Zaman Standartları,Zaman Ölçümünün Tarihsel Gelişimi

Zaman Standartları

Zamanın doğru olarak ölçülmesinden ilk ya­rarlananlar, gemilerin seyir görevlileri oldu. 1530'da Hollandalı bilgin Gemma Frisius, kalkış limanındaki zamana göre doğru olarak ayarlanmış bir saatin gemide bulundurulması durumunda, seyir görevlisinin Güneş tam öğlen konumundayken bu saatten zamanı okuyarak kaç boylam derecesi yol alındığını bulabileceğini göstermişti. Ama bunun için çok duyarlı saatlere gereksinim vardı; bu amaçla yarışmalar düzenlendi ve duyarlı bir saat geliştireceklere büyük ödüller vaat edil­di. Sonunda 1735'te Yorkshire'lı saat yapım­cısı John Harrison, 1 Numara adını verdiği zemberekli kronometresini yaptı. Bunu, oğlu William'ın İngiltere ile Jamaika arasında ya­pılan bir deniz yolculuğunda denediği ünlü 4 Numara kronometresi izledi. İstenen sonu­ca ulaşılmıştı. Bugün ise konum belirlemek için işaret kulelerinden ya da yapma uydular­dan alman radyo sinyallerinden yararlanıl­maktadır.

Uzay yolculuklarının başlamasıyla, zamanı son derece duyarlı ve doğru olarak ölçen saatler yapılmaya başlanmıştır. Uzay araçları çok hızlı yol aldığından ve çok uzaklara gidebildiğinden, uzay aracının öngörülen uzay noktasına hiçbir sapma göstermeksizin ulaşabilmesi için bilgisayarların uçuş rotaları­nı ve hızlarını sürekli olarak denetlemesi gerekir. Bu alanda geliştirilen en duyarlı saatler sezyum demetli atom saatleridir; bu saatlerin hata oranı 1 milyon yılda 1 saniye­den daha azdır. Öbür saatler de sezyumlu saatlere göre ayarlanabilir. İlk sezyumlu saat

1955'te İngiltere'deki Ulusal Fizik Laboratuvarında kullanıldı. Bugün bunlardan binler­cesi dünyanın çeşitli yerlerinde kullanılmakta­dır; bazıları uçaklara ve uydulara yerleştiril­miştir.

Sezyumlu saatler uzun menzilli radyo sin­yalleri göndererek başka saatleri de denetle­yebilir. Örneğin, İngiltere'de Ulusal Fizik Laboratuvarı'ndaki sezyumlu saatin 1.000 km uzağa radyo sinyalleri gönderen bir vericisi vardır; yani bu ülkedeki bütün saatler bu atom saatinin menzili içindedir.

Çeşitli ülkelerde telefon şirketlerinin sun­duğu saat bildirme servisleri genellikle sez­yumlu saatlere göre ayarlanır. Sözcükler bil­gisayarın belleğinde sayısal olarak depolanır ve zamana ilişkin duyurular spikerce kaydedi­len sözcüklerden elektronik olarak derlenir.

Zaman Ölçümünün Tarihsel Gelişimi

Mekanik saatlerin bulunmasından önce, ma­nastırlarda ve kalelerde zamanı duyurmak için çanlar kullanılırdı. Çanı çalacak görevli zamanı güneş saatinden, kum saatinden ya da su saatinden belirlerdi. Ama bunlar pek fazla güvenilebilecek aygıtlar değildi.

Avrupa'da ilk mekanik saatler 13. yüzyılda ortaya çıktı; bunları yapanlar demirci ustala­rıydı. Bu saatler ağırlıkla çalıştıklarından ve ayrıca çok sık kurma gereğini ortadan kaldır­mak için kilise kulelerine ya da yüksek binala­rın çatılarına yerleştirilirdi. Önceleri bunların kadranı ya da akrep ve yelkovan kolları yok­tu; zamanı bir çanın çalmasıyla duyururlardı. Dünyanın hâlâ işleyen en eski saati İngiltere' de Salisbury Katedrali'ndedir. (Bu saat 1386 dolaylarında yapılmış ve 500 milyon kezden daha çok "tiktak"ladıktan sonra 1956'da el­den geçirilmiştir.) İlk ev saatleri kule saatleri­nin küçültülmüş türleriydi ve bunların da du­varda yüksek bir yere yerleştirilmesi gere­kirdi.

15. yüzyılın ortalarında zemberek sistemi­nin bulunmasıyla daha küçük saatlerin yapıla­bilmesi olanaklı oldu. 1500 dolaylarında Peter Henlein adındaki bir Alman çilingir taşınabi­lir türden ilk saati yaptı. Bu saatlerin kadranı üzerinde yalnızca saat kolu (akrep) vardı; da­kika kolu (yelkovan) ise ancak 1670'te ortaya çıktı. İlk taşınabilir saatler özel keselerde taşı­nıyordu.

1582'de Galileo sarkacın zamanı sayabilme özelliğini fark etti ve 1656'da Hollandalı as­tronom Christiaan Huygens bu ilkeyi saatlere uyguladı. Bu buluş saat yapımcılığının hızla yaygınlaşmasına yol açtı. O dönemde yapılan saatlerin sarkaçları kısaydı ve ağırlıkla çalışı­yordu. Saatler ahşap bir kutu içine yerleştirili­yor ve duvara asılıyordu. 167Û'te İngiliz saat yapımcısı William Clement, salınımını bir saniyede tamamlayan (periyodu bir saniye olan) uzun sarkacı geliştirdi. Daha sonra da uzun sarkaç ve ağırlığın bir kutunun içine alınma­sıyla, uzun kutulu saatler ortaya çıktı.

İngiliz saatleri 17. ve 18. yüzyılda Kuzey Amerika'da kullanıldı, ama Bağımsızlık Savaşı'ndan (1775-83) sonra Amerikalı saat ya­pımcıları kendilerine özgü saat türleri geliştir­meye giriştiler. 1802'de ünlü saat ustası dört kardeşten biri olan Simon Willard (1753- 1848), banço (bir tür çalgı) saatin patentini aldı. Bu, banço biçimindeki bir kutu içine yer­leştirilmiş uzun sarkaçlı bir duvar saatiydi. Banço saatler bir kez kurulduktan sonra sekiz gün durmadan işliyor ve oldukça doğru çalışı­yordu. İlk ucuz saatler 19. yüzyılın başlarında ABD'de piyasaya sürüldü. Connecticut'lı Eli Terry (1772-1852), bazı hareketli parçalan ahşaptan yapılmış çeşitli konsol ve masa saat­leri yaptı.

Huygens'in 1670'lerin ortalarında balans yayını geliştirmesi, taşınabilir saatlerin gerçek bir cep saati haline getirilmesini olanaklı kıl­dı. (İngiliz fizikçi Robert Hooke da 1650'lerin sonunda bu tür bir saat yapmış olduğunu ileri sürmüştür.) Balans yayının bulunmasıyla, ba­lans çarkının doğruluk ve güvenilirlik oranı büyük ölçüde arttı. Bir başka büyük gelişme de Thomas Mudge'ın 1765'te maşalı eşapmanı geliştirmesi oldu. Maşalı eşapmanla balans çarkının serbestçe salınımda bulunması olana­ğı doğdu.

İlk ucuz cep saatleri de ABD'de üretildi. Özellikle, Robert H. Ingersoll'un (1859-1928) ürettiği saatler İngiltere'de çok tutuldu. Kol saatleri 1890 dolaylarında ortaya çıktı ve bu tür saatleri yıllarca yalnız kadınlar taktı. Ama kol saatleri I. Dünya Savaşı (1914-18) sırasın­da erkekler arasında da yaygınlaştı ve hızla cep saatlerinin yerini aldı.

Kanadalı W. A. Marrison'ın ABD'deki Bell Laboratuvarlan'nda kuvars kristalli saati geliştirmesi zaman ölçümünde yeni bir çığır başlattı. Bugün artık bu ilkeye göre işlemeyen pek az saat kalmıştır. Enerjisini bir yıl ya da daha uzun ömürlü minik bir pilden sağlayan bu saatlerin kurulmasına gerek yoktur. Zamanı son derece duyarlı biçimde ölçen kuvars kristaller ve elektronik devreler o kadar kü­çük yapılabilmektedir ki, geleneksel bir saatin hacmi kadarlık bir yere, başka pek çok işlevi de yerine getirecek ek devreler yerleştirilebilmektedir. Kronometre, takvim ve alarm gibi kolaylıkları bulunan saatlere artık herkeste rastlanmaktadır. Radyosu, hesap makinesi, birleştirilmiş sayısal ve örneksel göstergesi olan, hatta ayın evrelerini gösteren saatler de yaygınlaşmıştır.