Đo thời gian từ mặt trời

Các nhà sưu tập và những người đam mê đồng hồ từng có khoảng thời gian khó khăn với chiếc đồng hồ Mặt trời – Sundials: nó không có bộ phận chuyển động bên trong, cũng không có máy móc nào có thể nhìn xuyên qua lớp vỏ sapphire phía sau. Và hầu hết mọi người nghĩ rằng chiếc đồng hồ Mặt trời không chính xác và lỗi thời. Nhưng Abraham – Louis Breguet (người đã có những cải tiến làm thay đổi nghề sản xuất đồng hồ ở Pháp) sẽ làm được gì nếu không có sự trợ giúp của chiếc đồng hồ Mặt trời ?

Vào thời điểm có một số những phát minh khéo léo trong nghề chế tác đồng hồ phức tạp; lúc này không có tín hiệu thời gian điện thoại và tín hiệu radio cho ta biết chính xác thời gian trong từng giờ. Nhưng chiếc đồng hồ mặt trời với độ chính xác cao có thể cho biết tỉ lệ thời gian chính xác mà không có đồng hồ bình thường nào có thể duy trì. Thậm chí tại thời điểm ra đời của đường sắt, thời gian tại các trạm dừng phải được đồng thời sử dụng bằng đồng hồ mặt trời có độ chính xác cao. Đó là những cái bàn chứa các con số thời gian được quy ước – nhằm dung hòa sự chênh lệch so sánh thời gian thực của Mặt trời và thời gian trái đất- cùng kiến thức về phân chia kinh độ đã giúp chuyển đổi thời gian của Mặt trời thành thời gian Trái đất.

Trái đất là một chiếc đồng hồ

Thông thường, đồng hồ mặt trời không cần bất kỳ bộ phận chuyển động nào vì chúng được gắn vào bộ máy đồng hồ lớn nhất thế giới: quỹ đạo trái đất quay quanh mặt trời. Điều này đảm bảo cho các Đồng hồ mặt trời được đồng bộ hóa một cách đặc biệt trong khi điều này không thể đối với chiếc đồng hồ cơ bình thường. Chu kỳ quay của trái đất quanh trục của nó xác định ngày mặt trời, độ dài của nó trải qua sự thay đổi nhẹ trong một năm. Điều này chủ yếu do độ nghiêng của trục trái đất trên mặt phẳng mà nó chuyển động quanh mặt trời làm tổng số thời gian chênh lệch tối đa lên đến 16 phút. Yếu tố thứ hai là hình dạng elip của quỹ đạo Trái đất, chính vì thế làm cho vòng quay của Trái đất di chuyển với tốc độ không đồng đều.

Philipp Matthäus Hahn (1739-1790) đã phát minh ra một đồng hồ mặt trời mà cho phép ông đọc thời gian từ mặt trời với độ chính xác tuyệt vời. Phát minh của ông, một đồng hồ mặt trời cơ với khe hở nhỏ, có thể quay xung quanh một trục để một tia sáng được chiếu qua lỗ kim lên một đường cong hình số 8, được gọi là analemma. Mô hình này liên quan đến một cơ chế liên quan đến bộ bánh răng di chuyển của cặp mặt đồng hồ. Đây là loại đồng hồ sau này gọi là heliochronometer và trở thành thiết bị tiêu chuẩn cho các trạm đường sắt ở Anh. Những nhà sản xuất nổi tiếng cho đồng hồ này là Pilkington & Gibbs và Negretti & Zambra. Lúc này những quy ước về thời gian chênh lệch được điểu chỉnh một cách chính xác hơn để đọc được thời gian trực tiếp

13

Nền văn hóa lâu đời

Trở lại lịch sử chiếc đồng hồ mặt trời vào hàng ngàn năm trước. Chiếc đồng hồ đầu tiên phát hiện ở Ai Cập có niên đại hơn 1500 năm trước công nguyên. Với sự ra đời của các thành phố và dịch vụ thương mại nên việc chia nhỏ các đơn vị thời gian trong một ngày là rất cần thiết để phục vụ cuộc sống hàng ngày. Tất cả các nền văn minh lớn từ Babylon đến La Mã đều biết cách này hay cách khác để tính thời gian theo vị trí mặt trời. Từ đó đã chia một ngày thành 24 đơn vị có nguồn gốc từ nền văn hóa Babylon trong hệ thống sáu mươi số. Ngày và đêm được chia nhỏ thành sáu phần (số 6 được coi là một số hoàn chỉnh vì các ước của 6 có tổng gấp đôi của 6) đến 12 phần. Cuộc cách mạng Pháp đã thành công trong việc thay thế đơn vị khoảng cách, thể tích và trọng lượng với hệ số thập phân nhưng buộc phải đầu hàng khi các đơn vị sử dụng trước kia đã quá quen thuộc với con người.

Khái niệm phân chia ngày thành 24 đơn vị đã được giữ lại, mặc dù không phải không có những vấn đề nhất định. Người La Mã vẫn tính giờ thời gian, có nghĩa là họ tính 12 giờ từ bình minh đến hoàng hôn và 12 giờ nữa từ hoàng hôn đến bình minh kể cả đó là mùa đông hay mùa hè. Điều này có nghĩa là độ dài giờ của họ bị thay đổi liên tục. Điều này vẫn kéo dài cho đến khi người ta chế tạo chiếc đồng hồ chạy máy đầu tiên vào thể kỷ thứ 13. Còn người Nhật vẫn tiếp tục dùng giờ thời gian cho đến thế kỷ 19, tuy đã tạo ra đồng hồ cơ khí nhưng vẫn phải liên tục điều chỉnh tỉ lệ chênh lệch hàng ngày; cho đến khi có kỹ thuật tinh chế đã tạo ra chiếc đồng hồ thay đổi từ chế độ ban ngày sang chế độ ban đêm một cách tự động.

14

Chiếc đòng hồ mặt trời hiện đại

Trong thể kỷ 13 và 14 các nhà thờ đã thúc đẩy việc chế tạo chiếc đồng hồ chạy đúng giờ hơn. Trong tu viện, các đồng hồ cơ khí đầu tiên được sử dụng để giúp theo dõi thời gian sát sao, kể cả ban đêm. Tuy nhiên, các đồng hồ mặt trời không thật sự mất đi, nó tiếp tục làm tài liệu tham khảo cho đến khi máy điện báo và sau đó là radio ra đời đã đồng bộ dễ dàng các đồng hồ với nhau. Kể cả ngày nay, chiếc đồng hồ mặt trời vẫn còn lý do tồn tại; ngoài việc trang trí cho các khu vườn hay một ngôi nhà, nó là công cụ thiên văn giúp chúng ta hiểu được hành tinh (Trái đất) của mình và quá trình quay quanh mặt trời của nó. Vẫn còn một số ít những nhà sản xuất tạo nên những chiếc đồng hồ mặt trời với những cải tiến mới mà không ai có thể ngờ được. Ví dụ chiếc đồng hồ mặt trời Bernhardt, Trên mặt số được hiển thị để đọc đến từng phút. Một cái cọc đo giờ dày hơn bình thường với dạng hình cong phủ bóng rộng với cạnh bên trái đại diện cho kim giờ. Hình dạng đăt biệt của nó bù đắp cho chênh lệch thời gian, sự khác biệt làm thay đổi liên tục giữa thời gian trái đất và thời gian mặt trời. Do đó có một số ít đồng hồ mặt trời biểu thị chính xác thời gian trái đất.

Một ví dụ khác là đồng hồ Helios Subsolaris, đồng hồ mặt trời không chỉ đọc chính xác đến phút mà còn cả ngày tháng và vị trí tại nơi đó. Nó hoạt động dựa vào một gương lõm chiếu việt sáng qua một tấm chắn nhỏ có dạng giống như bề mặt trái đất. Caro Heller, kỷ sư của thương hiệu Helios chịu trách nhiệm làm ra một đồng hồ mặt trời hình cầu hiển thị ánh sáng thực tế của Trái đất và đo thời gian bằng hệ thống dây dẫn ánh sáng, lấy cảm hứng từ công nghệ laser. Gần đây Helios đã giới thiệu một đồng hồ mặt trời thế giới Icarus, chiếc đồng hồ này có thể cho biết thời gian ở bất kỳ múi giờ nào, cho dù người sử dụng đang ở phía Bắc hay phía Nam của bán cầu. Trong suốt khoảng thời gian dài ngành công nghiệp đồng hồ đã không quan tâm đến đồng hồ mặt trời; dù sự thật rằng làm cho chúng trở nên hoàn hảo hơn có thể lý giải một số cơ chế phức tạp của bộ máy thời gian. Nhà sản xuất Nomos đã cho ra đời chiếc đồng hồ có cách vận hành giống như chiếc đồng hồ mặt trời theo con quay nhưng rất đơn giản, với hình dạng là chiếc nhẫn với chất liệu thép không gỉ được đeo quanh cổ và dùng làm đồ trang sức cho nam giới.

Trong khi chiếc đồng hồ mặt trời có lợi thế hơn so những chiếc đồng hồ cơ hoặc đồng hồ loại khác nhưng lại có một nhược điểm đáng kể: chỉ vận hành được khi có ánh sáng mặt trời. Nhưng có điều thú vị là quốc gia quan tâm lớn nhất đến chiếc đồng hồ mặt trời lại là xứ sở sương mù – nước Anh

15

Đồng hồ mặt trời thiết kế hiện đại bởi một kỹ sư người Đức

Bài Viết Liên Quan

Hướng dẫn sử dụng đồng hồ Citizen Perpectual... Mẫu đồng hồ Citizen đặc biệt với chức năng lịch vạn niên (Perpectual Calendar) model BL1 - Cal E764Kéo ra 1 nấc, vặn xuống chỉnh ngày, vặn lên chỉnh năm và chỉnh tháng Cây kim giây sẽ chỉ tháng (tháng nào tương ứng với số thứ tự của thán...
Khách Hàng Nói Gì Về Chúng Tôi? Niềm vui và tự hào nhất của Tân Tân Watch là luôn được sự tin yêu, động viên và ủng hộ của đông đảo quý khách hàng gần xa. Chúng tôi luôn tâm niệm lấy chất lượng sản phẩm và sự hài lòng của khách hàng làm thước đo và kim chỉ nam cho mọi hoạt động ki...
Đồng hồ Bulova chứa bụi mặt trăng trị giá 1,6 triệ... Thiết kế này là một cống phẩm hiện đại đối với lịch sử đồng hồ thế giới vì nó gắn liền với phi hành gia Mỹ Dave Scott đeo trong chuyến thám hiểm mặt trăng của tàu vũ trụ Apollo 15 vào ngày 2 tháng 8 năm 1971.Đồng hồ vẫn còn "lưu giữ bụi m...
Thực sự đồng hồ Citizen có tốt không? Thực sự đồng hồ Citizen có tốt không? Đồng hồ Citizen đang được rất đông đảo người dùng Việt Nam chú ý bởi các mức giá đồng hồ của hãng rất vừa túi tiền người dân nơi đây, cũng như các thiết kế đồng hồ của hãng này cũng rất đẹp mắt, sang trọng. Nhưn...