Por muitos séculos, o tempo esteve diretamente ligado à Astronomia. A passagem do tempo era contada a partir de ciclos naturais, como o nascer e o pôr-do-sol.
O calendário solar, desenvolvido pelos egípcios por meio de delicadas observações astronômicas, é o que mais se aproxima do nosso atual. O calendário lunar desenvolvido pelos babilônios nos deixou como herança o mês dividido em semanas de 7 dias, em decorrência das quatro fases da Lua. Além disso, o primeiro relógio desenvolvido pela humanidade tinha relação com a astronomia. O relógio de sol não foi apenas o primeiro, mas serviu para “calibrar” outros tipos de relógio. Cada avanço na contagem do tempo decorreu de um processo de evolução, na qual a necessidade de um calendário ou de um relógio se tornava uma questão de sobrevivência.
O Egito Antigo, localizado numa região predominantemente desértica, permitia a agricultura em apenas 5% do seu solo, nas regiões situadas às margens do Rio Nilo. A confecção de um calendário era de extrema importância para essa civilização, pois, a partir dele, seria possível saber o período certo para semear e colher.
Além do nascer e do pôr-do-sol, os egípcios observaram também o momento exato do meio-dia, usando uma vareta fincada no chão. Nesse momento, não há sombra, pois o Sol encontra-se à pino.
Os egípcios se basearam nos movimentos de translação e de rotação da Terra para a determinação de um calendário, há 6000 anos.
Movimento de translação da Terra em torno do Sol e de rotação em torno do seu próprio eixo.
Consequências dos movimento de translação e de rotação da Terra.
O ano civil era composto de 12 meses de 30 dias cada, mais 5 dias adicionais, ao final de cada ano, correspondente aos aniversários dos deuses Osíris, Hórus, Ísis, Néftis e Seth, totalizando 365 dias. Esse ano civil foi dividido em três estações: tempo da inundação, tempo da semeadura e tempo da colheita.
A divisão do dia em 24 horas (do pôr-do-sol ao pôr-do-sol) deve-se aos egípcios, apesar da sua duração variar em cada época do ano, pois dividiam o período claro em 12 horas e o período escuro também. A divisão da hora em 60 minutos e do minuto em 60 segundos foi resultado do sistema sexagesimal usado na antiga Babilônia, posteriormente utilizado no Egito.
A princípio, os egípcios utilizaram o Sol para medir as horas ao longo do dia. O relógio mais antigo, um relógio de sol, foi encontrado no Egito e construído por volta de 1500 a.C.
O Egito era um país de céu quase sem nuvens, o que propiciava a observação de sombras para a medição de momentos do dia. O princípio de funcionamento de um relógio de sol é a projeção da sombra de um ponteiro, denominado gnômon, sobre uma superfície.
Apesar de ser facilmente construído e utilizado por qualquer pessoa, o relógio de sol apresenta algumas limitações. Ele não pode ser usado à noite e sua precisão não é boa, pois não marca intervalos de tempo da ordem de minutos. Atualmente, sabe-se que alguns fatores relacionados ao movimento da Terra em torno do seu eixo e ao redor do Sol contribuem para a sua baixa precisão:
- a órbita da Terra em torno do Sol não é um círculo, e sim uma elipse, viajando mais rápido quando está mais perto do sol do que quando está mais longe;
- o eixo da Terra não está no plano de sua órbita em torno do Sol;
- a Terra gira com uma velocidade irregular em torno de seu eixo.
Para aquela época, o relógio de Sol era confiável quando o Sol estava brilhando. Mas o que fazer quando o Sol não estava brilhando? Outros tipos de relógio tiveram que ser desenvolvidos e o Sol foi uma espécie de relógio-mestre que serviu como uma escala de tempo primária para calibrar e ajustar outros relógios. Bonitos relógios de sol ainda decoram jardins e construções. A Figura mostra um relógio de sol construído na praia de Areia Preta, no município de Natal/RN.
Os egípcios também desenvolveram outros instrumentos de medição do tempo, entre eles o relógio de água.
O principal objetivo da construção desse tipo de relógio era a medição do tempo durante a noite, ou quando não havia Sol. Foram desenvolvidos dois tipos principais, em que a água fluía para fora ou para dentro, respectivamente, de um vaso graduado. Dependendo do nível em que a água se encontrava, podia-se determinar a hora. Posteriormente, o relógio de água foi chamado de clepsidra pelos gregos.