Zamanın Ölçülmesi İçin Tarih Boyunca Ne Tür Saatler Kullanılmıştır?

0

Zaman nedir? Zaman nasıl ölçülür? Zamanı ölçme araçlarının tarihsel gelişimi. Zamanın Ölçülmesinin tarihçesi hakkında bilgi.

Zamanın Ölçülmesi İçin Tarih Boyunca Ne Tür Saatler Kullanılmıştır?

yil

Zaman, olaylar arasındaki bağlantılar yardımıyla ölçülebilir. Örneğin, eğer, güneş olmasaydı, günümüz ya da yılımız olmayacaktı. Eğer, gökyüzündeki ay olmasaydı, yılın 1/12’si olan ay da olmayacaktı. Zamanı, ölçülebilen ünitelere ayırabilmek için, insanların, bu gibi karşılaştırılabilecek olayları bulması gerekir. İlk insanlar, güneşin düzenli olarak doğup battığını; ayın büyüyüp küçüldüğünü, mevsimlerin belli dönemlerde meydana geldiğini, açık ve seçik olarak gördüler. insanlar, zamanla, gökyüzünü daha iyi öğrendiler; kimi yıldızların, öteki yıldızlara göre yerlerinin, sabit zaman aralıklarıyla değiştiğini anladılar. Böylece, zaman; ilk kez, güneşin doğuşu ve batışı ölçü alınmak suretiyle, gece ve gündüze bölündü. Gökyüzündeki ayın büyümesi ve küçülmesi göz önünde bulundurularak aylara ayrıldı; mevsimler ölçü alınmak suretiyle de yıllara ayrılmış oldu (başka bir deyimle, dört mevsimlik bir dönem yıl olarak kabul edildi).

Güneş Günü

Bir güneş günü, dünya üzerinde, güneşin karşısında bulunan bir noktanın, tam bir devir yaparak, yeniden güneşin karşısına gelinceye kadar geçen zamandır (başka bir deyimle, dünya üzerindeki bir noktadan geçen meridyenin, güneşin karşısından, birbiri ardından iki geçişi arasında kalan zamandır). Gerçekte, o noktanın, yeniden güneşin karşısına gelmesi için bir devri tamamlaması yetmez; biraz daha zaman geçer. Çünkü, dünya, aynı zamanda, yörüngesi üzerinde, güneşin çevresinde 2.5 milyon kilometre ilerlemiştir.

Böylece, o noktanın, güneşin tam karşısına gelebilmesi için biraz daha dönmesi gereklidir. «Yıldız günü» de, dünyanın kendi ekseni etrafında dönmesiyle meydana gelir, ama, bu durumda, günün başlama noktası uzak bir yıldıza göre saptanır. Yıldızlar, o kadar uzaktadır ki, dünya, tam bir devir yaptığı zaman, o nokta, hemen hemen yıldızın karşısına gelmiş olur. Böylece, yıldız günü, güneş gününden biraz daha kısa sürüyor demektir. (Güneş günüyle, yıldız günü arasındaki fark sadece 4 dakikadır) .

Güneş Saati

Güneş Saati

Güneş Saati

Güneş günü, güneş saatiyle ölçülür. Güneş gününü, zaman ölçüsü olarak kullanmak pek uygun değildir. Çünkü, güneş günü, yıl içinde, uzunluk bakımından aynı değildir; biraz fark eder. Bu fark, güneşin, dünyanın, elips biçimindeki yörüngesinin tam merkezinde bulunmamasındandır. [Güneş, elipsin odak noktalarından biri üzerindedir. Dünya, penheldeyken (güneşe en yakın olduğu zaman), aphel’de olduğu zamankinden (güneşe en uzak olduğu zaman) daha hızlı hareket eder].

Oysa, saatlerimizle ölçtüğümüz gün, güneşle ölçtüğümüz doğal güne benzemez; saatlerimizle ölçtüğümüz gün sabittir; uzunluk bakımından değişmez. Saatle ölçülen güne, ortalama güneş günü adı verilir; çünkü, bu, güneş günlerinin değişmeyen ortalamasıdır.

Yıl, dünyanın, güneşin çevresinde dolanarak tam bir yörünge çizmesi için gerekli zamanın süresidir. Gün ise, dünyanın kendi ekseni etrafında tam bir devir yapması için gerekli zamanın uzunluğudur. Yılın günlerinin tam sayılı olması pek uygun düşerdi. Ne yazık ki böyle değildir; bir yıl 365,2422’dir. Ama. bu sayı hiç pratik olmadığından, yılın kesirli kısmı bir yana bırakılır. Her dördüncü yıla, artık yıl denmesinin nedeni budur. Ar-tıkyıldaki eklenen bir gün (365 gün yerine 366 gün), günün kesrinin bu yılda gösterilmesini sağlar; böylece, önceki üç yılın artan gün kesirlerini karşılar (aslında, bu da tam doğru sayılmaz) .

Ay, uydusu olduğu dünyanın etrafında döner. Dünyanın etrafındaki bir devrini tamamlama süresi olan 27.1/2 güne bir gck ayı diyoruz. Yaklaşık olarak dünyanın güneş etrafında bir devir yapması için geçen zaman 13 gök ayıdır. Kısa bir hesap gösterir ki, 365 günlük yılda tam 13 tane gök ayı yoktur, ve bu yüzden her yılı kendini aynı şekilde tekrar eden, 13 gök ayına bölmek imkânsızdır. Gerçekte, ayın büyümesi ve küçülmesi takvim aylarıyla açık bir bağıntı göstermez.

Geçen zamanı ölçmek ve kaydetmek için, bir çeşit saat kullanmak gerekir. Güneş saati, böyle basit bir zaman ölçme aracıdır. Hareketsiz bir çubuğun gölgesi bir ekran üzerinde hareket ederek, günün zamanını belirtir. Güneş saatinin bir eksik yanı sadece, zahiri zamanı göstermesidir. Buysa, ölçüm için, sadece güneşin kullanılmasından doğar. Ortalama bir gün, sabit bir uzunlukta olduğu için, ortalama zaman, ancak, değişmez bir zaman kapsayan bir olayın sayılmasıyla olur.

Kum saati

Kum saati

En basit saatlarden bir tanesi, dibinde bir delik olan ve içinden sabit bir debide sıvı akıtan bir araçtır. Kabın içine işaretler koyarak, suyun düzeyinin zamanı vermesi sağlanabilir. Kum saati, aynı fikir üzerine kurulmuştur. Mekanik saatlerin Avrupa’ya 13’üncü yüzyılda geldiği sanılıyor. En ilkellerinden bir tanesi, bir ağırlığın bir davula iple asılması şeklinde çalışırdı.

Daha sonraları, asılan ağırlıklar yerine, kurulabilen zemberekler kullanılınca, saatler, daha küçük yapılabilir hale geldi.

Zembereklerin bir dezavantajı, kuruldukları zaman kuvvetli olmaları ve boşaldıkça zayıflamalarıdır. Bu demektir ki, bu tip saatler yavaş yavaş geri kalırlar ve bu yüzden zamanı pek iyi göstermezlerdi.” Doğru olması gereken saatlerde bu hata, füze denilen bir mekanizmayla düzeltilir. Bütün mekanik saatlerde dişlilerin çok yavaş hareket etmesini sağlamak için, kademeli bir fren düzeneğine ihtiyaç vardır. Eğer bu düzenek olmazsa, bütün zemberek bir anda boşalıp, saatin çalışmasını imkânsız hale getirir. Bu tip düzeneklerin en ilkeline, zirve kademeli düzenek denir.

zemberek

En, ufak değişikliklerle 17 yüzyıla kadar kullanılmıştır. Bir dişli serisi, bir taç tekerleğine bağlanarak, düzenek meydana gelir. T şeklinde bir levyenin, ileri geri hareketi taçlı tekerleği, her sallanmada, bir diş dönecek kadar serbest bırakır. Çapa ya da zıplamalı kademeli fren düzeneği 17. yüzyılda icat edildi. Bu da aynı prensip üzerinde çalışmaktadır. Bir zaman ölçen aletin, en önemli öğelerinden biri, kademeli fren düzeneğinin çalışma hızıdır. Bu kontrol tarzı, değişik şekiller alabilir.

En ilkel zirve kademeli fren düzeneklerinde, iki yanı ağırlıklı bir dengeli kaldıraç kullanılırdı. Bu dengeli kaldıraç çubuğu (foliot) nun ileri geri döndürülmesi, taç tekerleği tarafından sağlanırdı. Açısal salınımın, saniyedeki sayısı, taç tekerleğinin, kademeli fren düzeneği tarafından serbest bırakılma miktarına bağlıdır. Buradaki zorluk foliotun düzgün bir salınma periyodu olmamasıdır. Taç tekerleğinin, çubuk üzerindeki kuvveti, levyenin dönüş yönünü durmadan değiştirmesi, her salınımda taç tekerleğin bir dişinin atlanarak, bir miktar dönmesine yol açar. Zaman ölçmede büyük bir gelişme, pandülün bir kontrol aleti olarak kullanılmaya başlanmasıdır. Bilgin Galileo, pandülün mucididir.

Pandül,

Bir çubuğun üzerine bir ağırlık konması ve ağırlığın, çubuğun bağlandığı nokta etrafında serbest salınmalar yapmasıyla çalışır. Pandül, büyük açılı ve küçük açılı salınımları aynı zamanda tamamlar. Bu sabit salınım özelliğine izokronizm denir. Buysa, pandülün büyük salınımları çabuk, küçük salınımlarıysa yavaş yapmasından meydana gelir. Dolayısıyla uzun yolculuk yüksek hızla dengeleşir. Salınım zamanının uzunluğu bir tek faktör tarafından kontrol edilir: Pandülün boyu. 25 cm. boyunda bir pandülün yaptığı tam bir salınım için zaman yaklaşık olarak 1 saniyedir.

Pandülün, devamlı salınımını saatin kontrolünde tatbik eden ilk insan muhtemelen Galileo‘nin oğludur. Onun düşüncesi, ters dönen bir tekerlek üzerindeki iğne düzeneği üzerine kurulmuştu. Bu düzenekle, tekerlekteki iğneler (çıkıntılar) pandülü dışarıya doğru itmekte ve böylece o iğne, pandül geri gelinceye kadar serbest kalmakta, bu esnada pandül bir sonraki iğneyi serbest bırakmakta ve bu iğne de pandüle yeni bir salınım sağlamakta, bu karşılıklı etkili hareket de aralıksız devam etmektedir.

Bu tarzda kontrol tekerleğini çeviren sayı sabittir.

Modern, pandüllü saatlerdeyse, pandülün tepesi bir çift dişe dokunur ve bu çift diş kontrol tekerleğine uyar. Pandülün salınımı, kontrol düzeneğini hareket ettirir. Bu harekette pandül bir kere salınıp dönünceye kadar, tekerlek bir diş boyu döner. Pandülün salınımının devamını sağlayan, hep dönmeye çalışan tekerlektir (ağırlık ya da bir zemberek yardımıyla dışarıya doğru iten kuvvet yüzünden).

Bir kol saati ya da basit küçük bir duvar saatinde, bu düzenek denge tekerleği şeklini alır. Bunun küçük çıkıntıları vardır. Bu çıkıntılar kontrolü sağlar. Denge tekerleği, ana zemberek tarafından çalıştırılır. Bu tekerlek, çok hassas ve ince bir zemberek sayesinde ileri ve geri olarak çok sabit bir hızla hareket eder.

Yeni kontrol düzenekleri, yeni tip saatlear doğmasına sebep olmuşlardır. Bir kuars kristalinin, elektrik akımı vasıtasıyle sabit bir sayıda titreşebileceği buluşuyla, tamamen yeni bir saat tipi doğmuştur. Fakat bu arada çok aşırı hızda titreşimler yapan kristal, birkaç aşamada, motoru yönetmek için ağırlaştırılır.


Bir Yorum Yazmak İster misiniz?