Jaka była droga i co poprzedzało powstanie zegarków mechanicznych. O tym dowiesz się z artykułu poniżej jaki przygotowała redakcja tickingwatch.pl 

Wyznaczanie i odmierzanie czasu jest dla człowieka koniecznością, a towarzyszy mu prawdopodobnie już od jego istnienia. Początkowo w celu wyznaczenia czasu obserwowano takie zjawiska jak dzień i noc czy zmieniające się pory roku. Środek dnia rozpoznawano dzięki najwyższemu położeniu Słońca. W miarę rozwoju cywilizacji do pomiaru czasu zaczęto tworzyć proste urządzenia jak gnomon. Był to pionowy słup, którego cień w ciągu dnia zmieniał długość. Następne były przenośne zegary słoneczne wykorzystywane już w Egipcie w drugim tysiącleciu p.n.e. Ze Słońca jako miernika czasu korzystali także Aztekowie, Inkowie, Hundusi, Chińczycy, a także Babilończycy [1].

Człowiek nie poprzestał na zegarze słonecznym.

Trzeba było opracować coś co odmierza czas przy braku widocznego Słońca. I oto wynalazki. Z Egiptu pochodzi najstarszy znaleziony zegar wodny. Wykonano go za czasów faraona Amenhotepa (1418-1380 p.n.e) z alabastru i jest w kształcie doniczki wysokiej na 30 cm. Z chińskich kronik można wyczytać, że już ok. 2700 lat przed Chrystusem zegar wodny powstał jako pomysł cesarza Huang-Ti [1]. Zegary wodne wybijające godziny były jeszcze używane w średniowieczu i postrzegano je jako cud techniki. Tego typu zegar kalif bagdadzki Harun ar Ramszid podarował Karolowi Wielkiemu w 807 r. [2]. Zegary wodne używano jeszcze do XVI w.

Zegar piaskowy zwany z grecka klepsydrą znany był już w 1500 r przed Chrystusem [2]. Taki zegar idealnie nadaje się do mierzenia krótkich odcinków czasu. Niestety brak informacji kto i kiedy go wynalazł. Najprawdopodobniej powstał później niż zegar wody oraz w czasach kiedy już znano szkło [1].

Może niewielu z nas wie, ale do mierzenia czasu używano także ognia [1]. Takie urządzenie nazywano zegarem oliwnym. Budowano je ze szklanej rurki, na której była podziałka określająca ilość wypalonej oliwy, a tym samym upływ czasu. Taką samą funkcję spełniały świece z tą różnicą, że nie wypalała się oliwa tylko wosk.

Mechanizmy zegarkowe i dokładność zegarów słonecznych, wodnych, piaskowych …

Niestety dokładność zegarów słonecznych, wodnych, piaskowych i ogniowych nie była zadowalająca. Szukano nowych rozwiązań, a wynikiem tych poszukiwań było wynalezienie zegara mechanicznego na przełomie tysiąclecia. Na podstawie zapisków niemieckiego kronikarza Dietmara za wynalazcę zegara mechanicznego uznaje się mnicha benedyktyńskiego Gerberyta (935-1003). Gerberyt zajmował się fizyką, matematyką i mechaniką, a później został nawet papieżem Sylwestrem II. Pochodził z francuskiej miejscowości Aurillac [1, 2].

Pierwsze zegary mechaniczne nie miały jeszcze tarcz i wskazówek. Ich rozmiary były potężne a montaż na wieżach kościołów gwarantował dużo przestrzeni opadowej dla kamiennych obciążników zawieszonych na konopnych linach. Upływające godziny obwieszczano ręcznym uderzeniem w dzwon na podstawie obrotów kół zębatych. Sam mechanizm zegara oprócz przekładni zębatych miał jeszcze koło wychwytowe o skośnych zębach oraz kolebnik z pionową osią obrotu. Zęby koła wychwytowego zatrzymywały na przemian dwie łopatki (palety) umieszczone na osi kolebnika [1].

Pierwsze zegary mechaniczne nie były zbyt dokładne i jak na ironię regulowano je na podstawie wskazań zegarów słonecznych [1]. Mimo to zaczęto je umieszczać na wieżach kościołów i w połowie XIV wieku były już w kilku miastach Francji oraz Włoch. W 1354 roku katedra w Strasburgu wzbogaciła się o najbardziej skomplikowany zegar tamtych czasów. Z czasem zegary wieżowe wyposażano w tarczę z jedną wskazówką i zaczęły się pojawiać nie tylko na budynkach sakralnych ale także na zamkach i innych gmachach publicznych. W Polsce to właśnie Kraków miał pierwszy zegar wieżowy w kościele N. M. Panny (wg [2] w 1390 roku]. Następny był Lwów w 1404 roku.

Mechanizmy zegarkowe i sprężyna napędowa

Kolejny przełom w zegarach mechanicznych to rok ok 1400 i wynalezienie sprężyny napędowej [1] (wg [2] Reverchan wynalazł sprężynę ok. roku 1459) . Otworzyło to drogę do stworzenia zegarów noszonych czyli kieszonkowych. W 1510 r. ślusarz z Norymbergi, Peter Henlein wykonał zegar kieszonkowy, w którym zastosował koło balansowe. Jako sprężynę użył włosy szczeciny i mimo, że z czasem zaczęto używać sprężyny spiralnej wykonanej z metalu nazwa włos już pozostała w zegarku do dzisiaj (sprężyna włosowa).

Dalsze wynalazki to wzrost dokładności zegarów. Dzięki włoskiemu uczonemu Galileo Galilei (zwanym też Galileuszem, 1564-1642) świat poznaje prawo ruch wahadłowego. Na jego podstawie Holender Huygens (Hojchens, 1629-1695) wykorzystuje wahadło w zegarze, a także wprowadza sprężynę spiralną (włosową) w regulatorze balansowym. Nie poprzestano jednak na tym. Około roku 1715 Anglik G. Graham konstruuje wychwyt kotwiczno-spoczynkowy (zobacz film tutaj) nazwany z czasem jego nazwiskiem i jeszcze do niedawna stosowanym w zegarach ściennych lub stojących [1, 2].

Mechanizmy zegarkowe szwajcarskie

Z czasem do gry wchodzą Szwajcarzy. Kamienie zegarkowe z przewierconych rubinów w 1704 r. zastosował Fatio Mikołaj, De Baufre Piotr i Jakub [2]. Zegarki zyskują na trwałości regularności oraz dokładności. Wychwyt kotwiczny zwany szwajcarskim powstaje w 1825 r. Natomiast Francuz Pierre Le Roy (1717–1785) opracował wychwyt chronometrowy, który po wielu modyfikacjach trafił na okręty i został zastąpiony dopiero przez zegary kwarcowe.

Zegary mechaniczne w powszechnym użytku.

W pierwszej połowie XX wieku zegary mechaniczne wprowadzono do powszechnego użytku. Po II wojnie światowej mechaniczne czasomierze wisiały na ścianach, były w kieszeniach, na biurkach i na nadgarstkach. Były już bardzo dokładne, a produkcja masowa obniżyła cenę. Szwajcaria była wiodącym krajem jeśli chodzi o produkcję, jednak w pogoni za dokładnością powstaje zegarek kwarcowy.

Na początku jest duży ale pod koniec 1960 roku firma Seiko z Japonii przedstawia światu zegarek kwarcowy na rękę. Pierwsze egzemplarze są drogie ale bardzo szybko ich cena spada. Powstają nowe modele produkowane na masową skalę. Dokładność chodu zegarka kwarcowego jest rzędu  0,01 – 0,1 s/dobę – wartość nieosiągalna dla zegarka mechanicznego. Nie trzeba ich nakręcać co dwa dni, wystarczy wymienić baterię co dwa lata. Rozpoczyna się rewolucja kwarcowa. Nawet takie marki jak Rolex czy Patek Philippe zaczynają produkować zegarki kwarcowe. James Bond używa zegarków kwarcowych. W Szwajcarii upadają dziesiątki firm zajmujące się produkcją części lub całych zegarków mechanicznych. Stąd wiele linii produkcyjnych trafia do na złom, a niektóre także do Chin. Związek Radziecki kupuje rozwiązania z USA. Wydaje się, że to już koniec zegarka mechanicznego, a jego miejsce jest tylko w muzeum i u kolekcjonerów.

Koniec zegarków mechanicznych?

A jednak nie. Lata 90-te to powrót do zegarków mechanicznych, a dzisiaj są znowu mocne. Mimo dokładności i funkcjonalności zegarków kwarcowych ta „bezduszna” elektronika nie zauroczyła ludzkiej natury na długo. „Swiss made” ponownie kojarzy się ze wzorowym czasomierzem. Większość zegarków ma przeszklone dekielki dzięki czemu można zobaczyć pracujący mechanizm.

Mechanizm zegarkowy i smartwatch

Ale to jeszcze nie koniec walki o przetrwanie. Zegarki mechaniczne i generalnie zegarki mechaniczne mają teraz nowego i zarazem mocnego konkurenta. Smatwatche i smartbandy oprócz odmierzania czasu mają wiele funkcji dodatkowych. Czas pokaże jak zakończy się to starcie. Osobiście kibicuję zegarkom mechanicznym i nie wydaje mi się aby ktokolwiek chciał zrezygnować z najprawdziwszej mechaniki na rzecz elektroniki. Moim zdanie to raczej zegarki kwarcowe powinny się bać bardziej.

Literatura do artykułu o zegarkach mechanicznych

• [1] – Bernard St. Bartnik, Wawrzyniec Al. Podwapiński, „Technologia mechanizmów zegarkowych. Mechanizmy.”, Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 1983.
• [2] – Brat Wawrzyniec Podwapiński, „Zegarmistrzostwo część 1. Historia, nauka i praca zegarmistrzowska”, Niepokalanów 1950
• [3] – A Concise History of the Quartz Watch Revolution, https://www.bloomberg.com/news/articles/2017-11-16/a-concise-history-of-the-quartz-watch-revolution, 16 listopada 2017 r.