La Storia del Tempo

Il tempo da sempre è l’elemento che determina lo scorrere della vita. L’uomo negli ultimi 5000 anni ha sfruttato diverse tecnologie per segnare il tempo e per cercare di avere controllo sullo stesso. Ma qual è stato il primo strumento che segnava l’ora? E l’ultimo?

L’esigenza di misurare il trascorrere del tempo è importante fin dall’antichità, fin dagli uomini primitivi. Attraverso l’esperienza quotidiana l’uomo del neolitico aveva appreso che, ponendosi con le spalle al sole, proiettava sul terreno un’ombra e che la lunghezza di questa variava nelle diverse ore del giorno, fino a scomparire del tutto con il buio della sera. L’uomo notò inoltre che la stessa cosa avveniva con un albero o con un bastone conficcato nel terreno: aveva scoperto lo scorrere del tempo e un modo anche empirico per misurarlo.

Ma che cos’è il tempo? Sin dai tempi più antichi, sia filosofi che scienziati, si sono chiesti cosa fosse il tempo: Isaac Newton sosteneva che fosse un’entità assoluta che scorre ovunque nello stesso modo e non viene alterata da nessuna forza esterna; al contrario il fisico del Novecento Albert Einstein affermava che il tempo è assolutamente relativo e che dipende dal proprio sistema di riferimento.

Quindi nasce un secondo interrogativo: quando ha avuto origine e quando cesserà il tempo?

Anche a questa domanda possiamo dare risposte unicamente teoriche e anche qui ci sono differenti teorie; secondo Stephen Hawking il tempo è nato insieme all’origine del mondo con il Big Bang e cesserà quando anch’esso non esisterà più, mentre secondo il premio Nobel per la fisica Ilya Prigogine esso era presente prima dell’universo e lo sarà anche dopo la scomparsa di quest’ultimo.

Tutte queste teorie riassumono l’idea di tempo assoluto, ma l’esigenza già viva nel passato, di calcolare lo scorrere dei minuti e avere a disposizione un dispositivo personale che mostrasse sempre questo scorrimento è tra le invenzioni più antiche e in continuo aggiornamento da centinaia di anni.

Il cinema inoltre ha contribuito in maniera determinante a far nascere il mito degli orologi da polso, ci sono orologi divenuti ancor più famosi degli attori che li indossavano, oppure film che hanno nel proprio cronografo un punto focale di business: uno su tutti 007.

Ma andiamo a scoprire i mezzi utilizzati dall’uomo sin dai tempi degli egizi fino all’era digitale per misurare il tempo.

 

 

Orologi solari o Meridiane

3000 a.C.

Risalente più o meno al 3000 a.c. una meridiana indica l’ora con la posizione dell’ombra proiettata su un piano da un’asta inclinata detta gnomone. La meridiana è detta anche impropriamente orologio solare o quadrante solare: con questo strumento si deve intendere unicamente l’indicatore del passaggio del Sole a mezzogiorno, anche se nella sua accezione più generale il termine viene utilizzato per indicare, erroneamente, gli orologi solari presenti sui muri degli edifici.

Il termine “quadrante solare”, che caratterizza non le meridiane, bensì gli orologi solari, trae la sua origine dal latino quadrans che indicava nel Rinascimento la quarta parte di cerchio sulla quale veniva generalmente tracciato un orologio solare portatile, denominato appunto quadrante.

A differenza dell’orologio solare la meridiana indica ogni giorno l’istante in cui il Sole transita sul meridiano di quel determinato luogo.

 

 

Clessidra

2000 a.C.

Più o meno la datazione di questa invenzione è intorno al 2000 a.c. nella quale si è iniziato a ipotizzare qualche idea per segnare il tempo e non essere dipendenti solo dalla luce solare.

Chiamata anche orologio a sabbia o, molto meno comunemente con il neologismo clepsamia, è uno strumento per la misura del tempo costituito da due recipienti di forma approssimativamente conica collegati tra di loro, tra i quali scorre una polvere finissima, principalmente sabbia. La clessidra ebbe un utilizzo molto importante nell’antico Egitto, usata proprio per misurare piccole porzioni di tempo.

 

 

Orologi ad acqua

2000 a.C.

La clessidra successivamente si è evoluta in un’altra forma, datata intorno al 2000 a.c.: un misuratore nel quale l’acqua passava per gocciolamento costante da un contenitore ad un altro, con delle apposite tacche inserite all’interno che ne misuravano il tempo.

Poiché il flusso di acqua non è facilmente controllabile e dipendente da diverse variabili, questo orologio non è né molto preciso né molto accurato. È stato però il primo strumento di misura del tempo indipendente dalle osservazioni astronomiche. Uno dei più antichi esemplari fu ritrovato nella tomba del faraone Amenhotep I, risalente al XV secolo a.C.

 

 

Orologi a fuoco

800 d.C.

Verso l’800 d.c l’uomo inizia a sfruttare altri elementi, oltre alla sabbia e all’acqua. Parliamo di fuoco, lunghe candele accese bruciando, segnavano il passaggio delle ore. Poiché le candele bruciano ad un ritmo abbastanza regolare e costante, si è pensato di poter sfruttare questo elemento per misurare il tempo, tesi poi scongiurata in breve tempo in quanto l’accuratezza era discutibile.

Per determinare i minuti o le ore le candele riportavano sulla cera delle tacche che rappresentavano le misurazioni dello scorrere del tempo.

 

 

Orologi meccanici

1200

Nel 1200 d.c. iniziamo a parlare di meccanismi ed ingranaggi. Gli orologi utilizzavano due sistemi interconnessi: uno a ingranaggi cilindrici per trasmettere energia da una sorgente meccanica e un meccanismo di “scappamento” per fare girare l’orologio a ritmo costante.

Uno scappamento a leva, inventato nel XIX secolo, è stato utilizzato negli orologi meccanici da quando si è riusciti a ridurne le dimensioni al punto da renderli facilmente trasportabili. Una molla principale forniva l’energia necessaria al movimento del meccanismo

 

 

Orologio al Quarzo

1927

Probabilmente una delle tecnologie più popolare tra gli orologi che utilizza un cristallo di quarzo piezoelettrico, la cui costante ed elevata vibrazione permette di stabilizzare a sua volta la frequenza del motore. La piezoelettricità è un fenomeno nel quale un cristallo di quarzo, sottoposto a compressione produce una differenza di potenziale elettrico: viceversa, se gli viene applicata una tensione elettrica, manifesta deformazione meccanica.

La prima applicazione del quarzo, per il computo del tempo, risale al 1927 ad opera di J. W. Horton e W. A. Morrison e la prima applicazione importante è avvenuta nell’osservatorio di Greenwich nel 1939. I primi apparecchi erano molto ingombranti, costosi ed inaffidabili, solo successivamente diversi perfezionamenti hanno portato alla realizzazione dei primi orologi portatili al quarzo negli anni sessanta.

Il primo orologio da polso con display digitale (a LED) è entrato in commercio nel 1971. In epoca contemporanea gli orologi cosiddetti al quarzo sono in effetti basati su di un oscillatore di tipo ceramico estremamente economico.

 

 

Orologio atomico

1949

Gli orologi atomici sono orologi alimentati a energia elettrica e regolati usando come campione il periodo di oscillazione delle radiazioni emesse da atomi in transizione tra due stati fisici. La precisione degli orologi atomici è approssimata a pochi milionesimi di secondo all’anno. Al giorno d’oggi i migliori orologi per la determinazione del tempo standard si basano su princìpi fisici più complessi implicanti l’uso di atomi freddi e fontane di atomi.

Gli istituti di metrologia mantengono il tempo standard con una accuratezza di un nanosecondo al giorno. Su questa base viene mantenuta una scala del tempo stabile e continua: il Tempo Atomico Internazionale. Il primo orologio atomico sperimentale fu costruito nel 1949 e installato presso il National Bureau of Standards, nel Maryland, nella contea di Montgomery.

Il primo modello sufficientemente accurato, basato su transizioni di livelli energetici dell’atomo di cesio, fu costruito nel 1955 da Louis Essen al National Physical Laboratory in Gran Bretagna e fu installato presso l’osservatorio di Greenwich a Londra. Ad oggi anche gli orologi da polso orologi radiocontrollati, possono ricevere il segnale orario prodotto con orologi atomici in modo economico e pratico.

 

 

 

Orologio digitale

1970

L’era moderna fa nascere una nuova concezione di misuratore del tempo: negli orologi digitali si convertono i segnali che derivano dal microchip in impulsi abbastanza forti da attivare il display elettronico.

Il primo orologio digitale nasce nel 1970 ed è chiamato Pulsar, nasce dalla collaborazione dell’Hamilton Watch Company e dell’Electro Data, il quadrante dell’orologio si presentava per la prima volta senza lancette con un piccolo schermo che evidenziava esclusivamente l’orario con numeri digitali.

Il modello entrò in commercio nel 1972 e in poco tempo passò da un display a sette segmenti al display a cristalli liquidi. Grazie alla sua convenienza economica, l’orologio digitale solitamente è un accessorio secondario anche in altri apparecchi (quali automobili, radio, televisioni, forni elettrici, forni a microonde, computer, telefoni cellulari ecc.).

L’evoluzione del digitale, ha portato alla ribalta un’ultima evoluzione degli orologi con l’avvento degli smartwatch, gli orologi digitali con touchscreen che si integrano con il proprio smartphone e offrono innumerevoli funzioni aggiuntive, impossibili da integrare su un orologio con quadrante analogico.

 

 

 

In testa all’articolo e in cover oggi: “Disintegrazione della persistenza della memoria” di Salvador Dali (Pittura, 1954, 25.4×33 cm)