Het verstrijken van de tijd is altijd een preoccupatie van de mens geweest, of het nu gaat om het bevredigen van basisbehoeften zoals wanneer te gaan eten en slapen, het belang van seizoenen voor migratie- en landbouwdoeleinden of een meer verfijnde meting van tijd in gedefinieerde perioden van weken, dagen en uren.
Het gebruik van hemellichamen
De vroegste methode om tijd te meten was door observatie van de hemellichamen - de zon, de maan, de sterren en de vijf planeten die in de oudheid bekend waren. Het opkomen en ondergaan van de zon, de zonnewendes, fasen van de maan en de positie van bepaalde sterren en sterrenbeelden zijn in alle oude beschavingen gebruikt om bepaalde activiteiten af te bakenen. Egyptische en Minoïsche gebouwen werden bijvoorbeeld vaak gebouwd met een uitlijning op de opkomende zon of voor observatie uitgelijnd op bepaalde sterren. Sommige van onze vroegste teksten, zoals die van Homerus en Hesiodus rond de 8e eeuw BCE, beschrijven het gebruik van sterren om specifiek de beste periodes te bepalen om te zeilen en agrarische werkzaamheden, advies dat vandaag de dag nog steeds van toepassing is.
Sterrenkalenders zijn gemaakt in het Nabije Oosten en Griekse kalenders waren waarschijnlijk gebaseerd op de fasen van de maan. De Griekse parapegmata uit de 5e eeuw BCE, toegeschreven aan Meton en Euctmon, werden gebruikt om een sterrenkalender te maken en een kalender van festivals gekoppeld aan astronomische waarnemingen is bewaard gebleven in een Egyptische papyrus uit Hibeh, gedateerd rond 300 BCE. Het beroemde Antikythera-mechanisme, daterend uit het midden van de 1e eeuw BCE en gevonden in een Egeïsch scheepswrak, is een geavanceerd apparaat dat, door een gecompliceerde opstelling van wielen en tandwielen, de beweging van hemellichamen, inclusief verduisteringen, toonde en kon meten.
Zonnewijzers
De zon bleef de belangrijkste bron van het meten van tijd gedurende de klassieke periode. Zonsopgang en zonsondergang bepaalden inderdaad de vergaderingen van zowel de oude Assemblee van Athene als de Romeinse Senaat, en in de laatste werden decreten die na zonsondergang werden beslist niet geldig geacht. De eerste zonnewijzers gaven slechts maanden aan, maar latere pogingen probeerden de dag in regelmatige eenheden te verdelen en de twaalf uren van de dag en de nacht aan te geven die voor het eerst werden uitgevonden door de Egyptenaren en Babyloniërs. De oorsprong van de meting van een half uur is onduidelijk, maar het wordt genoemd in een Griekse komedie uit de 4e eeuw BCE door Menander en moet dus algemeen zijn gebruikt. De oudste bewaard gebleven zonnewijzer dateert uit Delos in de 3e eeuw BCE.
Vanaf Hellenistische tijden werd het meten van tijd steeds nauwkeuriger en werden zonnewijzers nauwkeuriger door een beter begrip van hoeken en het effect van veranderende locaties, in het bijzonder de breedtegraad. Zonnewijzers waren er in een van de vier typen: halfbolvormig, cilindrisch, conisch en vlak (horizontaal en verticaal) en werden meestal gemaakt van steen met een hol afgebakend oppervlak. Een gnomon wierp een schaduw op het oppervlak van de wijzerplaat of, zeldzamer, de zon scheen door een gat en creëerde zo een vlek op de wijzerplaat. In het Romeinse Rijk werden draagbare zonnewijzers populair, sommige met verwisselbare schijven om locatieveranderingen te compenseren. Openbare zonnewijzers waren aanwezig in alle grote steden en hun populariteit blijkt niet alleen uit archeologische vondsten - alleen al 25 uit Delos en 35 uit Pompeii - maar ook uit verwijzingen in Griekse drama en Romeinse literatuur. Er is zelfs een beroemde grap over het onderwerp toegeschreven aan keizer Trajanus, die, toen hij de grootte van iemands neus opmerkte, grapte: "Als je je neus naar de zon richt en je mond wijd opendoet, laat je alle voorbijgangers de tijd zien van de dag" (Anthologia Palatina 11.418). In de late oudheid (ca. 400 tot 600 CE) werden zeer geavanceerde draagbare zonnewijzers gemaakt die op maar liefst 16 verschillende locaties konden worden ingesteld.
Waterklokken
Er werden ook tijdmeters uitgevonden die water gebruikten. Misschien voortgekomen uit eerdere olielampen, waarvan bekend was dat ze gedurende een bepaalde tijd met een bepaalde hoeveelheid olie brandden, lieten de vroegste zogenaamde waterklokken een bepaalde hoeveelheid water overlopen van het ene watervat naar het andere, wat in een bepaalde tijd gebeurde. Misschien kwamen de vroegste uit Egypte rond 1600 BCE, hoewel ze het idee misschien van de Babyloniërs hebben geleend. De Grieken gebruikten zo'n apparaat (een klepsydra) in Atheense rechtbanken waar het bepaalde hoe lang een enkele toespraak kon duren: ongeveer zes minuten.
Het Griekse en Romeinse leger gebruikten ook waterklokken om ploegendiensten te meten, bijvoorbeeld nachtwachten. Er werden geavanceerdere waterklokken ontwikkeld die water in het apparaat goten, waardoor een drijvende trommel omhoogkwam en als gevolg daarvan een tandwiel draaide waarvan de gereguleerde beweging kon worden gemeten. De eerste dergelijke klokken worden toegeschreven aan Ctesibius rond 280 BCE en Archimedes wordt grotendeels toegeschreven een apparaat te hebben ontwikkeld waarmee een grotere nauwkeurigheid kon worden bereikt. Grote openbare waterklokken waren ook gebruikelijk en maten vaak een hele dag, bijvoorbeeld in de agora van Athene in de 4e eeuw BCE was zo'n klok die 1000 liter water bevatte. De Toren van de Winden in Athene in de 2e eeuw BCE , gebouwd door Andronicus, bevatte ook een grote waterklok en niet minder dan negen zonnewijzers op de buitenmuren.
