Geschichte der ersten Uhren

Erst in jüngster Zeit - zumindest in Bezug auf die Menschheitsgeschichte - hatten die Menschen das Bedürfnis, die Tageszeit zu kennen. Große Zivilisationen im Nahen Osten und in Nordafrika haben vor etwa 5.000 bis 6.000 Jahren die Uhrmacherkunst ins Leben gerufen. Aufgrund ihrer Bürokratien und formalen Religionen mussten diese Kulturen ihre Zeit effizienter organisieren.

Die Elemente einer Uhr 

Alle Uhren müssen zwei grundlegende Komponenten haben: Sie müssen einen regelmäßigen, konstanten oder sich wiederholenden Prozess oder eine Aktion haben, mit der gleiche Zeitinkremente markiert werden. Frühe Beispiele für solche Prozesse sind die Bewegung der Sonne über den Himmel, in Schritten markierte Kerzen, Öllampen mit markierten Reservoirs, Sandgläser oder "Sanduhren" und im Orient kleine Stein- oder Metalllabyrinthe, die mit Weihrauch gefüllt sind, der anbrennen würde ein gewisses Tempo.

Uhren müssen auch die Möglichkeit haben, die Zeitschritte zu verfolgen und das Ergebnis anzuzeigen.

Die Geschichte der Zeitmessung ist die Geschichte der Suche nach immer konsequenteren Aktionen oder Prozessen zur Regulierung der Geschwindigkeit einer Uhr.

Obelisken 

Die Ägypter gehörten zu den Ersten, die ihre Tage förmlich in stundenähnliche Teile aufteilten. Obelisken - schlanke, sich verjüngende vierseitige Denkmäler - wurden bereits um 3500 v. Chr. Gebaut. Ihre beweglichen Schatten bildeten eine Art Sonnenuhr, die es den Bürgern ermöglichte, den Tag in zwei Teile zu unterteilen, indem sie den Mittag anzeigten. Sie zeigten auch die längsten und kürzesten Tage des Jahres, an denen der Schatten am Mittag der kürzeste oder längste des Jahres war. Später wurden am Sockel des Denkmals Markierungen angebracht, um weitere Zeitunterteilungen anzuzeigen.

Andere Sonnenuhren 

Eine andere ägyptische Schattenuhr oder Sonnenuhr wurde um 1500 v. Chr. Eingesetzt, um den Durchgang von "Stunden" zu messen. Dieses Gerät teilte einen Tag mit Sonnenlicht in 10 Teile plus zwei "Dämmerungsstunden" morgens und abends. Als der lange Stiel mit fünf variabel verteilten Markierungen am Morgen nach Osten und Westen ausgerichtet war, warf eine erhöhte Querlatte am östlichen Ende einen beweglichen Schatten über die Markierungen. Mittags wurde das Gerät in die entgegengesetzte Richtung gedreht, um die "Stunden" des Nachmittags zu messen.

Der Merkhet, das älteste bekannte astronomische Werkzeug, war eine ägyptische Entwicklung um 600 v. Zwei Merkhets wurden verwendet, um eine Nord-Süd-Linie zu errichten, indem sie mit dem Polstern ausgerichtet wurden. Sie könnten dann verwendet werden, um die Nachtstunden abzugrenzen, indem bestimmt wird, wann bestimmte andere Sterne den Meridian überquerten.

Auf der Suche nach mehr Genauigkeit für das ganze Jahr haben sich die Sonnenuhren von flachen horizontalen oder vertikalen Platten zu aufwändigeren Formen entwickelt. Eine Version war das halbkugelförmige Zifferblatt, eine schalenförmige Vertiefung, die in einen Steinblock geschnitten war, der einen zentralen vertikalen Gnomon oder Zeiger trug und mit Sätzen von Stundenlinien beschriftet war. Der Halbkreis, der um 300 v. Chr. Erfunden worden sein soll, entfernte die nutzlose Hälfte der Halbkugel, um den Eindruck einer Halbschale zu erwecken, die in den Rand eines quadratischen Blocks geschnitten wurde. Um 30 v. Chr. Konnte der römische Architekt Marcus Vitruvius 13 verschiedene Sonnenuhrenstile beschreiben, die in Griechenland, Kleinasien und Italien verwendet wurden.

Wasseruhren 

Wasseruhren gehörten zu den frühesten Zeitmessern, die nicht auf die Beobachtung von Himmelskörpern angewiesen waren. Eine der ältesten wurde im Grab von Amenophis I. gefunden, das um 1500 v. Chr. Begraben wurde. Später von den Griechen Clepsydras oder "Wasserdiebe" genannt, die sie um 325 v. Chr. Benutzten, handelte es sich um Steingefäße mit abfallenden Seiten, die es ermöglichten, dass Wasser mit nahezu konstanter Geschwindigkeit aus einem kleinen Loch in der Nähe des Bodens tropfte. 

Andere Clepsydras waren zylindrische oder schüsselförmige Behälter, die so konstruiert waren, dass sie sich langsam mit Wasser füllten, das mit konstanter Geschwindigkeit eintrat. Markierungen auf den Innenflächen maßen den Durchgang von "Stunden", als der Wasserstand sie erreichte. Diese Uhren wurden verwendet, um die Nachtstunden zu bestimmen, aber sie wurden möglicherweise auch bei Tageslicht verwendet. Eine andere Version bestand aus einer Metallschale mit einem Loch im Boden. Die Schüssel würde sich in einer bestimmten Zeit füllen und sinken, wenn sie in einen Wasserbehälter gegeben wird. Diese sind im 21. Jahrhundert in Nordafrika noch in Gebrauch. 

Aufwändigere und eindrucksvollere mechanisierte Wasseruhren wurden zwischen 100 v. Chr. Und 500 n. Chr. Von griechischen und römischen Horologen und Astronomen entwickelt. Die zusätzliche Komplexität zielte darauf ab, den Fluss durch Regulierung des Wasserdrucks konstanter zu machen und eine schickere Darstellung des Zeitablaufs zu ermöglichen. Einige Wasseruhren läuteten Glocken und Gongs. Andere öffneten Türen und Fenster, um kleine Figuren von Menschen oder bewegte Zeiger, Zifferblätter und astrologische Modelle des Universums zu zeigen.

Die Durchflussrate von Wasser ist sehr schwer genau zu steuern, so dass eine Uhr, die auf dieser Durchflussrate basiert, niemals eine hervorragende Genauigkeit erzielen kann. Die Menschen wurden natürlich zu anderen Ansätzen geführt.

Mechanisierte Uhren 

Ein griechischer Astronom, Andronikos, beaufsichtigte den Bau des Turms der Winde in Athen im ersten Jahrhundert vor Christus. Diese achteckige Struktur zeigte sowohl Sonnenuhren als auch mechanische Stundenindikatoren. Es zeigte eine mechanisierte 24-Stunden-Clepsydra und Indikatoren für die acht Winde, nach denen der Turm benannt wurde. Es zeigte die Jahreszeiten sowie astrologische Daten und Perioden an. Die Römer entwickelten auch mechanisierte Clepsydren, aber ihre Komplexität verbesserte sich kaum gegenüber einfacheren Methoden zur Bestimmung des Zeitablaufs.

In Fernost entwickelte sich die mechanisierte astronomisch-astrologische Uhrmacherkunst von 200 bis 1300 n. Chr. Chinesische Clepsydras des dritten Jahrhunderts trieben verschiedene Mechanismen an, die astronomische Phänomene veranschaulichten.