L'histoire des montres.. une course scientifique pour calculer le temps depuis l'aube de l'humanité
Parmi son recueil de poèmes publié entre 1992 et 2001 figure un poème intitulé "Lords of Chaos", dans lequel le romancier et poète américain XJ Kennedy dit : Le but de l'existence du temps est d'empêcher que tout se produise en même temps 1 .
Peut-être s'agit-il d'une séparation indirecte du concept de temps dans ce qu'adopte la physique classique, basée sur des théories développées par des scientifiques tels que l'italien "Galileo Galilei" et les anglais "Isaac Barrow" et "Isaac Newton" au XVIe siècle, et ils indiquent que le temps est absolu dans son origine, et que l'horloge est en N'importe quel endroit dans l'univers fait référence au même temps.
Une flèche tirant en ligne droite... le fleuve du temps qui coule en physique
Dans la physique classique, le temps est comme un fleuve qui coule et infatigable. Quelle que soit la source du fleuve, le chemin vers son embouchure est clairement défini. Le temps avance toujours, et l'avant est une métaphore du futur. C'est ce qui a poussé l'astronome anglais du XIXe siècle, Sir Arthur Eddington, à comparer le temps à une flèche volant en ligne droite.
Il semble que la représentation du temps dans le fleuve qui coule est très similaire à ce qu'imagine la physique moderne associée à la théorie de la relativité restreinte d'Albert Einstein (1905), mais avec quelques différences fondamentales par rapport à son homologue de la physique classique, comme le dit "Einstein". que le temps est relatif et qu'il est gouverné par l'espace, Le temps varie d'un endroit à un autre en fonction de deux facteurs principaux : la vitesse de l'objet et la gravité qui l'entoure.
Ce qui précède peut être formulé en d'autres termes, que la différence entre les théories du temps classique et relativiste réside dans la stabilité et le changement de la vitesse du débit de la rivière. Ceci est peut-être une brève introduction sans toucher au concept de temps dans d'autres théories modernes comme la mécanique quantique et la théorie quantique des champs.
Stonehenge, ou maçonnerie de pierre, est l'un des plus anciens outils pour indiquer l'heure et les saisons sur le globe, et on le trouve en Grande-Bretagne
La division du temps.. le don de la civilisation pharaonique à l'homme
Quelqu'un pourrait demander pourquoi nous avons 24 heures dans une journée, et pourquoi n'importe quel autre nombre n'est-il pas arbitraire ? Et bien d'autres questions qui n'ont aucun sens à se poser à l'heure actuelle, mais cela peut être un véritable dilemme pour ces humains qui ont vécu dans le passé, car l'absence d'un moyen de déterminer constamment le temps conduit à sa perte, et le temps perdu est toujours perdu à jamais.
Le crédit pour diviser le nombre d'heures dans le modèle actuel est dû aux accumulations culturelles qui ont traversé les générations et les civilisations successives, comme le dit le spécialiste horloger Michael A. Lombardi de l'Institut national des normes et de la technologie à Boulder, aux États-Unis. heureusement que les historiens disposent de documents On dit que les pharaons furent les premiers à inventer un système de mesure du temps, 1500 ans avant JC.
Mais il y a une autre théorie qui dit que le temps et les jours sont des dotations qui sont venues de Dieu par Ses prophètes qui les ont enseignés aux gens (et Il a enseigné tous les noms à Adam).
Peut-être est-ce lié à l'idée de base dans l'utilisation du comptage décimal, car les dix chiffres ne sont qu'une référence aux dix doigts des mains afin de simplifier le processus de comptage, comme c'est le cas avec le nombre d'heures de la journée. en 12 parties égales, et chaque partie symbolise un moment précis du lever au coucher du soleil 2 .
Le cadran solaire vertical d'Al-Aqsa est en place depuis 1927 et témoigne du temps
Les Nuits des Anciens.. 12 étoiles pour déterminer les horaires
Les cadrans solaires antiques semblent sans doute très efficaces, mais en même temps leur efficacité s'estompe avec l'absence de la source de lumière solaire, alors les astronomes égyptiens ont inventé une autre façon de calculer l'heure la nuit en identifiant 36 constellations appelées Décans, et elles apparaissent successivement dans le ciel de la Terre Au cours d'une année entière. Chaque constellation dure 10 jours, c'est pourquoi le décan est appelé "deccan" (dérivé du mot grec deca, qui signifie dix).
De plus, chaque constellation contient 12 étoiles qui se lèvent quotidiennement de l'est à l'horizon puis se décalent vers l'ouest, ce qui forme une courbe inclinée diagonale lorsqu'elle traverse la largeur du ciel, et en changeant l'emplacement des étoiles pendant la rotation de la Terre autour d'elle-même, l'heure de la nuit peut être déduite.
Chaque décimale du Deccan représente une semaine complète dans le calendrier pharaonique, et tous les 3 Deccans représentent un mois complet contenant 30 jours, soit 360 jours au final, et 5 autres jours leur sont ajoutés pour compléter les jours de l'année 3 .
Le travail de ces étoiles ne se limitait pas à déterminer l'heure de la nuit, mais c'était un signe de phénomènes naturels tels que le cycle annuel de la crue du Nil lorsque l'étoile Sirius, qui se distinguait par sa grande luminosité, coïncidait avec le solstice d'été le Le 21 juin, et pour cette raison cette étoile particulière avait une sainteté particulière.Parmi les pharaons et les Arabes aussi, qui l'appelaient le poète yéménite, jusqu'à ce qu'il soit mentionné explicitement dans le Saint Coran dans la sourate Al-Najm, "et qu'il est le Seigneur du poète.
Machines à chronométrer... de l'horloge solaire à l'horloge atomique
Une horloge n'est rien d'autre qu'une machine à calculer et à déterminer le temps, et le temps n'est rien d'autre qu'une quantité physique changeante désignée dans sa "seconde" unité principale selon le System International SI et ne peut être dérivée d'aucune autre unité comme c'est le cas avec le unité de longueur "mètre" et une unité de mesure Masse "kilogramme".
Depuis l'Ancien Testament, l'homme a cherché à formuler un mécanisme pour calculer le temps qui s'est écoulé, ou qui s'écoulera à un moment donné dans le futur le même jour, si l'on considère que les heures de la journée se renouvellent, comme dès que 24 heures se terminent jusqu'à ce qu'elles soient renouvelées le lendemain, et ainsi de suite.
Au cours de nombreuses années d'expériences et de mesures, plusieurs civilisations ont mis au point différents mécanismes et machines pour mesurer le temps, à commencer par les horloges primitives les plus simples comme le cadran solaire, qui s'est répandu depuis l'aube de l'humanité dans le monde antique, puis l'horloge à eau, sable et cire, puis l'horloge à encens, devenue célèbre en Asie de l'Est, qui repose sur des bâtons et des bâtons d'encens qui brûlent à une vitesse connue, ainsi que le pendule et l'horloge mécanique, et enfin l'horloge électronique et l'horloge atomique à l'ère moderne, et tous les types d'horloges mentionnés ci-dessus n'étaient que quelques-uns.
Horloge de sable européenne. Une invention alternative à l'horloge à eau gelée
L'horloge à eau est l'une des horloges alternatives les plus importantes au cadran solaire, et son origine remonte également à l'Égypte, et elle repose sur un principe simple dans son fonctionnement : la perméation de l'eau avec un débit connu 4 .
L'horloge à eau a deux modes de lecture, soit en calculant le changement de surface dans un récipient vide en raison de l'écoulement de l'eau dans celui-ci, et ce type est connu sous le nom de "débit interne", soit en calculant la quantité d'eau manquante d'un contenant de forme conique et rempli d'une certaine quantité, et ce type est appelé « écoulement vers l'extérieur » 5 .
L'utilisation de l'horloge à eau s'est déplacée vers les Grecs et les Romains, mais elle n'était pas populaire dans toute l'Europe à cause du gel de l'eau à basse température, alors ils ont eu recours à une astuce en remplaçant l'eau par de la terre, mais son utilisation était très limité, car il fonctionne comme une minuterie pendant une période de temps spécifique.
Les sources mentionnent que les Grecs, si un philosophe ou un orateur tel que Démosthène et Aristote montaient pour prononcer un discours, ils mettaient une mesure d'eau dans l'heure pour déterminer le temps accordé pour empêcher le sermon de se prolonger, et la quantité de l'eau versée dépend de la position du locuteur et du sujet du mot 6 .
Le pendule a un pendule qui vibre d'avant en arrière chaque seconde
L'Horloge Belly.. la fille de la Révolution Scientifique Européenne
Avec l'épanouissement de la révolution scientifique qui s'est produite en Europe entre les XVIe et XVIIe siècles, et avec la prévalence de la philosophie mécanique qui suggérait que l'univers fonctionne comme une machine et que tout peut être décrit cinématiquement dans un cadre mathématique serré ; Le scientifique italien "Galileo Galilei" a développé le premier modèle de montre mécanique avant sa mort en 1642, puis quelques années plus tard, le célèbre physicien "Christian Huygens" a fabriqué la première horloge de danse en 1656, et c'était l'invention la plus précise pour mesurer et déterminer le temps au moment de son apparition 7 .
L'horloge à pendule se caractérise par sa dépendance au mouvement de certains engrenages qui se chevauchent, l'énergie potentielle et le pendule, pour former un chef-d'œuvre d'ingénierie mécanique dans les coulisses et se traduit par le mouvement des aiguilles régulièrement sur le cadran de la montre qui est visible aux yeux du spectateur.
Construire une montre basée sur le mouvement n'est pas difficile du tout, il suffit de déplacer nous-mêmes l'aiguille des secondes toutes les secondes, puis l'aiguille des minutes toutes les 60 secondes, l'aiguille des heures toutes les 60 minutes, et ainsi de suite jusqu'à ce que le jour passe, mais il semble un travail très fastidieux et ennuyeux, il fallait donc faire ce travail automatiquement et automatiquement en fournissant à l'horloge une certaine énergie, et cela nous ferait économiser beaucoup d'efforts et de temps. Mais comment est-ce possible ?
Dans le passé, les scientifiques pouvaient utiliser la force de gravité et la lier au concept d'énergie en leur faveur, car tout corps à une certaine hauteur possède une énergie appelée énergie potentielle, et cela dépend de la masse du corps, de la hauteur du corps par rapport à la surface et l'accélération de la gravité, et cette énergie est transformée en un autre type connu sous le nom d'énergie cinétique (énergie cinétique) est acquise par un corps avec un changement de sa hauteur par rapport à la surface, et il y a un effet direct proportion entre énergie potentielle et énergie cinétique 8 .
Avec ce concept simple d'énergie, le scientifique "Huygens" a pu fournir à l'horloge une énergie latente représentée par une masse à une certaine hauteur, et lier la masse aux aiguilles de l'horloge avec un mécanisme spécifique grâce à des engrenages imbriqués. , comme chaque aiguille a un temps précis pour tourner, la trotteuse a besoin d'une seconde pour se déplacer et ainsi de suite.
Ensuite, la montre est munie d'un balancier qui oscille selon un certain laps de temps – son oscillation de l'extrême droite à l'extrême gauche équivaut à une seconde – afin de maintenir le cours du travail des rouages. le temps de mesure se distingue par sa dépendance à la technologie de l'oscillateur harmonique.
L'horloge à pendule est restée un symbole et un héritage clairement présent dans les maisons et les conseils historiques, indiquant une utilisation qui a duré des siècles avant l'émergence de la technologie moderne la plus courante aujourd'hui, à savoir les montres à quartz.
La plupart des horloges murales sont encore en quartz pour sa précision et son prix relativement bon marché
Montres à quartz. Transformées de la compression mécanique à la compression électrique
Les montres à quartz sont très similaires à leurs homologues dans leur principe de fonctionnement, car elles contiennent toutes deux des engrenages qui se chevauchent, mais la différence fondamentale réside dans le type d'énergie fournie pour déplacer les engrenages.
Les montres à quartz dépendent d'oscillations de fréquence très précises générées par un oscillateur à cristal, et ces vibrations sont produites par la résonance mécanique de matériaux cristallins tels que le quartz, qui a la propriété de piézoélectricité, et produit un signal électrique avec une fréquence précise, et cette fréquence est utilisé pour suivre le temps 9 .
Cette technique a été découverte par les inventeurs "Warren Marrison" et "J. Horton" en 1927, et depuis lors, les montres à quartz ont été largement utilisées dans toutes les classes de la société, non seulement pour leur précision et leur facilité d'utilisation, mais parce que le quartz en est un. des minéraux les plus répandus à la surface, la Terre aussi.
Les scientifiques n'ont pas arrêté leurs tentatives incessantes pour trouver ce qui est plus précis que les horloges à quartz pour calculer le temps, nous assistons donc aujourd'hui à l'émergence des horloges atomiques, qui sont la technologie la plus avancée que l'humanité ait atteinte jusqu'à présent.
L'horloge atomique de l'élément césium est la plus précise qui soit, et c'est selon laquelle le ralenti de la Terre est calculé
L'horloge atomique... la chose la plus précise que l'homme ait atteint dans le calcul du temps
Le processus de calcul du temps tourne principalement autour du calcul du nombre de périodes entre deux champs spécifiés dans un certain laps de temps (généralement une seconde), par exemple, le pendule dépend du balancement du pendule de l'extrême droite à l'extrême gauche, et cela s'appelle un cycle. Il en va de même pour les montres à quartz qui dépendent de la vibration émise par l'oscillateur à quartz, et ces vibrations sont équivalentes à 32 768 cycles par seconde.
Plus le nombre de cycles est élevé, plus la précision de l'horloge dans le calcul du temps est précise, et peut-être s'appuyer sur des particules subatomiques "telles que des électrons tournant autour du noyau d'un atome" est une idée valable à cette fin, et si ces électrons sont exposés à certaines fréquences de rayonnement telles que les ondes radio, ils se déplaceront entre deux sphères différentes autour du noyau à très grande vitesse, et cette transition en argot scientifique s'appelle "saut entre les niveaux" 10 .
Sources:
https://doc.aljazeera.net/%D8%AA%D9%82%D8%A7%D8%B1%D9%8A%D8%B1/%D8%AA%D8%A7%D8%B1%D9%8A%D8%AE-%D8%A7%D9%84%D8%B3%D8%A7%D8%B9%D8%A7%D8%AA-%D8%B3%D8%A8%D8%A7%D9%82-%D8%B9%D9%84%D9%85%D9%8A-%D9%84%D8%AD%D8%B3%D8%A7%D8%A8-%D8%A7%D9%84%D9%88%D9%82%D8%AA-%D9%85%D9%86/?fbclid=IwAR0ZrnON1h7bEilPuFHRUc4yj0PlffLt0ni1xPqnmoqgVlwc5ObfY7ro9Qw