Od merjenja sence do ure: zgodovina urarstva!

Vsak človek že od nekdaj polni svoje življenje z dejavnostmi, ki, ustvarjene in izčrpane v različnih trenutkih dneva, uravnavajo njegovo samo bitje. Izvajanje teh dejavnosti torej določa ritem, skoraj kot neprekinjen tok, v katerem se izmenjujejo dejanje in počitek, dan in noč, svetloba in tema, ter naše dojemanje časa. Morda je ta hrepenenje po natančni določitvi časa vrojeno v nas, eksorcistična utemeljitev minevanja življenja in njegovega neizogibnega propada, kazalnik inteligentnega in predvsem zavestnega obstoja. Morda so Babilonci, vodeni s temi razmišljanji, pred približno 5000 leti ugotovili, da se čas lahko meri z izračunom intervala med eno polno luno in naslednjo. Ker so ugotovili, da se to zgodi v približno 30 dneh in da vsakih 12 ciklov polne lune svetloba, ki jo oddaja naš satelit, zadene isto točko na merilni napravi, so sklepali, da ima lahko solarno leto 360 dni (12 mesecev po 30 dni). To število je bilo med drugim bogato s simboliko, povezano z njihovim geometrijskim znanjem: enako je bilo vsoti stopinj krožnice, deljive na sektorje – kot so meseci – in predvsem rezultat množenja svetega števila 12, prisotnega v mitih in religiji (pomislimo samo na 12 Herkulovih del, 12 apostolov…), ki je pri Babiloncih postalo osrednji element solarnega dne, razdeljenega na dve obdobji po 12 ur (dan in noč). Na tisoče kilometrov severneje, v Stonehengeu, je bil leta 2000 pr. n. št. zgrajen sončni tempelj, ki je z neverjetno natančnostjo, s svojimi ogromnimi monoliti, označeval enakonočja, sončne obrate in poravnanje nebesnih teles. Egipčani so se zanašali na senco, ki so jo metale piramide, in merili njeno dolžino v različnih obdobjih leta (tempus fugit, sicut umbra), za astronomsko zapletene izračune. Vendar so vsa ta odkritja ostala v domeni redkih izbrancev. Prav potomci faraonov so čutili potrebo po merjenju »osebnega« časa, poleg »splošnega«. To je vodilo v razvoj gnomonov, sončnih ur (meridianov) in vodnih ur (klepsider), ki so postopoma dobile vse bolj sofisticirane in kompleksne aparate in avtomate. Najbolj znan je morda tisti grškega Ktesibija (III. stoletje pr. n. št.), ki je ustvaril uro z plovcem, ki je prikazoval ure na okrogli številčnici, sledoč postopnemu praznjenju posode, ki je vsebovala tekočino. Kitajci so izpopolnili tehniko izračunavanja pretoka časa na podlagi porabe materiala: tako so se pojavile oljne svetilke in sveče, umerjene tako, da so se porabile v določenih obdobjih. Poleg tega so, z razvojem znanja o konvekcijskih lastnostih leč, uspeli zasnovati časomer, ki so ga poganjale vžigalne vrvice, sprožene z lečami, izpostavljenimi soncu, ki so aktivirale topove ali eksplozivne naboje.

Obeliski, piramide, menhirji ali preprosto stebri, palice, gore so bili torej prvi časomerci, ki so omogočali izračunavanje poteka ur skozi dolžino sence, ki so jo metali; ko so to senco merili na merilni številčnici, so dobili ime sončne ure. Ta ura (»hora lego« ali, po drugi etimologiji, »horologium«, ki izvira prav iz vodnih instrumentov in bo kljub različnim narečjem in jezikom – horloge, reloj, orloge, oriolo… – od 13. stoletja dalje označevala tudi mehansko uro) se je razširila predvsem v državah z visoko izpostavljenostjo soncu, kot so arabske države, ki so jo razvile do visoke stopnje natančnosti in zanesljivosti. Tu se je, na podobni zasnovi, razvil tudi astrolab, instrument, ki je omogočal prepoznavanje določenih zvezd in na podlagi njihovega položaja določanje ure, tako podnevi kot ponoči. Ostal je ključni pripomoček mornarjev, kot sta Kolumb in Vespucci, vse do prihoda sodobnega urarstva (ki je rešilo problem izračuna dolžine). Klepsidra pa, predvsem v bolj praktični peščeni različici (klepsamia) namesto tekoče, se je izjemno razširila po vsem starem svetu, merila je vse od časa govorov atenskih odvetnikov do ur stražarskih izmen vojakov in je ostala v uporabi do prihoda prvih mehanskih ur, mnogo stoletij kasneje.

Prva znana popolnoma mehanska ura je delo Nemca Henrika de Vica, ki ga je v Francijo poklical Karel V. in je bila namenjena za okrasitev Palače pravice v Parizu. V celoti je bila zgrajena iz železa, poganjala jo je utež, težka kar 225 kg, in je prvi primer mehanizma, pri katerem je mogoče razločiti tri temeljne dele časomerca: pogonski aparat, prenosno gonilo in regulator. Iz prvega se pridobi sila, iz drugega prenos le-te na kazalce, iz tretjega pa bolj ali manj konstantno modulacijo prenesene energije. Ta zadnja komponenta je tista, ki je najbolj spodbudila človeško iznajdljivost pri iskanju postopne, a predvsem natančne razporeditve sile, ki so jo prenašale sprva uteži, nato pa vzmetni navoj.

Leta 1344 je Giovanni Dondi iz Padove ustvaril planetno uro in si je celo prislužil čast, da se je imenoval Dondi Dell'Orologio, glede na njegovo genialnost pri izdelavi tega predmeta. V srednjem veku je širjenje stolpnih ur v cerkvah večjih mest revolucioniralo življenje in družbo: zvonjenje, ki ga je v dogovorjenih urah sprožil zakristan, je določalo faze dela in počitka kmetov, klicalo k molitvi in uravnavalo ritem trgovskih dejavnosti. To širjenje je spodbudilo ustvarjalnost obrtnikov kovačev, ki so razvili prve domače ure, sprva opremljene z utežmi, kasneje pa poganjane z vzmetnimi mehanizmi. Okoli sredine 15. stoletja so se v vedno krajšem časovnem zaporedju razvijale vedno bolj sofisticirane zapora, namenjene miniaturizaciji dimenzij mehanizmov in zagotavljanju njihove natančnosti. Mesta kot sta Nürnberg in Augsburg so na prelomu 15. in 17. stoletja razvila svojo ekonomijo zahvaljujoč uri in sinergijam urarjev, zlatarjev, bronarjev, medeninastih obrtnikov, graverjev in emajlirjev, ki so se združevali v cehe, posvečene njeni izdelavi. Imenovali so jih nürnberška jajca, glede na njihove nerodne oblike (ali verjetneje zaradi napake v prevodu), prve žepne ure, ki jih pripisujejo urarju Petru Henleinu okoli leta 1500. Leta 1525 je v Pragi urar Jacob Zech izumil konoid, napravo, ki je zagotavljala rednost delovanja pogonske vzmeti. Tridesetletna vojna (1618–1648) pa je izpraznila glavna nemška mesta svojih zelo spretnih urarjev (v veliki večini protestantov), ki so se večinoma izselili v Pariz (kjer je ceh urarjev obstajal od leta 1544), kjer so cveteli visoko specializirane delavnice. Kasnejši preklic Nanteskega edikta je povzročil, da so bili tudi v Franciji ti begunci preganjani in so našli azil v Švici in Angliji, ki sta postali glavni središči urarske proizvodnje v prihodnjih stoletjih. V začetku 18. stoletja je bil London svetovna prestolnica izdelave osebnih ur (londonski ceh je bil ustanovljen leta 1632).Odločilne izboljšave pri doseganju natančnosti ur so bile uporaba nihala, ki jo je leta 1657 uvedel Christian Huygens (preučeval je fizikalne zakone Galileja Galileja), spiralna vzmet ravnotežja, ki jo je okoli leta 1660 izumil Robert Hooke, cilindrična zapora Georgesa Grahama, ki je ostala v uporabi v žepnih urah do 19. stoletja, in zapora z ankerjem, ki jo je leta 1765 izumil Anglež Thomas Mudge. To iskanje popolnosti je imelo resnične in ekonomske posledice: problem natančnega izračuna zemljepisne dolžine je na primer stoletja zaposloval najboljše matematike in astronome.
Če je bilo zemljepisno širino enostavno določiti z opazovanjem Sonca in zvezd, je bilo mnogo težje določiti položaj ladje glede na vzhod in zahod. Pomorske nesreče, ki so jih povzročili napačni izračuni, so različne države stale nepredstavljive vsote denarja, do te mere, da so monarhi ponudili visoke nagrade tistim, ki bi uspeli zgraditi uro, sposobno biti natančna tudi med plovbo.

Kot smo ugotovili, se je v 18. stoletju močno razvila tako imenovana »osebna ura« ali »žepna ura«. Govori se o anekdoti, po kateri naj bi krojači v 17. stoletju izumili naramnice, da bi gospodje lahko nosili svoje ure, ki so bile zagotovo nerodne in težke (glej t.i. nürnberško jajce): ta neprijetna značilnost je bila, na srečo, odpravljena zahvaljujoč iznajdljivosti Jeana Antoina Lepina.

Ta Francoz je sodobne ure zmanjšal na sploščeno cilindrično obliko, odpravil tako imenovani sistem »konoida« z vretenčno zaporo in ga nadomestil z nizom mostičkov, ki so podpirali različne osi zobnikov, znotraj katerih je namestil ravnotežje in vzmetno sod. Hkrati so v Angliji prvič izdelovali ure z ležaji iz rubinov (in včasih diamantov), v katerih so se osi vrtele z manjšim trenjem, kar je zagotavljalo boljšo natančnost. Vendar je bil Abraham-Louis Breguet, Švicar, presajen v Francijo, tisti, ki je dal odločilen zagon razvoju žepne ure.

V svoji proizvodnji je predvsem sprejel cilindrično zaporo Georga Grahama, ki jo je bistveno izboljšal glede trajnosti in natančnosti. Med drugim je razvil spiralno vzmet s posebno zavitostjo zunanje spirale, ki ji je dal svoje ime in ki je omogočila pomemben razvoj tudi zapornice z ankerjem, ki jo je izumil George Clements. Breguet je že konec 18. stoletja postal tako slaven, da je moral nemudoma ukrepati proti ponarejanju svojih ur, tako da je dodajal skrite ali zakamuflirane podpise v emajle številčnic. Med njegovimi strankami so bili tudi Bonaparte in Josephine, ruski car in Ludvik XVIII. Kasneje so Angleži Thomas Mudge, John Arnold, John Harrison in drugi dosegli nadaljnji tehnološki napredek, predvsem z razvojem in izboljšanjem zapornice z ankerjem, ki je poleg povečanja natančnosti ur prispevala k utrditvi Anglije kot glavnega središča urarske proizvodnje v Evropi. Industrijska revolucija je radikalno spremenila način proizvodnje ur: v Švici so cveteli laboratoriji, ki so proizvajali posamezne dele mehanizmov, ki so jih nato v najbolj znanih in strukturiranih laboratorijih sestavili v ure dobre kakovosti in nizke cene. Morda je bil Roskopf prvi, ki je uvidel komercialne možnosti ekonomične ure: njegova proizvodnja je dosegla vrhunec sredi 19. stoletja. Ogromna konkurenca, ki se je razvila med angleškimi urarji, je medtem povzročila potrebo po iskanju novih trgov: mnogi so se preselili v Ameriko, kjer so se v kratkem času razvile različne avtonomne šole po slogu in tehniki, kot so tiste v Filadelfiji, Bostonu, New Yorku. Brata Willard sta primer visoke tehnološke ravni, ki so jo ameriški urarji dosegli že v začetku 19. stoletja. Kasneje, okoli leta 1850, so se na ameriškem trgu pojavile tovarne, kot so Waltham, Elgin in Illinois: njihove ure so bile tehnično zagotovo slabše od švicarskih, vendar so imele tako nizko ceno, da so v zelo kratkem času pokrile tudi velik ameriški trg.