Najstarszym znanym prymitywnym zegarem hydraulicznym , zwanym tradycyjnie klepsydrą , jest klepsydra z Karnaku ; jest egipska i pochodzi z czasów panowania Amenhotepa III (ok. -1350). Jednak dokument mógłby udowodnić, że konstrukcja tego instrumentu jest starsza niż te panowanie. Ściany grobu rysik Amenemheta który obowiązki podczas panowania Ahmose I st , Amenhotepa I st i Thutmose I st (około -1500) są objęte tym opisem takim zegarem wody.
Egipski kalendarz cywilnego został podzielony na dwanaście miesięcy, miesiąc same są podzielone na trzy dekady s, określając okres dekanatów . Jednak podczas przesilenia letniego widoczne było tylko dwanaście dekanów . Dlatego Egipcjanie postanowili podzielić noc na dwanaście godzin odpowiadających tym dwunastu dekanom. Narodził się podział dnia na jednostki czasu i przyczynił się do opracowania nocnego przyrządu pomiarowego. Dlatego noc zawsze trwała dwanaście godzin, a długość tych godzin różniła się od nocy między równonocą a przesileniem .
Matematyczna wiedza starożytnych Egipcjan , a dokładniej ich opanowanie rachunku głośności, pozwoliło im rozwinąć ten instrument który, oferując przybliżone pomiary, był pierwszym tego rodzaju i najbardziej efektywnym w swoim czasie.
Klepsydry z Karnaku jest to obszar alabastrze kształcie litery stożkowych odkryta w 1904 Georges Legrain ( Egizio w Cairo n O 37525).
Na zewnętrznej ścianie znajduje się astronomiczny i mitologiczny opis egipskiego nocnego nieba, a na wewnętrznej ścianie wygrawerowane są znaki miary.
Mały otwór znajdujący się u podstawy obiektu pozwalał ściekać wodzie.
Dwanaście miesięcy (cztery miesiące na sezon) są wygrawerowane na całym obrysie górnej powierzchni krawędzi basenu. Jedenaście okrągłych znaków jest wygrawerowanych pionowo pod każdym z tych miesięcy. Te znaki tworzą pasma odnoszące się do różnych godzin nocy. Kolumny te miały wysokość odpowiadającą bieżącemu miesiącowi. Miesiąc przesilenia letniego miał dzień z najkrótszą nocą. Odpowiednia kolumna miała wysokość dwunastu palców . Miesiąc przesilenia zimowego był miesiącem najdłuższej nocy. Dlatego kolumna była wyższa i miała czternaście palców .
W ten sposób Ludwig Borchardt wyjaśnił dwanaście kolumn pomiarów :
| Bieżący miesiąc w egipskim roku kalendarzowym | Całkowita wysokość szeregu podziałek |
|---|---|
| 10 th miesięcy | 12 palców |
| 11 th i 9 th miesięcy | 12 1/3 palców |
| 12 th i 8 th miesięcy | 12 2/3 palców |
| 1 st i 7 th miesięcy | 13 palców |
| 2 II i 6 th miesięcy | 13 1/3 palców |
| 3 rd i 5 th miesięcy | 13 2/3 palców |
| 4 th miesięcy | 14 palców |
Na zewnętrznej ścianie klepsydry znajduje się opis nieba i pór roku. Dwanaście miesięcy w roku kojarzy się z nazwami świąt. Trzy rzędy dzielą grawerowaną przestrzeń.
Górny rząd, od prawej do lewej, przedstawia dekany . Bogini Izyda , związana z gwiazdą Sothis, znajduje się pośrodku, podczas gdy po lewej stronie reprezentowane są cztery planety: Jowisz , Saturn , Merkury i Wenus :
| Planeta | Imię egipskie | Tłumaczenie |
|---|---|---|
| Jowisz | Ḥr tȝš tȝ.wy | Horus, który rozgranicza dwie krainy |
| Saturn | Ḥr kȝ pt | Horus byk nieba |
| Rtęć | sbg | Sebeg |
| Wenus | sbȝ ḏȝ | przejście gwiazd (niebo) |
W środkowym wierszu opisuje konstelacje na półkuli północnej .
Ostatecznie dolny rząd jest podzielony na sześć ramek, z których każde reprezentuje dwa miesiące egipskiego roku i każdy miesiąc jest powiązany z bogiem.
Otwór klepsydry znajduje się na dole, między pierwszym a szóstym progiem.
Grobowiec Amenemhata zawiera opis wykonany przez wysokiego dostojnika klepsydry (około -1500 r.). Twierdzi, że wymyślił to, studiując starożytne teksty. Nauczyliby go, że długość nocy wahała się od dwunastu do czternastu godzin w ciągu roku. W wierszu 14 jest napisane, że Amenemhat zbudował instrument ( mrḫyt ) do pomiaru czasu. Następnie w tekście określono ten instrument terminem dbḥt . Linia 16 ostatecznie wyjaśnia, że woda zawarta w tym obiekcie przepływa przez otwór.
Późno papirus ale odkryto w Egipcie w oxyrhynchus zajmuje się objętość stożka ściętego zidentyfikowanego z clepsydra . Opis tego instrumentu bardzo przypomina klepsydrę z Karnaku . Chociaż dzieli je tysiąc lat, podobieństwo między tymi dwoma instrumentami pokazuje, że Egipcjanie rozwinęli swoje instrumenty, wykorzystując swoją wiedzę matematyczną , a dokładniej wiedzę geometryczną , która była już wtedy bardzo obszerna.
G.Maspero odkryto Edfu do clepsydra z późnego i cylindryczny kształt. Funkcja ta różniła się od „tradycyjnej” klepsydry Nowego Państwa tym, że polegała na zbieraniu cienkiego strumienia wody o stałym przepływie. Jest to zatem zbiornik, którego wewnętrzna ściana jest wyskalowana zgodnie z konwencją zawsze przypisującą najkrótszej nocy dwanaście godzin, a najdłuższej nocy czternaście godzin. W zależności od miesiąca, w którym wykonywany jest pomiar, następuje kilka rzędów podziałek.
Odkryto także inne klepsydry tego typu, z powołaniem wotywnym. Bardziej estetyczne, te klepsydry zostały ozdobione rzeźbami cynocefalicznymi zwieńczającymi ich otwór ewakuacyjny.
Projekt klepsydry Nowego Państwa , biorąc pod uwagę świadectwa z tego okresu, podlega kilku regułom opartym na obserwacji. Dostojnik Amenemhat oświadcza, że odkrył zmienną długość nocy. Następnie proponuje stosunek najdłuższej nocy do najkrótszej z 14/12. W rzeczywistości stosunek ten w Egipcie wynosi 14/10.
Ponadto, klepsydra z Karnaku mówi, że miesiąc przesilenia latem jest 10 th miesięcy w roku kalendarzowym. Jednak to wydarzenie kalendarza jest za panowania Amenhotepa I st , około 120 lat wcześniej. Jest bardzo prawdopodobne, że instrument ten powstał zgodnie z wytycznymi starszego dokumentu. Jest więc bardzo ciekawe, że zdecydowano się na zbudowanie takiego instrumentu bez zachowania ostrożności czy też dbałości o zsynchronizowanie kalendarza z krótszą nocą przesilenia letniego .
Stożkowy kształt niecki miał kompensować zmianę ciśnienia. Ciśnienie jest silniejsze, gdy poziom wody jest maksymalny. W tym efekcie woda odpływa szybciej. Dlatego też umywalka jest szersza u góry. Objętość usuwanej wody jest większa, ponieważ płynie szybciej. Średnica stożka maleje wraz z poziomem wody, co powoduje spadek ciśnienia. Przepływ tutaj jest niższy. Woda płynie wtedy wolniej. Dlatego Egipcjanie w pełni zrozumieli pojęcie ciśnienia i próbowali skorygować związane z nim błędy pomiaru. Mimo to ich obserwacje pozbawione dokładnej teorii mogły jedynie w przybliżeniu skorygować pomiary. Pierwsze godziny były trochę za krótkie, a ostatnie trochę za długie. Pomimo tych uwag uzyskana precyzja była na tamte czasy dość niezwykła.