Đồng hồ, không chỉ là công cụ đo thời gian, mà còn là biểu tượng của sự tinh xảo, đẳng cấp và cả một hành trình lịch sử đầy hấp dẫn. Từ những cỗ máy cơ khí thô sơ đến những kỳ quan công nghệ hiện đại, đồng hồ đã trải qua một quá trình phát triển không ngừng, phản ánh sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật và gu thẩm mỹ của con người qua từng thời đại.
Hãy cùng tôi, Mạnh Dũng, khám phá hành trình thú vị này.
Bình minh của những cỗ máy thời gian di động (Thế kỷ 16)
1. Từ đồng hồ treo tường đến đồng hồ bỏ túi
Thế kỷ 15 chứng kiến sự ra đời của lò xo chính (mainspring), mở ra kỷ nguyên mới cho những chiếc đồng hồ di động. Những cỗ máy thời gian đầu tiên có thể đeo được xuất hiện tại Đức, cụ thể là Nuremberg và Augsburg. Chúng là cầu nối giữa đồng hồ treo tường cồng kềnh và đồng hồ đeo tay gọn nhẹ sau này. Peter Henlein (1485-1542), một thợ đồng hồ tài ba ở Nuremberg, thường được coi là cha đẻ của đồng hồ đeo tay. Tuy nhiên, nhiều bằng chứng cho thấy nhiều nghệ nhân khác cũng đã phát triển những thiết bị tương tự cùng thời kỳ.
- Đặc điểm của “đồng hồ đeo” (clock-watch) thời kỳ đầu: Những chiếc đồng hồ này có hình dáng khá đồ sộ và nặng nề, thường được làm từ đồng thau, có dạng hình trụ hoặc hình trống. Bề mặt được chạm khắc tinh xảo, trang trí công phu, thể hiện sự xa hoa của giới quý tộc. Chúng chỉ có kim giờ và mặt số không được che bằng kính mà bằng một nắp đồng thau có thể mở ra, đôi khi được trang trí bằng các họa tiết lưới để xem giờ mà không cần mở nắp. Bộ máy bên trong được làm bằng sắt hoặc thép, ban đầu được lắp ráp bằng chốt và nêm, sau này được thay thế bằng ốc vít. Một số mẫu còn tích hợp thêm chức năng điểm chuông hoặc báo thức. Đồng hồ cần được lên dây cót hai lần một ngày.
- Sự tiến hóa về hình dạng: Dần dần, hình dạng đồng hồ chuyển từ hình trụ sang hình tròn, được gọi là “trứng Nuremberg”. Xu hướng chế tác đồng hồ với những hình dạng độc đáo như sách, động vật, hoa quả, thậm chí là hình đầu lâu cũng xuất hiện, thể hiện sự sáng tạo và tính nghệ thuật của những người thợ thủ công.
- Chức năng: Vào thời điểm này, đồng hồ đeo tay chủ yếu là trang sức và món đồ thể hiện sự đẳng cấp cho giới quý tộc. Độ chính xác của chúng chưa cao, nên chức năng xem giờ không phải là yếu tố quan trọng nhất.
2. Đồng hồ bỏ túi lên ngôi
Sang thế kỷ 17, nam giới bắt đầu chuyển từ đeo đồng hồ như mặt dây chuyền sang bỏ túi. Phụ nữ vẫn tiếp tục đeo đồng hồ như một loại trang sức. Sự thay đổi này được cho là do ảnh hưởng của vua Charles II của Anh, người đã giới thiệu áo gi lê (waistcoat) vào năm 1675. Đồng hồ bỏ túi giúp bảo vệ bộ máy tinh vi bên trong khỏi tác động của môi trường.
- Thiết kế thay đổi: Hình dạng đồng hồ được bo tròn và làm phẳng để dễ dàng bỏ túi. Mặt kính bắt đầu được sử dụng để bảo vệ mặt số từ khoảng năm 1610.
- Phụ kiện: Dây đeo đồng hồ (fob) và sau này là dây Albert ra đời để giữ đồng hồ an toàn trong túi áo.
- Cơ chế: Đồng hồ bỏ túi vẫn sử dụng cơ chế bộ thoát verge và foliot giống như đồng hồ treo tường. Tuy nhiên, lực của lò xo chính không ổn định, giảm dần khi lò xo giãn ra, dẫn đến sai số thời gian (hiện tượng isochronism).
- Cải thiện độ chính xác: Các nỗ lực cải thiện độ chính xác tập trung vào việc cân bằng lực kéo của lò xo chính. Hai thiết bị được sử dụng là stackfreed (sau này bị loại bỏ do ma sát lớn) và fusee (một hệ thống ròng rọc hình nón). Bánh xe cân bằng (balance wheel) dần thay thế foliot, giúp cải thiện độ chính xác.
Thời đại của sự đổi mới và hoàn thiện (Thế kỷ 17-19)
- Cuộc cách mạng dây tóc cân bằng: Năm 1657 đánh dấu bước ngoặt lớn trong lịch sử chế tạo đồng hồ với sự ra đời của dây tóc cân bằng (balance spring). Phát minh này được cho là của Robert Hooke hoặc Christiaan Huygens. Dây tóc cân bằng giúp biến bánh xe cân bằng thành bộ dao động điều hòa, làm tăng đáng kể độ chính xác của đồng hồ, giảm sai số từ vài giờ xuống còn vài phút mỗi ngày. Sự cải tiến này cũng dẫn đến việc bổ sung kim phút vào mặt đồng hồ.
- Những bước tiến của bộ thoát: Bộ thoát verge dần được thay thế bằng bộ thoát cylinder, do Thomas Tompion phát minh năm 1695 và được George Graham cải tiến năm 1715. Một số đồng hồ cao cấp sử dụng bộ thoát duplex do Jean Baptiste Dutertre phát minh năm 1724. Những bộ thoát mới này giúp giảm thiểu sự can thiệp vào bánh xe cân bằng, cho phép nó dao động tự do hơn và tăng độ chính xác.
- Bù trừ nhiệt độ và đồng hồ bấm giờ: Sự thay đổi nhiệt độ ảnh hưởng đến độ đàn hồi của dây tóc cân bằng, gây ra sai số. Để khắc phục vấn đề này, Pierre Le Roy đã phát minh ra bánh xe cân bằng bù trừ nhiệt độ (bimetallic temperature-compensated balance wheel) vào năm 1765, sau đó được Thomas Earnshaw cải tiến. Jean-Antoine Lépine phát minh ra hộp cót (going barrel) vào năm 1760, cung cấp lực kéo ổn định hơn, thay thế cho fusee. Thời kỳ này cũng chứng kiến sự phát triển của đồng hồ bỏ túi phức tạp và đồng hồ thiên văn với nhiều kim và chức năng.
- Bộ thoát Lever: Thomas Mudge phát minh ra bộ thoát lever vào năm 1754, và Josiah Emery cải tiến nó vào năm 1785. Bộ thoát lever có nhiều ưu điểm vượt trội: cho phép bánh xe cân bằng dao động tự do, hoạt động chính xác và có khả năng tự khởi động. Mặc dù được áp dụng dần dần, bộ thoát lever đã trở nên phổ biến vào cuối thế kỷ 19.
- Sản xuất hàng loạt và tiêu chuẩn hóa: Georges-Auguste Leschot, làm việc tại Vacheron Constantin, đã đi tiên phong trong việc áp dụng các bộ phận có thể thay thế cho nhau trong chế tạo đồng hồ. Ông đã phát minh ra nhiều máy móc và thiết bị, bao gồm cả bộ thoát anchor và pantograph. Tại Mỹ, Aaron Lufkin Dennison đã thành lập Waltham Watch Company, áp dụng hệ thống sản xuất hàng loạt với các bộ phận có thể thay thế cho nhau. Webb C. Ball đặt ra tiêu chuẩn chính xác cho đồng hồ đường sắt. Bánh xe cân bằng bù trừ nhiệt độ và chân kính trở nên phổ biến. Lên dây cót bằng núm vặn thay thế cho chìa khóa lên dây. Các bộ thoát giá rẻ như pin pallet (Georges Frederic Roskopf) và simplified duplex (Daniel Buck) ra đời, giúp người lao động có thể sở hữu đồng hồ.
Kỷ nguyên hiện đại (Thế kỷ 20-21)
- Sự trỗi dậy của đồng hồ đeo tay: Ban đầu, đồng hồ đeo tay chủ yếu được thiết kế cho phụ nữ như một loại trang sức. Cuối thế kỷ 19, quân đội bắt đầu sử dụng đồng hồ đeo tay để đồng bộ hóa các hoạt động. Chiến tranh Boer và Chiến tranh thế giới thứ nhất đã thúc đẩy nhu cầu và sự phát triển của đồng hồ đeo tay dành cho nam giới. Các hãng đồng hồ nổi tiếng như Longines, Dimier Frères & Cie, Mappin & Webb và Rolex đã đóng góp quan trọng vào quá trình này. Năm 1923, John Harwood phát minh ra hệ thống tự lên dây cót. Năm 1961, Yuri Gagarin đã đeo chiếc đồng hồ đeo tay đầu tiên vào vũ trụ.
- Đồng hồ điện tử: Thế hệ đồng hồ điện tử đầu tiên xuất hiện vào những năm 1950, sử dụng bánh xe cân bằng chạy bằng solenoid hoặc tuning fork. Kim đồng hồ vẫn được điều khiển bằng cơ cấu bánh răng. Đồng hồ cơ cũng được cải tiến với cơ chế tự lên dây cót, chân kính chống sốc và dây cót bằng kim loại trắng chống gãy.
- Cuộc cách mạng thạch anh: Năm 1969, Seiko giới thiệu Astron, chiếc đồng hồ thạch anh đầu tiên được sản xuất hàng loạt, đánh dấu một bước tiến vượt bậc về công nghệ. Đồng hồ thạch anh sử dụng tinh thể thạch anh dao động ở tần số cao, mang lại độ chính xác vượt trội, khả năng chống sốc và không cần vệ sinh định kỳ. Năm 1970, Pulsar cho ra mắt đồng hồ điện tử kỹ thuật số đầu tiên với màn hình LED. Sự ra đời của đồng hồ thạch anh đã dẫn đến “cuộc khủng hoảng thạch anh”, khiến ngành công nghiệp đồng hồ cơ truyền thống gặp khó khăn.
- Đồng hồ điều khiển bằng sóng vô tuyến: Năm 1990, Junghans giới thiệu MEGA 1, chiếc đồng hồ đeo tay đầu tiên điều khiển bằng sóng vô tuyến, cho phép đồng bộ hóa thời gian với các đài thời gian chính xác.
- Đồng hồ nguyên tử: Năm 2013, Bathys Hawaii giới thiệu Cesium 133, chiếc đồng hồ đeo tay đầu tiên tích hợp đồng hồ nguyên tử cesium trên chip, đạt độ chính xác cực cao.
- Đồng hồ thông minh: Khởi nguồn từ Linux Watch của Steve Mann năm 1998, đồng hồ thông minh đã phát triển vượt bậc với sự tham gia của nhiều hãng công nghệ lớn như Seiko, Samsung, IBM, Fossil, Microsoft, Sony Ericsson, Pebble và Apple. Đồng hồ thông minh ngày nay tích hợp nhiều tính năng như điện thoại, máy nghe nhạc và trợ lý kỹ thuật số cá nhân.
Câu hỏi thường gặp (FAQ)
- Ai được coi là người phát minh ra đồng hồ đeo tay? Peter Henlein, một thợ đồng hồ người Đức, thường được ghi nhận là người phát minh ra đồng hồ đeo tay đầu tiên vào đầu thế kỷ 16. Tuy nhiên, nhiều bằng chứng cho thấy có nhiều nghệ nhân khác cũng phát triển đồng hồ đeo tay cùng thời kỳ.
- Tại sao đồng hồ bỏ túi lại trở nên phổ biến? Đồng hồ bỏ túi trở nên phổ biến vào thế kỷ 17 vì chúng giúp bảo vệ bộ máy đồng hồ khỏi tác động của môi trường và phù hợp với phong cách thời trang mới (áo gi lê).
- Dây tóc cân bằng có vai trò gì trong đồng hồ? Dây tóc cân bằng, ra đời năm 1657, là một cải tiến quan trọng giúp tăng đáng kể độ chính xác của đồng hồ. Nó biến bánh xe cân bằng thành bộ dao động điều hòa, giảm thiểu sai số thời gian.
- “Cuộc khủng hoảng thạch anh” là gì? “Cuộc khủng hoảng thạch anh” là giai đoạn trong những năm 1980 khi đồng hồ thạch anh, với độ chính xác cao và giá thành rẻ, chiếm lĩnh thị trường, gây khó khăn cho ngành công nghiệp đồng hồ cơ truyền thống.
- Đồng hồ nguyên tử hoạt động như thế nào? Đồng hồ nguyên tử sử dụng dao động của nguyên tử để đo thời gian, đạt độ chính xác cực cao. Đồng hồ nguyên tử đeo tay đầu tiên, Bathys Hawaii Cesium 133, ra đời năm 2013.
- Đồng hồ thông minh khác gì so với đồng hồ truyền thống? Đồng hồ thông minh không chỉ hiển thị thời gian mà còn tích hợp nhiều tính năng như theo dõi sức khỏe, nhận thông báo, kết nối internet…
- Đồng hồ đeo tay đầu tiên được đeo vào vũ trụ khi nào? Năm 1961, Yuri Gagarin đã đeo chiếc đồng hồ đeo tay đầu tiên vào vũ trụ trên tàu Vostok 1.
- Bộ thoát lever có ưu điểm gì? Bộ thoát lever, được phát minh vào thế kỷ 18, cho phép bánh xe cân bằng dao động tự do hơn, tăng độ chính xác và có khả năng tự khởi động.
- Vai trò của Georges-Auguste Leschot trong lịch sử đồng hồ là gì? Georges-Auguste Leschot là người tiên phong trong việc áp dụng các bộ phận có thể thay thế cho nhau trong chế tạo đồng hồ, đặt nền móng cho sản xuất hàng loạt.
- Tương lai của đồng hồ sẽ ra sao? Tương lai của đồng hồ có thể hướng đến sự kết hợp giữa công nghệ truyền thống và hiện đại, tập trung vào tính cá nhân hóa, kết nối và tích hợp nhiều chức năng thông minh hơn.
Kết luận
Lịch sử đồng hồ là minh chứng cho sự sáng tạo và nỗ lực không ngừng của con người trong việc chinh phục thời gian. Từ những chiếc đồng hồ bỏ túi cồng kềnh đến đồng hồ thông minh hiện đại, mỗi bước tiến đều là một câu chuyện thú vị về sự giao thoa giữa nghệ thuật chế tác, khoa học kỹ thuật và nhu cầu của con người.
Hy vọng bài viết này đã mang đến cho bạn cái nhìn tổng quan và thú vị về lịch sử phát triển của đồng hồ.
Leave a Reply