Zaman ölçü birimleri ve ölçüm aletleri
SMD MiSiM
ZAMAN ÖLÇME ALETLERİ
Sponsorlu Bağlantılar
İnsanlar eski çağlardan beri zaman ölçme zorunlusunu duymuşlardır. Araştırmalar, tarihin eski dönemlerinde zaman ölçmek için ilginç yöntemlerden yararlanıldığını göstermektedir. Örneğin kimi ülkelerde konuşmacılara tanınan konuşma süresinin, su saati ile belirlendiği anlaşılmaktadır. Su saati alt ucu delikli bir cam huniydi. Huninin içindeki su delikten dışarıya damla damla akıyordu. Konuşma süresi, suyun boşalmasıyla sona erdiğinden her konuşmaya ayrı süre boyunca konuşma hakkı tanınmış oluyordu. Daha sonraları bu sistem geliştirildi. Huninin altındaki deliklerden akan su, içinde bir okun yüzdüğü ve kenarları derecelere bölünmüş bir kapta toplanıyordu. Okun gösterdiği dereceye bakarak zaman ölçülüyordu. Bu aygıtla en küçük zaman birimlerini ölçmek mümkündü:
Kum saati, yağ saati, Güneş saati: Günümüzde artık süs eşyası ya da oyuncak görevi gören kum saatinden, eski çağlarda daha çok gemicilikte yararlanılıyordu. Kum saati, iki cam yuvarın uç uca birleştirilmesiyle meydana getirilir. Yuvarlar, daracık bir boruyla, birbirlerine bağlıdır. Yuvarlardan birinin içinde ince kum vardır. Saat ters çevrilince kum borudan, aşağıdaki yuvara doğru akar. Üst yuvardaki kumun aşağıdaki yuvara akarak boşalma süresi hep aynıdır.
Ortaçağ’da yaygın olarak kullanılan yağ saatleri, daha önceleri de bazı bölgelerde kullanılmıştır. Bu saat belirli bir sürede yağ yakan bir lambaydı. Lamba yanarken harcanan yağ miktarına göre zaman ölçülüyordu. Öte yandan, yanan bir mumun Üzerine işaretler çizerek de zaman ölçümü yapılıyordu. Eski Ve Ortaçağ’larda kullanılan tüm sistemler sadece zaman aralıklarını ölçmeye yaramış, fakat günleri göstermemiştir. Mısırlılar, Asurlular, Bâbilliler ise zamanı ölçmek için, Güneş’in durumuna göre dikilitaşların etrafında meydana gelen gölgeyi izlerlerdi. Bu yöntem geliştirilerek Güneş saati yapılmıştır. Güneş saati, bir çubuğun derecelenmiş tam ya da yarım bir dairenin üzerine düşen gölgesi izlenerek kullanılır. Özellikle hol güneşli, ülkelerde büyük bir yaygınlığa kavuşan Güneş saatleri birkaç yüzyıl öncesine dek büyük yapıların cephelerine de yerleştirilirdi- Taşınabilir. Güneş saatleri da yapılmıştır. Tabii ki bu tür saatler geceleri ya de kapalı havalarda kullanılamazlar.
Öte yandan, zaman ölçümü günün süresine göre ölçülür; günün süresi ise mevsimlere göre uzayıp kısalır.
İlk saatler: Saat yapımı konusunda yüzyıllar boyunca herhangi bir ilerleme görülmemiş, zaman ölçümü yukarıda değindiğimiz, kum, yağ ve Güneş saatleri aracılığıyla yapılmıştır. Bu konudaki ilk gelişmeler İslam ülkelerinde gerçekleşmiştir. Nitekim dokuzuncu yüzyılın başlarında Abbasi. Halifesi Harunreşit’in Frank imparatoru Şarlman’a (Charlemagne) hediye ettiği çalar saat, Avrupa’da görülmemiş bir, ilgi-uyandırmıştı. Bu saatin nasıl bir düzene sahip olduğu iyi bilinmemekle beraber, bir ağırlık aracılığıyla hareket ettiği ve bronz, bir çanak içine düşen metal yuvarların çıkardığı seslerle saatleri haber verdiği bilinmektedir.
On dördüncü, yüzyılda Avrupa’da çan kulelerine ve kalelere anıtsal denilebilecek saatler takılmıştı. Basit bir mekanizmaya sahip olan, bu saatler, bir merdaneye sarılmış ipin ucuna asılı bil” ağırlıkla çalışıyorlardı. Yerçekimi ile aşağıya çekilen, ağırlık ip aracılığıyla, dişlilere, bağlı merdaneyi döndürüyordu. Dişlilerin hareketi, ise akrebi çalıştırıyordu.
On beşinci, yüzyılın ortalarında Avrupa saraylarında çalar saat kullanılmaya haşlandı. Bugün sabahları uyanabilme kolaylığı; sağlayan çalar saatlerin öncüsüydü bu çalar saatler Çok geçmeden saatçilik alanında büyük bir aşama gerçekleştirilerek’ taşınabilir saatler yapıldı. Nürnberg kentinde yapıldıkları ve yumurta biçiminde oldukları için “Nürnberg yumurtaları” olarak adlandırılan bu süslü saatler, çok pahalı metallerden yapılmıştı. Boyunda ya da cepte taşınıyorlardı Ne var ki bu saatler zamanı hatasız olarak göstermiyorlardı. Gerçektende gerek taşınabilir saatlerin, gerek ağırlık asılı saatlerin dakikaları gösteren bir yelkovanı yoktu. Sadece saatleri gösteriyorlardı. Kurulunca hızlı çalışıyorlar sonra gitgide yavaşlıyorlardı. Bu tür basit saatlerin üretimi bile karmaşık ve oldukça uzmanlık isteyen bir işti. Bu nedenle saatçilik mesleği babadan oğla geçen bir niteliğe büründü. On beşinci yüzyılın ikinci yarısında İtalya, Fransız ve Hollandalı saatçi ustaları İsviçre’nin Cenevre kentinde saatçilik endüstrisinin temelini attılar. Saatçilik, İsviçre’de; zamanla daha gelişti ve bu ülke, dünyanın en kaliteli saatlerini üreten ülke olarak kazandı.
Elektrikli saatler, elektronik saatler, atom saatleri: Daha sonraki yüzyıllarda makineli saatler, duyarlı aletlerin gelişmesiyle ve metallerin işlenmesinde uygulanan yeni yöntemlerle daha kusursuz ve karmaşık bir yapıya ulaşmıştır. Bu saatleri, dakikaları ve saniyeleri gösteren akrep, yelkovan ve saniye göstericisi vardır, Her üç: göstergenin hareketi bir dişli çarklar sisteminin uyumlu hareketleriyle sağlanır. Mekanik elektrikli saatler arasında, ağırlık veya yay (zemberek) yerine elektrik motoruyla çalışanlar da vardır. Yayla çalışan saatlerin çoğunda kurma kolu kaldırılmıştır; bu saatler kendi kendine kurulur hale getirilmiştir. Kendiliğinden kurulan saatlerde içi gaz doldurul- , muş metal bir silindir vardır. Ufak bir sıcaklık değişmesinde genleşen ya da daralan bu gaz, kurma yayına bağlı pistonu harekete geçirir. Otomatik kurmalı diğer bir sistemde ise saatin içinde bulunan bir çember, saati takan kişinin en ufak kol hareketiyle dönerek saatin kendi kendine kurulmasını sağlar. Mekanik saatlerin yerini artık yavaş yavaş ekonomik ve daha duyarlı olan elektronik saatler almaya başlamıştır. Elektronik saatler, frekans metre (frekansı ölçen aygıt) gibi elektronik denetim aygıtlarından türemiştir. Bu saatler bütünüyle elektronik bileşenlerden oluşur; hiçbir hareketli mekanik parçaları yoktur. Zaman ölçme düzenliliği saat içindeki bir kuvars kristaliyle elde edilir. Bu kristal elektriksel olarak uyarılınca saniyede milyonları bulan titreşimler yapar. Elektronik bir devre bu titreşimleri toplar. Toplanan titreşim belirli bir miktara ulaşınca, kuvars, saniye, dakika ve saati belirleyen sayıları küçük bir ekran üzerine yansıtır.
Zamanı en doğru şekilde atom saati gösterir. Atom saatinde bazı atomların yüksek frekanslı titreşimlerinden yararlanılır. Bir atom saati yılda saniyenin binde onu kadar hata yapar. Tabii ki günlük yaşamda böylesine duyarlı bir saate gereksinme duyulmaz. Ama bazı laboratuar deneyleri için bu denli kesinlik gerekir.
Saat ayarı: Zaman ölçümünde farklı sistemlere göre yapılan ölçmeler farklı sonuçlar ortaya koyacağı için karışıklıklar yaratır. Bu nedenle bütün Dünya ülkeleri için geçerli olacak ölçme sistemlerine göre ayar yapılmaktadır. Uluslar arası saat bürosu, birim olarak alınan gök günlüğü zamanına göre yerel saat ayarlamaları yapar. Bir başka saat ayan ise Greenwich ortalama saat ayandır. Bu sistemle Greenwich gözlemevinin üzerinden geçen meridyen başlangıç meridyeni kabul edilir ve Dünya 24 saat meridyenine (saat dilimi) bölünür.
Kum saati, yağ saati, Güneş saati: Günümüzde artık süs eşyası ya da oyuncak görevi gören kum saatinden, eski çağlarda daha çok gemicilikte yararlanılıyordu. Kum saati, iki cam yuvarın uç uca birleştirilmesiyle meydana getirilir. Yuvarlar, daracık bir boruyla, birbirlerine bağlıdır. Yuvarlardan birinin içinde ince kum vardır. Saat ters çevrilince kum borudan, aşağıdaki yuvara doğru akar. Üst yuvardaki kumun aşağıdaki yuvara akarak boşalma süresi hep aynıdır.
Ortaçağ’da yaygın olarak kullanılan yağ saatleri, daha önceleri de bazı bölgelerde kullanılmıştır. Bu saat belirli bir sürede yağ yakan bir lambaydı. Lamba yanarken harcanan yağ miktarına göre zaman ölçülüyordu. Öte yandan, yanan bir mumun Üzerine işaretler çizerek de zaman ölçümü yapılıyordu. Eski Ve Ortaçağ’larda kullanılan tüm sistemler sadece zaman aralıklarını ölçmeye yaramış, fakat günleri göstermemiştir. Mısırlılar, Asurlular, Bâbilliler ise zamanı ölçmek için, Güneş’in durumuna göre dikilitaşların etrafında meydana gelen gölgeyi izlerlerdi. Bu yöntem geliştirilerek Güneş saati yapılmıştır. Güneş saati, bir çubuğun derecelenmiş tam ya da yarım bir dairenin üzerine düşen gölgesi izlenerek kullanılır. Özellikle hol güneşli, ülkelerde büyük bir yaygınlığa kavuşan Güneş saatleri birkaç yüzyıl öncesine dek büyük yapıların cephelerine de yerleştirilirdi- Taşınabilir. Güneş saatleri da yapılmıştır. Tabii ki bu tür saatler geceleri ya de kapalı havalarda kullanılamazlar.
Öte yandan, zaman ölçümü günün süresine göre ölçülür; günün süresi ise mevsimlere göre uzayıp kısalır.
İlk saatler: Saat yapımı konusunda yüzyıllar boyunca herhangi bir ilerleme görülmemiş, zaman ölçümü yukarıda değindiğimiz, kum, yağ ve Güneş saatleri aracılığıyla yapılmıştır. Bu konudaki ilk gelişmeler İslam ülkelerinde gerçekleşmiştir. Nitekim dokuzuncu yüzyılın başlarında Abbasi. Halifesi Harunreşit’in Frank imparatoru Şarlman’a (Charlemagne) hediye ettiği çalar saat, Avrupa’da görülmemiş bir, ilgi-uyandırmıştı. Bu saatin nasıl bir düzene sahip olduğu iyi bilinmemekle beraber, bir ağırlık aracılığıyla hareket ettiği ve bronz, bir çanak içine düşen metal yuvarların çıkardığı seslerle saatleri haber verdiği bilinmektedir.
On dördüncü, yüzyılda Avrupa’da çan kulelerine ve kalelere anıtsal denilebilecek saatler takılmıştı. Basit bir mekanizmaya sahip olan, bu saatler, bir merdaneye sarılmış ipin ucuna asılı bil” ağırlıkla çalışıyorlardı. Yerçekimi ile aşağıya çekilen, ağırlık ip aracılığıyla, dişlilere, bağlı merdaneyi döndürüyordu. Dişlilerin hareketi, ise akrebi çalıştırıyordu.
On beşinci, yüzyılın ortalarında Avrupa saraylarında çalar saat kullanılmaya haşlandı. Bugün sabahları uyanabilme kolaylığı; sağlayan çalar saatlerin öncüsüydü bu çalar saatler Çok geçmeden saatçilik alanında büyük bir aşama gerçekleştirilerek’ taşınabilir saatler yapıldı. Nürnberg kentinde yapıldıkları ve yumurta biçiminde oldukları için “Nürnberg yumurtaları” olarak adlandırılan bu süslü saatler, çok pahalı metallerden yapılmıştı. Boyunda ya da cepte taşınıyorlardı Ne var ki bu saatler zamanı hatasız olarak göstermiyorlardı. Gerçektende gerek taşınabilir saatlerin, gerek ağırlık asılı saatlerin dakikaları gösteren bir yelkovanı yoktu. Sadece saatleri gösteriyorlardı. Kurulunca hızlı çalışıyorlar sonra gitgide yavaşlıyorlardı. Bu tür basit saatlerin üretimi bile karmaşık ve oldukça uzmanlık isteyen bir işti. Bu nedenle saatçilik mesleği babadan oğla geçen bir niteliğe büründü. On beşinci yüzyılın ikinci yarısında İtalya, Fransız ve Hollandalı saatçi ustaları İsviçre’nin Cenevre kentinde saatçilik endüstrisinin temelini attılar. Saatçilik, İsviçre’de; zamanla daha gelişti ve bu ülke, dünyanın en kaliteli saatlerini üreten ülke olarak kazandı.
Sarkaç ve denge çarkı: On altıncı yüzyılda Galileo Galilei ve Huygens gibi bilim adamlarının sarkaç konusunda yaptıkları çalışmalar sonucunda saatlerin hareketini düzenli kılmak mümkün olmuştur. Bu teknik bugün çok basit gibi görünür. Oysa o zamanlar, sarkacın dönemsel hareketlerini dişlilerin dönüşü ile uyumlu kılan düzeneği bulmak hiç de kolay, olmamıştır.
Saatin çalışma mekanizması kınaca şöyledir: Dişli çark bir yandan yayın veya ağırlığın çekimi tarafından dönmeye, bir yandan da çapanın etkisiyle durmaya zorlanır.
Çapa sarkaca bağlı olup, ana çarkın bir dişini, sadece sarkaç en büyük salınımı yaptığı zaman serbest bırakır. Böylece çark aman içinde düzenli küçük harekeler yapar.
Taşınabilir saatler de aynı mekanizmaya çalışırlar. Fakat bunlarda hareket denge çarkı aracılığıyla düzenlenir. Tabii bu mekanizmada da iki yöndeki hareket arasında geçen zaman aralığı; belirlenen ölçü birimine eşit Olacak şekilde, ayarlanmıştır.
Günler yirmi dört saate ayrılırken, her saat altmış dakikaya, her dakika da altmış saniyeye bölünmüştür. Bu sınıflandırmanın doğaya uygun olmadığını hemen belirtmek gerekir. Gerçekten de günlerin yirmi dört yerine yirmi saate, saatlerin altmış yerine yüz dakikaya bölünmesinde herhangi bir engel yoktur. Bu bir uzlaşma sorunudur; nitekim Dünya’daki ülkelerin tümü bu bölünmeyi benimseme yoluna gitmişlerdir. Aynı uzlaşma uzunluk, ağırlık gibi ölçü birimlerinde de geçerlidir. Elektrikli saatler, elektronik saatler, atom saatleri: Daha sonraki yüzyıllarda makineli saatler, duyarlı aletlerin gelişmesiyle ve metallerin işlenmesinde uygulanan yeni yöntemlerle daha kusursuz ve karmaşık bir yapıya ulaşmıştır. Bu saatleri, dakikaları ve saniyeleri gösteren akrep, yelkovan ve saniye göstericisi vardır, Her üç: göstergenin hareketi bir dişli çarklar sisteminin uyumlu hareketleriyle sağlanır. Mekanik elektrikli saatler arasında, ağırlık veya yay (zemberek) yerine elektrik motoruyla çalışanlar da vardır. Yayla çalışan saatlerin çoğunda kurma kolu kaldırılmıştır; bu saatler kendi kendine kurulur hale getirilmiştir. Kendiliğinden kurulan saatlerde içi gaz doldurul- , muş metal bir silindir vardır. Ufak bir sıcaklık değişmesinde genleşen ya da daralan bu gaz, kurma yayına bağlı pistonu harekete geçirir. Otomatik kurmalı diğer bir sistemde ise saatin içinde bulunan bir çember, saati takan kişinin en ufak kol hareketiyle dönerek saatin kendi kendine kurulmasını sağlar. Mekanik saatlerin yerini artık yavaş yavaş ekonomik ve daha duyarlı olan elektronik saatler almaya başlamıştır. Elektronik saatler, frekans metre (frekansı ölçen aygıt) gibi elektronik denetim aygıtlarından türemiştir. Bu saatler bütünüyle elektronik bileşenlerden oluşur; hiçbir hareketli mekanik parçaları yoktur. Zaman ölçme düzenliliği saat içindeki bir kuvars kristaliyle elde edilir. Bu kristal elektriksel olarak uyarılınca saniyede milyonları bulan titreşimler yapar. Elektronik bir devre bu titreşimleri toplar. Toplanan titreşim belirli bir miktara ulaşınca, kuvars, saniye, dakika ve saati belirleyen sayıları küçük bir ekran üzerine yansıtır.
Zamanı en doğru şekilde atom saati gösterir. Atom saatinde bazı atomların yüksek frekanslı titreşimlerinden yararlanılır. Bir atom saati yılda saniyenin binde onu kadar hata yapar. Tabii ki günlük yaşamda böylesine duyarlı bir saate gereksinme duyulmaz. Ama bazı laboratuar deneyleri için bu denli kesinlik gerekir.
Saat ayarı: Zaman ölçümünde farklı sistemlere göre yapılan ölçmeler farklı sonuçlar ortaya koyacağı için karışıklıklar yaratır. Bu nedenle bütün Dünya ülkeleri için geçerli olacak ölçme sistemlerine göre ayar yapılmaktadır. Uluslar arası saat bürosu, birim olarak alınan gök günlüğü zamanına göre yerel saat ayarlamaları yapar. Bir başka saat ayan ise Greenwich ortalama saat ayandır. Bu sistemle Greenwich gözlemevinin üzerinden geçen meridyen başlangıç meridyeni kabul edilir ve Dünya 24 saat meridyenine (saat dilimi) bölünür.
Son düzenleyen Safi; 17 Nisan 2016 21:40
