Những Phát Hiện Về Vạn Vật Và Con Người

Mẹ của các máy móc

Đồng hồ đã phá đổ bức tường ngăn cách giữa các loại kiến thức, sự thông minh và tài sắc sảo và những người chế tạo đồng hồ là những người đầu tiên nghĩ đến việc áp dụng những nguyên tắc của cơ học và vật lý trong việc chế tạo máy móc.

Chính vì đồng hồ lúc ban đầu được chế tạo không phải như một dụng cụ thực tiễn để phục vụ một mục đích duy nhất, nên nó sẽ trở thành mẹ của các máy móc. Sự tiến bộ đã có nhờ sự cộng tác giữa những nhà khoa học - Galileo, Huygens, Hooke và những người khác - với những thợ thủ công và thợ máy.

Vì đồng hồ là những máy đo đầu tiên của thời đại mới, nên những người chế tạo đồng hồ trở thành những người tiên phong trong ngành chế tạo dụng cụ khoa học. Di sản vững bền của những người chế tạo đồng hồ đầu tiên là kỹ thuật cơ bản của các máy dụng cụ. Hai ví dụ vượt trội là nhông (hay bánh răng) và con vít. Việc phát minh ra quả lắc bởi Galileo và sau đó bởi Huygens đã giúp cho đồng hồ có thể chạy chính xác gấp mười lần trước kia, nhưng điều này chỉ có thể có được nhờ việc chia và cắt thật chính xác các bánh răng. Các nhà chế tạo đồng hồ đã phát triển những kỹ thuật mới, đơn giản và chính xác hơn để phân chia chu vi của một tấm kim loại hình tròn thành nhiều phần đều nhau và cắt bánh răng với những góc thích hợp. Đồng hồ cũng cần những con vít chính xác và vì thế cần cải tiến kỹ thuật tiện kim loại.

Hiển nhiên nhông là bộ phận liên kết chủ yếu trong một bộ máy đồng hồ. Các răng nhông trong đồng hồ sẽ không thể cách đều nhau hay cắt gọn nếu chúng được đẽo gọt bằng tay. Chiếc máy cắt nhông đầu tiên mà chúng ta biết được là công trình của một thợ thủ công người ý, Juanelo Torriano ở Cremona (1501-1575), sang Tây Ban Nha năm 1540 để chế một đồng hồ hành tinh độc đáo cho vua Charles V. Ông bỏ ra 20 năm thiết kế một đồng hồ có một ngàn tám trăm bánh răng rồi bỏ ra ba năm rưỡi để thực hiện thiết kế đó. “Chính vì thế, mỗi ngày (không kể ngày nghỉ)”, bạn ông thuật lại, “ông phải làm… trên ba bánh răng khác nhau về kích thước, số và hình dạng răng và theo cách chúng được đặt và gài vào nhau. Tốc độ này đã là kỳ diệu rồi, nhưng vẫn chưa kỳ diệu bằng chiếc máy tiện tinh vi mà ông sáng chế ra… để tiện bằng một thanh sắt những bánh răng theo đúng kích thước đòi hỏi và đúng độ đều của các răng… mà không bánh răng nào phải làm lại lần thứ hai vì tất cả đều chính xác ngay từ lần đầu rồi”.

Giống như bánh răng, con vít cũng là phần cốt yếu đối với ngành chế tạo máy. Mẫu sơ khởi của nó đã có từ thời Archiamedes hay trước đó. Có thể một nhà khoa học Hi Lạp cổ đại. Hero, đã chế ra một dụng cụ cắt vít. Nhưng chế tạo được một con vít đơn giản vẫn là một công việc khó khăn từ lâu đời. Mãi đến giữa thế kỷ 19, khi mà cuối cùng người ta đã làm ra được những đinh vít có đầu nhọn, người ta mới không còn phải đục một lỗ trước để bắt con vít vào.

Các nhà máy tiện kim loại đầu tiên đã được sáng chế bởi các thợ đồng hồ và cho các thợ đồng hồ sử dụng. Các máy tiện sau này chỉ là cải tiến đôi chút thiết kế ban đầu của các thợ làm đồng hồ, nhưng là cơ bản cho kỹ nghệ máy dụng cụ. Các thợ làm đồng hồ tiên phong của thế kỷ 17 và 18 đúng là những người chế tạo máy tiện tiên phong.

Vào thế kỷ 17, những nhà chế tạo đồng hồ đã tiến xa một cách ngoạn mục trước những công nghệ khác của thời đại và đã áp dụng nguyên tắc phân công. Năm 1763, Ferdinand Berthoud đã có thể liệt kê ra 16 loại thợ khác nhau trong ngành làm đồng hồ lớn và 20 loại thợ đồng hồ đeo tay. Đó là những thợ lo các khâu về vận hành, khoan lỗ, làm dây cót, làm kim, làm quả lắc, khắc mặt đồng hồ, đánh bóng các phần bằng đồng, tráng men, mạ bạc, mạ vàng mặt đồng hồ, làm khung, sơn giả vàng, lắp bánh răng, vặn và đánh bóng chuông đồng hồ…