Již od pradávna lidé cítili potřebu měřit čas. Nejstarší měření času vycházelo ze střídání denní a noční doby a jednotkou času byl den a noc. S přibývajícími možnostmi však bylo nutné měřit čas stále přesněji a přesněji, a tak není divu, že došlo k vynálezu, který doslova ovlivnil chod doby – hodiny. Prvními hodinami na světě byly sluneční hodiny. Nejstarší z nich byly objeveny v Irsku a pocházejí z doby před 7000 lety. Okolo roku 3500 před n. l. měřili čas i Egypťané a Babylóňané, kteří k tomuto účelu stavěli štíhlé vysoké obelisky. Asi ve třetím tisíciletí před n. l. využili Číňané stínu vrženého tělesem ozářeným Sluncem ke konstrukci gnómonu (z řeckého ten, který ví), který se považuje za první časoměrný přístroj. Jeho základem byl svislý jehlancovitý sloup obklopený soustřednými kružnicemi, na nichž se sledovala délka stínu, a podle níž se určoval čas. Čím vyšší obelisk, tím lepší měření času. Měření času bylo velmi nepřesné, protože se délka stínu během roku mění. Anaximenes a Anaximandros postavili v roce 547 před n. l. ve staré Spartě gnómon, který ukazoval všechny hodiny dne.
Proč dělíme den i noc na 12 stejných dílů? O tom se vypráví jedna vtipná historka. Ve starém Egyptě, kde se klaněli v chrámech zvířatům, byl uctíván také pavián, zasvěcený bohu Tothovi, jenž byl bohem písma, učenosti a také měsíce. Srst paviána tvoří huňatý pláštík a snad díky němu se mu dostalo tak velké vážnosti. Pavián se vyznačuje zvláštní pravidelností svých zvyků – pravidelně 12krát denně vykonává svou tělesnou potřebu. Na základě tohoto pozorování kněží mohli podle toho rozdělit den na 12 dílů. Bájný egyptský polobůh Trismegistos prý podle toho začal vymýšlet stroj, který by ze sebe pouštěl vodu v pravidelných intervalech, a tak prý vznikly první vodní hodiny.
Z gnómonu jsou odvozeny patrně i sluneční hodiny. Tyč, která ukazuje čas je rovnoběžná se světovou osou. Svírá tedy se svislou stěnou úhel, který odpovídá zeměpisné šířce. Čas se neodhadoval z délky stínu, ale z jeho polohy. Jejich vznik připisujeme starým Egypťanům někdy v době 1500 před n. l., vyráběly se i přenosné sluneční hodiny. V roce 1720 byly sestrojeny hodiny pro sluneční i měsíční svit s dvojím ciferníkem. Sluneční hodiny se používaly velmi dlouho ke korekci hodin kolečkových i kyvadlových.
Sluneční hodiny.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.
Babyloňané rozdělili den na 12 hodin, pravděpodobně proto, že i Měsíc oběhne Zemi přibližně 12krát do roka. Den však trval od východu do západu Slunce, noc byla podobně dělená na 12 hodiny – hodiny tedy nebyly v průběhu roku stejně dlouhé.
Slunečního stínu využívali k měření času i indičtí žebraví mniši – fakírové. Jejich hodiny měly tvar osmihranné hole. Chtěl–li fakír vědět, kolik je hodin, podržel hůl za provázek svisle dolů a zastrčil do dírky v některé hraně kolíček. Ten vrhl dolů na zářezy stín. Každá ze stěn byla označena jinými znaménky a platila pro jiné roční období.
Vodní hodiny se objevily v Egyptě a Babylónii už v době 1500 před n. l, v Číně asi 1200 před n. l. Do Řecka je prý donesl aton kolem roku 400 před n. l. a odměřovaly jeho žákům čas určený k vyučování. Vodní hodiny se nazývaly klepsydra a jejich název pochází z řečtiny a znamená „zlodějka vody“. Římané pak již od 1. stol. n. l. měřili čas přesýpacími hodinami. Čím jemnější prášek obsahovaly, tím lépe. Dobové předpisy udávají jako nejlepší mramorovou moučku devětkrát převařenou ve víně. Při každém vaření se musela pečlivě sbírat pěna a písek v ní obsažený sušit na slunci. V 9. století zavedl anglický král Alfréd Veliký hodiny svíčkové.
Zhruba ve třináctém století se v Evropě začaly používat mechanické kolečkové hodiny s tzv. krokovým ústrojím. Dalším vývojovým stupněm byly kolečkové hodiny s pevnou hodinovou ručkou a s pohyblivým ciferníkem. Teprve později se začala pohybovat hodinová ručička. Oběhla ciferník jednou za den, později k ní přibyla i minutová ručka (k hodinám ji přidal roku 1577 Jost Bürgi při výrobě hodin pro Tycha Brahe) a ještě později sekundová (v roce 1676). V Německu vznikla další novinka: ručička oběhal ciferník dvakrát za den a ciferník měl na sobě dvanáct hodin.
Za nejstarší dochovaný kolečkový časoměrný stroj u nás považujeme pražský orloj, který byl ale několikrát rekonstruován. Jeho autory jsou Mikuláš z Kadaně, profesor astronomie Jan Šindel a hodinářský mistr Jan Hanuš. Orloj vznikl někdy mezi rokem 1410 a 1490. Celý kruh je rozdělen na 24 dílků, tedy i 24 hodin. Den končil západem Slunce, proto i orloj ukazuje konec dne v průběhu roku jinak.
Orloj na Staroměstském náměstí.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.Orloje ale nejsou jen v Praze. Krásný orloj bychom našli i ve švýcarském Zytglogge, anglickém Hamptoncourt, italské Messině nebo v Paříži. Zajímavostí švýcarského orloje je, že má na velkých ozubených kolech odnímatelné jednotlivé zuby. Jedním z největších dřevěných orlojů je ten v polském Gdaňsku. Jeho výška je 14 metrů.
Kolem roku 1450 byly zkonstruovány první hodiny na péro. Péro v hodinách nahradilo těžké závaží užívané v mechanických hodinách. Tento vynález měl velký význam – učinil hodiny přenosnými. Brzy se takové hodiny staly velmi populární po celé Evropě. Dělaly se ze zlata, stříbra, zdobily je drahokamy. Roku 1657 na základě myšlenek Galilea Galileiho sestrojil Holanďan Christian Huygens kyvadlové hodiny. Hodiny byly natolik přesné, že umožňovaly určit změny tíhového zrychlení v závislosti na zeměpisné šířce. Dalším zdokonalením z roku 1704 jsou ložiska z kamenů, kterými hodiny opatřil Švýcar Nicholes Facio. Tím se značně prodloužila životnost hodin, protože po dlouhou dobu šly přesně. Základní vývoj kolečkových hodin ukončil v roce 1760 Angličan John Harrison, který je zdokonalil natolik, že i na kymácející se lodi šly s dlouhodobou přesností asi 0,2 s za den. Přesný čas na lodi byl nutný k určení zeměpisné šířky a délky. Roku 1790 vyrobila společnost Jaquet–Droz a Leschot ve Švýcarsku první náramkové hodinky.
Hodiny a Horologium Oscillatorium na ukázce muzea Boerhaave v Leidenu.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.
Další vývoj časoměrných přístrojů pokračoval až na mikroskopické úrovni, protože roku 1929 sestrojil W. A. Morrison křemenné hodiny. Nejpřesnější hodiny současnosti jsou hodiny atomové. Myšlenka pochází od lorda Kelvina z roku 1879, jejich činnost je založena na magnetické rezonanci objevené Isidorem Rabim. První atomové hodiny byly vyrobeny v roce 1946 v podobě amoniakového maseru. První skutečně přesné cesiové atomové hodiny vytvořil v roce 1955 Louis Essen a Jack Parry. Jejich přesnost dosahovala odchylky jedné sekundy za 300 let, zatímco roku 1969 sestrojila Námořní výzkumná laboratoř v USA první čpavkové atomové hodiny, jejichž přesnost dosahuje odchylky jedné sekundy za 1,7 milionu let. Zatím nejpřesnější atomové stronciové hodiny sestavili fyzikové z amerického Národního institutu standardů a technologií a univerzity v coloradském Boulderu. O jednu sekundu se opozdí za 15 miliard let. Jejich přesnost umožňuje ověřit gravitační dilataci času, tedy závislost běhu času na gravitačním poli.
Atomové hodiny.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.
