Một phương trình thời gian (equation of time) xuất hiện ở đồng hồ cơ phức tạp, hiển thị sự khác biệt giữa thời gian Mặt trời thực tế và thời gian Mặt trời trung bình. Điều này được đặc trưng bởi quỹ đạo không hoàn hảo của Trái đất xoay quanh Mặt trời.
————————————————————————
.jpg)
Khi con người lần đầu tiên tạo ra khái niệm về thời gian, có rất ít điều kiện được đưa ra để đo lường nó. Sức mạnh của việc quan sát đã đem lại ngày một nhiều tiêu chuẩn đo lường thời gian hơn qua nhiều thế kỷ: con người theo dõi sự chuyển động của Mặt trời theo ngày, các ngôi sao vào ban đêm và các mùa theo năm. Sự ngộ đạo cho phép con người lập ra lịch trình của các sự kiện tôn giáo, hoạt động nông nghiệp và thậm chí hoạt động du mục lúc bấy giờ.
Tuy nhiên, sự vận hành của vạn vật đều khó tránh khỏi thuyết tương đối. Khái niệm về thời gian vốn là do con người tạo ra, vì để thuận tiện, con người đã xác định một ngày có độ dài chính xác là 24 giờ. Nhưng thực tế thì không phải vậy, quỹ đạo của Trái đất không tròn hoàn toàn và thời gian thực tế cho mỗi lần quay giáp vòng có thể chênh lệch vài giây hoặc thậm chí là vài phút. Nói 24 giờ/ngày thực chất chỉ là một phép tính trung bình của con người mà thôi.
Đồng hồ phương trình thời gian là gì?
Trong một chiếc đồng hồ phương trình thời gian, sự phức tạp đã liên kết cơ chế đồng hồ với chu kỳ của Mặt trời (thời gian thực tế mà Mặt trời thực hiện mỗi vòng quay của nó), đó là độ dài thực sự của một ngày. Từ đó cho thấy sự chênh lệch độ dài giữa một ngày thực tế và một ngày 24 giờ mà chúng ta đi qua. Sự chênh lệch này có thể thay đổi từ -16 phút vào đầu tháng 11, thời điểm mà Mặt trời bị u ám vào lúc 11:44 giờ sáng hoặc +14 phút vào tháng 2, khi Mặt trời chạm đỉnh ban trưa vào lúc 12:14 giờ chiều - được gọi là phương trình thời gian (equation of time).
Tuy nhiên, ngoại lệ là bốn ngày đặc biệt trong năm: ngày 15 tháng 04, ngày 14 tháng 06, ngày 01 tháng 09 và ngày 24 tháng 12 — khi các nguyên nhân dẫn đến sự chênh lệch tự triệt tiêu lẫn nhau, dẫn đến độ dài của một ngày chính xác là 24 giờ.
Bàn về sự hữu dụng của nó ư? Công tâm mà nói, một chiếc đồng hồ phương trình thời gian sẽ không thực sự hữu ích trong thế kỷ 21, và nó cũng không phải lý do chấp nhận được để kéo dài ngày làm việc cho nhân viên của bạn chẳng hạn. Tuy nhiên, giống như nhiều biến chứng phức tạp khác của đồng hồ cơ cao cấp ( như tourbillon, moonphase,...), equation of time ca ngợi chủ nghĩa lãng mạn và thuần túy, đồng thời cũng mang nhiều ý nghĩa lịch sử trong dòng thời gian của ngành chế tạo đồng hồ.
Đôi dòng lịch sử của phương trình thời gian
Cụm từ "equation of time" có nguồn gốc từ tiếng Latin thời trung cổ aequātiō diērum, có nghĩa là "phương trình của ngày" hoặc "sự khác biệt của ngày", được sử dụng rộng rãi trong thiên văn học cổ đại để lập biểu đồ cho thấy sự chênh lệch giữa giá trị quan sát và giá trị mong đợi.
Từ thế kỷ thứ năm sau Công nguyên, quan sát của con người cho thấy rằng các thiết bị đo thời gian của họ không chính xác khi so sánh với thời gian Mặt trời thực tế. Cho đến thế kỷ XVI, đồng hồ thông thường không đủ chính xác để điều này trở thành mối quan tâm thật sự, và khi đó Thuật đo thời gian vẫn chưa bước lên con đường tìm kiếm ánh hào quang của nó.
Vào giữa thế kỷ XVII, tất cả đã dần thay đổi với sự ra đời của con lắc, bộ thoát (escapement) tốt hơn và đồng hồ đã được trang bị lò xo cân bằng (balance-spring). Thiết bị đo thời gian lúc đó đã chính xác một cách thoả đáng để xác định sự khác biệt giữa thời gian Mặt trời thực tế và thời gian trung bình vào các giai đoạn nhất định của năm.
Biểu đồ hiển thị phương trình thời gian, cho thấy thời gian trung bình của chúng ta chênh lệch bao xa với thời gian Mặt trời thực tế
Những chiếc đồng hồ quả lắc trong quá khứ thường được bán kèn với bảng phương trình này, cho phép chủ sở hữu tính toán sự chênh lệch.
Tiếp theo đó là sự phát triển của đồng hồ phương trình để bàn (hoặc đồng hồ phương trình treo tường dạng hộp), hiển thị thời gian Mặt trời thật và thời gian trung bình mà không cần người dùng phải tự tính toán.
Vào năm 1719, một bức thư được xuất bản trong “Philosophical Transactions” của Hiệp hội Hoàng gia The Royal Society, ở quyển 30, nêu lên một tuyên bố của thợ đồng hồ Joseph Williamson: “khẳng định quyền của ông đối với phát minh gây tò mò và hữu ích là chế tạo ra đồng hồ thời gian với chuyển động rõ ràng của mặt trời”.
Trong bức thư của mình, Williamson bày tỏ sự phẫn nộ của mình xuất phát từ việc ông đã tình cờ đọc được ấn phẩm tiếng Pháp, trong đó tác giả tuyên bố rằng họ đã tạo ra những chiếc đồng hồ phù hợp với chuyển động thực tế của Mặt trời; và đưa ra giả thuyết rằng đó là điều chưa có ai từng nghĩ đến trước đây.
Đồng hồ phương trình thời gian 8 ngày của Joseph Williamson ra đời cuối thế kỷ XVII
Đồng hồ của Williamson hiển thị thời gian Mặt trời thực trên mặt số bằng cách sử dụng một cam điều chỉnh độ dài của lắc trong suốt cả năm, tùy thuộc vào sự khác biệt giữa thời gian Mặt trời và thời gian trung bình. Tại thời điểm đó, các nhà chế tạo đồng hồ phương trình đáng chú ý khác bao gồm Thomas Tompion (1639 - 1713) và Ferdinand Berthoud (1727 -1807).
Do sự gia tăng độ chính xác của đồng hồ, từ cuối thế kỷ XVII đến đầu thế kỷ XIX, các thành phố lớn trên thế giới dần bắt đầu áp dụng thời gian trung bình trái ngược với thời gian Mặt trời như tiêu chuẩn trong thuật đo thời gian: Geneva khoảng năm 1780; Anh vào năm 1792 và Berlin năm 1810.
Và đến thế kỷ XX, phương trình thời gian xuất hiện ở đồng hồ đeo tay. Các nhà sản xuất đồng hồ đã phát minh ra các hệ thống để đọc phương trình thời gian ở một kinh độ cụ thể và không phải cho toàn bộ múi giờ, do đó cải thiện độ chính xác. Cho đến ngày nay, sự phức tạp vẫn chỉ dành riêng cho những chiếc đồng hồ đặc biệt chứ không thật sự cần thiết và phổ biến cho tất cả.
Bộ máy Mặt trời trong đồng hồ đeo tay
Các nhà sản xuất luôn tìm kiếm những cách khéo léo để truyền tải sự phức tạp của biến chứng này, nhưng có hai quy tắc chuyển động được áp dụng phổ biến trong các cơ chế. Khá may mắn vì chu kỳ lặp lại giống hệt nhau hàng năm, thế nên chúng có thể được lập trình một cách cơ học để mô phỏng chính xác nhất có thể.
Chuyển động đầu tiên được sử dụng phổ biến hơn, đòi hỏi một chút tinh thần “số học” của người đeo. Một cây kim độc lập sẽ quét qua một vòng cung hoặc một mặt số phụ với phân cấp từ -16 đến +14, đóng vai trò hiển thị phương trình thời gian. Thời gian Mặt trời thực tế có thể tính được từ việc cộng thêm hoặc trừ bớt những con số đang được chỉ định trên đồng hồ.
— Đồng hồ phương trình thời gian Panerai Radiomir 1940 Equation Of Time 8 Days Acciaio
Chuyển động thứ hai có tên là Équation Marchante hoặc “running equation”. Chuyển động này rất thân thiện với người dùng trong việc đọc phương trình thời gian nhưng cũng phức tạp hơn để chế tạo (điều này sẽ ảnh hưởng đến giá thành của đồng hồ). Ở đây chúng ta sẽ thấy hai cây kim - một trong số đó sẽ chỉ ra thời gian Mặt trời - chạy song song với cây kim hiển thị 24 giờ. Trường hợp này thì bạn chỉ cần nhìn vào liền có thể lập tức xác định được thời gian chênh lệch mà không cần phải tính toán quá nhiều. Cơ chế Équation Marchante trình bày một cái nhìn hấp dẫn và dễ hiểu về mối quan hệ giữa Trái đất và Mặt trời.
— Vacheron Constantin Les Cabinotiers Celestia Astronomical ra mắt tại SIHH 2017, sử một một cây kim rose-gold có đầu hình Mặt trời để hiển thị phương trình thời gian.
Đều là tính năng phức tạp nhưng khi so sánh với đồng hồ lịch vạn niên (perpetual calendar), phương trình thời gian còn hiếm khi xuất hiện hơn nữa. Patek Philippe - một thương hiệu đồng hồ xa xỉ hàng đầu thế giới đã rất thành công trong việc phát triển các tính năng phức tạp mà chúng ta thường biết đến với cái tên Grand Complication chắc chắn sẽ không vắng bóng trong lĩnh vực này. Bằng chứng là Patek Ref. 6102-001, một chiếc đồng hồ nam rose-gold cổ điển có thể chỉ ra thời gian thiên văn - thời gian dựa trên vòng quay của Trái đất liên quan đến một điểm cố định, chẳng hạn như một ngôi sao. Mẫu đồng hồ Patek có giá trên 7 tỷ này cho phép bạn chiêm ngưỡng một biểu đồ bầu trời và dải ngân hà tuyệt đẹp được trình bày trên các đĩa sapphire màu đen, cung cấp một sự phức tạp và thú vị hơn cho phương trình thời gian.
Bên cạnh Patek Philippe, những thương hiệu lâu đời khác cũng đạt được thành công nhất định trong nỗ lực nghiên cứu và phát triển equation of time, trong đó phải kể đến Panerai Radiomir 1940 Equation of Time 8 Days mà chúng ta vừa gặp gỡ bên trên và Blancpain Villeret Equation of Time (bao gồm cả tính năng lịch vạn niên và biến chứng “retrograde moon” - Mặt trăng lùi). Hoặc Audemars Piguet với sự ưu ái dành cho Royal Oak của họ, đồng thời bổ sung các tính năng khác như thời gian Mặt trời mọc và Mặt trời lặn.
— Blancpain Villeret Equation of Time cũng sở hữu cơ chế chuyển động “running equation”.
Cơ chế bộ máy của một chiếc đồng hồ cơ luôn đại diện cho năng lực chế tạo của bất cứ nhà sản xuất nào. Lúc này, bạn không còn sử dụng những thứ như vàng, kim cương hay vật liệu đắt tiền khác để chinh phục những khách hàng có tiền nữa, mà sử dụng tinh hoa của Tử vi và Thuật đo thời gian để chinh phục những nhà sưu tầm và khách hàng sành đồng hồ thật sự - những đối tượng không chỉ có tiền, mà chú trọng đến kiến thức, lịch sử và cả trình độ. Những đối tượng khách hàng khó tính này không quan tâm đến hình thức nhiều bằng những gì đang diễn ra bên trong bộ máy, và chắc chắn họ sẽ quan tâm đến một trong những thước đo thời gian đầu tiên của loài người: Mặt trời.
Kỳ thực không chỉ riêng ở Việt Nam mà xét trên phạm vi toàn thế giới, tính năng phương trình thời gian thật sự không được nhiều người quan tâm lắm. Bởi nó gần như không liên quan gì đến cuộc sống và xã hội ngày nay, nhưng đối với một số ít người đánh giá cao nguồn gốc của chế tạo đồng hồ, phương trình thời gian vẫn được coi là một tiến bộ cơ học cấp cao và đầy sức hút.
Luxury Shopping
Bình luận - Phản hồi