Problem mierzenia upływu czasu od wieków nurtował ludzkość. Milowy krok w tej dziedzinie zrobił holenderski fizyk, matematyk i astronom Christiaan Huygens. Zainspirowany przemyśleniami Galileusza, w 1656 roku skonstruował pierwszy względnie dokładny zegar wahadłowy. Względnie, bo nie spóźniał się on ani nie śpieszył więcej niż o jedną minutę na 24 godziny. Później wynalazcy udało się usprawnić mechanizm tak, że margines błędu zmalał do 10 sekund.

W roku 1665 Huygens zachorował i leżał w łóżku. Znudzony wpatrywał się w dwa zegary, rytmicznie odliczające dłużący się uczonemu czas. I wtedy dostrzegł coś niezwykłego. Wahadła obu czasomierzy poruszały się synchronicznie. Bujały się idealnie równo, choć w przeciwne strony, niczym swoje lustrzane odbicia. Zaintrygowany Huygens zaczął badać niezwykłą zależność. Próbował uruchamiać obydwa wahadła w różnych odstępach czasu, żeby poruszały się nierówno. Jednak za każdym razem – po upływie ledwie pół godziny! – dochodziło do synchronizacji ich ruchów. Holender nazwał to „dziwacznym rodzajem współodczuwania”.

W XVII wieku nie istniały przyrządy, które pozwoliłyby dokładnie zbadać i zmierzyć interakcje między zegarami. Zagadka ich współdziałania musiała poczekać na rozwiązanie jeszcze kilka stuleci. W tym czasie sugerowano różne nietrafne wyjaśnienia. Np. takie, że ruchy wahadeł zgrywają się na skutek przepływu słabych prądów powietrza.

Dziś wiemy już, że synchronizacja zegarów Huygensa wynikała z tego, że były one zawieszone na tej samej belce, która mogła się delikatnie poruszać. Energia, która prowadzi do zrównania się ruchu wahadeł, jest wówczas przekazywana przez te minimalne ruchy. Doświadczenia z zegarami wahadłowymi mocowanymi do ruchomej belki były powtarzane m.in. przez zespół polskich naukowców z Politechniki Łódzkiej kierowany przez prof. Tomasza Kapitaniaka. Polakom udało się wykazać, że zależnie od tego, jak będą się poruszały obydwa wahadła na początku eksperymentu, po odpowiednio długim czasie można osiągnąć to, że będą się ruszać idealnie równo (w tę samą stronę), lub też dokładnie w przeciwną stronę, niczym swoje lustrzane odbicia.

Niedawno naukowcy z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Lizbońskiego powtórzyli słynny eksperyment, ale w innej wersji. Zegary przymocowali do aluminiowej szyny zawieszonej na ścianie tak, aby była nieruchoma. Okazało się, że i wtedy zachodzi synchronizacja wahadeł, choć dopiero po ok. 12 godzinach i w specyficznych warunkach (np. odległość między zegarami nie mogła być większa niż 22 cm). Badacze wykazali, że w tym przypadku odpowiedzialny za synchronizację jest mechanizm zegarowy, którego działanie powoduje słyszane przez nas tykanie. Owe dźwięki – czyli drgania mechaniczne – przenoszą się za pośrednictwem szyny z jednego wahadła do drugiego, z czasem zgrywając ich ruchy. Gdy aluminiową szynę zastąpiono materiałem słabiej przewodzącym wibracje – np. drewnem lub włóknem szklanym – do synchronizacji nie dochodziło.

Takie badania mogą wydawać się nieszkodliwym dziwactwem naukowców. Ostatecznie kto dziś używa dwóch zegarów wahadłowych wiszących obok siebie na belce albo metalowej szynie? Jednak dzięki takim właśnie eksperymentom uczeni mogą lepiej zrozumieć działanie oscylatorów – układów, w których występują cykliczne zmiany. Mowa tu zarówno o drganiach powstających w czasie jazdy samochodem, jak i o układach elektronicznych czy działaniu neuronów w mózgu człowieka. Możliwe więc, że rozwiązanie XVII-wiecznej zagadki przyczyni się do dalszego rozwoju jak najbardziej współczesnej nauki i technologii.