Сложно сказать, какие часы появились первыми: солнечные или водяные. Но точно известно, что придумали их раньше трех-четырех тысячелетий до нашего времени. Венец эволюции этих устройств на сегодня — атомные часы (https://actel.ru/rubric/atomnye-chasy).
Простейшие солнечные часы представляют собой палочку, воткнутую в землю (по-другому, гномон). Когда есть солнце, палочка отбрасывает тень. Она двигается в течение дня вслед за солнцем. Там, где длина палочки минимальна — там солнце находится в зените. В те времена ту часть круга, куда падает тень, обычно делили на 12 промежутков (от восхода до заката).
Однако у солнечных часов был один минус: от заката до рассвета и в пасмурную погоду вы не могли знать, какой примерно час.
Примерно в то же время появились водяные часы (клепсидра). Изначально это был сосуд с водой, откуда она равномерно вытекала. Такими часами в Древнем Риме определяли длину речей ораторов. Сегодня же аналог этих часов используется в популярной телевизионной игре Форт Боярд.
Подобные часы были придуманы во многих частях мира. Некоторые механизмы были настолько сложными, что могли измерять минуты и часы в течение нескольких дней.
Часы, где песок пересыпается из одной половинки в другую, называются песочными и позволяют измерять промежутки времени до нескольких часов. Их до сих пор еще можно встретить.
На флоте такие часы назывались склянки. Они отмеряли полчаса, после чего их переворачивали и давали сигнал с помощью корабельного колокола.
Но все эти часы не отличались высокой точностью и были неудобны в использовании. Все изменилось с появлением механических часов. В них был двигатель (пружина или гиря), передаточный механизм зубчатых колес, регулятор для равномерности движения и распределитель, передающий импульсы от двигателя к регулятору.
Эти часы уже измеряли секунды и могли точно работать длительное время. Их только нужно было со временем поправлять.
Механические часы постоянно совершенствовались, появились наручные часы. В 50-х годах прошлого столетия появились кварцевые часы, где генератором колебаний служат кристаллы кварца. Точность этих часы составляет несколько десятков секунд в месяц. К сожалению, с годами кварц стареет и часы начинают спешить.
Появившиеся следом электронные часы были точнее и не требовали периодического завода. Зато требовали замены батареек.
Однако ни самые точные кварцевые или электронные часы не были достаточно точными для навигации, астрономии, при использовании системах спутниковой или наземной телекоммуникации, мобильной связи. Эту роль сегодня выполняют атомные часы.
Атомные (молекулярные, квантовые) часы — это прибор для измерения времени, в котором в качестве периодического процесса используются собственные колебания, связанные с процессами, происходящими на уровне атомов или молекул. Их точность достигает 10 в минус 17 степени — их нужно корректировать только раз в несколько миллионов лет.
Появятся ли более точные приборы или большего нам не надо, покажет время.