LabLynx Wiki

Zegar – przyrząd do ciągłego pomiaru czasu^[1].

Ze względu na rozmiary i umiejscowienie czasomierze dzieli się na trzy grupy^[2]:

1. Zegary wielkie

• wieżowe
• uliczne
• dworcowe

2. Zegary

• astronomiczne
• domowe (stołowe, np. zegary kaflowe, wiszące np. zegary obrazowe)
• pojazdowe

3. Zegarki

• kieszonkowe
• naręczne
• pierścionkowe i zdobnicze
• smartwatche.

Zegary można podzielić na wykorzystujące do wskazań tarczę i wskazówki oraz np. symbole faz księżyca oraz cyfrowe – wykorzystujące do wskazań wyświetlacze ciekłokrystaliczne lub diodowe.

W zegarach powszechnego użytku wskazania obejmują najczęściej godziny, minuty i sekundy. W niektórych zegarach i zegarkach stosowany jest także system kalendarzowy do wskazywania dni tygodnia, dat, faz Księżyca itp. W zegarach specjalistycznych stosuje się mechanizmy wskazywania i rejestracji czasu z dokładnością do ułamków sekundy.

Ze względu na metodę pomiaru lub przedstawiania czasu zegary można podzielić na:

• oparte na zjawiskach naturalnych i prostych zjawiskach fizycznych:
  • słoneczny
  • księżycowy
  • wodny
  • piaskowy (klepsydra)
  • ogniowy (świeca)
  • oliwny
• oparte na bardziej skomplikowanych mechanizmach i zjawiskach fizycznych:
  • mechaniczny (niekiedy będący zegarem szkieletowym)
    • wahadłowy
    • balansowy
  • elektryczny
  • elektroniczny
    • kwarcowy
    • synchronizowany falami radiowymi z zegarem wzorcowym (DCF77)
  • atomowy
  • pulsarowy

Podział uwzględniający format wskazywania czasu:

• analogowy
• cyfrowy
• binarny

Podział uwzględniający sposób wskazywania czasu:

• wskazówkowy
• diodowy
• ciekłokrystaliczny
• klapkowy (posiada zazwyczaj plastikowe kartki, stosowany jest czasem np. na dworcach)
• projekcyjny (mały projektor wyświetla czas np. na ścianie lub suficie)
• dźwiękowy (po naciśnięciu przycisku godzina oznajmiana jest przez system dźwięków repetiera lub wypowiadana z głośnika)
• dotykowy (np. naręczny zegarek wskazówkowy dla niewidomych)

Zegary wykorzystywane są do mierzenia i wskazywania czasu w różnych celach:

• w astronomii (zegary astronomiczne i zegary atomowe)
• w ogólnym użyciu codziennym (zegary domowe, budziki, minutniki, zegarki, zegary wieżowe, zegary dworcowe itp.)
• w sporcie (stopery, zegary szachowe, zegary gołębiarskie)
• w nawigacji i żeglarstwie (chronometry, zegary wachtowe)
• w urządzeniach samoczynnych (zegary systemowe komputerów, programatory pralek itp.)
• jako włączniki i wyłączniki (zamek czasowy)

Podstawowa budowa zegara obejmuje cztery zasadnicze segmenty:

• źródła napędu (np. bateria wraz z silnikiem, sprężyna, obciążniki) powodujące działanie zegara
• regulatory chodu (np. wahadło, balans, generator kwarcowy) wywołujące okresowe impulsy
• liczniki cykli (przekładnie zębate, sumator) zliczające impulsy regulatora.
• wskaźniki i sygnalizatory (np. wyświetlacze, wskazówki: godzinowa, minutowa i sekundowa; gongi i pozytywki) przekazujące użytkownikowi informacje o upływie czasu.

Kalendarium rozwoju zegarów^[3]:

• zegar słoneczny
• 2700 p.n.e. – zegar wodny i piaskowy (klepsydra)
• 1500 p.n.e. – W Heliopolis powstają tzw. iglice Kleopatry
• 630 p.n.e. – W Asyrii zbudowano publiczne zegary wodne
• 380 p.n.e. – Platon zbudował zegar wodny z budzikiem
• 50 p.n.e. – w Rzymie użyto greckich obelisków jako zegary słoneczne
• 724 – zegar mechaniczny Liang Lingzan – Chiny
• 1090 – astronomiczny zegar wodnomechaniczny Su Songa – Chiny
• XIV wiek – znane były mechaniczne zegary wieżowe^[4]
• połowa XIV wieku – większość liczących się miast w Europie miała zegary mechaniczne^[5]
• 1364 – data wydania pierwszego szczegółowego opisu mechanizmu zegarowego autorstwa Giovanni da Dondi
• 1425 – zbudowano udoskonalony zegar słoneczny (ze wskazówką równoległą do osi Ziemi)
• 1450 – wynaleziono zegar z napędem sprężynowym
• 1510 – zegarek kieszonkowy – Peter Henlein
• 1657 – zegar wahadłowy – Ch. Huygens, A. A. Kochański
• 1676 – wskazówka minutowa – Daniel Quare, R. Hooke wynalazł wychwyt hakowy do zegarów wahadłowych
• 1680 – wskazówka sekundowa
• 1695 – wychwyt cylindrowy – T.Tompion
• 1704 – zastosowanie pierwszych „kamieni zegarkowych” – N. Fatio
• 1715 – kotwicowy wychwyt spoczynkowy – G. Graham
• 1722 – zastosował wychwyt kotwicowy do balansu – J. Hautefeuilles
• 1726 – wahadło z kompensacją temperaturową – J. Harrison
• 1730 – pierwszy zegar z kukułką
• 1748 – wychwyt chronometrowy – P. Le Roy
• 1755 – ulepszenie swobodnego wychwytu kotwicowego – T. Mudge
• 1756 – zegarek kieszonkowy z naciągiem automatycznym
• 1761 – chronometr okrętowy – John Harrison, zegar astronomiczny wskazujący m.in. ruchy planet i ich satelitów – M. Hahn
• 1810 – zegarek naręczny – Breguet (zegarki)
• 1824 – w Genewie powstała pierwsza szkoła zegarmistrzowska
• 1825 – ulepszono wychwyt kotwicowy swobodny – G. A. Leschot
• 1839 – założenie w Genewie pierwszej fabryki zegarków – A. Patek i F. Czapek
• 1842 – pierwsze zegarki nakręcane koronką zamiast kluczykiem
• 1850 – zastosowanie sprężyny balansowej z tzw. krzywą końcową – A.L. Breguet
• ok. 1860 – zegar elektromagnetyczny – Matthias Hipp
• 1905 – w USA po raz pierwszy nadano radiowy sygnał czasu
• 1923 – zegarek naręczny z naciągiem automatycznym
• 1927 – zegar kwarcowy
• 1949 – zegar atomowy
• 1957 – produkcja zegarków naręcznych z regulatorem kamertonowym
• 1973 – zegarki kwarcowe z ciekłokrystalicznym urządzeniem wskazującym
• 2011 – zegar pulsarowy

W okolicach 1000 roku, późniejszy papież Sylwester II, zbudował w Magdeburgu, pierwszy zegar z obciążnikiem i mechanizmem bicia^[3]. Wzorem tej budowli, rozpowszechniły się w XIV wieku zegary wieżowe. Pierwsze tego typu zegary, nie posiadały tarcz i wskazówek, a czas sygnalizowało bicie dzwonu. Zegary wieżowe powstały we Włoszech (Mediolan 1335 rok^[6], Padwa 1344 rok^[7]) i Polsce (Kraków 1364 rok^[8], Wrocław 1368 rok^[9], Toruń 1385 rok^[10]), wcześniej niż we Francji (Paryż 1370 rok^[11]) i Rosji (Moskwa 1404 rok^[12]).

W roku 1510, niemiecki ślusarz Peter Henlein, skonstruował pierwszy przenośny zegarek, stosując przy jego mechanizmie małą sprężynę do napędu. Ten rodzaj zegarka stał się wzorem w całej Europie, a szczególne upodobanie odnalazł w Genewie. Do wolnego miasta jakim była Genewa, wiódł szlak dla ludzi którzy z Francji i Niemiec szukali azylu przed prześladowaniami religijnymi. Również pojawiło się tam wielu konstruktorów zegarków. W 1686 r. w Genewie pracowało niespełna 700 zegarmistrzów, a w końcu XVIII w. dziedzina ta dawała już utrzymanie 6 tys. ludzi.

W roku 1637 Galileusz odkrył ruch wahadłowy^[13]. Stwierdził, że okres wahań wahadła jest niezmienny. Spostrzeżenie to natchnęło go do dalszych badań nad wahadłami o różnych długościach. W wyniku doświadczeń Galileusz ustalił drugie prawo „czas trwania wahań zależy od długości wahadła”, czyli im wahadło jest dłuższe, tym dłuższy jest okres wahań^[14].”

W 1657 roku Christian Huygens dokonał zbudowania pierwszego dokładnego zegara wahadłowego, na podstawie swojej teorii wahadła^[15]. Wprowadził do niego spiralny włos, co skutkowało wzrostem dokładności chodu i w przyszłości wprowadzenia wskazówki minutowej.

Przez sto następnych lat powstało wiele dzieł sztuki zegarmistrzowskiej. Wśród nich był zegar z wychwytem kotwicowym, uznany za najważniejszy wynalazek w zegarmistrzostwie od czasu wynalezienia włosa. Do tej pory osie przekładni zegarowej pracowały w metalowych łożyskach, co wpływało na zużycie części i utratę dokładności. Zegarmistrz Fatio wpadł na pomysł zastosowania rubinu jako łożyska, zarówno na końcu czopa, jak i w otworze płyty. Wprowadzony również został do użytku i produkcji zegarek automatyczny. Był on w stanie sam się nakręcać przez specjalny system ochrony przed wstrząsami. Zastosowano w nim tourbillon, czyli urządzenie obiegowe wychwytu mające kompensować wpływ grawitacji.

Nieznana jest data pojawienia się pierwszego zegarka na rękę. Istnieje informacja, że w roku 1810, Breguet skonstruował zegarek na rękę dla królowej Neapolu i posiadał on numer 2639^[16]. Patek Philippe skonstruował zegarek o średnicy 8,46 mm, na słynną wystawę w Crystal Palace w Londynie, która odbyła się w roku 1868^[17]. W roku 1886 Girard Perregaux otrzymał zamówienie na zegarki dla oficerów Cesarskiej Floty Wojennej Niemiec^[18]. Rozwój techniki pozwalał na zmniejszenie rozmiarów zegarków, a także ich rozpowszechnienie. Powstały pierwsze zegarki naręczne, które rozprzestrzenią się dopiero na początku XX wieku. Pierwsze zakłady zajmujące się wyrobem zegarków i ich mechanizmów, wybierają Szwajcarię na miejsce swojej siedziby.

• zegarek

• Karolina Głowacka, Albin Czubla i Maciej Gruszczyński, Mierzenie czasu – po co nam ekstremalnie dokładne zegary?, kanał „Radio Naukowe” na YouTube, 29 lutego 2024 [dostęp 2024-03-05].