ساعت شمعی

ساعت شمعی به راحتی می‌تواند با وارد کردن یک میخ سنگین درون آن در فواصل مورد نظر، به یک زمان سنج تبدیل شود. بنابراین، هنگامی که شمع تا آن نقطه بسوزد، میخ بر روی صفحه‌ی فلزی زیر شمع افتاده و صدا ایجاد می‌کند و این علامت پایان فاصله‌ی زمانی است.
ساعت شمعی یک اختراع باستانی است که یکی از ابتدایی ترین تلاشهای بشر برای اندازه گیری زمان بوده است. در این مقاله، برخی از حقایق مهم در مورد ساعت شمعی را به بحث می‌گذاریم.

آیا می‌توانید تصور کنید در دنیایی زندگی کنید که هیچ گونه زمان سنج، ساعت و یا وسیله‌ی دیگری که زمان دقیق روز را به شما بگوید، وجود نداشته باشد؟ در واقع، شاید خیلی هم بد نباشد! در این صورت می‌توانید دیر از خواب بیدار شده و هر زمان که دوست داشتید به مدرسه یا محل کار خود بروید! معرکه نیست؟ اما پس از آن، این را مد نظر قرار دهید که ـ بدون داشتن وسیله‌ای برای نشان دادن زمان سپری شده، معلم و یا کارفرمای شما نیز می‌توانند تا زمانی که تمایل دارند سر کار یا مطالعه نگه تان دارند! اکنون دیگر آنقدرها هم معرکه نیست، نه؟
نمی‌توان منکر آن شد که یک رابطه‌ی عشق و نفرت نسبت به ساعتهای مختلف اطرافمان وجود دارد. با این حال، اهمیت آنها در زندگی ما نمی‌تواند خدشه‌دار شود. از زمان‌های قدیم، مردم در سراسر دنیا، در حال توسعه‌ی انواع ابزارهای بررسی گذشت زمان بوده‌اند. یکی از این ابزارهای جالب، ساعت شمعی بوده که جهت نشان دادن زمان، مدتها پیش از اختراع ساعت مکانیکی از آن استفاده می‌شد. ساعت شمعی چیست و چگونه کار می‌‌کند؟ اجازه دهید پاسخ آن را بیابیم.

چگونه یک ساعت شمعی کار می‌کند

تصویر زیر نحوه‌ی کار یک ساعت شمعی معمولی را نشان می‌دهد.
همان گونه که دیده می‌شود، یک ساعت شمعی از شمع به عنوان رکن اصلی خود برای نمایش گذشت زمان استفاده می‌کند. و از نوعی موم مخصوص که سرعت سوختن آن مشخص است، ساخته می‌شود. از اینرو بلندی و عرض شمع ثابت و معین می‌باشد، به طوری که بتواند به طور صحیح گذشت مدت زمان مورد نیاز را نشان دهد.

این شمع دارای نشانه‌هایی با فواصل مساوی بوده که معمولاً با اعدادی همراه است که فواصل مختلف زمانی را نشان می‌دهد. بنابراین، هنگامی که شمع تا نشان بخصوصی می‌سوخت، اعداد همراه آن نشان دهنده‌ی مدت زمان سپری شده از زمانی بوده که برای نخستین بار روشن شده بود.
محل نشانه گذاری‌ها و مقادیر فواصل متناظر با استفاده از اطلاعاتی که از سرعت سوختن شمع بدست آمده با دقت تعیین و قرار داده می‌شوند. برای مثال، اگر یک شمع در مدت 15 دقیقه به اندازه‌ی 1 اینچ (54ر2 سانتی متر) بسوزد، آنگاه علامت‌گذاری می‌تواند به فواصل 1 اینچ تا انتهای بالای شمع آغاز گردد. بنابراین، هنگامی که شمع به اندازه‌ی 1 اینچ بسوزد، مصرف کننده متوجه می‌شود که 15 دقیقه سپری شده است، و زمانی که به اندازه‌ی 2 اینچ (08ر5 سانتی متر) بسوزد او متوجه می‌شود که 30 دقیقه گذشته است و به همین ترتیب....
در تصویر بالا، هر فاصله نشان دهنده‌ی مدت زمان 10 دقیقه می‌باشد. بنابراین، پس از روشن کردن شمع، زمانی که شمع تا دومین علامت می‌سوزد، نشان‌دهنده‌ی سپری شدن مدت زمان20 =(10× 2) دقیقه می‌باشد. به طور مشابه، زمانی که تا علامت سوم می‌سوزد، 30 دقیقه سپری شده است.

تاریخچه‌ی ساعت شمعی

هیچ کس نمی‌تواند به طور قطع بگوید که ساعت شمعی در چه زمانی اختراع شد و چه کسی آن را اختراع کرد. اولین مرجع شناخته شده در شعری از شاعر و متفکر چینی، یو جیانگ You Jiangu (520 عصر حاضر) یافت می‌شود. دستگاه این شاعر متشکل از شش شمع بود که همگی به بلندی 12 اینچ (48ر30 سانتی متر) بوده و به 12 قسمت یک اینچی تقسیم شده بودند. این شمع‌ها همچنین دارای ابعاد یکسانی بوده و نوع مومی که همگی از آن تهیه شده بودند نیز یکسان بود. هر شمع به طور کامل در مدت چهار ساعت می‌سوخت و بنابراین هر علامت نشان دهنده‌ی 20 دقیقه بود. شمع‌ها در داخل یک جعبه‌ی چوبی جهت ممانعت از خاموش شدنشان محصور شده بودند. در اطراف این جعبه‌ها صفحات شاخی شکل شفافی قرار داشت که به فرد اجازه می‌داد شمع‌های درون جعبه را مشاهده نماید. یو جیانگ از این شمع‌ها جهت آگاهی یافتن از زمان در طول شب استفاده می‌کرد.
در اروپا نیز، دستگاه‌های مشابه برای اندازه گیری زمان در کلیساهای قرون وسطی استفاده می‌شد و حتی قبل از آن توسط شاه آلفرد کبیر انگلستان مورد استفاده قرار می‌گرفت. او با شمارش تعداد شمعها با اندازه‌های مشخص شده که به طور کامل سوخته بودند، قادر به سنجش زمان بود. بعدها، او حتی از یک شمع مدرج برای اندازه گیری زمان استفاده کرد.

استفاده‌ی جالب توجه از ساعت شمعی توسط الجزاری Al-Jazari (1206 بعد از میلاد مسیح) ایجاد شد. ساعتهای شمعی او به عنوان پیچیده‌ترین طرحی که تا آن زمان ساخته شده بود، در نظر گرفته می‌شود. این ساعتها دارای صفحه‌ای مدرج بود که زمان دقیق را نشان می‌داد و برای نخستین بار از یک اتصال میخی و قطعه‌ای برای چفت و بست استفاده کرد که هنوز هم در زمان حاضر استفاده می‌شود.
در این ساعت‌ها از یک وزنه، قرقره، و ترکیب وزنه تعادل استفاده می‌شد تا یک سری ماشینهای خودکار نشان دهنده‌ی زمان را به حرکت در آورند. همانطور که شمع می‌سوخت، وزن آن کمتر شده و باعث می‌شد که وزنه‌های شمارشگر به حرکت در آیند و نتیجتاً مکانیزم پیچیده‌ای را به کار می‌انداختند که زمان را نشان می‌داد.

مزایای استفاده از ساعت شمعی

1. ساعتهای شمعی در زمانی که ساعتهای مکانیکی هنوز اختراع نشده بودند، استفاده می‌شدند. آنها برای مردم آن زمان، وسیله‌های سنجش مدت زمان سپری شده را فراهم می‌ساختند.
2. از آنجا که میزان و سرعت سوختن موم در شمع تقریباً ثابت است، این ساعتها قادر بودند که تقریباً به درستی گذشت زمان را نشان دهند.
3. در دوران باستان، افراد به موقعیت خورشید متکی بودند تا به زمان سپری شده از روز پی ببرند و همینطور به ماه برای نشان دادن زمان در شب اتکا داشتند. با این حال، هر دو این روشها به هنگامی که آسمان ابری بود با شکست مواجه می‌شدند. در چنین شرایطی، ثابت گردید که ساعت شمعی می‌تواند یک ابزار سودمند جهت سنجش دقیق زمان باشد.

محدودیت‌های ساعت شمعی

1. ساعت شمعی تنها می‌تواند فواصل زمانی سپری شده را نشان دهد و در نتیجه، نمی‌تواند جهت نشان دادن زمان دقیقی از روز بکار رود.
2. چنانچه شمع پیش از رسیدن به یک علامت، خاموش گردد، آنگاه پی بردن به اینکه دقیقاً چه مدت زمانی سپری شده است حتی اگر مجدداً روشن شود، کار دشواری است.
3. نواقصی که در ساختمان آن وجود دارد، خطاهایی را در سنجش زمان نشان می‌دهد. همچنین، ذوب متغیر و غیر یکدست موم می‌تواند به اشتباه نشان دادن زمان منجر شود.
اختراع ساعت شمعی، برای گذشتگان راهی تقریباً دقیق برای اندازه گیری زمان فراهم ساخت. این روش مدت زمان طولانی مورد استفاده قرار می‌گرفت و با وجود اینکه امروزه به خاطر وجود ساعتهای مکانیکی و دیجیتالی کنار گذاشته شده است، لیکن همواره جایگاه خود را از نظر اهمیت تاریخی به عنوان یکی از نخستین دستگاه‌های زمان سنج حفظ خواهد کرد.

ساعت هماهنگ جهانی

ساعت هماهنگ جهانی گرینویچ

اولین مفهومی که از گرینویچ همه برداشت می کنند، ساعت هماهنگ جهانی است. البته قبل از آن که به سراغ ساعت گرینویچ برسیم؛ باید این نکته را بدانید که مفهوم گرینویچ ممکن است به یکی از مفاهیم مختلفی که تحت نام گرینویچ معروف و شناخته شده هستند نیز، اشاره می کند. مثلا در شهر نیویورک به دهکده ی گرینویچ که محله ‌ای در منهتن و یا گرینویچ پارک اشاره می نماید. بیایید تا به اصل بحث این پاراگراف یعنی، توضیح ساعت گرینویچ بپردازیم. این ساعت هماهنگ جهانی را اکثرا با نام GMT که مخفف Greenwich Mean Time است نیز می گویند. حال فکر می کنید که این ساعت برای چه تبدیل به ساعت جهانی شده است؟

دلیل این کار این است که این ساعت در رصد خانه ی سلطنتی گرینویچ و بر اساس موقعیت خورشید تنظیم می‌ شود. از بُعد و زاویه ای دیگر، گرینویچ تقریباً زمانی معادل ساعت هماهنگ جهانی که به آن UTC نیز می گویند، می باشد.

البته تفاوت GMT و UTC این است که عمدتاً توسط مراکز وابسته به انگلیس همچون شبکه ی خبری بی ‌بی ‌سی، نیروی دریایی سلطنتی و برخی از کشورهای عربی نیز مورد استفاده قرار می ‌گیرد و در واقع مبداهای دیگر جهانی را در بر می گیرد.

البته کشورهایی دیگری در جهان همچون کشور استرالیا، آفریقای جنوبی، هند و پاکستان نیز از این ساعت استاندارد نیز استفاده می‌ نمایند. به هر حال شاید برایتان جالب باشد تا بدانید که در انگلیس ساعت گرینویچ فقط در طول فصل زمستان مورد استفاده قرار می‌ گیرد و با تغییر فصل به فصل تابستان از ساعت تابستانی انگلیس یا ساعت BST که مخفف عبارت British Summer Time یا همان ساعت تابستانی بریتانیا است، مورد استفاده قرار می گیرد.

از همه ی این ها که بگذریم، بیایید تا بررسی کنیم که اصلا چگونه مبدا گرینویچ به وجود آمد. همه چیز از این جا شروع شد که؛ در قرن ۱۹ میلادی، داشتن مبدا و ساعتی خاص اصلا باب نبود و هر کس از روی دلخواهش زمان را نگه می داشت. البته معمولا در میدان معروف و مرکزی هر شهری ساعت بزرگی نصب شده بود که نمایش دهنده ی ساعت رسمی آن جا می‌ بود. در این بین عده ‌ای نیز با حرکت هفتگی به نقاط مختلف و تنظیم ساعت مردم آن جا شروع به راه‌ اندازی کسب و کارهایی برای خود کرده بودند.

پس از گذشت مدت زمانی، دیگر با گسترش ارتباطات و همچنین امکان سفر انسان به مناطق دور دست برای انسان ها، خصوصاً در از سال ۱۸۴۰ به بعد که صنعت راه آهن در جهان شروع به توسعه کرد، این مشکل شکلی بسیار جدی به خود گرفت. زیرا به عنوان مثال وقت هر قطار بر اساس ساعت محلی یک شهر تنظیم می‌ شد که با شهر دیگر متفاوت بود.

در همان زمان، انگلیسی‌ ها تصمیم گرفتند که شرکت ‌های راه آهن و لوکوموتیوهای خود را در ساعت ‌های خاص خود را به شکل مداوم با ساعت لندن هماهنگ نموده تا این مشکل برطرف شود و از آن زمان به بعد بود که این روش تا ۷ سال بعد از آن اجرا می‌ شد. پس از آن، در سال ۱۸۴۷ میلادی شرکت ‌های سراسری راه آهن موظف به هماهنگ کردن ساعت ‌های خود با گرینویچ به جای لندن شدند.

این امر تا پایان سال ۱۸۴۸ در تمام شرکت ‌های راه آهن انگلیس عملی شد. ۵ سال بعد نیز دیگر شرکت‌ های انگلیسی هم این کار را انجام دادند. به دنبال تغییرات ساعت در انگلیسی، در پی آن نیز آمریکایی‌ ها نیز در فکر استفاده از گرینویچ به عنوان یک ساعت رسمی افتادند.

این تصمیم در ظهر روز ۱۸ نوامبر و با فرستادن هم‌ زمان سیگنال ساعت از طریق تلگراف به شهرهای بزرگ آمریکا عملی شد. تا پیش از این بیش از ۳۰۰ ساعت محلی مختلف در آمریکا وجود داشت. در نهایت، در کنفرانس بین‌ المللی که در این خصوص در شهر واشینگتن برگزار شد، سران ۲۵ کشور دنیا تصمیم گرفتند که گرینویچ را به عنوان ساعت استاندارد جهانی قبول کنند.

البته عمده دلیل این که چرا مفهوم گرینویچ انتخاب شد این بود که آمریکا پیش تر شروع به استفاده از این استاندارد در ایالت ‌های خود کرده بود و امکان تغییر همه آن ‌ها را مجددا نداشت. این تفاوت ساعت بین ساعت محلی و ساعت گرینویچ به این صورت است که، ابتدا باید که نقشه با خطوط طول و عرض جغرافیایی است. ابتدا باید محل خود را بر روی نقشه پیدا کرده و بعد خط ما بین خود و خط نصف النهار مبداء را بشمارید تا فاصله ی خود را با مبدا شما پیدا می‌ شود.

با این حال باید دقت گفت که که شما از گرینویچ جلوتر هستید یا عقب ‌تر. برای این کار توجه کنید که موقعیت شما در غرب خط نصف النهار است یا شرق. اگر در غرب بودید یعنی ساعت شما از گرینویچ عقب تراست. پس در کنار ساعت یک منفی اضافه کنید.

اگر در شرق بودید یعنی این که ساعت شما جلوتر از گرینویچ است پس یک مثبت اضافه کنید. البته امروزه همه ی ساعت ها دیجیتالی و گوشی های هوشمند تلفن همراه، به صورت پیش فرض بر روی سیستم خود ساعت گرینویچ را دارند و شما می توانید استفاده نمایید.