تاریخچه ساعت

ساعت وسیله‏ای برای اندازه گیری زمان است. در زمان‏های گذشته که ساعت به صورت امروزی وجود نداشت، مردم برای دانستن وقت از وسایل دیگری استفاده می‏کردند. به این وسایل ساعت‏های ابتدایی می‏گویند.

ساعت سایه‏ای
مردم مصر در زمان‏‏‏های قدیم، یک قطعه چوب را به صورت عمودی روی یک قطعه چوب صاف قرار می‏دادند و با توجه به سایه چوب عمودی زمان را حساب می‏کردند. به این ساعت، ساعت سایه‏ای می‏گفتند.

به نظر شما استفاده از این ساعت چه مشکلاتی داشت؟
در روزهای ابری و یا به هنگام شب، مصریان قدیم چگونه زمان را حساب می‏کردند؟
ساعت آبی
این ساعت هم توسط مصریان اختراع شد. آنها یک کاسه را که آن را درجه بندی کرده بودند، برمی‏داشتند و ته کاسه را سوراخ می‏کردند. بعد داخل آن آب می‏ریختند و کاسه را در جایی قرار می‏دادند. آب قطره قطره از سوراخ کوچک خارج می‏شد. آنها بر حسب آبی که در کاسه باقی مانده بود زمان را حساب می‏کردند.

ساعت آفتابی

این ساعت‏ها در حدود ۵۰۰۰ سال قبل ساخته شده‏اند. آن را از میله‏ای ساخته بودند که درون یک صفحه به صورت دایره بود (مانند شکل زیر)

این صفحه را برای دانستن وقت به ۱۲ قسمت تقسیم کرده بودند. همچنین نشانه‏های دیگری هم در آن گذاشته بودند که به خاطر تفاوت اندازه سایه در فصل‏های مختلف بود. زیرا اندازه سایه به زاویه خورشید بستگی دارد و زاویه خورشید نسبت به زمین در فصل‏های مختلف، متفاوت است.

 

ساعت های آفتابی در فرهنگ مردم:در بیشتر شهرهای بزرگ این ساعت‌ها در میدان اصلی نصب می‌شد تا مردم ساعت را بدانند. نمونه‌های بسیاری از اولین ساعت‌های آفتابی تا امروز وجود دارد که با پیشرفت علم و دانش انسان در زمینهٔ ریاضیات، کامل‌تر و دقیق‌تر شده‌است و امروزه این ساعت‌ها به عنوان نمادی از تمدن هر سرزمین مورد توجه قرار می‌گیرند.
شاخهٔ آماتوری انجمن نجوم ایران در روز ۳۱ خرداد همزمان با انقلاب تابستانی، جشنوارهٔ ساعت‌های آفتابی را برگزار می‌کند که از اهداف آن بازیابی و احیای ساعت‌های آفتابی موجود در کشور در کنار ترویج فرهنگ ساخت و استفاده از آن‌ها است.

دقت ساعت های آفتابی:بیشتر ساعت‌های آفتابی تزئینی برای عرض جغرافیایی ۴۵ درجه طراحی می‌شوند. اگر بخواهیم چنین ساعت‌هایی را برای عرض‌های جغرافیایی دیگر به کار ببریم، باید صفحهٔ ساعت را کج کنیم تا محور ساعت (راستای میلهٔ ساعت) موازی با محور چرخش زمین قرار بگیرد و راستایش (در نیم‌کرهٔ شمالی) به سمت قطب شمال باشد.ساعت‌های آفتابی معمولی، زمان ظاهری خورشیدی را نشان می‌دهند. این زمان با زمانی که از ساعت می‌خوانیم کمی فرق دارد و در طول سال تا حدود ۱۵ دقیقه جابه‌جا می‌شود. این ساعت‌ها تنها ۴ روز در طول سال با ساعت‌های مکانیکی مطابقت دارند (۱۶ آوریل، ۱۴ ژوئن، ۲ سپتامبر و ۲۵ دسامبر). این پدیده به این خاطر است که راستای محور چرخش زمین به دور خود کاملاً ثابت نیست و زمین هنگام چرخش به دور خود کمی تاب می‌خورد. ساعت‌های آفتابی دقیق همیشه جدول یا نموداری در کنار خود دارند که این اختلاف زمان را در ماه‌های مختلف سال تصحیح می‌کند. برخی دیگر از ساعت‌های آفتابی پیچیده نیز با خمیده‌کردن خط ساعت‌ها روی صفحهٔ خود یا با روش‌های دیگر مستقیماً ساعت درست را نشان می‌دهند. ساعت‌های آفتابی افقی ، این نوع ساعت‌های آفتابی به خاطر این که استوایی نیستند فاصله بین ساعت‌های مندرج آن ۱۵ درجه نمی‌باشد و این ساعات با فورمول : tanh . sinl = tanx درست می‌شوند که h زاویه ساعتی است یعنی همان ۱۵ درجه برای یک ساعت . و l عرض جغرافیایی محلتان است . با این که رواج این نوع ساعات آفتابی مخصوصا در مساجد زیاد می‌باشد ولی نسبت به ساعات استوایی از دقت نسبتا پایین تری برخوردارند . حال اگر بخواهید شاخصتان رو به ستاره قطبی یعنی موازی با قطب سماوی نباشد باید به جای یک دایره و یا ردیف ساعت دو دایره یا ردیف ساعت درست کنید تا هم در تابستان کار کند و هم در زمستان (ردیف اول برای تابستان و ردیف دوم برای زمستان است) که شعاع آن را از نسبت‌های مختصاتی محل خودتان باید به دست آورید . با این کار یعنی قطبی نکردن شاخص و افقی بودن آن اصلا روی دقیقه‌ها حساب نگنید مگر این که تا ۰٫۰۰۱ درجه هم محاسبه کنید . البته در قطبی نکردن شاخص طول آن نیز تاثیر گذار است . البته اگر بتوانید داده‌های محل خودتان بر حسب قدتان را حفظ کنید همیشه با چند قطعه سنگ می‌توانید در خیابان‌های شهرتان هم ساعت را بیابید . البته می‌دانیم که ساعات آفتابی باید مورد اصلاح تصحیح طول جغرافیایی هم قرار گیرند تا ساعت همان ساعت روی دیوار باشد گه این تصحیح برای هر درجه فاصله شهرتان از نصف النهار مبدا کشورتان ۴ دقیقه می‌باشد .
البته تصحیح یکسان سازی زمان هم باید اعمال شود . و همین طور یک ساعت جلو و عقب کشیدن‌هایی که در تابستان و زمستان برای کمتر مصرف کردن انرژی در بعضی از کشور‌ها اعمال می‌شود .
ساعت آفتابی:
توالی فصل‌ها و تاثیر آن بر زندگی انسان‌ها از زمان‌های دور، دانش تقویم را به نیازی اصلی انسان در تمدن‌های بزرگ تبدیل کرد. موضوع اصلی تقویم سنجش و اندازه‌گیری زمان بود و در این میان دانستن مدت روز و داشتن زمان آن بسیار مهم می‌نمود. حضور خورشید در آسمان و تکرار روز و شب اندیشهٔ‌ ساخت نخستین ابزار برای سنجش زمان را در انسان ایجاد کرد و به این ترتیب ساعت‌های آفتابی به عنوان اولین ساعت‌ها ساخته شد و با درک بهتر انسان از کارایی کرهٔ آسمانی پیشرفت بیشتری کرد.براساس نوشته‌های هرودوت قدمت این ساعت‌ها به ۵۰۰۰ سال قبل برمی‌گردد و او ساخت این ابزار را به سومری‌ها و کلدانی‌ها نسبت می‌دهد، اقوامی که در منطقهٔ بین‌النهرین می‌زیستند.
بر مبنای مدارک موجود نخستین کسی که به محاسبات نظری ساعت‌های آفتابی توجه کرد و باعث رواج آن‌ها شد، آنکسیماندر اهل ملطیه در قرن ۶ پیش از میلاد بود. در این دوران بود که ساعت‌های آفتابی در نقاط مختلف امپراطوری یونان گسترش یافت. خارج از تمدن یونان، در حدود ۳۴۰ سال پیش از میلاد ستاره‌شناسی کلدانی به نام بروسوس نخستین ساعت آفتابی کروی را طراحی کرد. در این ساعت آفتابی جذاب شاخص درون نیمکره‌ای واقع بود که علاوه بر نشان دادن زمان بر حسب یک تقسیم‌بندی ۱۲ ساعتهٔ طول روز، بلندای سایه نیز فصل‌ها را مشخص می‌کرد.

نخستین ساعت‌های آفتابی که شاید حتی پیش از این اقوام نیز بوده‌است، تنها گذر خورشید را از نصف النهار ناظر را مشخص می‌کرد که همان ظهر شرعی است. سومری‌ها این ساعت را گسترش دادند و اولین نمونه ساعت‌های آفتابی عمودی را ساختند. در این ساعت‌ها که ساده‌ترین نوع ساعت‌های آفتابی است، یک شاخص عمودی سایه‌ای بر صفحه‌ای می‌اندازد که تقسیم‌بندی آن نشان‌گر ساعت‌های روز است.

 

ساعت شنی یا ماسه ای
این ساعت از دو حباب شیشه‏ای که به هم چسبیده شده است و میان آن سوراخ باریکی داشت، تشکیل شده بود. درون آن شن یا ماسه می‏ریختند. این ماسه‏ها ازحباب بالایی به تدریج به پایین می‏ریختند. بعد که همه ماسه‏ها در حباب پایینی جمع می‏شد، آن را وارونه می‏کردند تا دوباره همان عمل تکرار شود. با شمردن تعداد دفعات جابجا شدن شن‏ها در حباب‏ها زمان را حساب می‏کردند.

فکر می‏کنید این روش چه مشکلاتی دارد؟

ساعت شمعی
در این نوع ساعت یک شمع را بر می‏داشتند و روی آن را درجه بندی می‏کردند. بعد شمع را روشن می‏کردند و با سوختن آن و کوتاه شدن شمع، زمان را حساب می‏کردند.

ساعت‏های جدید
همان طور که دیدید، همه ساعت‏هاي ابتدایی مشکلاتی داشتند. بعضی از آنها در شب کاربرد نداشتند، بعضی‏ نیاز داشتند که یک نفر همیشه مراقب آن باشد. مثلا در ساعت شمعی اگر شعله شمع خاموش می‏شد، زمان را اشتباه می‏کردند.

به همین دلیل، سعی کردند که ساعت‏های دقیق تری بسازند. با پیشرفت علم و به کمک اختراعات جدید مثل چرخ دنده، فنر و کامپیوتر حالا ساعت‏های دقیق تری می‏سازند. ساعت‏های امروزی دقیقه شمار و ثانیه شمار هم دارند. در شکل‏ها و اندازه‏های متفاوتی ساخته می‏شوند. بعضی از آنها خیلی کوچک و برخی خیلی بزرگ هستند. برخی دیجیتالی و برخی عقربه دار هستند. بعضی از آنها را به دیوار می‏زنند، برخی رو میزی هستند و برخی هم مچی …
ساعت مچی

اشکال جدیدتر ساعت:
با پیشرفت علم و دانش بشری، بتدریج ساعتهای دقیق تر مکانیکی، وزنه ای، فنردار،برقی، باطری دار و کامپیوتری جای ساعتهای آبی،آفتابی و ماسه ای را گرفتند.مخصوصا” از زمان استفاده انسان از فنر جهت راه انداختن چرخ های دندانه دار، که به ساعت شمار و دقیقه و حتی ثانیه شمار متصل هستند، سنجش دقیق زمان برای همه بطور ساده امکان پذیر گردید. در اوایل قرن شانزدهم اولین ساعت مچی آهنی، که نسبتا” زمخت بوده، توسط یکنفر آلمانی ساخته شد . بعدها اواخر قرن هجدهم با استفاده از فنر و چرخ دندانه های

بسیارکوچک،امکان ساختن ساعتهای مچی ظریف بوجود آمد،بطوریکه اولین ساعتهای مچی شبیه ساعتهای امروزی،در کشور سوئیس «از سالهای ۱۷۹۰ به بعد» ساخته شد.
بین سالهای ۱۸۶۵ تا ۱۸۶۸ بزرگترین، حجیم ترین و جسیم ترین ساعت دیواری جهان،در کلیسای سن پیر در فرانسه نصب گردید ارتفاع ساعت ۱/۱۲ متر عرض آن ۰۹/۶ متر و ضخامتش ۷/۲ متر بوده که از ۹۰۰۰۰ قطعه تشکیل یافته.در مقابل بزرگترین ساعت،ظریف ترین ساعت دنیا فقط ۹۸/۰ میلی متر قطر دارد.
ساعت های نوین:
تکنولوژی امروزی ، انسان را قادر ساخته ساعتهای بسیار ظریف و دقیق مکانیکی تمام الکترونیکی، کامپیوتری،و حتی اتمی بسازد.

منابع
http://www.aftab.ir
http://www.roshd.ir
http://www.fa.wikipedia.org
تهیه و تنظیم:راهله بابائیان