duimnael|'n Polshorlosie duimnael|'n Sakhorlosie
'n Horlosie is 'n instrument waarvan tyd afgelees kan word. Ander tydmeetkundige instrumente soos die waterhorlosie en die sonwyser word ook onder horlosies gereken. Horlosies is al in gebruik sedert lank voor die geboorte van Christus. Die belangrikste kenmerk van latere staanhorlosies was die slinger en die skommelwieletjie (onrus), wat heen en weer beweeg.
Die oudste meganiese horlosies wat bewaar gebly het, dateer uit die einde van die 14de eeu. Die slingerhorlosie het gedurende die eerste helfte van die 16de eeu sy verskyning gemaak en sedertdien het die horlosienywerheid vinnig ontwikkel. Die ontwikkeling van die draagbare horlosie word gekenmerk deur presisie en miniaturisering. Die eerste draagbare horlosies was tafelhorlosies en sakhorlosies. Na 1800 het die sakhorlosie al hoe meer kompak geword, en met die koms van die polshorlosie (ongeveer 1900) het dit byna heeltemal verdwyn.
Gedurende die 20ste eeu is daar naas meganiese frekwensiereëlaars ook elektriese (kwartshorlosies) en sesiumatoomhorlosies, frekwensiereëlaars ontwikkel wat baie noukeuriger as alle vorige tydmeetkundige instrumente is. Gedurende die sewentigerjare is die kwartshorlosie ontwikkel, waarvan die modernste ontwerpe nie meer wysers het nie, maar ʼn digitale of syfervertoon.
Geskiedenis Behalwe dat hy donker en lig en die tydsverloop van die lang dae en kort dae waargeneem het, het die prehistoriese mens maar min pogings aangewend om tyd in te deeI. Alles kon wag en niks hoef juis op ʼn gegewe tyd te gebeur het nie – alles behalwe gebede. In byna alle lande en beskawings was dit die priesters wat besluit het dat daar 'n tydsindeling moes kom en dat tyd gemeet moes kon word. Die gode moes hul gebede en offerandes betyds kry.
Dit is hierdie lojale priesters wat vir die eerste keer tydaanwysers begin gebruik het. Die oudste metode waarvolgens tyd gemeet is, was waarskynlik met die hulp van 'n vertikale stok, die sogenaamde gnomon, en die stand van die son. Op die grond is daar gewoonlik 'n paar boë of lyne getrek wat die lengte van die skadu van die stok tydens sonop, presies in die middel van die dag en ook met sonsondergang aangedui het. Veral in die Midde-Ooste, waar die son feitlik elke dag skyn, het skadustokke vroeg reeds hulle verskyning gemaak.
Dit is ook in hierdie gebied waar die Galdeërs, die mense van Abraham, 4000 jaar gelede die dag en die nag in twaalf dele of periodes verdeel het. Waarom juis twaalf, is nie presies duidelik nie, maar dit was die begin van die uur. Selfs die Chinese, wat hul dae in honderd eenhede verdeel het, het later ure aanvaar. Die posisie van die lyne om die skadustok wat die periodes moes aandui, moes omtrent elke maand verander word om aan te pas by die steeds veranderende hoek van die son.
Uit hierdie eenvoudige gnomon het meer ingewikkelde sonwysers ontwikkel. Hierdie metode van tydmeting was beslis al 2500 v.C. in China in gebruik. Die yslike obeliske van Ou Egipte was ook tydaanwysers. Dit was klippale van meer as 30 m hoog en daar bestaan vandag nog 'n paar van hulle. Bo-aan die punt van sommige obeliske het die Egiptenare later 'n ronde gat gemaak. Die son het dan deur hierdie opening geskyn en 'n helder kol aan die punt van die skadu op die grond gemaak. Die Antieke Grieke het klaarblyklik ook tyd bereken met behulp van die lengte van die skadu van sekere hoë pilare. In een van die toneelstukke van Aristophanes (Die Paddas, ongeveer 405 v.C.) sê ʼn karakter: "Wanneer die skadu tien tree lank is, kom eet dan by my."
'n Redelik gesofistikeerde sonwyser uit Egipte dateer uit ongeveer 1000 v.C. en is waarskynlik die oudste sonwyser wat bewaar gebly het. Dit bestaan uit 'n lang, horisonale stuk wat in periodes afgemerk is, en 'n vertikale T-stuk wat 'n skadu oor die afgemerkte stuk laat val. 'n Nadeel van hierdie sonwyser is dat dit in die oggend opgestel moet word sodat die afgemerkte stuk na die weste sal wys en in die middag weer omgedraai moet word sodat dit na die ooste wys. Daar is nooit 'n model gevind met 'n T-stuk aan weerskante nie. In 2 Konings 20:11 word daar na hierdie soorte sonwysers verwys: "... en Hy het die skaduwee op die grade waarlangs dit op die grade van Agas se sonnewyser gedaal het, laat teruggaan, tien grade agteruit." Tydsberekenaars plaas hierdie gebeurtenis in omstreeks 741 v.C.
'n Groot verskeidenheid van sonwysers het in die loop van jare ontstaan. Die skadupen is later nie meer in die grond geplant nie, maar op 'n plaat gemonteer. Daar is opgemerk dat die skadu deur 'n sirkel beweeg, en die rand van so 'n sirkel is op hierdie plaat in gelyke dele of ure afgemerk. Op die manier kon verbygangers redelik maklik die naaste uur aflees. Die pen is ook in sommige gevalle deur 'n driehoek vervang, wat 'n duideliker skadu gewerp het. Al die sonwysers het egter een belangrike nadeel gehad: hulle het nie gewerk as die son nie skyn nie. Snags en op reëndae was die priesters verlore.
Hulle het probeer om tyd te hou met gebede wat presies so lank geduur het en dan oor en oor herhaal is, maar dit was 'n vermoeiende en verwarrende metode. Om hiervoor 'n oplossing te vind, is 'n hele aantal tydmeetkundige instrumente ontwerp. Die waterhorlosie of clepsydra (Ietterlik vertaal beteken dit waterdief) het ook in die Oudheid ontstaan. In beginsel is die werking van 'n waterhorlosie eenvoudig: 'n bak water met 'n gaatjie onderin loop binne 'n sekere tyd leeg. Met 'n sonwyser kon daar gemeet word hoe lank dit duur voordat 'n sekere bak leeg was en merkies is aan die binnekant van die bak aangebring om die ure aan te dui. Daar was egter probleme met hierdie vroeë waterhorlosies: die water het nie altyd ewe vinnig by die gaatjie uitgeloop nie. Hoe voller die bak (hoe hoër die druk by die gaatjie), hoe vinniger het die water uitgeloop.
Op die manier kon daar moeilik 'n akkurate tydsindeling gemaak word. Die probleem is opgelos toe daar na baie eksperimente gevind is dat die water altyd met dieselfde tempo by die gaatjie sal uitvloei as die wande van die houer 'n hoek van 70 grade het. In Egipte was dit die gebruik om sommige waterhorlosies met melk te vul. Die gode het melk as 'n offerande geëis, en dan was die tydmetery sommer terselfdertyd 'n offerande om die gode tevrede te stel. Sommige waterhorlosies is pragtig versier met beeldhouwerk en inskripsies en die waterhouers het ook soms eienaardige vorms gehad. 'n Waterhorlosie in die vorm van 'n donkie wat uit die Oudheid dateer, word vandag nog in 'n museum in Kaïro bewaar.
Die omgekeerde beginsel is ook soms vir waterhorlosies gebruik. 'n Leë, afgemerkte bak met 'n gaatjie in die bodem het bo-op die water gedryf. Die water het dan deur die gaatjie na binne gesyfer en stadig opgestoot verby die merkies aan die binnekant van die bak wat die ure moes voorstel; na 'n bepaalde tydsverloop was die bak dan vol en het dit gesink. Vandag nog gebruik talle boere in Algerië sulke waterbakhorlosies om die tydsduur van hul waterleibeurt aan te dui. Die ontwikkeling van sonwysers het intussen ook nie stilgestaan nie en heel verfynde instrumente, selfs sakmodelle, is ontwerp. In 600 n.C. het pous Gregorius I opdrag gegee dat daar 'n sonwyser op alle kerke geplaas moes word. Hierdie gebruik is eeue lank voortgesit en baie kerke in Engeland en in Europa wat voor die Renaissance opgerig is, het vandag nog 'n sonwyser teen hul mure. Sonwysers is later nog verder deur die Arabiere verfyn en selfs nadat die eerste meganiese horlosies laat in die 14de eeu in Europa verskyn het, het sonwysers nie verdwyn nie. Hulle is nog op groot skaal gedurende die Renaissance ontwerp, verbeter en vervaardig. Ook die waterhorlosies het met verloop van tyd ingewikkelder geword, en Viturvius (1ste eeu n.C.) beskryf 'n waterhorlosie waarvan die waterstand deur middel van 'n ratwerk aan 'n wyser gekoppel was. Dit was die eerste tekens van horlosiemeganika. In Persië is daar reeds in 124 v.C. 'n waterhorlosie ontwerp wat 'n wyserplaat en 'n wyser gehad het. Dit het op presies dieselfde beginsel as alle ander waterhorlosies gewerk, maar die een het 'n swaar stuk hout in gehad wat bo in die bak gedryf het. Die stuk hout is met 'n toutjie aan 'n wyser verbind. Namate die watervlak in die houer gedaal het, het die hout saam gesak en die toutjie het die wyser oor 'n wyserplaat getrek. Sulke waterhorlosies het geleidelik oor die hele Midde-Ooste versprei, maar dit sou nog lank duur voordat hulle in Europa bekend sou word. Sirië het gedurende die eerste eeu na die geboorte van Christus 'n baie groot en spoggerige waterhorlosie aan Athene geskenk. Die mure van hierdie waterhorlosie staan vandag nog in die Griekse hoofstad. Dit was 'n agthoekige toring en op elk van die agt kante was daar 'n sonwyser en afbeeldings wat die verskillende winde voorgestel het. Daar was volgens oorlewering ook 'n ingewikkelde windwyser op die dak. Tot vandag toe word die horlosie die Toring van Winde genoem. Binne-in hierdie toring was daar 'n indrukwekkende waterhorlosie. In die howe van Athene is daar destyds klein waterhorlosies gebruik om aan te dui hoe lank 'n regsgeleerde die hof ter verdediging van sy kliënt mog toespreek. Hierdie gebruik is later ook in die howe van Rome ingestel. Volgens oorlewering het minstens een Romeinse gevangene sy lewe aan 'n waterhorlosie te danke - 'n klein klippie het in die gaatjie van die waterhorlosie beland toe sy advokaat besig was om die hof toe te spreek. Die water het nie uitgeloop nie en die advokaat kon rustig voortpraat. Solank het sy toespraak ter verdediging van die gevangene geduur dat daar intussen nuwe bewysstukke by die hof opgedaag het wat die gevangene se onskuld bewys het. Daar word ook vertel dat Julius Caesar baie verbaas was toe hy besef het dat die sogenaamde barbare teen wie hy in die noorde oorlog gevoer het, ook van waterhorlosies gebruik gemaak het. Deur volksverhuisings en die uitbreiding van die Romeinse Ryk het waterhorlosies geleidelik oor Europa versprei.
Volgens ou Middeleeuse geskrifte is 'n brand in 'n Franse klooster een keer geblus met die water van 'n waterhorlosie. Die waterhorlosies is deur die Chinese en die Arabiere verder ontwikkel en in Europa tot in die 16de eeu gebruik. Die Chinees So Loeng (1020-1101) het 'n waterhorlosie beskryf wat bestaan het uit 'n rat (wiel) met 'n aantal bakkies. Sodra 'n bakkie met water volgeloop het, het die wiel 'n entjie verder gedraai sodat die volgende, leë bakkie onder die watertoevoer beland het. In beginsel het hierdie meganisme reeds in die rigting van die tandratte van latere horlosies gedui.
Naas sonwysers en waterhorlosies is verskeie ander tydaanwysers ook gebruik. Die Chinese het onder meer die sogenaamde vuurhorlosie gebruik. Hierdie horlosie het uit 'n lang lont bestaan met 'n aantal metaalballetjies op afgemete plekke. Namate die lont stadig opgebrand het, het die balletjies losgeraak en een vir een op 'n klok geval. Gedurende die Middeleeue is daar ook van gemerkte kerse gebruik gemaak. Elke ring op 'n afgemerkte kers het ongeveer 'n uur geneem om op te brand. Dit was nie baie betroubaar nie, want selfs net 'n effense trek het die kers natuurlik vinniger laat brand.
Olielampe waarin die stand van die olie in die glas-oliehouer afgelees kon word namate die olie opgebrand het, is ook gebruik. Sandlopers het in gebruik gekom nadat 'n monnik in 'n klooster by Chartreux gedurende die 8ste eeu die kuns om glas te blaas, herontdek het. Sandlopers het bestaan uit 'n glashouer met twee ruimtes wat met 'n nou gangetjie met mekaar verbind is. 'n Afgemete hoeveelheid sand is in die glashouer verseël en tyd is afgemeet deur die sand deur die gaatjie van die een ruimte na die ander ruimte te laat loop. Die sandlopers is in verskillende groottes gemaak om verskillende hoeveelhede tyd af te meet.