آلية صغيرة نعرف من خلالها الوقت بالضبط

قليل من الأشياء نولي اهتماما كبيرا مثل الوقت. لا نريد أن نتأخر على العمل أو على موعد. بل إننا لا نريد أن نتقدم في السن ونموت. إدارة الوقت الصحيحة مهمة في جميع جوانب النشاط البشري ، وبدأنا نشعر بالقلق حيال ذلك فورًا بعد انتقالنا من الصيد والجمع إلى الزراعة والتجارة.


ساعة شمعة

يتطلب قياس الوقت عملية متكررة لحساب فترات متساوية وطريقة لتتبع النتيجة وعرضها. تعتمد أجهزة التتبع في المرة الأولى على حركة الشمس. قدماء المصريين حوالي 3500 قبل الميلاد بنى المسلات التي ألقت بظلالها على الأرض وبالتالي أعطت فكرة تقريبية عن الوقت من اليوم. ثم جاء دور المواد المهدرة بنفس السرعة: الشموع والبخور والماء والرملية. حدث اختراق كبير مع اختراع ساعة ميكانيكية وزناد.


أقدم مشغل يوناني معروف لساعة مائية ، فالساعة

تحتاج إلى الطاقة للعمل. آلية الزناد هي طريقة لإطلاق هذه الطاقة في أجزاء صغيرة على فترات زمنية متساوية. في الرسوم المتحركة ، ترتبط العجلة بمصدر طاقة - زنبرك أو قشور. تدور العجلة نفسها بأقصى سرعة حتى تنفد الطاقة. ولكن إذا أضفنا مرساة ، فستدور العجلة عدة درجات في كل مرة وعلى فترات منتظمة - وهذا هو بالضبط ما هو مطلوب لقياس الوقت.

تم وصف أول محفز من قبل المهندس اليوناني Philo Byzantine في القرن الثالث قبل الميلاد. يتم سكب ملعقة ذات ثقل موازن من وعاء من الماء ، وتنقلب في وعاء عند ملئها ، مع إطلاق كرة الخفاف. بعد قلبه ، يعود ثقل الموازنة ، وسحب الخيط يغلق الأبواب التي تحرر الكرات.





تم بناء محفز آخر من قبل العالم الصيني والمخترع سو سونغ عام 1094. تم إيقاف العجلة بواسطة الآلية التي أفرجت عنها فقط عندما وصل وزن دلو التعبئة إلى قيمة معينة. إذا تدفق الماء بسرعة ثابتة ، فإن العجلة تدور على فترات منتظمة. يُعرف الاختراع باسم برج الساعة الفلكي ، وكان متعدد الطوابق. لم يتم الحفاظ عليها ، ولكن الرسوم المتحركة المأخوذة من القناة التلفزيونية التاريخية تساعد على تقييم هيكل وفهم مبدأ عملها.



جاءت أول ساعة ميكانيكية بالكامل من زناد مغزل. من غير المعروف مكان ظهوره في الساعات الميكانيكية للقرن الرابع عشر ، ولكن تم العثور عليه في أبراج كبيرة في جميع أنحاء أوروبا. لم تختلف دقتها كثيرًا عن الساعة المائية ، ولكنها على الأقل لم تتجمد في الشتاء. ظل الزناد المغزل الطريقة الرئيسية لحساب الوقت ، حتى اختراع البندول وموازن الربيع في 1657 ، عندما زادت دقة الآلية من عدة ساعات في اليوم إلى عدة دقائق في اليوم.



بعد اختراع ساعة البندول ، تم تطوير أكثر من 300 نوع مختلف من المحفزات. بالطبع ، يتم الآن استخدام عدد قليل منهم فقط. أبسطها هي:


آلية تومباريون / غراهام الأسطوانية ، 1695-1726


هوكي دوبلكس ، 1700


لينك ماجا ، 1750


آلية قفل أرنولد ، 1775

يتم استخدام فكرة مثيرة للاهتمام للغاية في آلية الجندب ، التي طورها جون هاريسون عام 1722. يتحرك بطريقة غير اعتيادية ورائعة. ميزتها الرئيسية هي الاحتكاك المنخفض للغاية.



استمر تحسين الساعات الميكانيكية من حيث الدقة ومن حيث التصغير ، وكانت آلية الزناد هي الجزء المركزي من أي ساعة. أدى ظهور ساعة كهربائية إلى استبدال الآلية بأساليب كهربائية للحصول على نبضات منتظمة: ملفات لولبية ومحركات متزامنة ومذبذبات شوكة رنانة. ونتيجة لذلك ، ظهرت ساعة بدون أي ساعة.

في عام 1927 ، تم إنشاء أول ساعة كوارتز في مختبر بيل. لقياس الفواصل الزمنية ، يستخدمون التذبذبات الدورية لبلورة الكوارتز. قدمت سايكو أول ساعة كوارتز ، أسترون ، في عام 1969. وبعد عشر سنوات ، استحوذت الكوارتز بالفعل على السوق. أدى الجمع بين التكلفة المنخفضة والدقة العالية إلى "أزمة كوارتز" عندما اختفت الساعات الميكانيكية تقريبًا من السوق.

جاء التحسين الأخير مع ظهور الساعات الذرية باستخدام الانتقال بين مستويين فائق الدقة للحالة الأرضية للذرة. تسمح لك بحساب الوقت بدقة غير مسبوقة. يتم استخدامها في أقمار GPS الصناعية وأي أجهزة تتم مزامنتها معها تتلقى نفس الإمكانات لحساب الوقت المحدد. في المستقبل ، ربما ، يمكن ارتداء هذه الساعة على المعصم.


جيرارد بيريجو ، 2008

اليوم ، لا تزال تُنتج ساعات ميكانيكية مع مشغلات. بسبب انتشار الهواتف المحمولة ، تخلى الكثيرون عن ساعات الكوارتز. ولكن في آليات مصغرة هناك نوع من الجمال الداخلي. إنها تجسد انتصار الحرفية على الدقة.
تعتبر الساعة الميكانيكية عديمة الفائدة بشكل جميل. كل آلية هي عالم مصغر ، صغير ، يعمل ، كتلة من الأجزاء المتحركة الصغيرة وغير المفهومة. أجزاء متحركة! ونتيجة لذلك ، فإن هذه الساعة ما زالت حية من بعض النواحي. لديهم ضربات قلب. يبدو أنهم يستجيبون ، مثل تماغوتشي ، إلى "الحب" في شكل خدمات مكلفة لصانعي الساعات. مثل السيارات البخارية أو الدراجات البخارية القديمة من فنسنت ، يمكن استعادتها بدقة من أي حالة تقريبًا.
- ويليام جيبسون

تعتبر الساعات الميكانيكية الحديثة واحدة من أكثر الآليات تعقيدًا وجمالًا في الوجود. يمكن أن تكلف مئات الآلاف من الدولارات ، وبالطبع ، هي مقتنيات. واليوم ، يواصل مهندسو الساعات تطوير المشغلات في البحث عن طرق لزيادة الدقة والموثوقية.

Source: https://habr.com/ru/post/ar399329/


All Articles