私たちは毎日身のまわりの「便利なモノ」のおかげで快適に暮らしています。でもそれらがどういう仕組みなのか、よく知らないままにお付き合いしていませんか？
身近なモノに秘められた"感動もの"の技術をわかりやすく解説します！
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●クォーツ時計
現在、時計の主流といえば、クォーツ時計だ。クォーツの刻む時間は、スマホやカーナビなど、情報機器に不可欠となっている。
もっとも歴史のある時計は日時計だろう。太陽が南中（なんちゅう）するときを正午とし、１日の時を刻んだ。雨や曇りでは使えないが、近世まで、もっとも正確な時計であった。時計の針が右回りなのは、日時計の影が右回りであることに由来するといわれている。
17世紀には、オランダのホイヘンスが画期的な時計を発明する。振り子時計である。ガリレオ・ガリレイが発見した振り子の等時性（とうじせい）、つまり振り子が規則正しく往復するという特性を応用したもので、誤差は10秒／日ほどである。この振り子の動きをゼンマイで実現したものが機械式時計だ。これで、誤差は数秒／日になった。そして20世紀、クォーツ時計の発明により、誤差は一気に０.５秒以下／日にまで縮まった。
クォーツ時計の「クォーツ」とは、水晶（すいしょう）のことである。水晶には不思議な性質がある。力を加えると電圧が発生し（圧電効果またはピエゾ効果という）、逆に電圧を加えると固有のリズムで振動する（逆圧電効果という）のだ。これは１８８０年、フランスのキュリー兄弟によって発見された（弟ピエール・キュリーの妻はキュリー夫人）。
クォーツ時計は、この水晶の性質を利用する。水晶の細片（さいへん）に交流電圧を加えると、逆圧電効果によって特定のリズム（１秒間に約３万回）で振動する。この固有の動き（固有振動）を電気信号に変え、時計の刻みに利用するのだ。
水晶の固有振動から電気信号を取り出す素子を水晶振動子と呼ぶ。これは現代において「産業の米」とも呼ばれ、電子機器に不可欠なものである。時計に限らず、コンピューターや動作検知センサーの重要な部品となっている。例えば、携帯電話には10個余りの水晶振動子が組み込まれているのだ。
時計に話を戻そう。現代では、クォーツ時計よりもさらに正確に時を刻む時計も利用されている。セシウム原子時計である。その誤差は３０００万年で１秒以下という驚異的なもので、日本の標準時を刻む電波時計にも利用されている。
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