Vem uppfann klockan? Ingen enskild person

Ingen enskild person uppfann klockan. Tidmätning utvecklades stegvis under flera tusen år: från solens skuggor och vattenflöden till mekaniska urverk, pendlar, kvartsoscillatorer och atomklockor.

Frågan ”vem uppfann klockan?” får därför olika svar beroende på vilken typ av klocka man menar.

De första klockorna använde solen

De äldsta kända tidmätarna byggde på solens rörelse. Forntida egyptier använde skuggor från stavar, obelisker och andra konstruktioner för att dela in dagen.

Solur fungerar genom att en skugga förflyttar sig över en markerad skala när jorden roterar.

Metoden är enkel men har uppenbara begränsningar: den fungerar dåligt vid molnigt väder och inte alls på natten.

Vattenur gjorde tidmätning möjlig utan sol

Vattenur, ofta kallade clepsydror, mäter tid genom ett kontrollerat vattenflöde in i eller ut ur ett kärl.

Sådana konstruktioner användes i flera forntida kulturer. De gjorde det möjligt att mäta tidsintervall även inomhus och på natten.

Noggrannheten påverkades dock av bland annat vattentryck, temperatur och kärlens utformning.

Varför använder vi 60 minuter och 60 sekunder?

Vår tidsindelning har rötter i antikens matematiska traditioner, särskilt det sexagesimala systemet med basen 60 som användes i Mesopotamien.

Det betyder inte att någon sumerisk uppfinnare skapade den moderna klockan omkring 2000 f.Kr. Dagens timmar, minuter och sekunder är resultatet av en lång utveckling av astronomi, matematik och tidmätning.

Mekaniska klockor dyker upp i medeltidens Europa

De första europeiska mekaniska klockorna uppstod under slutet av 1200-talet och början av 1300-talet.

De drevs ofta av vikter och reglerades av ett spärrverk, ett så kallat escapement. Tidiga tornur behövde inte ha någon urtavla; deras viktigaste uppgift kunde vara att slå en klocka vid bestämda tider.

Vem som byggde den allra första fungerande mekaniska klockan är inte känt.

Escapementet gjorde mekaniska klockor möjliga

En mekanisk klocka behöver både en energikälla och en mekanism som släpper fram energin i kontrollerade steg.

Escapementet gör just detta. Det låter kugghjulen röra sig lite i taget och kopplar drivkraften till en regelbunden svängning.

I tidiga ur var denna reglering relativt ojämn, vilket gjorde att klockorna kunde gå fel med många minuter per dygn. Senare pendlar och balansfjädrar förbättrade stabiliteten kraftigt.

Peter Henlein uppfann inte klockan

Den tyske låssmeden och urmakaren Peter Henlein kopplas ofta till tidiga bärbara ur omkring början av 1500-talet.

NIST beskriver hur fjäderdrivna klockor utvecklades omkring 1500–1510 och gjorde mindre, flyttbara ur möjliga.

Det gör Henlein viktig i fickurets förhistoria, men mekaniska klockor hade funnits i århundraden innan han arbetade.

Pendelklockan gav ett stort precisionssprång

Galileo Galilei studerade pendelns rörelse och skissade en idé till pendelklocka, men byggde ingen färdig modell.

Den nederländske vetenskapsmannen Christiaan Huygens lät 1656 bygga den första praktiska pendelklockan. NIST anger att dess fel var mindre än ungefär en minut per dygn, vilket var ett stort steg framåt.

Senare förbättringar minskade felet ytterligare och gjorde pendelklockan till en central tidstandard under flera århundraden.

Minut- och sekundvisare kom gradvis

Tidiga mekaniska ur var inte tillräckligt exakta för att en sekundvisare skulle vara särskilt meningsfull.

När urverken blev bättre under 1500- och 1600-talen började fler klockor visa minuter och så småningom sekunder.

Det är därför tveksamt att tillskriva minutvisaren en enda universell uppfinnare. Olika urmakare utvecklade visningssystem parallellt.

Väckarklockan har också äldre föregångare

Levi Hutchins byggde 1787 en välkänd amerikansk mekanisk väckarklocka som kunde ringa vid en bestämd tid på morgonen.

Han var däremot inte först i historien med idén att låta ett urverk utlösa en signal. Mekaniska klockor med alarmfunktioner hade förekommit tidigare.

Hans konstruktion är därför ett exempel på utvecklingen av väckarklockan, inte på uppfinningen av alarmprincipen.

Järnvägar gjorde gemensam tid viktig

Före industrialiseringen kunde olika städer använda lokal soltid. När järnvägar och telegraf band samman stora områden blev sådana tidsskillnader opraktiska.

Under 1800-talet började standardiserad tid användas i allt större skala. Tidszoner och nationella standarder gjorde det möjligt att samordna tidtabeller, kommunikation och handel.

Klockans historia handlar därför inte bara om att mäta tid mer exakt, utan också om att människor enades om vilken tid som skulle gälla.

Kvartsklockor tog över mycket av vardagstidmätningen

Under 1920-talet utvecklades klockor där en kvartskristalls mycket stabila vibrationer används som frekvensreferens.

Kvartsens piezoelektriska egenskaper gör att kristallen kan hållas i regelbunden elektrisk svängning. Elektroniken räknar svängningarna och omvandlar dem till tid.

Kvartsklockor blev betydligt stabilare och billigare än avancerade mekaniska ur och dominerar fortfarande många väggur, armbandsur och elektroniska system.

Atomklockan förändrade definitionen av exakt tid

År 1949 demonstrerade NIST:s föregångare en tidig atomklocka baserad på ammoniakmolekylers resonans.

Senare cesiumklockor blev mycket noggrannare. Sedan 1967 definieras SI-sekunden genom en bestämd övergångsfrekvens i cesium-133-atomen.

Moderna tidsstandarder bygger därför inte längre på jordens rotation eller ett mekaniskt pendelur.

UTC knyter ihop atomtid och vardagstid

Internationell atomtid skapas genom jämförelser mellan många atomklockor. Den civila tid som används internationellt kallas UTC.

UTC hålls nära jordens rotation genom det internationella systemet för tidsstandarder. Nationella tidslaboratorier distribuerar sedan exakt tid till telekommunikation, navigering, finanssystem och andra tekniska tjänster.

En modern mobiltelefon visar alltså tid som ytterst är kopplad till ett globalt nät av mycket precisa klockor.

Klockans historia är en kedja av uppfinningar

Teknik	Ungefärlig period	Viktig förändring
Solur	forntiden	skuggan visar tid på dagen
Vattenur	forntiden	tid kan mätas utan solljus
Mekaniska ur	1200–1300-tal	regelbundet urverk med escapement
Fjäderdrivna bärbara ur	kring 1500	mindre klockor blir möjliga
Pendelur	1650-tal	kraftigt förbättrad noggrannhet
Kvartsur	1920-tal	elektroniskt stabil frekvensreferens
Atomklockor	från 1949	atomära övergångar används som standard

Klockan är alltså inte en uppfinning med ett enda namn och årtal. Den moderna tidmätningen är resultatet av många kulturer, urmakare, fysiker och ingenjörer som successivt gjort mätningen mer portabel och exakt.