นาฬิกาทราย( หรือนาฬิกาจับเวลาด้วยทราย ) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดการผ่านไปของเวลาประกอบด้วย หลอด แก้ว สอง หลอดที่เชื่อมต่อกันในแนวตั้งด้วยคอแคบๆ ซึ่งช่วยให้สาร (ในอดีตคือทราย ) ไหลจากหลอดบนไปยังหลอดล่างอย่างเป็นระเบียบเนื่องจากแรงโน้มถ่วงโดยทั่วไปแล้ว หลอดบนและหลอดล่างจะสมมาตรกัน เนื่องจากมักผลิตโดยการบีบหลอดแก้ว ระยะเวลาที่นาฬิกาทรายแต่ละอันวัดได้นั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ปริมาณและความหยาบของอนุภาค และความกว้างของคอแคบๆ

ภาพวาดนาฬิกาทรายซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของการผ่านไปของเวลา พบได้ในงานศิลปะ โดยเฉพาะบนหลุมศพหรืออนุสาวรีย์อื่นๆ ตั้งแต่สมัยโบราณจนถึงปัจจุบัน รูปทรงของนาฬิกาทรายมีปีกถูกนำมาใช้เป็นภาพแทนความหมายของวลีภาษาละตินว่าtempus fugit ("เวลาผ่านไปเร็วเหลือเกิน")

ที่มาของนาฬิกาทรายนั้นไม่ชัดเจนนาฬิกา น้ำ หรือนาฬิกาน้ำ ซึ่งเป็นต้นกำเนิดของนาฬิกาทรายนั้น เป็นที่ทราบกันว่ามีอยู่ในบาบิโลนและอียิปต์ตั้งแต่ศตวรรษที่ 16 ก่อนคริสตกาล^{[ 1 ]}

ไม่มีบันทึกใดที่ระบุว่านาฬิกาทรายมีอยู่ในยุโรปก่อนช่วงปลายยุคกลางตัวอย่างที่บันทึกไว้ครั้งแรกมีอายุตั้งแต่ศตวรรษที่ 14 ซึ่งเป็นภาพวาดในเฟรสโกAllegory of Good GovernmentโดยAmbrogio Lorenzetti ในปี 1338 ^{[ 2 ]}

การใช้นาฬิกาทรายเดินเรือได้รับการบันทึกไว้ตั้งแต่ศตวรรษที่ 14 บันทึกที่เป็นลายลักษณ์อักษรเกี่ยวกับเรื่องนี้ส่วนใหญ่มาจากสมุดบันทึกของเรือยุโรป^{[ 3 ]}ในช่วงเวลาเดียวกันนี้ ปรากฏอยู่ในบันทึกและรายการเสบียงของเรืออื่นๆ การอ้างอิงที่บันทึกไว้ที่เก่าแก่ที่สุดที่สามารถกล่าวได้อย่างแน่นอนว่าหมายถึงนาฬิกาทรายเดินเรือนั้นมีอายุราวปีค.ศ. 1345ในใบเสร็จรับเงินของโทมัส เดอ สเตทแชม เสมียนของเรือหลวงลา จอร์จในรัชสมัยของ พระเจ้า เอ็ดเวิร์ดที่ 3แห่งอังกฤษ เมื่อแปลจากภาษาละติน ใบเสร็จรับเงินกล่าวว่า: ในปี ค.ศ. 1345: ^{[ 4 ] [ 5 ]}

โทมัสคนเดียวกันนี้บันทึกว่าได้จ่ายเงินที่เลสคลูสในฟลานเดอร์สสำหรับนาฬิกาแก้วสิบสองเรือน (" pro xii. orlogiis vitreis ") ราคาเรือนละ 4 1/2กรอส รวมเป็นเงินปอนด์ สเตอร์ลิง 9 ชิลลิง รายการสำหรับนาฬิกาแบบเดียวกันอีกสี่เรือน (" de eadem secta ") ที่ซื้อที่นั่น ราคาเรือนละ 5 กรอส รวมเป็นเงินปอนด์สเตอร์ ลิง 3 ชิลลิง 4 เพนนี^{[ 6 ] [ 4 ] [ 5 ]}

นาฬิกาทรายเดินเรือเป็นที่นิยมบนเรือ เนื่องจากเป็นเครื่องมือวัดเวลาที่เชื่อถือได้มากที่สุดขณะอยู่กลางทะเล ต่างจากนาฬิกาทรายแบบคลีปซีดรา นาฬิกาทรายที่ทำจากวัสดุเม็ดเล็กจะไม่ได้รับผลกระทบจากการเคลื่อนที่ของเรือและได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิน้อยกว่า (ซึ่งอาจทำให้เกิดการควบแน่นภายในนาฬิกาทรายแบบคลีปซีดรา) ^{[ 7 ]}แม้ว่านาฬิกาทรายจะมีความแม่นยำไม่เพียงพอที่จะนำไปเปรียบเทียบกับเที่ยงวันตามดวงอาทิตย์เพื่อกำหนดลองจิจูด ของเรือ (เนื่องจากข้อผิดพลาดเพียงสี่นาทีจะสอดคล้องกับลองจิจูดหนึ่งองศา) ^{[ 7 ]}แต่ก็มีความแม่นยำเพียงพอที่จะใช้ร่วมกับเครื่องบันทึกความเร็วเรือเพื่อวัดความเร็วของเรือเป็นนอต

นาฬิกาทรายยังได้รับความนิยมบนบกในฐานะทางเลือกราคาประหยัดแทนนาฬิกาเชิงกล^{[ 7 ]}นาฬิกาทรายมักพบเห็นได้ในโบสถ์ บ้าน และที่ทำงาน เพื่อวัดเวลาเทศน์ เวลาทำอาหาร และเวลาพักจากการทำงาน^{[ 3 ]}เนื่องจากมีการนำไปใช้ในงานประจำวันมากขึ้น แบบจำลองของนาฬิกาทรายจึงเริ่มเล็กลง แบบจำลองที่เล็กกว่านั้นใช้งานได้จริงและได้รับความนิยมอย่างมาก เนื่องจากทำให้การจับเวลาดูไม่เด่นชัด

หลังปี ค.ศ. 1500 นาฬิกาทรายไม่แพร่หลายเท่าที่เคยเป็นมา เนื่องจากมีการพัฒนาของนาฬิกาเชิงกล ซึ่งมีความแม่นยำมากขึ้น ขนาดเล็กกว่า ราคาถูกกว่า และทำให้การบอกเวลาทำได้ง่ายขึ้น อย่างไรก็ตาม นาฬิกาทรายก็ไม่ได้หายไปทั้งหมด แม้ว่าจะมีประโยชน์น้อยลงเมื่อเทคโนโลยีนาฬิกาพัฒนาขึ้น แต่นาฬิกาทรายก็ยังคงเป็นที่ต้องการในด้านการออกแบบ นาฬิกาทรายที่เก่าแก่ที่สุดที่ยังหลงเหลืออยู่จัดแสดงอยู่ที่พิพิธภัณฑ์บริติชในลอนดอน^{[ 3 ]}

จนกระทั่งศตวรรษที่ 18 จอห์น แฮร์ริสัน จึง ได้ประดิษฐ์นาฬิกาจับเวลาทางทะเลที่ปรับปรุงความเสถียรของนาฬิกาทรายในทะเลได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยนำองค์ประกอบจากหลักการออกแบบของนาฬิกาทรายมาใช้ เขาสร้างนาฬิกาจับเวลาทางทะเลในปี 1761 ซึ่งสามารถวัดการเดินทางจากอังกฤษไปยังจาเมกาได้อย่างแม่นยำภายในห้าวินาที^{[ 8 ] : 13–14}

• 
  ภาพของ เทพีแห่งความพอประมาณกำลังถือนาฬิกาทราย รายละเอียดจากภาพเขียน Allegory of Good Government ของ Lorenzetti ปี 1338

มีหลักฐานเป็นลายลักษณ์อักษรน้อยมากที่จะอธิบายว่าทำไมรูปร่างภายนอกของมันจึงเป็นรูปร่างเช่นนั้น อย่างไรก็ตาม หลอดแก้วที่ใช้มีการเปลี่ยนแปลงรูปแบบและการออกแบบไปตามกาลเวลา แม้ว่าการออกแบบหลักจะมี รูปร่างคล้าย หลอดแก้ว มาโดยตลอด แต่หลอดแก้วก็ไม่ได้เชื่อมต่อกันเสมอไป นาฬิกาทรายรุ่นแรกๆ ประกอบด้วยหลอดแก้วสองหลอดแยกกัน โดยมีเชือกพันอยู่ที่จุดเชื่อมต่อ จากนั้นเคลือบด้วยขี้ผึ้งเพื่อยึดชิ้นส่วนเข้าด้วยกันและให้ทรายไหลผ่านระหว่างหลอด^{[ 9 ]}จนกระทั่งปี 1760 จึงมีการเป่าหลอดแก้วทั้งสองเข้าด้วยกันเพื่อป้องกันความชื้นไม่ให้เข้าไปในหลอดแก้วและควบคุมความดันภายในหลอดแก้วที่ส่งผลต่อการไหล^{[ 7 ]}

แม้ว่านาฬิกาทรายในยุคแรกๆ บางรุ่นจะใช้ ทราย ซิลิกาเป็นวัสดุเม็ดเล็กๆ ในการวัดเวลา แต่หลายรุ่นก็ไม่ได้ใช้ทรายเลย วัสดุที่ใช้ในหลอดแก้วส่วนใหญ่คือ " ผงหินอ่อน ออกไซด์ ดีบุก / ตะกั่วหรือเปลือกไข่ที่เผาแล้วบดละเอียด" ^{[ 3 ]}เมื่อเวลาผ่านไป ได้มีการทดสอบเนื้อสัมผัสของเม็ดวัสดุที่แตกต่างกันเพื่อดูว่าแบบใดให้การไหลที่คงที่ที่สุดภายในหลอดแก้ว ต่อมาพบว่าเพื่อให้ได้การไหลที่สมบูรณ์แบบ อัตราส่วนของเม็ดวัสดุต่อความกว้างของคอหลอดแก้วจะต้องเป็น 1/12 หรือมากกว่า แต่ไม่เกิน 1/2 ของคอหลอดแก้ว^{[ 10 ]}

นาฬิกาทรายเป็นเครื่องวัดเวลาที่เชื่อถือได้และแม่นยำในยุคแรก อัตราการไหลของทรายไม่ขึ้นอยู่กับความลึกในอ่างเก็บน้ำด้านบน และเครื่องมือจะไม่แข็งตัวในสภาพอากาศหนาวเย็น^{[ 3 ]}ตั้งแต่ศตวรรษที่ 15 เป็นต้นมา นาฬิกาทรายถูกนำไปใช้งานหลากหลายประเภท ทั้งในทะเล ในโบสถ์ ในอุตสาหกรรม และในการทำอาหาร

ระหว่างการเดินทางรอบโลก ของ เฟอร์ดินานด์ แมเจลลัน นาฬิกาทราย 18 เรือนจากบาร์เซโลนาอยู่ในรายการสิ่งของบนเรือ หลังจากที่พระเจ้า ชาร์ลส์ที่ 1 แห่งสเปน ทรงอนุมัติการเดินทาง แล้ว^{[ 11 ]} หน้าที่ของเด็กรับใช้บนเรือคือการหมุนนาฬิกาทรายเพื่อให้ ได้เวลาสำหรับบันทึกประจำวันของเรือ เวลาเที่ยงเป็นเวลาอ้างอิงสำหรับการเดินเรือ ซึ่งไม่ขึ้นอยู่กับนาฬิกาทราย เนื่องจากดวงอาทิตย์จะอยู่เหนือศีรษะ^{[ 12 ]}สามารถติดตั้งนาฬิกาทรายหลายเรือนในกรอบเดียวกัน โดยแต่ละเรือนมีเวลาการทำงานที่แตกต่างกัน เช่น นาฬิกาทรายแบบสี่ทิศทางของอิตาลี ซึ่งน่าจะมาจากศตวรรษที่ 17 ในคอลเลกชันของพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ในเซาท์เคนซิงตัน ลอนดอน ซึ่งสามารถวัดช่วงเวลาได้หนึ่งในสี่ ครึ่ง สามในสี่ และหนึ่งชั่วโมง (และใช้ในโบสถ์สำหรับนักบวชและบาทหลวงเพื่อวัดความยาวของการเทศนา) ^{[ 13 ]}

แม้ว่านาฬิกาทรายจะไม่เป็นที่นิยมใช้ในการจับเวลาอีกต่อไปแล้ว แต่สถาบันบางแห่งก็ยังคงเก็บรักษานาฬิกาทรายไว้ สภาทั้งสองแห่งของรัฐสภาออสเตรเลียใช้นาฬิกาทรายสามเรือนเพื่อจับเวลาขั้นตอนบางอย่างเช่น การ ลงคะแนนเสียง^{[ 14 ]}

บางครั้งเกมกระดานอย่างPictionaryและBoggleจะมีนาฬิกาทรายมาให้ด้วย เพื่อกำหนดเวลาในการเล่นแต่ละรอบ

• 
  นาฬิกาทรายแบบร่วมสมัย
• นาฬิกาทรายขณะใช้งาน ปี 2015
• 
  วงล้อแห่งเวลาในบูดาเปสต์ประเทศฮังการี

แตกต่างจากวิธีการวัดเวลาอื่นๆ ส่วนใหญ่ นาฬิกาทรายแสดงให้เห็นอย่างเป็นรูปธรรมว่าปัจจุบันอยู่ระหว่างอดีตและอนาคตและนี่ทำให้มันกลายเป็นสัญลักษณ์ที่ยั่งยืนของแนวคิดเรื่องเวลา

นาฬิกาทราย บางครั้งอาจมีการเพิ่มปีกเชิงเปรียบเทียบเข้าไปด้วย มักถูกใช้เป็นสัญลักษณ์ที่แสดงว่าการดำรงอยู่ของมนุษย์นั้นสั้นนัก และ " ทรายแห่งกาลเวลา " จะหมดลงสำหรับชีวิตของมนุษย์ทุกคน^{[ 15 ]}จึงถูกนำมาใช้บน ธง โจรสลัดเพื่อปลุกเร้าความกลัวผ่านภาพที่เกี่ยวข้องกับความตาย ในอังกฤษ บางครั้งนาฬิกาทรายก็ถูกวางไว้ในโลงศพ^{[ 16 ]}และประดับประดาหลุมศพมานานหลายศตวรรษ นาฬิกาทรายยังถูกใช้ในวิชาเล่นแร่แปรธาตุเป็นสัญลักษณ์ของชั่วโมงด้วย

อดีตเขตปกครองเมโทรโพลิแทนแห่งกรีนิชในลอนดอนเคยใช้รูปนาฬิกาทรายในตราประจำเขต ซึ่งเป็นสัญลักษณ์แสดงถึงบทบาทของกรีนิชในฐานะต้นกำเนิดของเวลามาตรฐานกรีนิช (GMT) ส่วนเขตปกครองที่สืบทอดต่อมาคือรอยัลโบโรห์แห่งกรีนิชใช้รูปนาฬิกาทรายสองเรือนในตรา ประจำ เขต

แม้ว่านาฬิกาทรายจะล้าสมัยไปแล้ว แต่สัญลักษณ์ของนาฬิกาทรายในฐานะเครื่องบอกเวลาก็ยังคงเป็นที่รู้จักอยู่ ตัวอย่างเช่น ละครโทรทัศน์อเมริกันเรื่องDays of Our Lives (ปี 1965–ปัจจุบัน) ยังคงแสดงภาพนาฬิกาทรายในฉากเปิดเรื่อง พร้อมเสียงบรรยายโดยแมคโดนัลด์ แครีย์ว่า "วันเวลาในชีวิตของเราก็เหมือนทรายที่ไหลผ่านนาฬิกาทราย"

ส่วนต่อประสานผู้ใช้แบบกราฟิก (GUI)ของคอมพิวเตอร์หลายโปรแกรมอาจเปลี่ยนตัวชี้เมาส์เป็นรูปนาฬิกาทรายขณะที่โปรแกรมกำลังทำงานอยู่ และอาจไม่รับข้อมูลจากผู้ใช้ ในช่วงเวลานั้น โปรแกรมอื่นๆ เช่น โปรแกรมที่เปิดอยู่ในหน้าต่างอื่นๆ อาจทำงานได้ตามปกติ หากรูปนาฬิกาทรายไม่หายไป แสดงว่าโปรแกรมอยู่ในลูปไม่สิ้นสุดและจำเป็นต้องยุติการทำงาน หรือกำลังรอเหตุการณ์ภายนอกบางอย่าง (เช่น ผู้ใช้ใส่แผ่นซีดี)

Unicodeมี สัญลักษณ์รูป นาฬิกาทรายอยู่ที่U+231B(⌛)

ในศตวรรษที่ 21 สัญลักษณ์การสูญพันธุ์ถูกนำมาใช้เป็นสัญลักษณ์ของการสูญพันธุ์ในยุคโฮโลซีนและวิกฤตสภาพภูมิอากาศสัญลักษณ์นี้มีลักษณะเป็นนาฬิกาทรายเพื่อแสดงถึงเวลาที่ "เหลือน้อยลง" สำหรับสิ่งมีชีวิตที่สูญพันธุ์และใกล้สูญพันธุ์ และยังแสดงถึงเวลาที่ "เหลือน้อยลง" สำหรับการบรรเทาผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศด้วย

เนื่องจากความสมมาตร สัญลักษณ์กราฟิกที่คล้ายนาฬิกาทรายจึงพบเห็นได้ในงานศิลปะของวัฒนธรรมที่ไม่เคยพบเจอวัตถุดังกล่าวมาก่อน รูปสามเหลี่ยมคู่แนวตั้งที่เชื่อมต่อกันที่จุดยอดนั้นพบได้ทั่วไปใน งานศิลปะของ ชนพื้นเมืองอเมริกันทั้งในอเมริกาเหนือ^{[ 17 ]}ซึ่งอาจแทนร่างกายของธันเดอร์เบิร์ดหรือ (ในรูปแบบที่ยาวกว่า) หนังศีรษะของศัตรู^{[ 18 ] [ 19 ]}และในอเมริกาใต้ ซึ่งเชื่อกันว่าแทนชาวป่าชุนโช^{[ 20 ]}ใน สิ่งทอ ของชาวซูลูรูปสามเหลี่ยมคู่นี้เป็นสัญลักษณ์ของชายที่แต่งงานแล้ว ตรงข้ามกับรูปสามเหลี่ยมคู่ที่เชื่อมต่อกันที่ฐาน ซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของหญิงที่แต่งงานแล้ว^{[ 21 ]} ตัวอย่าง ในยุคหินใหม่สามารถพบได้ในภาพวาดถ้ำของสเปน[ 22 ^{] [ 23 ]ผู้สังเกตการณ์}ยังได้ตั้งชื่อ "ลวดลายนาฬิกาทราย" ให้กับรูปทรงที่มีความสมมาตรที่ซับซ้อนกว่า เช่น รูปแบบวงกลมและกากบาทที่ซ้ำกันจากหมู่เกาะโซโลมอน^{[ 24 ]}ทั้งสมาชิกของ Project Tic Toc จากซีรีส์โทรทัศน์The Time TunnelและChallengers of the Unknown ต่างก็ใช้สัญลักษณ์นาฬิกาทราย ซึ่งแสดงถึงการเดินทางข้ามเวลาหรือเวลาที่กำลังจะหมดลง

• นาฬิกาทรายในงานศิลปะ
• 
  แผ่นหินจารึกหลุมศพสมัยศตวรรษที่ 17 ในสุสานของจอห์น ลิฟวิงสโตน "เภสัชกรในเอดินบะระ" ผู้เสียชีวิตจากโรคระบาดในปี 1645
• 
  สุสานในเซบาสเตียนสฟรีดฮอฟ เมืองซาลซ์บูร์ก
• 
  จงรู้จักตนเอง - วัยเยาว์ระหว่างความชั่วและความดี (เชื่อกันว่าเป็นผลงานของยาโคบ จอร์แดนส์ )
• 
  ภาพนิ่งกับกะโหลกศีรษะ โดยฟิ ลิปป์ เดอ ชองแปญ์ปี 1671
• 
  ภาพเหมือนตนเอง (พร้อมนาฬิกาทรายและกะโหลกศีรษะ) โดยโยฮันน์ ซอฟฟานีประมาณปี 1776

• เครื่องชงกาแฟ Chemex
• รูปร่างแบบนาฬิกาทราย
• รายชื่อนาฬิกาทรายที่ใหญ่ที่สุด
• นาฬิกาทรายทะเล
• นาฬิกาน้ำ

• แบรนลีย์, แฟรงคลิน เอ็ม. (1993). การรักษาจังหวะเวลา: จากจุดเริ่มต้นจนถึงศตวรรษที่ 21.บอสตัน: บริษัท ฮอฟตัน มอฟฟลิน. ISBN 9780395477779.
• Cowan, Harrison J. (1958). "เวลาและการวัดเวลา: จากยุคหินถึงยุคนิวเคลียร์". คลีฟแลนด์ . 65.นิวยอร์ก: The World Publishing Company. Bibcode : 1958tmfs.book.....C .
• Guye, Samuel; Henri, Michel; Dolan, D.; Mitchell, SW (1970). เวลาและอวกาศ: เครื่องมือวัดตั้งแต่ศตวรรษที่สิบห้าถึงศตวรรษที่สิบเก้า . นิวยอร์ก: สำนักพิมพ์ Praeger. รหัสบรรณานุกรม : 1971tsmi.book.....G .
• สมิธ, อลัน (1975). นาฬิกาตั้งโต๊ะและนาฬิกาข้อมือ: นาฬิกาแบบอเมริกัน ยุโรป และญี่ปุ่น . นิวยอร์ก: เครสเซนต์บุ๊คส์.

• มอร์ริส, สก็อต (กันยายน 1992). "นาฬิกาทรายลอยน้ำ". ออมนิ . หน้า 86.
• ปีเตอร์สัน, ไอวาร์ส (11 กันยายน 1993). "ทรายที่ไหลริน: นาฬิกาทรายเดินอย่างไร". ข่าววิทยาศาสตร์ .

Wikisourceมีข้อความของบทความ " นาฬิกาทราย " จากสารานุกรมสากลฉบับใหม่ ปี 1905

• สื่อที่เกี่ยวข้องกับนาฬิกาทรายในวิกิมีเดียคอมมอนส์