تعد الساعات الميكانيكية من اهم وسائل ضبط الوقت وقياسه / pixabay

أنواع الساعات ونشأتها وتطوّرها

• الساعة الشمسية
• الساعة المائية
• الساعة الرملية
• الساعة الميكانيكية
• الساعة الذرية

اهتم الانسان منذ القدم بقياس الوقت وضبط إيقاع حياته اليومية مع تعاقب الليل والنهار وحركة الشمس والقمر في السماء، فاخترع عدة وسائل وأدوات لقياس الوقت ومنها:

الساعة الشمسية

أقدم الساعات هي تلك التي كانت تعكس ببساطة الدورات التي تحدث في السماء ليراها الناس وقد كانت عبارة عن دوائر عملاقة من الحجر أو أية مادة أخرى تحدد تعاقب الفصول أو حركة النجوم أو شواهد صخرية.

ويَعتقد العلماء أن هذه الشواهد الصخرية، وهي مجموعات من الأحجار الضخمة القديمة التي وجدت في انكلترا.. كانت تستخدم في وقت من الأوقات كساعة من تلك الساعات ففي أوقات معينة من السنة تكون الشمس والقمر على خط واحد مع بعض الصخور وعندما يحدث ذلك يدرك القدماء أن فصلاً جديداً قد بدأ .

ولم يخطر على بال البشر مطلقاً تقسيم الأيام إلى وحدات متساوية حتى ما يُقرب من 4000 سنة مضت حينما ظهرت فكرة تقسيم اليوم إلى أربع وعشرين ساعة وربما كان ذلك عند البابليين الذين ابتكروا المزولة أو الساعة الشمسية لمعرفة الوقت (وهي عبارة عن دائرة عليها علامات تبيـّن الساعات فيما بين شروق الشمس وغروبها وتغرس في وسط الدائرة ساق خشبية صغيرة حيث يقع ظلها على العلامات ومع حركة الشمس عبر السماء يتحرك الظل مشيراً إلى الوقت .

الساعة المائية

على أن الساعات الشمسية لم تكن مفيدة دائماً فهي مثلاً لم تكن تعمل في الأيام غير المشمسة وحتى في تلك الأيام لو انك أردت معرفة الوقت فإن عليك أن تبتعد خارجاً حتى لا يقع ظلك عليها ثم إن الساعات الشمسية لم تكن تعمل ليلاً بالطبع

وقد عرف المصريون القدماء منذ ما يقرب من 3400 سنة كيف يبتكرون دورات يمكن استعمالها لمعرفة الوقت فقد أدركوا أن تدفق الماء من ثقب في وعاء مملوء بالماء يحدث بمعدل ثابت وقد أدت هذه الفكرة إلى اختراع الساعة المائية وكان الماء في تلك الساعات المائية القديمة ينساب من ثقب قرب قاع إناء حجري وكانت العلامات المحفورة على جدران الوعاء تبين الساعات بحيث يعرف الناس الوقت بالنظر إلى كمية الماء المتبقية في الوعاء.

الساعة الرملية

ثم اخذ الناس يستعملون الساعات الرملية مع بدايات القرن الرابع عشر وكانت تلك الساعات تعمل بنفس الأسلوب تقريباً الذي تعمل به الساعات المائية وأبسط الساعات الرملية تتكون من انتفاخين زجاجيين يتصلان معاً من خلال عنق صغير فتنساب الرمال من الانتفاخ العلوي إلى السفلي وعندما تنتقل كل الرمال من الجزء العلوي يدرك احد مراقبي الوقت ان فترة زمنية محددة قد مضت.

الساعة الميكانيكية

وقد ظهرت الساعات الميكانيكية لأول مرة في أوروبا منذ نحو 700 سنة وكانت تلك الساعات تستخدم أوزانا هابطة وصاعدة لتحديد الوقت المنقضي وذلك بإدارة أحد التروس الذي يستمر في الحركة حتى يطلق رنين الجرس وعندما كان رجال الدين أو الرهبان يسمعون رنين الجرس كانوا يدركون إنه حان وقت التجمع لأداء الصلاة. والساعات الميكانيكية أو الآلية شأنها في ذلك شأن الساعات المائية أو الرملية تقيس الساعات التي تمضي إلا أن أقدم الساعات الميكانيكية لم تكن تذكر الوقت كما هو الحال الآن فلم يكن بها عقارب أو قرص وإنما كانت تطلق إشارة ما عندما تمر ساعة كاملة وحتى هذا لم تكن تلك الساعات تفعله بدقة إذ كان إصدار تلك الإشارات كثيراً ما يتخلف نحو خمس عشرة دقيقة كل يوم.

وقد ابتكر صانعوا الساعات بعض أدوات التوقيت العجيبة عبر التاريخ ففي أوائل القرن التاسع الميلادي كان لدى ألفريد الكبير وهو ملك إنكليزي ساعة مصنوعة من ست شمعات طول كل منها 30 سنتيمتراً وكان الخدم في القصر يشعلون شمعة اثر الأخرى وكان احتراق كل شمعة يتم بمعدل ثمان دقائق لكل سنتميتر واحد وبهذا يستغرق اشتعال الشمعات الست 24 ساعة,

وفي أواخر القرن الحادي عشر اخترع المُخترع الصيني سوسونج ساعة تدار بواسطة ساقية وكان ارتفاع تلك الساعة 9 أمتار وتزن عدة أطنان وكانت تُبين حركة الشمس والقمر والنجوم
وفي عام 1126 استولى الغزاة القادمون من الشمال على الساعة العملاقة وفكوها إلى أجزاء ثم رحلوا بها ولم يرها احد بعد ذلك.

وفي عام 1354 أتم صانعوا الساعات ساعة ميكانيكية في كاتدرائية ستراتسبورج وهي موجودة الآن في فرنسا وكانت تلك الساعة قادرة حتى على تقديم عرض فني إذ بينما تعزف الأجراس نشيداً ما فإن الشخصيات الدينية تأخذ في الحركة حول الساعة كما كان هناك ديك ميكانيكي يصيح ويرفرف بجناحيه كل ساعة ولم يتبق من تلك الساعة سوى الديك.

وكان من أغرب الطرق للتعرف على الوقت تلك التي تتم بواسطة الأنف وحدث ذلك بالصين في القرن الرابع عشر حيث كان الناس يستخدمون ساعة بخور وهي ساعة خاصة بها مجرى محفور يشبه المتاهة وكان ذلك المجرى يحتوي على أنواع متعددة من البخور وكان مستخدمو الساعة يشعلون البخور عند أحد الأطراف فلا ينتهي اشتعال احد أنواع البخور حتى تكون قد انقضت ساعة كاملة وفي كل مرة تتغير رائحة البخور يدرك الناس أن ساعة قد مضت.

وقد بدأت معرفة الوقت كما نعهدها الآن عام 1656 عندما بنى مخترع هولندي هو كرستيان هايجنز ساعة ببندول وقد استخدمت الحركة المنتظمة للبندول الذي يتأرجح بحرية في تعيين الوقت.

وتأرجح البندول عبارة عن دورة تعتمد على انتظامها أكثر مما يعتمد على الماء المتساقط أو الأثقال المعلقة ونتيجة لذلك كانت الساعة ذات البندول دقيقة ومضبوطة في حدود 15 ثانية في اليوم.


الساعة الذرية

وقد استمر تطور الساعات عبر الزمن حتى صارت أكثر دقة واخترع البعض منها ما يدار بالكهرباء وما يعمل بالذبذبات المنتظمة لبلورة ضئيلة من مادة الكوارتز او حتى للذرات لتعيين الوقت فقد ابتكر العالمان الانكليزيان: لويس اسن.. واجيه. في ال باري.. الساعة الذرية عام 1955 فقد اكتشف أن الذرات وهي أصغر مكونات العناصر الكيميائية تتذبذب بشكل منتظم للغاية ثم توصلا إلى طريقة تحول هذه الذبذبات الدقيقة إلى معلومات زمنية والساعة الذرية تبلغ من الدقة حداً يجعلها لا تفقد أو تكسب ثانية واحدة حتى خلال مائتي سنة.

عن المهندس أمجد قاسم

كاتب علمي متخصص في الشؤون العلمية عضو الرابطة العربية للإعلاميين العلميين

شاهد أيضاً

لاصق صغير بديل عن الإبرة الطبية التقليدية

آفاق علمية وتربوية – نجح فريق من الباحثين من أمريكا وروسيا في اختراع بديل للحقن …

2 تعليقان

  1. اشكركم على هذا البحث عن اختراع الساعات

  2. رائع جدا مقالكم عن انواع الساعات وصناعتها وتاريخ تطورها

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *