「太陽を使った時計」、すなわち「日時計」の針の動きが右回りだったのです。日時計とは、地面に突き立てた棒の影を目印にして時刻を知る装置です。
図1のように、東から西に移動する太陽に合わせて、影は右回りに移動します。それを人類はいつも見ていたので、時計の針も右回りになったのでした。
ところが！！これは北半球の話で、南半球に行くと太陽は東から西に移動しますが、影は左回りに動きます！
つまり南半球では、日時計の影は左回りになるのです。北半球で人類の文明が発展したため、時計は右回りに統一されましたが、もし南半球で文明が発展していたら、時計回りは反対になっていたかもしれません！

風は一定のリズムでは吹かないので時計に利用するには不向きなのです。
砂時計は皆さんみたことあると思いますが、水時計と火時計とはどんな時計だったのでしょう？
まずは、古代エジプト人が発明した水時計を見てみましょう！瓶からポタポタと水滴が落ちる仕組みで時間を測ったようです。
水滴が一定のリズムで落ちることから、瓶の内側に目盛りを付けることで、どのくらい時間が経ったかを理解できるよう工夫しました。

おもりの仕組みは、現代でいうゼンマイや電池に相当する動力源です。
落下距離が長いほど、巻き上げ頻度を下げられるため、塔を高くする合理性がありました。
一方で、塔の高さは“知らせる力”そのものでもあります。
高所からの鐘の伝播、視認性、ランドマーク化により、地域社会が「同じ時刻」を共有できる。
時計塔は、機械技術とコミュニティ運営が交差する場として成立したと言えます。

西洋社会には、仕事の開始・祈り・集会などを鐘の音で伝える文化がありました。
時計の英語 clock は、ラテン語の clocca（鐘）に由来し、時計は耳で聞くものとして生まれたとも言えます。
初期の塔時計には文字盤がなく、鐘だけで時を知らせるものも存在しました。
鐘の役割は、時間の共有インフラそのものだったのです。

ガリレオ・ガリレイは、振り子の運動に関する法則だけでなく、物体は重さに関係なく同じ加速度で落下する落体の法則など、多くの発見を成し遂げ「近代科学の父」と呼ばれています。
一方クリスチャン・ホイヘンスは実用的な振り子時計を発明しただけでなく、時計の小型化を実現する仕組みも考案したことから「機械時計の父」と呼ばれています。
時計の進化に大きな貢献を果たした二人ですが、その後も時計は様々な人たちのアイデアと努力により進化を続け、天文学や航海術、そして人々の日々の暮らしにまで影響を与えていくことになるのです。

海賊で有名なあの漫画にも出てくる船乗りたちこそが、正確な時計を必要としていたのでした。
なぜって自分の場所がわからなくなるから。いまでこそGPSを使って正確な場所を特定できますが、当時はGPSなんてありません。そこで求められたのが正確な時計でした。

でも航海と時計にどんな関係があるというのでしょう？船の居場所は緯度と経度を割り出すことでわかります。
緯度は「太陽の南中高度」、つまり真上に太陽が輝いている時の太陽の高さを見ればわかりました。
一方で経度を知るために正確な時計が必要だったのです。

まず自分が出航した港の時刻に船の時計（クロノメーター）の時刻をセットします。
そうすると船がどんなに港から離れても、正確なクロノメーターが港の時刻をいつも教えてくれますね。
しばらく航海を続けたら今度は南中高度を測定する時に船の時刻を正午として記録します。
ここまでやったら準備完了！船の時間（正午）と、港の時間がどのくらい離れているのか、その時差を特定します。

その時差を使って計算すれば経度がわかるのです！
え？難しい？？
地球は1日で24時間ですから1時間の時間のずれは経度にすると15度となります。
もし時差が3時間ずれていれば経度にして45度離れているということになりますよね！こうやって港から経度が何度離れているのか、時差を使って測定したのでした！
ただし！！もしこのとき時計が1日で1時間ずれる様なことがあれば数十日の航海の最中、船がどこにいるか全くわからなくなってしまいます。
だからこそ1日数秒しかズレないぐらい正確な時計が必要だったというわけです。

ぜんまいには2種類あります。時計を動かすエネルギー源である「（主）ぜんまい」と、てんぷに組み込まれて調速の役目を担う「ひげぜんまい」です。
主ぜんまいが送り出す力をひげぜんまいとてんぷが受け取り、時計は一定のリズムで時を刻んでいきます。

実はてんぷの運動は時計の性能を決めるぐらい重要な要素なのですが、1秒間に1回振動するてんぷもあれば10回振動するものもあります。
5振動をロービートと呼び、10振動をハイビートと呼んだりしますが、てんぷの振動数が高い、つまり高速で運動するてんぷになるほど、針が滑らかに動き精度が高くなっていくのです。
心臓はだいたい1秒に1回動きますから、1秒に10回というのがどれくらい早いかイメージできると思います。

現代の時計は、クオーツやデジタルといった他の仕組みで動いているものが多いため、てんぷの運動を見たり感じたりする機会は少なくなってきていますが、古い懐中時計や現代の機械式腕時計を手に取れば、あなたもそのてんぷの運動のロマンに心を弾ませるはず！ぜひ手に取って、その目で、その心で、感じてみてください！

一番近いのは4番ですが、正解は1秒間に32,768回です！！超高速！！
てんぷの1秒間に1～10 回という回数に比べると桁違いの運動ですね！でもなぜこの回数なのでしょうか？？
電池に蓄えられた電気が水晶に伝わると振動します。
その振動を電子回路が計算して1秒に1回の信号に変換して、ステップモーターを駆動して歯車を動かします。これがクオーツ時計の仕組みです。
さてこのとき水晶が32,768回の振動数だと「電子回路が天才的に楽になるから」というのが理由なのですがみなさんはその理由、ピンとくるでしょうか？？
実は2の15乗が32,768という数字なのです。ということは32,768の振動が与えられた時、電子回路が15回2で割れば1という数字を簡単に取り出すことができます。

32,768→16,384→8,192→4,096→2,048→1,024→512→256→128→64→32→16→8→4→2→1ね！
15回計算すれば1という数字を取り出すことができるでしょ！

こうやって超高速超正確の水晶の振動から「1秒」というリズムを電子回路の計算で取り出す仕組み、それがクオーツ時計なのです。
てんぷを使った機械式時計は1日に30秒程度のズレが生じますがクオーツ時計は高性能のものになると年間に10秒程度！！！
しかも部品数が少ないので比較的安価に製造することもできます。これが20世紀の後半にクオーツ時計が世界中に広まった理由なのです！
※一般的なクオーツ時計は32,768Hzですが、すべてがこの振動数ではありません。特殊モデルや高精度クオーツでは異なる周波数を採用する場合があります。

人類は長い年月をかけて、1日は24時間であり、1時間は60分であり、1時間は60秒であるという時の体系を作り上げ、それを世界中に浸透させてきました。
そして1日というのは、地球が１周することで生まれる天体の運動によるものなので、時間というのは天文学によって管理されていたということになります。

ところが科学が発達すると、地球は長期的にみると回転速度がじわじわ遅くなっているということがわかったのです！
つまり地球の１周は永久に86400秒を刻み続けるわけではない！ということが判明します。
こうなると1秒という時間の長さが曖昧になってしまう。
いまの1秒と100年後の1秒は違う、なんてことになったら、例えばオリンピックの世界記録も曖昧になってしまいますよね！
そこで正確な1秒を地球の運動ではなく原子の運動を基準にすることにしたのです。

それが物理時間が誕生した背景です。物理時間からみると「地球の1日は86400秒ではなく0.001秒単位でズレている」ということがわかったために、そのズレを解消するため数年に1度、1秒が天文時間に追加されることになったのでした。これがうるう秒の正体です！！次はいつ、うるう秒が実施されるのでしょうか！！

原子時計と言っても実はいろいろな種類があるのですが、20世紀の後半に世界の時を刻むおおもとになっていた時計は「3,000万年に1秒のズレ」という精度で時を刻んでいたのです。
なお、現代の世界最高と呼ばれる時計は「光格子時計」と呼ばれるものですが「100億年に1秒」という精度で時を刻むことができるのだとか！
しかし、なぜそこまで正確な時計作りにこだわるのでしょう？
実は、正確な時計、正確な1秒を求める人類の探究が今日の文明を支えているのです！

かつて人間は、太陽や月や星といった自然を観察する中で時間というものを図るようになっていきました。
しかし文明が進歩するにつれて、遠くの人と同時に繋がったり、見えない相手と取引したり、機械同士が協調して動いたり、そのために「誰にとっても同じ1秒」を必要とするようになったのです。
その結果、てんぷ、水晶、原子、光と、時間の心臓はどんどん小さく、そして正確になっていったのです。
そう、人類が正確な1秒を求めたのは、時間そのもののためではなく、文明を“信じ合える形”で動かすためなのです！