Clepsydra

clepsydra

En vannklokke er en hvilken som helst enhet for å måle tidens gang ( klokke ) som tiden måles med den regulerte væskestrømmen som i noen tilfeller brukes som en drivkraft for å bevege en type mekanisme og i andre er den rettet mot innløp eller til utløpet av en beholder hvor væskemengden måles. Når det gjelder trommelvannklokker, sirkuleres vannet mellom forskjellige innvendige rom i trommelen, og stabiliserer dens rotasjon, som en hydraulisk regulator , lik funksjonalitet som en mekanisk escapement .

En visning av to utløpsvannklokker fra Ancient Agora Museum i Athen. Den øvre delen er en original fra slutten av 500-tallet f.Kr. Den nedre delen er en rekonstruksjon av en leireoriginal.

Vannklokker er et av de eldste instrumentene for å måle tid. [ 1 ] Den skålformede tuten er den enkleste formen for en vannklokke og er kjent for å ha eksistert i Babylon , Egypt og Persia på 1500-tallet f.Kr. Andre regioner i verden, inkludert India og Kina , har også primitive vannklokkedesign. Faktisk, selv om eldre datoer er mindre sikre, hevder noen forfattere at vannklokker dukket opp i Kina så tidlig som 4000 f.Kr. [ 2 ]

Design

En vannklokke bruker vannstrømmen til å måle tid. Ser man bort fra viskositeten, er det fysiske prinsippet som trengs for å studere disse klokkene Torricellis lov . Det finnes to typer vannklokker: inngangen og utgangen. I en utløpsvannklokke fylles en beholder med vann og vannet renner sakte og jevnt fra beholderen. Denne beholderen har merker som brukes for å vise tidens gang. Når vannet forlater beholderen, kan en observatør se hvor vannet er i nivå med linjene og fortelle hvor lenge det har gått.

En vanninntaksklokke fungerer stort sett på samme måte, bortsett fra i stedet for å renne ut av beholderen, fyller vannet den merkede beholderen. Når beholderen er full, kan observatøren se hvor vannet møter linjene og fortelle hvor lang tid som har gått. Noen moderne klokker kaller "vannklokker", men de fungerer annerledes enn de gamle. Tidtakingen deres styres av en pendel , men de bruker vann til andre formål, for eksempel å gi kraften som trengs for å drive klokken ved hjelp av et vannhjul eller lignende, eller for å bruke vann for å vise tiden.

Grekerne og romerne avanserte vannklokkedesign ved å oppfinne input clepsydra med et primitivt tilbakemeldingssystem, utstyr og escapement , som var koblet til fantastiske automater og resulterte i forbedret nøyaktighet. Ytterligere fremskritt ble gjort i Byzantium , Syria og Mesopotamia, hvor stadig mer nøyaktige vannklokker inkorporerte komplekse segmentelle og episykliske gir , vannhjul og programmerbarhet, fremskritt som til slutt tok veien til Europa . Uansett utviklet kineserne sine egne avanserte vannklokker, med gir, unnslippingsmekanismer og vannhjul, og ga ideene sine videre til Korea og Japan .

Noen vannklokkedesign ble utviklet uavhengig og noe kunnskap ble overført gjennom spredning av handel. Disse tidlige vannklokkene ble kalibrert ved hjelp av et solur . Selv om den aldri oppnådde et presisjonsnivå som kan sammenlignes med dagens tidtakingsstandarder, var vannklokken den mest nøyaktige og mest brukte tidtakingsanordningen i årtusener, inntil den ble erstattet av mer nøyaktige pendelklokker i Europa på 1600-tallet.

Utviklingsområder

Egypt

Den eldste vannklokken som det finnes fysiske bevis for, stammer fra ca. 1417-1379 f.Kr., under Amenhotep IIIs regjeringstid , og ble brukt i Amen-Re-tempelet i Karnak. [ 3 ] Den tidligste dokumentasjonen av vannklokken er gravinskripsjonen til den egyptiske hoffmannen Amenemhet fra 1500-tallet f.Kr., som er identifisert som dens oppfinner. [ 3 ]​ [ 4 ]

Disse enkle vannklokkene, som var av typen tut, var steinkar med skrånende sider som tillot vannet å sildre med en nesten konstant hastighet fra et lite hull nær bunnen. Det var tolv separate søyler med konstant adskilte markeringer på innsiden for å måle "timene" som gikk etter hvert som vannstanden steg.

Kolonner var for hver av de tolv månedene for å tillate sesongmessige tidsvariasjoner. Disse klokkene ble brukt av prester for å bestemme nattetiden slik at tempelritualer og ofringer kunne utføres til riktig tid. [ 5 ] Disse klokkene kunne også vært brukt i dagslys.

Babylon

leirtavle
Nabû-apla-iddina vannklokkeberegninger.
størrelse H: 8,2 cm (3,2 tommer)

B: 11,8 cm (4,6 tommer) D: 2,5 cm (0,98 tommer)

å skrive kileskrift, akkadi
opprettet 600-500 f.Kr
Nåværende plassering Rom 55, British Museum
ID 29371

I Babylon var vannklokker av utløpstypen og hadde en sylindrisk form. Bruken av vannklokken som et hjelpemiddel til astronomiske beregninger går tilbake til gammel babylonsk tid (ca. 2000 - ca. 1600 f.Kr.). [ 6 ] Selv om ingen vannklokker har overlevd fra den mesopotamiske regionen, kommer de fleste bevisene på deres eksistens fra skrifter på leirtavler . To samlinger av tabletter, for eksempel, er Enuma-Anu-Enlil (1600-1200 f.Kr.) og MUL. Apini (7. århundre f.Kr.). [ 7 ] I disse nettbrettene brukes vannklokker i referanse til betaling av natt- og dagklokker (). [ 8 ]

Disse klokkene var unike ved at de ikke hadde noen form for peker eller visere (som vanligvis brukes i dag) eller spor med spor (som brukt i Egypt). I stedet målte disse klokkene tiden «ved vekten av det strømmende vannet». [ 9 ] Volum ble målt i kapasitetsenheter kalt qa. Peso, manda (den greske enheten på omtrent et pund), er vektenheten for vann i en vannklokke.

I babylonsk tid ble tiden målt i timelige timer. Etter hvert som årstidene endret seg, endret også lengden på dagen seg. "For å definere varigheten av en "nattevakt" ved sommersolverv, skulle to mandaer med vann helles i et sylindrisk timeglass; tømmingen indikerte slutten på klokken. En sjettedel av en manda skulle legges til hver påfølgende halvdel måned. Ved jevndøgn måtte tre ladninger tømmes for å tilsvare en klokke, og fire ladninger ble tømt for hver klokke i vintersolvervnatten." [ 9 ]

indisk

I følge N. Kameswara Rao kunne potter gravd ut fra Indus-dalen i Mohenjo-daro ( cirka 2500 f.Kr.) ha blitt brukt som vannklokker. De er skarpe i bunnen, har et hull på siden og ligner på redskapene som brukes til å lage Abhisek (rituell helling av vann) til lingams . [ 10 ] N. Narahari Achar og Subhash Kak antyder at bruken av vannklokken i det gamle India er nevnt i Atharvaveda fra det 2. årtusen f.Kr. [ 11 ]

Jyotisha-skolen, en av de seks Vedanga-disiplinene , beskriver vannklokker kalt ghats eller Kapala som måler tid i enheter av nadika (omtrent 24 minutter). Al Surya Siddhanta (5. århundre e.Kr.) nevner et timeglass i form av et flytende og synkende kobberkar. [ 12 ] Ved Nalanda, et buddhistisk universitet , ble firetimers intervaller målt med en vannklokke, som besto av en lignende kobberskål som inneholdt to store flottører i en større bolle fylt med vann. Skålen ble fylt med vann gjennom et lite hull i bunnen og s'enfonsarva når den var helt full, og markerte timene med en trommel i løpet av dagen. Mengden vann den ble fylt med varierte etter årstidene, og klokken ble administrert av universitetsstudentene. [ 13 ]

Beskrivelser av lignende vannklokker er også gitt i Pañca Siddhāntikā av polymaten Varāhamihira (6. århundre e.Kr.), som legger til flere detaljer til beretningen som vises i Surya Siddhanta. Andre beskrivelser er beskrevet til Brāhmasphuṭa Siddhanta , av matematikeren Brahmagupta (7. århundre e.Kr.). En detaljert beskrivelse med mål ble også registrert av astronomen Lalla (8. århundre e.Kr.), som beskriver Ghat som et halvkuleformet kobberkar med et hull i bunnen som ble fylt helt etter en nadika.

kinesisk

I det gamle Kina , så vel som i hele Øst-Asia, var vannklokker svært viktige i studiet av astronomi og astrologi . Den eldste skriftlige referansen dateres til bruken av vannklokken i Kina på 600-tallet f.Kr. [ 14 ] Fra 200 f.Kr. og fremover ble utgangstimeglasset erstattet nesten overalt i Kina av inngangstypen med en indikatorstang båret på en flottør. [ 14 ]

Han-dynastiets filosof og politiker Huan Tan (40 f.Kr. - 30 e.Kr.), domstolssekretær med ansvar for vannklokker, skrev at han burde sammenligne vannklokker med solur på grunn av hvordan temperatur og fuktighet påvirket nøyaktigheten, og viste at de da kjente effektene av fordampning samt temperatur på hastigheten som vannet strømmer med. [ 15 ]

Væsken i vannklokker kunne fryse og måtte holdes varm av fakler, et problem som ble løst i 976 av den kinesiske astronomen og ingeniøren Zhang Sixun. Oppfinnelsen hans - en betydelig forbedring av Yi Xings klokke - brukte kvikksølv i stedet for vann. Kvikksølv er en væske ved romtemperatur og fryser ved -38,9 °C (-38 °F) lavere enn noen lufttemperatur som normalt finnes på jorden. [ 16 ] Igjen, i stedet for å bruke vann, skapte Ming-dynastiets ingeniør Zhan Xiyuan (ca. 1360–1380) en sanddrevet klokke med hjul, forbedret av Zhou Shuxue (ca. 1530–1558). [ 17 ]

Bruken av vannklokker for å drive mekanismer for å illustrere astronomiske fenomener begynte med Han-dynastiets polymat Zhang Heng (78-139) i 117, som også brukte et vannhjul . [ 18 ] Zhang Heng var den første i Kina som la til en ekstra overspenningstank mellom tanken og innløpskaret, noe som løste problemet med trykkfall i toppen av tanken. [ 14 ] Zhangs oppfinnsomhet førte til at Tang-dynastiets matematiker og ingeniør Yi Xing (683–727) og Liang Lingzan i 725 skapte en klokke drevet av en hydraulisk mekanisme med hjulutgang. [ 18 ]

Den samme mekanismen ville bli brukt av Song -dynastiet (1020–1101) polyamat Su Song i 1088 for å drive det astronomiske klokketårnet hans , samt en kjede . [ 18 ] Su Songs 30 fot (9,1 m) høye klokketårn inneholdt en motorisert armillarkule av bronse for observasjoner, en selvroterende himmelklode og fem frontpaneler med dører som muliggjorde visning av skiftende utstillingsdukker Siden år 2000, i Beijing Drum Tower , har det vært en vannklokke i drift av utløpstypen som vises for turister. Den er koblet til automaten slik at hvert kvarter en liten messingstatue av en mann låter en cymbal. [ 19 ]

Persia

Bruken av vannklokker i Iran , spesielt i Zibad og Gonabad, dateres tilbake til 500 f.Kr. [ 20 ] Senere ble de korteste, lengste og like dager og nettene i årene også brukt til å bestemme de nøyaktige hellige dagene til pre-islamske religioner, som Nowruz , Chelah eller Yalda . Vannklokker brukt i Iran var et av de mest praktiske eldgamle verktøyene for den årlige kalenderen. [ 21 ]​ [ 22 ]

Vannklokken , eller Fenjaan, var den mest nøyaktige og mest brukte tidtakingsanordningen for å beregne hvor mye eller hvor lenge en bonde skulle ta vann fra en qanat eller brønn for vanning, til den ble erstattet av mer nøyaktige strømklokker. . [ 23 ]​ [ 24 ]

Persiske vannklokker var et praktisk og nyttig verktøy for qanat-holdere for å beregne hvor lenge de kunne avlede vann på gården sin. Qanat (kariz) var den eneste vannkilden for jordbruk og vanning i den tørre sonen, så en rettferdig fordeling av vann var veldig viktig. Derfor ble en eldre og intelligent person valgt til å være leder for vannklokken kalt (MirAab), og det var nødvendig med minst to heltidsledere for å kontrollere og observere antall fenjan(er) og kunngjøre det nøyaktige tidspunktet for dager og netter fra soloppgang til solnedgang slik at aksjonærene normalt ble delt mellom dageiere og natteiere.

Fenjaanen besto av en stor gryte fylt med vann og en bolle med et lite hull i midten. Når bollen var fylt med vann, sank den ned i kjelen og så tømte lederen bollen og han la den tilbake på toppen av vannet i kjelen og telte antall ganger bollen sank ved å legge små steiner i en bolle. båt. Stedet hvor klokken og dens voktere befant seg ble samlet kjent som khaneh Fenjaan . Vanligvis pleide dette å være toppetasjen i et offentlig hus, med vinduer vendt mot vest og øst for å vise tidspunktet for soloppgang og solnedgang. Det fantes også et annet tidsregistreringsverktøy kalt estaryab eller astrolabium , men det ble hovedsakelig brukt til overtroisk tro og var upraktisk å bruke som en bondekalender. Vannklokken Zibad Gonabad var i bruk til 1965 [ 22 ] da den ble erstattet av moderne klokker. [ 21 ]

Gresk-romersk verden - Clepsydra

Hovedartikkel: Clepsydra

Ordet " clepsydra " kommer fra den greske som betyr "vanntyv" ( κλεψύδρα gresk κλέπτειν kleptein 'å stjele'; δωρ hydor, vann'). [ 25 ] Grekerne avanserte vannklokken betraktelig ved å ta tak i problemet med minkende strømning. De introduserte forskjellige typer input clepsydra, hvorav en inkluderte det tidligste tilbakemeldingskontrollsystemet. Ctesibius vil finne opp et system med indikatorer som er typiske for senere klokker som urskiven og pekeren. [ 26 ]

Den romerske ingeniøren Vitruvius beskrev de første vekkerklokkene, og arbeidet med gonger eller trompeter. [ 26 ] Vannklokken i vanlig bruk var den enkle exit clepsydra. Denne lille leirpotten hadde et hull i siden nær basen. I både gresk og romersk tid brukte denne typen clepsydra domstolene til å tildele perioder til høyttalere. I større saker, som når en persons liv sto på spill, ble det fylt helt, men i mindre tilfeller bare delvis. Hvis saksbehandlingen ble avbrutt av en eller annen grunn, for eksempel for å undersøke dokumenter, ble timeglasshullet tettet med voks inntil taleren kunne gjenoppta sin påstand. [ 27 ]

Clepsydras fontene fra den athenske Akropolis

Rett nordøst for inngangen til Akropolis i Athen lå en berømt naturkilde kalt Clepsydra. Han nevner Aristofanes til Lysistrata (linje 910 til 913) og i andre eldgamle litterære kilder. Et fontenehus ble bygget på stedet ca. 470-460 f.Kr.; Den var av enkel rektangulær konstruksjon med vask og asfaltert uteplass.

Clepsydrae for å måle tid

Noen forskere mistenker at clepsydra kunne ha blitt brukt som en tidtaker for å pålegge en tidsbegrensning på klienters besøk på athenske bordeller. [ 29 ] Like etter, tidlig på 3. århundre f.Kr., brukte den hellenistiske legen Herophilos en bærbar clepsydra på sine besøk i Alexandria for å måle hjerteslagene til pasientene sine. Ved å sammenligne frekvensen etter aldersgrupper med empirisk utledede datasett, var han i stand til å bestemme intensiteten av lidelsen. [ 29 ]

Mellom 270 f.Kr. og 500 e.Kr. utviklet hellenistiske ( Ctesibius , Hero of Alexandria , Archimedes ) og romerske horologer og astronomer mer forseggjorte mekaniserte vannklokker. Den ekstra kompleksiteten var ment å regulere flyten og gi mer elegante visninger av tidens gang. For eksempel ringte noen vannklokker med bjeller og gonger , mens andre åpnet dører og vinduer for å vise figurer av mennesker eller bevegelige tær og skiver. Noen viste til og med astrologiske modeller av universet. Ingeniøren Philo av Byzantium fra det 3. århundre f.Kr. refererte i sine arbeider til vannklokker som allerede var utstyrt med en escapement-mekanisme, den eldste kjente av denne typen. [ 30 ]

Den største prestasjonen til clepsydry-oppfinnelsen i løpet av denne tiden var imidlertid Ctesibius med tillegg av gir og en klokkeindikator for automatisk å vise tiden ettersom lengden på dagene endret seg gjennom året, på grunn av den midlertidige tidtakingen som ble brukt i løpet av dagen. I tillegg overvåket en gresk astronom, Andronicus av Cirre , byggingen av hans Horologion, i dag kjent som Vindenes tårn , på markedsplassen i Athen ( Agora ) i første halvdel av det 1. århundre f.Kr. Dette åttekantede klokketårnet viste både solur og mekaniske tidsindikatorer for lærde og shoppere. Den inkluderte en clepsydra som talte 24 timer med indikatorer for de åtte vindene som tårnet fikk navnet sitt fra, og viste årstider og astrologiske datoer og perioder.

Middelalderske islamske verden

I den middelalderske islamske verdenen (632-1280) sporer bruken av vannklokke sine røtter til Arkimedes under oppkomsten av Alexandria til Egypt og fortsetter gjennom Byzantium . Vannklokkene til den arabiske ingeniøren Al-Jazari er imidlertid kreditert for å ha gått «langt utover alt» som hadde gått foran dem.

Al Jazaris avhandling fra 1206 beskriver en av vannklokkene hans, elefantklokken. Klokken registrerte passasjen av timelige timer, noe som medførte at strømningshastigheten måtte endres daglig for å matche den ujevne lengden på hele året. For å oppnå dette hadde klokken to tanker, den øvre tanken var koblet til tidtakingsmekanismene og den nedre delen var koblet til strømningsregulatoren . I utgangspunktet, ved soloppgang, ble kranen slått på og vann strømmet fra den øvre tanken til den nedre tanken via en flottørregulator som holdt et konstant trykk i mottakstanken. [ 32 ]

Den mest sofistikerte astronomiske klokken med vann var Al-Jazari slottsklokke , av noen ansett for å være et tidlig eksempel på en programmerbar analog datamaskin , 1206. [ 33 ] Det var en kompleks enhet som var omtrent 11 fot (3,4 m) høy og hadde flere funksjoner bortsett fra timing. Den inkluderte et tegn på dyrekretsen og sol- og månebanene, og en peker i form av en halvmåne som beveget seg gjennom den øvre delen av en adkomstdør, flyttet av en skjult bil og forårsaket åpning av noen automatiske dører, som avdekket, en mannequin hver. [ 34 ] Lengden på dag og natt kunne programmeres til å ta hensyn til endringer gjennom året, og den hadde også fem musikalske automater som spilte musikk automatisk og beveget seg med spaker aktivert av en skjult kamaksel koblet til et vannhjul. [ 33 ] Andre komponenter i slottsklokken inkluderte et hovedreservoar med en flottør, et flottørkammer og strømningsregulator, en ventilplate og trau, to trinser, en halvmåneskive som viser dyrekretsen, og to automater av falker som kastet baller på vaser. . [ 35 ]

De første vannklokkene som brukte komplekse segmentelle og episykliske gir ble oppfunnet tidligere av den arabiske ingeniøren Ibn Khalaf al-Muradi i islamsk Iberia i 1000. Vannklokkene deres ble drevet av vannhjul , slik tilfellet også var med en rekke kinesiske vannklokker på 1000-tallet. [ 36 ] Vannklokker som kan sammenlignes med Damaskus og Haz ble bygget . Sistnevnte (Dar al-Magana) er fortsatt operativ i dag med en ombygd mekanisme. Den første europeiske klokken som brukte disse komplekse tannhjulene var den astronomiske klokken laget av Giovanni de Dondi i ca. 1.365. I likhet med kineserne utviklet også datidens arabiske ingeniører en rømningsmekanisme som de brukte i noen av vannklokkene sine. [ 37 ] Rømningsmekanismen var i form av et konstant hodesystem, mens tunge flottører ble brukt som vekter. [ 36 ]

Korea

I 1434 under Choson (eller Joseon) -dynastiet bygde Jang Yeong-sil (også forskjellig translitterert Chang Yongsil eller Jang Young Sil) (장영실 på koreansk), palassvakten og senere sjefsingeniøren for hoffet Jagyeongnu (autokollant vannklokke eller vann). klokke) for King Sejong .

Det som gjorde Jagyeongnu-autokollanten (eller automatisk) var bruken av hanearbeidsmekanismer, der tre trefigurer (katter) slo på gjenstander for å angi tiden. Denne innovasjonen krevde ikke lenger avhengighet av menneskelige arbeidere, kjent som "hanemenn", for å stadig etterfylle den.

Det unike med klokken var dens evne til å kunngjøre to ganger automatisk med visuelle og hørbare signaler. [ 38 ] Jang utviklet en signalkonverteringsteknikk som gjorde det mulig å måle analog tid og annonsere digital tid samtidig, i tillegg til å skille vannmekanismer fra kuledrevne slagmekanismer. [ 39 ] Konverteringsenheten kalt en pangmok ble plassert på toppen av den tidsmålende inngangsbåten, den første slike enheten i verden. [ 40 ] Dermed er The Striking Palace Clepsydra den første hydromekaniske ingeniør-dobbeltklokken i horologiens historie. [ 41 ]​ [ 42 ]

Den iberiske halvøy

Hovedartikkel: Trommelvannklokke

Ripolls Ms.225: Water Clock

Ripolls Ms.225 på latin, skrevet rundt 926 e.Kr., beskriver en trommevannklokke, som ifølge Millás Vallicrosa ville være basert på samme modell av det som er beskrevet 350 år senere i Book of Astronomical Knowledge eller (bokkunnskap) til Alfonso X den kloke. Den lærde Millás Vallicrosa studerte dette dokumentet fra Ripoll fra 929 av det han med sikkerhet sier var manuskriptet som Gerberto de Aurillac ba om i 9xx, etter å ha reist til Frankrike, fra en munk fra Ripoll: "feunos for å sende det astronomimanuskriptet av Lupito de Barcelona (Llobet fra Barcelona) "

Beskriver tre enheter: en astrolabium, hvordan man bygger en "domus Orologio" og hvordan man bygger en "gnomon" eller solur. Om "domus Orologio" sier en klok setning: "vi vet ikke om den kan relateres til klokken beskrevet av Vitruvius", men med noen modifikasjoner er det faktisk den første beskrivelsen (ufullstendig -siden noen sider mangler kl. begynnelsen) på hvordan man bygger en vannklokke, når det i dag er universelt akseptert at Gerbert av Aurillac var den første..., han kunne være den første til å bygge en, men basert på den i dette manuskriptet, noe som viser hans interesse for ber om en kopi

Det viktigste utstyret var "domus Orologio", det er mange andre manuskripter, selv om nøkkelsidene mangler og beskrivelsen av en boks med vann, beskrevet i de siste folioene, ikke er tydelig sett for hva den ble brukt til og kunne la noen tro at det er "clepsydra of Vitruvio", men på en helt objektiv måte: en klokke med blylodd for å "vinde den opp", som tydelig beskrevet i ms.225 og med "tintinnabula schillarum", bare den kan være en vanntrommelklokke, den første europeiske klokken i historien og laget i Catalonia.

Den hadde ingen personsøkere, bare "tintinnabula schillarum" for å markere kvarterene og timene, derfor var det så viktig å definere 1. kvarter, 2. kvarter og 3. kvarter ved å gjøre det på en rent akustisk måte. (og fra en hel time tilhører kvarterene allerede den påfølgende timen), som bare har holdt seg forankret i Catalonia og Tyskland, som er de to eneste stedene som bruker kvarteret som kommer.

Landene som bruker uttrykket: "ti minus tjue", "brakke til ti", "sa eføy moins vingt" .. (av fransk opprinnelse), kom senere når det allerede fantes en kule med side eller sider, siden det er en grafisk beskrivelse, det gir bare mening når du beskriver plasseringen av hendene på skiven, det kan ikke uttrykkes akustisk, du kan ikke forestille deg et klokketårn som slår en klokke for 1/4, en halv for 2/4, og igjen en for 3 / 4, det ville være et rot

Lore Books: Water Clock

Skrevet rundt 1268, beskriver Book of Astronomical Knowledge (Libros del sabel) en vannklokke av gammel tradisjon og en kvikksølvklokke av typen trommelvannklokke, for det andre Millás Vallicrosa ville vannklokken være basert på den samme som er beskrevet i Ms.225 fra Ripoll

Kompilatoren av kunnskapsboken er av den oppfatning at beskrivelsen av denne klokken, i hans kilder, var "veldig mager" og at han tilpasset den litt med sin personlige kunnskap. . . Utgaven av Libros del sabre de astronomía, Madrid - 1866, inkluderer et diagram av denne maskinen som fungerte som modell for en reproduksjon laget av Museum of the History of Science and Technology of Islam i Frankfurt. Klokken ser ut til å ha en topptank hvor strømmen reguleres av en trykkkompensator. Den mater en lavere beholder til å flyte som gjør det mulig å lese, i antatte dyrekretsskalaer, de tilsvarende timene. [ 43 ]

Lore Books: Mercury Clock

Den er av uvanlig design. Prinsippet for driften er utviklet på siden til trommelvannklokken: kort og godt roterer en vekt festet til en kabel viklet rundt en orientert sylindrisk trommel. Bevegelsen reguleres av en hydraulisk enhet som bruker kvikksølv og er integrert i sylinderen. Rotasjonsbevegelsen til trommelen overføres gjennom et tannhjul til en astrolabium som vil indikere tiden. Illustrasjonen i kunnskapsboken er et essay om representasjonen av systemperspektivet; Faktisk er trommelen og astrolabben bak hverandre.

Noen forfattere som Gerhard Dohrn-van Rossum, i The History of the Hour, mener at denne typen klokker er et konsept som aldri ble realisert av araberne. Imidlertid ga dets prinsipp flere århundrer senere opphav til produksjon av vannklokker av denne typen (uten astrolabium) hovedsakelig i Italia og Frankrike. Reproduksjoner av denne kvikksølvklokken er laget av Frankfurt-museet. på den ene siden og Silvio A. Bedini på den andre. Sistnevnte fulgte modellen til kunnskapsboken og gjennomførte operasjonelle tester som ikke var konklusive. . Faktisk var rotasjonsbevegelsen til maskinen ganske kaotisk og stoppet noen ganger tilfeldig. [ 44 ]

moderne design

I 1979 begynte den franske vitenskapsmannen Bernard Gitton å lage sine Time-Flow-klokker, som er en moderne versjon av den historiske versjonen. Hans unike glassrørdesign kan bli funnet på mer enn 30 steder over hele verden, inkludert en på Nemo Science Museum i Amsterdam , Europe-Centers The Clock of the Time Lagoon i Berlin , Center Millennia Mall på Guadeloupe, den gigantiske vannklokken ved Indianapolis Children's Museum i Indianapolis , Indiana , Abbotsford International Airport (tidligere Sevenoaks Mall) i Abbotsford, British Columbia, og Shopping Iguatemi i Sao Paulo og Porto Alegre , Brasil

Gittons design er basert på gravitasjonsmating av flere sifoner på samme prinsipp som den pytagoreiske koppen; for eksempel, etter å ha nådd vannnivået til minutt- eller timebetraktningsrørene, begynner et overløpsrør å fungere som en hevert og tømmer således betraktningsrøret. Selve tidtakingen gjøres av en kalibrert pendel, drevet av en vannstrøm fra klokkens reservoar.

Pendelen har en nøye konstruert beholder; måler vannet som slippes ut til displaysystemet. Det betyr at dette strengt tatt ikke er vannklokker. Vannet brukes til å drive pendelen og til å vise tiden på displaysystemet. Det er andre moderne vannklokkedesign, for eksempel Royal Gorge vannklokke i Colorado , Nanaimo, British Columbias Woodgrove Mall og Hornsby vannklokke i Sydney , Australia .

Temperatur, vannviskositet og klokkenøyaktighet

Når viskositeten kan neglisjeres, styres utstrømningshastigheten av vann av Torricellis lov , eller mer generelt, Bernoullis prinsipp . Viskositeten vil dominere utgangshastigheten hvis vannet kommer ut gjennom et tilstrekkelig langt og tynt rør, gitt av Hagen-Poiseuille-ligningen . Grovt sett er strømningshastigheten for denne designen omvendt proporsjonal med viskositeten, som er temperaturavhengig . Væsker blir generelt mindre viskøse når temperaturen øker. Når det gjelder vann, varierer viskositeten med en faktor på omtrent syv mellom null og 100 grader Celsius.

Derfor ville en vannklokke med denne dysen gått syv ganger raskere ved 100°C enn ved 0°C. Vann er omtrent 25 prosent mer viskøst ved 20°C enn det er ved 30°C, og en temperaturendring på én grad Celsius, i dette "romtemperatur " området, gir en endring i viskositet på omtrent to prosent. [ 45 ] Derfor ville en vannklokke med en dyse som holder en viss temperatur over lang tid øket eller tapt omtrent en halvtime per dag hvis det var én grad celsius varmere eller kaldere. For å få den til å holde tid til ett minutt om dagen, må temperaturen kontrolleres innen 1 ⁄ 30 °C (omtrent 1 ⁄ 17 ° Fahrenheit).

Det er ingen bevis for at dette ble gjort i eldgamle tider, så eldgamle vannklokker med ganske tynne og lange tuter (i motsetning til de moderne pendelkontrollerte som er beskrevet ovenfor) kan ikke ha vært pålitelige etter moderne standarder. Selv om moderne klokker kanskje ikke tilbakestilles i lange perioder, vil vannklokker sannsynligvis tilbakestilles hver dag, når de er fylt, basert på et solur, så den akkumulerte feilen ville ikke ha vært eldre.

Se også

Referanser

  1. ^ Turner, 1984
  2. ^ Cowan, 1958
  3. ↑ a b Cotterell og Kamminga, 1990 , s. 59–61.
  4. ↑ Berlev, Oleg; Trans. Bianchi, Robert et al. (1997). "Byråkrater". I Donadoni, Sergio, red. Egypterne . Chicago: University of Chicago Press. s. 118. ISBN  0-226-15555-2 . 
  5. ↑ Cotterell og Kamminga, 1990
  6. ^ Pingree, David (1998). "Arv i astronomi og himmelske omens". I Stephanie Dalley, red. Arven fra Mesopotamia . Oxford: Oxford University Press. s. 125–126. ISBN  0-19-814946-8 . 
  7. ↑ Evans, James (1998). Historien og praksisen til gammel astronomi . Oxford: Oxford University Press. s. 15 . ISBN  0-19-509539-1 . 
  8. ^ Neugebauer, 1947 .
  9. ↑ a b Neugebauer, 1947
  10. ^ Rao, N. Kameswara (desember 2005). Bulletin of the Astronomical Society of India 33 (4): 499–511. Bibcode : 2005BASI...33..499R http://www.ncra.tifr.res.in/~basi/05December/3305499-511.pdf uten tittel ( hjelp ) . Hentet 11. mai 2007 . «Det ser ut til at to artefakter fra Mohenjo-daro og Harappa kan tilsvare disse to instrumentene. Joshi og Parpola (1987) lister opp noen potter som er avsmalnet i bunnen og har et hull på siden fra utgravningene ved Mohenjadaro (Figur 3). En gryte med et lite hull for å drenere vannet er veldig lik clepsydras beskrevet av Ohashi for å måle tiden (ligner på redskapet som brukes over lingum i Shiva-tempelet for abhishekam). » |url= 
  11. ↑ Kak, Subhash (17. februar 2003). History of Science, Philosophy & Culture in Indian Civilization, Vol., Del (A Golden Chain, GC Pande, Ed.), Pp., . 1 (4): 847–869. Bibcode : 2003fysikk...1078K .  
  12. ↑ "Et kobberkar (i form av den nedre halvdelen av vannkrukken) som har et lite hull i bunnen og som er plassert på rent vann i et basseng, synker nøyaktig 60 ganger på en dag og om natten." – Kapittel 13, vers 23 i Sürya Siddhānta .
  13. ^ Scharfe, Hartmut (2002). Utdanning i det gamle India . Leiden: Brill Academic Publishers. s. 171 . ISBN  90-04-12556-6 . 
  14. ↑ abc Needham , 2000 , s. 479
  15. ↑ Needham, 1995
  16. ↑ Temple og Needham, 1998 , s. 107.
  17. ↑ Needham, 1986
  18. ↑ abc Needham , 2000
  19. ↑ Ellywa (1. august 2007). "Clepsydra i trommetårnet, Beijing, Kina" . 
  20. ↑ Rahimi, GH "Vanndelingsstyring i det gamle Iran, med spesiell referanse til Pangān (kopp) i Iran" . Teheran universitets vitenskapsmagasin . 
  21. ^ a b "Konferanse av Qanat i Iran - vannklokke i Persia 1383" . www.aftabir.com (på persisk) . 
  22. ↑ a b [1]
  23. ↑ «ساعت آبی پنگان در ایران بیش از ۲۴۰۰ سال کاربرد دارد. – پژوهشهای ایرانی» . parssea.org . 
  24. ↑ view.go. Qanat er kulturell og sosial og vitenskapelig arv i Iran . 
  25. ^ Levy, Janey (2004). Holde tid gjennom tidene: historien om verktøy som brukes til å måle tid . Rosen klasserom. s. 11 . ISBN  9780823989171 . 
  26. ^ a b John G. Landels: "Water-Clocks and Time Measurement in Classical Antiquity", "Endeavour", bind 3, nr. 1 (1979), s. 32–37 (35)
  27. ↑ Hill, 1981
  28. ↑ Denne graveringen er hentet fra "Rees's Clocks, Watches, and Chronometers 1819–20. Utformingen av illustrasjonen ble modifisert fra Claude Perraults illustrasjoner i hans oversettelse fra 1684 av Vitruvius' Les Dix Livres d'Architecture (1. århundre f.Kr.), hvorav han beskriver Ctesibius' clepsydra i stor lengde.
  29. ^ a b Landels, John G. (1979). Endeavour 3 (1): 33. doi : 10.1016/0160-9327(79)90007-3 . 
  30. ^ Lewis, 2000
  31. ↑ ibn al-Razzaz al-Jazari ; Oversatt og kommentert av Donald Routledge Hill (1974). Boken om kunnskap om geniale mekaniske enheter . Dordrecht: D. Reidel. ISBN  969-8016-25-2 . 
  32. ↑ al-Hassan og Hill, 1986
  33. ↑ a b History Channel (red.). "Ancient Discoveries, Episode 11: Ancient Robots" . Arkivert fra originalen 2014-03-1 . Hentet 6. september 2008 . 
  34. ↑ Routledge Hill, Donald , "Mechanical Engineering in the Medieval Near East", Scientific American , mai 1991, s. 64–69. ( jf. Donald Routledge Hill , Mechanical Engineering )
  35. ^ "to falkeautomater som slipper baller i vaser – Google Søk" . www.google.com.my . 
  36. ↑ a b Hassan, Ahmad Y , Overføring av islamsk teknologi til vesten, del II: Overføring av islamsk ingeniørvitenskap , vitenskapshistorie og teknologi i islam
  37. ^ Martinelli, D. (1669). Horologi elementari: del i qvattro parti. Nella Prima del fatti med l'acqua; nella Seconda. med jorden; nella Terza, med l'aria; nella Quarta, con fuoco... (på italiensk) . Per Bortolo Tramontino . Hentet 16. august 2021 . 
  38. ↑ Koetsier, Teun (5. april 2012). Utforskninger i historien til maskiner og mekanismer : Proceedings of HMM2012 . Springer Science & Business Media. s. 90. ISBN  9789400741324 . 
  39. ↑ Koetsier, Teun (5. april 2012). Utforskninger i historien til maskiner og mekanismer : Proceedings of HMM2012 . Springer Science & Business Media. s. 95. ISBN  9789400741324 . 
  40. ↑ Fifty Wonders of Korea - Vol. 2 . KSCPP. 
  41. ↑ Ceccarelli, Marco (21. mai 2014). Utmerkede figurer i mekanismer og maskinvitenskap : deres bidrag og arv . Springer. s. 111. ISBN  9789401789479 . 
  42. ^ Pisano, Raffaele (30. juni 2015). En bro mellom konseptuelle rammer: vitenskaper, samfunn og teknologistudier . Springer. s. 364. ISBN  9789401796453 . 
  43. ↑ Se artikkelen om horlogene til Musée de Frankfurt, s. 109  .; se også DR Hill, 1981 , s. 126-130 for detaljerte forklaringer.
  44. ↑ Se artikkelen om horlogene til Musée de Frankfurt, s. 110.
  45. ↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics , side F-36

Bibliografi

  • Andrews, William JH (1996). Jakten på lengdegrad . Cambridge, Mass .: Harvard University Press . ISBN  978-0-9644329-0-1 . OCLC  59617314 . 
  • Audoin, Claude; Guinot, Bernard (2001). Måling av tid: tid, frekvens og atomur . Cambridge: Cambridge University Press. ISBN  0-521-00397-0 . 
  • Bartky, Ian R. (gen. 1989). "Adopsjon av standardtid" . Teknologi og kultur 30 (1): 25–56. doi : 10.2307/3105430 . 
  • Breasted, James H., "The Beginnings of Time Measurement and the Origins of Our Calendar", i Time and its Mysteries, en serie forelesninger presentert av James Arthur Foundation, New York University, New York: New York University Press, 1936 , s. 59–96.
  • Cowan, Harrison J. (1958). Tid og dens målinger . Cleveland: World Publishing Company. 
  • Dohrn-Van Rossum, Gerhard (1996). Tidens historie: Klokker og moderne tidsordener . Chicago: University of Chicago Press. ISBN  0-226-15510-2 . 
  • Frye, Richard N. (1974). "Persepolis igjen" . Journal of Near Eastern Studies 33 (4): 383–386. doi : 10.1086/372376 . 
  • Garver, Thomas H. (Høst 1992). Holde tid. American Heritage of Invention & Technology 8 (2): 8–17. 
  • Goudsmit, Samuel A.; Claiborne, Robert (1996). Tid . New York: Time Inc. 
  • Hawkins, Gerald S. (1965). Stonehenge dekodet . Garden City, NY: Doubleday. ISBN  978-0-385-04127-0 . 
  • Hellwig, Helmut; Evenson, Kenneth M.; Wineland, David J. (desember 1978). "Tid, frekvens og fysisk måling". Fysikk i dag 23 (12): 23–30. Bibcode : 1978PhT....31l..23H . doi : 10.1063/1.2994867 . 
  • Hood, Peter (1955). Hvordan tid måles . London: Oxford University Press . ISBN  0-19-836615-9 . 
  • Howse, Derek (1980). Greenwich Time og oppdagelsen av lengdegraden . Philip Wilson Publishers, Ltd. ISBN  978-0-19-215948-9 . 
  • Humphrey, Henry; O'Meara-Humphrey, Deirdre (1980). Når er nå?: Eksperimenter med tid- og tidtakingsenheter . Doubleday Publishing. ISBN  0-385-13215-8 . 
  • Itano, Wayne M.; Ramsey, Norman F. (juli 1993). "Nøyaktig måling av tid". Scientific American 269 (1): 56–65. Bibcode : 1993SciAm.269...56I . doi : 10.1038/scientificamerican0793-56 . 
  • Jespersen, James; Hanson, D. Wayne (juli 1991). "Spesialutgave om tid og frekvens" . Proces av IEEE 79 (7). 
  • Jespersen, James; Fitz-Randolph, Jane (2000). From Sundials to Atomic Clocks: Understanding Time and Frequency 2. (revidert) utgave . Mineola, New York: Dover Publications. ISBN  0-486-40913-9 . 
  • Jones, Tony (2000). Splitting the Second: The Story of Atomic Timekeeping . Bristol, Storbritannia: Institute of Physics Publishing. ISBN  978-0-7503-0640-9 . 
  • Landes, Davis S (2000). A Revolution in Time: Clocks and the Making of the Modern World . Cambridge, Massachusetts: Harvard University Press. ISBN  978-0-674-76800-0 . 
  • Lombardi, Michael A., NIST Time and Frequency Services, NIST spesialpublikasjon 432*, revidert 2002.
  • Mayr, Otto (oktober 1970). "Opprinnelsen til tilbakemeldingskontroll". Scientific American 223 (10): 110–118. Bibcode : 1970SciAm.223d.110M . doi : 10.1038/scientificamerican1070-110 . 
  • Merriam, John C., "Time and Change in History", Time and Its Mysteries, (se Breasted ovenfor), s. 23–38.
  • Millikan, Robert A., "Time", Time and Its Mysteries, (se Breasted ovenfor) s. 3–22.
  • Morris, Richard (1985). Tidens piler: Vitenskapelige holdninger til tid . New York: Simon og Schuster. ISBN  978-0-671-61766-0 . 
  • Needham, Joseph; Ling, Wang; deSolla Price, Derek J. (1986). Heavenly Clockwork: The Great Astronomical Clocks of Medieval China . Cambridge: Cambridge University Press. ISBN  978-0-521-32276-8 . 
  • Parker, Richard Anthony (1950). Det gamle Egypts kalendere . Universitetet i Chicago. OCLC  2077978 . 
  • Priestley, John Boynton (1964). Menneske og tid . Garden City, New York: Doubleday. 
  • Seidelmann, P. Kenneth, red., Forklaringssupplement til den astronomiske almanakken, Sausalito, California: University Science Books, 1992.
  • Shallies, Michael (1983). På tide: En undersøkelse av vitenskapelig kunnskap og menneskelig erfaring . New York: Schocken Books. ISBN  978-0-8052-3853-2 . 
  • Snyder, Wilbert F. og Charles A. Bragaw, "In the Domains of Time and Frequency" (kapittel 8), Achievement in Radio, NIST Special Publication 555*, 1986.
  • Sobel, Dava (2005). Lengde . London, England: HarperPerennial. ISBN  978-0-00-721422-8 . OCLC  60795122 . 
  • Thompson, David, The History of Watches Arkivert 2012-03-10 på Wayback Machine . , New York: Abbeville Press, 2008.
  • Waugh, Alexander (1998). Tid: dens opprinnelse, dens gåte, dens historie . Carroll & Graf Publishing. ISBN  0-7867-0767-4 . 


Eksterne lenker