Přesný čas | Atomové hodiny

Historie měření času

sun dial

Lidé se měřením času zabývají od pradávna, a zvláště v dnešní době je přehled o aktuálním čase nezbytnou součástí života. Existují nejmodernější přístroje, které podávají přesné informace o čase. Jak se ale měření času provádělo v minulosti?

Určování času v minulosti

Lidstvo ve svých počátcích určovalo čas podle aktuálního období, ke kterému využívali přírodní jevy, které se pravidelně opakovaly. Nejlépe pozorovatelné objekty, které se s přesností opakovaly, byly Slunce, Měsíc a hvězdy. Určovat na jejich základě čas nebylo však jednoduché, protože vždycky bylo zapotřebí nějaké primitivní zařízení, kterým by se dalo rozdělit jednotlivé části dne a noci a následně je popsat. S největší pravděpodobností rozdělili den na 12 hodin Babylóňané. Den trval od východu do západu Slunce, noc byla rozdělena na 12 hodin. Rozdělení dne na 24 úseků lidstvu dodnes tedy zůstalo pravděpodobně právě po Babylóňanech.

Stínové a sluneční hodiny

Pravděpodobně nejstaršími hodinami v dějinách lidstva jsou stínové hodiny, které používali Egypťané roku 2000 př. n. l. Vysoké, štíhlé obelisky stavěli ve starém Egyptě slunečnímu bohu Re (obvykle přepisován jako Ra). Sloužily k odměřování času prostřednictvím odpočítání délky vrženého stínu. Jak přesně Egypťané čas měřili, dodnes není zcela jasné.

Sluneční hodiny

sluneční hodinySluneční hodiny ukazují čas pomocí pohybu Slunce na nebi, které osvětluje ukazatel, svislý obelisk – gnómon. Ten vrhá stín na stupnici nakreslenou na číselníku. První obelisky pocházejí již ze 14. století př. n. l. a jsou k vidění nejenom v egyptském Karnaku, ale také v Evropě na náměstí Sv. Petra v Římě, nebo v Central parku v New Yorku.

Gnómon nejpřesněji měřil čas v poledne, kdy byl stín nejkratší. Jako ukazatelů se využívalo k určení hodiny na číselníku mnoho předmětů a útvarů. Nejčastěji se jednalo o hůlku umístěnou kolmo k číselníku. Slunečních hodin se používalo mnoho druhů a lišily se způsobem provedení, umístěním nebo způsobem odečítání času. Setkat se tedy můžeme jak s hodinami přenosnými, tak i stabilně umístěnými na jednom místě.

Měření času a astronomie

Během vlády Rudolfa II. se v Praze soustředili významní vědci, učenci a řemeslníci z celé Evropy. Praha se stala jedním z prvních významných středisek skutečné mnohonárodní spolupráce. Například zde společně pracovali Tycho Brahe a Jost Bürgi, vynikající tvůrce slunečních hodin a astronomických přístrojů Erasmus Habermel, a jedna z největších postav astronomie Johannes Keller.

Významná střediska výroby slunečních hodin vznikala v jižním Německu, v Norimberku, Augsburku a v Tubingenu, mezi další významná centra výroby slunečních hodin patřila Lovaň v Belgii. Většina historických vědeckých přístrojů slunečních či hvězdných hodin měřila čas podle postavení Slunce či Měsíce, řada starých časoměrných přístrojů fungovala nezávisle k nebeským tělesům. Patří sem přístroje kapalinové, pískové, vzduchové nebo ohňové, které měří čas pomocí uměle vytvořených časových intervalů. Časový interval byl vytvořen odměřováním určitého množství látky proteklé nebo spálené v časoměrném zařízení.

Významné druhy slunečních hodin

Horizontální sluneční hodiny

Měly podobu venkovních a také stolních hodin, čtvrthodinové dělení stupnice, křivky výšek Slunce a sklopnou poloosu.

Diptychové sluneční hodiny

Velmi oblíbené cestovní hodinky. Skládaly se ze dvou stejně velkých čtyřbokých pravoúhlých destiček spojených závěsy s kompasem zabudovaným v dolní desce.

Rovníkové sluneční hodiny

Tyto sluneční hodiny měly číselník rovnoběžný s rovinou zemského rovníku a k němu kolmou poloosu. Byly to nejjednodušší sluneční hodiny s dělenou časovou stupnicí, používaly se v libovolné zeměpisné šířce.

Polární sluneční hodiny

Díky vývoji vědy za období renesance se z nedokonalého časoměrného přístroje staly poměrně přesné hodiny. Nejdůležitějším zdokonalením bylo spojení kompasu a slunečních hodin.

Vodní hodiny

Vodní hodiny používali Egypťané a Babylóňané kolem roku 1500 př. n. l. Nazývaly se klepsydra (název pochází z řečtiny - „zlodějka vody“). Existovaly dva základní typy vodních hodin – výtokové a vtokové. Výtokové představovala nádoba s otvorem, kterým vytékala voda a měřila se klesající hladina. Nádoba se poprvé naplnila při východu Slunce a do večera se tento proces opakoval. Vtokové hodiny byly plněny vodou z vnějšího zdroje a měřila se stoupající hladina v nádobě. Měly plovák, který do určité výše otevřel dole výpustní kohout.

Přesýpací hodiny

Přesýpací hodiny jsou velmi jednoduchého zařízení, které se skládá ze dvou průhledných nádob postavených na sobě a spojené úzkým otvorem. Z horní části se přesypává písek do dolní nádoby a na stupnici můžeme odečíst, kolik času uběhlo. Přesýpací hodiny znali již v antickém Řecku. Výhodou byla jednoduchost, spolehlivost, nízká cena a schopnost měřit ve kteroukoliv denní i noční dobu. Přesýpací hodiny se stavěly na minutové, půlhodinové nebo hodinové intervaly.

 

Doutnákové, knotové, kahancové a olejové hodiny

Ve 13. století ukazovaly tyto hodiny čas a zároveň osvětlovaly pokoje církevních a světských hodnostářů. Délka noci se měřila počtem shořelých svící. Jako látka ke svícení v minulosti sloužil rostlinný olej. Na době svícení vznikly olejové kahancové hodiny. Skleněná baňka na olej měla časovou stupnicí.

Zvonkové hodiny

V Evropě se ve 13. století n. l. začaly používat přesnější mechanické hodiny, kdy přelomem byl vynález tzv. krokového ústrojí. Od těchto hodin chybělo jen málo ke klasickým mechanickým hodinám poháněným závažím. Neměly ciferník ani ručičku, čas oznamovaly hodiny zvonky.

Mechanické kolečkové hodiny

Ciferník a hodinová ručička se objevily ve 14. století, následně přibyla minutová ručička a v roce 1676 i ručička sekundová.

Nejstarší dochovaný kolečkový časoměrný stroj

Nejstarší kolečkový časoměrný stroj u nás je Pražský orloj, autory jsou Mikuláš z Kadaně, profesor astronomie Jan Šindel a hodinářský mistr Jan Hanuš. Orloj vznikl mezi 1410 a 1490. U prvních mechanických hodin chod zajišťoval tzv. lihýř. Byl to svislý hřídel s příčníkem se dvěma závažími. Na hřídeli byly dvě lopatky, které zapadaly do protilehlých zubových mezer ozubeného kola. Kolo tak rozkývávalo lihýř, který pak udržoval relativně stálý chod. Natahovat se takovéto hodiny musely každých 5 až 6 hodin, za tu dobu se uměly rozejít až o 2 hodiny.

Natahovací mechanické hodiny

První natahovací hodiny na péro se objevily ke konci 15. století. Péro v hodinách nahradilo těžké závaží užívané v mechanických hodinách. Tento vynález měl velký význam, učinil hodiny přenosnými.

Kyvadlové hodiny

První kyvadlové hodiny sestrojil Holanďan Christian Huygens. Hodiny byly přesné, a umožňovaly určit změny tíhového zrychlení v závislosti na zeměpisné šířce. Deset let před rokem 1800 se zrodily první náramkové hodinky, na trh s nimi přišla společnost Jaquet-Droz & Leschot.