Saat: Kim, Ne Zaman İcat Etti?

“Vakit nakittir.” sözü zamanın çok değerli olduğunu ve boş yere harcanmaması gerektiğini anlatır. Zamanı verimli kullanmak için günlük hayatımızı planlar ve buna uygun hareket etmeye çalışırız. Bu konuda en büyük yardımcımız ise saatler. Bugün her ne kadar zamanı çoğunlukla cep telefonu, tablet ve bilgisayar üzerindeki dijital göstergeler üzerinden takip etsek de saatleri kolumuza takarak ya da ev, okul, iş yerlerinin duvarlarına asarak kullanmaya devam ediyoruz. Peki geçmiş çağlarda insanlar zamanı nasıl ölçüyordu? Günümüzde kullanılan saatler nasıl ortaya çıktı? Gelin şimdi saatin icadı üzerine tarihî bir yolculuğa çıkalım.

Eski Çağlarda Zaman Ölçümü

"Saati kim buldu?" sorusunu cevaplamadan önce geçmişte zamanın nasıl ölçüldüğüne bakalım. Eski çağlarda Güneş’in doğup batması ve yıldızların gökyüzünde görünüp kaybolmasından ibaret olan zaman kavramı özellikle insanların yerleşik hayata geçip tarım yapmasıyla değişmeye başladı. Artık hayvanların düzenli olarak beslenmesi, tarım ürünlerinin belirli zamanlarda ekilmesi ve sulanması, hasat sonrası ürünlerin belirli saatlerde pazar yerlerine taşınması gerekiyordu. Bu ihtiyaçlar insanları zamanı ölçmek için farklı yöntemler aramaya teşvik etti. 

Güneş Saati

Zamanı ölçmek için faydalanılan ilk aletlerden biri olan güneş saatleri, MÖ 4000’lerde Eski Mısır’da icat edildi. Güneş saatlerinde düz bir yüzeyin üzerine bir çubuk yerleştiriliyor ve çubuğun Güneş’in açısına bağlı olarak oluşturduğu gölgenin uzunluğu takip ediliyordu. Başlangıçta oldukça basit olan bu saatler, bir süre sonra geliştirildi ve üzerine zaman dilimlerini gösteren kadranlar eklendi. O dönemlerde Mısır’da 12 tabanlı sayı sistemi kullanılıyordu. Daha sonra bu sistem Babilliler döneminde “60” sayısını temel alan “altılı” bir sayı sistemine dönüştürüldü. Saatin 60 dakika, bir günün 24 saat (12 saat gündüz, 12 saat gece), bir dairenin çevrisinin 360 derece olmasının temelinde 12 ve 60 tabanlı sistemler yer alır. Güneş saatinin en büyük dezavantajı ise bulutlu havalarda ve geceleri güneş ışığı olmadığı için kullanılamamasıydı.

Güneş saati 

Su Saati 

Güneş saatinin işlevsiz olduğu durumlar için icat edilen su saatlerinin Eski Mısır’da ortaya çıktığı, daha sonra farklı medeniyetler tarafından geliştirildiği tahmin ediliyor. Farklı türleri bulunan su saatlerinin en yaygın olanı tam bir günde yani 24 saatte boşalan büyük bir su kabından oluşuyordu. Kabın altında bir delik, içinde ise geçen zamanı temsil eden çizgiler bulunuyordu. Su bu delikten yavaş yavaş akarken suyun seviyesi bu çizgilerden birine geldiğinde “birim zaman” kadar vakit geçtiği anlaşılıyordu.

Su saati

Çinliler ise bir kaptan başka bir kaba akan, biri boşalınca öteki kabı dolduran suyla zamanın belirlendiği daha farklı bir su saati kullanıyorlardı. 

Su saatinin en ünlü örneklerden birini Müslüman bilgin el-Cezerî tasarladı. El-Cezerî’nin geliştirdiği filli su saatiyle ilgili detaylı bilgi için tıklayın.

El-Cezerî tarafından geliştirilen filli su saati. Filli su saatini Konya, Bursa ve Kocaeli bilim merkezlerini ziyaret ederek daha yakından inceleyebilirsiniz.

Mum Saati

İlk kullanım yeri ve zamanı bilinmeyen mum saati, Japonya'da 10. yüzyılın başlarına kadar kullanıldı. Bu saatlerde mum yandıkça mumun üzerindeki ya da arkasında bulunan tahta çubuktaki işaretlere bakılarak ne kadar zaman geçtiği belirleniyordu.

Mum saati

Kum Saati

Kum saatlerinde üst üste bulunan iki cam fanusun içerisindeki kum birinden diğerine akardı. Kum saati daha çok belirli bir sürenin başlangıcını ve bitişini göstermek için kullanılırdı.

Kum saati

Mekanik Saatler

İlk mekanik saatler 1300’lü yıllarda kullanılmaya başlandı. Serbest düşmesi engellenmiş yani belirli bir noktadan yavaş yavaş aşağı inen ağırlıkların çarkları döndürdüğü bu saatler zamanı hassas bir şekilde ölçemiyordu. Günde yaklaşık 15 dakikadan fazla saptıkları için her gün yeniden ayarlanmaları gerekiyordu. 

1500’lü yılların başında Alman kilit ustası Peter Henlein zembereği kullanarak tarihteki ilk kurmalı saati üretti. Böylece saatlerde büyük ağırlıkların kullanılmasına gerek kalmadı. Zamanı hassas bir şekilde göstermemesine rağmen, insanlar bu saatleri ceplerinde taşımaya başladılar.

Peter Henlein’ın ürettiği zemberekli saat. Saatlerin çeşitli parçalarını harekete geçiren yaylı bölüm zemberek olarak adlandırılır.

İtalyan mucit Galileo Galilei, 1581’de düzenli salınma periyoduna sahip sarkaçlar sayesinde hata payı düşük mekanik saatler tasarlanabileceğini keşfetti. Bundan 75 yıl sonra Christian Huygens, günde bir dakikadan daha az sapan sarkaçlı saati geliştirdi. 

Christian Huygens tarafından geliştirilen sarkaçlı saatin taslağı

1762 yılında John Harrison zamanı doğru gösteren sarkaçsız bir saat icat etti. Bir tür kronometre olan bu saatte sarkaç yerine bir denge çarkı ve bir yay kullandı. 

John Harrison tarafından geliştirilen saat

Kuvars Saatler

1927 yılında Kanadalı Warren Marrison kuvars saati geliştirdi. Pille çalışan bu saatlerde, zaman ölçümü kuvars kristallerinin titreşim frekansı üzerinden yapılıyordu. İlk kuvars saatler yaklaşık olarak her dört ayda bir saniye sapıyordu. Zamanla kuvars saatlerin ölçümlerindeki hata payı 32 yılda bir saniyenin altına düştü. 1980'lerden itibaren elektronik teknolojisindeki gelişmeler bu saatlerin kolay ve ucuz bir şekilde üretilmesine imkân sağladı. Böylece kuvars saatler dünyanın en yaygın kullanılan zaman ölçme teknolojisi hâline geldi. Günümüzde kolumuza taktığımız ya da duvara astığımız saatlerin çoğu kuvars saattir. Ayrıca cep telefonu, tablet ve bilgisayarlarda da zamanı ölçmek için kuvars kristallerinden yararlanılır.

Kuvars saat

Atom Saatleri 

Günümüzün en hassas zaman ölçme araçları ise atom saatleridir. Öyle ki en hassas atom saatlerinin bir saniye sapması için yaklaşık 30 milyar yıl geçmesi gerekir. 

Zamanı ölçmek için atomlardan yararlanma fikri, ilk olarak 1800’lerin sonlarında Lord Kelvin ve James Clerk Maxwell tarafından ileri sürülmüştü. Isidor Rabi, elektronlar ile atom çekirdeği arasındaki manyetik etkileşimlerden yararlanılarak atom saatinin geliştirilebileceğini ortaya koydu. İlk atom saati ise 1949 yılında Harold Lyons tarafından geliştirildi.

Atom saatlerinden çeşitli teknolojilerde ve bilimsel çalışmalarda yararlanılır. Örneğin konum belirlemek için kullanılan GPS uydularında hassas atom saatleri vardır. Bunun yanı sıra başta görelilik kuramı olmak üzere zamanın hassas bir biçimde ölçülmesinin gerekli olduğu bilimsel çalışmalarda da atom saatleri kullanılır.

Stronsiyum optik atom saati 

Sizce atom saatleri, zaman ölçümünde ulaşabileceğimiz son nokta mı yoksa gelecekte daha hassas saatler de geliştirilebilir mi?

Kaynaklar:

• Turner, T. ve ark.,Tarih Yazan 100 İcat Dünyamızı Şekillendiren Parlak Buluşlar, Çev.: F. C. Dansuk, TÜBİTAK Popüler Bilim Kitapları, 2019.
• Ocak, M. E, “Nükleer Saatler”, Bilim ve Teknik, Aralık 2021.
• https://www.scientificamerican.com/article/a-chronicle-of-timekeeping-2006-02/
• https://kids.britannica.com/students/article/clock/605080
• https://interestingengineering.com/the-very-long-and-fascinating-history-of-clocks
• https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/neden-bir-gunde-24-saat-var
• https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/atom-saatleri-nasil-calisir
• https://ungo.com.tr/2019/09/zamanin-ve-saatin-icadi-ve-tarihsel-hikayesiyle-ilgili-tum-detaylar/
• https://blog.saatvesaat.com.tr/saati-kim-icat-etmistir/
• https://www.saattino.com.tr/blog/saat-nasil-icat-edildi