BÎR GÜNDEN KISA ZAMAN ARALIKLARINI NASIL ÖLÇERİZ?
Bir günden daha az aralıklarla gerçekleşen düzenli ve yinelemeli devinimlerden insanların dikkatini çekecek olan doğal değişiklikler bulunmamaktadır. Bununla birlikte, eski çağlarda insanlar bir günün kesirleri olan zaman dilimlerine başvurmak gereğini de duyumsamışlardır.
Bu, gündüz boyunca güneşin gökyüzündeki durumları göz önüne alınarak yapılabilir: Sözgelişi, güneşin doğu ufkunda doğuşu olan şafaktan; ufukta yükselişi olan sabahtan; gökyüzünde en yüksek noktaya eriştiği öğleden; gökyüzünde eğilmeye başladığı öğleden sonradan; batı ufkunda kaybolduğu gün batımm- dan ve gerçek geceden önce oluşan alacakaranlıktan söz edebiliriz. Geceleri iş daha zordur. Ancak geceleri çalışmak zorunda olanlar (özellikle gemilerde çalışan kişiler), zamanın geçişine ilişkin kaba bir fikri, gökyüzünde dönerek yollarını bulan yıldızların durumlarıyla hesaplamak durumundadır.
Elbette ki, zamanı daha iyi şekilde ölçmek istersek gökyüzündeki güneşin tam durumuna dikkat etmek zorundayız. Güneşin yerini tam olarak saptamak üzere onu gözlemlemenin yarattığı sorun, geçici körlüklere neden oluşudur. Bu nedenle erken çağlarda yaşayan insan güneşe bakmadan zamanı ölçme yöntemini bulmak zorundaydı. Ve çözüm kolay olmuştu: Çünkü, güneş bir gölge oluşturmaktaydı. Eğer toprağa bir sopa sokarsanız, güneşin doğarken sopayla oluşturacağı gölgenin boyu pek uzun olacak ve batı yönüne doğru uzanacaktı. Güneş gökyüzünde ilerledikçe gölgesi kısalacak öğleyin tepe noktasına gelince gölge boyu en kısa olacak ve kuzey yarıküredeyseniz kuzey yönünü gösterecekti. Daha sonra yeniden gölgenin boyu uzayacak ve bu kez doğu yönünü gösterecekti.
İnsanın gözlerini tehlikeye sokmadan gölgesine bakarak gü~ neşi izlemesi kolaydı. Böylece yapılmış güneş saatleri ilk kez İÖ 3000 yıllarında Eski Mısır’da kullanılmış olabilir. Güneş saatinin mili (ya da yere dikilmiş sopası) kuzeye doğru uzanan bir gölgeyi gösterdiğinde, yerde 180 derecelik bir yarımdaireyi de işaretliyordu. Bu yarımdaire on iki eşit aralığa bölündüğünde her aralık bir saat olacaktı. Sümerliler ilk kez on iki sayısını ortak bölen olarak kullanmışlardı. Güneş saati, günlerin çoğunun güneşli olduğu ve gece ile gündüz uzunluklarının pek az değiştiği Eski Mısır’da çok işe yaramıştı. Oysa, kuzeye doğru gidildikçe gece gündüz saat farkı giderek artıyor ve gündüzler çoğu kez bulutlu geçiyordu. Buralarda güneş saati işe yaramaz oluyordu.
Kuşkusuz insanlar güneşe bağlı olmaksızın bir başka kararlı devinimi seçebilirlerdi. Örneğin, belirli maddelerle yapılmış bir mumun yanışının zamanını saptayabilirlerdi. Diyelim ki belli uzunluktaki bir mum bir saatte yanıp bitsin. Ya da belli miktardaki kum camdan yapılmış üst odacıktan bir kanalı geçerek alt
odacığa diyelim ki iki saatte akmış olsun. İşte böylece yapılmış aygıtlar gece ve gündüzler boyu güneşli ve bulutlu havalarda çalışır ve insanoğlu onları yanında başka yere taşıyabilirdi.
Eskisi yanıp bittikçe yerine yeni mum koyacak ya da belirli miktardaki kumun tümü üst odacıktan aşağı akıp bitince kum saatini ters yüz ederek zamanı yeniden ölçebilecektiniz. Ancak durum böyleyken bile, bu tür aygıtların bazı sakıncaları vardı: Farklı mumlar değişik zaman sürelerinde yanıp bitebilirdi. Aynı türden olan mumlar bile, çevrede hava akımı gibi değişkenler var ya da yoksa daha hızlı veya yavaş yanabilirdi. Kum saatine gelince, üst odacıkta az kumun

bulunduğu zamana göre çok kum bulunduğunda, kum aşağı daha hızla akabilirdi. Bu nedenle kum saati yalnızca tüm kum akıp da bitince ve yalnızca bir kez doğru zamanı gösterirdi.
Olasılıkla eski çağların en iyi saati, üst odacaktan alttaki odacığa suyun minik bir delikten sızarak damlaması yöntemiyle çalışan su saatleri idi. En eski su saatleri İÖ 1400 ile İO 100 yılları arasında kullanılmıştı. Bu saatlerde, üst odacığa sürekli su akımı olduğu sürece aygıt daha iyi çalışıyordu. Bu yolla üst odacıkta hep aynı miktarda su bulunuyor ve damlama hızı zamanla değişmiyordu. Sonuç olarak, su saatinin alt odacığına yerleştirilen küçük şamandıralar, oradaki belirli düzeylerde belli saatleri otomatik olarak göstermekteydi.
Ancak su saatleri de düzensiz şeylerdi. Arada bir su taşıyor ve kurulanması gerekiyordu. Yarattığı sakıncalar nedeniyle zamanın ölçümü için Ortaçağ’da yerçekimi olayından yararlanıldı: Döner çarka sarılmış bir kordonla ağır bir madde aşağı sarkıtılmış olsun. Ağırlık yerçekimiyle aşağı çekildikçe çarkı dönmesi için zorlar ve çarka bağlı olan bir işaret çubuğu arka zeminde bulunan gösterge üzerindeki saat sayılarını gösterirdi. Bu aygıtı oluşturmadaki hile, işaret çubuğunun gösterge üzerinde on iki saatte bir ya da günde iki kez dönmesi üzerine oturtulmuştu. 1300 yılı dolaylarında ağırlık çarkının sekteli hareketlerini yöneten maşalı bir düzenek icat edildi. Bu düzenek dönen çarka bağlı bir dişli düzeniydi ve çarka belli uzaklıkta hareket etmek üzere bir dişlisiyle izin veriyordu. Sonra o dişli çarktan ayrılıp bir başka dişli çarka bağlanarak çarkın tam bir günü gösterecek biçimde yavaş dönmesini sağlıyordu.
Ancak, yerçekimi saatleri’ nin en iyisi bile günde en az çeyrek saat ileri gidiyor ya da geri kalıyordu. Bu nedenle, düzenli olarak güneş saatleriyle kontrol edilip ayarlanmaları gerekmekteydi. Bu tür saatler genel amaçlar için yeterliydi. Ama, bir ola-
yın gerçekleşmesinde tam saat aralıklarının da ölçülmesinin gerekli olduğu bilimsel deneylerde yetersiz kalıyorlardı.
1581 yılında, o zamanlar yalnızca on yedi yaşında olan Gali- leo, Pisa kilisesindeki bir dinsel törene katılırken tavandan sarkan avizenin hava akımıyla bazen geniş bazen de küçük bir yay çizerek yer değiştirdiğine dikkat etti. Bu devinim Galileo’ya yayın büyüklüğü ne olursa olsun eşit aralıklarla gerçekleşiyormuş gibi göründü. Genç adam olayı nabız atışlarıyla kontrol etti. (Oysa, nabız atışları güvenilir bir zaman ölçüsü olamazlar. Çünkü, kişinin akılsal ya da fiziksel durumuna göre değişmektedirler.) Galieo evine döndüğüne ipe bağlı ağırlıklarla geniş ve dar yayları çizdirecek sallandırma deneyleri yaptı. Ve bu şekilde Sarkaç ilkesini buldu.
İlke olarak sarkacın öyle bir hareketi vardı ki, saat çarklarının büyük bir düzenlilikle devindirilmesinde kullanılabilirlerdi. İki kusurları ise, ileri geri sallandırılmalarmın gerekmesi ve salı- nımlarının tümüyle düzenli olmayışıydı.
1656 yılında HollandalI fizikçi Christiaan Huygens (1629- 1695) eğimli iki mahfaza arasında yuvarlanma eğimi (sikloid) çizecek şekilde hareket etmeye zorlanan ve devinimi sabit hızda olan bir sarkacı yaptı. Bilim adamı, ayrıca sarkaca sonsuza değin salınım yapmasını sağlayacak ağırlıkları bulmak üzere çalışmalarını sürdürdü.
Huygens’in sarkaçlı saat’ı bilimsel amaçlarla kullanılmaya yeterli olan ilk zamanı ölçücü aygıttı. Zamanı, saatin altmışta biri olan dakikalara kadar ölçebiliyor ve ilk kez akreple yelkovandan oluşan iki kolu bulunuyordu. Sarkaçlı saatte akrep bir saatlik yolu geçene dek, yelkovan tüm daireyi dolaşmaktaydı. Daha soraki yıllarda saatler dakikanın yaklaşık altmışta biri olan saniyeyi ölçecek şekilde yapıldı ve onlara bir de saniye kolu eklendi.
Günümüzde saniyenin kesirleri bile güvenli şekilde ölçülebilmektedir.