История науки и техники Com New

Циферблат вечности

Время идёт, не останавливаясь ни на миг. В течение дня мы постоянно бросаем взгляд на часы и в зависимости от их показаний начинаем торопиться, волноваться или не спеша погружаемся в увлекательный досуг. Уже много веков по часам люди сверяют расписание повседневной жизни.


Тень и огонь

Самым первым устройством для определения времени были солнечные часы. Они появились более пяти тысяч лет назад в Древнем Египте, Шумере и Китае. В течение дня тень от воткнутого в землю шеста перемещалась по нарисованной вокруг него шкале, указывая на определённые цифры.

В древних городах и храмах солнечные часы часто представляли собой сложные архитектурные сооружения в виде высоких обелисков — «гномонов» (от древнегреческого «указатель»), окружённых каменными столбами, которые и являлись ориентиром для определения времени. Иногда такие часы устанавливали на стене здания, освещённой солнцем.

При раскопках древних городов археологами обнаружены переносные солнечные часы, изготовленные из ценных пород дерева или бронзы. Чтобы по ним можно было определять время, их ориентировали по сторонам света. В Китае — по компасу, в других странах — по направлению на удалённые предметы — высокие пирамиды или горные вершины.

Основным недостатком солнечных часов была их абсолютная бесполезность в пасмурный день или ночное время. Чтобы определять время ночью, изобрели огненные часы. Заметив, что свеча горит равномерно, по всей её длине стали наносить отметки, соответствующие времени сгорания до указанного уровня. Часы-свечи появились на Ближнем Востоке, откуда потом распространились по церквям и монастырям Европы. В Китае, Японии и Индии аналогом таких часов были тлеющие палочки с благовониями.

Первый будильник изобрели с помощью огненных часов. В определённом месте к пропитанной смолой деревянной палочке прикреплялась нить, удерживающая подвешенный шарик. Когда пламя достигало привязанной нити, она перегорала, и шарик падал на металлическую поверхность, издавая громкий звон.

Рудокопы пользовались огненными часами в шахтах для определения времени окончания работы. В лампаду из глины или стекла наливалось количество масла, достаточное для горения в течение 10 часов. Когда лампада гасла, рабочая смена заканчивалась.

Вода и песок

В 15-м веке до нашей эры в Древнем Египте появились водяные часы. Они представляли собой две ёмкости с водой, установленные на разных уровнях и соединённые между собой тонкой трубкой. Время определялось по совпадению уровня перетекшей воды с соответствующей меткой на ёмкости. В дальнейшем трубка была заменена небольшим отверстием в дне верхней ёмкости, и вода не перетекала, а равномерно капала. Для удобства отсчёта времени древние греки придумали поплавок с проградуированной палкой, который всплывал над краем нижней ёмкости. Они назвали водяные часы «клепсидра» («клепто» — «скрывать», «гидра» — «вода»).

Древнегреческий философ Платон придумал вытеснять перетекающей водой воздух из нижней ёмкости. Когда давление воздуха возрастало, он по трубке устремлялся к присоединённой флейте, которая начинала звучать, созывая его учеников на занятия. В Древнем Риме по времени истечения воды следили за продолжительностью речей ораторов в сенате. Отсюда пошли крылатые выражения — «лить воду» и «время истекло».

Водяные часы просуществовали около трёх тысяч лет. Они постоянно совершенствовались, их механизмы отличались разнообразием, а знаменитые мастера превращали эти изделия в настоящие произведения искусства. В 809 году Гарун аль-Рашид прислал Карлу Великому в Аахен водяные часы, в которых через равные промежутки времени с мелодичным звоном выпадали металлические шарики.

В 14-м веке во Франции появились первые песочные часы для отсчёта промежутка времени — таймеры. Они изготавливались из двух отдельных стеклянных сосудов, между которыми находилась пластина с отверстием. В один из сосудов засыпался порошок чёрного мрамора, прокипяченный в вине и высушенный на солнце. С 1750 года песочные часы стали изготавливать из цельного куска стекла, а в 19-м веке появились полностью герметичные часы. На кораблях применялись четырёхчасовые песочные часы, соответствующие продолжительности одной вахты, и получасовые для «отбивания склянок». С помощью 30-секундных стеклянных таймеров мореплаватели определяли скорость корабля по лагу.

Самые большие песочные часы были установлены на Красной площади в 2008 году, их высота составила почти 12 метров, а вес — 40 тонн. Это был рекламный ход компании BMW, и часы отсчитывали время до начала продаж первого автомобиля.

От маятника до кварцевого генератора

Первые механические часы, изготовленные в 13-м веке в Вестминстере, были огромными и тяжеловесными. Такие часы устанавливались в средневековых европейских городах на высоких башнях, внутри которых опускалась гиря, приводящая в движение ведущий вал с анкерным механизмом. Первые башенные часы имели только одну часовую стрелку.

В конце 16-го века молодой Галилео Галилей, наблюдая в ветреную погоду в Пизанском соборе за раскачивающимися на цепях лампадами, открыл законы периодического движения и предложил идею часов с маятником. Однако первые маятниковые часы появились только в 1658 году, когда голландский изобретатель Христиан Гюйгенс разработал и запатентовал их конструкцию.

Маятниковые часы были стационарными. Их нельзя было поворачивать или переносить с одного места на другое, так как маятник движется в одной плоскости, а период его колебаний зависит от географической широты места.

Через несколько лет Гюйгенс изобрёл другой механизм, основанный на колебаниях подпружиненного тела и горизонтальном балансовом регуляторе. Появились карманные часы с высокой точностью хода и минутной стрелкой. Конструктивная схема часового механизма Гюйгенса почти без изменений сохранилась до наших дней.

В 20-м веке появились электронные часы, в которых миниатюрный кварцевый генератор стабилизированных электрических колебаний управляет микросхемой, вычисляющей время и выводящей сигналы на цифровой дисплей. Цифровые часы сегодня стали обязательным элементом компьютеров, сотовых телефонов, фотоаппаратов и даже микроволновых печей. Электронные таймеры встраиваются в различные бытовые приборы и устройства, позволяя управлять ими в соответствии с заданным режимом.

По часовой стрелке

В древности единой системы деления суток на часы не существовало. Вавилонские жрецы делили день на 60 частей, в Древнем Египте от восхода до заката насчитывалось 12 часов, а в некоторых странах признавали только четыре часа — утро, день, вечер, ночь и соответствующие им «стражи».

Оры — 12 дочерей Гелиоса и Селены (Солнца и Луны) известны из классической античной мифологии как божественные создания, имеющие непосредственное отношение к смене времён года. От них берет своё начало деление дня и ночи на 12 частей.

Сегодня существует две системы указания времени суток. Во «французской» системе (принятой и в России) считается, что сутки делятся на 24 часа. Номер часа может быть от 0 до 23 включительно. В «английской» системе сутки разделяются на два интервала по 12 часов. Часы указывают с буквенным индексом, соответствующим половине суток. Первая половина — AM, вторая — РМ. За начало отсчёта времени в обеих системах принята полночь.

На циферблатах стрелочных часов почти всегда используется английская система. Однако для тех областей, где судить о дне и ночи затруднительно (на подводных лодках, в космических кораблях или за полярным кругом) выпускаются стрелочные часы с 24 цифрами.

Вера Чистякова, Александр Плошинский

bagira.guru/veshchi-i-izobreteniya/tsiferblat-vechnosti.html" >Источник

Другие новости по теме:

• Первая железная дорога России
• Наука и техника в допетровской России
• Intel: в 2012 году выйдет более 75 моделей ультрабуков
• Новый iPhone
• Платить в рунете станет легче

9 ноября 2015  |   Опубликовал: Дым   |   Просмотров: 1666  |   Версия для печати