klepsydra
Klepsydra (też: klepsydra ) jest prosty pomiar czasu urządzenie , które było znane od początku 14 wieku . Jego najwcześniejsze przedstawienie można znaleźć na fresku „Alegoria dobrego rządu” stworzonym przez Ambrogio Lorenzetti w 1338 roku w Palazzo Pubblico (Siena) .
Klepsydra jest szczególnie wymieniona w inwentarzu Karola V z 1379 roku . Jednak już wcześniejsze źródła z XIV wieku nazywają je „szklanymi zegarami”, które służyły do mierzenia czasu. Nawet jeśli jego dokładne pochodzenie pozostaje niejasne, pewne jest, że klepsydra została rozłożona mniej więcej w tym samym czasie, co zegar kołowy .
Budowanie klepsydry
Najstarsze klepsydry składały się z dwóch oddzielnych szklanych kolb połączonych ze sobą szyjkami. Piasek przepływał z jednego tłoka do drugiego przez perforowane sito wykonane z metalu, szkła, miki lub drewna. Jednak te perforowane panele powoli zużywały się wraz z zegarkiem i były poszerzane przez ścieranie . W rezultacie piasek szybciej przesypywał się przez pokrywę, a czas pracy klepsydry uległ skróceniu. Od 1750 roku klepsydry można było jednak wykonać z jednego kawałka, w którym perforowaną membranę zastąpiono trwałym przewężeniem między szklanymi bańkami. Piasek wsypywano przez mały otwór w szklanym dnie, który następnie z. B. zapieczętowano woskiem lub korkiem. Od około 1800 r. klepsydry można było całkowicie uszczelnić przez stopienie otworu wlewowego.
Piasek zwykle nie nadaje się do wypełnienia. Potrzebuje drobnego uziarnienia , możliwie jednorodnego uziarnienia, możliwie kulistego kształtu i odporności na ścieranie. Poszczególne cząstki nie mogą się sklejać i muszą być niewrażliwe na wahania temperatury i wilgotności. W późnym średniowieczu oprócz pyłu marmurowego i piasku cynowego lub ołowianego używano drobno zmielonych skorupek jaj. Mieszanki do specjalnego przygotowania mieszanki znane są od XIII wieku . Został drobno przesiany, umyty, sklasyfikowany i ugotowany zgodnie z instrukcją. Dziś do wypełnienia używa się bardzo drobnych koralików szklanych.
Szklany korpus klepsydry jest bardzo wrażliwy na uderzenia. W celu ochrony i umożliwienia ustawienia klepsydry montuje się ją w uchwycie. Klepsydra na statku jest zawieszona w taki sposób, aby ruch i pochylenie statku w jak najmniejszym stopniu wpływało na pochylenie klepsydry. Zmniejsza to niedokładność pozycyjną pomiaru.
funkcjonalność
Zasada działania klepsydry jest podobna do zegarów wodnych znanych ze starożytnego Egiptu . Materiał sypki powoli wycieka z górnej kolby przez otwarty, wąski punkt połączenia między dwiema szklanymi kolbami i do dolnej kolby. W zależności od wielkości klepsydry, na podstawie przebytej ilości można mierzyć okresy od kilku sekund do kilku godzin.
Materiał sypki po prostu ścieka bez nacisku. Nad wąskim punktem rozluźnia się pod wpływem grawitacji , najniższe ziarna zaczynają swobodnie opadać, inne luźno podążają. Powstaje wnęka, która rozciąga się bocznie od szklanej powierzchni wlotu w kształcie lejka do przewężenia. Ten kąt lejka musi być znacznie bardziej stromy niż kąt spoczynku cząstek, aby nie mogły tam pozostać. Strumień oddzielonego materiału sypkiego biegnie w kierunku początkowo nieruchomej fazy gazowej, która jednak w miarę postępu ściekania przez materiał sypki jest wypychana od dołu do góry i tym samym zaczyna lekko płynąć do góry. To właśnie ten ściekający opad małych, okrągłych cząstek przez lepki gaz (suche powietrze) określa prędkość, dla określonej wielkości ziarna równowaga grawitacji i oporów przepływu na cząstce skutkuje określoną prędkością opadania. Ponadto, jeśli wąskie gardła są odpowiednio ukształtowane, pewna przepustowość jest ustalana jako dynamiczny stan równowagi, ponieważ zbyt wiele cząstek utrudnia wpadanie. Stały przepływ materiału sypkiego również dynamicznie powoduje pewien wzrost ciśnienia w mniejszej objętości gazu. Kiedy przepływ ziaren nagle się kończy, kilka dodatkowych małych ziaren jest czasami wyraźnie wydmuchiwanych kilka milimetrów w górę przez gaz, który następnie chwilowo rozluźnia się poniżej, zanim ostatecznie zniknie w dół.
Wspólne obszary zastosowań
żeglarstwo
Oprócz chronometru klepsydra była ważnym narzędziem do pomiaru czasu w żeglarstwie. Klasyczną miarą jest 30 minut na zegarze dzwonowym marynarzy. Cztery godziny (osiem kieliszków ) to zwykły czas służby strażnika. Kiedy klepsydra została obrócona, dzwon okrętowy uderzał dwa razy na każdą godzinę od początku wachty (podwójne uderzenie), a następnie jedno uderzenie trwające pół godziny. Cztery podwójne ciosy oznaczały zmianę warty.
Klepsydra służyła również do określania prędkości statków względem wody. Ponieważ kłoda jest również wrzucana do wody podczas odmierzania czasu , ta specjalna klepsydra jest również nazywana szkłem z bali.
Ponieważ klepsydry z czasem zużywają się w wyniku tarcia między materiałem sypkim a szkłem, zwykle zmieniają swój pierwotny czas trwania o kilka minut. Z tego powodu małe klepsydry na statkach nazywano także biegaczami.
Medycyna i zdrowie
Dawniej (niekiedy do dziś) małe klepsydry o czasie działania 15 sekund były używane przez lekarzy i pielęgniarki do pomiaru tętna . Te monitory tętna (do noszenia długopisu w fartuchu laboratoryjnym, głównie w metalowej osłonie chroniącej przed stłuczeniem i klipsem na gatunek) są nadal (stan na 2017 r.) w każdej dostępnej aptece. Dzieci mają klepsydry, które informują, kiedy należy umyć zęby. W saunach znajdują się klepsydry saunowe (15 minut z podziałem 5 minut).
Kontrola kosztów
W latach 80. na rynku pojawiły się telefoniczne klepsydry z ośmiominutowym czasem działania, aby dać ludziom poczucie długości wprowadzonych w taryfie miejscowej odstępów czasu (do 1979 r. rozmowa lokalna w Deutsche Bundespost, niezależnie od czasu trwania, kosztują tylko jednostkę opłaty).
Największe klepsydry
Wielkość klepsydry niekoniecznie decyduje o czasie trwania klepsydry. Jeśli jednak jego czas trwania wynosi kilka dni lub tygodni, musi być dość długi. Dwa takie olbrzymy to koło czasu w Budapeszcie i klepsydra w muzeum piasku w japońskim mieście Nima. Z wysokością ośmiu i sześciu metrów i rocznym czasem trwania, są jednymi z największych czasomierzy na świecie. Kolejny gigant stanął na Placu Czerwonym w Moskwie w lipcu 2008 roku w ramach imprezy marketingowej . Przy wysokości 11,90 mi wadze 40 ton była prawdopodobnie największą klepsydrą na świecie. Natomiast najmniejsza klepsydra na świecie ma tylko 2,4 cm wysokości. Został wyprodukowany w Hamburgu w 1992 roku i trwa mniej niż 5 sekund na jeden przejazd.
Paradoksalne klepsydry
Są też absurdalne czy paradoksalne klepsydry, w których, jak na zdjęciu, po opadnięciu podwójnego tłoka specyficznie lżejsza ciecz, która, ponieważ jest optycznie ciemna i nieprzezroczysta, wydaje się subiektywnie „cięższa”, w klarownej, przezroczystej lekki, ale w cieczy gęstszy w stosunku do grawitacji płynie w górę. Ciecz lekka może być oparta na oleju parafinowym , który nie miesza się z fazą wodną, strumień może być turbulentny, chwiejny, w zależności od konstrukcji i warunków lepkości, również ścieka, ale równie duży przeciwprąd przezroczystej, ciężkiej wody w dół jest ledwo zauważalny.
Taka paradoksalna klepsydra może w zasadzie być również wypełniona szklanymi kulkami wypełnionymi powietrzem jako ciałami pływającymi. Przy ogólnie większej przezroczystości kule, które z kolei mogą być częściowo wypełnione kolorową wodą, są wyraźnie widoczne poprzez odbicia od ścian. Tutaj uważa się, że ciała stałe powinny raczej tonąć i chętnie podpływa kawałek po kawałku przez wąski punkt.
Klepsydra w sztukach pięknych i literaturze
W sztuce klepsydra po raz pierwszy pojawia się w 1338 roku na fresku Ambrogio Lorenzettiego w ratuszu w Sienie. W XVI wieku był często przedstawiany jako symbol vanitas , symbol przemijania i śmierci ( symbolika śmierci ). Ważnym historycznie przykładem sztuki jest taniec śmierci - sekcje drewna (1538) Holbeina młodszego .
Ernst Jünger napisał monografię zatytułowaną Księga klepsydry (1954) na temat historycznego i filozoficznego znaczenia klepsydry jako symbolu . W powieściach o Świecie Dysku autorstwa brytyjskiego pisarza fantasy Terry'ego Pratchetta Ponury Żniwiarz zarządza wysokimi półkami pełnymi klepsydr w pokoju swojej ciemnej rezydencji, które reprezentują życie ludzi ze Świata Dysku.
Na okładce albumu Piece Of Time z 1990 roku amerykańskiego zespołu death metalowego Atheist widnieje klepsydra ze Stonehenge w dolnej połowie kieliszka .
Klepsydra jako symbol przemijania
W przedstawieniach artystycznych oraz jako przedmiot dekoracyjny i funkcjonalny w salonach klepsydra przypomina nam, że życie jest krótkie i że ludzie powinni rozsądnie wykorzystywać swój płynący niczym piasek czas. W teorii archetypów w sensie Carl Gustav Jung jest archetypowych symboli dla przemijalności wszystkiego ziemskie, zwane również vanitas w Occidental tradycji .
Inne znaczenie symbolu klepsydry
Klepsydra w graficznych interfejsach użytkownika została po raz pierwszy wprowadzona w Apple Lisa w 1983 roku. Po naciśnięciu klawisza Enter , klepsydry kształcie wskaźnik myszy symbolizuje , że komputer jest aktualnie przetwarza polecenia wprowadzone , a zatem jest wprowadzenie dodatkowych wpisów w kolejce lub je ignorować.
linki internetowe
- Fizyka piasku - Dlaczego w ogóle można mierzyć czas za pomocą piasku?
- klepsydra
- Spaceruj po historii klepsydr
- Jak klepsydry ograniczyły długość kazania , wkład w Monumente Online
Indywidualne dowody
- ^ Chiara Frugoni: Pietro i Ambrogio Lorenzetti. Scala Books, Nowy Jork NY 1988, ISBN 0-935748-80-6 , s. 83.
- ↑ Gerhard Dohrn-van Rossum : Historia godziny. Zegary i współczesne systemy czasu. Anakonda, Kolonia 2007, ISBN 978-3-86647-139-9 , s. 157.
- ↑ Charles K. zapytał: Krótka historia klepsydry. W: Stare zegary. Zegarki, instrumenty naukowe i automaty. 3, 1980, ISSN 0343-7140 , s. 22-37.
- ↑ Victor Pröstler: Podręcznik Callwey dotyczący typów zegarów. Od zegarka na rękę do zapplera. Callwey, Monachium 1994, ISBN 3-7667-1098-2 .
- ^ Jürgen Abeler : Książka zegarków Ullsteina. Kulturowa historia pomiaru czasu. Ullstein, Frankfurt nad Menem i inne 1994, ISBN 3-550-06849-2 , s. 21.
- ↑ Czas i jego opiekunowie (angielski).
- ^ Muzeum Piasku w japońskim mieście Nima ( Memento z 18 lutego 2009 w Internet Archive ) (w języku angielskim).
- ↑ Księga Klepsydry. Źródło 9 lipca 2021 .