.
Đồng hồ - B�ch khoa to�n thư
(theo wikipedia)
Nguồn gốc lịch sử
Ch�ng ta n�i về thời gian mỗi ng�y. Ch�ng ta t�nh n� bằng gi�y, ph�t, giờ, ng�y, th�ng, năm, thập kỷ, thế kỷ v� thi�n ni�n kỷ. Trước khi chưa c� ph�t minh về đồng hồ, con người sử dụng nhiều thứ kh�c nhau để t�nh thời gian như: nhang, đ�n cầy, lịch. Con người c�n sử dụng mặt trời, c�t để chia một ng�y ra th�nh nhiều giờ. Đồng hồ như ch�ng ta biết đến ng�y nay được ph�t triển bởi những người s�ng đạo ở ch�u �u v�o thế kỷ thứ 17. Họ cần biết thời gian ch�nh x�c để gặp nhau tại nh� thờ. Người Trung Quốc ph�t minh ra đồng hồ nước v�o thế kỷ thứ 17, nhưng người Ai Cập cổ đại đ� c� ch�ng trước đ� l�u rồi. V�o những thập ni�n 1700, con người đ� c� đồng hồ treo tường v� đồng hồ đeo tay, ch�nh x�c đến từng ph�t.
Đồng hồ mặt trời, đồng hồ c�t, nhang v� đ�n cầy
Đồng hồ l� một trong những ph�t minh cổ nhất của con người, khi con người c� y�u cầu x�c định một tiến tr�nh xảy ra trong một khoảng thời gian mau hay nhanh. Trong khi Mặt Trăng v� c�c ng�i sao c� thể được sử dụng để đo những khoảng thời gian d�i th� những khoảng thời gian ngắn lại l� một vấn đề kh�c. Một trong những giải ph�p đầu ti�n m� con người biết đến l� đồng hồ mặt trời, nhưng chỉ c� thể để đo những khoảng thời gian nhỏ v�o ban ng�y bằng c�ch sử dụng b�ng của Mặt Trời chiếu l�n qua những cột mốc.
Một m� h�nh đồng hồ đầu ti�n của Trung Hoa, sử dụng nhang để b�o giờ
Về sau, đ�n cầy v� c�c loại nhang được sử dụng để đo thời gian. Khoảng thời gian để ch�ng ch�y hết xấp xỉ bằng nhau v� thường được d�ng để ước t�nh thời gian.
Stonehenge, một trong những đồng hồ mặt trời được biết đến đầu ti�n
Ngo�i ra c�n c� những loại đồng hồ c�t. Ở đ�, c�t mịn được cho chảy qua một c�i lỗ nhỏ ở một tốc độ nhất định từ đ� x�c định một khoảng thời gian.
Đồng hồ nước
Sử gia Vitruvius ghi ch�p lại rằng ở Ai Cập cổ đại, người ta sử dụng những loại đồng hồ nước c� t�n l� clepsydra. Herodotus cũng đ� đề cập đến một dụng cụ đo thời gian kh�c của người Ai Cập hoạt động nhờ thủy ng�n. Những t�i liệu về đồng hồ nước cũng được t�m thấy ở nhiều nơi tr�n b�n đảo Ả Rập, Trung Quốc v� H�n Quốc.
Những loại đồng hồ cơ học đầu ti�n
c� kim giờ d�i 1,63 m trong khi kim ph�t d�i 4,3 m
Đồng hồ Big Ben ở thủ đ� London, Anh
Tuy kh�ng c�n bất k� chiếc đồng hồ n�o s�t lại từ thời Trung cổ nhưng những văn bản ghi ch�p của nh� thờ cũng một phần n�o n�i l�n b� mật về lịch sử của đồng hồ.
T�n ngưỡng v�o thời Trung cổ bắt buộc phải sử dụng đồng hồ để đo đạc thời gian v� trong nhiều thế kỉ, buổi cầu nguyện h�ng ng�y v� c�ng việc đều được quy định chặt chẽ. Do đ� người ta c� thể đ� sử dụng những c�ng cụ như đồng hồ nước, đồng hồ mặt trời v� nến kết hợp với những dụng cụ kh�c để b�o hiệu như chu�ng nhờ một những cơ cấu cơ học đơn giản trong đ� sử dụng quả nặng. Do đ�, những loại đồng hồ đ�u ti�n kh�ng sử dụng kim nhưng sử dụng �m thanh l�m t�n hiệu. V� vậy, trong nhiều ng�n ngữ hiện đại, từ "đồng hồ" c� nguồn gốc từ tiếng Latin cloca c� nghĩa l� "chu�ng".
Cấu tr�c cơ học mới cho đồng hồ
Ở khoảng giữa những năm 1280 v� 1320, những tư liệu của nh� thờ về những loại dụng cụ để đo thời gian tăng l�n. Điều n�y c� thể thể hiện một cấu tr�c đồng hồ mới được thiết kế ở thời k� n�y: bao gồm một hệ thống những quả nặng kết hợp với những con quay. Năng lượng được trong đồng hồ được điều khiển bởi những cấu tr�c gọi l� "hồi".
Những dụng cụ cơ kh� được �p dụng v�o đồng hồ v� hai l� do ch�nh: để đ�nh dấu, b�o hiệu thời gian v� về sau l� đ�nh dấu sự chuyển động của c�c thi�n thể. Nhu cầu đầu ti�n l� v� sự tiện lợi trong quản l�, c�n nhu cầu sau d�nh cho những m�n khoa học, thi�n văn học, v� mối quan hệ giữa ch�ng với t�n gi�o. Những đồng hồ đầu ti�n thường được đặt ở những t�a th�p ch�nh, kh�ng cần thiết c� kim nhưng chỉ cần c� khả năng b�o hiệu giờ. Những chiếc đồng hồ phức tạp kh�c cũng xuất hiện v� c� kim để chỉ giờ v� cả một cơ cấu tự động.
V�o năm 1283, một chiếc đồng hồ được lắp đặt ở Dunstable Priory, điều đ�ng ch� � ở đ�y l� n� l� chiếc đồng hồ được người ta cho l� đồng hồ cơ kh� kh�ng sử dụng sức nước đầu ti�n. V�o năm 1292, một chiếc đồng hồ tương tự được cho l� đ� được lắp đạt ở nh� thờ Canterbury. Năm 1322, một c�i kh�c được lắp đặt ở Norwich. C�ng tr�nh như tr�n đ�i hỏi c�ng sức của hai người thợ l�nh nghề trong v�ng 2 năm.
Những bộ phận của đồng hồ cơ
Hầu hết những loại đồng hồ từ thế kỉ 14 đến nay đều c� những bộ phận ch�nh như sau:
- Nguồn năng lượng, l�c trước l� một con lắc(nguồn năng lượng kh�ng bao giờ l� con lắc, năng lượng của n� rất nhỏ), về sau l� d�y c�t
- Hồi, một cơ cấu được thiết kế sao cho năng lượng tho�t ra từ từ chứ kh�ng tho�t ra tất cả c�ng l�c, cơ cấu của hồi ban đầu l� con lắc đơn (trong c�c đồng hồ quả lắc), sau đ� l� con lắc xoay nằm ở t�m một l� xo mảnh v� nhẹ (trong c�c đồng hồ quả qu�t v� đồng hồ đeo tay), rồi l� tinh thể thạch anh, v� c�c cơ cấu tinh vi hơn...
- Hệ thống b�nh răng, c� nhiệm vụ điều khiển v� truyền chuyển động từ nguồn đến bộ phận hiển thị
- Hệ thống hiển thị, bao gồm kim, chu�ng,...
Những cải tiến
Những người thợ l�m đồng hồ đ� cải tiến ph�t minh của m�nh dưới nhiều h�nh thức kh�c nhau. Thiết kế những loại đồng hồ c�ng l�c c�ng nhỏ dần dần trở th�nh một th�ch thức lớn, bởi v� họ c�n phải bảo đảm t�nh ch�nh x�c v� bền bỉ của đồng hồ. Đồng hồ c� thể l� một t�c phẩm nghệ thuật của một nghệ sĩ t�i năng nhưng cũng c� thể được sản xuất h�ng loạt để sử dụng trong nh�.
Đầu ti�n, hệ thống d�y c�t được ph�t triển v�o thế kỉ 15, v� đ� đ� trở th�nh một th�ch thức mới cho những người thợ l�m dồng hồ.
Kim ph�t xuất hiện đầu ti�n ở đồng hồ v�o năm 1475, được nhắc đến trong Almanus Manuscript của nh� tu Paul.
Trong suốt thế kỉ 15 v� 16, nghệ thuật l�m đồng hồ ph�t triển ở những thị trấn như N�rnberg, Augsburg, Blois. Một số đồng hồ chỉ c� một kim v� bề mặt đồng hồ được chia l�m 4 khoảng để người đọc dễ d�ng theo d�i đồng hồ. Một hệ thống hồi ho�n chỉnh được thiết kế bởi Jobst Burgi v�o năm 1585. Những chiếc đồng hồ ch�nh x�c của �ng đ� gi�p Johannes Kepler v� Tycho Brahe quan s�t thi�n văn với độ ch�nh x�c cao hơn.
Kim gi�y xuất hiện v�o khoảng năm 1560 trong bộ sưu tập của Fremersdorf. Tuy nhi�n n� hoạt động kh�ng được ch�nh x�c lắm, v� kim gi�y chỉ gi�p cho ch�ng ta nhận ra rằng đồng hồ vẫn c�n hoạt động.
V�o năm 1653, Galileo Galilei ph�t minh ra con lắc dẫn đến sự ra đời của đồng hồ quả lắc do Christiaan Huygens chế tạo. �ng đ� x�c định nếu con lắc c� độ d�i l� 99,38 cm th� một chu k� của n� sẽ l� đ�ng 1 gi�y. V�o năm 1670, William Clement ph�t minh ra hệ thống hồi dạng mỏ neo gi�p n�ng độ ch�nh x�c. Từ đ�, kim ph�t v� kim gi�y xuất hiện ở hầu hết những loại đồng hồ.
V�o năm 1761, một người thợ l�m đồng hồ t�n John Harrison đ� đạt được một giải thưởng lớn khi đ� chế tạo th�nh c�ng một đồng hồ chỉ chạy sai 5 gi�y trong v�ng 10 ng�y.
William Clement v�o năm 1670 thiết kế đưa đồng hồ quả lắc v�o trong một hộp d�i, từ đ� n� trở th�nh một vật dụng trang tr� trong rất nhiều gia đ�nh thời đ�.
V�o 17 th�ng 11 năm 1797, Eli Terry đăng k� bản quyền về đồng hồ đầu ti�n. �ng l� một trong số những người thiết lập c�ng nghiệp đồng hồ ở Hoa Kỳ.
Alenander Bain, một người thợ người Scotland, đ� ph�t minh ra đồng hồ điện v�o năm 1840, sử dụng một m�tơ điện v� một hệ thống nam ch�m điện. Năm 1841, �ng được cấp bằng ph�t minh về con lắc điện từ.
Ng�y nay, thời gian trong đồng hồ được đo bằng nhiều c�ch kh�c nhau, từ những tinh thể thạch anh cho đến chu k� b�n r� của một chất ph�ng xạ. Ngay cả những đồng hồ cơ học trước kia, ch�ng ta chỉ cần sử dụng pin chứ kh�ng cần phải l�n d�y c�t như trước.
(c�n tiếp)