Ziemia – zły zegar

W najbardziej zamierzchłych czasach zmiany na sklepieniu niebieskim położeń Słońca, Księżyca, wielkich planet i gwiazd, lub dwie zmiany faz Księżyca musiały uchodzić za odbicie upływającego czasu. Specjalnie uderzającymi były zawsze okresowe zmiany długości dnia i nocy. Do tego samego rzędu zjawisk należały także heliakalne wschody i zachody gwiazd o wschodzie i zachodzie Słońca. W ten sposób zdobywano krótsze i dłuższe jednostki czasu aż do 18-letniego cyklu zaćmień księżycowych.

Jedynym przyrządem astronomicznym do odmierzania czasu był wtedy gnomon, tzn. pionowo lub równolegle do osi Ziemi ustawiony pręt, rzucający na płaszczyznę poziomą najkrótszy cień w południe miejscowe, kiedy Słońce osiąga największą wysokość. Długość rzucanego przez Słońce cienia była miarą wysokości Słońca i jego zbliżania się do południka albo oddalania się odeń, a zarazem wskaźnikiem pory dnia.

Opierając się na tej samej zasadzie gnomonu, Chaldejczycy konstruowali także zegary słoheczne, w których koniec cienia, rzucanego przez pręt, padał nie na płaszczyznę, lecz na wklęsłą powierzchnię półkuli lub stożka. Do odmierzania krótkich odcinków czasu, zwłaszcza w pochmurne dni, oprócz gnomonu w starożytności były w użyciu zegary wodne (klepsydry) i stosowane do dziś dnia, kiedy nie chodzi o nadmierną dokładność, zegary piaskowe.

Dalszy etap rozwoju zegarów znamionują zegary wagowe. I jeśli pominąć różne ich odmiany, niewiele można w tym względzie powiedzieć o czasach przed Galileuszem. Wielką jego zasługą było opracowanie teoretycznych podstaw ruchu wahadeł i ich izochronizmu (1639 r.), choć dopiero Huyghens (1657 r.) ideę wahadeł Galileusza zastosował do poprzednich zegarów wagowych z mechanizmem kółkowym.

Ale tak skonstruowane zegary nie posiadały zrazu kompensacji termicznej, wobec czego wydłużające się przy wysokięj temperaturze wahadła zwalniały swój ruch. Toteż XVIII i XIX wiek zanaczyły się wyścigiem pomysłów w realizacji różnej postaci kompensacji termicznej i barometrycznej oraz dalszych ulepszeń zegarów wahadłowych. Równocześnie z tym doskonaliła się zapoczątkowana przez Harrisona (1726 r.)

technika sporządzania przenośnych chronometrów, które odegrały tak ważną rolę przy wyznaczaniu różnicy długości geograficznej różnych punktów na powierzchni Ziemi przez przewożenie wraz z jednoczesnym wyznaczaniem czasu. Są one dziś jeszcze używane w nautyce i polowych pracach geode-zyjno-astronomicznych.

W pierwszej ćwierci bieżącego stulecia dokładność precyzyjnych zegarów wyrażała się wahaniami ruchu dobowego, w najlepszym razie, w setnych częściach 1 sekundy czasu. Mriej więcej tę samą dokładność osiągano w wyznaczeniach czasu z obserwacyj astronomicznych, które są i zawsze pozostaną jedyną trwałą podstawą porównań sztucznych zegarów z naturalnym zegarem-Ziemią.

Z kolei wypada wyjaśnić, na czym polega astronomiczna kontrola wskazań i ruchu zegarów oraz w jaki sposób astronomowie odczytują wskazanie tego głównego zegara, związane z fazą ruchu obrotowego Ziemi.

Dodaj komentarz