четвртак, 05. фебруар 2015.

Merenje vremena kroz istoriju 2



Istočnoazijska horologija



Razdoblje japanske istorije nazvano Jamato nosi ime po nekadašnjoj istoimenoj provinciji.
U toj provinciji, na ostrvu Honšu, bio je carski dvor. To je i doba uvođenja budizma u Japanu.
Glavni pristalica budizma je princ Šotoku. Ovaj vladar sa kraja 6. veka prvi ostvaruje direktne
kontakte sa Kinom pošto je pre toga ta veza ostvarivana posredovanjem Koreanaca.
Kineski uticaj u Japanu je sveprisutan u 7. veku. Tadašnja japanska vlada usvaja
konfučijanske principe kineske dinastije Tang, a japanski car Tenči zaslužan je što je
671. godine napravljen prvi vodeni sat u toj državi. Pola veka nakon toga, budistički monah
iz Kine, inače mehanički i matematički stručnjak Ji Ksing konstruisao je astronomski sat
zasnovan na vodenoj sili.




Nebeske merdevine

Su Sung je sa saradnicima, 1088. godine, napravio složeni satni toranj. On je na viši nivo
uzdigao ranija horološka ostvarenja Ji Ksinga i drugih kineskih mehaničkih stručnjaka. Za
osmatranje, Su Sungov satni mehanizam imao je karakterističnu vrstu nebeske sfere, izrađene
od bronze, koja se automatski okretala. Ispred je bilo petploča sa vratancima ispred kojih su
se smenjivale ljudske figurice koje su pritom zvonile zahvaljujući malim zvoncima ugrađenim u
mehanizam, ili pak udarale u gong. Neke od ovih figura nosile su table na kojima je bio

ispisan sat ili doba dana. Satni toranj je bio visok oko 9 m. Nalazio se u gradu Kaifengu, na istoku
Kine. To je prva poznata pojava rada na lančani pogon na bazi kojeg se okretala nebeska sfera, a
što je opisao Su Sung u svojoj horološkoj studiji. Lančani pogon Kinezi su nazivali „tian ti“,
odnosno nebeske merdevine.


U središtu šogunata

Godine 1543. jedan portugalski brod, sticajem okolnosti, završava na ostrvu Tanegašima, što je bio prvi dodir evropske i japanske civilizacije. Nakon toga dolazi niz trgovaca i katoličkih misionara u Japan iz više evropskih zemalja.

Jezuitski misionar iz Španije Francisko Havijer stigao je u Japan 1549. godine. Dve godine kasnije poklonio je prvi mehanički časovnik jednom vlastelinu. Kasniji misionari otvorili su školu za pravljenje satova u Nagasakiju,1600. godine. Proces ujedinjavanja Japana započela su dvojica „daimjoa“, Oda Nobunaga i Tojotomi Hidejoši. Japan je konačno objedinio šogun Tokugava Lejasu, za koga se zna da je posedovao evropski sat u obliku fenjera.

Izolacionistička politika Tokugava šogunata ostavila je traga i na horologiju. U potpunosti su zabranjeni svaki izvoz iz Japana 1635. godine i putovanja u inostranstvo za Japance. Bilo je dozvoljeno samo da se retkim brodovima iz Kine, Holandije i Koreje donosi roba, i to samo na jedno veštačko ostrvo kod Nagasakija. I hrišćantvo koje su širili katolički misionari potpuno je zabranjeno, 1614. godine. Izrada satova obavlja se pod pokroviteljstvom takozvanog neokonfučijanskog reda.




Stara kineska klepsidra

( vodeni sat )


Glavni centar proizvodnje satova u vreme Tokugava šogunata bio je na istom mestu gde je bilo i glavno političko središte. To je bio zamak Edo, u jednom kvartu današnjeg Tokija. Ranija škola u Nagasakiju izrasala je u kvalitetnu ispostavu za učenje časovničarskog zanata. Dobri satovi nastajali su i u gradu Sakai. Jedan od najznačajnijih zanatlija bio je Sukezemon Cuda. On i njegove kolege zaduženi su od šoguna da naprave takozvani vadokei, odnosno autentični japanaki sat.

Trebalo je vadokei prilagoditi japanskom lunarnom kalendaru. Izlazak i zalazak Sunca predstavljali su polaznu osnovu tog kalendara. Vremenski raspon između njih bio je podeljen na po šest japanskih jedinica za vreme. Dnevni i noćni sati, odnosno njihovo trajanje zavisili su od godišnjeg doba, izuzev kad je bila ravnodnevica. Dvanaest perioda dana su imali i nazive životinja.Vadokei su odgovarali japanskim vremenskim posebnostima. Kasniji modeli imali su zvona koja su zvonila u ritmu određene melodije.

Ukrašavani su na najrazličitije načine. Bilo je zidnih, stajaćih, na kaminu ili na ormanu. Najviše ih je pokretano pomoću tegova i onih koji su radili na bazi opruge.




Najzad, „seiko“


Godine 1868. u vreme vladavine cara Meiđija, dolazi do velikih promena u Japanu. Tada je poslednji šogun iz porodice Tokugava, Jošinobu podneo ostavku i odrekao se dobrog dela svojih ovlašćenja u korist cara. Izbio je građanski rat, koji će označiti konačan poraz šogunata. Nakon toga dolazi do nagle modernizacije praćene tehnološkim napretkom.




Sat poslednje Čing donastije


Od 1873. godine uvodi se gregorijanski kalendar. Dve godine kasnije, počinje masovna proizvodnja satova i nastaju fabrike. Prvi japanski džepni sat ugledaće svetlost dana 1879. godine. U to doba otvaranja Japana uništeni su brojni drevni vadokei-satovi, ili su izvezeni na zapad kao ukrasni predmeti.

Sledeći bitan događaj je otvaranje radnje Kintara Hatorija u Tokiju, 1881. godine. On je prodavao satove i časovnike. Hatori je uspeo da od obične radnje, u elitnom delu Tokija, pokrene masovnu proizvodnju. Fabrika „Seikoša“ je nastala 1892. godine. Najpre se krenulo sa izradom zidnih časovnika, pri čemu se ističu oni oktagonalnog oblika. Prvi put se u Japanu prave i džepni satovi u većim količinama.

Prvi ručni časovnici proizvedeni su 1913. godine u „Seikoša“ fabrici. Bili su emajlirani. Formiran je horološki institut zvan Šoko. Gradonačelnik Tokija dvadesetih godina prošlog veka, Šinpei Goto predložio je Šoko institutu da naprave ručni sat za svakog čoveka koji će se zvati „građanin“. Predlog gradonačelnika je prihvaćen. Kintaro Hatori će prvi put upotrebiti za svoje satne proizvode i danas čuveni naziv „seiko“, 1924. godine.

Pedesetih godina 20. veka javljaju se prvi automatski satovi. Međutim, firme „Seiko“ i „Citizen“ u najvećoj meri prave jednostavne hronografe. To su horološki intrumenti koji istovremeno obavljaju funkciju štoperice i sata. Šezdesete godine će označiti konačan prodor modernih tehnologija u japansku satnu industriju.

Prvi ronilački satovi pojaviće se 1965. godine. „Seiko“ uspeva da proizvede automatske hronografe pre švajcarskih proizvođača. Sledeći bitan korak na razvojnom putu japanske satne industrije je nastanak kvarcnog sata “astron 35 sq“ koji radi na bazi elektronskog oscilatora od kvarcnog kristala. Model “Seiko tvin kvarc” je, krajem sedamdesetih, postigao preciznost od plus-minus pet sekundi na godinu dana.



Prvi džepni sat "Time Keeper"


Jezuita u Zabranjenom gradu




Kinezi imaju specifične nazive za vremenske jedinice. Jednom sekundu odgovara „miao“. Period od petnaest sekundi Kinezi nazivaju „stari fen“. Njihov sistem mera počiva u dobroj meri na jedinici zvanoj „ke“ čija je tradicionalna vrednost bila stoti deo dana, odnosno 14 minuta i 24 sekunde. Korišćena je i jedinica „šičen“ koja je obuhvatala protok vremena od dva sata. Vremenom se, postepeno, jedinica ke usklađuje sa dvanaest dvostrukih sati pa postaje 1/96, 1/108 ili 1/120 deo dana.

Dolaskom jezuitskih misionara u Kinu, ke je fiksiran na trajanje od 15 minuta. Tako je i danas. Prilagođavanje zapadnom merenju vremena odslikava i to da novi fen odgovara jednom minutu, dakle četiri puta više nego stari. Sat se kaže „ksiaoši“, odnosno četiri „kea“. Dan je „ri“ ili „tian“ tj. 12 šičena. Postoji i poseban izraz za vreme od pet minuta „zi“ koji se koristi u kolokvijalnom govoru.

Prvi mehanički sat u Kinu doneo je, početkom 17. veka prvi Evropljanin pozvan u zabranjeni grad. To je bio italijanski jezuitski misionar Mateo Riči. Godine 1680. car Kanghsi bio je pokrovitelj prve radionice za izradu satnih mehanizama u Kini. Vremenom je ta radionica napredovala. U 18. i 19. veku ravnopravno su u Kini zastupljene satne tvorevine domaćih i evropskih majstora. Prva moderna fabrika satova u nastaje u provinciji Šantung, 1915.

Oliver Klajn
Planeta


__________________________________________________________________



Horologija Zapada 

Od foliota do malaza cezijuma


Egzaktno merenje vremena počinje sa pronalaskom mehaničkog časovnika,
krajem XIII veka. Prvi mehanički satovi pojavili su se na tornjevima (Vestminster
1288, Firenca 1300, Kan 1314) i bili su velike konstrukcije. Prvi takav sat sa sačuvanom
tehničkom dokumentacijom je čuveni Astrarium (astronomski) na Kapetanskom domu u
Padovi, iz 1364. godine, koji je profesor astronomije Đovani Dondi radio šesnaest godina.



Na svakom mehaničkom satu sa kazaljkom, za razliku od sunčanog sata na kome samo
 šeta senka ili peščanog gde pesak iscuri za određeno vreme, postoji analogni ili digitalni
zapis vremena. U prvom razdoblju mehaničkih satova, za osnovno „sečenje“ vremena
koristio se foliot, mehanička klackalica u vidu dvokrake poluge sa pomičnim utezima sa
obe strane. Foliot je, veli Koički, određivao „elementarne porcije vremena“. Spojen preko
zaprečnice prenosnim mehanizmom i energetskim izvorom, foliot je činio „komplikovan
oscilatorni sistem“, čije oscilacije nisu bile naročito izohrone, pa je tačnost toranjskih satova
sa polugom bila „veoma skromna“. Uprkos nastojanjima sajdžija da usavrše prvi mehanički
sat, njegovo razdoblje je dugo potrajalo.




Hajgensovi izumi


Prava revolucija u merenju vremena nastala je 1657, kada je holandski fizičar i
matematičar Kristijan Hajgens konstruisao prvi sat sa mehaničkim klatnom, na osnovu
tada poznatih osobina klatna. Nešto kasnije, 1674. izumeo je i oscilatorni točkić sa
spiralnom oprugom. Za sajdžije je najvažnije bilo klatno sa malim otklonom, koji zbog
energiziranja sata može malo i da se menja. Vreme klaćenja je zavisilo od dužine klatna
pa je tako konstruisano „sekundno“ i „polusekundno“ klatno. Sajdžijsko umeće se
 sastojalo u tome da se, u tim tehničkim okvirima, napravi sat. Uvođenjem klatna,
Hajgens je tačnost svojih satova doveo do „zavidnih 10 sekundi u 24 časa“.

Oscilatorni točkić sa spiralnom oprugom je pomogao da se satovi sa klatnom „oslobode“
obaveznog vertikalnog položaja. Akademik Koički navodi da je ovaj specifični satni
oscilator „preživeo u časovničarskoj praksi više od 300 godina i nalazi se u upotrebi i
kod današnjih satova (balansni točkić ili balans i inercioni točkić ili nemirnica)“ a
vremenom toliko usavršen da je dobijen „idealan oscilator za rad u otežanim uslovima
prenosnog sata“. Ipak, ostao je nerešen još jedan krupan problem - zaprečnice ili ankera,
kako bi se oscilacije stalno zadržavale. Anker je, kaže, kroz vekove predstavljao glavnu
zagonetku i veliki izazov za generacije konstruktora satova, koji su u sisteme i rešenja
(čak i elektromagnetska) za kontakt oscilatora sa ostatkom satnog mehanizma ugradili
maštu, intuiciju i vrhunsko umeće. Pitanje ankera je rešeno tek pojavom kvarcnog sata.


sat Henlajna

Skidanje sata s gradskih tornjeva označilo je drugu revoluciju u istoriji časovničarstva.
Ali, tada je trebalo potencijalnu energiju podignutih tegova za pokretanje sata zameniti
novom pogonskom energijom. Nirnberški časovničar Peter Henlajn je 1510. godine došao
 na ideju da, za pokretanje sata, iskoristi energiju nategnute spiralne opruge. Henlajn je
konstruisao prve prenosne satove, nazvane „nirnberška jaja“, koji su u to doba bili pravi
 tehnički hit. O mladom Henlajnu hroničar je zapisao da „konstruiše instrumente koji
zadivljuju i najsposobnije matematičare, jer od gvožđa pravi satove sa mnogo točkića“,
 koji se mogu nositi u bilo kom položaju, jer nemaju tegova, pa “u džepu od kaputa ili u
torbi rade po četrdeset časova i još pri tome izbijaju vreme“.

- Svi su vrlo brzo prihvatili sat sa oprugom. On je usavršen do oblika malog džepnog
sata. Dalje se nije moglo, ali za svakodnevnu upotrebu sat sa oprugom je bio ne samo
dovoljan nego je i prevazilazio ono što običnom čoveku treba - kaže Koički.


sat rucni


Era kvarcnih satova


Posle duge i suverene vladavine mehaničkih oscilatora - klatna i balansnih točkića -
u Berlinu su, tridesetih godina XX veka, učinjeni prvi pokušaji da se oni zamene
električnim oscilatorima. Time je počela „era kvarcnih satova“, koji danas prete da
potpuno istisnu iz upotrebe stare dobre mehaničke časovnike. Za izradu ovih satova
 iskorišćena je jedna osobina monokristala u koje spada i kvarc. Ako se na pločicu
 takvog kristala, sečenog pod određenim uglom, dovede naizmenični napon
odgovarajuće frekvencije, on proizvodi intenzivne mehaničke oscilacije. One su
najintenzivnije kada se frekvencija dovedenog napona izjednači sa karakterističnom
frekvencijom mehaničkog oscilovanja kristala određenih dimenzija. Za određenu
 debljinu kristala ta rezonantna frekvencija je veoma oštra i stabilna.
 Alo to saznanje pretočeno je u praktični sat tek kada je razvijena tehnika kojom su
se listići kristala mogli precizno tesati na željenu frekvenciju .

- Kvracni satovi za široku upotrebu (zidni, ručni, budilnici) obično rade na principu
svođenja oscilacija na jednu u sekundi. To se postiže polazeći od bazične frekvencije
rezonance kristala od 4,194304 MHz i njenom dopunskom redukcijom putem dvadeset
 i dve sukcesivne binarne jedinice. To dovodi do veoma praktične frekvencije od
jednog impulsa u sekundi, što se zatim koristi za dalji pogon sata. Razume se da je
 najveći problem izrada kristala sa gorenavedenom rezonantnom frekvencijom. U tu
 svrhu polazni kristal se do željene debljine doteruje hemijskim nagrizanjem
(tzv. ecovanjem) umesto brušenjem.
Od dužine vremena nagrizanja može se u malim koracima menjati frekvencija do
željene vrednosti. Što je kvarcni rezonator tanji, to brže osciluje. Uporedo su razvijani
 minijaturni delitelji frekvencije u vidu visokointegrisanih elektronskih kola (čipova),
kao i minijaturne pogonske baterije koje obezbeđuju da sat neprekidno radi godinu
 i više dana.

Prvi kvarcni satovi imali su digitalni displej, ali se brzo prešlo na tradicionalni analogni,
kakav su imali mehanički satovi. Kvarcni satovi su danas u najširoj upotrebi i godinama
pokazuju veoma tačno vreme. Moguće je, međutim, da kvarcni satovi iste marke pokazuju
različito vreme: jedan vrlo tačno, drugi odstupa nekoliko sekundi, treći dvadesetak a
najjeftiniji ii tridesetak, što zavisi od preciznosti izrade.



Treća revolucija


Atomski ili cezijumski satovi označili su, sredinom pedesetih godina XX veka, treću
 revoluciju u istoriji časovničarstva. Nazivaju se i cezijumski jer rade na bazi mlaza
atoma cezijuma.To su čisto laboratorijski satovi, pravi uređaji, i nema ih u širokoj upotrebi.
Postali su „neizbežan inventar meteoroloških i astronomskih laboratorija“.


- Atomski sat je poljuljao mit o „astronomskoj tačnosti“. Okretanje Zemlje oko Sunca i
Meseca oko naše planete i Sunca, kao i drugih planeta unutar Sunčevog sistema smatrano
 je za apsolutno nedostižan pokazatelj tačnosti. Međutim, tačnost atomskih satova je
fascinantna, s onu stranu realnosti. Primenom atomskih satova ustanovljeno je, na primer,
da se rotacija Zemlje oko svoje ose stalno usporava tempom od jednog hiljaditog dela
sekunde za sto godina. To je pripisano pomeranju vodenih masa za vreme plime i oseke
zbog delovanja morskih struja i trenja vode sa dnom kod plićih mora. Još tačnijim
merenjem vremena ustanovljeno je da na rotaciju Zemlje utiču i promena atmosferskog
 pritiska, povremeno gomilanje snega i vegetacije na kopnu, pomeranje velikih
vazdušnih masa, itd.


U svetu danas postoji više cezijumskih atomskih satova, koji predstavljaju vrhunac u
merenju vremena i standardizaciji frekvencije. Među najbolje, akademik Koički ubraja
atomski sat u Fizičko-tehničkom institutu u Braunšvajgu (nemački Federalni institut za
standarde), koji pravi grešku od jedne sekunde za milion godina i može se smatrati za
apsolutni vremenski standard. Ovaj referentni sat u potpunosti kontroliše pokazivanje
vremena zidnih i stonih kućnih satova jedne nove generacije. Na koji način?


- Cezijumski sat u Braunšvajgu je povezan u jedinstven sistem sa posebnom radio-
stanicom DCF77 u Majflingenu (24 km jugoistočno od Frankfurta) koja, u sprezi sa s
atom, konstantno emituje standardne vremenske i frekventne signale koji se mogu primiti
 u radijusu od oko 1500 km. Oni se uspešno mogu primiti i na teritoriji naše zemlje. Svaki
sat ove generacije ima radio-prijemnik podešen na frekvenciju stanice DCF 77. On se
nakratko uključuje svakog celog sata kada se, preko ugrađenog dekodera, primi signal
i izvrši fina korekcija pokazivanja vremena, koje se inače zasniva na internom kvarcnom
oscilatoru.


Da li će teledirigovani sistem merenja vremena osvojiti i familiju ručnih satova -
pokazaće vreme. 


                                                                     ARHIVA

                                                   Merenje vremena kroz istoriju 1 deo
                                                   Merenje vremena kroz istoriju 3 deo
                                                    Merenje vremena kroz istoriju 4 deo

Нема коментара:

Постави коментар