قديمة قدم الزمن: الاختراع القديم للساعة المائية

اليوم، يبدو أن القدرة على تتبع الوقت تعتبر أمرا مفروغا منه. يحتاج المرء ببساطة إلى إلقاء نظرة على الساعة أو الساعة أو الهاتف المحمول لمعرفة الوقت المحدد، حتى وصولاً إلى أقرب ثانية. قبل اختراع مثل هذه الأدوات التي تعمل بالبطارية، كان ضبط الوقت يتم بشكل مختلف تمامًا. في العالم القديم، على سبيل المثال، كانت الساعات الشمسية شائعة الاستخدام. لكن هذه الطريقة لقياس الوقت كانت لها عيوبها. وبطبيعة الحال، فإن الساعات الشمسية لن تعمل إلا عندما يكون هناك ضوء الشمس، ولا يمكنها الحفاظ على تقسيم ثابت للوقت. وللتعويض عن هذه العيوب تم اختراع الساعة المائية. على الرغم من أنه لا أحد متأكد من متى أو أين تم صنع أول ساعة مائية، فإن أقدم مثال معروف يرجع تاريخه إلى عام 1400 قبل الميلاد، وهو موجود في مقبرة الفرعون المصري أمنحتب الثالث.

في العالم القديم، كان هناك شكلان من الساعات المائية: التدفق الخارجي والتدفق الداخلي. في الساعة المائية للتدفق الخارجي، تم تحديد الجزء الداخلي من الحاوية بخطوط القياس. كانت الحاوية مملوءة بالماء، مما سمح لها بالتسرب بوتيرة ثابتة. تمكن المراقبون من معرفة الوقت عن طريق قياس التغير في مستوى الماء. اتبعت ساعة المياه المتدفقة نفس مبدأ ساعة التدفق للخارج، أي التنقيط المستمر للمياه. وعلى عكس الأخير، كانت قياسات الأول في حاوية ثانية بدلاً من ذلك. واستناداً إلى كمية المياه المتساقطة من الحاوية الأولى، كان بمقدور المرء معرفة مقدار الوقت الذي مر.

الساعة المائية القديمة بالكرنك

تعود أقدم ساعة مائية ذات دليل ملموس إلى ما يقرب من 1417-1379 قبل الميلاد، ويعود تاريخها إلى حكم أمنحتب الثالث، عندما كانت تستخدم داخل معبد آمون رع في الكرنك. تم العثور على أول ذكر مسجل للساعة المائية في نقش قبر مسؤول البلاط أمنمحات، من القرن السادس عشر قبل الميلاد في مصر.

الساعة المائية للكرنك موجودة الآن بالمتحف المصري. (متحف مصر)

تم اكتشاف الكرنك كليبسيدرا مجزأة ومصنوعة من المرمر. ويشبه تصميمه تصميم أصيص زهور كبير الحجم، ويتميز برسومات مميزة مرتبة في ثلاثة صفوف أفقية من الخارج، بالإضافة إلى صورة صغيرة للملك أمنحتب الثالث.

تحتوي الساعة المائية على 12 عمودًا منحوتًا مع 11 علامة متباعدة تمثل ساعات الليل. تتدفق المياه من خلال ثقب صغير يقع في منتصف القاع، وتخرج إلى الخارج تحت شخصية قرد البابون الجالس. لمعرفة الوقت، كان الأفراد ينظرون إلى الحوض، ويلاحظون مستوى المياه ويحددون الوقت بناءً على أقرب علامة متباعدة.

مقدمة للساعات المائية في اليونان القديمة

حوالي عام 325 قبل الميلاد، بدأ استخدام الساعات المائية من قبل اليونانيين، الذين أطلقوا على هذا الجهاز اسم “”. ساعة مائية (“سارق الماء”). أحد استخدامات الساعة المائية في اليونان، وخاصة في أثينا، كان لتوقيت الخطب في المحاكم. وتشير بعض المصادر الأثينية إلى أن الساعة المائية كانت تستخدم في خطب العديد من مشاهير اليونانيين، ومن بينهم أرسطو، وأريستوفانيس الكاتب المسرحي، وديموسثينيس رجل الدولة. بصرف النظر عن توقيت خطاباتهم، منعت الساعة المائية أيضًا أن تستمر خطاباتهم لفترة طويلة جدًا. اعتمادًا على نوع الخطاب أو المحاكمة الجارية، سيتم ملء الأوعية بكميات مختلفة من الماء.

رسم توضيحي يصور ساعة مائية، تتميز بأنها آلية أو جهاز تنظيم ذاتي. عند دخول الماء، يصعد تمثال صغير ويشير إلى الساعة الحالية من اليوم. تؤدي المياه الزائدة إلى تشغيل آلية التروس، مما يسهل دوران الأسطوانة لضبط فترات الساعات وفقًا للتاريخ الحالي. كان لدى اليونانيين والرومان القدماء اثنتي عشرة ساعة من شروق الشمس إلى غروبها. ونظرًا للاختلاف في طول النهار بين الفصول، فقد تم إطالة ساعات الصيف مقارنةً بساعات الشتاء. (المجال العام)

لكن الساعة المائية لم تكن خالية من العيوب. أولًا، كان هناك حاجة لضغط ثابت من الماء للحفاظ على تدفق الماء بمعدل ثابت. ولحل هذه المشكلة، تم تزويد الساعة المائية بالمياه من خزان كبير يتم فيه الاحتفاظ بالمياه عند مستوى ثابت. ويمكن رؤية مثال على ذلك في “برج الرياح” الذي بناه عالم الفلك اليوناني أندرونيكوس في أثينا خلال القرن الأول قبل الميلاد. لا يزال قائمًا، وهو عبارة عن هيكل رخامي مثمن الشكل يبلغ ارتفاعه 42 قدمًا (12.8 مترًا) وقطره 26 قدمًا (7.9 مترًا).

يواجه كل جانب من جوانب المبنى الثمانية نقطة من البوصلة وهو مزين بإفريز من الأشكال البارزة التي تمثل الرياح التي تهب من هذا الاتجاه. أدناه، على الجوانب المواجهة للشمس، توجد خطوط الساعة الشمسية. كان الهورولوجيوم يعلوه ريشة طقس على شكل تريتون برونزي ويحتوي على ساعة مائية (clepsydra) لتسجيل الوقت الذي لا تكون فيه الشمس مشرقة.

تم بناء برج الرياح على يد عالم الفلك أندرونيكوس في القرن الأول قبل الميلاد ويقع في أغورا الرومانية في أثينا. لقد كانت ساعة مائية، ومزولة شمسية، ودوارة طقس. (جورج إي. كورونايوس/سي سي بي-سا 2.0)

المعايرة الموسمية للساعات المائية

مشكلة أخرى تتعلق بالساعة المائية هي أنه نظرًا لاختلاف طول النهار والليل باختلاف الفصول، كان من الضروري معايرة الساعات كل شهر. وتم استخدام عدة حلول لمواجهة هذه المشكلة. على سبيل المثال، تم استخدام قرص به 365 فتحة بأحجام مختلفة لتنظيم تدفق المياه. يتوافق الثقب الأكبر مع الانقلاب الشتوي، حيث سيكون النهار أقصر، بينما يتوافق الثقب الأصغر مع أطول يوم في السنة، وهو الانقلاب الصيفي. وكان هذان الثقبان على طرفي نقيض من القرص، مع ترتيب الفتحات الأخرى بينهما بأحجام متزايدة أو متناقصة. تتوافق الثقوب مع أيام السنة ويتم تدويرها بفتحة واحدة في نهاية كل يوم.

على الرغم من أن المبدأ الأساسي للمياه هو مبدأ بسيط نسبيًا، إلا أنه كانت هناك بعض التحديات المتعلقة بفيزياء ضغط المياه وتغير الفصول التي كان على القدماء التعامل معها، مما أدى إلى أن تصبح الساعات المائية أكثر تعقيدًا بمرور الوقت. عند مقارنتها بالسهولة التي نتتبع بها الوقت اليوم، يبدو أننا قطعنا شوطا طويلا.

الصورة العليا: صور للساعة المائية القديمة، الساعة المائية المصرية. المصدر: اليسار؛ أمين المحفوظات/أدوبي ستوك، صحيح؛ متحف مصر

بواسطة حوتي