Jeśli prawdziwe jest to, co mówi ten krótki aforyzm Mickiewicza, to wygląda na to, że ludziom od zawsze towarzyszyć musiały jakieś niepokoje, bo z problemem czasu borykamy się jako ludzkość już od zarania dziejów. Co gorsza nic nie wskazuje na to, aby coś miało się pod tym względem zmienić na lepsze. Niepokoju w naszym coraz bardziej zwariowanym świecie niestety nie brakuje, a więc i problem czasu nabiera z każdym dniem, godziną, a może i z każdą sekundą coraz większego znaczenia. Szeroko pojętą problematykę czasu zostawmy jednak filozofom. Ograniczymy się tym razem wyłącznie do zagadnień związanych z pomiarem czasu, metodami, a zwłaszcza przyrządami do tego celu służącymi. Jest to temat fascynujący dla wielu nie tylko profesjonalistów, ale również licznej rzeszy amatorów, kolekcjonerów, miłośników starych mechanizmów a i zwykłych ludzi interesujących się historią rozwoju techniki i ludzkiej pomysłowości. Zajrzyjmy więc i my w przeszłość, a trzeba będzie sięgnąć bardzo, bardzo daleko...
Pojęcie czasu narodziło się wraz z powstaniem wszechświata, ale dla ludzkości nabrało praktycznego znaczenia dopiero gdy człowiek pojawił się na Ziemi, zaczął polować,
a później uprawiać rośliny. Związane z wędrówką Ziemi wokół Słońca regularne następstwo pór roku, a z jej obrotem - nocy i dni, było niejako naturalnym miernikiem upływającego czasu i dało podstawę do jego wyznaczania już pierwszym cywilizacjom. Każda z nich starała się wypracować własny sposób pomiaru, a w miarę postępującego rozwoju, zwłaszcza gospodarczego, nasilała się potrzeba coraz dokładniejszej orientacji w upływie czasu.
Jeśli wrócimy do przytoczonego na wstępie aforyzmu, musimy uznać, że pierwotny człowiek wiódł życie zaiste beztroskie i prawie pozbawione stresów czy też niepokojów, bo bardzo długo wystarczającą w zupełności miarą czasu był po prostu podział na dzień i noc. Bardziej precyzyjny pomiar nie był potrzebny, bo i po co? Już Grecy w czasach Homera, zainspirowani zapewne przez starożytnych Egipcjan, rozróżniali jednak trzy okresy dnia – poranek, przedpołudnie i popołudnie oraz tyleż części nocy – wieczór, północ i świt. Dokładniejsza miara – godzinna - pojawiła się ok. roku 3000 pne. prawdopodobnie znów w Egipcie i to już stanowiło podstawę do zbudowania przyrządu do pomiaru czasu Określenie godziny, w przeciwieństwie do pory dnia, metodą „na oko” przestało być możliwe.
Wtedy właśnie w Egipcie i na Bliskim Wschodzie pojawiły się pierwsze zegary słoneczne, stosowane z lepszym lub gorszym skutkiem aż do XIX wieku! Ponad pięć tysięcy lat!!! Doprawdy niewiele spotkać można w historii techniki wynalazków o tak długim okresie użytkowania. Ich dokładność wystarczała jednak do określania godzin dnia, ale... pod warunkiem, że dzień był słoneczny. A przecież pozostawała jeszcze noc, kiedy to taki sposób określania czasu w ogóle nie wchodził w rachubę. Wymyślono wprawdzie działający na podobnej zasadzie zegar gwiazdowy, ale jego użycie było tak niewygodne i nieprecyzyjne, że trzeba było opracować inne rozwiązania, które w niedługim czasie ( to piękny eufemizm, bo jednak trwało to kilkaset lat, co dla niewielu z dzisiejszych ludzi da się pogodzić z określeniem „niedługo”, ale widać starożytnym Egipcjanom aż tak bardzo się nie śpieszyło) pojawiły się w postaci zegarów wodnych, piaskowych i ogniowych.
Poziom niepokoju w życiu ludzi wzrastał widocznie nadal, gdyż godzina została podzielona na minuty, a te znów na sekundy, co już przekraczało możliwości pomiarowe stosowanych dotychczas mierników czasu . W średniowieczu ok. roku 1100 pojawił się więc tym razem w Europie, całkiem nowy typ zegara – zegar mechaniczny. Dalsze zwiększanie precyzji pomiaru nie wymagało już nowego rodzaju urządzenia, lecz sprowadzało się do wprowadzania udoskonaleń poszczególnych jego zespołów, przede wszystkim regulatora chodu.
I tak byłoby pewnie do dziś, gdyby nie wzrastający ciągle poziom niepokoju w życiu społeczeństw, wymagający dalszego zwiększania dokładności pomiaru upływu czasu.
W latach dwudziestych ubiegłego wieku wprowadzono do techniki pomiarowej układy elektryczne, potem elektroniczne, aż wreszcie w 1954 r. zbudowano najbardziej do dziś dokładny zegar, a właściwie miernik czasu, wykorzystujący zjawiska emisji promieniowania wzbudzonych atomów, co pozwala na niewiarygodną wprost precyzję pomiaru: zegar chodzi z dokładnością do jednej sekundy na trzy miliony lat.!!! Widocznie poziom niepokoju jest obecnie aż tak wysoki. A swoją drogą ciekawe dlaczego to dzieli się Bogu ducha winny czas na coraz mniejsze cząstki, a jakoś przyrządu do mierzenia poziomu niepokoju nikt dotychczas nawet nie próbował wymyślić.
Ale to już problem z całkiem innej bajki. My natomiast przyjrzymy się nieco bardziej dokładnie poszczególnym rodzajom zegarów, które zostały powyżej wymienione i postaramy się pokrótce przedstawić ich historię i zasady działania., a jest to doprawdy niezwykle ciekawa opowieść...
Zegary słoneczne
Tak naprawdę najbardziej naturalnym miernikiem czasu dla człowieka jest i był od początku ruch wirowy Ziemi, bo to on dyktował następujący z nieubłaganą precyzją, niezmienny rytm dni i nocy, a wraz z nim okresy czuwania i snu wszystkich żyjących na Ziemi istot. Podział doby na odcinki właściwe odpowiednim kątom obrotu kuli ziemskiej wbrew pozorom nie jest trudny – nawet niezbyt uważny obserwator bez trudu zauważy, że wraz z porą dnia zmienia się położenie cienia rzucanego przez oświetlone światłem Słońca przedmioty na płaszczyznę podstawy. Każdy wie, że jest to bezpośrednim skutkiem tegoż właśnie ruchu obrotowego. Cóż więc prostszego jak przypisawszy kolejnym położeniom cienia – odpowiednich pór dnia (lub innych przyjętych jako miara czasu jednostek), trwale je oznaczyć i już od następnego dnia począwszy, używać całego układu jako wiecznego, gratisowego i nigdy nie psującego się zegara. Wraz z położeniem zmienia się również długość cienia, co umożliwia określenie momentu osiągnięcia przez Słońce najwyższego położenia na nieboskłonie czyli tzw. „górowania słonecznego”, przez większość ludzi zwanego po prostu południem. Warto dodać, że kierunek cienia w tym momencie wskazuje dokładnie północ, a więc może on odegrać również rolę kompasu wyznaczającego płaszczyznę lokalnego południka.
Wszystko to zostało zauważone i, co najważniejsze, wykorzystane praktycznie już w starożytności przez Egipcjan. Na ok. 4000 lat pne. wynaleźli oni tzw. gnomon, czyli pionowo lub poziomo usytuowany pręt, którego cień wędrując po zaopatrzonej w podziałkę godzinową tarczy, wskazywał właściwy czas.
Egipski zegar słoneczny został bardzo szybko przejęty przez Babilończyków, nieco później przez Greków i Rzymian, aż wreszcie rozprzestrzenił się na całą Europę. Zegary słoneczne wytwarzano we Włoszech, Francji, Austrii, Czechach, głównie jednak na terenie Niemiec. Takie miasta jak Norymberga, Augsburg, Monachium, Drezno stanowiły prawdziwe centra produkcyjne sprzedające swe wyroby do wszystkich krajów ówczesnego świata. Całe rzesze uczonych, badaczy, teoretyków i zwykłych rzemieślników udoskonalały ich własności, starając się zwiększyć walory użytkowe, a zwłaszcza dokładność pomiaru. Nie tylko matematycy i astronomowie, ale również artyści, jak Leonardo da Vinci czy Albrecht Durer projektowali i obliczali systemy pomiarowe zegarów słonecznych osiągając niekiedy zaskakująco dobre rezultaty.
Ok. 1430 r. w południowych Niemczech (inni twierdzą , że w Maroku) nieznany z imienia wynalazca dokonał prostego, ale niezwykle istotnego zabiegu, który wszakże znacznie uprościł strukturę podziałki i poprawił dokładność pomiaru zegarów słonecznych. Pionowy dotychczas gnomon pochylony został pod kątem ustawiającym go równolegle do osi ziemskiej. Dopiero teraz cień przemieszczał się po tarczy jednostajnie, co umożliwiło równomierne wskazywanie czasu w ciągu całego roku i o każdej porze dnia. Tarcza posiadająca dotychczas złożoną siatkę skal używanych w różnych porach roku, mogła być wyposażona w jedną skalę o stałej podziałce, podobnie jak to jest w przypadku współczesnych tarcz zegarowych.
Niesposób wymienić wszystkie typy i formy zegarów słonecznych konstruowanych w epoce renesansu, baroku i później aż do końca wieku XIX we wszystkich krajach Europy. Powstawały wciąż nowe rodzaje zarówno zegarów stacjonarnych, umieszczanych na placach, fasadach budynków, w parkach i ogrodach, jak również przenośnych, przeznaczonych do użytku domowego lub nawet osobistego. Te ostatnie miały najczęściej postać tzw. dyptyku czyli dwóch składanych płytek wykonanych z mosiądzu lub kości słoniowej, na których rytowano skomplikowaną podziałkę siatki godzinowej. Rolę gnomona spełniała gruba nić lub łańcuszek łączący obie części przyrządu, który po rozłożeniu płytek ustawiał się pod odpowiednim kątem do podstawy. Konstruktorzy prześcigali się w pomysłach umieszczając w swych wyrobach liczne „bajery” – elementy wyposażenia dodatkowego – podobnie jak w dzisiejszych telefonach komórkowych. Augsburski twórca zegarów Christoph Schissler wykonał np. zegar w kształcie cyrkla, w którym, poza właściwą tarczą godzinową, umieścił również kalendarz, zegar księżycowy i gwiezdny, wiatromierz, wskaźnik wysokości bieguna oraz mapę i tabele do przeliczania godzin. O kompasie i poziomnicy wspominać nie warto, gdyż stanowiły one podstawowe wyposażenie zegara niezbędne do jego ustawiania.
W okresie renesansu pojawiły się zegary wielościenne o kształcie sześcianu ze ściętymi narożami, czasem miały one formę stożkowej czaszy, pionowego walca lub słupka. Na początku XVI w. prawdopodobnie we Francji powstał zegar słoneczny typu pierścieniowego, gdzie rolę wskaźnika pełnił nie cień, a wręcz przeciwnie – promień słoneczny przechodzący przez otwór w odpowiednio ustawionej przesłonie. Z czasem zegary te przybrały bardziej złożoną postać tzw. zegarów równikowych, zaopatrzonych w dwa lub trzy mosiężne pierścienie z tarczami godzin, kalendarzem i kompasem. Po roku 1660 ich produkcję rozwinął Johann Martin – znów z Augsburga. Skonstruował on m. in. zegar złożony z dwóch półkolistych tarcz z podziałką, który do dziś stanowi ciekawostkę techniczną, będąc jednym z najdokładniejszych zegarów słonecznych w historii techniki.
Oprócz walorów użytkowych zegary słoneczne miały również niezwykłe walory estetyczne. Wykonywane przez rzemieślników, którzy sami byli mistrzami w swoim zawodzie, projektowane były nierzadko przez najwyższej klasy artystów i stanowiły najprawdziwsze arcydzieła sztuki użytkowej. Zegary stacjonarne miały zazwyczaj postać rzeźb lub elementów architektonicznych. Interesującą, specyficzną formę zegarów tego rodzaju stanowią tzw. zegary okienne, których siatka godzinowa umieszczona jest jako część zaszklenia okien w reprezentacyjnych budynkach publicznych. Wykonywano ją techniką szlifowania lub malowania szkła, niekiedy również w postaci delikatnych, precyzyjnych witraży. Słoneczne zegary przenośne, dzięki swej różnorodności pod względem rozwiązania technicznego, formy, wielkości, zastosowanych materiałów czy technologii rytowania stanowią do dziś cieszący się dużym zainteresowaniem na całym świecie materiał dla kolekcjonerów i zbieraczy osobliwości nie tylko z zakresu historii techniki.
Zegary wodne, piaskowe i ogniowe
Zegar słoneczny, przy wszystkich swoich licznych zaletach, miał jednak jedną, ale istotną i niemożliwą do usunięcia wadę – potrzebował Słońca. W nocy i w dni pochmurne był nieprzydatny. Technika, tak jak natura, nie znosi pustki, więc i w tym przypadku trzeba było wymyślić coś innego. Czas mierzy się dość łatwo – trzeba tylko znaleźć wzorzec, który powinien spełniać dwa warunki: musi być procesem ciągłym i jednostajnym. Czesław Niemen śpiewał kiedyś, że „... czas jak rzeka, jak rzeka płynie...”. I rzeczywiście - najprostszym chyba skojarzeniem uwzględniającym te cechy jest płynąca rzeką woda .W każdym razie to woda stała się rozwiązaniem tego problemu. Pierwszy zegar wodny był po prostu naczyniem, z którego wyciekała ona przez mały otwór w dnie. We wnętrzu naczynia naniesiona była podziałka godzinowa i to wszystko!
Podziałka musiała być jednak nierównomierna, bo prędkość wypływu wody maleje wraz z obniżającym się jej poziomem, no i to ciągłe dolewanie ... Wystarczyło jednak ustabilizować poziom przez zastosowanie ciągłego dopływu i otworu przelewowego, aby uzyskać to, o co chodziło tzn. ciągłość i jednostajność wypływu. Oczywiście podziałka, tym razem już stała, znajdowała się w drugim zbiorniku, do którego ściekała woda wypływająca z otworu kontrolnego. Proste ! A ile jeszcze możliwości dodatkowych działań podnoszących atrakcyjność całego urządzenia. Płynąca woda jest do dziś niezbędnym wprost elementem wielu gadżetów, zabawek a i całych układów służących do wypoczynku, relaksu i rekreacji. Wprawdzie Egipcjanie, którzy to wymyślili nie posunęli się ani o krok dalej, ale w pobliżu byli przecież Grecy, a zwłaszcza słynna akademia w Aleksandrii, skupiająca największych uczonych, wynalazców i inżynierów całego ówczesnego świata. Jeden z nich, Ktesibios zbudował w III w pne. zegar wodny, wymieniany do dziś we wszystkich opracowaniach zajmujących się historią techniki. Zasadniczym usprawnieniem był w tym rozwiązaniu pływakowy regulator prędkości przepływu umieszczony na przewodzie zasilającym, ale dla użytkowników znacznie większą atrakcją były - jak to dzisiaj moglibyśmy nazwać – urządzenia peryferyjne: mierząca czas woda przepływając przez poszczególne układy urządzenia, poruszała rozmaite automaty, dzwonki, ruszające się lalki i śpiewające ptaki. Był to zapewne pierwszy w świecie zegar z kukułką!
Zegar Ktesibiosa inspirował licznych konstruktorów do tego stopnia, że jeszcze przez kilkanaście stuleci wzorowane na nim rozwiązania powstawały we wszystkich krajach świata, nawet tych leżących na samych jego krańcach. W 807 r. kalif Bagdadu – słynny Harun al Raszid, przysłał w darze dla cesarza Karola Wielkiego wykonany z brązu zegar wodny, który musiał stanowić nie lada jaką sensację, gdyż został opisany przez nadwornego kronikarza i biografa cesarza - Eberharda, a jeszcze w XVII w. powstał gobelin przedstawiający całe to wydarzenie i oczywiście sam zegar.
Najwspanialsza jednak reminiscencja dzieła Ktesibiosa powstała jednak nie w Europie, ale bardzo daleko stąd, na dworze cesarza Chin. W 1090 rozbudowano tam olbrzymi zegar wodny, w kształcie jedenastometrowej pagody, o niezwykle skomplikowanej budowie. Napędzane wodą koła zębate uruchamiały liczne wskaźniki nie tylko czasu, ale położenia gwiazd i planet, zaś całość wieńczył astronomiczny globus nieba. Konstruktorem był Su Sung, który w swoim urządzeniu umieścił m. in. mechanizm regulatora stanowiący pierwowzór wychwytu wynalezionego dopiero trzysta lat później w Europie.
Z biegiem czasu pojawiła się pewna modyfikacja zegara wodnego, rozszerzająca możliwości jego zastosowania. Wymagający stałego dopływu wody zegar nie dał się przecież przenosić, zegary przenośne były zaś niewygodne – woda wysychała lub wylewała się, nie można było też używać zegara podczas ruchu. Zbudowano więc zegar, w którym zamiast wody pomiędzy dwoma zbiornikami przesypywał się piasek - tak, tak – zwykły piasek, który nie wysychał i nie wychlapywał się z zamkniętego szczelnie pojemnika. Najważniejszą jednak zaletą piasku było to, że prędkość jego przesypywania, w przeciwieństwie do prędkości wypływu cieczy, jest praktycznie stała, a jak wspominaliśmy - stałość w czasie, czyli mówiąc naukowo izochronizm procesu - jest warunkiem poprawnego pomiaru czasu. Nie dało się za to zapewnić stałego dopływu piasku, co sprawiło, że zegary piaskowe były i są do dziś stosowane głównie do odmierzania określonych odstępów czasu , a nie do ciągłego jego pomiaru. Próby takiego zastosowania ich przez żeglarzy, dla których kołysanie statku stanowiło bardzo poważną trudność, nie powiodły się. Później zamiast piasku zastosowano proszek ze startego marmuru, zmielonych skorupek jaj oraz pyłu ołowianego lub cynkowego. Widocznie mieszanina taka ma najkorzystniejsze własności, co nie zmienia jednak faktu, że zegar piaskowy w prostej linii pochodzi od zegara wodnego. Świadczy o tym choćby powszechnie stosowana do dziś jego nazwa. Słowo „klepsydra” pochodzi bowiem od greckich słów kleptein (kraść) i hydros (woda) co wyraźnie świadczy o pochodzeniu tego prostego urządzenia.
To co było dobre w Egipcie czy Grecji, nie zawsze jednak sprawdzało się w innych regionach świata. W Europie środkowej i północnej zegarów używano początkowo głównie w klasztorach, gdzie surowy obowiązek odmawiania modlitw o określonych porach dnia i nocy wymuszał wprost konieczność w miarę precyzyjnego określania czasu. Niejeden śpioch z przerażeniem stwierdzał czasem, że przespał jutrznię czy roraty, bo woda w zegarze po prostu.... zamarzła! Cóż! Zdarzały się w tych regionach zimą tęgie mrozy, a z ogrzewaniem pomieszczeń też nie było najlepiej.
Żyjący w VIII w. anglosaski benedyktyn Beda miał widocznie tego dość, bo pewnego mroźnego wieczoru zaznaczył po prostu podziałkę godzinową na świecy płonącej podczas nabożeństwa, co było rozwiązaniem niezwykle prostym skutecznym. Wszak świece spalały się wystarczająco równomiernie, a stosowane powszechnie do oświetlania ciemnych, średniowiecznych pomieszczeń, wymagały tylko wprowadzenia dodatkowej funkcji polegającej na pomiarze czasu. Spełniać to mogła nie tylko odpowiednia podziałka godzinowa, ale też różne dodatkowe akcesoria w postaci np. wtopionych w wosk metalowych kulek w regularnych odstępach czasu spadających z hałasem do metalowej miseczki.
Największych śpiochów budził wystrzał armatki, lub eksplozja niewielkiego ładunku łatwopalnego materiału umieszczonego w odpowiednim punkcie urządzenia.
Szczerze mówiąc podobne w swej idei rozwiązania tzw. zegarów ogniowych stosowane były już znacznie wcześniej w Egipcie, Mezopotamii i oczywiście tam, gdzie wynaleziono proch – w Chinach. Miały one postać nie tylko świec, ale spalających się prętów, odcinków lontu, lampek oliwnych itp. Nie zapewniały jednak ciągłości pomiaru i podobnie jak klepsydry piaskowe, mogły odgrywać w pomiarze czasu jedynie rolę uzupełniającą.
Zegary mechaniczne
Zegar mechaniczny jest wynalazkiem europejskim. Powstał prawdopodobnie w XII lub XIII wieku w następstwie zmechanizowania zegara wodnego – po prostu zamiast wody użyto do napędu mechanizmu - kamiennego obciążnika. Trzeba było jeszcze wymyślić coś, co stabilizowałoby ruch elementów zegara oraz jakieś urządzenie wskazujące czas i to wszystko! Łatwo się domyślić, że pierwsze zegary tego typu pojawiły się na wieżach i to nie tylko kościelnych. Tylko tu cięgna obciążników mogły odpowiednio długo odwijać się bębnów, a tarcza zegara mogła być widoczna z każdego miejsca w mieście. Problemem była tylko regulacja chodu. Urządzeniem służącym do tego celu jest wychwyt. Powstrzymuje on ruch mechanizmu chodu i zwalnia go w rytm wahnięć regulatora, przekazując mu równocześnie potrzebną do pracy energię. Początki tego rozwiązania wystąpiły już, jak wspomnieliśmy, w konstrukcji Su Sunga, ale właściwa wersja powstała w Europie, tu też była ulepszana i doskonalona przez cztery stulecia, dążąc do osiągnięcia jak największej dokładności wskazań. Najwcześniejszym pomysłem był wynaleziony ok. XIII w we Włoszech wychwyt wrzecionowy. Składa się on z cienkiego, pionowego wałka z dwiema paletami współpracującymi z zębami koła wychwytowego. Palety są zamocowane na wałku w odległości równej średnicy koła tak, że jedna współpracuje z górną, druga zaś z dolną jego połówką a ich płaszczyzny robocze są wzajemnie prostopadłe. Rolę regulatora pełni tzw. kolebnik – poziomy pręt umocowany na osi wychwytu, zaopatrzony w dwa przesuwne obciążniki służące do regulacji częstości wahnięć.
Regulator taki nie był mimo wszystko zbyt dokładny – błąd wskazań sięgał nawet kilkudziesięciu minut na dobę, zegary wieżowe były więc często korygowane przy pomocy dokładniejszych zegarów słonecznych. Dalszy rozwój zasadniczo zmienił jednak sytuację. Wychwyt wrzecionowy zastąpiono kotwicowym, a niedokładny regulator kolebnikowy – wynalezionym przez Galileusza wahadłem. Te zmiany w konstrukcji umożliwiły skokową poprawę dokładności zegarów do poziomu umożliwiającego ich używanie aż do czasów współczesnych. Błąd wskazań astronomicznych zegarów wahadłowych wynosić może nie więcej niż 0,001 sekundy na dobę, oczywiście po zastosowaniu wielu urządzeń dodatkowych jak np. kompensacji temperaturowej i wszystko byłoby w porządku, gdyby nie... oczywiście, znów marynarze! Zegar wahadłowy sprawuje się doskonale pod warunkiem, że stoi mocno na ziemi lub innej, ale równie solidnej podstawie. Taką podstawą żadną miarą nie mógł być pokład miotanego falami oceanów statku. A dokładny pomiar czasu, aż do momentu wprowadzenia systemu GPS, był jedyną metodą określania tzw. długości geograficznej, czyli po prostu położenia na morzu. Bez dokładnego zegara nieszczęsny żeglarz zwyczajnie nie wiedział gdzie jest!
Potrzeba, jak wiadomo, jest matką wynalazków i w tym wypadku rozwiązanie się znalazło: w miejsce obciążników wprowadzono napęd sprężynowy a zamiast wahadła pojawił się wynaleziony przez Roberta Hooke’a pierścieniowy balans na sprężynie włosowej. Teraz można było już nie tylko postawić zegar na pokładzie, ale nawet schować go do kieszeni, gdyby oczywiście mógł się tam zmieścić. Odpowiednia konstrukcja była już tylko kwestią czasu. W 1524 roku ślusarz z Norymbergi Peter Henlein osadził mechanizm zegarowy w puszce na piżmo, stając się twórcą pierwszego zegarka kieszonkowego zwanego odtąd „jajkiem norymberskim”. Trudno wprost uwierzyć, że przy ówczesnej technologii można było zmieścić skomplikowany mechanizm w puszce o średnicy 5 cm, a nawet 3 cm, jak w przypadku zegarka wykonanego w roku 1550 przez Hansa Grubera, a jakże- również z Norymbergi.
Właściwie można bez obawy popełnienia większego błędu powiedzieć, że zegarmistrzostwo stało się na długie lata narodowym rzemiosłem południowych i środkowych Niemiec. W licznych pracowniach Norymbergi, Augsburga, Monachium, Fussen powstawały prawdziwe cuda rzemieślniczego kunsztu niemożliwe do wykonania przez innych, współczesnych im, a trudne do skopiowania nawet przez dzisiejszych producentów, jak np. zegarki w pierścieniach wykonywane przez Jakoba Widmanna z Augsburga już w 1585 r.
Zapewne miała na to wpływ typowa, niemiecka cierpliwość, pracowitość i przysłowiowa dokładność miejscowych wytwórców, bez której osiągnięcie tego poziomu jakości wyrobów po prostu nie byłoby możliwe. Dopiero później sztuka ta rozszerzyła się na inne regiony obejmując Francję, Czechy, Anglię, Włochy, a przede wszystkim Szwajcarię, gdzie do dziś stanowi wiodącą gałąź działalności traktowaną jako przemysł narodowy.
Szczególnym epizodem w historii zegara, o którym niesposób nie wspomnieć w naszej opowieści, jest to co wydarzyło się w górach Schwarzwald, w obecnej Badenii, gdzie w XVIII w. powstał ciekawy, odmienny od innych typ zegara. Zegary te prawie w całości wykonywane z drewna, napędzane były za pomocą kamiennych lub żeliwnych obciążników.
Wychwyt, początkowo z regulatorem kolebnikowym, od połowy XVIII stulecia regulowany był wahadłem umieszczanym - co ciekawe - przed tarczą zegara. Schwarzwaldzcy rzemieślnicy nadawali swoim zegarom charakterystyczny, nie stosowany przez innych, wygląd - bogato zdobionych roślinnymi motywami miniaturowych budek, domków lub dworków, ale problemem, któremu poświęcali najwięcej uwagi były zawsze urządzenia do wybijania godzin. Czego tu nie było ! Spotykało się przeróżne dzwonki nie tylko z najwymyślniejszych stopów metali, ale również ze szkła i porcelany, później pręty gongowe, piszczałki kurantowe, aż wreszcie pojawiła się tak charakterystyczna dla szwarzwaldzkich zegarów kukułka – mechanizm złożony z dwóch piszczałek o różnej tonacji i ukazującego się w okienku ruchomego ptaszka. Wymyślił ją i zastosował w 1730 roku Franz Anton Ketter z Schonwaldu.
Zegary ze Schwarzwaldu dosłownie podbiły świat. Nie wiadomo czy to prostota, solidność i niezawodność, czy niska cena i powszechna dostępność, czy też niespotykana, drewniana konstrukcja przekładni, a może to ta jakaś obecna w nich do dziś „dusza”, tchnąca atmosferą gór, lasów, dzikiej, nieujarzmionej przyrody i swobodą weberowskiego „Wolnego strzelca” sprawiły, że charakterystyczne, drewniane, dzwoniące wszystkimi tonami zegary o ręcznie olejno malowanych tarczach z obowiązkową szwabachą na cyferblacie, znajdowały nabywców od Ziemi Ognistej po Kamczatkę. Produkowano ich – ciągle metodami chałupniczymi – ponad pół miliona rocznie! Kres tej koniunkturze położyła dopiero konkurencja przemysłowo produkowanych zegarów amerykańskich, której rękodzieło schwarzwaldzkich mistrzów nie mogło sprostać. Tradycję ich podtrzymuje dziś fabryka Junghansa w Schrambergu, ale przecież żaden prawdziwy koneser-kolekcjoner nie zamieni oryginalnego „Schwarzwalda” na wyrób nowoczesnego przemysłu precyzyjnego, choćby i najlepszej współczesnej firmy.
I jeszcze jedno: znaczenie może nie tylko schwarzwaldzkich, ale ogólnie niemieckich wytworów zegarmistrzowskiego kunsztu, przejawiło się w Polsce w bardzo szczególny sposób: sam wyraz „zegar” to najwyraźniej spolszczony niemiecki „Zeiger” (wskaźnik). Ta nazwa czasomierza, nie występująca w żadnym innym języku europejskim, samego języka niemieckiego nie wyłączając, stanowi nie budzący wątpliwości dowód na skąd pochodziła najwidoczniej znaczna większość zegarów używanych przez naszych przodków.
Zegary elektryczne i elektroniczne
Kiedy w technice pojawiła się elektryczność, było oczywiste, że musi to spowodować szereg zmian również w konstrukcji przyrządów do pomiaru czasu. Pierwsze zmiany polegały na wprowadzeniu elektrycznych urządzeń naciągowych w zegarach mechanicznych. Już w latach trzydziestych ubiegłego wieku pojawiły się jednak rozwiązania całkiem innego rodzaju. Najprostsze z nich to po prostu synchroniczny silnik elektryczny, napędzany prądem zmiennym o odpowiednio dokładnie ustalanej częstotliwości. Tak np. funkcjonują zegary pokazujące czas na dworcach kolejowych. Poza prostotą mają one jeszcze jedną zaletę: można je wszystkie połączyć w sieć tak, że wszystkie zegary w sieci wskazują zawsze ten sam czas, co byłoby prawie niemożliwe przy użyciu zegarów z indywidualnymi regulatorami.
Zegary elektroniczne, które pojawiły się nieco później, są wyposażone w generator impulsów ze stabilizatorem i również silnik synchroniczny. Regulatorem jest najczęściej kryształ kwarcu, który pod wpływem napięcia drga z prawie niezmienną częstością. Wibracje kwarcu generują impulsy elektryczne, które odpowiednio wzmocnione i zliczone, regulują ruch wskazówek lub pojawianie się odpowiednich znaków na wyświetlaczu. I to właściwie wszystko.
Aha! Może jeszcze, trzeba dodać, że energię do uruchomienia takiego zegarka uzyskać można wbijając dwie szpilki wykonane z różnych metali w jabłko – miniaturowa bateria wielkości główki gwoździa wystarcza na rok lub nawet dłużej, natomiast błąd wskazań wynosi 0,0001 sekundy na dobę. Wynik ten został poprawiony dopiero w latach pięćdziesiątych wraz z wynalezieniem wspominanego już na wstępie zegara z cezowym regulatorem atomowym, urządzenia te wykraczają jednak poza ramy zakreślone dla naszej opowieści. Czy mają duszę? Nie wiem. Nie zauważyłem. Zapewne zastąpią one kiedyś rzeczywiście mniej precyzyjne, bardziej zawodne i wymagające więcej zachodu i energii tykające zegary mechaniczne tak, jak one zastąpiły kiedyś inne, mniej doskonałe urządzenia, ale chyba każdemu z nas, znużonemu hałasem męczącego dnia nic nigdy nie zastąpi ciszy spokojnego wieczoru przed kominkiem, z mruczącym kotem na kolanach i tykającym miarowo zegarem na ścianie.
I na koniec...
I tak pokrótce przedstawia się historia zegara – urządzenia najwierniej chyba ze wszystkich urządzeń technicznych towarzyszącego człowiekowi właściwie od zawsze, czuwającego nad wszystkimi jego przedsięwzięciami, wspomagającego go w pracy i wypoczynku, wskazującego mu czas snu i czuwania, jednym słowem odmierzającego szczęśliwe i te niezbyt pomyślne godziny, z których składa się każde życie.
A co to wszystko ma wspólnego z naszym regionem świętokrzyskim? Wszak nigdy tu nie było znaczących ośrodków produkujących zegary, żaden ze świętokrzyskich rzemieślników czy też artystów nie zapisał się trwale w historii tej dziedziny techniki.
A jednak ma! W położonym ok. 30 km na południe od Kielc Jędrzejowie, w niepozornej kamieniczce przy rynku, odznaczającej się jedynie czymś w rodzaju astrolabium na dachu, znajduje się największa w Polsce i jedna z największych w świecie kolekcja zegarów. Podstawę zbioru stanowią wprawdzie zegary słoneczne pochodzące z różnych epok i ze wszystkich stron świata, nie brak tu jednak zegarów wszystkich innych typów, jakie kiedykolwiek pojawiły się w użytkowaniu. Wiele ze zgromadzonych eksponatów to kolekcjonerskie rarytasy – prawdziwe unikaty wymieniane w najpoważniejszych muzealnych katalogach całego świata. Większość zegarów pokazanych na zamieszczonych w naszym opowiadaniu fotografiach pochodzi z tej kolekcji.
Właściciele zbioru i twórcy muzeum w Jędrzejowie – członkowie znanego i bardzo zasłużonego dla kraju rodu Przypkowskich – od kilkudziesięciu lat, nie bacząc na przeciwności losu, ani na tzw. „wichry historii”, wiejące tu czasem z wyjątkową siłą, cierpliwie i wytrwale gromadzili i systematyzowali swoje zbiory, doprowadzając swym działaniem do tego, że miejsce to stało się jedną z najbardziej znanych, a dla niektórych wprost najważniejszą atrakcją turystyczną naszego regionu.
Bardzo znaczną część kolekcji stanowią dzieła mistrzów niemieckich z Norymbergi, Augsburga, Brunszwiku, Monachium czy Drezna; wiele pochodzi również z krajów naszych południowych sąsiadów – głównie Czech i Moraw, gdzie istniały najważniejsze w środkowej Europie ośrodki zegarmistrzowskiego kunsztu. Jędrzejowskie muzeum jest bardzo istotnym i jednym z najbardziej widocznych śladów kultury niemieckiej, ale i południowosłowiańskiej, w naszym regionie.
Tekst i zdjęcia: Andrzej Barwicki
