История часов

История часов (13)

Время и обстоятельства изобретения механических часов остаются в настоящее время темой научных дискуссий.

Наиболее широко распространено мнение, что их изобрел в конце X века Герберт из Оверни, монах, служивший воспитателем будущего германского императора Оттона III и впоследствии ставший римским папой под именем Сильвестра II (999-1003).

Однако об устройстве сделанных Гербертом часов неизвестно ничего конкретного; во всяком случае ясно, что они не нашли широкого применения и вскоре были забыты.

Механические часы стали использоваться на рубеже XIII-XIV веков.

В Англии местная полулегендарная традиция относит ко второй половине XIII века появление нескольких древнейших часовых механизмов.

В Париже первые часы соорудил около 1300 года Пьер Пипенар.

Но непрерывная практика изготовления механических часов берет начало в Италии в начале XIV века.

Написанная между 1319 и 1321 годами «Божественная комедия» считается первым письменным источником, сохранившим несомненное упоминание о механических часах.

Первые механические часы не имели циферблата и способны были лишь подавать звуковые сигналы через определенные отрезки времени.

В сущности, они представляли собой колокол, по которому с некоторой регулярностью наносились удары.

Такое устройство делало их особенно полезными для отбивания канонических часов в церквах.

Уже в XIV веке ударное устройство оформляют в виде фигурок людей или животных, в определенный час ударяющих в колокол.

Города Европы обзаводятся высокохудожественными по исполнению и достаточно точными механическими часами.

Ни одна книга о средневековом часовом искусстве не обходится без описания прославленных часов Страсбургского собора.

Часы, снабженные годовым и пасхальным календарями, имели устройство, для приведения в действие процессии волхвов, которые каждый полдень проходили перед фигурой Богородицы. В это же время пронзительно кричал игрушечный петух.

В XIV веке башенными механическими часами обзавелись более двух десятков городов.

В 1374 году генуэзцы установили часы в Кафе (ныне город Феодосия) в Крыму; это - первые механические часы, появившиеся на территории нашей страны.

В XV-XVI веках уже большинство европейских городов и многие монастыри имеют башенные часы.

Часовое искусство вызывало интерес ученых-гуманистов. Достаточно сказать, что Леонардо да Винчи оставил в своих рукописях наброски устройства маятниковых часов. К механическим часам проявляли внимание коронованные особы. Знатоком часового дела был император Священной Римской империи Карл V.

На Руси первые механические часы были установлены в Кремле в 1404 году.Часы имели вращающийся циферблат с одной неподвижной стрелкой.

Следующие башенные часы появились в Новгороде в 1436 году, затем в Пскове в 1476 году.

В XVI веке обзавелись часами некоторые русские монастыри.

В XVII веке башенные часы распространяются на Руси повсеместно.

Громоздкость ранних часовых механизмов затрудняла изготовление часов индивидуального пользования.

Однако домашние механические часы в XIV-XV веках являлись большой редкостью и не отвечали требованиям высокого эстетического вкуса. Движущие колеса в них делались больших размеров и выступали за раму.

К середине XV века в Италии появились часы, приводимые в действие пружиной, что позволяло значительно уменьшить их размеры.

Выдающуюся роль в истории массового производства сыграл нюрнбергский механик Петер Генлейн, начавший в первые годы XVI века изготовление портативных часов. Его считают (хотя и не вполне обоснованно) изобретателем часов индивидуального пользования.

Часы Генлейна вызывали всеобщее восхищение.

Благодаря деятельности Генлейна и его учеников Нюрнберг скоро становится крупнейшим в Европе центром часового искусства. Здесь производят миниатюрные карманные часы, получившие название «нюрнбергские яйца».

Крупными центрами часового искусства становятся и другие города Европы.

Дальнейшее усовершенствование часов связано с использованием маятника.

Можно считать установленным, что первую конструкцию маятниковых часов детально разработал Галилео Галилей.

Несомненно, что революция в часовом деле произошла в результате выхода в свет трактата Гюйгенса «Часы» (1658 год). Предложенное голландским ученым устройство вызвало огромный интерес, маятниковые часы приобрели колоссальную популярность и вскоре вытеснили более ранние конструкции. Наряду с иными преимуществами они отличались от своих предшественников значительно большей точностью.

Маятниковые часы, которые мы теперь иногда видим в домах своих знакомых, отвечали возникшим общественным потребностям. Несомненно, что большая часть европейцев научилась пользоваться часами как единицей измерения времени, следя за стрелкой часового механизма. Механические часы, в большей степени, чем какие-либо иные технические усовершенствования позднего средневековья, оказали революционизирующее воздействие на сознание и быт людей.

Около 3000 лет до нашей эры – первое упоминание о Египетском гнономе. Как и любые солнечные часы, он измерял дневное время по движению тени.

Около 2000 лет до нашей эры – появились простейшие водяные часы. Они были известны в Египте, Индии , Китае и Греции .

II – I века до нашей эры - древнегреческий изобретатель – Ктесибий, живший в Александрии сконструировал клепсидру иными словами водяные часы. Клепсидра Ктесибия была намного сложнее и совершеннее чем водяные часы II тысячелетия до нашей эры.

I век нашей эры – были изобретены и остались популярными до сих пор – песочные часы.

996 год – первые в истории механические башенные часы построил в немецком городе Магдебурге монах-бенедиктиец Герберт д Орилла, ставший впоследствии Папой римским и занимавший святой престол под именем Сильвестра II . Часы монаха – изобретателя приводились в действие весом тяжелых гирь. Некоторые историки полагают, что конструкция, придуманная Сильвестром II, представляла собой все-таки не механические часы, а водяные. Но с каким-то дополнительным устройством (возможно) механизмом боя, который приводился в действие опускающимися гирями.

1088 - Часы Су Сунга (Китай) работали от водяного колеса и сообщали время звоном колокольчиков и появлением фигурок. Особенностью этих часов является большое водяное колесо с замкнутым кругооборотом воды, приводящее в движение часы в целом и являющееся некоторой аналогией механического спуска, появившегося позднее в Европе у первых механических часов. Существуют пока еще неподтвержденные предположения о какой-то связи водяного «спускового» механизма Су-Сунга со спусковым механизмом механических часов. Во всяком случае многие считают, что принцип регулятора хода пагодных астрономических часов Су-Сунга является важным соединительным звеном между водяными и механическими хронометрическими приборами.

1100 – появились первые огневые – свечные часы. Они представляли собой тонкие свечи около метра длиной, c нанесенной по всей длине шкалой.

1288 – впервые появились часы, которые вполне достоверно можно назвать – механическими. Они приводились в действие гирями. Это английские Вестминстерские железные часы. Часы занимали целую башню и поэтому распространилось выражение «башенные часы».

1335 – первые башенные часы с боем. Они были построены в Италии мастером Висконти для башни костела Беата Вирджинни (ныне Сен-Готард) в Милане.

1480 - 1511 Начало производства портативных (карманных) часов. Первые карманные часы изготовил мастер из Нюренберга (Германия) Питер Хенлейн (Peter Henlein). Этот мастер оказался автором прекрасной идеи, которая используется и по сей день: механизм может приводиться в движение не весом тяжелых гирь, а заведенной упругой пружиной. Благодаря этому часы сразу же многократно уменьшились в размерах. Наличествовала только одна стрелка, и показывали они приблизительное время. Часы на «ходу» резко меняли точность показаний, потому что они зависели от степени завода пружины. Чтобы исправить этот существенный недостаток, понадобились многие дополнительные устройства, которые были изобретены позже. Корпус этих часов был выполнен из позолоченной латуни и имел форму яйца, очевидно, потому и получили они название - “Нюренбергское яйцо”. Часовые мастера начали делать часы по образу и подобию первых.

1510 Изобретена система контроля за напряжением главной (заводной) пружины в часах

1535 Вести о реформах протестанта Мартина Лютера дошли до Женевы, которая в то время не имела своей часовой промышленности, но уже тогда славилась своими ювелирами. На первый взгляд этот факт не имеет прямого отношения к истории часов, но как оказалось в последствии, это обстоятельство премного повлияло на ход часовой истории.

1541 Еще один французский протестант-реформатор Жан Кальвин (Jean Calvin) приехал в Женеву и сделал этот город центром протестантских реформ. В связи с чем многие протестанты из Парижа и других центров часового производства перебрались в Женеву. Кальвин установил законы, запрещающие театр, танцы и другие формы искусства и досуга. Был введен запрет на ношение роскошной одежды и ювелирных украшений. Казалось, что такое положение вещей приведет к краху многих ювелиров, но они не сдались и нашли лазейку в законе, которая давала им шанс на выживание. Дело в том, что часы, по-закону, не являлись предметом роскоши, ювелиры объединились с часовщиками и начали производить часы украшенные драгоценными камнями, эмалью и резьбой. Это объединение положило начало производству в Женеве великолепных ювелирных часов. Во время Великой Французской революции в Швейцарию бежали многие парижские ремесленники, среди которых был самый знаменитый часовщик всех времен и народов Абрахам Луи Бреге. Трудно переоценить роль религиозных нововведений в истории часов!

1544 Часы не только были признаны очень полезной вещью, но и вошли в моду, стали предметом роскоши.Тогда-то и появилось первое в истории часовое производство. Случилось это во Франции. Сам король Франциск I подписал грамоту об открытии часового цеха в городе Блуа, куда на время была перенесена из Парижа королевская резиденция.

1550 В часах стали использоваться металлические винты.

1575 Карманные часы стали приобретать более плоскую форму для удобства ношения.

1574 Француз Шарль Кюзен открыл первую часовую мастерскую в Женеве. С этого времени начался расцвет швейцарской часовой промышленности, продукция которой и по сей день считается самой точной и надежной.

1575 Изобретен баланс.

Начало XVII века

Популярность карманных часов растёт. Подход к оформлению стал более изощрённым. Корпуса уже делают в виде животных и других реальных объектов. Особенно модными считались религиозные темы–череп, как символ бренности нашего существования, и распятия. Впервые для украшения циферблата стали использовать эмаль.

1629 аугсбургские мастера преподнесли курфюсту Августу Саксонскому первые часы с кукушкой, которые до сих пор являются символом домашнего уюта.

1630 Циферблат часов впервые накрыт стеклом.

Середина XVII века

Появились часы в двойном корпусе: внешний корпус предохранял внутренний.

1635 Примерно в это время устройство fusee было адоптировано для карманных часов. Это устройство позволяло выровнять усилие, передаваемое заводной пружиной механизму при различной степени завода часов.

1659-1675 Христьян Гюйгенс (Christian Huygens) изобрел "Remontoire" – усовершенствованное устройство анкерного механизма. В это же время впервые была применена тонкая спиральная пружина в балансном механизме. Авторство на это изобретение оспаривют три мастера – Христьян Гюйгенс (1664), Роберт Хук (1675) и Томас Томпье (1675). Независимо от того, кто на самом деле был автором этого изобретения, оно позволило координально повысить точность часов. Теперь, точность хода измерялась уже минутами, что позволило добавить еще одну – минутную – стрелку.

1680 Изобретен секундный механизм и, соответственно, появилась секундная стрелка.

1687 Дэниэл Квэа (Daniel Quare) запатентовал усторойство четвертьчасового репетира.

1700 Изобретен горизонтальный анкерный механизм. На авторство претендуют два мастера – Томас Томпье и Джорж Грэхам.

1704 Петер и Якоб Дебуфрэ (Peter and Jacob Debaufre), вместе с Николасом Фацио, (Nicolas Facio), впервые использовали рубины для уменьшения трения в часовых механизмах.

1715 Джорж Грэхам (George Graham) изобрел апериодический анкерный механизм.

1720 Впервые на часах появилось клеймо производителя.

1725 Джорж Грэхам (George Graham) изобрел цилиндрический анкерный механизм, что позволило сделать часы более тонкими.

1750 Приблизительно в это время мастера все чаще начали покрывать циферблаты часов эмалью, что сделало их более читабельными. Сейчас некоторые компании производят модели с циферблатами, покрытыми эмалью, но использование данной техники делает часы очень дорогими.

1759 Томас Мадж (Thomas Mudge) изобрел “английский рычажный анкер”.

1761-1762 Джон Харрисон (John Harrison) изготовил первый морской хронометр, позволивший с высокой точностью определять местонахождение судна во время плавания. До этого координаты судна определяли по звездам. Способ определения координат спомощью морского хронометра имел как сторонников, так и массу оппонентов, потому заслуги Джоржа Харрисона были признаны не сразу.

1770 Корпуса часов стали более проработанными. Откидные крышки и эмалированные циферблаты сделали карманные часы более элегантными.

1773 Джон Харрисолн получил заслуженную награду за морской хронометр.

1775 Абрахам Луи Бреге (Abraham-Louis Breguet) открыл собственный часовой магазин в Париже.

1780 Абрахам Луи Переле (Abraham-Louis Perrelet), один из учителей Бреге, изобрел механизм автоматического подзавода. В последствии этот механизм был усовершенствован Бреге. 1783 Абрахам Луи Бреге изобрел репетир, в котором роль колокольчика выполняла пружина. Это позволило сделать репетир более компактным. В то же время он придумал свой собственный дизайн стрелок, который и сейчас носит его имя.

1783 Абрахам Луи Бреге начал работу над самыми известными своими часами - часами "Queen Marie Antoinette". Часы имели автозавод, минутный репетир, вечный календарь, независимый секундомер, термометр и индикатор запаса хода. Задняя крышка была изготовлена из горного хрусталя, что позволяло увидеть работу механизма. К сожалению, часы создавались так долго, что Королева Мария Антуанетта так их и не увидела. С тех пор часы сменили несколько владельцев, пока не заняли свое место в музее. В 1983 году они были похищены, и до сих пор не найдены.

1786 Breguet впервые применяет гильеширование для оформления циферблата.

1790 Breguet изобрел “парашютный” антиблокировочный механизм для предохранения балансного колеса.

1795 Breguet изобрел Турбийон (tourbillon). Турбийон считается величайшим изобретением в часовой промышленности и является наиболее сложным в исполнении устройством даже сейчас. Турбийон позволяет компенсировать влияние гравитации на точность хода часов.

1795 Breguet изобрел витую балансную пружину, которая улучшает точность хода и до сих пор применяется в самых лучших часах.

1799 Breguet изготовил часы "Tact", которые также известны как “часы для слепых”. Владелец часов узнает время с помощью открытого указателя наощупь.

Конец XVIII века

Технический прогресс в часовой промышленности позволил изготавливать часы в более компактных корпусах, делать их более привлекательными и элегантными.

1939 были изобретены кварцевые часы. Точность хода увеличилась в сотни раз и составила 0,0001 – 0,000001 сек в сутки.

1959 появились атомные часы, отклонение хода у них всего 0,0000000001 - 0,00000000001 сек в сутки.

матерьялы со сраниц сайта "Триумф времени"

Исключительные результаты, достигнутые с атомными стандартами времени, с погрешностью, равной лишь 1 с за целую тысячу лет, были причиной того, что на Тринадцатой генеральной конференции по мерам и весам, проходившей в Париже в октябре 1967 г., было дано новое определение единицы времени – атомной секунде, которая определялась теперь как 9 192 631 770 колебаний излучения атома цезия-133.

Как мы указали выше, при старении кристалла кварца постепенно нарастает частота колебаний кварцевого осциллятора и непрерывно увеличивается разница между частотами кварцевого и атомного осциллятора.

Швейцарские атомные часы с двумя аммиачными молекулярными осцилляторами, демонстрировавшиеся на Всемирной выставке в Брюсселе в 1958 г., достигли точности в одну стотысячную секунды в сутки, что превышает точность точных маятниковых часов примерно в тысячу раз. Эта точность уже позволяет изучать периодические нестабильности скорости вращения земной оси. Лишь за последние 300 лет эта точность увеличилась более чем в 100000 раз.

Сложность атомных часов заставляет предполагать, что применение атомных осцилляторов возможно лишь в области лабораторного измерения времени, выполняемого с помощью крупных измерительных аппаратов. В действительности так и было до последнего времени. Однако миниатюризация проникла и в эту область. Известная японская фирма "Сэйко-Хаттори", производящая сложные, хронографы с кристаллическими осцилляторами, предложила первые наручные атомные часы, изготовленные опять-таки в сотрудничестве с американской фирмой "Мак-Доннелл Дуглас Астронавтике Компани". Эта фирма производит также миниатюрный топливный элемент, являющийся энергетическим источником для упомянутых часов. Электрическую энергию в этом элементе размером 13 x 6,4 мм производит радиоизотоп прометия-147; срок службы этого элемента равен пяти годам. Корпус часов,изготовленный из тантала и нержавеющей стали, является достаточной защитой от бета-лучей элемента, излучаемых в окружающую среду .

Астрономические измерения, изучение движения планет в космосе и различные радиоастрономические исследования не обходятся теперь без знания точного времени. Точность, которая в таких случаях требуется от кварцевых или атомных часов, колеблется в пределах миллионных долей секунды. С растущей точностью подаваемой информации о времени нарастали проблемы синхронизации хода часов. Когда-то вполне удовлетворяющий всех методпередаваемых по радио сигналов времени на коротких и длинных волнах оказался недостаточно точным для синхронизации двух недалеко друг от друга расположенных хронометрических приборов с точностью большей, чем 0,001 с, а теперь и эта степень точности уже неудовлетворительна.

Одно из возможных решений – перевозки вспомогательных часов на место сравнительных измерении – даламиниатюризация электронных элементов. В начале 60-х годов были построены специальные кварцевые и атомные часы, которые можно было транспортировать на самолетах. Их можно было перевозить между астрономическими лабораториями, и при этом они давали информацию о времени с точностью одной миллионной доли секунды. Так, например, когда в 1967 г. осуществили межконтинентальную перевозку миниатюрных цезиевых часов, изготовленных калифорнийской фирмой"Хьюлетт-Паккард", этот прибор прошел через 53 лаборатории мира (он был и в ЧССР), и с его помощью был синхронизирован ход местных часов с точностью 0,1 мкс (0,0000001 с).

Для микросекундного сравнения времени можно использовать и спутники связи. В 1962 г. этот метод использовали Великобритания и Соединенные Штаты Америки путем передачи сигнала времени через спутник "Телестар"

В 1929 г . были созданы кварцевые часы с точностью хода до 0,0001 сек. в день, а в конце 1960-х гг. началось массовое производство кварцевых электронных часов. В этих часах роль регулятора хода выполняет кварцевая пластинка, вырезанная из цельного кристалла кварца. Если к ней поднести электрический ток, она начинает колебаться с заданной частотой.

В кристалле кварца возникает пьезоэлектрический эффект, благодаря чему создается очень точный постоянный высокочастотный электрический сигнал. Этот сигнал передается на интегральную схему, которая понижает частоту сигнала до 1 импульса в 1 сек. Импульсы приводят в действие механизм часов.

У кварцевых часов есть свой недостаток. Кварцевая пластинка со временем стареет, и это ведёт к неуклонному замедлению хода часов.

На начальной стадии развития электрических часов совершенно четко видны следы долгой эры механических часов, причем как крупных стационарных, так и малых портативных часов. В обоих случаях электроэнергия служила сначала лишь для завода механического ведущего устройства – груза или пружины.

Пионером в конструировании первых электрических часов, принцип которых существенно отличался от принципа классических шестеренчатых часов, был Александр Бэйн (1811...1877) из Эдинбурга, изобретатель электромеханического печатающего телеграфа.

В 1840 г. он получил патент на электрические часы, главными деталями которых были, правда, еще механические часы, приводимые пружиной, но индикатор времени был решен на принципе суммирования электрических импульсов, подаваемых маятником часов.

Лишь в период 1845...1847 гг. Бэйн завершил свою работу над первыми действительно электрическими часами, главным механизмом которых был электрический контакт, управляемый движением часового маятника, приводимого в движение импульсами электромагнита.

Пожалуй, самым значительным шагом вперед в истории измерения времени было введение механических часов с колесиками, которые с XII века начали устанавливать на башнях церквей.

В качестве приводного механизма в них использовались грузы, укрепленные на металлической цепи. При опускании груза цепь сматывалась и вращала цилиндр, соединенный с системой колес и стрелкой. В XIV веке механические башенные часы использовались повсеместно, а в 1657 году голландец Христиан Гюйгенс построил первые маятниковые часы.

Часы сконструированные Галилеем в 1641г.

Еще в 1583 году великий итальянский физик Галилей открыл, что полное качание маятника (вперед и назад) всегда происходит за одно и то же время, т.е. маятник идеально задает такт для часов. Можно, например, изготовить такой маятник, одно колебание которого продолжается ровно секунду.

Если какое-либо устройство подсчитает число колебаний маятника с того момента, как он был запущен, то можно узнать, сколько секунд прошло. Вот только как осуществить на практике эту идею?

Схема маятниковых часов

Почти все маятниковые часы сконструированы следующим образом: в часовом механизме, который вы видите на этой странице, груз 1 с помощью троса через валик 2 приводит в движение систему колес. Этот груз обеспечивает энергию для часов. Усилие через несколько колесных пар передается на тормозное колесико 3. Проворачивание часового механизма тормозится в результате взаимодействия тормозного колесика 3 и анкера 4 и регулируется маятником 5. Тормозное колесико будет продвигаться дальше лишь в том случае, если маятник приведет анкер в такое положение, когда он отпустит тормозную шестеренку.

Одновременно другой конец анкера проходит в пространство между шестеренками и тем самым ограничивает движение тормозного колесика 3 на половину длины зубчика. Теперь, когда маятник будет совершать обратное движение, зубчик тормозной шестеренки надавит на анкер и через стержень 6 передаст усилие на маятник. Маятник при этом получает небольшую дополнительную энергию, что компенсирует имеющиеся у него потери на трение. Эта игра повторяется при каждом движении маятника. Таким образом тормозное колесико движется в такт колебаниям маятника! Через несколько шестеренок оно соединено с минутной шестеренкой 7.

Скорости промежуточных шестеренок рассчитаны таким образом, чтобы минутная шестеренка проворачивалась один раз в час, т.е. со скоростью большой стрелки, соединенной с минутной шестеренкой. И, наконец, шестеренки 8, 9 и 10 служат для того, чтобы маленькая стрелка двигалась в 12 раз медленнее, чем большая.

Комбинацию из стрелок 8, 9 и 10 называют также стрелочным механизмом. Можно сказать, что описанные здесь простые маятниковые часы представляют собой измерительное устройство для подсчета числа колебаний маятника. За одну секунду маятник один раз качнется вперед-назад. Это значит, что полному вращению большой стрелки соответствуют 3600 колебаний, другими словами, когда маятник качнулся 3600 раз, прошло 3600 секунд, или 60 минут.

В быту Маятниковые часы бывают настенные, напольные и настольные.

Солнечные, водяные и огневые хронометрические приборы завершили первую фазу в развития приборов для измерения времени. Постепенно выработались более четкие представления о времени, и стали изыскиваться более совершенные способы его измерения. Революционным изобретением, ознаменовавшим совершенно новые этапы развития в этом направлении, было создание первых колесных часов, с появления которых началась современная эра хронометрии.

Автор и дата изобретения механических часов неизвестны. Из некоторых сообщений Х века делаются предположения, что именно тогда впервые построил такой механизм монах Герберт из Ориллака, будущий римский папа Сильвестр II (950- 1003). Действительно, в технике он был большим талантом, к тому же имел возможность во время своих учебных поездок знакомиться с принципами построения различных арабских астрономических приборов и водяных часов. И все же вывод о создании Гербертом механических часов не имеет достаточных оснований, и вот почему.

Во-первых; арабы были весьма искусны в изготовлении водяных часов, и часы Герберта тоже могли быть водяными. Ведь содержащийся в документах термин «хорология» (horologium) относился тогда ко всяким рода приборам для измерения времени. Во-вторых, в дальнейшем не было упоминаний о достижении Герберта или о том, что его идею кто-либо развивал при его жизни или после нее. Кстати, именно Герберт ввел в Европе «арабские» цифры.

Большинство историков видят преемственность: ведь и в самом деле механические часы стали результатом усложнения механической части водяных, в которых применялись уже циферблат, колесная передача, механизм боя, марионетки, разыгрывающие различные сцены... Разница была в движущей силе: в одном случае — струя воды, в другом — тяжелая гиря. Недоставало только механического спускового устройства и регулятора хода. Автор шпиндельного спуска («сторожка»), который через определенные промежутки времени прерывает движение часового механизма, неизвестен.

Обычно историки ссылаются на механизм, чертеж которого приведен в альбоме французского архитектора Вилларда де Синекура, как на первое упоминание спускового устройства для регулирования хода часов: он описал (приблизительно в 1250 г.) грубое устройство, позволявшее фигурке ангела всегда показывать рукой на Солнце. Этот механизм, как полагают многие, не был изобретен Виллардом; скорее всего, он познакомился с ним и срисовал его во время своих путешествий. К тому же нарисованный в альбоме Вилларда механизм все-таки мало напоминает шпиндельный спуск.

Мы, оставив надежду на определение автора и точной даты, должны констатировать только одно: кто-то неизвестный и в неизвестное время — вероятно, в конце XIII века, изобрел шпиндельный ход и сделал возможным появление механических часов. И этот ход оставался затем в употреблении в течение пяти с половиной веков.

Самая же ранняя дата, которую можно достоверно назвать, говоря о применении шпиндельных механических часов, относится приблизительно к 1340 г. или несколько позже (с точностью до нескольких лет). С тех пор они быстро вошли в общее употребление и стали предметом гордости городов и соборов. В 1450 г. появились пружинные часы, а к концу XV столетия — переносные часы, но еще слишком крупные, чтобы их можно было назвать карманными или наручными.

Результатом применения механических часов стал переход по всей Европе от церковных канонических часов, неравных по времени года, к равным часам нашей современной системы исчисления времени. Изменение было радикальным, а потому переход совершался постепенно, по мере распространения в городах башенных часов.

Французский король Карл V первым сделал шаг к этой реформе. После установки дворцовых башенных часов де Вика он приказал всем церквям Парижа отбивать по ним часы и четверти часа. Так как на этих часах время отсчитывалось в равных промежутках, новый порядок исчисления времени распространился не только в Париже, но постепенно и в европейских странах.

Сутки сначала подразделяли на 24 часа, считая от одного заката солнца до другого. Окончание дня отмечалось 24 ударами колокола, и такой порядок счета времени в некоторых местах сохранялся до 1370 г. Затем начался постепенный переход к подразделению суток на две равные половины, каждая по 12 часов, с отсчетом от полуночи до полудня и обратно — от полудня до полуночи. Теперь не стало надобности отбивать время 24 раза — хватало 12 раз. Переход на этот, более рациональный, счет времени происходил в различных странах Западной Европы не одновременно; счет времени от 1 до 24 часов, начиная с часа восхода Солнца, дольше всего сохранялся в Италии и в некоторых городах Германии.

Часы одинаковой продолжительности называли «городским временем». Однако и при новом счете часы продолжали соразмерять и контролировать по солнечному времени, это делали до появления маятниковых часов. Помимо унификации длительности часа, вторым и долгосрочным результатом изобретения часов стал прогресс в механике. Очевидно, например, что зубчатые колеса широко распространились в технике во многом благодаря изобретению часов.

Самым старым документом о механических часах, содержащим описание и чертеж и опубликованном в 11 различных рукописях (одна по крайней мере исходит непосредственно от автора часов), является, по всей видимости, сообщение об «астрарии» — астрономических часах, которые после 16 лет труда закончил в 1364 г. профессор астрономии и медицины Джиованни де Донди для Палаццо дель Капитане в Падуе. Эти часы показывали движение Солнца, Луны и пяти планет, содержали в себе вечный календарь и давали возможность определять звездное и среднее солнечное время; они были известны далеко за пределами Италии, доставили де Донди большую славу при жизни и обессмертили его имя.

У часов Джиованни де Донди рама была изготовлена из бронзы, а валы, колеса, циферблат — из латуни. Из 297 частей этих часов сто составляли колеса и шестерни, зубцы которых были нарезаны вручную. Зубцы были треугольной формы, но для различных астрономических зубчатых передач употреблялись тупые зубья — округленные, со срезанными краями. Для воспроизведения движения Луны нужно было иметь колесо со 157 зубцами, нарезка которых представляла задачу весьма трудную. Не менее трудной была нарезка на одном колесе 365 зубцов.

В 1529 г. эти знаменитые часы испортились и остановились. После долгих поисков нашли часовщика, который сумел их восстановить, — это был Джуанелло Турриано (1500-1585). Современники провозгласили его гением, ведь он и сам сумел создать астрономические часы сложнейшей конструкции. Для их устройства потребовалось 1800 колес, с помощью которых воспроизводилось 30-дневное движение Сатурна, часы дня, годичное движение Солнца, движение Луны, а также всех планет в их «обычном движении» соответственно птолемеевой системе мироздания. По свидетельству современника, Джуанелло потратил 20 лет только на предварительную разработку проекта своих часов. Он же известен как строитель водопровода, который считался одним из величайших технических чудес XVI века.

Эру компактных и переносимых механических хронометров открыло изобретение все тем же Гюйгенсом в 1675 году вращательного балансира, а также использование вместо гирь пружины. Соединение крутильного маятника, спиральной пружины и анкерного спуска открыло дорогу не только морской навигации, но и созданию массовых малогабаритных часов, а еще значительно повысило точность астрономических наблюдений и даже позволило обнаружить неравномерность вращения Земли.

Христиан Гюгенс (1629-1695гг.)

Но тем не менее лунные таблицы, составляемые астрономами того времени для определения долготы, все еще «грешили» неточностями — от 1 до 2,5°, что соответствовало ошибке ни много ни мало 60—150 км — в Париже и Лондоне и 100—250 км — в районе экватора. А потому настоятельно требовались более совершенные методы навигации и, следовательно, более точные морские хронометры. И это было не просто благим пожеланием корабельщиков, а наиважнейшей задачей мореплавания. 29 сентября 1702 года эскадра численностью в 21 корабль под началом адмирала Клодисли Шовела вышла из Гибралтара в Англию.

Погода была неважной, но, как только небо очистилось от туч, штурманам удалось определить широту местонахождения. А вот долготу в то время точно измерить не могли… Результатом ошибки в расчетах стало то, что 5 кораблей эскадры в тумане налетели на Гилстонские рифы и 1 600 человек, в том числе адмирал, герой Англо-французской войны, погибли. Эта трагедия стала для Британии страшным потрясением. Вскоре парламент подготовил билль, согласно которому беспрецедентно огромная по тем временам награда размером в 20 тысяч фунтов (что было эквивалентно 150 кг золота) причиталась тому, кто на практике решит проблему определения долготы на море. Но несмотря на то что хронометрический метод определения долготы был известен, награда ждала своего героя 60 лет…

Джон Харрисон и его морские часы

Морские часы были изготовлены в 1735 году йоркширским столяром Джоном Харрисоном. Их точность составляла ± 5 секунд в сутки, и они уже были вполне пригодны для морских путешествий. Однако, оставшись недовольным своим первым хронометром, изобретатель трудился еще почти три десятка лет, прежде чем в 1761-м начались полномасштабные испытания усовершенствованной модели, которая уходила меньше чем на секунду в сутки.

Первая часть награды была получена Харрисоном в 1764 году, после третьего длительного морского испытания и не менее длительных канцелярских мытарств. Полностью вознаграждение изобретатель получил только в 1773 году. Испытывал хронометр капитан Джеймс Кук, составивший благодаря ему карту островов Полинезии. В судовом журнале он воздал хвалу детищу Харрисона: «Верному другу — часам, нашему проводнику, который никогда не подводит».

Различные морские часы

С этого момента понятия «навигация» и «время» стали поистине неразлучны.

Дата возникновения первых песочных часов неизвестна. Но и они, как и масляные лампадные, появились не раньше, чем прозрачное стекло. Считается, что в Западной Европе о песочных часах узнали лишь в конце средневековья; одним из самых старых упоминаний о них является сообщение от 1339 г., обнаруженное в Париже. Оно содержит указание по приготовлению мелкого песка из просеянного порошка черного мрамора, прокипяченного в воде и высушенного на солнце.

Песочные часы "классические"

Несмотря на то, что песочные часы появились в Европе столь поздно, они быстро распространились. Этому способствовали их простота, надежность, низкая цена и не в последнюю очередь возможность измерять с их помощью время в любой момент дня и ночи. Их недостатком был сравнительно короткий интервал времени, который можно было измерить, не переворачивая прибора. Обычные часы были рассчитаны на полчаса или час, реже — на 3 часа, и лишь в совершенно редких случаях строили огромные песочные часы на 12 часов хода. Не давало улучшения и соединение нескольких песочных часов в одно целое.

многообразие конструкций песочных часов

Как и огневые, песочные часы никогда не достигали точности солнечных. Кроме того, при длительном пользовании ими их точность изменялась, поскольку зерна песка постепенно дробились на более мелкие, а отверстие в середине диафрагмы, наоборот, постепенно истиралось и увеличивалось, так что скорость прохождения песка через них становилась большей.

Помимо солнечных и водяных часов, с начала XIII в. появились и первые огневые – свечные часы. Эти очень простые часы в виде длинной тонкой свечи с нанесенной по ее длине шкалой, сравнительно удовлетворительно показывали время, а в ночные часы они еще и освещали жилища таких крупных сановников и правителей, какими были около 1250 г. Людовик Святой, в XIV в. – Карл V и другие тогдашние церковные и светские сановники.

Один из видов Огненых часов

Свечи, применявшиеся для этой цели, были длиной около метра. Отсюда происходит и обычай измерять длину ночи количеством сгоревших за ночь свечей. Обычно за ночь выгорали три такие свечи, а зимой – больше. К боковым сторонам свечи иногда прикрепляли металлические штырьки, которые по мере выгорания и таяния воска падали, и их удар по металлической чашке подсвечника был своего рода звуковой сигнализацией времени.
В течение целых столетий растительное масло служило людям не только для питания, но и в качестве светильного материала. На основе установленной экспериментально зависимости высоты уровня масла от продолжительности горения фитиля возникли масляные лампадные часы. Как правило, это бывали простые лампады с открытой фитильной горелкой и со стеклянной колбой для масла, снабженной часовой шкалой. Объем колбы подбирали так, чтобы ее содержимого хватило для непрерывного свечения между 6 ч вечера и 8 ч утра. Толщиной и длиной горящего фитиля регулировали величину пламени и расход масла так, чтобы понижение уровня масла в колбе соответствовало имевшимся обозначениям времени.

масляные часы

Позднее выявилось, что первоначальные цилиндрические или слегка выпуклые стеклянные сосудики под масло были источником некоторой погрешности в измерении времени. Дело в том, что при более высоком уровне масла его давление вызывало более быстрое выгорание, чем в поздние ночные часы. Поэтому лампадные часы более позднего происхождения имели стеклянную колбу в виде расширенной кверху груши, чтобы таким образом хотя бы частично выровнять скорость сгорания масла. В XVIII и XIX вв. появились другие типы лампадных часов с несколько более сложным принципом действия. Одним видом таких часов были поплавковые лампадные часы работы Ромуальда Божека (младшего сына Иосифа Божека), изготовленные им в 1875 г. и хранящиеся теперь в коллекциях Национального технического музея в Праге.

Часы будильник

Больше всего таких лампадных часов было в Китае, который вообще считался колыбелью всех видов огневых часов. К ним относятся и всякого рода лампадные часы, а в более позднее время – газосветные часы, которые китайцы полюбили настолько, что некоторые их типы сохранились вплоть до нашего века. Еще до сих пор в Китае рассказывают, что примерно 3000 лет назад Фо-хи, «отец Китая» и его первый император, создал первые огневые часы, чтобы с их помощью измерять дневное и ночное время.

Главной частью иных огневых часов, так называемых фитильных, был фитиль в виде длинной металлической палочки, покрытой слоем дегтя с деревянными опилками. Жар тлеющих опилок, подожженных на одном конце палочки, постепенно пережигал тонкие, поперечно натянутые волокна, с подвешенными шариками, которые падали в металлическую чашку.

Иногда фитиль сворачивали в спираль, форма которой уже сама по себе заменяла часовую шкалу. Наиболее типичные для Китая фитильные часы имели форму дракона, в хребте которого был специальный держатель для палочки. Скорость сгорания фитиля зависела от многих обстоятельств, и для определения ее требовался большой опыт. Такие часы никогда не относились к приборам, которые по точности можно было бы сравнить с солнечными или водяными часами.

При более точном измерении времени, главным образом при определении продолжительности годовых сезонов, месяцев и дней, китайцы исходили из данных о движении Солнца и Луны. Траекторию Луны они делили на 28 частей, а Солнце они считали часовым индикатором больших вселенских часов. Траектория Солнца разделялась 12 дисками, причем каждый диск носил имя какого-то животного, ночные диски были черными, дневные – белыми, а серые указывали заход Солнца. Полуночный диск назывался крысой, а полуденный – конем. Другие диски имели знаки дракона, змеи, овцы, обезьяны, собаки и т.п. Четыре больших квадранта, или четверти, назывались Азуровым драконом, Черным бойцом. Белым тигром и Красной птицей. Имя указателя сезонов года было Пех Тао.

More...

Ваши вопросы

222

Доставка

333

Контакты