”Hur mycket är klockan?”
Från ”Vakna!”:s korrespondent i Västtyskland
”HUR mycket är klockan?” ”Precis 8.30”, blev svaret. ”Tack så mycket, jag måste hinna med ett tåg, och min klocka har stannat.”
I dag är sådan exakt tidsmedvetenhet någonting självklart. Under en stor del av människans historia brydde man sig emellertid inte om sekunder, minuter och timmar. Så småningom började man göra ansträngningar för att mäta korta tidsperioder.
Den tidigaste av människans uppfinningar för att mäta tiden är utan tvivel soluret. Dess grundläggande nackdel uttrycks väl i ordspråket: ”Gör som soluret. Räkna bara de soliga dagarna.” Det behövdes en mera pålitlig klocka som kunde fungera oberoende av solen. Vattenuret, som senare kom att kallas klepsydra, fyllde detta behov. Då vattnet rann från ett kärl genom en liten öppning in i en cylinder, utgjorde den gradvis stigande vattennivån i cylindern ett medel för att kunna avläsa tiden.
Sandklockan eller timglaset fungerade enligt samma princip. Den används fortfarande då och då som äggklocka. Sedan kom oljeklockan. Oljan tjänade som bränsle i lampor, och tiden kunde mätas genom den mängd olja som förbrukats.
Både timglasen och oljeklockorna hade sina begränsningar. En sak var att de inte fungerade tillfredsställande, när de flyttades. Allteftersom tiden gick, började människan upptäcka att man behövde en flyttbar klocka som kunde fortsätta att mäta tiden.
Mekaniska ur
Stora mekaniska urverk nämns i Dantes ”Divina Commedia”, som skrevs på 1200-talet. Dessa klockor användes i stor omfattning på 1300-talet. De första bärbara klockorna kan spåras tillbaka till hantverkaren Peter Henlein i Nürnberg. Omkring år 1500 konstruerade han det första fickuret. Det kunde gå i fyrtio timmar och slog en gång i timmen.
Sedan dess har man gjort många förbättringar. Urens pålitlighet och precision har fulländats. De har blivit lättare, och masstillverkning har införts. Som ett resultat av detta har klockan kommit att bli använd i hela världen.
Men med hur stor precision kan ett mekaniskt ur egentligen fungera? Stötar, temperaturväxlingar och fel som har med urets läge och gång att göra påverkar precisionen. Ett mekaniskt ur som inte avviker mer än 0,6 sekunder per dygn vid en temperaturväxling på högst en grad Celsius anses vara ett mycket exakt ur.
Urverk med större precision
Våra dagars mekanisering, automatik och vetenskapliga forskning kräver emellertid en exaktare tidmätningsteknik. Det första verkliga genombrottet på detta område var kvartskristalluret. Det introducerades år 1934. Kvartskristalluret överträffade pendelurets noggrannhet med omkring 10 gånger.
Hur fungerar det? Det finns olika system, men grunden är alltid densamma. Svängningarna i en kvartskristall bestämmer en pulserande ströms frekvens. Denna pulserande ström kan man förstärka och neddela frekvensen på med hjälp av en frekvensdelare, och med hjälp av en mekanisk utväxlingsanordning kan strömmen sedan driva visarna på en urtavla. Låt oss till exempel anta att en kvartskristall har ett svängningstal på en megahertz. Detta innebär att den svänger en million gånger per sekund. Det är möjligt att göra kvartskristallens elektriska svängningar synliga på ett oscilloskop.
Säkert har du sett mekanismen i en klocka och kanske lagt märke till att balanshjulets snabba rörelser omvandlas till sekundvisarens långsammare rörelser. Denna minskning åstadkoms på mekanisk väg. I ett kvartsur sker detta emellertid elektriskt. Frekvensen neddelas undan för undan, tills strömmen kan driva en stegmotor. Denna är ansluten till en mekanisk utväxlingsanordning, som står i förbindelse med visarna på en urtavla. Strömmen kan också visa tiden med hjälp av en elektrisk sifferindikator. På detta sätt skulle det vara teoretiskt möjligt att hålla felmarginalen så låg som 0,0001 sekund per dag — en tidsavvikelse på bara en sekund vart tionde år. Kvarts börjar emellertid svänga fortare när den blir äldre, och därmed minskar kvartskristallurets precision.
När det gäller vissa vetenskapliga undersökningar, är det därför nödvändigt med en mera exakt tidmätningsmetod. Atomuret uppfyller dessa krav. Sådana ur mäter frekvensen hos ljus som antingen avges eller upptas av molekyler eller atomer. Det finns atomur som man förväntar bara kommer att avvika en sekund på tusen år eller till och med bara en sekund på 100.000 år.
Men låt oss stanna till ett ögonblick. Om man inte arbetar på ett laboratorium eller något vetenskapligt institut, skulle man då bry sig om en milliondels sekund? Människor är ofta benägna att glömma tiden när de är på semester eller när de sysslar med något som är roligt. Ja, vem skulle fråga efter hur mycket klockan är när han njuter av en praktfull solnedgång? Därför kan frågan ”Hur mycket är klockan?” vara antingen befogad eller ovidkommande beroende på omständigheterna.