Prva znanost o času je astronomija. Rezultati opazovanj v starodavnih opazovalnicah so bili uporabljeni za kmetijstvo in verske obrede. Z razvojem obrti pa je bilo treba meriti kratka obdobja. Tako je človeštvo prišlo do izuma ure. Postopek je bil dolg, poln trdega dela najboljših umov.
Zgodovina ur sega več stoletij v preteklost, je najstarejši izum človeštva. Od palice, zagozdene v zemljo, do ultra natančnega kronometra – potovanje več sto generacij. Če uvrstimo dosežke človeške civilizacije, potem bo v nominaciji "veliki izumi" ura na drugem mestu za kolesom.
Bili so časi, ko je bil koledar dovolj za ljudi. Toda pojavile so se obrti, bilo je treba določiti trajanje tehnoloških procesov. Trajalo je ure, katerega namen je meriti časovne intervale, krajše od dneva. Za to je človek že stoletja uporabljal različne fizikalne procese. Konstrukcije, ki jih izvajajo, so bile tudi ustrezne.
Zgodovina ur je razdeljena na dvojeveliko obdobje. Prvi je dolg več tisočletij, drugi manj kot eno.
1. Zgodovina ure, imenovana najpreprostejša. Ta kategorija vključuje solarne, vodne, požarne in peščene naprave. Obdobje se konča s preučevanjem mehanskih ur obdobja nihala. To so bili srednjeveški zvončki.
2. Nova zgodovina ur, začenši z izumom nihala in tehtnice, ki je pomenila začetek razvoja klasične oscilatorne kronometrije. To obdobje še ni končano.
sončna ura
Najstarejši, ki so prišli do nas. Zato je zgodovina sončne ure tista, ki odpira parado velikih izumov na področju kronometrije. Kljub navidezni preprostosti jih je odlikovala široka paleta dizajnov.
Sončna ura temelji na navideznem gibanju Sonca skozi ves dan. Odštevanje temelji na senci, ki jo oddaja os. Njihova uporaba je možna le ob sončnem dnevu. Stari Egipt je imel za to ugodne podnebne razmere. Največjo razširjenost na bregovih Nila je prejela sončna ura, ki je imela obliko obeliska. Namestili so jih ob vhodu v templje. Gnomon v obliki navpičnega obeliska in na tleh označena lestvica - tako je izgledala starodavna sončna ura. Spodnja fotografija prikazuje enega od njih. Eden od egiptovskih obeliskov, prepeljanih v Evropo, se je ohranil do danes. 34 metrov visok gnomon trenutno stoji na enem od trgov v Rimu.
Navadna sončna ura je imela pomembno pomanjkljivost. Vedeli so zanj, a so ga dolgo prenašali. V različnih letnih časih, torej poleti in pozimi, trajanje ure ni bilo enako. Toda v obdobju, ko je prevladoval agrarni sistem in rokodelski odnosi, ni bilo treba natančnega merjenja časov. Zato je sončna ura uspešno obstajala vse do poznega srednjega veka.
Gnomon so zamenjali bolj progresivni dizajni. Izboljšane sončne ure, pri katerih je bila ta pomanjkljivost odpravljena, so imele ukrivljene lestvice. Poleg te izboljšave so bile uporabljene različne različice. Tako so bile v Evropi običajne stenske in okenske sončne ure.
Nadaljnje izboljšanje se je zgodilo leta 1431. Sestavljen je bil v orientaciji senčne puščice vzporedno z zemeljsko osjo. Takšna puščica se je imenovala polos. Zdaj se je senca, ki se vrti okoli pol osi, enakomerno premikala in se obračala za 15° na uro. Takšna zasnova je omogočila izdelavo sončne ure, ki je bila za svoj čas dovolj natančna. Fotografija prikazuje eno od teh naprav, ohranjenih na Kitajskem.
Za pravilno namestitev so konstrukcijo začeli oskrbovati s kompasom. Uro je postalo mogoče uporabljati povsod. Možno je bilo izdelati celo prenosne modele. Od leta 1445 so sončno uro začeli graditi v obliki votle poloble, opremljene s puščico, katere senca je padla na notranjo površino.
Išči alternative
Kljub temu, da so bile sončne ure priročne in natančne, so imele resne objektivne pomanjkljivosti. Bili so popolnoma odvisni od vremena, njihovo delovanje pa je bilo omejeno na deldan med sončnim vzhodom in sončnim zahodom. V iskanju alternative so znanstveniki iskali druge načine za merjenje časovnih intervalov. Zahtevalo se je, da niso povezani z opazovanjem gibanja zvezd in planetov.
Iskanje je pripeljalo do ustvarjanja umetnih časovnih standardov. To je bil na primer interval, potreben, da določena količina snovi teče ali zgori.
Najpreprostejše ure, ustvarjene na tej osnovi, so prehodile dolgo pot pri razvoju in izboljšanju dizajna, s čimer so utrle pot ustvarjanju ne le mehanskih ur, ampak tudi avtomatizacijskih naprav.
Clepsydra
Ime "clepsydra" se je zataknilo za vodno uro, zato obstaja napačno prepričanje, da so jo najprej izumili v Grčiji. V resnici ni bilo tako. Najstarejša, zelo primitivna klepsidra je bila najdena v Amonovem templju v Phoebe in se hrani v muzeju v Kairu.
Pri izdelavi vodne ure je potrebno zagotoviti enakomerno znižanje nivoja vode v posodi, ko teče skozi spodnjo kalibrirano luknjo. To je bilo doseženo tako, da je posoda dobila obliko stožca, ki se zoži bližje dnu. Šele v srednjem veku je bila pridobljena pravilnost, ki opisuje hitrost odtekanja tekočine glede na njeno raven in obliko posode. Pred tem je bila empirično izbrana oblika posode za vodno uro. Na primer, egipčanska klepsidra, o kateri smo razpravljali zgoraj, je dala enakomerno znižanje ravni. Tudi z nekaj napake.
Kler clepsydra ni bila odvisna od časa dneva in vremena, je izpolnjevala zahteve neprekinjenegameritve časa. Poleg tega je potreba po nadaljnji izboljšavi naprave, dodajanju različnih funkcij, oblikovalcem omogočila prostor, da razbremenijo svojo domišljijo. Tako so bile klepsidre arabskega izvora umetniška dela v kombinaciji z visoko funkcionalnostjo. Opremljeni so bili z dodatnimi hidravličnimi in pnevmatskimi mehanizmi: zvočnim časovnikom, sistemom nočne razsvetljave.
V zgodovini se ni ohranilo veliko imen ustvarjalcev vodne ure. Izdelani so bili ne samo v Evropi, ampak tudi na Kitajskem in v Indiji. Prejeli smo informacije o grškem mehaniku po imenu Ktesibij iz Aleksandrije, ki je živel 150 let pred novo dobo. V clepsydri je Ktezibij uporabil zobnike, katerih teoretični razvoj je izvedel Aristotel.
požarna ura
Ta skupina se je pojavila na začetku 13. stoletja. Prve strelske ure so bile tanke sveče do 1 metra visoke z oznakami. Včasih so bili določeni oddelki opremljeni s kovinskimi zatiči, ki so ob padcu na kovinsko stojalo, ko je vosek zagorel okoli njih, oddajali izrazit zvok. Takšne naprave so služile kot prototip budilke.
S pojavom prozornega stekla se ognjene ure spremenijo v svetilke z ikonami. Na steno je bila nanesena lestvica, po kateri je bil določen čas, ko je olje izgorelo.
Najbolj razširjene takšne naprave so na Kitajskem. Poleg svetil z ikonami je bila v tej državi pogosta še ena vrsta ognjene ure - ure s stenjem. Lahko rečešda je bila slepa veja.
peščena ura
Kdaj sta se rodila, ni natančno znano. Edino, kar lahko z gotovostjo trdimo, je, da se niso mogli pojaviti pred izumom stekla.
Peščena ura sta dve prozorni stekleni bučki. Skozi povezovalni vrat se vsebina prelije iz zgornje bučke v spodnjo. In v našem času lahko še vedno srečate peščeno uro. Fotografija prikazuje enega od modelov, stilizirano starinsko.
Srednjeveški obrtniki pri izdelavi inštrumentov so peščeno uro okrasili z izvrstnim dekorjem. Uporabljali so jih ne le za merjenje časovnih obdobij, ampak tudi kot notranjo dekoracijo. V hišah številnih plemičev in dostojanstvenikov je bilo mogoče videti razkošne peščene ure. Fotografija prikazuje enega od teh modelov.
Peščena ura je prišla v Evropo precej pozno – ob koncu srednjega veka, vendar je bila njihova distribucija hitra. Zaradi svoje preprostosti, možnosti uporabe kadarkoli, so hitro postali zelo priljubljeni.
Ena od pomanjkljivosti peščene ure je precej kratek čas, ki se meri brez obračanja. Iz njih sestavljene kasete se niso ukoreninile. Porazdelitev takšnih modelov je upočasnila njihova nizka natančnost, pa tudi obraba med dolgotrajnim delovanjem. Zgodilo se je na naslednji način. Kalibrirana luknja v diafragmi med bučkami je bila obrabljena, povečala se je premer, delci peska, nasprotno, so bili zdrobljeni, zmanjšali so se v velikosti. Hitrost pretoka se je povečalačas se je zmanjševal.
Mehanske ure: predpogoji za nastanek
Potreba po natančnejšem merjenju časovnih obdobij z razvojem proizvodnje in družbenih odnosov se vztrajno povečuje. Najboljši umi so delali, da bi rešili ta problem.
Iznajdba mehanske ure je mejnik, ki se je zgodil v srednjem veku, saj so najkompleksnejša naprava, ustvarjena v teh letih. To pa je služilo kot zagon za nadaljnji razvoj znanosti in tehnologije.
Iznajdba ur in njihova izboljšava sta zahtevala naprednejšo, natančno in visoko zmogljivo tehnološko opremo, nove metode računanja in oblikovanja. To je bil začetek nove dobe.
Ustvarjanje mehanskih ur je postalo možno z izumom vretena. Ta naprava je pretvorila translacijsko gibanje uteži, ki visi na vrvi, v oscilatorno gibanje urnega kolesa naprej in nazaj. Tukaj je jasno vidna kontinuiteta - navsezadnje so kompleksni modeli klepsydre že imeli številčnico, zobniški sklop in bitko. Vse, kar je bilo potrebno, je bilo spremeniti gonilno silo: zamenjati curek vode z veliko težo, s katero je bilo lažje upravljati, ter dodati spust in regulator hitrosti.
Na tej podlagi so bili ustvarjeni mehanizmi za stolpne ure. Zvončki na vreteno se uporabljajo od približno leta 1340 in so postali ponos mnogih mest in katedral.
Razpon klasične oscilatorne kronometrije
Zgodovina ur je za zanamce ohranila imena znanstvenikov in izumiteljev, ki soomogočila njihovo ustvarjanje. Teoretično podlago je bilo odkritje Galilea Galileija, ki je izrazil zakone, ki opisujejo nihanje nihala. Je tudi avtor ideje o mehanskih nihalnih urah.
Galilejevo idejo je leta 1658 uresničil nadarjeni Nizozemec Christian Huygens. Je tudi avtor izuma regulatorja ravnotežja, ki je omogočil izdelavo žepne ure, nato pa še zapestne ure. Leta 1674 je Huygens razvil izboljšan regulator tako, da je na vztrajnik pritrdil vijačno vzmet v obliki las.
Še en pomemben izum pripada nürnberškemu urarju po imenu Peter Henlein. Izumil je glavno vzmet in na njej leta 1500 ustvaril žepno uro.
Vzporedno je prišlo do sprememb v videzu. Sprva je bila dovolj ena puščica. Ker pa so ure postale zelo natančne, so zahtevale ustrezno indikacijo. Leta 1680 so dodali minutni kazalec in številčnica je dobila obliko, ki nam je znana. V osemnajstem stoletju so začeli nameščati rabljeno roko. Prva stran, kasneje pa je postala osrednja.
V sedemnajstem stoletju je bilo ustvarjanje ur preneseno v kategorijo umetnosti. Izvrstno okrašena ohišja, emajlirane številčnice, ki so bile do takrat prekrite s steklom - vse to je spremenilo gibe v luksuzni predmet.
Delo na izboljšanju in zapletu instrumentov se je nadaljevalo neprekinjeno. Povečana natančnost teka. Na začetku osemnajstega stoletja so se kamni rubina in safirja začeli uporabljati kot podpora za ravnotežno kolo in zobnike. To je omogočilo zmanjšanje trenja,izboljšati natančnost in povečati rezervo moči. Pojavili so se zanimivi zapleti - večni koledar, samodejno navijanje, indikator rezerve moči.
Zagon za razvoj ur z nihalom je bil izum angleškega urarja Clementa. Okoli leta 1676 je razvil sidrni pobeg. Ta naprava je bila zelo primerna za ure z nihalom, ki so imele majhno amplitudo nihanja.
kvarc
Nadaljnje izboljšanje instrumentov za merjenje časa je bilo kot plaz. Razvoj elektronike in radijskega inženiringa je utrl pot za nastanek kvarčnih ur. Njihovo delo temelji na piezoelektričnem učinku. Odkrili so jo leta 1880, a kremenova ura je bila izdelana šele leta 1937. Novoustvarjeni kvarčni modeli so se od klasičnih mehanskih razlikovali po neverjetni natančnosti. Začela se je doba elektronskih ur. Kaj jih dela posebne?
Kvarčne ure imajo mehanizem, sestavljen iz elektronske enote in tako imenovanega koračnega motorja. Kako deluje? Motor, ki prejme signal elektronske enote, premakne puščice. Namesto običajne številčnice v kvarčni uri je mogoče uporabiti digitalni zaslon. Imenujemo jih elektronski. Na zahodu - kremen z digitalno indikacijo. Ne spremeni bistva.
Pravzaprav je kvarčna ura mini računalnik. Dodatne funkcije so dodane zelo enostavno: štoparica, indikator lunine faze, koledar, budilka. Hkrati se cena ur za razliko od mehanike ne dvigne toliko. Tako so bolj dostopni.
Kvarčne ure so zelo natančne. Njihova napaka je ±15 sekund/mesec. Dovolj je, da dvakrat letno popravite odčitke instrumenta.
stenske ure
Digitalna indikacija in kompaktnost sta odlika tovrstnih mehanizmov. Elektronske ure se pogosto uporabljajo kot integrirane ure. Videti jih je mogoče na armaturni plošči avtomobila, v mobilnem telefonu, v mikrovalovni pečici in TV-ju.
Kot notranji element lahko pogosto najdete bolj priljubljeno klasično različico, to je s puščico.
Elektronska stenska ura se organsko prilega notranjosti v stilu hi-tech, modern, techno. Privabljajo predvsem s svojo funkcionalnostjo.
Glede na vrsto zaslona so elektronske ure s tekočimi kristali in LED. Slednji so bolj funkcionalni, saj so osvetljeni.
Glede na vrsto vira napajanja se elektronske ure (stenske in namizne) delijo na omrežne, ki jih napaja 220V, in baterije. Naprave druge vrste so bolj priročne, saj ne potrebujejo vtičnice v bližini.
stenska ura s kukavico
Nemški obrtniki jih izdelujejo že od začetka osemnajstega stoletja. Tradicionalno so bile stenske ure s kukavico izdelane iz lesa. Bogato okrašeni z rezbarijami, izdelani v obliki ptičje hišice, so bili okras bogatih dvorcev.
Nekoč so bili poceni modeli priljubljeni v ZSSR in postsovjetskem prostoru. Že vrsto let je tovarna proizvajala stensko uro znamke Mayakv ruskem mestu Serdobsk. Uteži v obliki jelkovih stožcev, hiša, okrašena z nezapletenimi rezbarijami, papirnati krzni zvočnega mehanizma - tako so se jih spomnili predstavniki starejše generacije.
Klasična stenska ura s kukavico je danes redkost. To je posledica visoke cene kakovostnih modelov. Če ne upoštevate kvarčne obrti azijskih mojstrov iz plastike, čudovite kukavice kukajo le v domovih pravih poznavalcev eksotičnih ur. Natančen, zapleten mehanizem, usnjeni meh, izvrstna rezbarija na telesu - vse to zahteva veliko visoko usposobljenega ročnega dela. Takšne modele lahko proizvajajo samo najbolj ugledni proizvajalci.
budilka
To so najpogostejši "hodniki" v notranjosti.
Budilka je prva dodatna funkcija, ki je bila implementirana v uro. Leta 1847 patentiral Francoz Antoine Redier.
V klasični mehanski namizni budilki se zvok proizvaja z udarjanjem po kovinskih ploščah. Elektronski modeli so bolj melodični.
Po izvedbi so budilke razdeljene na male in velike, namizne in potovalne.
Namizne budilke so izdelane z ločenimi motorji za urni mehanizem in signal. Začnejo se ločeno.
S pojavom kvarčnih ur je priljubljenost mehanskih budilk padla. Razlogov za to je več. Namizna ura-budilka s kvarčnim mehanizmom ima pred seboj številne klasične mehanske napraveprednosti: so bolj natančni, ne zahtevajo vsakodnevnega navijanja, enostavno jih je ujemati z zasnovo prostora. Poleg tega so lahki, se ne bojijo udarcev in padcev.
Zapestne mehanske budilke se običajno imenujejo "signal". Le malo podjetij proizvaja takšne modele. Torej zbiratelji poznajo model, imenovan "predsedniški kriket"
"Cricket" (po angleškem cricket) - pod tem imenom je švicarsko podjetje Vulcain proizvajalo ure z alarmno funkcijo. Znani so po tem, da so bili v lasti ameriških predsednikov: Dwight Eisenhower, Harry Truman, Richard Nixon in Lyndon Johnson.
Zgodovina otroških ur
Čas je kompleksna filozofska kategorija in hkrati fizična količina, ki jo je treba izmeriti. Človek živi v času. Program izobraževanja in vzgoje že od vrtca predvideva razvoj spretnosti časovne orientacije pri otrocih.
Otroka lahko naučite uporabljati uro takoj, ko obvlada račun. Postavitve bodo pri tem pomagale. Kartonsko uro lahko kombinirate z vsakodnevno rutino, tako da vse to za večjo jasnost postavite na kos risalnega papirja. Lahko organizirate razrede z elementi igre, za to uporabite uganke s slikami.
Zgodovina ročnih ur za otroke od 6-7 let se preučuje v tematskih razredih. Gradivo mora biti predstavljeno tako, da vzbudi zanimanje za temo. Otroci se v dostopni obliki seznanijo z zgodovino ur, njihovimi vrstami v preteklosti in sedanjosti. Nato se pridobljeno znanje utrdi. Če želite to narediti, pokažite načelo delovanja najpreprostejše ure -sonce, voda in ogenj. Te dejavnosti pri otrocih prebujajo zanimanje za raziskovanje, razvijajo ustvarjalno domišljijo in radovednost. Gojijo spoštovanje do časa.
V šoli se v 5-7 razredih preučuje zgodovina izuma ur. Temelji na znanju, ki ga je otrok pridobil pri pouku astronomije, zgodovine, geografije, fizike. Na ta način se pridobljeno gradivo utrdi. Ure, njihov izum in izboljšave so del zgodovine materialne kulture, katere dosežki so usmerjeni v zadovoljevanje potreb družbe. Temo lekcije je mogoče oblikovati na naslednji način: "Izumi, ki so spremenili zgodovino človeštva."
V srednji šoli je priporočljivo nadaljevati študij ur kot dodatnega modnega in notranje estetike. Pomembno je, da otroke seznanite z bontonom ur, da se pogovorite o osnovnih načelih izbire notranjih ur. Eden od tečajev je lahko namenjen upravljanju časa.
Zgodovina izuma ur jasno kaže kontinuiteto generacij, njeno preučevanje je učinkovito sredstvo za oblikovanje svetovnega pogleda mlade osebe.
