Три стрелки


Как вы помните, любой календарь основан на правильном сочетании двух природных мер времени —года и суток. Природа делит сутки на две — обычно неравные — части: день и ночь. Так «мерили» время и наши далекие предки.

В Китае около 4 тыс. лет назад, а позже и в Вавилоне сутки уже делили на 12 равных частей, подобно тому как год — на 12 месяцев. Время в течение дня измеряли по длине и направлению тени от вертикального шеста — гномона, освещенного солнцем. Этот указатель тени и служил первыми часами.

Самыми простыми часами был гномон, или «ловец тени»,— вертикальный шест или обелиск. При свете солнца гномон отбрасывал тень, а по ее длине и направлению узнавали время. Впервые водяные часы были построены, по-видимому, в Китае. На ступеньках лестницы стояли четыре латунных чана; вода переливалась из верхнего чана во второй, затем в третий и четвертый. В нижнем чане вода постепенно поднимала поплавок с рейкой, на которой были нанесены деления. Они и указывали время
Самыми простыми часами был гномон, или «ловец тени»,— вертикальный шест или обелиск. При свете солнца гномон отбрасывал тень, а по ее длине и направлению узнавали время. Впервые водяные часы были построены, по-видимому, в Китае. На ступеньках лестницы стояли четыре латунных чана; вода переливалась из верхнего чана во второй, затем в третий и четвертый. В нижнем чане вода постепенно поднимала поплавок с рейкой, на которой были нанесены деления. Они и указывали время

Более 2500 лет назад вавилоняне придумали солнечные часы: небольшой стержень стали укреплять на плоской доске (или полушарии), разграфленной линиями — это и был циферблат солнечных часов, а тень от стержня служила часовой стрелкой.

Разумеется, солнечные часы указывали время только днем. Ночью их заменяла клепсидра («воровка воды») — так в Греции называли водяные часы, заимствованные из Вавилона или Египта. В Китае они были еще раньше. Это был сначала простой металлический или глиняный, а затем стеклянный сосуд, который наполняли водой. Медленно, капля за каплей, вытекала вода, уровень ее понижался, и деления на сосуде указывали, который час.

ТЕКСТ ИСПРАВЬ!!! Философ Платон (V—IV вв. до н. э.) использовал клепсидру как будильник. Из верхнего сосуда вода по капелькам стекала в прямоугольный чан, постепенно наполняя его и трубку (1) внутри чана. Трубка сверху была закрыта, а внутри нее находилась вторая трубка (2), изображенная на рисунке пунктиром. Эта трубка сверху была открыта, и когда вода достигала ее верхнего конца, то сразу переливалась через края трубки в нижний чан и сжимала находившийся там воздух. Он стремился вырваться из чана через фигуру флейтиста и узкое отверстие флейты; при этом раздавался резкий звук, который будил учеников Платона, призывая их на занятия.

Клепсидрой пользовались для измерения времени не только ночью, но и днем. Однако солнечные часы точнее, поэтому их постепенно совершенствовали. И уже не сутки, а только дневное время — от зари до зари — стали делить на 12 часов. Потом астрономы для удобства наблюдений и ночное время разделили на 12 часов.

Сутки уже состояли из 24 часов, но часы не были одинаковы по своей продолжительности: в долгие летние дни дневные часы были длиннее ночных, а зимой — наоборот. Такими неравными часами измеряли время даже и в средние века.

Русские часы, установленные в 1404 г. на башне великокняжеского дворца в Москве.

Русские часы, установленные в 1404 г. на башне великокняжеского дворца в Москве. Цифры на циферблате обозначены буквами. На рисунке строитель этих часов Лазарь показывает свое творение великому князю Василию Дмитриевичу. (Со старинной гравюры.)

На Руси было установлено более удобное деление времени: каждый час имел одинаковую продолжительность независимо от времени года, но число дневных и ночных часов изменялось в разные месяцы. В декабре, например, дневных часов было только семь, в сентябре и марте — двенадцать, а в июне — семнадцать. Земледелец или ремесленник довольствовался тогда определением времени по Солнцу. Механических часов, не зависящих от движения Солнца, не существовало.

Такие часы — с колесным механизмом и гирей — появились в Европе лишь около 800 лет назад (в Китае они были изобретены значительно раньше). Шли они очень плохо, и на циферблате была только одна стрелка — часовая. О минутах тогда еще никто не заботился, и сами часы служили больше для украшения дворцовых башен или церковных колоколен в крупнейших городах.

Римский архитектор Витрувий (I в. до н. э.) смастерил первые водяные часы со стрелкой. Здесь вода, втекавшая в сосуд, поднимала поплавок со стержнем. Зубцы на верхней части стержня заставляли поворачиваться зубчатое колесо со стрелкой, которая указывала время на циферблате. Механизм наших стенных часов устроен примерно так же, как и в часах Гюйгенса. Маятник посредством вилки заставляет колебаться перекладину.
Римский архитектор Витрувий (I в. до н. э.) смастерил первые водяные часы со стрелкой. Здесь вода, втекавшая в сосуд, поднимала поплавок со стержнем. Зубцы на верхней части стержня заставляли поворачиваться зубчатое колесо со стрелкой, которая указывала время на циферблате. Механизм наших стенных часов устроен примерно так же, как и в часах Гюйгенса. Маятник посредством вилки заставляет колебаться перекладину.

В 1404 г. такое «часомерье, человеческой хитростью преизмечтано и преухищрено», украсило московский великокняжеский дворец. Искусно сделанный механизм автоматически, «самозвонно и самодвижно», отбивал каждый час молотом по колоколу, «размеряя и рассчитывая часы нощные и дневные».

Примерно 100 лет спустя появились и карманные часы; колеса их приводились в движение не гирей, а пружиной.

Часы Гюйгенса (XVII в.). Более точные водяные часы, пригодные для астрономических наблюдений, создал талантливый греческий механик-изобретатель Ктезибий
Часы Гюйгенса (XVII в.). В этих часах гиря поворачивала колесо, и его вращение передавалось верхнему — храповому колесу. Маятник проходил между зубьями вилки, и при каждом качании вилка заставляла поворачиваться то вправо, то влево стержень с двумя пластинками. Эти пластинки были расположены так, что поочередно упирались то в один, то в другой зубец храпового колеса. Этим они регулировали равномерное продвижение колеса через один и тот же промежуток времени. Более точные водяные часы, пригодные для астрономических наблюдений, создал талантливый греческий механик-изобретатель Ктезибий (около II в. до н. э.). На колонке были нанесены деления, соответствующие тому или иному часу. Внизу находился сосуд, куда тоненькой струйкой протекала вода. Она постепенно поднимала все выше поплавок с крылатым мальчиком, и его палочка указывала час. Часы Ктезибия отличались и художественной отделкой. Вода в сосуд вливалась из водопровода через крылатую фигурку второго мальчика (справа), который плакал, утирая глаза и словно скорбя о безвозвратно утраченном времени.

Однако время они измеряли очень неточно: в начале завода, когда пружина была закручена туго, колеса двигались быстрее, и часы уходили вперед, а к концу завода, по мере ослабления пружины, начинали отставать. В башенных часах, напротив, чем ниже опускалась гиря к концу завода, тем быстрее двигались колеса.

Как устранить этот недостаток — неравномерность хода часов? Великий итальянский ученый Галилео Галилей предложил использовать маятник, так как каждое качание маятника определенной длины совершается точно за один и тот же промежуток времени.

Первые песочные часы появились больше тысячи лет назад. При помощи этих часов можно было измерять лишь небольшие промежутки времени, обычно не более получаса. Особенно большое значение имели песочные часы на кораблях: в пасмурную погоду, когда по небесным светилам нельзя было определить время, его узнавали по песочным часам.
Первые песочные часы появились больше тысячи лет назад. При помощи этих часов можно было измерять лишь небольшие промежутки времени, обычно не более получаса. Особенно большое значение имели песочные часы на кораблях: в пасмурную погоду, когда по небесным светилам нельзя было определить время, его узнавали по песочным часам.

Такие часы были построены уже после смерти Галилея его сыном Винченцо в содружестве с учеником Галилея Вивиани.

Не зная об этом изобретении, знаменитый голландский ученый Христиан Гюйгенс в 1656 г. создал более совершенные часы с маятником. На циферблате часов Галилея — Вивиани и Гюйгенса была только единственная стрелка, как и на водяных часах Витрувия, но через полвека одной стрелки оказалось ужо недостаточно.

Мореплавание, техника и научные исследования нуждались в более точном измерении небольших промежутков времени. И вот в начале XVIII в. на циферблате часов появилась вторая стрелка — минутная, а полвека спустя и третья — секундная.

Все больше и быстрее совершенствовалось часовое дело. Особенным искусством прославились знаменитые русские механики Терентий Волосков и Иван Кулибин.

Волосков изготовил чудесные астрономические часы-календарь. Сложный механизм их состоял из множества мельчайших колес; кроме времени суток, часы указывали число, месяц, год, приводили в движение золотое Солнце и серебряную Луну, причем путь Солнца по голубому небу и фазы Луны изменялись в соответствии с астрономическим календарем.

Украшенные прихотливым узором часы Кулибина, величиной меньше гусиного яйца, мелодичным звоном отбивали каждую четверть часа, а ежечасно в них открывались створки и крошечные фигурки исполняли под музыку сценку «В златом чертоге».

Трудно представить себе, какой талант и терпеливое усердие необходимы были для того, чтобы вручную изготовить мельчайшие детали таких неповторимо редких механизмов.