Az óra története

A szökőmásodperc egy egymásodperces időtartamú ugrás, aminek segítségével a rádió- és tévéállomások által terjesztett időt összhangba hozzák az átlagos csillagidővel. Ennek következménye a naptárral való összhang, amit csillagászati alapokon állapítanak meg. Az eddigi szökőmásodpercek beiktatását az alábbi táblázat adja meg. Az időpontok UTC szerint értendők.

Az eddig beiktatott szökőmásodpercek [szerkesztés]

A polgári életben használt idő, az egyezményes koordinált világidő (röviden UTC), mintegy 200, igen pontos atomóra összevetett, kiátlagolt óráján alapszik. A Föld forgásán alapuló idő azonban ettől kis mértékben eltér, ezért vezették be a szökőmásodperc fogalmát. A változás mértékét az eddigi adatok alapján egy parabola adja meg, melynek közelítő képlete 31 sec/évszázad² .

Noha a szökőmásodpercet „hozzáadjuk” a pillanatnyi időhöz, a hatása olyan, mintha az órát 1 másodpercre megállítanánk, hiszen ekkor a beiktatott 60. másodperc telik el, a következő másodperc számolása csak 1 másodperc múlva kezdődik.

Magyarázat [szerkesztés]

Az ábra a DUT1 különbséget mutatja az UT1 és az UTC között. A függőleges vonalak jelentik a szökőmásodperceket.

A Föld forgási sebessége lassan csökken az árapályerők hatására, így egy átlagos szoláris nap hossza lassan növekszik. Az SI másodperc hosszát az átlagos szoláris nap hosszához viszonyította Simon Newcomb, és ezt az 1750 és 1892 közötti megfigyelésekre alapozva állapította meg. Ennek következtében az SI másodperc pontosan az átlagos szoláris nap hosszának 1/86400-ad része volt 1820 körül. A korábbi századokban egy nap hossza kevesebb volt, mint 86400 SI másodperc, a huszadik század végére pedig elérte a 86400.002 másodperc értéket, vagyis a változás jelenleg nagyságrendileg +1 másodperc / év. Ezért az UT most „lassabb”, mint a TAI.

Megjegyezzük, hogy a Föld forgási sebességét számos egyéb tényező befolyásolja, melyek pontos működéséről keveset tudunk. Ilyen például a kőzetlemezek mozgása, illetve a Föld belsejében lezajló folyamatok. A Föld forgása ezek miatt a tényezők miatt nehezen számolható ki előre, ezért az eltérést az elméleti értéktől mindig utólag állapítják meg.

Nem szabad összekeverni az átlagos szoláris nap hossza és az SI másodperc közötti különbséget a szökőmásodperccel. Ez ahhoz a hibás következtetéshez vezet, hogy a Föld forgása teljesen megállna néhány tízezer év múlva. A hibás következtetés abból fakad, hogy összekeverik a változás sebességét (napi 2 ezredmásodperc) és a megtett távolságot (ez időben kifejezve 80 másodperc).A szökőmásodperceket nem az aktuális és az átlagos nap közötti különbség indokolja, hanem a felhalmozódott különbség.

Szemléltetésként tegyük fel, hogy elkezdjük számoltatni a másodperceket egy atomórával 1970-01-01T00:00:00 UTC-től kezdve (ezt Unix-időnek is nevezik). Aznap éjfélkor, UTC szerint, az óra nulla másodpercet mutat. Miután a Föld megtesz egy teljes tengely körüli fordulatot a Naphoz viszonyítva, a számláló megközelítőleg 86400.002 másodpercet fog mutatni. A számláló kijelzése alapján azt mondhatjuk, hogy a dátum 1970-01-02T00:00:00 UT1. 500 hasonló fordulat után a számláló 43 200 001 másodpercet mutat. Mivel 86400 s × 500 = 43 200 000 s, ezért azt gondolhatjuk, hogy az aktuális dátum 1971-05-16T00:00:01 UTC, holott valójában csak 1971-05-16T00:00:00 UT1. Ha 1970. december 31-én hozzáadunk 1 másodpercet a számlálóhoz, akkor a számláló tartalma 43 200 000 s, ami a helyes 1971-05-16T00:00:00 UT1 dátumnak felel meg. Érdemes megjegyezni, hogy a szokásos pozitív szökőmásodperc beiktatása azt jelenti, mintha az óra 1 másodpercre megállna.

A DUT1 grafikonon a függőleges vonalak közötti lejtős rész mutatja a névleges 86400 s-hez viszonyított eltérést. Látható, hogy a 2000-es év környékén a ferde szakasz kevésbé meredek, a Föld átmeneti felgyorsulása miatt.

A szökőmásodperc bejelentése [szerkesztés]

A szökőmásodperc bejelentése hónapokkal a lehetséges beiktatási dátum előtt történik, többnyire akkor, amikor az UTC és az UT1 közötti különbség meghaladja a 0,7 másodpercet. Az UTC és az UT1 közötti különbség előírás szerint mindig kisebb kell legyen 0,9 másodpercnél. A pozitív szökőmásodperc ideje 23:59:59 UTC után történik, ez után 23:59:60 következik, majd folytatódik a szokásos, következő napi 00:00:00-val. Negatív szökőmásodperc is lehetséges (ha a Föld forgása gyorsulna), ekkor 23:59:58 után 00:00:00 következik, és nincs 59. másodperc.

A szökőmásodperc beiktatásának rögzített dátuma van: június 30., december 31., továbbá március 31. vagy szeptember 30. is lehetséges, de e két utóbbi napot eddig az (IERS) nem tartotta szükségesnek. A bejelentés hat havonta megtörténik, függetlenül attól, hogy szükséges-e szökőmásodperc beiktatása, vagy sem. Utóbbi esetben ezt a tényt közlik.

A Föld forgásának egyenetlenségei miatt nem tudjuk előre megmondani, mikor lesz szükség szökőmásodperc beiktatására. 1972 és 2005 között 23 esetben volt szökőmásodpercre szükség. 1999 és 2005 között viszont egyáltalán nem volt szökőmásodperc; eddig ez volt a leghosszabb ilyen időszak.

Szökőmásodpercet nem használnak a GPS rendszerben, itt az idő folyamatosan, megszakítás nélkül telik. Az eltérést a polgári életben használt UTC időhöz képest a GPS műholdak által sugárzott adatcsomag tartalmazza, a GPS készülékek ezt automatikusan felhasználják. Az UTC és a GPS-idő közötti különbséget szintén nyilvánosságra hozzák.

Javaslatok az UTC újbóli meghatározására, illetve elhagyására [szerkesztés]

2005. július 5-én az IERS Earth Orientation Center csoportjának vezetője egy értesítést küldött az IERS "C" és "D" közlöny előfizetői számára, melyben hozzászólásokat kérelmeztek azzal az amerikai javaslattal kapcsolatban, melyet az ITU-R Study Group 7 WP7-A felé nyújtottak be (az ITU-R a felelős az UTC meghatározásáért). A javaslat a szökőmásodperc 2008 előtti elhagyását indítványozta.

A Wall Street Journal megjegyezte, hogy egy kormányhivatalnok szerint 2005 júliusában a javaslat " az ITU belső ügyeihez tartozik". Döntés ezzel kapcsolatban 2005 decemberére volt várható, de azt akkor elhalasztották. [1]

A javaslat szerint a szökőmásodperc helyett "szökőóra" lenne, ami jó néhány ITU-R tagország törvényes igénye szerint összhangba hozná a polgári időt a csillagászatilag megállapított idővel.

A javaslatnak számos ellenzője akad.

Dr. P.Kenneth Seidelmann (korábban dolgozott az "US Naval Observatory"-nál, az "USWP7A" munkacsoport tagja), az "Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac" szerkesztője levelet írt, melyben hiányolja a nyilvánosan hozzáférhető információkat a javaslat tartalmára, illetve annak következményeire vonatkozóan. Seidelmann levele

Steve Allen (University of California, Santa Cruz) idézi a csillagászokra gyakorolt óriási hatást egy "Science News" interjúban. Allen egy olyan webhellyel rendelkezik, mely teljesen a szökőmásodperc témájának van szentelve: Steve Allen webhelye Itt az amerikai javaslatra is vannak hivatkozások és az ellenzők is szót kapnak. a javaslat ismertetése

A javaslattal szemben felhozott néhány érv:

• Az UTC megváltoztatásának indokai nem ismertek.
• Nem történt komoly elemzés, amely a változtatás (vagy a változatlanul hagyás) költségeit kimutatná.
• Az UTC jelentése a meglévő műszaki és jogi dokumentumokban és számítógépes programokban félreérthetővé válna. Minden hivatkozást felül kellene vizsgálni abból a szempontból, hogy az UTC az eredeti szándék szerint "átlagos csillagnap"-ra, "atomidő"-re, vagy a jelenleg használt "polgári idő"-re vonatkozik-e.
• Minden eddigi jelentés az UTC megváltoztatására vonatkozóan arra a következtetésre jutott, hogy nem szükséges a változtatás.
• Az UTC jelenlegi formájában még 1200 évig használható marad, az új javaslat azonban már 600 év múlva változásra szorul, tehát nem mondható korszerűbbnek.
• Már létezik két másik időskála, amelyekben nincsen szökőmásodperc: "International Atomic Time" (TAI), és a GPS idő. A GPS idő viszonylag olcsó vevőkészülék révén bárkinek rendelkezésére áll.
• A napórák által mutatott "helyi idő"-nek nem lenne meghatározható kapcsolata a polgári idővel, holott az Amerikai Egyesült Államok Szövetségi Törvénye szerint a törvényes időnek az "átlagos csillagászati nap"-on kell alapulnia.
• A CGPM (="súlyok és mértékegységek általános kongresszusa", mely az SI mértékegység-rendszer mögött áll) ajánlása szerint az UTC használatát arra alapozták, hogy ésszerűen közel marad az "átlagos csillagászati nap" által megállapított időhöz.
• Amikor a támogatók 2003-ban egy nemzetközi eszmecserére összegyűltek, akkor megállapították, hogy az UTC-t nem szabad megváltoztatni, mert az zavart okozna a jelentésében, és hogy egy új időskálát kell javasolniuk, amely a céljaiknak jobban megfelel. Rögzítették azt is, hogy a "szökőóra" fogalma nem elfogadható. Az új időskála esetleges bevezetésének legkorábbi dátuma 2022.
• A javaslat megvitatásának folyamata évekig többnyire zárt ajtók mögött zajlott. Fontos ITU dokumentumok és a találkozók jegyzőkönyvei nyilvánosan nem hozzáférhetők.

A támogatók oldalán is van néhány érv:

• A jelen helyzetben nem lehetséges számítási módszerekkel megállapítani az eltelt időt két UTC időpont között, ehhez kézzel megadott táblázatra van szükség, amely azt tartalmazza, hogy mikor voltak szökőmásodpercek.
• Nem lehetséges kiszámítani ilyen időtartamot (még elméletileg sem) a jövőre vonatkozóan, ha az 6 hónapnál nagyobb távban előre mutat.
• Ugyanez igaz egy számítógépnek adott feladatra, ha az több, mint 6 hónapra előre mutat.

Ez utóbbit ki lehet védeni azzal, ha a számítógépek nem az UTC-t használnák fel rendszeridőnek (jelenleg ez a bevett gyakorlat), hanem olcsó GPS vevőket használnának erre a célra. A GPS időből egyszerűen számítható az UTC idő. Ugyanígy a TAI is használható lenne rendszeridőnek, mivel a TAI mindig a GPS előtt jár 19 másodperccel.

A GPS időn alapuló rendszerre példa lehet a CDMA, amit USA-beli mobiltelefon-rendszerekben használnak.

Az alapötlet az, hogy ha az ember a karórát magánál tartja, a csuklóján viseli, akkor az óra mozgását át lehet alakítani az óra működését biztosító energiává. Az automata felhúzású órákban egy erre a célra szolgáló, viszonylagosan nagy tömegű, szabadon mozgó alkatrész található (például egy inga vagy lendkerék), amely egy tengelyen körbefordul az óra mozgása következtében, és ezzel a mozgásával egy áttételen keresztül feszít a mechanikus óramű hajtórugóján. A rugó túlfeszülését egy biztonsági rendszer akadályozza meg.

Az automata felhúzás által a mechanikus karórák ismét nagy népszerűségnek örvendenek. Léteznek kvarc óraműves karórák is, melyekben az inga egy generátort forgat, ez tölti fel elektromos árammal a működtető akkumulátort vagy kondenzátort.

A járástartalék az a mennyiség, amely megmutatja, mennyi ideig képes az óra működni mozgatás nélkül. A mechanikus óráknál ez általában 20–40 óra közötti időtartam, a kondenzátoros vagy akkumulátoros kvarcóráknál akár több hét vagy hónap is lehet.

Az egyezményes koordinált világidő vagy röviden koordinált világidő (angolul Universal Time Coordinated, UTC) az a hivatkozási időzóna, amelyhez a Föld többi időzónáját viszonyítjuk. Ez a greenwichi középidő (GMT) utódja és néha még mindkét jelölést használják, bár a két fogalom nem azonos. Az UTC használata ajánlott, a GMT mint fogalom elavultnak tekinthető.

Az egyezményes koordinált világidő nagy pontosságú atomóraidőből származik, mely a nemzetközi atomidő (International Atomic Time, TAI) alapján folyik. Az UTC-t a TAI-hoz képest szökőmásodpercek egészítik ki. A Föld forgásához kapcsolódik az egyezményes világidő (Universal Time, UT). A kétféle idő a Föld lassuló forgása miatt eltér, az eltérés kiküszöbölése céljából egy-másfél évente szökőmásodpercet iktatnak be. Ez lehetővé teszi, hogy az UTC 1 másodpercnél kisebb eltéréssel kövesse az egyezményes világidőt (UT).

A Földön időzónákat hoztak létre, melyek az UTC-hez viszonyítva pozitív vagy negatív értékű órával térnek el (egyes időzónák ideje ettől a szabályos beosztástól 1/2 órával eltér).
 

Bármely tünemény szabályos ismétlődése alkalmas az idő mérésére. Már régótától fogva főleg a csillagos ég látszólagos mozgása, a Napnak, a Holdnak járása voltak azok a jelenségek, melyeket az I.-re felhasználtak. Ha megfigyelték, hogy valamely álló csillag ugyanazon helyről nézve egymásután kétszer ugyanazon helyet foglalja el, p. egy ugyanazon fal mögött eltünik, az eközben lefolyt idő a csillagnapot és ezzel a csillagidőt szolgáltatta. Ha ugyanazt a jelenséget a Napra nézve figyelték meg, p. a Napnak két egymásra következő delelése közt lefolyt időt, akkor a valódi napot és vele a valódi napi időt kapták. A valódi napi időt (röviden valódi időnek is neveztetik) mutatják a napórák (l. o.). A Napnak látszólagos mozgása folytán a valódi nap hosszabb, mint a csillagnap, mert a nap nyugatról keletre halad, ha tehát egyik napon egyszerre delelt is valamely álló csillaggal, másnap már valamivel későbben jut a déllőbe. De minthogy maga a mozgása a Napnak sem egyenletes, azért ez az elkésés sem egyforma és igy a valódi nap hossza sem mindig ugyanaz, egyszer rövidebb, másszor hosszabb, legrövidebb szeptember közepén (23 óra 59 perc 39 másodperc), leghosszabb december 23-án (24 ó. 0 p. 59 mdp.). Ezen különbözőségnek oka, hogy egyrészt a Föld (és igy látszólag a Nap) az ekliptikában hol gyorsabban - perihéliumkor -, hol lassabban - aféliumkor - halad; továbbá, hogy nem az egyenlítőben, hanem az ehhez 23 1/2° alatt hajló ekliptikában mozogván, csakis a solsticiumokban fog haladása teljes értékében a rektaszcenzió növekedésére befolyni, az equinokciumokban pedig csak részben. Ennélfogva a valódi napnak órái és percei sem lesznek egyformák. Mindazonáltal a Nap mozgását - mint legkönnyebben követhetőt - vették fel I.-re és a napot 24 órára, ezeket 60-60 percre, egy percet ismét 60 másodpercre osztottak fel.

A Nap delelésének - tehát a nappal közepének - észlelésére a gnomon-t (l. o.) használták, megállapítva a függélyesen álló pálca v. oszlop legrövidebb árnyékát, az órákat napgyürüvel, majd napórákkal mérték. De mert ezek csak nappal és verőfényes időben voltak használhatók, már korán oly mesterséges berendezésekre gondoltak, melyekkel az időt bármikor meg lehetne mérni, igy támadtak a viziórák, melyeknél az egyforma időközökben lefolyó vizzel mérték az időt. Ezekre állítólag a régi egyiptomiak által templomaikban tisztelt hamadryas vezette volna az embereket; Trismegistos u. is azt észlelte volna, hogy ez a páviánfaj naponként egyenlő időközökben 12-szer vizel; ez volna a 12 órára való oszlásnak is az alapja. A viziórákkal egészen azonoselvüek a homokórák, melyeket aztán követtek és kiszorítottak a kerekes órák. A középkorban néha az időt bizonyos vastagságu és hosszuságu gyertyák elégése által is mérték, természetesen csak nagyon közelítő eredménnyel. Mindezeket a mesterséges készülékeket - órákat - természetesen délben megint a valódi napi idő szerint kellett beállítani, ha azt akarták, hogy jól mutassanak; e mellett oly órákat, melyek a valódi nap különböző hosszaságu óráit mutatták volna, természetesen szerkeszteni nem lehetett. A csillagnapot és csillagidőt az I.-re, a mindennapi életre meg az tette hasznavehetetlenné, hogy kezdete a nappal és éjjel minden óráján átmegy. Ezért a XVIII. sz. közepe táján az angol csillagászok, első sorban Bradley, a középnapi időt vezették be; középnapnak egy olyan képzelt Nap két egymásra következő delelése közti időt nevezve, mely Nap az egyenlítőben egyenletesen mozog. A valódi Nap a tavasz-napéjegyenponttól kiindulva ahhoz 336,2422 csillagnap mulva tér megint vissza, mialatt éppen 1-gyel kevesebbszer delel, mint az álló csillagok; ezen időtartam - tropikus év - 365,2422-ed része egy középnap; ennélfogva 366,2422 csillagnap = 365,2422 középnap és igy 1 középnap = 1 nap és 3 perc 56,55 másodperc csillagidőben és fordítva 1 csillagnap = 23 óra 56 perc 4,09 másodperc középidőben. A valódi és a középidő közötti viszonyra l. Időegyenlet. A részeiben is egyforma középidő aztán teljesen átment a polgári életbe is; csak annyiban tér el a csillagászati középidőtől, hogy ez utóbbinál a Nap délben kezdődik és az órákat 24-ig számítjuk, mig a mindennapi életben a napot éjféllel kezdjük és délben ujra 1-nél kezdjük az órák olvasását. A legujabb kor a kronográfok- és kronoszkópokkal az I. mikrometrikus részét is nagyban tökélesítette és ma már a másodperc 1000-ed, sőt 10 000-ed részét is megmérhetjük.

Az időmérés

Az időmérés az ókor emberének is fontos volt, már ekkor a legkülönfélébb módon mérték az időt.

Az egyiptomiaknak a Nílus kiöntése volt a legfontosabb esemény az évben, tehát ettől az eseménytől számították az évet. Egy év 12 hónapból állt, aminek mindegyike 30 napos volt. Ha ezt összeszorozzuk (12x30), akkor csak 360 napot kapunk. Ezt a problémát úgy oldották meg az egyiptomiak, hogy a maradék öt napot "epigomenek" - nek nevezték el, és ezek ünnepnapok voltak (ilyenkor történt néhány híres mitológiai esemény, ekkor születtek az istenek stb.). Ezeken a napokon nem dolgoztak az emberek, ünnepeket, felvonulásokat tartottak, és áldozatokat mutattak be az isteneknek. Ezzel a naptárral csak egyetlen gond merült fel: egy év pontosan 365 napból állott, és így az áradás, vetés, aratás hónapja mindig előrecsúszott. Az áradás ideje ie. 1300-ban Thot havában kezdődőtt. 500 évvel később azonban már az ötödik, Tobi hónapjában, megint 500 évvel később már a kilencedikben, Phaoni hónapjában volt. 1461 esztendő múltán az áradás ideje végigjutott az egész naptáron, és újra Thot, az első hónapban volt. Néhányan már ie. 238-ban megpróbálkoztak a naptárreformmal, de az egyiptomiak kitartottak a régi, hagyományos naptárnál, hiszen a főpapok szerint, minden, ami a birodalmban van, az a régi hagyományokon alapszik. Ezt azért tehették meg, mert volt egy égitest. Ez volt a Szírusz, amely a naptártól függetlenül jelezte a Nílus áradását. A csillag minden évben láthatatlanná válik, és egy meghatározott napon, (július 18-án) újra láthatóvá válik a keleti égbolton. Az egyiptomiak nem használtak szökőévet, csak Julius Caesar vezette be egy egyiptomi csillagász segítségével.

Ahhoz, hogy egy szöveget végigolvassunk, idő kell. Csaknem ezer esztendeje Ágoston, bencés szerzetesnek az volt a dolga, hogy minden nap éjfél után háromkor harangkongatással szólította a szerzetestársakat a reggeli imádságra. De honnan tudjuk az idő állását éjnek idején? Akkoriban, hogyan tudja az ember pontosan, hogy mennyi az idő éjnek idején? Ágoston szerzetes egyszerűen mérte az időt: este elkezdte olvasni zsoltárait, és mikor egy bizonyos részhez ért, már szaladt is megkondítani a harangot. De ez nem pontos óra, mert nem olvasunk mindannyian ugyanolyan gyorsan, és ha az ember fáradtabb, lassabban is olvas. Ez tehát nem bizonyult jó "órának".

Már az ősidőktől a napot tartották fontos időmérési "eszköznek". Régebben nem azt mondták, hogy délután háromkor stb, hanem napnyugatkor, napkeltekor, szürkületkor, stb. A legegyszerűbb megoldásnak mutatkozott "lelépni az időt". Vagy 2300 évvel ezelőtt Aristophanes, a nagyhírű görög költő írt egy vígjátékot, melyben pontosan leírja, hogy hogyan mérték az időt akkoriban lépéssel. Praxagora, athéni asszony így szól urához, Blepiroszhoz: "Amikor az árnyék tíz lépés hosszú lesz, kend be magad illatos kenőccsel, és gyere vacsorázni!". Bizonyos, hogy a házaspár házától nem nagyon messze állt egy kőoszlop, vagy egy emlékszobor. Ha süt a nap, árnyékot vet. Ha a járókelők tudni akarták az időt, akkor nem kellett mást tennük, mint lemérni az oszlop árnyékát. Ez reggel hosszabb volt, délben megrövidült, majd este megint meghosszabbodott…

Az olyan oszlopot, mellyel az időt mérték, gnomonnak nevezték. A pontosság még nem volt olyan fontos, és csak napos időben lehetett mérni. Ez még csak a kisebb gond volt, de nem vihették magukkal az emberek. Az indiai fakírok nagyon elmésen oldották meg: ők használták először a vándorbotot, óra gyanánt. Ha hosszú útra indultak, a fakírok egy igen egyszerű botot vitt magával. Ez a bot abban különbözött a többi sétabottól, hogy nem henger alakú volt, hanem nyolcszögletes. A botnak minden élén egy lyukat fúrtak, ebbe a lyukba kis pálcikát dugtak.amikor a fakír meg akarta tudni a pontos időt, egy madzagra akasztotta a botját, és ez az árnyék mutatta a pontos időt. Az árnyék hosszát mindig újra, és újra kellett lemérni, mert a pálcára, illetve a pálca végeire vonások voltak vésve, az órának megfelelően. Csak le kellett olvasni. A sok beosztást azért csinálták, mert az év különböző szakaszaiban a nap útja látszólag más, és más. Ezért az árnyék télen, és nyáron sem egyforma. Nyáron magasabban van a nap, télen meg alacsonyabban - így látjuk- , és ennek a jelenségnek az a következménye, hogy a nap délben vetett árnyéka rövidebb, mint télen. Emiatt faragták a botot szögletesre. Mindegyik él nyolc közül az évnek bizonyos szakaszára jó. Tegyük fel, hogy október elején mérjük az időt.a fakír botjának abba az oldalába szúrja a pálcikát, amelyre a régiek annak a bizonyos hónapnak - "Arimannának" - jelzését rótta belé. Ez a hónap a mi szeptemberünk közepétől október közepéig tartott.

Babilonban már 2500 évvel ezelőtt használták a vízórákat. A vizet hosszú üvegedénybe öntötték, melynek alján lyukat fúrtak. Külön erre a célra remdeletek egy embert, akinek az volt a dolga, hogy mindig, amikor kifogyott a víz, nagy kiáltással jelezze, hogy ennyi, és ennyi idő telt el, és egyúttal újratöltse a vizet. Ezt a műveletet naponta hatszor ismételték meg. A víziórákkal nagyon sok baj volt. Az az előnyük azonban mégis megvolt, hogy éjjel-nappal mutatták az időt.

Egyiptomban, a Nílus egyik szigetén állt Ozirisz temploma a templom közepén 360 olyan edény sorakozott, amelyek fenekén nyílás volt. Minden edény mellett állt egy-egy pap. Sorban, minden nap, egy másik pap töltötte meg az edényét tejjel. Egy tejmennyiség pontosan huszonnégy óra alatt csorgott le. A következő pap második nap töltötte meg az edényét tejjel. Minden papra egy év alatt egyszer került sor.

A vízórának legkezdetlegesebb, és egyúttal legegyszerűbb alakja az ismert "csepegtetős üveg" , amelyben orvosságot szoktak tartani. Először is arra kellett ügyelni, hogy a kiürült edényeket mindig újra kellett tölteni, lehetőleg azonnal, tehát minden időveszteség nélkül töltsék meg. Arra már gyorsan rájöttek, hogy érdemesebb olyan edényt használni, ami nem egy, hanem 24 óra alatt ürül ki. Azt is kitaláltak, hogy a 24 órás vízióra azért az órákat is mutassa. Így az edény falát pontosan huszonnégy részre osztották, egyforma távolságokkal. Elég volt egy pillantás a víz felszínére, és máris tudták, hogy mennyi az idő. Olyasmiképpen osztották fel, mint az orvosságos üveget. Ám ennek a vízórának is volt hátránya. A víz nem egyforma sebességgel folyik ki az edényből. Eleinte, amikor az edény tele van, gyorsabban megy le a víz, amikor pedig kevesebb van benne, lassabban folyik. Ez érthető is, mert minél magasabb a víz szintje, annál nagyobb a víz nyomása, márpedig minél nagyobb a nyomása, a víz nagyobb sebességgel távozik az edényből. Minél magasabban van a víztartály, annál gyorsabban rohan a víz. Eszerint: eleinte, óránként több víz folyik le, mint később. Az első időkben a víz szintje gyorsan apad, majd utána mind lassabban. Hogy az óra ennek ellenére se járjon rosszul, azt találták ki, hogy nem egyforma távolságra rajzolják be a vonalkákat. Felül ritkábban, alul sűrűbben. Van egy másik, talán még ennél is jobb módszer. A víztartó edényeket tölcsér alakúra szerkesztik. Ha a tölcsér szerkesztése megfelelő, akkor az időjelző vonalkák egyforma távolságra vannak egymástól. Mindenesetre, a felső két vonás között nagyobb vízmennyiség helyezkedik el, mint az alatta lévő két vonás között. Ez így van rendjén, hiszen az első órában a víz gyorsabban, és nagyobb tömegben távozik, mint a másodikban, és így tovább.

Vagy kétezer évvel ezelőtt, ha "óráról" beszélünk, nyilván megkérdezték volna, hogy "rövid", vagy "hosszú" óráról beszélünk. Ugyanis a görögök, és a rómaiak 24 órára osztották be a napot, mint mi, de nem egészen úgy. A 24 órára osztott napot mindenesetre felosztották nappalokra, és éjjelekre. Aztán a nappalt 12 órára, és az éjjelt is 12-re. Csakhogy nem minden évszakban egyformák a nappalok, és éjszakák hossza. Nyáron mindig a nappali órák hosszabbak, míg télen az éjszakaiak. Így aztán Egyiptomban nyáron a nappali óra egy óra tíz percig tartott, télen meg csak ötven percig. Az északi vidékeken a nap télen csak rövid ideig van fenn. Ez aztán mindent felborít. A nyári órára készített vízióra télen használhatatlan, mint a téli beállított nyáron. Valahogyan ezen segíteni kellett. Télen rövidebb a nappal, mint nyáron. Vagyis télen a tölcsérbe kevesebb vizet kellett tenni, hogy gyorsabban elfolyjon. Tegyük fel, hogy nyáron két korsó vizet kell beleönteni. Télen egy is elég. A kérdést mégsem volt túl egyszerű megoldani. Tölcséres vízórát téen, és nyáron egyaránt egészen tele kellett tölteni vízzel, teli egészen a legfelsőbb vonásokig. De hogyan lesz teli a tölcsér, ha kevesebb vizet teszünk bele? Erre így vágták el a gordiuszi csomót: készítettek egy tölcsért alakú kúpot, amely tömör volt. Ha ezt a kúpot beledugják a tölcsér vízbe, - mondjuk a közepéig - , a kúp és a tölcsér között kevesebb hely van, tehát kevesebb vízmennyiséget kell bele tölteni. Télen a kúpot mélyebbre teszik, nyáron egészen ki kell húzni belőle. Hogy ezt a beosztást bárki el tudja végezni, a rúdon, amelyen a kúp függ, beosztást kell csinálni. Ezek a vonások aztán pontosan megmutatják, hogy bizonyos évadban mennyire kell kihúzni, vagy betolni a kúpot.

A görög, és római bírák óra nélkül nem tudták volna feladatukat megfelelően teljesíteni: hogy a per tárgyalása ne nyúljon túl hosszúra, vízórákkal mérték a "beszédidőt" a vízórát görögül klepsydrának nevezték. Így hívták az időmértéket is, mely negyed óráig tartott. A szónoknak a beszédét, aki a népgyűlésen már öt órán keresztül beszélt, így szakították félbe: "Ha te ennyit tudsz beszélni, hány klepsydrát tudsz hallgatni?" Legtöbbször a szónok nem tudott mit mondani erre a csípős kérdésre, és általános derültség közepette piros orcával magyarázta, hogy tud ő hallgatni is… és leült…

Régen, a legpontosabb, és legjobb vízórákat az egyiptomi Alexandria városában készítették. Alexandria gazdag kereskedőváros volt. Eleinte csak egy-két tudós foglalkozott az órák készítésével. Ún. automata klepsydra-kat készítettek. A kitűnő feltalálót Ktesibiosznak nevezték. Egy borbély fia volt, akinek apja mestersége sehogy sem volt az ínyére. Nagy szorgalommal feküdt neki a tanulásnak. Legjobban a vízierővel hajtott gépek érdekelték. Akkoriban még csak a víz, a szél erejét használták fel. Az óra végül is elkészült. Arsenos isten tiszteletére emelt templomban állította fel. Az óra így működött: az oszlopon arab, és római számok jelezték az órákat. A római számok az éjjelt, az arab számok a nappalt. Maga az óralap igen furcsa: nem kerek, hanem négyzet alakú. A mutatókat az órán azok a kis pálcikák helyettesítik, amiket kis szárnyas gyerek tartott a kezében, csőbe helyezett rúdon állva. A csövecske állandóan emelkedik, és lassan felfelé tolja a gyereket az oszlop teteje felé. A gyerekkel együtt mozog az óra mutatója is: az a bizonyos pálcika, amely a pontos időt mutatta. A szárnyas gyerek az oszlop aljától a tetejéig pontosan 24 óra alatt csúszik fel. Utána a gyerek lesiklik, és kezdődik minden előrlő. De ez még nem minden. Abban az időben az órák időtartama, hossza időszakonként változott. Ezért az oszlopon nem egy, hanem tizenkét beosztás volt; minden hónapra egy. Az oszlop lassan megfordult a tengelye körül, úgy, hogy a gyerek pálcája elé mindig az a beosztás került, amely hónapot éppen írták. Az oszlop másik oldalán áll egy másik gyerek. Szünet nélkül hullatja a könnyeit… A "könnyei" egy vezetékcsőből ömlenek a szemébe, majd könnyek alakjában távoznak. A könnyek cseppenként hullnak a lábaihoz, innen egy másik cső egy keskeny dobozba vezeti a vizet ez a doboz a másik gyerek lábánál található. A dobozban egy parafából készült úszó korong van, erre van felerősítve a csövecske, hegyében egy pálcikás gyerekkel. Amint a víz lassan gyűlni kezdett a dobozban, a parafalap emelkedni kezdett, és vele együtt a pálcikás gyerek is. Amikor a fiú az óra tetejéig jutott, pálcikája XII. órát mutatta. Az víz ekkor egy "L" alakúra görbített csövön át kifolyt a hengerből, mire a parafa úszótest is leszaladt, vele együtt a pálcikás gyerek is, és új nap kezdődött. Hogy hogyan forog a tengelye körül? A görbe csövön át a víz egy kis malomkerékre hullik alá, melyet lassan forgat. A kerekekkel együtt forog a tengelyére szerelt fogaskerék is, ahogyan helyesebben nevezik "végtelen csavar". Ez a végtelen csavar meneteivel belekapaszkodik egy másik fogaskerék fogaiba, amelynek tengelyén egy másik végtelen csavar egy újabb fogaskereket tart mozgásban. Így aztán négy fogaskerék segítségével a mozgás a malomkerék tengelyéről átjut arra tengelyre, melyen a fogaskerék rá van szerelve. A víz minden 24 órában egyszer átfolyik a görbe csövön, egy keveset továbbtolva a malomkereket, és ez a fogaskerekek segítségével továbbítja egy kevéssel magát az oszlopot is. Egy év alatt az oszlop teljesen körbefordul, utána újesztendő következik, és az egész előrlő kezdődik. Amint láthatjuk, ez lehetett az első örök óra. Könnyű volt megindítani; csak rá kellett ereszteni a vízvezeték vizét. Az "automata" elnevezésre ez az óra becsülettel rászolgált. Ktesibios után még sokkal elmésebb, de még az övénél is bonyolultabb szerkezetű órákat készítettek. Ránk maradt egy kép, amin egy vízóra áll. Külsőleg pontosan olyan, mint a mai órák; kerek óralap, körben forgó mutatókkal, sőt, még nehezéke is van. Csak éppen ez a nehezék nem volt olyan súlyos, mint a mi óráinkon, mert az fából volt. Ez a fasúly, miként az úszó korong egy kis víztartóban úszott, amelyből folyton folyt a vízsugár. Amint süllyedt a víz szintje, vele együtt süllyedt az úszókorong is, és a gép mozgásba jött.

Az emberi civilizáció fejlődése során egyre fontosabbá vált az idő mérése. Gondoljunk csak bele, a fejlett ókori birodalmak sikerének titka visszavezethető a modern földművelésre, ami időmérés nélkül csak a véletlenen múlna. Gondoljunk csak bele, Egyiptom esetén a Nílus áradásától függött egy birodalom sorsa. Amennyiben nem számoltak az áradások idejével, melyet a csillagok, és a nap állásából voltak képesek megállapítan, egy év termése mehetett kárba. Az idő mérésének szerepe az emberek midnennapjaiban csak később jelent meg.