زمن
قياس الزمن والتاريخ > تاريخ آلات قياس الوقت

تم اختراع عدد كبير من أجهزة القياس بهدف قياس الوقت. يُطلق على دراسة هذه الأجهزة اسم علم البنكامات.
يعود جهاز مصري إلى حوالي 1500 ق.م –شبيه بالمسطرة حرف تي- والذي كان يقيس مرور الوقت باستخدام الظل الساقط من العمود الموجود على مسطرة غير خطية. كان حرف تي يوضع شرقا في الصباح، وعند الظهر يُقلب الجهاز ليتمكن من إسقاط ظله في اتجاه المساء.
تستخدم المزولة قياسا يلقي بظله على عدد من العلامات التي تمثل الساعة. يحدد مكان سقوط الظل الساعة في المنطقة الزمنية. تعود فكرة تقسيم اليوم إلى أجزاء أصغر إلى المصريين بسبب اختراعهم المزولة والتي كانت تعمل على نظام اثني عشري. ترجع أهمية الرقم اثني عشر إلى عدد الدورات القمرية في السنة وعدد النجوم المستخدمة لحساب مرور الوقت ليلا.
كانت أكثر أجهزة العالم القديم دقة في قياس الوقت هي الساعة المائية والتي وُجدت واحدة منها في مقبرة الفرعون المصري أمنحتب الأول. كانت الساعة المائية تُستخدم في قياس الساعات حتى في الليل ولكنها كانت تتطلب ضبطا يدويا لاستكمال تدفق الماء. حافظ اليونانيون القدماء وشعوب كلدو (جنوب بلاد ما بين النهرين) على قيسهم للوقت كجزء أساسي في ملاحظاتهم الفلكية. قدم المخترعون والمهندسون العرب تحسينات على استخدام الساعات المائية حتى العصور الوسطى. في القرن الحادي عشر، اخترع المخترعون والمهندسون الصينيون أول ساعة ميكانيكة مبنية على آلية ميزان الساعة.
تستخدم الساعة الرملية سريان الرمل لقياس مرور الوقت. استُخدمت هذه الساعات في الملاحة. استخدم فرناندو ماجلان 18 ساعة رملية على كل سفينة عند إبحاره حول الكرة الأرضية في 1522.
كانت أعواد البخور والشمع تُستخدم لقياس الوقت في المعابد والكنائس حول العالم. كانت ساعات الماء ولاحقا الساعات الميكانيكية تُستخدم لتحديد أحداث الكنائس والأديرة في العصور الوسطى. بنى ريتشارد من والينجفورد (1292-1336) ساعة ميكانيكة شهيرة كآلة فلكية في حوالي 1330.
قدم غاليليو غاليلي إسهامات ضخمة في قياس الزمن بدقة، وخاصة كريستيان هوغنس مع اختراع الساعات القائمة على البندول مع اختراع جوست بورغي لعقرب الدقائق.
تأتي الكلمة الإنجليزية clock والتي تعني الساعة من الكلمة الهولندية الوسطى klocke والتي تأتي بدورها من الكلمة اللاتينية الوسطى clocca والتي أتت في آخر الأمر من اللغة الكلتية والتي تشبه الكلمات الفرنسية واللاتينية والألمانية والتي تعني الجرس. تحدد مرور الساعات في البحر بواسطة الأجراس والتي كانت تدلل على الوقت (انظر جرس سفينة). تحددت الساعات في الكنائس عن طريق الأجراس مثل البحر.
تمتد الساعات من ساعات اليد إلى الأنواع الأخرى الأكثر غرابة من الساعات. تعمل الساعات على العديد من الوسائل بما في ذلك الجاذبية والنوابض والعديد من صور القوى الكهربية، كما يضبطها العديد من الوسائل الأخرى مثل الرقاص أو البندول.
ظهرت المنبهات لأول مرة في اليونان القديمة حوالي سنة 250 ق.م في ساعة مائية تطلق صافرة. عدل كل من ليفي هتشنز وسيث توماس لاحقا على هذه الفكرة.
الكرونومتر هو أداة محمولة لتتبع الوقت والذي لا بد أن يصل إلى بعض أسس الدقة. في البداية، استُخدم المصطلح للإشارة إلى الكرونومتر البحري وهو أداة زمنية تستخدم لتحديد الطول الجغرافي باستخدام طرق الملاحة الفلكية، والتي كان جون هاريسون أول من حقق الدقة من خلالها. حديثا، تم تطبيق المصطلح أيضا على الكرونومتر الخاص بالزمن، وهي ساعة تصل إلى بعض أسس الدقة التي تضعها الشركة السويسرية COSC.
أكثر الآلات الزمنية دقة في تتبع الوقت هي الساعة الذرية، والتي تبلغ دقتها ثانية كل عدة ملايين من السنين، وتستخدم في ضبط الساعات والآلات الزمنية الأخرى.
تستخدم الساعات الذرية الانتقالات الإلكترونية في بعض الذرات لقياس الثانية. أحد أكثر الذرات المستخدمة هي ذرة عنصر السيزيوم، حيث تفحص معظم الساعات الذرية الحديثة السيزيوم بموجات الراديو لتحدد تردد اهتزازات هذه الإلكترونات. منذ 1967، حددت المنظمة الدولية للقياسات وحدة الزمن (الثانية) بناء على خواص ذرات السيزيوم. يعرف نظام الوحدات الدولي الثانية بأنها 9,192,631,770 دورة للإشعاع المقابل للانتقال بين مستويي طاقة للإلكترون من الحالة الأرضية لذرة السيزيوم.
اليوم يمكن استخدام نظام التموضع العالمي بالتنسيق مع بروتوكول وقت الشبكة لتوقيت وتزامن أنظمة قياس الوقت حول العالم.
في الكتابات الفلسفية من العصور الوسطى، كانت الذرة هي وحدة قياس الزمن حيث كان يُشار إليها بأنها أصغر وحدة ممكنة من الزمن. أول ذكر للكلمة في الإنجليزية في كتابات بيرثفيرث (كتاب علمي) في حوالي 1010-1012 حيث عرفها بأنها 1/564 من فترة الزخم (دقيقة ونصف) وبالتالي يساوي 15/94 من الثانية.
منذ مايو 2010، أصبحت أصغر وحدات تقسيم الزمن هو الأس 12 للأتوثانية (1.2 × 10−17 ثانية) وهي حوالي 3.7 × 1026 من زمن بلانك.