Die Sonnenstunden waren zwar täglich nahezu gleich, jedoch ungleich zu den verschiedenen Jahreszeiten aufgrund der differierenden Tageslängen. Diese so genannten Temporalstunden waren je nach der Jahreszeit zwischen einer halben Stunde und eineinhalb Stunden unserer heutigen Stunden (60 Minuten) lang! Im ganzen Jahr aber fiel das Ende der sechsten Stunde auf die Mittagszeit, gleichsam als Mittelpunkt der Sonnenkurve des Tages. (ebd., S. 31).

Dass der Bedarf nach einer naturunabhängigen Zeitmessung zunimmt ist daran abzulesen, dass schon Ende des 12. Jahrhunderts eine Uhrmachergilde nachzuweisen ist. Die gesteigerten Anforderungen an die Zuverlässigkeit und Genauigkeit münden schließlich in die Erfindung der mechanischen Räderuhr an der Wende vom 13. zum 14. Jahrhundert (vgl. Dohrn-van Rossum 1992, S. 56ff.). Hierfür werden Konstruktionen mit gespannten Federn bzw. absinkenden Gewichten dazu genutzt, Zahnräder in geregelter Geschwindigkeit zu betreiben. Die zunehmende Strukturierung der Zifferblätter im Laufe des 14. Jahrhunderts (vgl. Sulzgruber 1995, S. 104ff.; S. 178f.) weist Parallelen zur immer weiter gehenden Verkleinerung der damals gebräuchlichen Notenwerte im so genannten mensuralen System auf (vgl. die Abschnitte 2.4 und 3.2.2).

Einen weiteren Entwicklungsschub für die Genauigkeit der Zeitmessung bedeutete die Erfindung der Pendelsteuerung im 17. Jahrhundert durch Galileo Galilei (1564–1642) und andere: nun blieben die Uhren auf Jahre sekundengenau (vgl. Gaitzsch u. a. 1982, S. 75; Gendolla 1992, S. 42). Im 20. Jahrhundert wurde die Zeitmessung schließlich um weitere Größenordnungen verbessert, indem die Schwingungen von Quarzkristallen genutzt wurden. Seit die Zeitbestimmung mit Hilfe der Schwingungen des Cäsiumatoms geschieht (9 192 631 770 pro Sekunde), ist diese gänzlich unabhängig von Hilfsmitteln wie der Beobachtung der Erdrotation mittels des Sonnenstandes geworden. Im Gegensatz zur astronomischen Zeit ist die Atomzeit nicht mehr zyklisch sondern linear, ist eine Zeitskala. Die folgende Graphik zeigt die Entwicklungssprünge der Zeitmessung. M steht für die mechanische Uhr, P für die Erfindung der Pendelsteuerung, Q für die Einführung der Quarzuhr und A der Atomuhr: