Se sabe que existían alrededor del 1600 a.C. tanto en Egipto como en Babilonia. Los usados en Babilonia eran de forma cilíndrica y se conocen por diversos textos de la época, el más antiguo de ellos el Enuma-Anu-Enlil, se medía el tiempo por el volumen de agua que se dejaba caer medido en qas (unidad de volumen babilónica).
En Egipto se sabe de su existencia por una inscripción en la tumba de un funcionario de la corte egipcia llamado Amenemhet en la que se identifica a este como su inventor, consistían en vasijas de piedra que goteaban a través de un orificio en la parte inferior a un ritmo constante. En Egipto se encuentra el reloj de agua más antiguo que existe en la actualidad datado en 1417-1379 a.C.
En Grecia fue dónde se llevó más lejos este invento, teniéndose en cuenta la disminución del ritmo de caída del agua, así incluso se llegó a desarrollar un sistema de control de retroalimentación, un sistema de indicadores como el dial y el puntero o la utilización de objetos (como en los relojes de cuco) o campanas que marcaban las horas. Sus usos en esta cultura fueron muy dispares se llegaron a usar para controlar el tiempo de los oradores en los tribunales o para calcular el tiempo que se pasaban los griegos en los burdeles. Uno de los más elaborados fue el fabricado por Ctesibio que incluso incluía engranajes.
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