In diesem Jahr geht das Quarzwerk in ein wirklich erwachsenes Alter über - es wird 40 Jahre alt. Ein guter Grund sich zu erinnern, wie und warum er geboren wurde.
Der Kopf des 21-jährigen Wissenschaftlers Pierre Curiewar völlig mit Fragen der Symmetrie in der Struktur der Materie beschäftigt. Zusammen mit dem älteren Bruder Jacques führten sie Experimente mit dem Halbedelmineraltalminal durch und setzten den Kristall äußeren Einflüssen aus. Sie bemerkten, dass die Änderung der Größe des Kristalls nach dem Erhitzen oder Abkühlen mit dem Auftreten von elektrischen Ladungen auf seinen Seiten einherging, die dem Vorzeichen gegenüberlagen, das heißt, der Bildung einer Potentialdifferenz oder Spannung. So entdeckten junge französische Genies 1880 einen direkten piezoelektrischen Effekt. Ein Jahr später bewiesen sie auch die Existenz des gegenteiligen Effekts: Es stellte sich heraus, dass das elektrische Feld eine Verformung des Kristalls verursacht. Dank des unbändigen Willens der Menschheit, nach 90 Jahren Fortschritte zu machen, wird diese Entdeckung die Schweizer Uhrenindustrie wie einen zerstörerischen Tornado fegen,
Langweilige Tugend
Dennoch, wie man nicht verdreht, Faulheit oder Werbung hat nichts damit zu tun. Der wahre Motor des Fortschritts war und ist der Wettbewerb. Der olympische Hauptslogan "Citius, Altius, Fortius" - das macht uns jeden Tag vorwärts und aufwärts. Und in puncto Technologie lässt sich dieses Prinzip sicher auf den Punkt bringen: Mit der fortschreitenden Entwicklung wächst die Geschwindigkeit des Fortschritts rasant. Ein auffallendes Beispiel ist das weltweite Computernetzwerk Internet, das unsere Arbeit und Freizeit so eng miteinander verschränkt hat, dass es nur noch wirklich überrascht sein muss, wie Menschen ohne dieses Wunder gelebt haben. Dieses Web wird unter anderem zu einer mächtigen Quelle neuer Begriffe, die unsere Kommunikation durchdringen. Einer von ihnen, "holivar" (aus dem englischen heiligen Krieg), bezeichnet eine fruchtlose Polemik, in der die Teilnehmer aktiv versuchen, ihre Ansichten einander aufzuzwingen.
Dennoch, wie man nicht verdreht, Faulheit oder Werbung hat nichts damit zu tun. Der wahre Motor des Fortschritts war und ist der Wettbewerb. Der olympische Hauptslogan "Citius, Altius, Fortius" - das macht uns jeden Tag vorwärts und aufwärts. Und in puncto Technologie lässt sich dieses Prinzip sicher auf den Punkt bringen: Mit der fortschreitenden Entwicklung wächst die Geschwindigkeit des Fortschritts rasant. Ein auffallendes Beispiel ist das weltweite Computernetzwerk Internet, das unsere Arbeit und Freizeit so eng miteinander verschränkt hat, dass es nur noch wirklich überrascht sein muss, wie Menschen ohne dieses Wunder gelebt haben. Dieses Web wird unter anderem zu einer mächtigen Quelle neuer Begriffe, die unsere Kommunikation durchdringen. Einer von ihnen, "holivar" (aus dem englischen heiligen Krieg), bezeichnet eine fruchtlose Polemik, in der die Teilnehmer aktiv versuchen, ihre Ansichten einander aufzuzwingen.
Dieser populäre Streit unter Menschen, die fundamental andere Ansichten vertreten, in denen beide Seiten wahrscheinlich niemals die Argumente ihrer Gegner akzeptieren werden, lässt uns über eine andere Frage nachdenken: Wie ist es dazu gekommen, dass die Quarzuhr, die tatsächlich die Welt als eine Verbesserung der mechanischen war, sie in der Opposition?
Natürlich mussten Quarzuhren der Logik des Fortschritts zufolge mechanische völlig ausradieren, so dass sie nur eine kleine spezifische Marktnische hatten, wie es zum Beispiel bei Computern und Schreibmaschinen der Fall war. Denn Quarz ist nicht nur genauer, billiger und zuverlässiger - er eröffnet mehr Möglichkeiten für Miniaturisierung und erhöhte Funktionalität von Uhren. Die Mechaniker konnten sich jedoch umdrehen und das Gespräch von der technischen auf die ideologische Ebene übertragen. Niemand bestreitet die Vorzüge des Quarzwerks. Aber in einer anständigen Gesellschaft über ihn zu reden, ist langweilig, wie von tugendhaften Frauen.
Weil es scheint, dass Quarz keine Entdeckungen und unerwarteten Überraschungen verspricht. Aber ist es so? Schließlich kann die Geschichte von Geburt, Jugend und Reife dieses Gerätes als beliebig, aber nicht langweilig bezeichnet werden.
Certius, certius, certius
Wenn wir uns daran erinnern, dass die Uhr einmal ein Gerät zur Zeitmessung war, und manchmal sogar noch ein Gerät bleibt, dann müssen wir in der olympischen Uhrenuhr Certius hinzufügen - "genauer". Und gleichzeitig zu verstehen, worauf es ankommt.
Certius, certius, certius
Wenn wir uns daran erinnern, dass die Uhr einmal ein Gerät zur Zeitmessung war, und manchmal sogar noch ein Gerät bleibt, dann müssen wir in der olympischen Uhrenuhr Certius hinzufügen - "genauer". Und gleichzeitig zu verstehen, worauf es ankommt.
Sehr grob kann man sich vorstellen, dass die Uhr aus zwei Knoten besteht: einem Oszillator - einem bestimmten System, das periodische Schwingungen ausführt - und einem Zähler, der diese Fluktuationen zählt und in Rotationspfeile umwandelt. So entspricht die Genauigkeit einer solchen vereinfachten Uhr dem oszillierenden System: Je gleichmäßiger ihre Schwingungen sind, desto weniger Fehler ergibt sich durch die Uhr. Und diese Gleichförmigkeit wiederum hängt mit der Frequenz der Schwingungen zusammen: Je höher sie ist, desto weniger Einfluß auf die Genauigkeit der Bewegung haben alle Arten äußerer Störungen.
Das Herz der Armbanduhren ist das oszillierende "Balance-Spiral" -System. Seine Frequenz, die heute, vor 40 Jahren, von 18.000 Schwingungen pro Stunde (2,5 Hz) bis 36.000 Halbschwingungen pro Stunde (5 Hz) reichte, ermöglicht es, die Genauigkeit der Uhr + 40 / -20 Sekunden pro Tag zu gewährleisten.
In Quarzuhren ist ein solcher Oszillator ein Quarzresonator - ein versiegelter Behälter mit einem speziell gefertigten Quarzkristall und Elektroden, die ihm zugeführt werden. Quarz, der dieser Uhr den Namen gab, hat einen direkten und inversen piezoelektrischen Effekt: Wenn ein elektrischer Strom durch einen Kristall fließt, zieht er sich zusammen, aber wenn er sich verformt, erzeugt er ein elektrisches Feld. Jeder Kristall hat seine eigene (mechanische) Resonanzfrequenz. Wenn die Frequenz der angelegten Spannung gleich oder nahe der Eigenfrequenz der mechanischen Schwingungen des Kristalls ist, stabilisiert sie die Schwingungen in der Schaltung bei dieser Resonanzfrequenz. Außerdem wird die Frequenzstabilität um einige Größenordnungen höher sein als in der Schaltung mit einem aus Schulphysik bekannten Schwingkreis aus Spule und Kondensator.
Die meisten modernen Uhren verwenden Resonatoren mit einer Frequenz von 32.768 Hz, was 8.000 mal höher ist als die Schwingungsfrequenz eines mechanischen Uhroszillators - kein mechanischer Knoten kann bei dieser Geschwindigkeit arbeiten. Aus diesem Grund haben Quarzuhren einen Fehler von durchschnittlich +/- 20 Sekunden pro Monat. Es ist nicht verwunderlich, dass die Quarzuhr mit einer vernichtenden Punktzahl den Zeitmesser-Wettbewerb "mechanics" gewonnen hat und somit die geringste Chance auf eine Rückkampfserie hat.
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