Saatin İcadı ve Gelişimi – Tarihçesi

Saatin İcadı ve Gelişimi – Tarihçesi Hakkında Bilgiler

Hareketli parçalardan oluşan ilk mekanik saatler 700 yıl önce yapılmıştır. Ancak, günlük zamanı ölçen ilk araç, bundan çok önceleri 3000 yılı aşkın bir süre önce yapılmıştı. Bu araç, büyük bir olasılıkla, Mısırlıların M.Ö. 1450 yılında yapmış oldukları gölge saatidir. Gölge saati, tıpkı güneş saati gibi günlük zamanı gölgenin birtakım işaretler üzerine düşmesiyle ölçmekteydi.

İlk Saat Türleri

Saatin İcadı ve Gelişimi - TarihçesiGölge saatini çok kısa bir süre içinde su (1) ve kum saatlerinin yapımı izledi. Bunlarda zaman, su ve kum akışının yol açtığı düzey değişimiyle ölçülürdü.

Sözkonusu saatler Anglo-Saksonlar’ın düzenli aralıklarla İşaretledikleri mumları zaman ölçmek için kullanmalarına kadar geçerli oldu . Ortaçağda saatleri gösteren kadranlı araçlar yapıldı. Bunlar arasında güneş ve yıldız saatleri sayılabilir.

Günümüzde bilinen saatlerin hepsi, bir tür mekanik hareketin düzenli olarak yinelenmesiyle çalışır. XIII. ve XIV. yüzyılın ilk mekanik saatleri dişli çarkları aşağı doğru çeken ağırlıklarla çalışıyordu. Saatin birkaç saniyeden daha fazla çalışabilmesi için ağırlık yavaşça aşağıya salınıyordu. Bunu yapmak için dişlilerden biri (eşapman çarkı) düzenli aralıklarla durdurulup bırakılıyordu. Saatlerdeki gücü bırakıp kısmayı denetleyen mekanizmaya «eşapman» adı verilir.

İlk saatlerde eşikli eşapman kullanılmıştır. Denge mili üzerine asılı iki ağırlık, eşapman çarkının dişlerine takılıp kurtularak denge milinin sallanmasına yol açmaktaydı. Eşapman çarkının hareketi, bir dizi dişli aracılığıyla saatin yüzündeki tek ibreye iletiliyordu.

Ağırlıklarla çalışan saatlerin kötü yanı taşınamaz olmalarıydı. XV. yüzyılın ortalarına doğru taşınabilir zemberekli saatler yapıldı. İlk zemberekli saatler doğru çalışmıyordu. Bu saatlerin bazılarına yelkovan konmuştur, ama. saniyeleri gösteren ibre, sarkacın bulunmasına kadar hemen hemen hiç bilinmiyordu.

İtalyan bilim adamı Galileo’-nun (1584-1642) önerilerinden etkilenen Hollandalı bilim adamı Christian Huygens (1629-1695), 1657 yılında kusursuz bir sallanan sarkaç için gerekli koşulları belirledi ve bunları bir saate uyguladı. Bu tarihten sonra daha doğru sarkaçlı saatler yapılmıştır.

Sarkaç ve Eşapmana İlişkin Sorunlar

Doğruluk sorunu hâlâ çözülmemiş olarak duruyordu. Sarkaçlar sıcaklık değişmelerinden etkilenerek uzayıp kısalıyorlardı. 1715’ler-de George Graham sıcaklık değişmelerini karşılayabilen ilk sarkaçı yaptı. Bununla birlikte, 300 yıl öncesine kadar saat mekanizmasının en büyük kusuru sarkaçın hareketini engelleyen eşikli eşapman sistemiydi. 1673 yılında yeni tip maşalı eşapman icat edildi . Bu tür saatte, küçük bir yay içinde sallanan ağır bir sarkaçla zamanı ölçmede doğruluk sağlandı. Günümüzde bile bazı modern saatlere eşapman takılır.

Başka bir uygulama da saatlerde, denge mili ve denge zembereğini kullanmaktır (6). Sarmal zembereğin bir ucu sabit tutulur, öteki ucu da denge miline bağlanır. Zemberek, denge mili sallandıkça çözülür ve sarılır.

Denge zembereği aynı zamanda, 1675 yılında Huygens tarafından da ortaya kondu. Daha sonra Huygens bu zembereği bir saate takarak denizde boylamları saptamada kullanmayı denedi. Ancak zemberekler de sarkaçlar gibi, sıcaklık değişikliklerinden olumsuz yönde etkilendiler. Bu sorunun etkin biçimde John Harrison (1693-1776) tarafından çözülmesi 1753 yılına raslar. Harrison’un 1759’da bir devlet yarışması için yaptığı kronometre, altı haftalık bir deniz yolculuğunda yalnızca beş saniyelik bir sapma yaptı. Doğruluk, değerli taşların saatlerde mil yatağı olarak kullanılmasıyla de geliştirildi. Bu taşla: sürtünmeyi azaltır ve çok zor aşınırlar. Saatlerde yaygın olarak kullanılmış olan (hâlâ da kullanılan) değerli taşlar, yakut ve safirdir.

Saatler XIX. yüzyılın ortalarına kadar çeşitli eşapman sistemleri kullanılarak geliştirilmiştir. XIX. yüzyılın ortalarında artık manivelalı eşapman genellikle kabul edilir olmuştu. Yarım yüzyıl kadar dikkate alınmayan ve 1755’lerde Thomas Mudğe tarafından icat edilen bu mekanizmada maşalar, salınmasının büyük bir bölümünde denge milinden ayrı olan manivelaya bağlanır. Sağlam bir manivelayla birlikte uygulanan bu tür düzenleme zamanı çok doğru biçimde ölçer.

Modern ve Elektrikli Saatler

Aralarında elektrik motorları aracılığıyla zembereği ve ağırlığı çalıştıranlar da olmak üzere öteki tip saatler, şimdi tam mekanik saatlere rakip olmuştur. Elektrikli saat değişken akımın frekansıyla eşzamanlı çalışan bir motora sahiptir. Elektrik sarkaçlı saatler de sarkacın düzenli sallanımını sağlamak için elektromagnetler kullanılır.

Saatlerde kuvars gibi piezoelektrik kristalleri de kullanılır. Kristal doğru değişken gerilim elde edilinceye kadar titreşmeye’ devam eder. Kapalı elektrik devreleri yüksek frekanslı titreşimleri saniyede birkaç titreşime düşürür ve böylece saatin içindeki dişliler kolları çevirir. Bu tür saatler yılda saniyenin onda biri kadar sapmayla zamanı ölçebilirler. Atomların içindeki titreşim enerjisinden yararlanan atom saatleri, zamanı daha da doğru ölçer. Bu tür saatler günümüzde uluslararası zaman standartlarını saptamada kullanılmaktadır .

Yorum yazın