Historien om de første klokkene

Solklokker, vannklokker og obelisker

Ed Scott/Getty Images

Det var ikke før litt nylig - i hvert fall når det gjelder menneskets historie - at folk følte behov for å vite tiden på dagen. Store sivilisasjoner i Midtøsten og Nord-Afrika startet klokkeproduksjonen for rundt 5000 til 6000 år siden. Med tilhørende byråkratier og formelle religioner fant disse kulturene et behov for å organisere tiden sin mer effektivt.

Elementene til en klokke

Alle klokker må ha to grunnleggende komponenter: De må ha en regelmessig, konstant eller repeterende prosess eller handling for å markere like tidsintervaller. Tidlige eksempler på slike prosesser inkluderer solens bevegelse over himmelen, stearinlys merket i trinn, oljelamper med markerte reservoarer, sandglass eller 'timeglass, og, i Orienten, små stein- eller metalllabyrinter fylt med røkelse som ville brenne ved en visst tempo.

Klokker må også ha et middel til å holde styr på tidsintervallene og kunne vise resultatet.

Historien til tidtaking er historien om søket etter stadig mer konsistente handlinger eller prosesser for å regulere hastigheten til en klokke.

Obelisker

De egyptere var blant de første som formelt delte opp dagene sine i deler som liknet timer. Obelisker - slanke, avsmalnende, firesidige monumenter - ble bygget så tidlig som 3500 fvt. Deres bevegelige skygger dannet en slags solur, som gjorde det mulig for innbyggerne å dele dagen i to deler ved å angi middag. De viste også årets lengste og korteste dager når skyggen ved middagstid var årets korteste eller lengste. Senere ble det lagt til markører rundt bunnen av monumentet for å indikere ytterligere tidsinndelinger.

Andre solklokker

En annen egyptisk skyggeklokke eller solur ble tatt i bruk rundt 1500 fvt for å måle passasjen av 'timer'. Denne enheten delte en solfylt dag inn i 10 deler, pluss to 'skumringstimer' om morgenen og kvelden. Når den lange stilken med fem variabelt adskilte merker var orientert øst og vest om morgenen, kastet en forhøyet tverrstang i østenden en bevegelig skygge over merkene. Ved middagstid ble enheten snudd i motsatt retning for å måle ettermiddagens 'timer'.

Merkhet, det eldste kjente astronomiske verktøyet, var en egyptisk utvikling rundt 600 fvt. To merkheter ble brukt til å etablere en nord-sør-linje ved å stille dem opp med polstjernen. De kan deretter brukes til å markere nattetimer ved å bestemme når visse andre stjerner krysset meridianen.

I jakten på mer nøyaktighet året rundt, utviklet solur seg fra flate horisontale eller vertikale plater til former som var mer forseggjort. En versjon var den halvkuleformede urskiven, en bolleformet fordypning skåret i en steinblokk som bar en sentral vertikal gnomon eller peker og var påskrevet med sett med timelinjer. Halvsykkelen, som sies å ha blitt oppfunnet rundt 300 f.Kr., fjernet den ubrukelige halvdelen av halvkulen for å gi et utseende som en halvskål skåret inn i kanten av en firkantet blokk. Innen 30 fvt, romersk arkitekt Marcus Vitruvius kunne beskrive 13 forskjellige solurstiler i bruk i Hellas, Lilleasia og Italia.

Vann klokker

Vannklokker var blant de tidligste tidtakerne som ikke var avhengige av observasjon av himmellegemer. En av de eldste ble funnet i graven til Amenhotep I som ble gravlagt rundt 1500 fvt. Senere kalt clepsydras eller 'vanntyver av grekerne som begynte å bruke dem rundt 325 fvt., disse var steinkar med skrånende sider som tillot vann å dryppe med en nesten konstant hastighet fra et lite hull nær bunnen.

Andre clepsydras var sylindriske eller bolleformede beholdere designet for å sakte fylles med vann som kommer inn med en konstant hastighet. Merking på innsiden av overflatene målte passasjen av 'timer' etter hvert som vannstanden nådde dem. Disse klokkene ble brukt til å bestemme timer om natten, men de kan også ha blitt brukt i dagslys. En annen versjon besto av en metallskål med et hull i bunnen. Skålen ville fylles og synke i en viss tid når den ble plassert i en beholder med vann. Disse er fortsatt i bruk i Nord-Afrika i det 21. århundre.

Mer forseggjorte og imponerende mekaniserte vannklokker ble utviklet mellom 100 f.Kr. og 500 e.Kr. av greske og romerske horologer og astronomer. Den ekstra kompleksiteten var rettet mot å gjøre strømmen mer konstant ved å regulere trykket i vannet og å gi mer avanserte visninger av tidens gang. Noen vannklokker ringte bjeller og gonger. Andre åpnet dører og vinduer for å vise små figurer av mennesker eller beveget pekere, skiver og astrologiske modeller av universet.

Vannstrømningshastigheten er svært vanskelig å kontrollere nøyaktig, så en klokke basert på den strømmen kunne aldri oppnå utmerket nøyaktighet. Folk ble naturlig nok ledet til andre tilnærminger.

Mekaniserte klokker

En gresk astronom, Andronikos, overvåket byggingen av Vindenes tårn i Athen i det første århundre fvt. Denne åttekantede strukturen viste både solur og mekaniske timeindikatorer. Den inneholdt en 24-timers mekanisert clepsydra og indikatorer for de åtte vindene som tårnet fikk navnet sitt fra. Den viste årstidene og astrologiske datoer og perioder. Romerne utviklet også mekaniserte clepsydras, men kompleksiteten deres oppnådde liten forbedring i forhold til enklere metoder for å bestemme tidens gang.

I Fjernøsten utviklet mekanisert astronomisk/astrologisk klokkeproduksjon fra 200 til 1300 e.Kr. Kinesiske clepsydras fra det tredje århundre drev forskjellige mekanismer som illustrerte astronomiske fenomener.

Et av de mest forseggjorte klokketårnene ble bygget av Su Sung og hans medarbeidere i 1088 e.Kr. Su Sungs mekanisme inneholdt en vanndrevet rømning oppfunnet rundt 725 e.Kr. Su Sung-klokketårnet, over 30 fot høyt, hadde en kraftdrevet bronse armillar sfære for observasjoner, en automatisk roterende himmelklode og fem frontpaneler med dører som tillot visning av skiftende dukker som ringte med bjeller eller gonger. Den holdt nettbrett som indikerte timen eller andre spesielle tider på dagen.