Zeitmessung

Entwicklung der Zeitmessung

 

Schon im Altertum wurde mithilfe von Sonnenuhren die Zeit gemessen.
Viele Jahrhunderte lang wurden Wasser- und Sanduhren als Zeitmesser genutzt.
Entscheidende Fortschritte wurden im 16. Und 17. Jahrhundert mit der Konstruktion der ersten mechanischen Uhren (Nürnberger Ei von PETER HENLEIN) und der Nutzung von Pendelschwingungen für Uhren (HUYGENS, HOOKE) erzielt.
1929 wurde die erste Quarzuhr gebaut, 1948 die erste Atomuhr. Bei diesen Uhren tritt in 200 000 Jahren eine Abweichung von weniger als einer Sekunde auf. Über Atomuhren werden auch die Funkuhren gesteuert, die man als Wecker oder Armbanduhren kaufen kann.

 

Pendeluhren

Einer, der wesentlich zur Verbesserung der Uhren beigetragen hat, war der Holländer CHRISTIAAN HUYGENS (1629-1695). Aus eigenen astronomischen Untersuchungen wusste er um die Notwendigkeit genauerer Uhren. Mithilfe der mechanischen Schwingungen eines Pendels entwickelte Huygens die Genauigkeit von Uhren weiter. Dabei konnte er sich auf physikalische Arbeiten von GALILEO GALILEI (1564-1642) stützen. GALILEI hatte erkannt, dass die Periodendauer (Schwingungsdauer) eines Pendels unabhängig von der Masse des Pendelkörpers ist. Er nahm auch an, dass die Periodendauer unabhängig von der Amplitude der Schwingung ist. Dies gilt jedoch nur für kleine Auslenkungen, also für kleine Amplituden. HUYGENS erkannte diesen Irrtum GALILEIs und entwickelte eine Formel für die Periodendauer von verschiedenen Pendeln mit beliebigen Amplituden. Auf der Grundlage dieser Erkenntnisse konstruierte HUYGENS 1656 eine Pendeluhr, in der er das bekannte Räderuhrwerk mit einem Pendel koppelte. 1657 erhielt er für diese geniale Idee ein Patent. Die von ihm gebaute Schiffspendeluhr setzte sich aber nicht durch.

Erste mechanische Uhren

Die ersten bekannten mechanischen Uhren aus dem 14. Jahrhundert besaßen ebenfalls Räderwerke, die durch große Gewichte angetrieben wurden. Solche Uhren hatten mitunter auch eine Steuereinrichtung, die "Hemmung", die den Gang einer Uhr steuerte.
Im 16. Jahrhundert wurden die ersten tragbaren Taschenuhren entwickelt. So baute um 1512 der Nürnberger Schlosser PETER HENLEIN (1479-1542) eine Taschenuhr, die wegen ihrer Form als "Nürnberger Ei" bezeichnet wurden. Als Antrieb für diese Taschenuhr wurden kleine Spiralfedern genutzt.

Die ersten Uhren

Die ältesten bekannten Uhren zur Zeitmessung sind Sonnenuhren. Man findet sie heute in den verschiedensten Varianten an Gebäuden oder in Parks.
Viele Jahrhunderte hindurch wurden auch Wasseruhren oder Sanduhren genutzt, bei denen man eine fließende Wasser- und Sandmenge für die Zeitmessung verwendet. Solche Uhren wurden ständig verbessert mit dem Ziel, die Genauigkeit der Zeitmessungen zu erhöhen. Dabei nutzte man auch schon Räderwerke.