Een holbewoner uit de prehistorie zou weinig nut hebben gehad van een elektrische klok; zelfs niet als hij over elektriciteit had beschikt. Zijn leven was uiterst eenvoudig ingedeeld.
Hij stond op als de zon aan de kim verscheen en ging slapen als ze achter de horizon verdween. Hij at als hij voedsel had gevonden en het kwam niet bij hem op zich af te vragen welk ogenblik van de dag het was.De behoefte om de tijd aan te geven, ontstond pas toen de mensen in groepen gingen samenleven. Wat de vroegste methoden waren om de tijd te meten en aan te duiden, kunnen we nagaan door de methoden te bestuderen, die thans nog in gebruik zijn bij primitieve stammen en volkeren.
Sommige primitieven meten de tijd af aan de stand van de zon. Als een van hen een afspraak maakt met een ander, wijst hij naar een bepaald punt aan de hemel en zegt: ‘Ik zal je ontmoeten als de zon daar staat.’ Primitieve volkeren duiden de tijd ook wel aan met behulp van schaduwen. In de taal van een bepaalde primitieve stam bestaat een woord voor ‘middag’. Letterlijk vertaald luidt het 'de schaduw is rondgedraaid’. Op die manier kunnen de schaduwen van bepaalde bomen of rotsen dienst doen als tijdwijzers, ’s Nachts meten primitieve volkeren de tijd af aan de sterren. Dat is mogelijk, omdat de draaiende beweging van de aarde de indruk wekt, dat de sterren aan de hemel bewegen, evenals de zon.
De eerste tijdmeter, die door mensenhanden werd vervaardigd, was de zonnewijzer: een instrument, dat door middel van schaduwen de tijd van de dag aanduidt.
De eerste zonnewijzer is waarschijnlijk niets anders geweest dan een stokje, dat op een open plek in de grond werd gestoken. Mogelijk werd bij dat stokje een steen gelegd, die door de schaduw van de stok getroffen werd als de zon haar hoogste punt aan de hemel had bereikt.
De oudste zonnewijzer, die we kennen, werd ongeveer 3500 jaar geleden gemaakt in Egypte. Hij was zeer eenvoudig van uitvoering. De Grieken waren echter de eersten, die de zonnewijzer op grote schaal gingen gebruiken. De Griekse zonnewijzers waren erg nauwkeurig. Sommige ervan werden ‘hemicycles’ genoemd. Het bijzondere van deze hemicycles was, dat de schaduw op een gebogen oppervlak viel.
Van Griekenland uit kwam de zonnewijzer in Rome terecht. Erg populair waren ze aanvankelijk niet. De Romeinen hadden er een hekel aan zich door een ‘dode steen’ te laten vertellen, wanneer het etenstijd was. Ze wilden veel liever eten, wanneer hun maag hun vertelde, dat ze honger hadden!
De vroegste zonnewijzers waren slechts van enkele merktekens voorzien. Op sommige ervan was de dag slechts verdeeld in vier perioden. Maar reeds 2000 jaar geleden was het algemeen gebruik geworden de tijd tussen zonsopgang en zonsondergang te verdelen in 12 gelijke delen of ‘uren’.
Niemand heeft kunnen achterhalen, waarom men destijds de dag verdeeld heeft in 12 uur. Mogelijk hield dat verband met de 12 maanden, waarin toen al het jaar was verdeeld.
In elk geval worden de uren op geen enkele wijze door de natuur aangeduid. Met evenveel recht had men de tijd tussen zonsopgang en zonsondergang in 10, in 20 of in willekeurig welk aantal uren kunnen opdelen. Het werden er echter twaalf. In navolging daarvan werd later ook de nacht in twaalf uur verdeeld.
Eeuwenlang bleven zonnewijzers de belangrijkste en nauwkeurigste tijdmeters. Zelfs na de uitvinding van het uurwerk bleven talrijke mensen hun horloges als sieraad dragen en hielden ze de tijd in de gaten met behulp van kleine, draagbare zonnewijzers. Tegenwoordig zien we zonnewijzers nog vaak gebruikt als tuinsieraad.
Een zonnewijzer had natuurlijk allerlei nadelen. ’s Nachts en bij slecht weer liet hij zijn bezitter in de steek bij gebrek aan zon. En het nauwkeurig meten van de tijd was er niet bij; minuten en seconden lagen buiten de capaciteit van een zonnewijzer. Het is dan ook niet vreemd, dat de mens bleef zoeken naar andere methoden van tijdmeting.
De waterklok werd ongeveer gelijktijdig met de zonnewijzer uitgevonden. Meer dan 2000 jaar geleden werden deze klokken al veelvuldig gebruikt in Griekenland. Ze waren bijvoorbeeld een waardevol hulpmiddel voor de talrijke Griekse redenaars, die er de tijd voor hun toespraken mee maten. Een veel gebruikt type waterklok bestond uit een metalen fles met een gaatje in de bodem. De fles werd gevuld met water, dat via het gaatje in de bodem wegsijpelde. Een ander type bestond uit een drijvende schaal, eveneens voorzien van een gaatje.
Door dat gaatje liep de schaal heel langzaam vol, tot ze tenslotte zonk. Sommige waterklokken hadden een schaalverdeling, waarop de tijd van de dag kon worden afgelezen. Een van de ingewikkeldste wateruurwerken uit de geschiedenis werd bijna 1200 jaar geleden ten geschenke gegeven aan keizer Karel de Grote. Het was een geschenk van de beroemde heerser van Bagdad, Haroen-Al-Rasjid.
Het uurwerk was gemaakt van met goud ingelegd brons. De wijzerplaat van de klok had twaalf' kleine deurtjes, die de uren voorstelden. Naarmate de uren verstreken, gingen steeds meer van die deurtjes open. Telkens als er een opensprong, sloegen een of meer koperen kogels op een koperen trom. Het aantal kogels liet dus niet alleen het uur zien maar ook horen.
Wateruurwerken hadden het voordeel, dat ze ook ’s nachts de tijd aangaven. Het nadeel was, dat ze heel vaak haperden; bij koud weer bijvoorbeeld was het heel gewoon als het water bevroor. Bovendien waren ook waterklokken nog niet in staat minuten en seconden aan te geven.
Ook de zandloper is een tijdmeter, die al heel lang geleden werd uitgevonden. Hóe lang geleden weten we echter niet. We weten slechts dat reeds de oude Egyptenaren over zandlopers beschikten.
Zandlopers werden vaak ‘uurglazen’ genoemd, omdat vele ervan zo geconstrueerd waren, dat het zand precies één uur nodig had om van de ene kolf in de andere te komen. Zandlopers vertoonden veel overeenkomst met de eerste waterklokken. Maar ze ontwikkelden zich nimmer tot klokken, die het uur van de dag konden aanduiden. Wel worden ze ook tegenwoordig nog gebruikt; door de huisvrouw bijvoorbeeld om de kooktijd van eieren vast te stellen of door doktoren en verpleegsters om de polsslag van patiënten op te nemen.
Vóór de echte uurwerken werden uitgevonden, werd ook het vuur wel eens gebruikt om de tijd te meten. Kaarsen met een schaalverdeling; touwtjes met knopen en olielampen konden op verschillende manieren gebruikt worden om de tijd aan te geven.
De eerste, echte klokken zijn waarschijnlijk een duizendtal jaren geleden gemaakt. Het duurde echter nog drie of vier eeuwen voor ze algemeen toepassing vonden. De eerste horloges verschenen 500 jaar geleden ten tonele. Maar pas twee eeuwen terug waren klokken en horloges zo nauwkeurig geworden, dat ze minuten en seconden konden aangeven. Iedereen weet tegenwoordig dat een minuut 60 seconden heeft en een uur weer 60 minuten. Ook dat getal van zestig is vrij willekeurig gekozen; met evenveel recht zou het getal 100 gebruikt kunnen zijn.
Dat de keuze viel op zestig danken we waarschijnlijk aan het volk, dat lang geleden in Babylonië leefde en dat 60 als een zeer belangrijk getal beschouwde. We danken aan dat volk trouwens veel van onze ideeën en begrippen.
Eén aspect van onze moderne tijdmeting is altijd een beetje mysterieus. Als het bijvoorbeeld in Amsterdam 12 uur ’s middags is en iedereen zich gereedmaakt voor de lunchpauze, is het op Curacao op de Nederlandse Antillen pas half zeven ’s morgens en lopen daar pas de eerste wekkers af. Hoe is dat mogelijk?
Als gevolg van de draaiing van de aarde om haar (denkbeeldige) as, komt elk punt van de aardbol achtereenvolgens in de door de zon verlichte zóne en in het gebied, dat door de zon niet wordt verlicht. Daardoor wordt het verschil tussen dag en nacht veroorzaakt. Het is duidelijk, dat niet alle punten op aarde tegelijkertijd door de zon worden verlicht of in het duister blijven. Dat gaat om beurten - en Amsterdam is eerder ‘aan de beurt’ dan Curacao. Tegelijkertijd met Amsterdam zijn alle punten verlicht langs de lijn, die van de Noordpool via Amsterdam naar de Zuidpool loopt. Zo’n lijn noemen we een ‘meridiaan’. De wetenschap heeft over de aardbol 360 van zulke meridianen of lengtegraden getrokken; ze komen overeen met de 360 graden van de aardomtrek.
Voor een betere tijdmeting heeft men de omtrek van de aarde bovendien verdeeld in 24 tijdzones. Die tijdzones zijn zo breed, dat ze begrensd worden door twee meridianen, die 15° uit elkaar liggen. Alle punten binnen het gebied van zo’n tijdzone hebben als officiële tijd aangenomen de tijd, die heerst langs de middelste meridiaan van de tijdzone. Alleen langs die middelste meridiaan heerst dus de ‘werkelijke’ tijd; op alle andere punten van de tijdzone wijkt de werkelijke tijd iets af van de aangenomen tijd. Tussen de ene tijdzone en de volgende heerst een tijdsverschil van één uur. Curacao ligt vier tijdzones van Amsterdam verwijderd; officieel zou het er dus 8 uur ’s morgens moeten zijn als het in Amsterdam 12 uur ’s middags is.
Door een uitzonderingsregel echter bedraagt het verschil echter geen vier doch 5½ uur.