Straipsnių sąrašas

 

Kaip ir saulės laikrodis, taip ir klepsidra dažnai buvo kartu ir architektūrinė puošmena. Europoje ji gyvavo iki XVIII a., kol jos neišstūmė švytuoklinis laikrodis. Klepsidrą seniau plačiai naudodavo kalboms apriboti susirinkimuose, teismuose, sargybų pamainų laikui nustatyti kariuomenėje, saulės laikrodžių valandoms suvienodinti ir kt. Be to, ji parodydavo laiką ir naktį, ir ūkanotą dieną.

XIV a. pasirodė špindeliniai mechaniniai laikrodžiai, turintieji iki XVI a. tik vieną rodyklę. Jie irgi nebuvo tobuli, darydavo per parą ne mažesnę kaip 15 min. paklaidą. Tai buvo daugiausia bokštiniai laikrodžiai. Tik XVI a. pradžioje Niurnbergo šaltkalvis P. Henleinas, vietoj svorio panaudojęs plieninę spyruoklę, padarė špindelinį laikrodį, kuris jau tilpo kišenėje. 1657 m. olandų mokslininkas Hiuigensas sukonstravo švytuoklinį laikrodį. Pastarasis buvo daug tikslesnis už špindelinį. Pagaliau 1715 m. pasirodė ankerinis laikrodis. Nuo to meto laikrodžio konstrukcija iš esmės nebepasikeitė. Keitėsi tik jo matmenys, apipavidalinimas, tikslumas ir kt.

Dabar ankeriniai laikrodžiai per parą nenukrypsta daugiau nuo tikro laiko kaip 30-45 s. Laikrodžio tikslumas daugiausia priklauso nuo spyruoklės sukamojo momento pastovumo. Ką tik prisukto laikrodžio spyruoklės sukamasis momentas yra didesnis, ir laikrodis eina greičiau, negu spyruoklei baigiant išsisukti. Sukamojo momento pastovumui išlaikyti dabar yra sukonstruoti savaime prisisukantieji laikrodžiai. Juos prisuka rankos judesių energija. Tačiau prisukimo mechanizmas užima nemaža vietos, ir laikrodis yra gerokai storesnis.

Siekiant sumažinti detalių skaičių, sukonstruotas rankinis elektromechaninis laikrodis. Jis neturi prisukimo mechanizmo, spyruoklės, ankerinio paleidėjo. Srovės impulsai tiesiog paduodami per kontaktus iš miniatiūrinės baterijos į balanso apvijas. Toks laikrodis tikslesnis, tačiau gerokai brangesnis už paprastą.

Visi čia suminėti mechaniniai laikrodžiai turi balansą – tai į vieną, tai į kitą pusę besisukiojantį smagratį. Balansas svyruoja 2,5-3 kartus per sekundę. Jis turi tam tikrų trūkumų – susidaro nemaža trintis guoliuose, o, surenkant laikrodį, sunku balanso svorio centrą sutapatinti su jo sukimosi ašimi. Todėl pradėta ieškoti tobulesnės švytavimo sistemos. Dėmesį patraukė kamertonas. Jis neturi trinties taškų, jam nereikia balansavimo. Tokiu būdu kamertono virpesiai yra žymiai pastovesni už balansinę švytuoklę. Bandomųjų rankinių laikrodžių kamertonai yra iki 25 mm ilgio. Kamertonas gauna energiją virpesiams palaikyti iš 1,3 V baterijos. Jo paklaida per mėnesį ne didesnė kaip 1 min. Kasdieniniame gyvenime tokio laikrodžio tikslumo jau pilnai pakanka. Tačiau tiksliems moksliniams darbams atlikti, raketų trajektorijoms apskaičiuoti tokio tikslumo nepakanka. Pasirodė, kad specialiai pagaminta kvarco plokštelė duoda pastovesnius virpesius, negu kamertonas. Kvarco plokštelės pagrindu pagamintas laikrodis per 30 metų „paklysta“ tik 1 s. Tačiau, laikui bėgant, kvarco plokštelėje pasireiškia struktūros pakitimai, vadinami „kvarco senėjimu“. Nuo to pradeda keistis ir virpėjimo dažnumas. Vadinasi ir toks (5 pav.) laikrodis nėra ilgaamžis.

Reikėjo sukurti aukšto stabilumo laikrodį, kurio pastovusis parametras būtų mažiau priklausomas nuo išorės sąlygų. Mokslininkai apsistojo ties atomu. Jei sudėtingos plokštelės sensta, tai atomas senti negali. Pereinant atomams iš sužadintos būklės į normalią, išspinduliuojama labai stabilaus dažnumo energija. Mokslininkams pavyko sukurti atominį laikrodį, kuris daro 1 s paklaidą tik per 300 metų! Pavyzdžiui, atominiu laikrodžiu nustatyta, kad per 1959 m. pirmąjį pusmetį Žemės sukimasis aplink ašį sulėtėjo, nuo to vidutiniškai para pailgėjo viena tūkstantąją sekundės dalimi. Tačiau, kuriant atominį laikrodį, susiduriama su dideliais techniniais sunkumais, ne veltui jis pramintas „laiko fabriku“.

Dar didesniu stabilumu pasižymi radioaktyvių medžiagų gama-spinduliavimas. Apskaičiuota, kad, panaudojus gama-spinduliavimą, būtų galima pagaminti laikrodį, kuris 1 s paklaidą padarytų per 30 mln. metų. Tačiau šiuo metu dar neišspręsta tokio laikrodžio gamybos problema.

Nepaprastai tikslūs laikrodžiai darosi vis reikalingesni audringai besivystantiems mokslui ir technikai. Pavyzdžiui, aukšto stabilumo prietaisais galima būtų nesudėtingomis sąlygomis patikrinti A. Einšteino reliatyvumo teorijos išvadą, kuri tvirtina, kad dideliais greičiais skriejantis kosmonautas pasensta vėliau už Žemės gyventojus.

Vaitkus J. Laikas ir laikrodžiai// Mokslas ir gyvenimas.– 1965.– Nr. 1.– P. 9-10.