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腕時計の精度

腕時計の精度

時計の誤差

クォーツ式時計や電波時計に慣れた方には信じられないかもしれませんが、ほんの数十年前までは時計は1日に数秒から数分、時間が遅れたり進んだりするのが当たり前でした。もっと初期の機械式時計では1日に30分以上の誤差があったそうです。時計の精度についてまとめてみました。

日時計の精度

最古の時計は日時計であるとして、その精度はどれくらいのものだったのでしょうか。日時計では影がこの位置を指した時がこの時間、と決めていたはずですので、そういう意味では誤差のない時計だといえます。ただし、太陽の出ている時間は日によって異なるので、夏至と冬至とを比べると相当の誤差があったのではないでしょうか。日時計であっても、緯度や経度などを正確に測り、調整すればかなりの精度が出せますが、日時計単独では難しそうです。

砂時計の精度

次に登場したのは火時計や水時計、砂時計の類です。特に砂時計はサイズや安定性の面ですぐれており、後述する機械式時計が登場してからも色々な場所で使われていました。うまく調整すれば当時の機械式時計以上の精度まで追い込めたようです。ただ、これを実現するにはその装置や運用の手間などが割りに合わず、実際に精度が必要な場面ではあまり用いられませんでした。

機械式時計の誕生

初期の機械式時計は、教会の管理する時計塔で使われました。動力となる錘(おもり)を提げる高さをかせぐのと、街中から見えるようにする目的がありました。当初は1日に30分程度の時差があったため、時針のみの表示だったそうです。

機械式時計の精度向上

時計の精度向上を一番期待したのは天文台です。星の動きの計算などには正確な時計が不可欠だからです。その天文台が主催する精度コンクールが始まると、各メーカーは競うように高精度の時計を開発しました。精度の高い時計を開発できるということはマーケティングに強い効果がありました。

クォーツ式時計の登場

そんな精度競争に終止符を打ったのがクォーツ式時計の開発です。クォーツ式の登場と前後して、音叉時計などの高精度な時計も登場したのですが、結局はクォーツ式時計がコンクールの上位を占め、遅れて市場も独占する形となりました。これをうけて、天文台主催のコンクールも開催されることはなくなりました。

電波時計の普及

本当に正確な時計を追求しようとすると、現代でもちょっとした冷蔵庫くらいのサイズの機械が必要です。この精度をより小さな時計で表示することを目指したのが電波時計です。電波時計は普段はクォーツ式として動きますが、高精度な時刻の情報を電波で伝えることでズレを調整し、いつでも正確な時刻を表示することが可能になりました。標準の時刻を決めるセシウム原子時計は、おおむね10万年に1秒しか誤差がでないとされています。原子時計の次世代の時計として「光格子時計」が研究されていますが、完成すれば原理的には宇宙誕生から動かしても誤差が1秒以内で動くそうです。

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公開日2018年3月3日
著者watchjournal

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