Mannen Jimeishou – Myriad Year Clock, đồng hồ phức tạp nhất Nhật Bản

Vào năm 1851, kiệt tác đồng hồ Mannen Jimeishou đã ra đời bởi nhà phát minh vĩ đại bậc nhất Nhật Bản mọi thời đại Tanaka Hisashige. Và rồi hơn trăm năm sau đó, vẫn chưa có tác phẩm có độ phức tạp nào vượt qua được cỗ máy hội tụ chuẩn đo thời gian cả Đông-Tây đã trở thành báu vật quốc gia đó.

MỤC LỤC › Mannen Jimeishou – Myriad Year Clock, đồng hồ phức tạp nhất Nhật Bản › Cha đẻ Tanaka Hisashige và bối cảnh ra đời › Công trình đo đạc thời gian phức tạp nhất › Sáu mặt của Mannen Jimeishou được tạo ra từ bộ óc của thiên tài 1. Mặt thứ nhất 2. Mặt thứ hai 3. Mặt thứ ba 4. Mặt thứ tư 5. Mặt thứ năm 6. Mặt thứ sáu › Khám phá khả năng trữ cót 365 ngày › Phân tích việc chế tác thủ công của Tanaka › Trang trí lộng lẫy › Mannen Jimeishou – di sản của Tanaka › Địa chỉ 2 bảo tàng trưng bày

Mannen Jimeishou – Myriad Year Clock, đồng hồ phức tạp nhất Nhật Bản

Tạo thành từ 1000 chi tiết và cho biết hầu như đầy đủ như gì về thời gian đối với người Nhật Bản cũng như các dân tộc chịu ảnh hưởng bởi văn hóa Trung Hoa, Mannen Jimeishou (万年自鳴鐘 (Vạn Niên Tự Minh Chung) – Myriad Year Clock) là chiếc đồng hồ phức tạp nhất từ trước đến nay được sản xuất ở Nhật Bản kể từ 1851.

Mannen Jimeishou – Myriad Year Clock, Đồng Hồ Phức Tạp Nhất Nhật Bản

Kiệt tác đồng hồ này được xây dựng bởi nhà phát minh vĩ đại nhất của Nhật Bản và cũng là người sáng lập ra công ty tiền thân của Toshiba là Tanaka Hisashige, ngày nay, nó đã được chính phủ Nhật tuyên bố là Important Cultural Property – jūyō bunkazai tức di sản văn hóa quan trọng, một báu vật quốc gia.

“Vạn (mười ngàn) Niên (năm) Tự (tự mình) Minh (kêu/gáy) Chung (cái chuông/đồng hồ/đồng hồ điểm chuông) có nghĩa là đồng hồ vạn niên tự điểm chuông còn Myriad Year Clock có nghĩa là đồng hồ vô số năm”

Cha đẻ Tanaka Hisashige và bối cảnh ra đời

Cha Đẻ Tanaka Hisashige

Tác giả của Mannen Jimeishou, nhà phát minh Tanaka Hisashige được xem là là một thiên tài, Thomas Edison của Nhật Bản. Ngoài Mannen Jimeishou, ông còn xây dựng đầu máy hơi nước, tàu hơi nước, hệ thống điện tín đầu tiên của nước này và cũng được biết đến như là người sáng lập ra tập đoàn điện tử khổng lồ Toshiba.

Tanaka Hisashige là một nhân vật vô cùng nổi bật trong thời cuộc mà ông sống, những giai đoạn cuộc đời và sự nghiệp của ông đã trải qua thời kỳ quan trọng trong lịch sử Nhật Bản, thời kỳ biến đổi từ một quốc gia phong kiến ​​bị cô lập sang một cường quốc công nghiệp hiện đại.

Là con trai cả của một nghệ nhân chế tác đồi mồi sinh năm 1799 tại thành phố Kurume, nằm ở quận Fukuoka thuộc mũi phía nam của Nhật Bản, Tanaka sống ở thời Edo, thời đại Nhật Bản được cai trị bởi các shogun (tướng quân) của dòng họ Tokugawa (Mạc Phủ) và các lãnh chúa phong kiến ​​gọi là daimyo kéo dài khoảng hai thế kỷ.

Ở tuổi 15, Tanaka đã chế tạo một chiếc máy dệt vải Kurume, khi là một thanh niên, Tanaka bắt đầu sự nghiệp làm búp bê karakuri (búp bê hoạt động bằng năng lượng cơ khí có kích thước nhỏ). Một trong những phát minh được biết đến nhiều nhất của ông là yumihiki-dozhi nghĩa là “một cung thủ nhỏ”.

Yumihiki-dozhi, búp bê tự bắn cung do Tanaka chế tác

Yumihiki-dozhi một con búp bê cơ khí có thể bắn các mũi tên vào một mục tiêu có sẵn với các cử động lấy một mũi tên, lắp vào cung, giương cung, nhắm mục tiêu và sau đó buông tên. Búp bê có cấu tạo cho phép nó bắn ba mũi tên trong số bốn với gương mặt biểu cảm hoang mang khi bắn hụt hoặc dường như nở nụ cường khi bắn trúng mục tiêu.

Một thành công khác trong lĩnh vực karakuri của Tanaka Hisashige mặc dù không phải là thứ ông đã phát minh ra đó là cha-hakobi ningyo tức “búp bê phục vụ trà”. Nó là con búp bê nhỏ bưng một chén trà, di chuyển ngang trên nền phẳng để phục vụ trà, sau khi tách được lấy khỏi khay, búp bê sẽ dừng lại.

Chahakobi ningyo, búp bê phục vụ trà của Tanaka. 

Ngược lại, nếu đặt tách trở lại khay, cơ chế bên trong sẽ kích hoạt búp bê tự động quay lại sau lưng và đi về điểm đã xuất phát (theo đường thẳng). Các loại búp bê phục vụ tự động như vậy rất phổ biến với các lãnh chúa phong kiến ​​và các Shogun, tương tự như các cỗ máy tự động của Pierre Jaquet Droz đã chinh phục hoàng gia châu Âu và Trung Quốc vào thế kỷ 18.

Sau những tác phẩm trên, Tanaka đã chuyển đến Kyoto vào năm 1837 và tiếp tục những sáng tạo của mình, ông đã làm ra một cỗ máy bơm nước chữa cháy và một cái đèn dầu được trang bị hệ thống bơm để cháy sáng hơn và dài hơn các loại đèn thông thường.

Mọi việc diễn ra tốt đẹp đến lúc Tanaka trở thành một trong những nhà phát minh hàng đầu của quốc gia thì Nhật Bản bắt đầu đi vào giai đoạn thay đổi mạnh mẽ tức cuộc Minh Trị Duy Tân vào năm 1868. Một năm trước đó, Shogun thứ 15 cũng là Shogun cuối cùng Togoku Tokugawa đã từ chức trong khi Hoàng đế Nhật Bản được khôi phục lại sau nhiều thế kỷ chỉ là trên danh nghĩa (bù nhìn, không có thực quyền).

Sự đổi thay này đã bắt đầu kể từ khi Phó Đề đốc (Commodore) Perry thuộc Hải quân Hoa Kỳ đến Nhật Bản trên tàu Black Shins của ông ta vào năm 1853 để buộc nước này phải mở cửa thông thương với nước ngoài sau hơn 200 năm thực hiện chính sách bế quan tỏa cảng của Mạc phủ Tokugawa.

Cuộc Minh Trị Duy Tân là sự kết thúc của hệ thống phong kiến, dẫn đến việc bãi bỏ tầng lớp samurai và mở đường cho sự nổi lên của một quốc gia công nghiệp hóa. Vào năm 1905, Nhật Bản đã trở thành một cường quốc công nghiệp hiện đại khi nó đánh bại hải quân của Sa Hoàng (Nga) trong cuộc chiến Nga-Nhật.

Sự chuyển mình của Nhật Bản là triệt để và nghiêm khắc, nó thay đổi cả hệ thống thời gian thay đổi theo mùa (24 tiết khí) cũ vốn được xây dựng theo hệ thống thời gian Trung Quốc sang hệ thống thời gian của phương Tây (được sử dụng phổ biến ngày nay).

Công trình đo đạc thời gian phức tạp

Sau khi trải qua nhiều năm nghiên cứu về thiên văn học và vũ trụ, Tanaka Hisashige bắt tay vào chế tạo Mannen Jimeishou vào năm 1848. Chỉ ngủ một vài giờ mỗi ngày, ông đã dành ba năm xây dựng hầu như toàn bộ chiếc đồng hồ phức tạp này (ông tự làm các bộ phận bằng các công cụ thô sơ như cưa và dũa) và hoàn thành nó vào năm 1851.

Mannen Jimeishou cao 63cm cao và nặng 38kg, nó có thể chạy liên tục suốt một năm sau một lần lên dây cót tối đa. Cho đến bây giờ, hàng trăm năm đã trôi qua nhưng những bí mật của Mannen Jimeishou chỉ mới được phát hiện vào năm 2004, khi nó được lấy ra để xây dựng một bản sao cho Expo 2005 World’s Fair tại Nhật Bản.

Được hỗ trợ bởi chính phủ Nhật Bản, bản sao (replica) Mannen Jimeishou đã được tạo ra bởi đội ngũ hơn 100 chuyên gia, bao gồm các kỹ sư từ Seiko (thậm chí còn nhờ đến sự giúp đỡ từ một số thợ đồng hồ đã nghỉ hưu) trong thời gian một năm bằng cách tháo rời rồi phân tích từng phần của các linh kiện và cơ chế hoạt động của Mannen Jimeishou.

Tái tạo lại các phần cấu thành của chiếc đồng hồ cực kỳ phức tạp này là một vấn đề rất khó khăn, đội ngũ chuyên gia phải dùng thiết bị đặc biệt chuyên dụng để chế tạo những bộ phận nhất định, bao gồm cả một máy cuộn để lên dây cho dây cót bằng đồng thau cực lớn.

Chiếc đồng hồ phức tạp hơn trăm năm tuổi Mannen Jimeishou và bản sao – replica (bên phải)

Mặc dù vậy, một số thành phần nhất định của bản gốc Mannen Jimeishou không thể được tái tạo chính xác; chẳng hạn như dây cót bằng hợp kim đồng thau của nguyên bản đã được thay bằng chất liệu thép lò xo trong bản sao do hợp kim đồng nguyên bản không thể tái sản xuất.

Như đã nói trên, ra đời vào năm 1851, vài năm trước cuộc Minh Trị Duy Tân, vì thế Mannen Jimeishou của Tanaka Hisashige là một kiệt tác của hệ thống thời gian cũ của Nhật Bản tức là một wadokei. Tuy nhiên, trong 6 mặt của mình, nó vẫn có một mặt hiển thị thời gian theo hệ thống thời gian của phương Tây.

“Wadokei là gì? Wadokei (hòa thì kế) là cách để gọi đồng hồ Nhật Bản truyền thống. Chúng là đồng hồ cơ khí cho biết thời gian căn cứ theo “hệ thống thời gian theo mùa” được sản xuất tại Nhật Bản trong 200 năm thời Edo dựa trên các mẫu đồng hồ phương Tây du nhập vào nước này trước khi Mạc Phủ Tokugawa ra lệnh bế quan tỏa cảng.

Hình dạng wadokei cũng được điều chỉnh theo phong cách Nhật Bản của thời kỳ này: đồng hồ đèn lồng (một dạng của treo tường, đồng hồ trụ, đồng hồ bỏ túi đều được sản xuất. Khá nhiều trong số chúng được xem như tác phẩm nghệ thuật và được đánh giá cao ở nước ngoài.”

Trước khi hệ thống thời gian hiện đại được áp dụng, Nhật Bản sử dụng hệ thống thời gian theo mùa cho đến trước thời kỳ Minh Trị Duy Tân, bắt đầu vào năm 1868. Hệ thống này chia ngày thành ban ngày và ban đêm, mỗi phần gọi là toki, tổng cộng là 12 toki. Mỗi toki được đặt tên theo một trong 12 con giáp và bắt đầu từ nửa đêm hoặc số giờ được đếm ngược từ nửa đêm.

Đặc điểm độc đáo của hệ thống này là chiều dài của ngày thay đổi theo mùa, do đó cần điều chỉnh đồng hồ liên tục để đồng bộ với các giờ ban ngày quanh năm. Tuy nhiên, Mannen Jimeishou là một thiết bị đặc biệt có khả năng tự điều chỉnh mà không cần can thiệp từ bên ngoài.

Sáu mặt của Mannen Jimeishou được tạo ra từ bộ óc của một thiên tài

Phần trên của đồng hồ là sáu mặt lần lượt hiển thị các khía cạnh khác nhau của thời gian bao gồm: Wadokei; 24 sekki (24 tiết khí) cho một năm theo lịch truyền thống Nhật Bản; hiển thị các thứ trong tuần thông qua liên kết với wadokei; Lịch Can Chi; Âm Lịch (các ngày trong tháng theo âm lịch) và Lịch Trăng; đồng hồ phương Tây.

Thứ tự của các mặt của Mannen Jimeishou được tính theo chiều xoay ngược kim đồng hồ. Ngoài ra, phía trên đầu của Mannen Jimeishou sẽ có hai quả cầu nhỏ, đại diện cho mặt trời và mặt trăng, quay quanh bản đồ Nhật Bản cho thấy vị trí của mặt trời và mặt trăng so với Trái Đất theo thời gian thực.

1. Mặt thứ nhất

Mặt đầu tiên là wadokei cho biết thời gian truyền thống với giờ thay đổi theo mùa; đại khái như các giờ ban ngày thì dài hơn vào mùa hè và ngắn hơn vào mùa đông. Đây cũng là nơi được vận hành bởi các chuyển động phức tạp nhất trong Mannen Jimeishou.

Mặt wadokei – đồng hồ Nhật Bản truyền thống

Mặt wadokei sẽ cho biết các giờ ban ngày ở nửa trên của mặt số và các giờ ban đêm ở nửa dưới, mỗi nửa chia thành sáu đoạn khác nhau theo mùa gọi chung là toki. Thời gian được hiển thị thông qua chỉ định thông qua một con trỏ cố định ở vị trí 12 giờ trên viền và mặt số là các đĩa vàng quay ngược chiều kim đồng hồ một vòng mỗi ngày.

Nhưng vì thời gian truyền thống của Nhật Bản là theo mùa, vì thế các con số tượng trưng cho giờ màu bạc vừa xoay theo đĩa vàng vừa tự di chuyển dần trong suốt cả năm. Vào mùa xuân, hè, thu, đặc biệt là mùa hè các con số tượng trưng cho giờ ban ngày màu bạc (nằm ở nửa trên) dãn dần ra trong khi các con số tượng trưng cho giờ ban ngày co dần lại.

Trong suốt mùa hè, khoảng cách giữa các con số tượng trưng cho giờ ban ngày là xa nhất còn khoảng cách giữa các con số tượng trưng cho giờ ban đêm sẽ rất nhỏ. Theo đó, giờ ban ngày sẽ lâu hơn còn giờ ban đêm ngắn hơn, điều ngược lại xảy ra trong mùa đông.

Do có khả năng tự điều chỉnh khoảng cách giữa các con số tượng trưng cho giờ ban ngày và ban đêm, wadokei trên Mannen Jimeishou không cần người dùng phải điều chỉnh thủ công như các loại wadokei bình thường khác.

2. Mặt thứ hai

Mặt thứ hai của Mannen Jimeishou biểu thị 24 tiết khí trong năm theo mùa của truyền thống Nhật Bản có xuất xứ từ vùng đồng bằng sông Hoàng Hà của Trung Quốc, mỗi tiết khí sẽ cho biết khí hậu và thời tiết đặc trưng cho từng thời điểm để phục vụ cho các hoạt động gieo trồng nên Lịch Tiết Khí cũng được gọi là nông lịch.

Mặt 24 Sekki – Lịch Tiết Khí

Do có nguồn gốc từ Trung Quốc, rất nhiều Tiết Khí không phù hợp với khí hậu của quần đảo Nhật Bản nhưng một số trong những cái tên, như Shunbun (Xuân phân), Risshū (Lập thu) và Toji (Đông chí) vẫn đang được sử dụng khá thường xuyên trong cuộc sống hàng ngày tại Nhật Bản thời nay.

3. Mặt thứ ba

Lịch các thứ trong tuần và đồng hồ điểm chuông liên kết với wadokei nằm ở mặt thứ ba

Mặt thứ ba cho thấy các thứ trong tuần (theo hệ thống thời gian phương Tây) bằng kim ngắn, với 日(Nhật) là Chủ Nhật, 月(Nguyệt) là Thứ Hai, 火 (Hỏa) là Thứ Ba, 水 (Thủy) là Thứ Tư, 木 (Mộc) là Thứ Năm, 金 (Kim) là Thứ Sáu, 土 (Thổ) là Thứ Bảy. Còn kim dài của mặt này sẽ biết số giờ thông qua liên kết với wadokei. Thời gian hiển thị ở đây có công dụng thể hiện giờ điểm chuông của Mannen Jimeishou.

4. Mặt thứ tư

Lịch Can Chi cho biết Thập Can Thập Nhị Chi hay còn gọi là Thiên Can Địa Chi Lục Thập Hoa Giáp. Nó được áp dụng với tổ hợp chu kỳ sáu mươi (60) trong âm lịch nói chung để xác định tên gọi của thời gian (ngày, giờ, năm, tháng) cũng như phục vụ cho chiêm tinh học.

Lịch Can Chi nằm ở mặt thứ tư

Mười Thiên can theo thứ tự từ 1 đến 10 là: Giáp (1), Ất (2), Bính (3), Đinh (4), Mậu (5), Kỷ (6), Canh (7), Tân (8), Nhâm (9), Quý (10). Mười hai địa chi theo thứ tự từ 1 đến 12 là Tý (1), Sửu (2), Dần (3), Mão (4), Thìn (5), Tỵ (6), Ngọ (7), Mùi (8), Thân (9), Dậu (10), Tuất (11), Hợi (12). Kết hợp ta có hệ 60 (năm) tức một giáp.

5. Mặt thứ năm

Mặt thứ năm là Âm Lịch và Lịch Trăng

Ở mặt thứ năm, Mannen Jimeishou sẽ hiển thị các ngày trong tháng theo tháng âm lịch qua một kim chỉ vào vành bạc khắc ngày trong khi một quả cầu ở trung tâm cho thấy các giai đoạn của mặt trăng (pha mặt trăng) khi quan sát từ Trái Đất.

6. Mặt thứ sáu

Mặt cuối cùng sẽ cho biết giờ-phút-giây theo hệ thống thời gian phương Tây theo cách thường gặp trên đồng hồ bỏ túi.

Mặt hiển thị thời gian cuối cùng của chiếc đồng hồ phức tạp nhất Nhật Bản kể từ năm 1951 sẽ cho biết Giờ-Phút bằng chữ số La Mã với Giây Nhỏ bằng chữ số Arab theo chuẩn đồng hồ bỏ túi của phương Tây ở thời đại này. Ngoài ra, mặt đồng hồ này còn là nơi chứa cơ chế điều tiết hoạt động của cả Mannen Jimeishou.

Khám phá khả năng trữ cót 365 ngày

Cho đến khi Mannen Jimeishou hoàn thành, Nhật Bản vẫn là một quốc gia chưa có điện năng nhưng điều vô cùng đáng chú ý ở kiệt tác cực kỳ phức tạp này đó chính là thời gian trữ cót đạt đến 365 ngày tức đủ một năm. Bí mật của khả năng này nằm ở việc bộ máy có đến 4 dây cót ẩn bên trong đồng hồ.

Cơ chế hoạt động phía sau mặt wadokei (ảnh cũng cho thấy khoảng cách của các giờ đã không đồng đều)

Các dây cót được làm bằng đồng thau (hợp kim của đồng và kẽm) được rèn và cuộn bằng tay bởi những người thợ bậc thầy. Chúng được đặt trong các trống cót có đường kính 15cm, đủ lớn để vừa trong lòng bàn tay.

Các trống cót được kết nối với nhau bằng dây xích và bánh côn (chain & fusee) để đảm bảo chúng bung ra đồng bộ và liên tục. Với chiều dài 3.7m và dày khoảng 2 mm, mỗi dây cót của Mannen Jimeishou chứa một nguồn năng lượng cơ học cực lớn.

Và với hai bộ cơ cấu dây dây xích và bánh côn, mỗi cặp thùng một bộ đã giúp cho cả đồng hồ hoạt động nhịp nhàng tương tự như những gì đã được tìm thấy trong các đồng hồ hàng hải (Marine Chronometer) và một số đồng hồ đeo tay hiện đại.

Bên trong bản sao của chiếc đồng hồ phức tạp nhất Nhật Bản

Một trống cót sẽ cung cấp năng lượng cho một số chức năng khác nhau gồm Wadokei, Lịch Tiết Khí, Lịch Thứ Trong Tuần, Lịch Can Chi, Âm Lịch Và Lịch Trăng, Đồng Hồ Phương Tây, Điểm Chuông cũng như vị trí của mặt trời và mặt trăng so với Trái Đất theo thời gian thực.

Phân tích việc chế tác thủ công của Tanaka

Chế tác thủ công Mannen Jimeishou

Trong suốt dự án kéo dài cả năm trời để sản xuất một bản sao của chiếc đồng hồ “vô số năm”, các kỹ sư đã nghiên cứu từng phần của cơ chế để xác định làm thế nào Tanaka chế tạo các linh kiện.

Sau khi kiểm tra các bánh răng dưới kính hiển vi, họ kết luận rằng Tanaka đã làm tất cả các bánh răng bằng tay từng chút một, mỗi răng trên các bánh răng được tạo ra bằng dũa bằng tay bằng cách sử dụng dũa để đảm bảo chúng ăn khớp chính xác.

Dù làm việc với những công cụ thô sơ, kết quả sau quá trình dài lao động chăm chỉ của Tanaka rất chính xác. Như việc wadokei điều chỉnh tự động theo các mùa là nhờ vào một bánh răng có hình dáng giống như một con Rhinoceros Beetles (họ Kiến vương) với các răng không đều nhau.

Một bản sao chính xác của bánh răng có các răng không đều nhau đã được thử nghiệm trên một máy tính mô phỏng đã cho biết linh kiện làm thủ công này của Tanaka đã hoạt động rất tốt, không có lỗi do con người chế tác sai.

Trang trí lộng lẫy

Xứng đáng với các cơ chế hoạt động cực kỳ phức tạp hoành tránh bên trong, Mannen Jimeishou còn là một tác phẩm nghệ thuật với các trang trí lộng lẫy hoa mỹ bên ngoài. Một số kỹ thuật mỹ nghệ truyền thống của Nhật Bản đã được sử dụng để trang trí đồng hồ theo phong cách vô cùng xa hoa.

Cơ chế hoạt động cực kỳ phức tạp hoành tráng

Hầu hết đồng hồ được bao phủ bởi những miếng ngọc trai nhỏ khảm vào trong mặt sơn mài đen, đây là một kỹ thuật được gọi là raden. Các phần mặt của đồng hồ, như sáu mặt số, mặt che trống cót được ốp và khảm men với các bức tiểu họa vẽ tay song song với maki-e, sơn mài truyền thống Nhật Bản với những lớp bột vàng.

Mannen Jimeishou – di sản của Tanaka

Mannen Jimeishou

Đồng hồ của Tanaka quá phức tạp đến nỗi nó không thể bán được, thế nên chỉ duy nhất một chiếc được sản xuất. Sau kiệt tác này, Tanaka đã hướng mắt đến những phát minh thiết thực hơn như xây dựng tàu tuần dương đầu tiên của Nhật năm 1865 khi ông 66 tuổi.

Bản gốc Mannen Jimeishou thuộc sở hữu của Tổng công ty Toshiba và được trưng bày ở Bảo tàng Khoa học Tự nhiên và Khoa học Quốc gia (National Museum of Nature and Science) ở Tokyo.

Bản sao của Mannen Jimeishou được trưng bày tại Bảo tàng Khoa học của Toshiba(Toshiba Science Museum)  ở Kawasaki, thành phố nằm cách Tokyo một quãng đường ngắn đi nửa tiếng bằng xe lửa.

Địa chỉ 2 bảo tàng trưng bày

Toshiba Science Museum
2F Lazona Kawasaki Toshiba Bldg.
72-34, Horikawa-Cho
Saiwai-Ku, Kawasaki 212-8585
Japan

National Museum of Nature and Science
7-20 Ueno Park
Taito-ku, Tokyo 110-8718
Japan

Mỹ Linh