Precyzyjny pomiar czasu jest kluczowy dla współczesnego świata. Jednak ludzkość już tysiące lat temu starała się budować urządzenia pozwalające coraz dokładniej odmierzać jego upływ. O tym, jak radziły sobie z tym pierwsze starożytne cywilizacje na Bliskim Wschodzie oraz antyczni Grecy pisze Rebecca Struthers w książce Nieco dłuższa historia czasu.
Wynalezienie pierwszego systemu liczbowego służącego do pomiaru czasu często przypisuje się Sumerom, mieszkańcom krainy uznawanej za kolebkę cywilizacji mezopotamskiej (rozwijającej się na dzisiejszym pograniczu iracko-syryjskim).
Reklama
Sumerowie i system sześćdziesiątkowy
Opracowali oni system sześćdziesiątkowy, na którego podstawie do dziś wyliczamy godziny, minuty, miarę kąta i współrzędne geograficzne. Liczba sześćdziesiąt jest łatwo podzielna, a wynik działania nie zawiera kłopotliwych ułamków ani części dziesiętnych.
Dzieli się też przez trzy, co okazuje się przydatne, ponieważ u większości ludzi „wewnętrzny” kalkulator bazuje na wielokrotności trójki. W każdym palcu mamy po trzy stawy, więc cała dłoń (nie uwzględniając kciuków!) ma ich dwanaście. Obie dłonie to już dwadzieścia cztery knykcie. Podział dnia na tyle godzin mógł się zatem wywodzić z opartego na sześćdziesiątkach sumeryjskiego systemu liczbowego.
Starożytni Egipcjanie i jednostki czasu
Tysiąc sześćset kilometrów na zachód od Sumeru, w starożytnym Egipcie, uczeni poszli o krok dalej i podzielili czas na jednostki, posługując się słońcem i gwiazdami. To od imienia egipskiego boga nieba Horusa, którego prawe oko, jak wierzono, było właśnie słońcem, wywodzi się angielskie słowo hour — „godzina”.
Około pięciu tysięcy lat temu Egipcjanie zaobserwowali, że rok słoneczny, czyli czas potrzebny naszej planecie na okrążenie Słońca, koreluje z podnoszeniem się poziomu wody w Nilu, przesileniem letnim i górowaniem Syriusza, najjaśniejszej gwiazdy nocnego nieba w gwiazdozbiorze Wielkiego Psa.
Znana nam koncepcja obrotu zgodnego z ruchem wskazówek zegara także jest powiązana ze Słońcem, przy czym wynika również z geograficznego zbiegu okoliczności. Cywilizacje, które ukształtowały współczesne systemy obliczania czasu, przeważnie zamieszkiwały półkulę północną.
A jeśli chce się obserwować wędrówkę słońca po nieboskłonie, przebywając na północ od równika, trzeba się ustawić w kierunku południowym. Gdy patrzymy z tego miejsca, w ciągu dnia tarcza słońca przesuwa się od lewej do prawej, a rzucany przez nie cień pełznie po ziemi od prawej do lewej — innymi słowy, zgodnie z ruchem wskazówek zegara.
Reklama
Pierwsze antyczne zegary słoneczne
Ta prosta obserwacja niewątpliwie doprowadziła naszych przodków do pomysłu odmierzania czasu na podstawie długości i kąta padania cieni rzucanych przez ludzi, budynki oraz drzewa. Zegar słoneczny, jako pierwszy wykorzystujący tarczę w postaci, jaką znamy dzisiaj, był próbą praktycznego wykorzystania tego zjawiska, polegającą na zastąpieniu przypadkowych obiektów zaprojektowanym specjalnie do tego celu pionowym prętem albo przyrządem o nazwie gnomon.
Nie wiadomo, kto jako pierwszy wynalazł zegar słoneczny czy też cieniowy. Zachowały się we wszystkich częściach świata: od kamiennego kręgu w angielskim Stonehenge (sprzed mniej więcej trzech tysięcy lat przed naszą erą), ustawionego w taki sposób, by zrównywał się ze słońcem w dniach letniego i zimowego przesilenia, po malowane patyczki używane do obliczania czasu na podstawie cieni w starożytnym obserwatorium astronomicznym w chińskim Taosi (z około 2300 roku przed naszą erą).
W egipskiej Dolinie Królów, miejscu pochówku faraonów, podziałkę bardzo wczesnego zegara słonecznego (datowanego na połowę drugiego stulecia przed naszą erą) odnaleziono na podłodze chałupy robotniczej — została wyryta na płaskim kamieniu wapiennym.
Gnomon, czyli pionowy kijek wbity w otwór na środku tarczy, który niestety nie zachował się do naszych czasów, rzucał niegdyś cień na nakreślony czarną farbą półokrąg z tuzinem wycinków rozmieszczonych mniej więcej co piętnaście stopni.
Reklama
Stanowiły centrum życia społecznego
Pobieżna podziałka wystarczała do określenia, kiedy należało rozpocząć pracę, kiedy nadchodziła pora na drugie śniadanie i kiedy trzeba było spakować manatki i ruszyć do domu, by zdążyć przed zmierzchem. To właśnie połączenie gnomonu z tarczą tworzy zegar słoneczny z prawdziwego zdarzenia.
Zegary słoneczne służyły też innemu ważnemu celowi — stanowiły centrum życia społecznego. Często lokalizowane w sercach miast i miasteczek, dawały ich mieszkańcom wspólne poczucie czasu. Ludzie mieli swobodny dostęp do wskazań zegara i mogli według niego pracować. Zbiorowe pojmowanie czasu okazało się decydujące dla rozwoju cywilizacji.
Dzięki obserwacji nieba i wędrówki słońca duże grupy ludzi były w stanie dzielić życie i ustalony porządek dnia na coraz mniejsze, coraz precyzyjniej definiowane odcinki czasu. Podziały te sukcesywnie ułatwiały planowanie wspólnej pracy oraz interakcji — uprawy ziemi, handlu, edukacji czy rządzenia — co w rezultacie pomagało snuć plany na przyszłość.
Starożytni Egipcjanie i gwiazdy
Po zmroku starożytni Egipcjanie wpatrywali się w gwiazdy, wykorzystując je jako olbrzymi niebiański zegar (zresztą do dziś, mierząc upływu czasu, posługujemy się znakami zodiaku i gwiazdozbiorami).
Reklama
Ówcześni astronomowie rozpoznawali co najmniej czterdzieści trzy konstelacje, między innymi sꜣḥ (po angielsku Sah — obejmuje część gwiazdozbioru Oriona), Ꜥryt (transliteracja słowa „szczęki”, dziś nazywana gwiazdozbiorem Kasjopei), knmt (prawdopodobnie oznaczała krowę i odpowiadała Wielkiemu Psu) oraz nwt (Drogę Mleczną i zarazem symbol bogini nieba Nut).
Wiedzieli o Merkurym, Wenus, Marsie, Saturnie i Jowiszu. Potrafili także obliczać i przewidywać zaćmienia Słońca. Kalendarze astronomiczne odegrały istotną rolę w planowaniu corocznego, przypadającego na okres nowiu święta, w trakcie którego bogu księżyca i Ozyrysowi, bogu rolnictwa, składano w ofierze trzodę chlewną.
Zegary wodne
Gdy wyobrażam sobie zegarek, zawsze słyszę w myślach jego miarowe tykanie, uparcie przypominające nam, jak szybko mija nasz czas na tej planecie. Wiele wczesnych czasomierzy w istocie rejestrowało właśnie jego upływ. W zegarach wodnych wykorzystywano w tym celu równomierne tempo, w jakim woda przepływa przez otwór.
Najstarsze znane nam rozwiązania działały na zaskakująco prostej zasadzie — składały się z glinianego naczynia napełnionego określoną ilością wody, która powoli spływała do drugiego podobnego pojemnika. Od strony konstrukcyjnej opierały się na precyzyjnym wyznaczeniu objętości i prędkości przepływu.
Reklama
W przypadku tego wynalazku czas dosłownie dobiegał końca i musiał zostać uzupełniony przez sumiennego operatora. W starożytnym Egipcie do budowy zegarów wodnych stosowano alabaster i czarny bazalt, a na wybrzeżu Morza Czarnego, na terenie dzisiejszej Ukrainy, odnaleziono służące do tego samego celu gliniane przedmioty pochodzące z epoki brązu.
Rozmaite wariacje na temat tego nieskomplikowanego pomysłu pojawiały się na całym globie, od starożytnych Babilonu, Persji i Indii, przez Chiny i zamieszkaną przez rdzenne ludy Amerykę Północną, aż po republikę rzymską.
Zegar wodny Platona
W antycznej Grecji klepsydra (w bezpośrednim przekładzie z greki — „złodziej wody”) trafiła do ateńskich sądów, gdzie za jej pomocą odmierzano czas, jaki przysługiwał kolejnym osobom zabierającym głos. Niektóre tego typu zegary mogły być nawet wyposażone w urządzenia alarmowe.
W zegarze wodnym skonstruowanym przez Platona w 427 roku przed naszą erą zastosowano cztery umieszczone jeden nad drugim ceramiczne dzbany. Woda z górnego naczynia spływa powoli, w kontrolowany sposób, do tego poniżej.
Reklama
Gdy drugi dzban zostaje napełniony, co następuje w dokładnie wyliczonym momencie, wyznaczonym na podstawie objętości naczynia i tempa napełniania, woda wlewa się do lewara i w całości spływa do trzeciego dzbana.
Napierająca z dużą siłą woda wypycha z niego pod ciśnieniem powietrze przez przytwierdzoną na górze rurkę z gwizdkiem. W czwartym naczyniu, ustawionym na samym dole, zbiera się woda, którą można następnie użyć ponownie.
Źródło
Tekst stanowi fragment książki Rebecci Struthers pt. Nieco dłuższa historia czasu. Jej polskie tłumaczenie ukazało się w 2024 roku nakładem Wydawnictwa Poznańskiego. Przekład: Michał Kramarz.
Historia tego, jak ludzie ujarzmili czas
