- Katılım
- 8 Ekim 2019
- Mesajlar
- 899
Eski Çağlarda Zaman Ölçümü
Eski çağlarda Güneş’in doğup batması ve yıldızların gökyüzünde görünüp kaybolmasından ibaret olan zaman kavramı özellikle insanların yerleşik hayata geçip tarım yapmasıyla değişmeye başladı. Artık hayvanların düzenli olarak beslenmesi, tarım ürünlerinin belirli zamanlarda ekilmesi ve sulanması, hasat sonrası ürünlerin belirli saatlerde pazar yerlerine taşınması gerekiyordu. Bu ihtiyaçlar insanları zamanı ölçmek için farklı yöntemler aramaya teşvik etti.
Güneş Saati
Zamanı ölçmek için faydalanılan ilk aletlerden biri olan güneş saatleri, MÖ 4000’lerde Eski Mısır’da kullanılmaya başlandı. Güneş saatlerinde düz bir yüzeyin üzerine bir çubuk yerleştiriliyor ve çubuğun Güneş’in açısına bağlı olarak oluşturduğu gölgenin uzunluğu takip ediliyordu. Başlangıçta oldukça basit olan bu saatler, bir süre sonra geliştirildi ve üzerine zaman dilimlerini gösteren kadranlar eklendi. O dönemlerde Mısır’da 12 tabanlı sayı sistemi kullanılıyordu. Daha sonra bu sistem Babilliler döneminde “60” sayısını temel alan “altılı” bir sayı sistemine dönüştürüldü. Saatin 60 dakika, bir günün 24 saat (12 saat gündüz, 12 saat gece), bir dairenin çevrisinin 360 derece olmasının temelinde 12 ve 60 tabanlı sistemler yer alır. Güneş saatinin en büyük dezavantajı ise bulutlu havalarda ve geceleri güneş ışığı olmadığı için kullanılamamasıydı.
Su Saati
Güneş saatinin işlevsiz olduğu durumlar için icat edilen su saatlerinin Eski Mısır’da ortaya çıktığı, daha sonra farklı medeniyetler tarafından geliştirildiği tahmin ediliyor. Farklı türleri bulunan su saatlerinin en yaygın olanı tam bir günde yani 24 saatte boşalan büyük bir su kabından oluşuyordu. Kabın altında bir delik, içinde ise geçen zamanı temsil eden çizgiler bulunuyordu. Su bu delikten yavaş yavaş akarken suyun seviyesi bu çizgilerden birine geldiğinde “birim zaman” kadar vakit geçtiği anlaşılıyordu.
Çinliler ise bir kaptan başka bir kaba akan, biri boşalınca öteki kabı dolduran suyla zamanın belirlendiği daha farklı bir su saati kullanıyorlardı.
Su saatinin en ünlü örneklerden birini Müslüman bilgin el-Cezerî tasarladı.
Mum Saati
İlk kullanım yeri ve zamanı bilinmeyen mum saati, Japonya'da 10. yüzyılın başlarına kadar kullanıldı. Bu saatlerde mum yandıkça mumun üzerindeki ya da arkasında bulunan tahta çubuktaki işaretlere bakılarak ne kadar zaman geçtiği belirleniyordu.
Kum Saati
Kum saatlerinde üst üste bulunan iki cam fanusun içerisindeki kum birinden diğerine akardı. Kum saati daha çok belirli bir sürenin başlangıcını ve bitişini göstermek için kullanılırdı.
Mekanik Saatler
İlk mekanik saatler 1300’lü yıllarda kullanılmaya başlandı. Serbest düşmesi engellenmiş yani belirli bir noktadan yavaş yavaş aşağı inen ağırlıkların çarkları döndürdüğü bu saatler zamanı hassas bir şekilde ölçemiyordu. Günde yaklaşık 15 dakikadan fazla saptıkları için her gün yeniden ayarlanmaları gerekiyordu.
1500’lü yılların başında Alman kilit ustası Peter Henlein zembereği kullanarak tarihteki ilk kurmalı saati üretti. Böylece saatlerde büyük ağırlıkların kullanılmasına gerek kalmadı. Zamanı hassas bir şekilde göstermemesine rağmen, insanlar bu saatleri ceplerinde taşımaya başladılar.
İtalyan mucit Galileo Galilei, 1581’de düzenli salınma periyoduna sahip sarkaçlar sayesinde hata payı düşük mekanik saatler tasarlanabileceğini keşfetti. Bundan 75 yıl sonra Christian Huygens, günde bir dakikadan daha az sapan sarkaçlı saati geliştirdi.
1762 yılında John Harrison zamanı doğru gösteren sarkaçsız bir saat icat etti. Bir tür kronometre olan bu saatte sarkaç yerine bir denge çarkı ve bir yay kullandı.
Kuvars Saatler
1927 yılında Kanadalı Warren Marrison kuvars saati geliştirdi. Pille çalışan bu saatlerde, zaman ölçümü kuvars kristallerinin titreşim frekansı üzerinden yapılıyordu. İlk kuvars saatler yaklaşık olarak her dört ayda bir saniye sapıyordu. Zamanla kuvars saatlerin ölçümlerindeki hata payı 32 yılda bir saniyenin altına düştü. 1980'lerden itibaren elektronik teknolojisindeki gelişmeler bu saatlerin kolay ve ucuz bir şekilde üretilmesine imkân sağladı. Böylece kuvars saatler dünyanın en yaygın kullanılan zaman ölçme teknolojisi hâline geldi. Günümüzde kolumuza taktığımız ya da duvara astığımız saatlerin çoğu kuvars saattir. Ayrıca cep telefonu, tablet ve bilgisayarlarda da zamanı ölçmek için kuvars kristallerinden yararlanılır.
Atom Saatleri
Günümüzün en hassas zaman ölçme araçları ise atom saatleridir. Öyle ki en hassas atom saatlerinin bir saniye sapması için yaklaşık 30 milyar yıl geçmesi gerekir.
Zamanı ölçmek için atomlardan yararlanma fikri, ilk olarak 1800’lerin sonlarında Lord Kelvin ve James Clerk Maxwell tarafından ileri sürülmüştü. Isidor Rabi, elektronlar ile atom çekirdeği arasındaki manyetik etkileşimlerden yararlanılarak atom saatinin geliştirilebileceğini ortaya koydu. İlk atom saati ise 1949 yılında Harold Lyons tarafından geliştirildi.
Atom saatlerinden çeşitli teknolojilerde ve bilimsel çalışmalarda yararlanılır. Örneğin konum belirlemek için kullanılan GPS uydularında hassas atom saatleri vardır. Bunun yanı sıra başta görelilik kuramı olmak üzere zamanın hassas bir biçimde ölçülmesinin gerekli olduğu bilimsel çalışmalarda da atom saatleri kullanılır.
Eski çağlarda Güneş’in doğup batması ve yıldızların gökyüzünde görünüp kaybolmasından ibaret olan zaman kavramı özellikle insanların yerleşik hayata geçip tarım yapmasıyla değişmeye başladı. Artık hayvanların düzenli olarak beslenmesi, tarım ürünlerinin belirli zamanlarda ekilmesi ve sulanması, hasat sonrası ürünlerin belirli saatlerde pazar yerlerine taşınması gerekiyordu. Bu ihtiyaçlar insanları zamanı ölçmek için farklı yöntemler aramaya teşvik etti.
Güneş Saati
Zamanı ölçmek için faydalanılan ilk aletlerden biri olan güneş saatleri, MÖ 4000’lerde Eski Mısır’da kullanılmaya başlandı. Güneş saatlerinde düz bir yüzeyin üzerine bir çubuk yerleştiriliyor ve çubuğun Güneş’in açısına bağlı olarak oluşturduğu gölgenin uzunluğu takip ediliyordu. Başlangıçta oldukça basit olan bu saatler, bir süre sonra geliştirildi ve üzerine zaman dilimlerini gösteren kadranlar eklendi. O dönemlerde Mısır’da 12 tabanlı sayı sistemi kullanılıyordu. Daha sonra bu sistem Babilliler döneminde “60” sayısını temel alan “altılı” bir sayı sistemine dönüştürüldü. Saatin 60 dakika, bir günün 24 saat (12 saat gündüz, 12 saat gece), bir dairenin çevrisinin 360 derece olmasının temelinde 12 ve 60 tabanlı sistemler yer alır. Güneş saatinin en büyük dezavantajı ise bulutlu havalarda ve geceleri güneş ışığı olmadığı için kullanılamamasıydı.
Su Saati
Güneş saatinin işlevsiz olduğu durumlar için icat edilen su saatlerinin Eski Mısır’da ortaya çıktığı, daha sonra farklı medeniyetler tarafından geliştirildiği tahmin ediliyor. Farklı türleri bulunan su saatlerinin en yaygın olanı tam bir günde yani 24 saatte boşalan büyük bir su kabından oluşuyordu. Kabın altında bir delik, içinde ise geçen zamanı temsil eden çizgiler bulunuyordu. Su bu delikten yavaş yavaş akarken suyun seviyesi bu çizgilerden birine geldiğinde “birim zaman” kadar vakit geçtiği anlaşılıyordu.
Çinliler ise bir kaptan başka bir kaba akan, biri boşalınca öteki kabı dolduran suyla zamanın belirlendiği daha farklı bir su saati kullanıyorlardı.
Su saatinin en ünlü örneklerden birini Müslüman bilgin el-Cezerî tasarladı.
Mum Saati
İlk kullanım yeri ve zamanı bilinmeyen mum saati, Japonya'da 10. yüzyılın başlarına kadar kullanıldı. Bu saatlerde mum yandıkça mumun üzerindeki ya da arkasında bulunan tahta çubuktaki işaretlere bakılarak ne kadar zaman geçtiği belirleniyordu.
Kum Saati
Kum saatlerinde üst üste bulunan iki cam fanusun içerisindeki kum birinden diğerine akardı. Kum saati daha çok belirli bir sürenin başlangıcını ve bitişini göstermek için kullanılırdı.
Mekanik Saatler
İlk mekanik saatler 1300’lü yıllarda kullanılmaya başlandı. Serbest düşmesi engellenmiş yani belirli bir noktadan yavaş yavaş aşağı inen ağırlıkların çarkları döndürdüğü bu saatler zamanı hassas bir şekilde ölçemiyordu. Günde yaklaşık 15 dakikadan fazla saptıkları için her gün yeniden ayarlanmaları gerekiyordu.
1500’lü yılların başında Alman kilit ustası Peter Henlein zembereği kullanarak tarihteki ilk kurmalı saati üretti. Böylece saatlerde büyük ağırlıkların kullanılmasına gerek kalmadı. Zamanı hassas bir şekilde göstermemesine rağmen, insanlar bu saatleri ceplerinde taşımaya başladılar.
İtalyan mucit Galileo Galilei, 1581’de düzenli salınma periyoduna sahip sarkaçlar sayesinde hata payı düşük mekanik saatler tasarlanabileceğini keşfetti. Bundan 75 yıl sonra Christian Huygens, günde bir dakikadan daha az sapan sarkaçlı saati geliştirdi.
1762 yılında John Harrison zamanı doğru gösteren sarkaçsız bir saat icat etti. Bir tür kronometre olan bu saatte sarkaç yerine bir denge çarkı ve bir yay kullandı.
Kuvars Saatler
1927 yılında Kanadalı Warren Marrison kuvars saati geliştirdi. Pille çalışan bu saatlerde, zaman ölçümü kuvars kristallerinin titreşim frekansı üzerinden yapılıyordu. İlk kuvars saatler yaklaşık olarak her dört ayda bir saniye sapıyordu. Zamanla kuvars saatlerin ölçümlerindeki hata payı 32 yılda bir saniyenin altına düştü. 1980'lerden itibaren elektronik teknolojisindeki gelişmeler bu saatlerin kolay ve ucuz bir şekilde üretilmesine imkân sağladı. Böylece kuvars saatler dünyanın en yaygın kullanılan zaman ölçme teknolojisi hâline geldi. Günümüzde kolumuza taktığımız ya da duvara astığımız saatlerin çoğu kuvars saattir. Ayrıca cep telefonu, tablet ve bilgisayarlarda da zamanı ölçmek için kuvars kristallerinden yararlanılır.
Atom Saatleri
Günümüzün en hassas zaman ölçme araçları ise atom saatleridir. Öyle ki en hassas atom saatlerinin bir saniye sapması için yaklaşık 30 milyar yıl geçmesi gerekir.
Zamanı ölçmek için atomlardan yararlanma fikri, ilk olarak 1800’lerin sonlarında Lord Kelvin ve James Clerk Maxwell tarafından ileri sürülmüştü. Isidor Rabi, elektronlar ile atom çekirdeği arasındaki manyetik etkileşimlerden yararlanılarak atom saatinin geliştirilebileceğini ortaya koydu. İlk atom saati ise 1949 yılında Harold Lyons tarafından geliştirildi.
Atom saatlerinden çeşitli teknolojilerde ve bilimsel çalışmalarda yararlanılır. Örneğin konum belirlemek için kullanılan GPS uydularında hassas atom saatleri vardır. Bunun yanı sıra başta görelilik kuramı olmak üzere zamanın hassas bir biçimde ölçülmesinin gerekli olduğu bilimsel çalışmalarda da atom saatleri kullanılır.