3500 eaa.: Muinaisten egyptiläisten metrien korkuiset obeliskit näyttivät aikaa.
Niiden ympärys kivettiin kaiverretuilla kivillä, joihin langenneesta varjosta asiaan perehtyneet pystyivät kertomaan ajan.
Egyptiläiset havaitsivat myös, että obeliskin varjo osoitti keskipäivällä aina samaan suuntaan vuodenajasta riippumatta ja että varjo oli pisimmillään vuoden lyhyimpänä päivänä ja vastaavasti lyhyimmillään vuoden pisimpänä päivänä.
Obeliskien heittämästä varjosta egyptiläiset pystyivät määrittämään myös kevät- ja syyspäiväntasauksen.
Varsin huomionarvoinen oli myös egyptiläisten idea, jonka mukaan vuorokausi alkaa keskiyöllä.
Aiemmin vuorokauden oli yleensä katsottu alkavan auringonnoususta.
Niinpä vuorokauden alku vaihteli hieman eri päivinä, minkä vuoksi aurinkokellossa piti olla pyöritettävä taulu. Vähitellen ajanmääritys standardoitiin Egyptissä, jolloin se muuttui tarkemmaksi.
400 eaa.: ”Tavataan 15 jalan aikoihin!”
Antiikin kreikkalaiset määrittivät ajan kulkua varjon pituudesta.
Välimeren alueella keskipituinen henkilö heitti varhain aamulla ja myöhään illalla 24 jalan eli 7,3 metrin pituisen varjon.
Keskipäivällä varjo oli vain neljän jalan eli 1,2 metrin pituinen.
Kreikkalaiset asettivat maahan kiven, astelivat siitä poispäin, kunnes heidän varjonsa päälaki oli kiven kohdalla, ja mittasivat sitten etäisyyden kiveen jalanmitalla.
Voisi ajatella, että ihmisten pituuserot olisivat aiheuttaneet ongelmia ajanmäärityksessä, sillä onhan eri pituisten ihmisten varjokin eri pituinen tiettynä aikana päivästä – eli pitkän ihmisen ”kello” olisi ollut enemmän kuin lyhyen.
Kreikkalaisten mielestä ongelmaa ei kuitenkaan ollut, sillä pitkillä ihmisillä oli myös pidemmät jalat, joten pitkät saivat siis saman määrän askeleita kuin lyhyet mitatessaan varjonsa pituutta tiettyyn aikaan päivästä.
300 eaa.: Sisilialainen aurinkokello näytti Roomassa väärin
Antiikin roomalaiset kaiversivat aurinkokellon koveraksi ja asettivat sen keskelle pienoisobeliskin.
Se näytti aikaa tarkemmin kuin perinteinen tasaiselle alustalle pystytetty obeliski. Keksintö kompensoi sitä, että aurinko paistoi kesäisin korkeammalta kuin talvisin, minkä vuoksi obeliskin varjokin vaihteli vuodenajan mukaan. Roomalaiset keksivät myös, että aurinkokellosta tuli erityisen tarkka, kun se valmistettiin sen paikan (leveysasteen) mukaan, missä sitä käytettäisiin.
Esimerkiksi roomalainen tiedemies Plinius vanhempi valitteli, että hänen Roomassa käyttämänsä aurinkokello ei ollut tarkka. Kello olikin valmistettu paljon etelämmässä, Sisiliassa.
Roomalaistyyppinen aurinkokello levisi kaikkialle. Kuvan kello on Pohjois-Afrikasta.
250 eaa.: Vesikello oli aikaansa edellä
Kreikkalainen Ktesibios oli entinen parturi, josta tuli mahtava mies muinaisessa Aleksandriassa.
Hän oli oletettavasti kaupungin maailmankuulun kirjaston johtaja, mutta lisäksi hän suunnitteli taidokkaan vesikellon.
200-luvulla eaa. elänyt Ktesibios seurasi kiinnostuneena kaupungin suuren tiedemiehen Arkhimedeen hydrauliikan perusperiaatteita koskevia tutkimuksia.
Arkhimedes keksi myös hammaspyörän ja niin sanotun Arkhimedeen ruuvin, joita Ktesibios hyödynsi kelloviritelmässään.
Valitettavasti yhtään hänen kelloaan ei ole säilynyt meidän päiviimme asti, mutta siitä on rakennettu monia rekonstruktioita kirjallisten lähteiden perusteella.
Ktesibioksen vesikellon edeltäjä oli egyptiläisten vesikello noin tuhat vuotta aiemmin. Se oli vedellä täytettävä saviruukku, jonka pohjassa olleesta reiästä vesi tippui vähitellen pois. Vedenpinnan laskiessa kellonaika voitiin lukea ruukun sisäpuolen asteikosta.
Kellossa otettiin huomioon veden haihtuminen siten, että ruukku kapeni alaspäin.
1. Vesi käyttää kelloa Auringon noustessa vettä aletaan päästää säiliöön, joka täyttyy päivän mittaan.
2. Osoitin Vedenpinnan noustessa kelluke nousee ja osoitin osoittaa ajan.
3. Vesipyörä Illalla vesi poistuu vesiratasta pyörittävän lapon kautta.
4. Kesän pidemmät tunnit Hitaan vesirattaan pyörittämä sylinteri kiertää kerran vuodessa akselinsa ympäri. Sylinterissä tuntien välinen etäisyys vaihteli, mikä kompensoi sitä, että päivän 12 tuntia olivat kesällä pidemmät kuin talvella.
100 eaa.: Talven tunti kesti 44 minuuttia
Siinä missä Rooman yläluokka oli kiinnostunut tähtitieteellisistä mittauksista ja tieteestä, tavallinen rahvas mittasi aikaa maanläheisemmin.
He laskivat vain päivän valoisat tunnit, joita heillä oli 12 vuodenajasta riippumatta.
Kesäpäiväntasauksen aikaan roomalaisten tunti oli 75 minuutin pituinen, kun talvipäiväntasauksen aikaan se oli vain 44 minuuttia.
Näin työtuntien määrä pysyi samana ympäri vuoden, vaikka pimeänä vuodenaikana työaika oli todellisuudessa lyhyempi.