Sampai sekarang, orang selalu butuh untuk mengetahui waktu. Sama halnya dengan 5000 – 6000 tahun yang lalu ketika orang-orang di Afrika Utara dan Timur Tengah, menemukan penanda waktu agar mereka dapat lebih efisien dalam mengatur waktu.
Tapi, tahukah kamu bagaimana teknologi jam itu berevolusi? Siapakah yang menemukan jam pertama kali? Dan prinsip-prinsip apa saja yang diterapkan dalam operasional jam? Ini dia faktanya:
Jam Matahari
Setelah bangsa Sumeria menghilang tanpa meninggalkan pengetahuannya, Mesir sudah membagi hari seperti sekarang ini. Sebut saja Obelisk (batu panjang lonjong seperti monumen) yang dibangun pada awal 3500 SM, dibuat sebagai penanda waktu orang-orang Mesir. Bayangannya ketika diterpa sinar matahari dijadikan patokan seperti jarum jam sebagai penanda waktu. Dengan Obelisk, orang Mesir juga bisa tahu kapan tahun terpanjang dan terpendek.
Jam Air
Jam air adalah salah satu satu penanda waktu yang tidak bergantung pada pengamatan benda di langit. Satu jam air tertua ditemukan di makam Amenhotep I yang dimakamkan sekitar tahun 1500 SM.
Orang Yunani mulai menggunakan jam air atau yang disebut oleh mereka sebagai Clepsydras (Water Thief) pada tahun 325 SM. Berbagai bentuk jam air dibuat. Ada seperti mangkok yang perlahan-lahan terisi air dengan volume yang bertambah secara konstan. Dengan tanda tertentu di permukaan, orang Yunani dapat mengetahui waktu pada saat itu.
Versi lain ada yang terbuat dari mangkok logam yang dicelupkan dalam wadah berisi air. Perlahan-lahan, mangkok logam yang dibawahnya diberi lobang kecil, akan tenggelam dalam waktu tertentu. Alat ini masih digunakan di Afrika utara pada abad ini.
Kemudian pada 100 SM dan 500 SM, horologis dan astronom Yunani dan Romawi mulai membuat jam air mekanik yang dikenal dengan Su Sung. Jam ini lebih kompleks dari sebelumnya dengan ditambahkan pengatur tekanan agar aliran air berjalan dengan konstan dan bentuk yang lebih menarik. Ada pula yang ditambahkan bel atau gong sebagai penanda waktu.
Di tahun-tahun berikutnya, jam air terus dikembangkan seperti yang dilakukan astronom Yunani, Andronikos pada abad 1 SM. Dia membuat menara angin di Athena. Strukturnya yang oktagonal menunjukkan bahwa jam ini adalah jam matahari dengan indikator mekanik. Jam ini juga dilengkapi dengan jam air mekanis 24 jam, penunjuk 8 arah mata angin, jam, tanggal, tahun, dan astrologi.
Salah satu jam menara paling rumit dibangun oleh Su Sung pada tahun 1088 dengan tinggi 30 meter. Memiliki bola daya perunggu dan lima panel depan dengan pintu yang bisa merubah boneka manekin. Boneka ini dapat membunyikan bel atau gong dalam menandakan waktu. Sayangnya, aliran air sangat sulit untuk dikontrol sehingga jam model ini tidak bisa mencapai akurasi yang tepat.
Jam Pendulum Mekanis
Pada abad pertengahan (500 – 1500 masehi), perkembangan teknologi tidak banyak berubah di Eropa. Begitu juga dengan perkembangan jam, masih berkutat pada jam matahari dan tidak bergerak jauh dari prinsip-prinsip teknologi Mesir kuno.
Pada masa itu, ada jam matahari yang ditempatkan di atas pintu-pintu untuk menandakan tengah hari. Sekitar abad ke-10, jam matahari saku mulai digunakan. Bahkan di Inggris, jam saku tersebut ada yang dapat mengetahui kapan pasang surut air laut dan perubahan musim dari ketinggian matahari.
Kemudian di awal dan pertengahan abad ke-14, mulai bermunculan jam mekanik besar di menara-menara di Italia. Tidak ada catatan yang pasti dari mekanisme model jam ini. Sampai pada tahun antara 1500 – 1510 masehi, seorang tukang kunci Jerman dari Nuremberg, Peter Henlein, yang mengganti pendulum jam menjadi lebih kecil sehingga merubah ukuran jam menjadi lebih kecil.
Jam model ini terkenal di kalangan orang-orang kaya karena ukuran mereka dan fakta bahwa jam dapat diletakkan di rak atau meja, bukan di dinding ruangan. Tapi, jam ini hanya dapat menunjukkan tanda jam, tanpa penunjuk menit sampai dengan tahun 1670. Tidak dilengkapi juga dengan pelindung kaca sampai abad ke-17. Meski begitu, ternyata dari jam ini lahir perhitungan waktu atau jam yang lebih akurat.
Jam berpendulum seterusnya dikembangkan sampai masa Shortt WH yang membuat jam paling terkenal dan didemonstrasikan tahun 1921. Jam Shortt segera diganti jam Riefler sebagai pencatat waktu tertinggi di banyak observatorium dan menggunakan 2 pendulum.
Jam Quartz
Pada tahun 1930 – 1940, teknologi jam kembali berevolusi dengan dikeluarkannya jam quartz. Kinerja ketepatan waktunya menjadi lebih baik dibanding teknologi pendulum dan lainnya.
Cara kerja jam ini didasarkan pada piezoelektrik crystal quartz. Jika ditempatkan medan listrik pada kristal, akan berubah bentuknya. Sama halnya ketika kamu menekan atau menekuk yang akan menghasilkan medan listrik. Kemudian ketika dimasukan rangkain elektronik tertentu, interaksi mekanis yang ditekan dengan medan listrik, akan menyebabkan kristal bergerak dan menghasilkan sinyal frekuensi konstan listrik yang dapat digunakan untuk mengoperasikan jam elektronik.
Jam Quartz atau kuarsa seperti ini, terus mendominasi pasar dalam jumlah karena kinerja mereka sangat baik dan murah. Tetapi, secara substansial, ketepatan waktu dari jam kuarsa dikalahkan oleh jam atom.
