Dall'invenzione degli orologi, questi strumenti di cronometraggio controllati meccanicamente sono stati per molto tempo un potente strumento per comprendere il passare del tempo. Tuttavia, si scoprì presto che questo tipo di strumento di cronometraggio presentava uno svantaggio:-la sua precisione diminuiva con l'invecchiamento delle parti meccaniche. Per prolungare la durata delle parti meccaniche erano necessari materiali costosi, aumentando notevolmente il costo dell'orologio, che era inaccessibile per la gente comune.
Nel 1929, l'ingegnere americano John Marley applicò per la prima volta i cristalli di quarzo agli orologi elettrici. Calcolando elettronicamente il numero di vibrazioni del cristallo per controllare la velocità del motore elettrico, che a sua volta azionava le lancette per visualizzare l'ora, creò con successo un orologio al quarzo.
La nascita dell'orologio al quarzo inaugurò una nuova era nell'orologeria. Finì l’era della misurazione del tempo controllata da scappamenti meccanici, sostituita da sistemi di misurazione del tempo controllati dalle proprietà fisiche altamente stabili del materiale stesso. Questo sistema non solo cambiò la struttura dello strumento di cronometraggio, ma riformò anche le unità di tempo. L'unità di tempo più elementare-il secondo-è stata ridefinita in base alla vibrazione degli atomi di cesio.
