Jam pasir

Latar Belakang

Sebelum penemuan jam mekanis, penunjuk waktu menggunakan gerakan matahari atau perangkat pengukuran sederhana untuk melacak waktu. Jam matahari mungkin merupakan penjaga waktu kuno yang paling terkenal, dan masih diproduksi sebagai aksesori taman yang populer — tetapi untuk minat visualnya, bukan untuk pengukuran waktu praktis. Stonehenge, monumen raksasa yang dibangun dari batu tegak di Dataran Salisbury Wiltshire, Inggris, mungkin telah digunakan sebagai jam matahari dan untuk tujuan waktu dan kalender lainnya. Jam matahari memiliki kelemahan yang jelas; mereka tidak dapat digunakan di dalam ruangan, pada malam hari, atau pada hari berawan.

Perangkat pengukuran sederhana lainnya digunakan untuk menandai durasi waktu. Empat tipe dasar dapat digunakan di dalam ruangan dan terlepas dari cuaca atau waktu. Jam lilin adalah lilin dengan garis yang ditarik di sekitarnya untuk menandai satuan waktu, biasanya jam. Dengan mengamati berapa banyak panjang lilin yang menyala dalam satu jam, lilin yang terbuat dari bahan yang sama ditandai dengan garis yang menunjukkan interval satu jam. Sebuah lilin delapan jam menunjukkan bahwa empat jam telah berlalu ketika lilin itu telah habis terbakar melebihi empat tanda. Lilin jam memiliki kelemahan bahwa setiap perubahan sumbu atau lilin akan mengubah sifat pembakaran, dan sangat tunduk pada angin. Orang Cina juga menggunakan semacam jam lilin dengan benang yang digunakan untuk menandai interval waktu. Saat lilin menyala, benang dengan bola logam di ujungnya jatuh sehingga orang-orang di ruangan bisa mendengar berlalunya jam saat bola berbunyi di nampan yang memegang lilin.

Jam lampu minyak yang digunakan selama abad kedelapan belas adalah variasi dan perbaikan dari jam lilin. Jam lampu minyak memiliki bagian yang ditandai pada dudukan logam yang mengelilingi reservoir kaca yang berisi minyak. Saat level minyak turun di reservoir, perjalanan waktu dibaca dari tanda di gunung. Seperti jam lilin, jam lampu minyak juga memberikan cahaya, tetapi kurang rentan terhadap ketidakakuratan bahan atau yang disebabkan oleh ruangan berangin.

Jam air juga digunakan untuk menandai berlalunya waktu dengan membiarkan air menetes dari satu wadah ke wadah lain. Tanda-tanda pergerakan matahari dibuat pada wadah pertama, dan, ketika air menetes darinya dan masuk ke baskom lain, penurunan permukaan air menunjukkan berlalunya jam. Wadah kedua tidak selalu digunakan untuk mengumpulkan dan mendaur ulang air; beberapa jam air membiarkan air menetes ke tanah. Ketika jam air delapan jam kosong, delapan jam telah berlalu. Jam air juga dikenal sebagai clepsydra.

Sejarah

Jam pasir (juga disebut gelas pasir dan jam pasir) mungkin telah digunakan oleh orang Yunani dan Romawi kuno, tetapi sejarah hanya dapat mendokumentasikan fakta bahwa kedua budaya memiliki teknologi untuk membuat kaca. Klaim pertama gelas pasir dikreditkan ke Yunani pada abad ketiga SM. Sejarah juga menunjukkan jam pasir digunakan di Senat Roma kuno untuk mengatur waktu pidato, dan jam pasir menjadi semakin kecil, mungkin sebagai indikasi kualitas pidato politik.

Jam pasir pertama kali muncul di Eropa pada abad kedelapan, dan mungkin dibuat oleh Luitprand, seorang biarawan di katedral di Chartres, Prancis. Pada awal abad keempat belas, kaca pasir digunakan secara umum di Italia. Tampaknya telah banyak digunakan di seluruh Eropa Barat sejak saat itu hingga tahun 1500. Jam pasir atau jam pasir mengikuti prinsip yang persis sama dengan clepsydra. Dua bola (juga disebut botol atau ampul) dari kaca dihubungkan oleh tenggorokan yang sempit sehingga pasir (dengan ukuran butir yang relatif seragam) mengalir dari bola atas ke bawah. Jam pasir dibuat dalam berbagai ukuran berdasarkan pengukuran aliran pasir yang telah diuji sebelumnya dalam berbagai ukuran bola dunia. Rumah atau bingkai yang menutupi bola dapat dipasang ke dua bola untuk membentuk bagian atas dan bawah untuk jam pasir dan digunakan untuk membalikkan jam pasir dan memulai aliran pasir lagi. Beberapa jam pasir atau set jam pasir dipasang pada dudukan berporos sehingga dapat diputar dengan mudah.

Tulisan paling awal yang mengacu pada gelas pasir berasal dari tahun 1345 ketika Thomas de Stetsham, seorang juru tulis di kapal bernama La George dalam pelayanan Raja Edward III (1312-1377) dari Inggris, memesan 16 jam pasir. Pada tahun 1380, setelah kematian Raja Charles V (1337-1380) dari Prancis, inventarisasi harta miliknya termasuk "jam laut besar ... dalam kotak kayu kuningan besar."

John Harrison

John Harrison dan saudaranya James diperkenalkan pada perbaikan jam oleh ayah mereka, Henry. Pada saat itu, pembuatan jam, atau pertukangan arloji, sedang mengalami revolusi perkembangan. Jam mekanis telah ada sejak abad keempat belas, tetapi tetap agak primitif dalam pengoperasiannya sampai Christiaan Huygens menemukan jam berat dan pendulum pada tahun 1656. Salah satu batasannya adalah bahwa jam tersebut sepenuhnya bergantung pada gravitasi bumi untuk pengoperasiannya. Ini berarti bahwa mereka tidak dapat menjaga waktu yang akurat di laut, dan tidak dapat disesuaikan untuk portabilitas. Bahkan memindahkannya melintasi ruangan akan membutuhkan penyesuaian.

Harrison bersaudara mulai mengembangkan kronometer laut pada tahun 1728. Faktor pendorongnya adalah uang. Pada tahun 1714, Angkatan Laut Inggris memberikan penghargaan sebesar £20.000 untuk siapa saja yang dapat memberikan jam yang dapat diandalkan kepada pelaut, yang bila digunakan dengan penampakan langit, dapat memberi mereka informasi tentang garis bujur mereka di laut. Pelaut harus sangat bergantung pada perhitungan mati untuk menemukan jalan mereka, sering kali menyebabkan hasil yang tragis.

Strategi Harrison adalah merancang instrumen yang tidak hanya akurat secara internal tetapi juga stabil secara eksternal. Harrison membuat beberapa model kronometer laut. Model keempat terbukti paling sukses. Dalam perjalanan sembilan minggu dari Inggris ke Jamaika pada tahun 1761, perangkat hanya memiliki kesalahan lima detik.

Dewan Garis Bujur, tampaknya jengkel karena seorang seniman biasa telah mencapai tujuan yang didambakan, dengan enggan menyerahkan hanya setengah dari hadiah. John, tanpa saudaranya, menolak untuk menerima hanya setengah dari hadiah dan bertahan sampai setengah lainnya dilepaskan.

Dewan tunduk pada penemuannya untuk pengawasan yang tidak semestinya dan mengharuskan dia untuk merancang model kelima. Kali ini, Harrison mengalahkan dirinya sendiri dengan merancang arloji kompak yang menyerupai jam saku modern. Itu jauh lebih nyaman daripada model sebelumnya, yang berat dan besar. Dewan masih menolak untuk menyerah. Akhirnya, hanya permohonan pribadi kepada Raja George III dan campur tangan Raja yang dapat memperbaiki keadaan, dan Harrison menerima penghargaan penuh pada tahun 1773 pada usia tujuh puluh sembilan tahun. Harrison hidup hanya tiga tahun lagi.

Dua asosiasi awal jam pasir dengan laut ini menunjukkan bagaimana navigasi telah menjadi ilmu yang bergantung pada waktu. Kompas dan grafik, yang dikembangkan pada abad kesebelas dan kedua belas, membantu navigator menentukan arah dan arah, tetapi pengukuran waktu sangat penting untuk memperkirakan jarak yang ditempuh. Kaca pasir mungkin telah ditemukan — atau disempurnakan — untuk digunakan di laut di mana satuan waktu yang sama diukur untuk memperkirakan jarak; sebaliknya, di darat, pengukuran waktu yang tidak sama lebih penting karena aktivitas bergantung pada panjang hari.

Kemajuan besar dalam ilmu kelautan terjadi pada abad kedua belas dengan berkembangnya kompas magnetik di Amalfi, Italia. Kota pelabuhan Italia lainnya seperti Genoa dan Venesia berkontribusi pada kemajuan astronomi dalam navigasi, dan, secara kebetulan, Venesia adalah pusat peniupan kaca terbesar di dunia. Selain itu, debu marmer halus dari tambang di Carrara sangat cocok untuk digunakan sebagai pasir dalam jam pasir navigasi. Selain sebagai pengukur waktu sebagai jarak di laut, jam pasir juga digunakan oleh angkatan laut beberapa negara untuk “menjaga” atau mengukur waktu kerja para awak kapal. Anak kapal bertanggung jawab untuk memutar jam pasir; untuk pulang kerja lebih awal, dia akan "menelan pasir" atau membalik gelas sebelum kosong.

Jam pasir paling luar biasa dibuat sebagai hadiah untuk royalti. Charlemagne (742-814) dari Prancis memiliki jam pasir 12 jam. Pada abad keenam belas, Holbein (1497-1543) sang seniman membuat jam pasir yang spektakuler untuk Henry VIII (1491-1547) dari Inggris. Gelas pasir lainnya berisi beberapa instrumen. Misalnya, gelas pasir yang dibuat di Italia pada abad ketujuh belas berisi empat gelas. Satu memiliki seperempat jam pasir; yang kedua, setengah jam pasir; yang ketiga, tiga perempat jam pasir; dan yang keempat berisi pasir berukuran satu jam penuh. Beberapa gelas juga memiliki tombol dengan penunjuk, jadi, dengan setiap putaran kaca, jumlah putaran dapat ditunjukkan dengan penunjuk untuk menandai perjalanan kumulatif waktu.

Bola atas dan bawah masing-masing kaca ditiup secara terpisah dengan lubang terbuka atau tenggorokan. Untuk menyatukannya agar pasir bisa mengalir dari bola atas ke bawah, kedua bagian kaca itu diikat menjadi satu dengan tali yang kemudian dilapisi dengan lilin. Botol kaca dua kerucut tidak dapat ditiup menjadi satu bagian sampai sekitar tahun 1800.

Pada sekitar tahun 1500, jam pertama mulai muncul dengan ditemukannya pegas melingkar atau pegas utama. Beberapa jam bertenaga berat telah dibuat sebelum tahun 1500, tetapi ukurannya membatasi kepraktisannya. Karena pegas utama ditingkatkan, jam meja yang lebih kecil diproduksi dan jam tangan pertama dibuat. Jam yang digerakkan oleh pegas utama membuat keingintahuan dari clepsydras dan gelas pasir, tetapi, yang menarik, jam pasir yang paling indah dibuat setelah tahun 1500 sebagai bagian dekoratif. Ini adalah jam pasir yang dipajang di museum.

Pada 1400-an, banyak rumah pribadi memiliki jam pasir untuk keperluan rumah tangga dan dapur. Kacamata khotbah digunakan di gereja-gereja untuk melacak panjangnya khotbah pendeta. Jam pasir juga secara rutin digunakan di ruang kuliah Universitas Oxford, toko pengrajin (untuk mengatur jam kerja), dan di House of Commons Inggris di mana lonceng untuk memberi tanda pemungutan suara dan panjang pidato diatur berdasarkan jam pasir. Selama ketinggian gelas pasir, dokter, apoteker, dan praktisi medis lainnya membawa gelas pasir mini atau saku dengan durasi satu setengah atau satu menit untuk digunakan saat menghitung waktu; praktek membawa ini berlanjut sampai abad kesembilan belas. Saat ini, versi miniatur berisi pasir senilai tiga menit dijual sebagai pengatur waktu telur dan sebagai suvenir perjalanan. Jam pasir yang lebih besar masih dibuat hari ini dari bahan hias dan dalam gaya yang menarik untuk digunakan sebagai hiasan. Semua alat ukur ini (jam lilin, jam air, dan jam pasir) memiliki kekurangan yaitu harus diperhatikan dengan seksama.

Bahan Baku

Kaca untuk jam pasir adalah bahan yang sama seperti yang digunakan untuk kaca tiup lainnya. Itu diproduksi dalam tabung dengan panjang yang bervariasi oleh pemasok khusus untuk menembak dan membentuk dengan mesin atau dengan meniup mulut. Bohlam kosong yang telah dibentuk sebelumnya juga dapat diubah menjadi jam pasir dengan menggabungkannya bersama di dasar bohlam. Demikian pula, stoples dapat dihubungkan bersama di lehernya untuk membuat jam pasir; ini dapat berkisar dalam penampilan dari pedesaan ke modern tergantung pada "karakter" dari toples.

Bingkai atau rumah untuk jam pasir terbuka untuk keinginan desainer. Bahan baku paling sering terdiri dari potongan kayu halus yang dapat dibuat atau diukir sesuai dengan gaya, dekorasi, desain, atau tema tertentu. Bambu, resin, dan berbagai logam seperti kuningan, perunggu, dan timah juga merupakan bahan bingkai yang indah. Jam pasir khusus dibuat dalam jumlah kecil sehingga bahan baku dibeli dari sumber luar secara terbatas Jam pasir banyak digunakan sebagai alat penunjuk waktu hingga abad keenam belas di Eropa Barat. Desainnya sederhana. Dua bola (juga disebut botol atau ampul) dari kaca dihubungkan oleh tenggorokan yang sempit sehingga pasir (dengan ukuran butir yang relatif seragam) mengalir dari bola atas ke bawah. Jam pasir dibuat dalam berbagai ukuran berdasarkan pengukuran aliran pasir yang telah diuji sebelumnya dalam berbagai ukuran bola dunia. Sebuah bingkai yang menampung empat jam pasir dibuat di Italia selama abad ketujuh belas. Setiap jam pasir mengandung jumlah pasir yang berbeda. Satu memiliki seperempat jam pasir; yang kedua, setengah jam pasir; yang ketiga, tiga perempat jam pasir; dan yang keempat berisi pasir berukuran satu jam penuh. masalah. Terkadang pelanggan menyediakan bahan mereka sendiri untuk pembuat jam pasir. Jam pasir pengatur waktu telur juga dibingkai dengan kayu atau plastik. Untuk contoh kecil ini, produsen membeli serpihan plastik dari pemasok dan memproduksi bingkai di pabrik mereka dengan cetakan injeksi atau ekstrusi.

Pasir adalah komponen jam pasir yang paling kompleks. Tidak semua jenis pasir dapat digunakan karena butirannya mungkin terlalu bersudut dan mungkin tidak mengalir dengan baik melalui leher jam pasir. Pasir kuarsa putih, pasir yang ditemukan di pantai-pantai putih berkilauan, menarik tetapi bukan yang terbaik untuk pembuatan jam pasir karena terlalu bersudut dan tidak mengalir dengan lancar. Debu marmer, debu batu lainnya, dan tepung batu—bubuk dari pemotongan kaca—dan butiran pasir bulat, seperti pasir sungai, adalah yang terbaik untuk jam pasir. Selama Abad Pertengahan, buku-buku untuk ibu rumah tangga termasuk resep tidak hanya untuk memasak tetapi untuk membuat lem, tinta, sabun, dan juga pasir untuk jam pasir. Mungkin pasir terbaik bukanlah pasir sama sekali; ballotini, manik-manik kaca kecil atau tembakan (seperti kelereng mini dengan diameter sekitar 40-160 mikron [0,00016-0,0063-in atau 0,0004-0,0016-cm]) digunakan dalam jam pasir karena tepi bundarnya mengalir dengan lancar melalui kaca. Selain itu, ballotini dapat dibuat dalam berbagai warna sehingga pasir pada jam pasir dapat dipilih untuk disesuaikan dengan dekorasi ruangan atau preferensi warna lainnya.

Desain

Desain dan konseptualisasi biasanya merupakan bagian paling rumit dari pembuatan jam pasir. Pembuat jam pasir harus menjadi pengrajin, seniman, dan ahli hubungan masyarakat dalam menasihati klien tentang kepraktisan dalam desain dan konstruksi jam pasir. Bisnis menugaskan jam pasir sebagai hadiah yang terkait dengan tahun 2000, tetapi mereka juga ingin mencerminkan karakter bisnis mereka atau memasukkan bahan yang terkait dengan produk mereka. Setelah desain selesai, konstruksi jam pasir yang sebenarnya relatif mudah.

Desain jam pasir juga bisa sangat bervariasi ukurannya. Jam pasir terkecil yang diketahui adalah seukuran kancing manset, dan yang terbesar tingginya hingga 3 kaki (1 m). Kacamata dapat memiliki berbagai bentuk dari bulat hingga lonjong dan dapat diukir. Beberapa (lebih dari dua) sarung tangan kaca dapat dihubungkan bersama, dan beberapa jam pasir dapat dipasang di bingkai yang sama dan menyalakan pintu putar.

Menurut salah satu pengrajin, desain jam pasir tidak ada batasnya. Dia mengembangkan desainnya sendiri, membuat jam pasir berdasarkan desain atau permintaan yang diberikan oleh pelanggannya, atau membuat desain yang sesuai dengan minat pasar tertentu. Dia telah memahat sepasang tangannya sendiri sebagai bingkai untuk memegang kacamata, menggunakan bahan yang tidak biasa seperti bambu atau marmer untuk membuat bingkai, dan memanggil jam pasir lain, seperti jam pasir berbingkai gargoyle dalam versi film The Wizard dari Oz, untuk inspirasinya. Dia telah membuat jam pasir yang berisi pasir batu bara, terak pertambangan, pasir dari Tembok Besar China, dan pasir resin polietilen. Jaringan belanja di televisi saat ini menjual jam pasir yang berdesain futuristik sesuai dengan minat pada milenium baru.

Manufaktur
Proses

1. Setelah desain dan bahan dipilih, badan jam pasir ditiup pada mesin bubut kaca dengan ukuran yang sesuai dengan ukuran (interval waktu) jam pasir.
2. Bingkai sudah dibuat; tergantung pada desainnya, mungkin satu bagian atau beberapa bagian termasuk bagian bawah, atas, dan tiga atau empat tiang. Pembuatan ini tergantung pada bahannya. Jika bingkai terbuat dari resin, cetakan dapat dibuat, resin dituangkan ke dalam dan dibiarkan mengeras, potongannya diampelas atau dihaluskan dan dipoles, dan dipasang bersama. Potongan bingkai dapat dipasang untuk saling mengunci; atau mereka mungkin direkatkan, diikat, atau dilas, sekali lagi tergantung pada bahan yang terlibat.
3. Salah satu kesalahpahaman yang paling umum tentang jam pasir adalah bahwa ada rumus untuk jumlah pasir yang terkandung dalam gelas. Kuantitas pasir dalam desain atau bentuk jam pasir tertentu tidak didasarkan pada sains atau rumus pengukuran. Jenis butiran, lekukan kaca, dan bentuk serta ukuran bukaan mempengaruhi terlalu banyak variabel pada laju aliran pasir melalui kaca, sehingga jumlah pasir tidak dapat dihitung secara matematis. Sebelum bagian atas bingkai disegel, pasir ditambahkan dan dibiarkan mengalir melalui kaca untuk interval waktu yang ditentukan. Pada akhir jangka waktu itu, pasir yang tersisa di bagian atas gelas dituang dan gelas ditutup.

Kontrol Kualitas

Kontrol kualitas melekat dalam pembuatan jam pasir karena desainer atau produsen melakukan semua aspek pekerjaan. Pelanggan juga terlibat dalam membuat konsep desain dan memilih bahan dan warna. Hasil akhirnya adalah pelanggan menerima produk buatan tangan yang sesuai dengan kebutuhan mereka dan membangkitkan asosiasi bersejarah dan artistik; jam pasir adalah ornamen yang estetis, bukan penunjuk waktu yang akurat.

Produk Sampingan/Limbah

Sejumlah kecil limbah dihasilkan dari konstruksi jam pasir, tergantung pada jenis bahan yang digunakan. Kayu yang diukir untuk membuat bingkai jam pasir akan menghasilkan beberapa limbah, misalnya. Kaca yang terlalu tipis atau cacat dapat dicairkan dan ditiup lagi. Jumlah pasir yang berlebihan dapat disimpan untuk digunakan di masa mendatang.

Masa Depan

Jam pasir tampaknya tidak memiliki masa depan. Bahkan, bentuk kaca yang indah dan bingkai yang dibuat khusus serta pasir berwarna dapat dipilih untuk menyesuaikan dengan dekorasi, suasana, atau acara. Sementara produksi masa depan mungkin terbatas, jam pasir sebagai objek dengan asosiasi kuno serta keanggunan bawaan akan selalu menarik bagi kolektor dan mereka yang menghargai misteri seni dan waktu.