Tại sao đồng hồ thạch anh (quartz) lại chính xác hơn đồng hồ cơ tự động?

Ngày nay, các dòng đồng hồ ngày càng đa dạng từ màu sắc đến kiểu dáng đồng hồ mặt vuông, tròn, v.v và cả cơ chế hoạt động chạy pin hay chạy cơ. Đồng hồ thạch anh (đồng hồ pin, đồng hồ quartz) có độ chính xác cao hơn đồng hồ cơ, tại sao lại như vậy? Các bạn cùng Pgdphurieng.edu.vn tìm hiểu trong bài viết dưới đây nhé!

1. Nguồn gốc đồng hồ thạch anh

Có thể bạn chưa bao giờ nghe đến “cuộc khủng hoảng thạch anh” nhưng với các nhà chế tạo đồng hồ hay những người yêu thích đồng hồ thì cụm từ này rất quen thuộc.

Ngành công nghiệp đồng hồ chứng kiến nhiều sự tiến bộ qua nhiều thế kỷ, nhưng chỉ khi đồng hồ thạch anh ra đời mới thực sự tạo “cơn địa chấn”.

Đồng hồ thạch anh đầu tiên được tạo ra vào năm 1927 tại phòng thí nghiệm điện thoại Bell – nơi có nhiều phát minh làm thay đổi thế giới.

Họ đã chế tạo được bộ máy thạch anh đủ nhỏ cho một chiếc đồng hồ, bắt đầu “cuộc cách mạng thạch anh” cho giới đồng hồ kiểu mới và là “cuộc khủng hoảng thạch anh” cho các nhà sản xuất đồng hồ kiểu cũ.

Vào ngày Giáng Sinh năm 1969,SEIKO, một công ty sản xuất đồng hồ Nhật Bản, đã phát hành Astron – mẫu đồng hồ phiên bản giới hạn có giá bằng cả một chiếc xe hơi thời bấy giờ.

Chỉ vài năm sau đó, đồng hồ thạch anh được cải tiến ngày càng rẻ, đa dạng mẫu mã kèm chất lượng vượt trội đã thực sự đe dọa ngôi vương của đồng hồ Thụy Sĩ.

2. Đồng hồ kỹ thuật số

Cuộc cách mạng thạch anh trong chế tạo đồng hồ trùng khớp với sự bùng nổ của đồng hồ kỹ thuật số, có màn hình điện tử. Đồng hồ kỹ thuật số đầu tiên được phát hành ra công chúng vào năm 1972 bởi công ty Hamilton Watch Co có trụ sở tại Hoa Kỳ.

Mặc dù đồng hồ kỹ thuật số đầu tiên là của Mỹ, nhưng SEIKO của Nhật Bản mới là công ty thống trị trên thị trường khi cùng lúc sản xuất cả đồng hồ thạch anh và đồng hồ điện tử, đem ngành công nghiệp đồng hồ bước sang một trang mới, sôi động hơn và cũng khốc liệt hơn.

3. Cơ chế hoạt động của đồng hồ thạch anh

Cơ chế hoạt động của đồng hồ nói chung

Trước khi tìm hiểu cơ chế hoạt động của đồng hồ thạch anh, ta tìm hiểu cơ chế hoạt động của đồng hồ nói chung để hiểu tại sao đồng hồ thạch anh lại chính xác đến như vậy.

Đồng hồ hoạt động dựa trên các bánh răng và con lắc để tính toán ra giây, phút, giờ. Sáng kiến dùng con lắc để theo dõi thời gian là của Galileo Galilei, nhà khoa học nổi tiếng vì bị thiêu cháy khi bảo vệ thuyết nhật tâm.

Đồng hồ quả lắc rất hiệu quả nhưng cồng kềnh, sau đó chúng được thiết kế nhỏ dần đi và đồng hồ đeo tay tự động ra đời thống trị nhiều thế kỷ cho tới khi đồng hồ thạch anh được sản xuất.

Cơ chế hoạt động của đồng hồ thạch anh

Thạch anh là khoáng chất phổ biến đứng thứ 2 trên trái đất, điều đặc biệt là nó có tính áp điện nên được lựa chọn để chế tạo đồng hồ. Khi điện áp đi qua làm tinh thể thạch anh rung hay dao động với tần số không đổi là 32.678 mỗi giây, điều này được áp dụng để xác định thời gian trôi đi.

Đồng hồ thạch anh và đồng hồ cơ đều có bánh răng quay, trong khi đồng hồ cơ phụ thuộc vào bộ dao động gồm dây cót, quả lắc và bánh răng để xác định thời gian thì đồng hồ thạch anh bộ phận chính là tinh thể thạch anh.

4. Tại sao đồng hồ thạch anh lại chính xác hơn đồng hồ cơ?

Đồng hồ thạch anh chính xác hơn đồng hồ cơ (đồng hồ cơ lộ máy), tại sao lại như vậy? Có nhiều yếu tố nhưng đầu tiên là do những qui tắc vật lý cơ bản.

Ở đồng hồ cơ bạn vặn cót hoặc chuyển động cổ tay giúp cho bộ phận cót cuộn lại rồi từ từ bung ra, truyền năng lượng qua các bánh răng rồi truyền tới làm kim đồng hồ chuyển động, quá trình này năng lượng phải đi qua rất nhiều bộ phận, gây ra sự ma sát và thất thoát đi một phần năng lượng, làm giảm độ chính xác của đồng hồ.

Ở đồng hồ quartz quá trình này ngắn hơn, năng lượng từ pin đi trực tiếp tới tinh thể thạch anh nên không bị ảnh hưởng bởi ma sát và thất thoát năng lượng.

Nói về sự dao động, tần số tự nhiên của thạch anh giữ thời gian đáng tin cậy hơn nhiều so với chuyển động vật lý của đồng hồ cơ, bất kể nó có thể được chế tạo tốt như thế nào. Ngay cả các nhà sản xuất đồng hồ vĩ đại nhất của Thụy Sĩ cũng không thể hạn chế được những qui luật vật lí sinh ra từ cỗ máy phức tạp như đồng hồ cơ.

Cuối cùng độ chính xác của đồng hồ bị ảnh hưởng bởi các lực tự nhiên trên trái đất mà cụ thể ở đây là trọng lực. Trọng lực tác động lên mọi thứ kể cả các bộ phận trong bộ máy đồng hồ, các nhà sản xuất đã phải vật lộn để chống lại tác động này, nhiều giải pháp đã được đưa ra trong đó có bộ phận tourbillon được gắn thêm vào các đồng hồ cơ.

Các thiết kế đồng hồ cơ hiện đại đã loại bỏ hầu hết tác động của trọng lực lên đồng hồ, nhưng với đồng hồ thạch anh, nó thậm chí không còn là vấn đề. Tinh thể thạch anh vẫn dao động với tần số không đổi dù có chịu tác động của trọng lực hay không. Một bên là hầu hết và một bên là hoàn toàn không.

5. Đồng hồ thạch anh chính xác hơn bao nhiêu?

Cũng giống như đồng hồ cơ, chất lượng đồng hồ thạch anh sẽ thay đổi tùy vào xuất xứ, linh kiện sử dụng, giá cả,… nhưng nói chung độ chính xác trung bình của một chiếc đồng hồ thạch anh tiêu chuẩn sẽ lớn hơn hoặc bằng chiếc đồng hồ cơ tốt nhất thế giới.

Tuy nhiên sự khác biệt ở đây không lớn, đồng hồ thạch anh sẽ tăng hoặc giảm 1 giây mỗi ngày với đồng hồ cơ là 3 giây. Đồng hồ thạch anh tốt nhất trên thị trường trung bình thay đổi 0,02 giây mỗi ngày.

Những thay đổi này nhỏ đến mức bạn thường chỉ nhận thấy chúng sau khi tăng hoặc giảm một vài tuần hoặc vài tháng. Và một chiếc đồng hồ cơ hay đồng hồ thạch anh đều đủ để bạn không bỏ lỡ những khoảnh khắc quan trọng trong cuộc sống.

Hy vọng bài viết trên giúp bạn có nhiều thông tin hữu ích hơn khi tìm mua chiếc đồng hồ phù hợp cho mình nhé!