Thời gian và con người Lịch sử chiếc đồng hồ.

 

Thời gian và con người Khi bộ óc con người bắt đầu đặt những vấn đề suy luận, hai khái niệm không gian và thời gian có lẽ đã là hai ám ảnh không rời. Với bao cố gắng dần dà của nhiều thế hệ, những bí ẩn đã được tìm ra, cho đến nay chúng ta được thừa hưỚng những công trình căn bản tối cần đó, bài này tóm lược những kiến thức tổng quát về thời gian.

Thật khó mà xác chứng lúc nào và làm sao tổ tiên con người đã bắt đầu ý thức về thời gian. Có lẽ rằng sự luân hoán ngày đêm, lúc sáng, lúc tối đã làm những con người tiền sử chú ý, và bắt đầu ghi nhận sự dài ngắn khác nhau của từng ngày. Chữ "ban ngày" bắt đầu được đặt ra để chỉ khoảng thời gian có ánh sáng mặt trời, và "ban đêm" để chỉ lúc mặt trời đã lặn. Nhưng chữ "ngày" lại để chỉ một chu kỳ mặt trời mọc, lặn. Dĩ nhiên là vào cái thuỚ hồng hoang sơ khai đó, chẳng có ai hiểu rằng ngày và đêm là kết quả của hiện tượng trái đất quay quanh trục quay của chính nó, mặt nào hướng về nguồn ánh sáng (mặt trời) sẽ là ngày, phản diện là đêm. Ở đâu trên thế giới cũng thấy mặt trời mọc Ớ phương đông (lúc đó chắc chưa được đặt tên như vậy), và lặn Ớ phương ngược lại. Rõ ràng là cái nguồn ánh sáng đó, cái cầu lửa đó quay chung quanh trái đất. Niềm tin không thể lay chuyển đó của nhân loại chỉ bị đặt lại vào thế kỷ 15, khi thuyết trái đất quay quanh mặt trời của nhà chiêm tinh Copernicus (Copernic) dần dần được chấp nhận. Một hiện tượng thứ hai có thể đã được nhân loại ghi nhận rất sớm là mùa màng. Có những nơi có bốn mùa rõ rệt, thời tiết thay đổi tuần hoàn, cây lúc xanh cành lúc trơ trọi, lúc trời nắng chói chang, lúc tuyết rơi lả chả. Ở những vùng nhiệt đới, có mùa nắng gắt đất đai khô queo, có mùa mưa dầm gây lụt lội. Cộng thêm những nhận xét qua những lúc đi về của những loài di điểu (Mùa xuân con én ...), ý thức "mùa màng" đã đến với con người. Hai thiên thể thân quen với nhân loại, gắn liền vào đời sống hàng ngày nhất, là mặt trời và mặt trăng. Do đó để ghi lại ngày, mùa, con người dùng những dữ kiện nhận được từ những thay đổi chu kỳ của hai thiên thể đó. Mặt trăng thay đổi hình thể trên bầu trời, lúc thì dưới dạng lưỡi liềm mờ nhạt mọc ngay sau khi mặt trời khuất bóng, đó là trăng thượng tuần, sau đó mặt trăng lớn dần, di chuyển xa dần mặt trời và trỚ nên vằng vặc tròn đầy, đó là trăng rằm, sau đó trăng bé dần lại, di chuyển tới gần mặt trời hơn, cho đến khi hiện dưới dạng lưỡi liềm mờ nhạt mọc trước khi mặt trời lên, đó là trăng hạ tuần. Sau đó chu kỳ lại bắt đầu lại. Con người xa xưa tìm hiểu, và thấy rằng một chu kỳ như vậy mất vào khoảng 29, 30 ngày (chính xác ra một chu kỳ của mặt trăng là 29.53 ngày). Khi đã có ý niệm về ngày, đêm, mùa màng và chu kỳ của mặt trăng, loài người đã có thể thiết lập ra một hệ thống lịch, ghi nhận thời gian dựa trên ngày và tháng theo mặt trăng. Những nghiên cứu lịch sử đã cho thấy rằng, hệ thống lịch theo chu kỳ của trăng, người Việt ta gọi là âm lịch, đã được dùng trong vòng 10 thế kỷ, tức là khoảng 1000 năm. Tại Trung Hoa và Việt Nam, âm lịch vẫn còn được dùng trong những việc kiêng cử, cúng lễ. Cho đến nay, hai tôn giáo lớn là Do Thái giáo và Hồi giáo, vẫn soạn lịch dựa theo nguyệt kỳ. Ý niệm "tuần" có vẻ khó được suy diễn từ chu kỳ của những thiên thể hơn. Tại sao cổ nhân lại chia một tháng thành 4 tuần, một tuần là 7 ngày? Câu hỏi này được một số người cho rằng, có lẽ 4 tuần của một tháng, dùng để chỉ 4 biến tượng của mặt trăng: Trăng tơ, nửa vành lần thứ nhất, rằm, nửa vành lần thứ hai. Nếu như thế, mỗi một giai đoạn là 7.38 ngày. Và cũng như tháng âm lịch lúc thì 29 ngày lúc 30 ngày, để có thể phù hợp với nguyệt kỳ, lẽ ra tuần cũng phải có lúc 7, lúc 8 ngày chứ. Để cố gắng giải thích cho có vẻ hợp lý điểm thắc mắc này, một giả thuyết khác cho rằng, ý niệm tuần bao gồm luôn luôn 7 ngày, được cổ nhân thừa nhận là để tôn trọng 7 thiên thể mà mắt con người có thể nhìn thấy là mặt trời, mặt trăng, Kim tinh (Venus), Hỏa tinh (Mars), Thủy tinh (Mercury), Mộc tinh (Jupiter), Thổ tinh (Saturn). Lịch Do Thái vùng thung lũng Tigris-Euphrates, đã đầu tiên dùng ý niệm tuần gồm 7 ngày, ý niệm này dần dà được truyền qua Tây phương với ảnh hưỚng của Thiên Chúa giáo, bắt nguồn từ nền văn minh Do Thái. Cho đến nay nhân loại rất thoải mái với ý niệm tuần gồm 7 ngày, và chẳng có ai thắc mắc rằng chẳng có tháng nào là tính tròn 4 tuần cả, trừ tháng hai dương lịch những năm không nhuần. Ý niệm tuần không làm nhức đầu những nhà soạn lịch Trung Hoa ngày xưa, vì một lý do đơn giản là những cơ quan hành chánh cuả họ không dùng đến. Chữ tuần Ớ Á Đông không có nhiều tính cách chính thức. Dân gian dùng chữ thượng tuần, trung tuần và hạ tuần để chỉ khoảng đầu, giữa và cuối tháng. Trong văn chương, chữ tuần được dùng để chỉ một khoảng thời gian mà độ chính xác không cần thiết: "Xuân xanh xấp xỉ tới tuần cập kê". Giờ là đến ý niệm "năm". Khi đã có ý niệm về tháng, cổ nhân đã có thể dùng ngay đơn vị này để đo lường mùa, vì tiện hơn ngày. Ý niệm mùa rất quan trọng cho đời sống, mặc dầu rằng mùa không có một chu kỳ chính xác bằng tháng: Có năm mùa xuân ngắn, có năm mùa xuân dài. Nhưng ý niệm về năm thì chính xác hơn. Một năm là chu kỳ của 4 mùa thay đổi. Cổ nhân đã đo theo kinh nghiệm và thấy rằng chu kỳ đó khoảng hơn 12 tháng âm lịch một chút. Những nhà thông thái Babylone đã tổng kê nhiều dữ kiện về năm, và thấy rằng lúc thì chu kỳ 4 mùa là 12 tháng âm lịch, lúc thì 13 tháng âm lịch. Những nhận định đó lại được lập đi lập lại mỗi 19 năm. Thật ra một năm dài 12.37 tháng âm lịch, và đó là một vòng quay của trái đất quanh mặt trời, bất thay đổi. Những nhà thông thái Do Thái đã dùng kết quả của tổng kê trên để lập ra lịch sách Do Thái giáo. Nền văn minh Hy Lạp cổ cũng dùng kết quả này. Những người dân Ai Cập lại ít bị ảnh hưỚng của những thay đổi mùa màng, rõ rệt với 4 mùa. Những nhà thông thái Ai Cập đo năm một cách khác, họ dựa theo con triều nước lụt của giòng sông Nile, cứ trung bình 365 ngày là biến cố vòng lại. Người Ai Cập định một năm là 365 ngày, mỗi năm bao gồm 12 tháng, mỗi tháng gồm 30 ngày; tổng cộng là 360 ngày, còn lại 5 ngày lễ lạc rong chơi. Hệ thống này đương nhiên không phù hợp với nguyệt kỳ, nhưng lại dễ thành tiêu chuẩn hơn vì dựa theo con số 365 ngày. Có thể nói một cách khác rằng, một năm thì bất cứ mặt nào của trái đất cũng được mặt trời soi sáng 365 lần. Người Ai Cập hài lòng với hệ thống này, và họ có lý vì đây là hệ thống lịch theo mặt trời, mà nhân loại thừa nhận cho đến ngày nay. Người Việt ta gọi là dương lịch. Cho đến thế kỷ 44 trước Thiên Chúa Giáng Sinh, người dân La Mã bắt đầu dùng dương lịch theo hệ thống Ai Cập. Một chiêm tinh gia người Hy Lạp đã giúp họ để đưa hệ thống dương lịch đến chỗ chính xác hơn, ông này tên là Sosigenes. Sosigenes đã tính chu kỳ của một năm (sách không để rõ thế nào) không phải là tròn 365 ngày, mà là 365 ngày 1/4. Vì lý do trên, cứ 4 năm một lần lại phải có một năm có thêm một ngày thành 366 ngày đền bù cho những năm trước. Đó là ý niệm "năm nhuần", Pháp ngữ gọi là "année bissectile", Anh ngữ là "leap year". Lịch soạn theo hệ thống này có tên là lịch Julian (tên của đại đế La Mã Jules César). Nhưng chẻ sợi tóc làm tư, làm tám để phục vụ độ chính xác cần thiết của tinh thần khoa học, là đức tính của Tây Phương, những xác tính sau này cho thấy một năm không phải là 365.25 ngày ngon ơ như vậy, mà là 365.2422 ngày, 0.078 ngày ít hơn. Độ khác biệt bé thật, nhưng trái đất phải mất bằng đó đơn vị ngày, để làm trọn một chu kỳ quay quanh mặt trời. Đó là một sự kiện thiên nhiên, do vậy lịch sách của con người phải diễn tả trung thực điều này. Đó là quan niệm của nhà học giả người Anh Roger Bacon (1220-1292). Tuy vậy, sự điều chỉnh lại lịch sách, cho thật ăn khớp với vòng quay của năm, phải chờ đến thế kỷ 16 mới thực hiện được. Năm 1582, Giáo Hoàng Gregory 13 (1501-1585) ban lệnh phải cứ 400 năm phải có 3 lần hủy bỏ tính "nhuần" của cái năm mà lẽ ra phải cộng thêm một ngày. Dân gian chấp nhận món ăn khó tiêu này một cách miễn cưỡng,nhưng dần dần ảnh hưỚng của Giáo Hội đã thắng. Lịch Gregorian (Gregorian calendar) bây giờ phổ biến trên toàn thế giới, và trỚ thành tiêu chuẩn. Sau ý niệm "năm", nhân loại lấy đó làm đơn vị chủ yếu, để đặt tên cho những chu kỳ bội niên. Chẳng hạn cứ 5 năm thì gọi là ngũ niên ("lustrum" ít dùng Ớ phương Tây), 10 năm thì gọi là thập niên ("decade"), 100 năm thì gọi là một thế kỷ ("century"), 1000 năm thì người Việt lại thường lấy đơn vị thế kỷ để gọi thành 10 thế kỷ, Anh ngữ dùng chữ "millennium". Ngoại trừ từ "lustrum", những chữ Anh ngữ trên đều lấy nguồn từ chữ La Tinh tương ứng cho "ten", "hundred" và "thousand". Chữ "lustrum" cũng là gốc La Tinh; nhưng tra từ nguyên, chữ này bắt nguồn từ hai từ có nghĩa là rửa ("wash") và lọc ("purify").Chữ này được đặt ra vì ngày xưa cứ 5 năm một lần, người La Mã kiểm kê thuế khóa, sau đó có nghi lễ gột tẩy cho dân chúng để bắt đầu làm lại từ đầu. Lan man nói chuyện cho vui, người Hy Lạp có một đơn vị đặc biệt, để chỉ chu kỳ 4 năm là Olympiad. Độc giả có thể đoán ra ngay là vì ngày xưa, họ tổ chức đại hội điền kinh ("Olympic") 4 năm một lần. Người La Mã có một chu kỳ 15 năm một lần, đặt tên là "indiction", vì thưỚ xưa cứ 15 năm một lần họ san định lại thuế. Những quốc gia Á Đông chịu ảnh hưỚng văn hóa Trung Hoa, có từ con giáp để chỉ 12 năm. Ngoài ra còn có những chữ, để chỉ những khoảng thời gian không được chính xác lắm, nhưng rất phổ biến trong nhân loại, chẳng hạn từ "thế hệ" ("generation"), Ớ Tây phương, chữ thế hệ thường được dùng để chỉ khoảng thời gian cách biệt giữa bố mẹ và con cái, như vậy một thế hệ có thể co giãn tùy trường hợp, 25, 30 35 năm hoặc 18, 60 hay 70 năm. Đinh Thế Dũng (July 1993) Tài Liệu Isaac Asimov Exploring the earth and the Cosmos Allen Lane. Brian Hellyer The TimeKeeper Priory Press Limited (Số 529) Hoàng-Xuân-Hãn Danh Từ Khoa Học Trường Thi xuất bản Zolar (1972) The history of astrology Arco Publishing Company

0o0
Convert Viscii -> Unicode

http://kanjidict.stc.cx/recode.php

0o0

Đồng hồ cơ khí. Nguồn gốc chính xác của những chiếc đồng hồ cơ khí, vẫn còn là điều bàn cãi giữa những sử gia về khoa học. Đại khái có hai khuynh hướng: một cho là đồng hồ cơ khí được chế tạo từ ý niệm đồng hồ nước của Trung Hoa, đã có mặt trước thế kỷ thứ 10; khuynh hướng thứ hai cho rằng đồng hồ cơ khí được chế tạo tại Tây Âu vào thời Trung Cổ, hoàn toàn độc lập, không chịu ảnh hưỚng của Trung Hoa. Đồng hồ nước Trung Hoa, thủy tổ của đồng hồ cơ khí? Chiếc đồng hồ nước của Trung Hoa, được ghi lại bỚi Su Sung (?) vào năm 1902, đã được coi là chiếc đồng hồ đầu tiên dùng ý niệm chỉnh động (escapement), làm căn bản cho mọi loại đồng hồ tự động sau này. Ý niệm chỉnh động là ý niệm điều chỉnh một năng lượng thường hữu (luôn luôn có) để làm một chuyển động ngắt quãng đều đặn. Chiếc đồng hồ nước, ghi lại bỚi Su Sung, đã dùng lưu lượng đều hòa của nước chảy vào những cái gầu nhỏ, được gắn đều đặn trên một vòng bánh quay. Lưu lượng nước được điều chỉnh để làm đầy một gầu mỗi 24 giây. Khi gầu đầy, trọng lượng của gầu đủ đẩy bánh xe quay một khấc, một cái cần chặn nhỏ sẽ ngăn bánh quay ngược lại (giống như "con chó" trong đĩa bi bánh xe đạp). Trong lúc đó nước lại tiếp tục chẩy vào cái gầu tiếp theo. Cứ như vậy mà bánh quay đều đặn để thành một vật để đo thời gian. BỚi vì chỉ cần ghi lại những nấc quay, rồi vòng quay là biết thời gian đã qua. Đồng hồ cơ khí Tây Phương. Tuy cùng dùng ý niệm chỉnh động chung với đồng hồ nước Trung Hoa, những đồng hồ cơ khí Âu Tây, khác ngay từ căn bản với loại đồng hồ dùng lưu lượng nước này, trong việc hoàn toàn xử dụng năng lượng cơ khí. Theo những tác giả Pháp, những chiếc đồng hồ cơ khí Tây Phương đầu tiên, đã được sáng chế tại Tây Âu mãi từ thế kỷ thứ 10. Họ nêu ra sử kiện là Giáo Hoàng Gerbert (thụ phong vào năm 995?) đã là tác giả của chiếc đồng hồ Magdebourg. Những chiếc đồng hồ đó đã được sáng chế bỚi các tu sĩ Thiên Chúa Giáo để nhắc giờ hành lễ. Tuy vậy, trong khoảng 200 năm đầu, chúng ít được quần chúng biết đến. Mãi cho đến thế kỷ 12 (vào khoảng 1270 - 1290), một vài những giáo đường lớn mới bắt đầu dùng loại đồng hồ cơ khí để rung chuông vào những buổi sáng. Tiếng chuông giáo đường đóng một vai trò quan trọng trong đời sống người dân Âu Châu thời Trung Cổ, mọi công việc trong khu đều lệ thuộc vào đó. Nhiều sử gia nghĩ rằng hệ thống dóng chuông, làm từ những bánh có răng cưa, dây kéo, và những đòn đánh lúc lắc qua lại, đã tạo khái niệm cho những nhà tu sĩ thông minh, tìm cách tự động hóa công việc khắc khổ, nhàm chán nhưng mà cần chính xác này. Từ Tây Âu (Pháp, Nam Đức, Bắc Ý), việc dùng đồng hồ cơ khí để dóng chuông giáo đường lan rộng khắp Âu Châu. Đến Anh, những chiếc đồng hồ này được đặt tên Anh là "clock", theo từ nguyên là chữ "cloche" của Pháp, nghĩa là chuông. Chúng ta cần nên biết rằng sự chuyển động cơ khí với những vòng bánh răng cưa, đã được nghiên cứu từ trước kỷ nguyên bỚi nhà triết học Hi Lạp Aristote (388-322 tTC). Tuy thế, sáng chế căn bản để làm những chiếc đồng hồ cơ khí tự "chạy" lại là chiếc "cần chỉnh động", tên Anh ngữ là "verge escapement". Từ nguyên của chữ verge có lẽ là chữ La Tinh "virga", có nghĩa là rod (cây gậy, cái cần) hay twig (cây gậy nhỏ). Chiếc cần chỉnh động là một sáng chế rất thông minh, gồm có một đòn nặng, tên Anh ngữ là "foliot". Đòn này quay qua, quay lại quanh một cái trục, là chiếc cần chỉnh động. Chiếc cần này quay theo chiếc đòn foliot, khi quay chiếc cần bật một bản ngạc (pallet) A, dính trên nó, chận vào răng cưa một cái vòng bánh chỉnh (escape wheel), vòng này đang bị một trọng lượng kéo xuống dưới, quay đi lôi theo bản ngạc A ra khỏi khấc, một bản ngạc B thẳng góc với bản A, dính vào phần dưới chiếc cần, lại bị bật theo để chận vào một răng cưa khác, ngăn vòng bánh quay liên tục. Cứ như thế vòng bánh, dưới sự kéo của một vật nặng, thay vì quay tuốt luốt, bây giờ quay từng khấc răng cưa một; đẩy cái đòn foliot quay tới quay lui quanh cái trục là chiếc cần chỉnh động. Sau này tại Ý, chiếc đòn foliot được thay bằng vòng bánh quân bình (balance wheel) cũng cùng một nguyên tắc nhưng thanh nhã và có vẻ tân tiến hơn, bộ phận này được gọi là bộ phận điều hòa chuyển động (regulator). Nguyên tắc của những chiếc đồng hồ loại này rất khéo léo, nhưng không được chính xác lắm, vì tất cả sự chuyển động đều chỉ được điều hòa bằng những răng cưa của vòng bánh chỉnh. Sự ma xát của những hệ thống cơ khí sẽ làm giảm độ chính xác của chiếc đồng hồ. Vào thưỚ đó cứ mỗi một ngày, độ sai của nó vào khoảng 1 giờ, những chiếc đúng nhất cũng chạy sai 15 phút một ngày. Tuy vậy cũng tốt thôi, vì đời sống con người lúc đó nhàn tản, 15 phút, một tiếng không quan trọng gì cho lắm. Đọc kinh sớm hay trễ đi một chút cũng chẳng sao. Những cơ quan công quyền, những công trường lớn Ớ Âu Châu lần lượt sắm những chiếc đồng hồ cơ khí, vừa tiện, vừa để làm đẹp, vừa rất văn minh vì đó là những chiếc đồng hồ tự động đầu tiên trên thế giới. Thật ra, không phải hoàn toàn tự động vì mỗi khi cái vật nặng, dùng để chuyển động vòng bánh chỉnh, đã rơi xuống đáy, người ta lại phải quay nó lên. Nhưng đứng bên ngoài, giới dân giả đâu cần thắc mắc, chỉ cần thấy cái kim đồng hồ (hand) quay dần dần, điểm 24 giờ trên mặt đồng hồ là vui rồi. Những chiếc đồng hồ, làm trong giai đoạn này được trang trí rất nhiều. Vì ảnh hưỚng của ngành thiên văn trong ý niệm thời giờ còn sâu đậm, nhiều chiếc còn có những hình tinh tú trên trời, chiếc đồng hồ nổi tiếng của nhà thờ tỉnh Strasbourg, biên giới Pháp-Đức thuộc loại này. Ngày còn sống Ớ Pháp, người viết đã được dịp tới xem cái đồng hồ đó, tuy nhiên gặp phải ngày nó hư, nên không được coi lúc hệ thống cơ khí chuyển động. Từ năm 1400, một số những nhà hoàng tộc đã có riêng cho mình loại đồng hồ cơ khí, nhưng vì còn mắc và không chính xác nên cho đến thế kỷ 16, đồng hồ cơ khí tư nhân rất hiếm thấy . Sự phổ biến chiếc đồng hồ cơ khí đã chính thức hóa việc dùng 24 giờ đều nhau một ngày (xem bài "thời gian nhìn từ phương Tây"). Ở bên Ý, mặt đồng hồ có 24 giờ đã có từ năm 1335 tại thành phố Milan, và tồn tại rất lâu tại xứ này. Cần thêm một chi tiết là giáo đường St. Eustorgio của Milan đã có một đồng hồ làm bằng sắt từ năm 1309. Những quốc gia Tây Âu khác lại mau mắn chuyển qua loại đồng hồ 12 tiếng, quay hai vòng một ngày. Giờ thứ 12 đúng ngọ và đúng nửa đêm. Anh quốc ghi nhận sự có mặt của chiếc đồng hồ cơ khí cổ nhất vào năm 1344, chiếc đồng hồ lịch sử đó của nhà thờ St Paul chẳng may đã bị cháy trong vụ đại hỏa hoạn năm 1666 cùng với nhà thờ. Ngày nay, du khách vẫn còn may mắn có dịp thăm viếng chiếc đồng hồ cổ thứ hai, làm năm 1388 Ớ Anh, tại thánh đường Salisbury. Việc hoàn thành chiếc đồng hồ này được ủy nhiệm cho ông Bishop Ralph Erghum. Ông này sau này dời đến Ớ Wells, tại đây ông làm một chiếc đồng hồ khác, cũng rất nổi tiếng cho thánh đường Wells. Chữ "after noon" và "before noon" bắt đầu được xử dụng tại Anh quốc vào khoảng năm 1380, đánh dấu sử kiện nguyên nhân của việc chia 24 giờ thành 2 phần 12 giờ. Nước Pháp còn giữ được một chiếc đồng hồ cổ tại thành phố Rouen. Chiếc này được hoàn thành năm 1389. Được gắn trên vòm của một cổng phố, chiếc đồng hồ Rouen đánh dấu việc xử dụng đồng hồ trong đời sống thường ngày của dân chúng, không còn chỉ ưu tiên cho đời sống tôn giáo nữa. Du khách nếu có dịp qua thăm thành phố cổ Rouen, nên nhớ chụp hình cổng phố này, thật đẹp, thật bộn bề lịch sử. Về hình thức, những chiếc đồng hồ cơ khí đầu tiên không có mặt đồng hồ và kim chỉ. Việc chính của chúng chỉ là để dóng chuông. Mặt đồng hồ được sáng chế liền sau đó và gắn sau. Những mặt đồng hồ (cadran) thường được chia theo giờ và đôi khi phần tư giờ (mặc dầu ý niệm một giờ được chia làm 60 phút, một phút 60 giây, đã được biết từ hệ thống giờ Ai Cập, thưỚ đó không một chiếc đồng hồ nào đưa điều này vào ứng dụng hằng ngày). Lúc đầu, kim chỉ giờ được đặt cố định và mặt đồng hồ quay. Chiếc đồng hồ Salisbury lúc đầu chỉ để dóng chuông nên không có kim và vòng mặt. Chiếc Wells sau này có hai mặt đồng hồ, một mặt quay vào trong chính điện. Mặt trong gồm 24 khấc giờ, nửa bán kính đầu được đánh số từ mặt trời và 11 số (1,2...). Nửa sau được bắt đầu bằng nửa đêm ban tối (không có hình) và 11 số sau đó, trên mặt sau còn có hệ thống chỉ ngày, và nguyệt kỳ. Mặt hướng ra ngoài đường có 12 số từ I đến XII như hiện nay, đã có kim chỉ giờ, và kim chỉ 1/4 giờ. Chiếc Wells còn có hình nhân dóng chuông (gọi là Jacks) để dóng chuông mỗi 1/4 giờ. Tuy thế, đồng hồ cơ khí vào những ngày sơ sinh còn nhiều sai sót. Mặc dầu thoạt đầu dân chúng đã đón nhận chúng với nhiều thích thú, họ dần dà đâm ra bực mình với những chiếc đồng hồ chạy sai. Họ tin tưỚng vào những loại nhựt khuê, hay đồng hồ cát hơn. Nhiều người còn đem chúng ra làm thơ chế diễu, như chiếc đồng hồ của hoàng cung Ba Lê: "horloge du palais, elle vas comme il lui plait." ("The clock of the palace, goes as it please") ("Chiếc đồng hồ hoàng cung, quay (chỉ giờ) tùy hứng") Thế nhưng, những nhà khoa học lại không chấp nhận thua cuộc. Trong những cuộc thí nghiệm vật lý, hoặc trong những lần khảo sát thiên văn, họ cần một độ chính xác cao. Do đó những nghiên cứu, để cải tiến những dụng cụ đo thời gian, vẫn được thi hành. Ngay từ năm 1364, một người Ý tên là Giovanny Dondi đã nghĩ ra việc thiết kế một chiếc đồng hồ thiên văn rất tinh xảo. Sau này một chiếc đồng hồ mẫu, thực hiện theo đồ biểu của ông này, đã được trình bầy để đánh dấu một sáng chế có tính cách lịch sử. Đến thế kỷ 16, một trong những nhà khoa học tài danh thời ấy, nếu không nói là đệ nhất tài danh, là ông Galileo, trong kỳ thí nghiệm lịch sử để chứng minh sự có mặt của gia tốc, đã dùng nguyên tắc đồng hồ nước để đo những khoảng thời gian thật bé. Ông đo lượng nước chảy ra từ một cái bình chứa có lỗ hổng Ớ đáy. Lúc bắt đầu thí nghiệm, ông rút ngón tay bít lỗ thoát ra. Khi thí nghiệm chấm dứt, tức là khi trái cầu chạm mặt đất, ông lại bít lỗ lại bằng ngón tay. Phương pháp đo thời gian ấy quá đơn giản và thiếu chính xác. Galileo có trong đầu một sáng kiến tuyệt vời hơn. Ông nhớ lại cái đèn lung lay qua lại nơi một toà lầu đài ngày ông còn bé (khoảng 1582). ThưỚ ấy, cậu bé Galileo đã có óc nhận xét rất tinh tế. Cậu ta thấy rằng dù cho sức lung lay có mạnh hay nhẹ, khoảng thời gian để cái đèn chao qua, về lại đều không thay đổi (isochronous). Cậu ta đã đếm mạch nhẩy nơi cườm tay mình để đếm thời gian. Khi về nhà, nhà khoa học trẻ tuổi tài cao đó bắt đầu làm một chuỗi thí nghiệm để kiểm chứng. Cậu ta thấy rằng chu kỳ của vật bị lắc (hay con lắc) thay đổi theo chiều dài của sợi dây buộc nó; cùng một độ dài, chu kỳ đó gần như bất biến, không tùy thuộc vào sức đẩy. Đó là một chuyển động chu kỳ thiên nhiên có thể dùng để đo thời gian. Khi lớn lên, trỚ thành sinh viên y khoa tại Pisa, nơi có tòa tháp nghiêng nổi tiếng, Galileo đã dùng con lắc để đếm mạch chẩn bệnh cho bệnh nhân. Khi về già, Galileo để tâm áp dụng chuyển động con lắc vào kỹ thuật đồng hồ. Đến gần hết cuộc đời, ông thành công trong việc dùng con lắc để làm bộ phận điều hòa chuyển động, phối hợp với cần chỉnh động. Nhờ vậy, nguyên tắc của chiếc đồng hồ cơ khí chính xác đầu tiên của nhân loại đã được cho ra đời. Cha đẻ của nó là nhà toán học, chiêm tinh học, vật lý học thiên tài, Galiléo, sáng danh muôn thưỚ với hai nhà vật lý khác là Newton và Einstein, nay có thêm một phát minh thực tiễn. Vicenzio, con của Galileo, nối nghiệp cha (Galileo mất năm 1642) để hoàn chỉnh công trình này, nhưng Vicemzio lại chết quá sớm, sau cha có bẩy năm (1649), để lại công trình dang dỚ. Trong việc thiết kế đồng hồ quả lắc, các kỹ thuật gia cần phải giải quyết hai vấn đề chính: vấn đề thứ nhất là năng lượng đều để làm cho quả lắc rung hoài; vấn đề thứ hai là điều chỉnh chuyển động con lắc thật đều đặn, để dùng nó làm nhịp chuẩn đo thời gian. Vào khoảng năm 1656, 14 năm sau khi Galileo từ trần, nhà vật lý học Hòa Lan Christiaan Huygens đã giải xong vấn đề thứ hai hóc hiểm kể trên. Vì tuy rằng Galileo có lý trong việc dùng chuyển động quả lắc làm chuyển động nhịp căn bản; chuyển động này không thật sự đều đặn, độ sai biệt trong chu kỳ có mặt, dù rất nhỏ. Nguyên nhân là vì quả lắc không thể quay đều đặn khi đánh những vòng cung tròn (circular arcs). Huygens cho rằng những chuyển động đều chỉ có thể có, khi chu kỳ quả lắc phải giống nhau cho tất cả độ góc lung lay (angles of swing). Điều này chỉ có thể thực hiện khi quả lắc đánh những vòng cung cycloid. Vòng cung cycloid là vòng cung tạo bỚi những điểm trên vòng chu vi của một vòng tròn lăn trên một đường thẳng. Huygens chứng minh rằng chu kỳ con lắc, theo vòng đánh cycloid, không tùy thuộc vào góc lung lay. Sáng kiến tuyệt xảo của Huygens đã mỚ đầu cho kỷ nguyên đo thời gian với cao độ chính xác. Một chiếc đồng hồ quả lắc, được thiết kế dựa trên nguyên tắc Huygens, chỉ sai khoảng trên 1 phút mỗi ngày. Đến năm 1659, Huygens giới thiệu một chiếc đồng hồ quả lắc mẫu chính xác đầu tiên. Năm 1660, ông xin cầu chứng tại tòa về phát minh này. Tuy nhiên để đưa độ chính xác cao hơn, để chiếc đồng hồ cơ khí chỉ sai khoảng 10 giây một ngày, vấn đề đầu tiên phải được giải quyết. Đến năm 1675, Huygens khắc phục khó khăn đó. Ông thay con lắc bằng một vòng lò so quân bình (balance spring). Ông tìm thấy rằng nếu để một đầu vòng lò so cố định, đầu kia gắn vào một cái trục của một vòng bánh quân bình. Vòng bánh đó sẽ lắc đi lắc lại đều hơn cả quả lắc nữa. Sáng kiến đó đã đưa độ chính xác của đồng hồ lên rất cao. Ngoài ra, nhờ đó mà kích thước của chiếc đồng hồ có thể giảm thiểu. Sự xản xuất đồng hồ cá nhân đã có thể thực hiện. Cho đến nay, hầu hết những chiếc đồng hồ cơ khí đeo tay đều dùng nguyên tắc đó. Sau hai phát minh căn bản của Huygens, những cố gắng để hoàn chỉnh chiếc đồng hồ cơ khí đi những bước rất chậm trong vòng 250 năm. Những nghiên cứu thường nhắm vào việc giảm thiểu những ma xát (friction) vật lý, những chỉnh động bù trừ cho những sai biệt gây ra bỚi sự thay đổi nhiệt độ, hay áp lực. Chiếc đồng hồ cơ khí chạy đúng nhất thế giới được làm năm 1924. Chiếc đồng hồ này xử dụng nguyên tắc con lắc, phối hợp với nguyên tắc Huygens, chỉ chạy sai 0.01 giây một ngày. Chúng ta chắc hẳn ít ai phàn nàn về độ sai khoảng bốn giây một năm này. Vào hậu bán thế kỷ 20, một sáng chế mới đã làm cho những chiếc đồng hồ đeo tay tự động hơn. Trước đó người dùng phải nhớ lên dây đồng hồ, tức là quay vòng lò so chặt lại. Nếu quên lên dây thì sau khi vòng lò so đã dãn hết, đồng hồ sẽ không chạy nữa. Người mình gọi là đồng hồ chết. Những nhà kỹ nghệ nghĩ ra phương pháp dùng phương pháp vòng quay lúc lắc (swinging rotor) để "lên dây" tự động chiếc đồng hồ. Khi người đeo cử động, chiếc đồng hồ sẽ lúc lắc qua lại, chuyển động này sẽ làm quay một cái vòng bánh mộng (cog) để quay chặt lò so lên. Trong lịch sử nhân loại, đồng hồ cơ khí đã đóng góp một vai trò quan trọng trong đời sống xã hội công nghiệp. Với sự tiến bộ của kỹ thuật, dần dần những chiếc đồng hồ điện tử đã lấn áp loại đồng hồ cơ khí. Tuy nhiên cho đến nay, một số người có tiền vẫn muốn xắm một chiếc đồng hồ Thụy Sĩ Omega, chạy thật chính xác. Đó là dấu hiệu của sự giầu sang? của sự tân tiến mà không mất gốc? hay chỉ là một tiếc nuối cho một thời mà cơ khí đã vang bóng ? Đinh Thế Dũng (Dec 1993) Whitrow G. J. (1972) What is the Time (Clayton 115W623) Thames and Hudson London MacDonald Junior Reference Library (1970) Time and Timepieces (Springvale 681) B.P.C. Publishing Limited, London. Robin Kerrod (1973) A first look at time (Springvale 681) Franklin Watts Limited, London Pierre Germa (1982) Depuis quand France Loisirs.

----- Forwarded Message -----
From: Dang-Cao Nguyen <dangcao2000@hotmail.com>
To:
Sent: Saturday, 22 October 2011 7:57 PM
Subject: Lịch sử chiếc đồng hồ.

---

Hãy cùng tạp chí Discovery điểm lại một số phương thức đo thời gian được con người sử dụng từ trước đến nay. Dựa vào Mặt trời Đồng hồ mặt trời. Người Ai Cập có lẽ là những người đầu tiên biến việc canh thời gian thành một môn khoa học. Họ xây dựng những cột lớn từ những năm 3.500 trước Công nguyên (TCN) và đặt chúng ở những vị trí thuận lợi để đo được bóng đổ xuống của chúng. Đồng hồ mặt trời hoạt động theo nguyên tắc theo dõi bóng của cái que cắm trên phiến đá thay đổi hướng và độ dài. Thuở sơ khai, công cụ này chỉ giúp họ biết được thời điểm nào là giữa ngày, nhưng về sau họ đã nghĩ ra cách để phân chia thời gian thành những phần nhỏ hơn. Hai ngàn năm sau , cũng là người Ai Cập nghiên cứu và chế tạo chiếc đồng hồ mặt trời đầu tiên với thiết kế được chia làm 10 phần. Chiếc đồng hồ này hoạt động dựa vào chuyển động của mặt trời. Phần nhô lên trên mặt của nó sẽ đổ bóng xuống mặt đồng hồ và chỉ vào con số đã được khắc. Vào giữa ngày, người ta phải xoay chiếc đồng hồ này 180 độ để nó tiếp tục chỉ giờ chiều. Và dĩ nhiên là chiếc đồng hồ này không thể chỉ giờ vào những ngày âm u hay vào ban đêm. Nó cũng không chính xác vì mặt trời ở những góc khác nhau vào các thời điểm khác nhau trong năm; giờ có thể ngắn hơn hoặc dài hơn tùy thuộc vào mùa. Tuy vậy, đến năm 30 TCN đã có hơn 30 loại đồng hồ mặt trời được sử dụng ở Hy Lạp, Ý, và vùng Tiểu Á. Ngày nay hệ thống tính giờ của chúng ta vẫn dựa vào mặt trời thông qua việc quy ước những múi giờ. Dựa vào những ngôi sao Dụng cụ thiên văn "merkhet" của người Ai Cập. Cũng là người Ai Cập phát minh ra phương pháp canh thời gian vào ban đêm bằng một dụng cụ thiên văn (gọi là merkhet) vào khoảng năm 600 trước Công nguyên . Dụng cụ này gồm một sơi dây có buộc một quả tạ ở một đầu dùng để đo một đường thẳng. Những nhà thiên văn Ai Cập thời đó canh sao cho 2 merkhet hướng về phía sao Bắc Cực và dựa vào đó để đánh dấu một đường bắc-nam, hay còn gọi là đường thiên kinh tuyến, trên bầu trời đêm. Thời gian sẽ được xác định khi một số ngôi sao nhất định vượt qua đường này. Đồng hồ cát Một chiếc đồng hồ cát thời trung cổ được chế tác cầu kỳ. Đồng hồ cát là một dụng cụ đo thời gian gồm hai bình thủy tinh được nối với nhau bằng một eo hẹp , để cát mịn chảy từ bình này sang bình kia qua eo nối, với một tốc độ nhất định. Khi cát từ bình này đã chảy hết vào bình kia, đồng hồ cát được dốc ngược lại để cát chảy theo chiều ngược lại. Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian cát chảy là dung lượng cát, kích cỡ và góc của bình, độ rộng cổ eo và chất lượng cát. Nguồn gốc của loại đồng hồ này cho vẫn chưa xác định được . Có nguồn cho rằng người sáng chế ra nó là một tu sĩ người Pháp tên Luitprand sống ở thế kỷ thứ 8; tuy nhiên phải đến thế kỷ 14 người ta mới thấy sự xuất hiện phổ biến của loại đồng hồ này. Đồng hồ cát được thiết kế để đo nhiều khoảng thời gian ngắn khác nhau: có loại 1 giờ, nửa giờ, hoặc thậm chí chỉ vài phút. Ngày xưa, những nhà giàu có thường trưng những chiếc đồng hồ cát lớn như là đồ trang trí trong nhà, dần về sau loại đồng hồ này đã được dùng phổ biến trong mọi tầng lớp. Hiện tại, loại đồng hồ này lưu thông phổ biến nhất ở dạng quà lưu niệm với thời gian đo chỉ 3 phút thường được dùng để canh thời gian luộc trứng. Đồng hồ nước Một mẫu đồng hồ nước Đây là thiết bị đo thời gian đầu tiên không phụ thuộc vào các yếu tố thiên văn để xác định thời gian, có nghĩa là nó có thể được dùng vào bất cứ lúc nào trong ngày/đêm. Đồng hồ nước hoạt động bằng cách đo lượng nước nhỏ từ một bình chứa này sang bình chứa khác. Người Ai Cập sở hữu phát minh này, tuy nhiên nó đã phổ biến và được sử dụng rộng rãi khắp thế giới, vài nước trên thế giới thậm chí còn sử dụng loại thước đo thời gian này cho đến tận thế kỷ 20. Đồng hồ cơ học Đồng hồ cơ học ra đời ở Châu Âu vào những năm 1300 . Chúng hoạt động nhờ vào một hệ thống những quả nặng kết hợp với con quay. Những chiếc đồng hồ đầu tiên không có kim chỉ giờ hay phút mà chúng chỉ giờ bằng cách đổ chuông (từ đồng hồ tiếng Anh "clock" xuất phát từ tiếng Pháp "cloche" có nghĩa là "chuông"). Hệ thống dây cót được phát triển vào thế kỉ 15. Kim phút xuất hiện vào năm 1475, và kim giây xuất hiện vào khoảng năm 1560 (tuy nhiên nó hoạt động không được chính xác lắm và chỉ giúp cho người ta nhận ra rằng đồng hồ vẫn còn hoạt động). Vào năm 1653, Galileo Galilei phát minh ra con lắc dẫn đến sự ra đời của đồng hồ quả lắc do Christiaan Huygens chế tạo. Ông đã phát hiện nếu con lắc có độ dài 99,38 cm thì một chu kì của nó sẽ là đúng 1 giây. Vào năm 1670, William Clement phát minh ra hệ thống hồi dạng mỏ neo giúp nâng độ chính xác của đồng hồ. Từ đó, kim phút và kim giây xuất hiện ở hầu hết các loại đồng hồ. Đồng hồ nhang của người Trung Hoa Nhiều thế kỷ trước, người ta đã nghĩ ra đủ cách để tính giờ. Người Trung Hoa phát minh ra cách đo thời gian bằng nhang vào khoảng năm 960-1270, và cách này đã được phổ biến qua khắp các vùng đông Á. Cấu tạo của loại đồng hồ này gồm những quả cầu kim loại được buộc vào dọc thanh nhang theo khoảng cách đều nhau bằng những sợi dây; khi nhang cháy hết một đoạn thì dây sẽ tuột và những quả cầu rớt xuống tạo ra tiếng động báo hiệu giờ. Đồng hồ nến có số vạch trên thân nến; khi bị đốt nến ngắn đi đồng thời chỉ thời gian tương ứng được vạch trên thân. Đôi khi người ta không vạch số lên thân nến, nhưng người sử dụng phải biết thời gian nến cháy hết để xác định thời gian gần đúng. Đồng hồ thạch anh Cấu tạo của một chiếc đồng hồ thạch anh Năm 1880 Jacques và Pierre Curie phát hiện ra hiện tượng áp điện ở tinh thể thạch anh; có nghĩa là chúng có khả năng chuyển các dao động cơ học thành xung điện áp và ngược lại. Từ đó người ta thấy rằng có thể dùng thạch anh để tạo ra những dao động điện rất ổn định làm chuẩn, từ đó có thể làm đồng hồ thạch anh, chính xác, tiện lợi hơn đồng hồ quả lắc. Lần đầu tiên Walter G. Cady ứng dụng thạch anh vào một bộ kiểm soát dao động điện tử vào năm 1921. Ông công bố kết quả vào năm 1922 và đến năm 1927 thì Warren A. Marrison đã ứng dụng tinh thể thạch anh vào điều khiển sự hoạt động của các đồng hồ. Loại đồng hồ này có một số ưu điểm: tiện lợi , không cần lên giây, đa tính năng, kiểu dáng thời trang…Vì vậy nó rất được giới trẻ ưa chuộng. Hiện trên thị trường có ba loại đồng hồ thạch anh là đồng hồ thạch anh báo số, đồng hồ thạch anh chạy kim và đồng hồ kết hợp số-kim. Đồng hồ nguyên tử Chiếc đồng hồ nguyên tử đầu tiên trên thế giới (1949) Đồng hồ nguyên tử là đồng hồ điều chỉnh thời gian theo trạng thái dao động của nguyên tử . Tần số dao động của nguyên tử là không đổi và có thể đo được, vì vậy đồng hồ nguyên tử là loại đồng hồ chính xác nhất cho tới nay. Năm 1949, đồng hồ nguyên tử đầu tiên hoạt động theo chuyển động của phân tử Amoniac được chế tạo ở Viện tiêu chuẩn và kỹ thuật Quốc gia Hoa Kỳ. Năm 1955 , Louis Essen chế tạo thành công đồng hồ nguyên tử hoạt động theo chuyển động nguyên tử Caesium tại phòng thí nghiệm Vật lí Quốc gia Anh. Ngoài nguyên tử Caesium , nguyên tử Rubidium, Hiđrô và các nguyên tử hay phân tử khác đã được dùng thành công và đạt độ chính xác ngày càng cao hơn. Đồng hồ nguyên tử được dùng đo chính xác thời gian , xác định và phối hợp các múi giờ và các hệ thống giờ với nhau. Ngoài ra, đồng hồ nguyên tử còn được dùng trong tên lửa, máy bay không người lái, và đặt biệt là đo thời gian để xác định khoảng cách trên vệ tinh trong các hệ thống định vị như GPS, GLONASS hay Galileo. Lịch Lịch của người Maya Dương lịch dựa trên thay đổi thấy được theo mùa,được đồng bộ theo chuyển động biểu kiến của Mặt Trời. Sử dụng cơ bản nhất của lịch là để xác định ngày: để có thể thông báo các sự kiện tương lai và ghi chép lại các sự kiện đã xảy ra. Các ngày có thể có ý nghĩa đối với các mùa thông thường, đối với một tôn giáo hay các ngày lễ xã hội. Ví dụ, lịch cung cấp cách thức để xác định ngày nào là những ngày lễ tôn giáo hay ngày lễ công cộng, những ngày nào đánh dấu sự bắt đầu hay kết thúc của các chu kỳ hoạt động sản xuất-kinh doanh, cũng như ngày nào là có giá trị pháp lý như ngày hết hạn trong các hợp đồng hay ngày nộp thuế. Cũng có lịch còn cung cấp thêm thông tin khác có ích chẳng hạn như thông tin về ngày hay mùa của nó.

__,_._,___

----- Forwarded Message -----
From: Dzung T <dzungthedinh@yahoo.com>
To: "Exryu-ww-Forum@yahoogroups.com" <Exryu-ww-Forum@yahoogroups.com>; "exryu-ww-vannghe@yahoogroups.com" <exryu-ww-vannghe@yahoogroups.com>
Sent: Tuesday, October 25, 2011 8:40 AM
Subject: [Exryu-ww-Forum] Thời gian và con người Lịch sử chiếc đồng hồ.