Ποιος εφηύρε τη μέτρηση του χρόνου;

Στη σύγχρονη εποχή, τα ρολόγια είναι πίσω από ό,τι κάνουν οι άνθρωποι, από τη δουλειά μέχρι το σχολείο και τον ύπνο. Η χρονομέτρηση είναι επίσης η αόρατη συμφωνία που κάνει τις σύγχρονες υποδομές να λειτουργούν. Αποτελεί το θεμέλιο των υπολογιστών υψηλής ταχύτητας που διεξάγουν χρηματοοικονομικές συναλλαγές, ακόμη και του συστήματος GPS που εντοπίζει τις τοποθεσίες στην επιφάνεια της Γης με πρωτοφανή ακρίβεια.

Αλλά οι άνθρωποι πιθανότατα ζούσαν με κάποια εκδοχή του ρολογιού για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα. Οι αρχαίοι Αιγύπτιοι εφηύραν τα πρώτα ρολόγια νερού και ηλιακά ρολόγια πριν από περισσότερα από 3.500 χρόνια. Πριν από αυτό, οι άνθρωποι πιθανότατα παρακολουθούσαν τον χρόνο με συσκευές που δεν επιβίωσαν στα αρχαιολογικά αρχεία -όπως ένα όρθιο ραβδί στο χώμα που λειτουργούσε ως πρωτόγονο ηλιακό ρολόι- ή με καμία συσκευή, λέει η Rita Gautschy, αρχαιοαστρονόμος στο Πανεπιστήμιο της Βασιλείας στην Ελβετία.

Πότε όμως θέλησαν να βάλουν τον χρόνο σε μέτρο;

«Είναι πραγματικά δύσκολο να καταλάβουμε πότε οι άνθρωποι άρχισαν να ασχολούνται με τη χρονομέτρηση» λέει η Gautschy. Παρατηρώντας απλώς τη θέση της ανατολής και της δύσης του ήλιου κάθε μέρα και παρατηρώντας πόσο ψηλά φτάνει ο ήλιος στον ουρανό, ένα άτομο μπορεί να κατασκευάσει ένα πρωτόγονο ημερολόγιο. Αυτές οι πρώιμες ανθρώπινες προσπάθειες κατανόησης της ροής του χρόνου δεν άφησαν κανένα ίχνος, λέει η ίδια.

Το παλαιότερο ηλιακό ρολόι που έχει καταγραφεί προέρχεται από την Αίγυπτο και κατασκευάστηκε γύρω στο 1500 π.Χ. Αποτελούνταν από ένα απλό όρθιο ραβδί και μια περίπου ημικυκλική βάση που χωριζόταν σε 12 τμήματα σε σχήμα πίτας. Η σκιά του ραβδιού έδινε κατά προσέγγιση την ώρα της ημέρας. Άλλα πρώιμα ηλιακά ρολόγια μετρούσαν την ώρα από το μήκος της σκιάς ενός ραβδιού καθώς ο ήλιος κινούνταν στον ουρανό και όχι από την κίνηση της σκιάς πάνω στη βάση, λέει η Gautschy.

«Είναι ένα πρώτο βήμα, και αν καταφέρετε αυτό το βήμα, μπορείτε να κάνετε λεπτομερή ρύθμιση και επίσης να προσαρμοστείτε σε διαφορετικούς μήνες» λέει. Τα ηλιακά ρολόγια πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τόσο την εποχή του έτους όσο και το γεωγραφικό πλάτος για να είναι πραγματικά ακριβή.

Δείτε το βίντεο

Τα ρολόγια νερού της Αιγύπτου

Κατά τη διάρκεια της νύχτας, οι αρχαίοι άνθρωποι μπορούσαν να παρακολουθούν τον χρόνο από τη φαινομενική κίνηση των άστρων από την ανατολή προς τη δύση, λέει η Gautschy. Και για τη μέτρηση διακριτών μονάδων χρόνου, χρησιμοποιούσαν ρολόγια νερού. Αυτά ήταν αγγεία που είτε είχαν τρύπες για να ρέει νερό με σταθερό ρυθμό είτε γέμιζαν από άλλο αγγείο και είχαν σημάδια στο εσωτερικό τους για να δείχνουν τα βήματα του χρόνου.

Τα παλαιότερα σωζόμενα ρολόγια νερού βρέθηκαν στην Αίγυπτο και τη Βαβυλώνα, και τα παλαιότερα από αυτά χρονολογούνται γύρω στο 1500 π.Χ. Στην Κίνα τα ιστορικά αρχεία υποστηρίζουν ότι τα ρολόγια νερού εφευρέθηκαν από τον «Κίτρινο Αυτοκράτορα» ή Huangdi, μια «μισή ιστορική, μισή μυθική μορφή», που λέγεται ότι έζησε μεταξύ 2717 και 2599 π.Χ., λέει ο Zheng-Hui Hwang, μηχανολόγος μηχανικός στο Εθνικό Πανεπιστήμιο Cheng Kung στην Ταϊβάν, ο οποίος έχει γράψει για την ιστορία των αρχαίων κινεζικών συσκευών χρονομέτρησης.

Τα πρώτα κινεζικά ρολόγια νερού ήταν πιθανότατα συσκευές εκροής και ήταν γνωστά ως louke. Η μονάδα ke χώριζε την ημέρα σε 100 ίσα τμήματα από τα μεσάνυχτα έως τα άλλα μεσάνυχτα. Με την πάροδο του χρόνου, λέει ο Hwang, οι εφευρέτες έκαναν αυτά τα ρολόγια πιο εξελιγμένα, εξοπλίζοντάς τα με πολλαπλά δοχεία παροχής νερού ή ρυθμίζοντάς τα με άλλο τρόπο ώστε να διασφαλίζουν ότι ο ρυθμός ροής του νερού παρέμενε σταθερός.

Το νερό θα οδηγούσε τελικά σε μια εξαιρετικά εξελιγμένη χρονομέτρηση: Στις αρχές της δεκαετίας του 700 μ.Χ., μοναχοί της δυναστείας των Τανγκ ανέπτυξαν ένα μηχανικό ρολόι που τροφοδοτούνταν από έναν τροχό νερού, λέει ο Hwang. Το 1194 ο αξιωματούχος της δυναστείας Σουνγκ Σου Σονγκ βασίστηκε σε αυτό το σχέδιο για να αναπτύξει ένα μηχανικό ρολόι ύψους 12 μέτρων που τροφοδοτούνταν από έναν τροχό νερού και λειτουργούσε όπως τα μηχανικά ρολόγια που θα εφευρίσκονταν στην Ευρώπη περίπου 200 χρόνια αργότερα.

12 τμήματα τη μέρα, 12 τη νύχτα

Το αρχαίο κινεζικό σύστημα χρονομέτρησης χώριζε επίσης κάθε 24ωρη ημέρα σε δίωρα τμήματα. Αυτό το σύστημα παρατηρήθηκε επίσης στην αρχαία Ιαπωνία και την Κορέα, σύμφωνα με μια δημοσίευση του 2004 στην επιθεώρηση Publications of the Astronomical Society of Japan.

Στη σύγχρονη εποχή, η ώρα έχει πάντα το ίδιο μήκος, αλλά οι αρχαίοι λαοί σε όλο τον κόσμο λειτουργούσαν με ένα πιο πολύπλοκο σύστημα, λέει ο David Rooney, ιστορικός της τεχνολογίας, πρώην έφορος χρονομέτρησης στο Βασιλικό Αστεροσκοπείο στο Γκρίνουιτς του Λονδίνου και συγγραφέας του βιβλίου About Time: A History of Civilization in Twelve Clocks (W. W. Norton, 2021).

Ορισμένα αρχαία συστήματα χρονομέτρησης χώριζαν το φωτεινό τμήμα της ημέρας σε 12 τμήματα και τη νύχτα σε 12 τμήματα, αλλά επειδή η διάρκεια των ημερών και των νυχτών ποικίλλει καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους, εκτός από τον ισημερινό, αυτές οι «εποχικές ώρες» είχαν διαφορετικό μήκος από μέρα σε νύχτα και σε όλη τη διάρκεια του έτους.

«Αν η θρησκεία σας απαιτεί η ώρα της προσευχής να συνδέεται με την ανατολή ή η δύση του ήλιου, ή αν εργάζεστε στα χωράφια, όπως έκαναν οι περισσότεροι άνθρωποι τότε, τα μοτίβα του φωτός της ημέρας και του σκότους έχουν μεγαλύτερη σημασία από αυτή την ιδέα μιας παγκόσμιας ώρας» λέει ο Rooney.

Οι εποχικές ώρες συνυπήρχαν με τις παγκόσμιες ώρες μέχρι τον 15ο αιώνα στην Ευρώπη και μέχρι τον 19ο αιώνα στην Ιαπωνία, λέει ο Rooney. «Παλαιότερα ζούσαμε με μια πολύ πιο σύνθετη -και πλούσια και ποικίλη- χρονική κουλτούρα» προσθέτει.

Ο ρόλος της θρησκείας πάνω στον χρόνο

Η θρησκεία ήταν ένας σημαντικός παράγοντας για την τυποποίηση του χρόνου σε όλους τους πολιτισμούς, τόσο κατά τη διάρκεια του έτους όσο και από μέρα σε μέρα, λέει η Gautschy.

Στην αρχαία Μεσοποταμία, την Ανατολία (σήμερα το Ιράκ και η Τουρκία) και την Ελλάδα, οι άνθρωποι ανέπτυξαν σεληνιακά ημερολόγια για να παρακολουθούν τις τελετουργίες και τις γιορτές, λέει, ενώ οι άνθρωποι στην Αίγυπτο επικεντρώθηκαν περισσότερο στο ηλιακό ημερολόγιο και είχαν επίσης ένα ημερολόγιο που βασιζόταν στο άστρο Σείριο.

Οι άνθρωποι των ισλαμικών πολιτισμών, λέει ο Rooney, χρησιμοποιούσαν ρολόγια νερού για να παρακολουθούν την προσευχή και τη νηστεία, ενώ οι χριστιανοί ανέπτυξαν το μηχανικό ρολόι στην Ευρώπη του 14ου αιώνα ως έναν τρόπο προγραμματισμού της προσευχής.

Αφού οι Ρωμαίοι εγκατέστησαν το πρώτο δημόσιο ηλιακό ρολόι το 263 π.Χ., λέει o Rooney, ο Ρωμαίος θεατρικός συγγραφέας Πλαύτος διαμαρτυρήθηκε για τη νέα μόδα της χρονομέτρησης μέσω ενός χαρακτήρα σε ένα από τα έργα του: «Οι θεοί να καταδικάσουν αυτόν τον άνθρωπο που ανακάλυψε πρώτος τις ώρες, και -ναι- που έστησε πρώτος ένα ηλιακό ρολόι εδώ, που έσπασε τη μέρα σε κομμάτια, τον καημένο! Ξέρετε, όταν ήμουν μικρός, το στομάχι μου ήταν το μοναδικό ηλιακό ρολόι, μακράν το καλύτερο και πιο αληθινό σε σχέση με όλα αυτά….. Αλλά τώρα ό,τι υπάρχει, δεν τρώγεται, εκτός αν το λέει ο ήλιος. Στην πραγματικότητα, η πόλη είναι τόσο γεμάτη με ηλιακά ρολόγια που οι περισσότεροι άνθρωποι σέρνονται, ζαρωμένοι από την πείνα».

Είναι μια εντυπωσιακά μοντέρνα σκέψη για να είναι 2.200 ετών, λέει ο Rooney. «Αυτό θα μπορούσε να γραφτεί τον 21ο αιώνα και να ειπωθεί σε οποιοδήποτε γραφείο. Βρισκόμαστε κάτω από την τυραννία του ρολογιού».

*Το άρθρο δημοσιεύθηκε στο scientificamerican.com