Текст книги "Вчера, сегодня, завтра"

Автор книги: Михаил Ивановский

сообщить о нарушении

Текущая страница: 9 (всего у книги 15 страниц)

Глава шестая. Предки современных часов

Наш неразлучный спутник

Нет на свете ни одного механизма, который мог бы оспаривать у часов их почетное место в жизни человека. Они самый постоянный, самый неразлучный и незаменимый наш спутник.

Этот маленький неустанно тикающий механизм выполняет свой служебный долг с поразительным усердием и трудолюбием. Мы так к нему привыкли, что даже научились не слышать, как он тикает у нас в комнате.

Часы идут безостановочно днем и ночью, зимой и летом – лишь бы не забывали их своевременно заводить. Они год за годом добросовестно отсчитывают секунды, минуты и часы, сравнительно редко хворают и при технически-вежливом, заботливом обращении отличаются примерным долголетием.

Есть часы, которые от отца переходят к сыну, от сына – к внуку и служат трем и больше поколениям одинаково усердно.

Иногда в дополнение к своим прямым обязанностям – показывать время – часы могут услужить и во многом другом. Они способны заменить компас и в солнечный день укажут путнику страны света.

Вдали от родных берегов или в незнакомой местности точные часы всегда готовы помочь путешественнику определить географическую долготу.

Часы, из грозного для лентяев племени будильников, поднимают сонливых с постели, не позволяя им опаздывать в школу или на работу.

Врач, имея часы с секундной стрелкой, даже без термометра узнает температуру больного.

Сапер может поручить часам взорвать мину замедленного действия в назначенное им время, и часы точно выполнят его поручение.

Родные братья обыкновенных часов – такие же часовые механизмы, только без циферблатов – несут разнообразную службу в научно-исследовательских институтах, заводских лабораториях, на метеорологических станциях, на телеграфе и в астрономических обсерваториях. Там они вращают барабаны самозаписывающих аппаратов, тянут телеграфную ленту, поворачивают телескопы вслед за движением небосвода, автоматически отмечают секунды и доли их во время опытов. Ведут зенитную пушку вслед за неприятельским самолетом.

В домашнем хозяйстве такие же часовые механизмы-автоматы при помощи газовой горелки или электрического тока в заранее назначенное время могут вскипятить чай, разогреть завтрак, зажечь или потушить свет, оказывая человеку мелкие, но полезные услуги.

В своем же основном деле часы удивительным образом совмещают обязанности верного слуги человека и строгого повелителя его действий.

И хозяйка, поставившая в печь пирог, и сталевар, ведущий скоростную плавку стали, и полководец перед решительным сражением одинаково посматривают на часы. В каждом деле приходится согласовать свои действия со временем.

Часы всегда перед глазами железнодорожника, металлурга, ученого, шофера, летчика, учителя, врача и вообще каждого человека.

Часы помогают поддерживать правильное движение поездов, пароходов, автобусов и других транспортных средств. Они указывают начало и конец занятий в школах, работы на заводах и в учреждениях. Они поторапливают опаздывающих, успокаивают нетерпеливых, позволяют всем и везде приходить и делать порученное дело вовремя. Часы помогают соблюдать распорядок и согласовывать действия и отдельных людей, и огромных заводов, и целых армий во время сражения.

Умение беречь рабочее время позволяет нашему народу успешно выполнять пятилетние планы – планы героических работ. Мы делаем нашу Родину богаче, краше и сильнее. Каждый человек стремится выполнить порученное ему дело точно в срок или раньше. И для этого, работая, он посматривает на часы.

Часы – наши лучшие друзья; они помогают поддерживать нормальный распорядок трудовой жизни всей нашей страны.

Часы поистине замечательный механизм, не похожий ни на что другое. И хотелось бы знать имя того великого человека, который подарил миру часы.

Таким вопросом можно поставить в тупик любого человека. В самом деле, – кто их изобрел?

Гномон – тот, кто знает

В Ленинграде на Дворцовой площади перед Зимним дворцом стоит величественная колонна, вытесанная из цельного куска гранита. Она поставлена в память победы над врагом в Отечественной войне 1812 года, когда была разгромлена армия Наполеона и ее остатки изгнаны из России.

Удивительна форма этого памятника. Когда на площади возвышается скульптурная группа или фигура какого-либо великого деятеля, тогда, понятно, это изваяние своим видом напоминает о делах минувших дней. А тут только одинокая колонна, которая совсем не похожа на обычные памятники.

Подобного рода сооружения имеются не только в Ленинграде. Есть они и в Москве и во многих других европейских городах.

Обычай ставить колонны на площадях заимствован у древних народов. Чуть ли не пять тысяч лет назад люди стали ставить на площадях каменные столбы. Но ни вавилоняне, ни египтяне не ставили украшений просто так, ради одной красоты. Эти колонны и обелиски были им нужны.

Вот как, например, в комедии, написанной греческим драматургом Аристофаном 2300 лет назад, афинянка Праксагора говорит мужу, по имени Блепиру:

– Когда тень будет в десять шагов, умасли себя благовониями и приходи ужинать.

Праксагора указывает время, когда будет готов ужин, но велит измерять его шагами. Странный способ! Но ведь часов тогда не было. Вместо них на площадях стояли высокие столбы. Тот, кто хотел узнать, который час, – шел к столбу и мерил его тень шагами.

Утром тени от предметов длинные, к полудню они укорачиваются, а к вечеру опять удлиняются. Измеряя длину тени, узнавали время.

Очевидно, около дома, в котором жил Блепир со своей супругой Праксагорой, стоял такой столб и его тень служила указателем времени.

В древней Греции столбы, указывающие время, назывались гномонами, что значит: «знающий».

В последующие века, когда были изобретены более удобные часы, гномоны продолжали ставить, но уже не для того, чтобы узнавать время, а по привычке: без гномона площадь казалась пустой и неуютной. Гномон превратился в обелиск или колонну, служившую памятником или просто украшением площади.

Вот и стоит в наши дни в Ленинграде колонна – потомок египетских и греческих гномонов. Но сейчас в Ленинграде никому и в голову не придет воспользоваться Александрийским столпом, чтобы узнавать время, измеряя его тень. Теперь эта колонна служит памятником Отечественной войны 1812 года и отчасти памятником той эпохи, когда люди мерили время шагами.

Изобретение солнечных часов

Гномоны были очень громоздки и поэтому неудобны, – их можно было ставить только на площадях. А тем, кто жил далеко от городского гномона, приходилось ставить собственный и делать его, разумеется, поменьше.

Со временем древние ученые усовершенствовали гномон. Его превратили в солнечные часы с циферблатом. Ведь тень от гномона в течение дня не только укорачивается или удлиняется, но, кроме того, она поворачивается вокруг гномона, как стрелка нынешних часов.

Неизвестные мудрецы Вавилона догадались разметить площадку вокруг гномона часовыми делениями. Гномон приобрел циферблат и стал солнечными часами. Стрелкой служила тень, а механизмом – весь земной шар, который, вращаясь вокруг оси, создает кажущееся движение Солнца по небосводу.

Экваториальные солнечные часы. Их недостаток – в том, что после 23 сентября на высоких широтах северного полушария тень падает на обратную сторону циферблата. На схеме с земным шаром изображен критический момент. После 23 сентября ось по отношению к экватору будет отклоняться вправо. Лицевая часть циферблата будет в тени. Эти часы на высоких широтах хороши только летом.

Изготовление самодельных солнечных часов особых трудностей не представляет. Однако для этого надо знать начатки геометрии и географии не хуже, чем знали эти науки вавилоняне, египтяне или древние греки.

В те далекие времена люди умели намечать на местности полуденную линию и делить циркулем окружность на шесть равных частей. Это же придется вспомнить тем, кто загорится желанием построить солнечные часы. Устройство их ясно показано на рисунке. Оно совсем несложно.

Солнечные часы не могут, конечно, соперничать с механическими часами в равномерности хода. Даже если очень аккуратно их сделать, они неизбежно будут расходиться в показаниях с обычными часами. Причина этого заключается в неравномерности кажущегося движения Солнца вокруг Земли.

Горизонтальные солнечные часы. Этими часами удобно пользоваться во всех широтах, кроме полярных, в любое время года.

Хотя древние ученые и не имели точных механических часов, но неравномерность движения Солнца была замечена и ими.

Чтобы добиться от своих часов большой точности, древние астрономы старались делать их покрупнее. В Индии, например, их строили из камня, и высотой такие часы были почти с двухэтажный дом. Часов в обсерватории было несколько, и вершины их каменных ступенчатых указателей служили астрономам площадкой для наблюдения светил.

Во Флоренции был поставлен гномон высотою в 92 метра, то есть этот гномон немногим уступал по высоте мачтам современных радиостанций.

В Греции солнечные часы иногда изготовляли в виде куба. На гранях мраморного куба размечали циферблаты для разных времен года. Когда замечали, что солнечные часы начинают ошибаться, куб переворачивали нужной гранью вверх, а гномон вынимали из его гнезда и вставляли на новое место в заранее высверленное отверстие.

Арабы делали солнечные часы в виде трости или посоха. Только такой посох-часы был не круглый, а граненый, как карандаш. На каждой грани были нанесены часовые деления и высверлено отверстие для указателя. Указатель – палочка определенной длины – висел сбоку на шнурке.

Отправляясь в путешествие или на пастбище, араб брал с собой часы-посох. Когда нужно было узнать время, владелец часов вставлял палочку в отверстие, соответствующее текущему месяцу, приподнимал посох, чтобы он висел совершенно отвесно, и смотрел, на какое деление падает тень от указателя.

С развитием астрономических знаний, когда все особенности движения Солнца стали понятны, солнечные часы были усовершенствованы; от них добились значительной точности, но зато обращение с такими часами усложнилось.

Очень точный прибор для определения времени по Солнцу изготовил в 1904 году заслуженный русский астроном, почетный член Академии наук СССР – профессор Сергей Павлович Глазенап. Этот прибор изобретатель назвал солнечным кольцом.

Солнечное кольцо С. П. Глазенапа.

Устройство солнечного кольца профессора Глазенапа особенной сложностью не отличается, но своими силами сделать его не так просто, как обычные солнечные часы. Внешний вид прибора показан на рисунке, а правила пользования и описание его устройства подробно изложены в прекрасной книге профессора Глазенапа – «Друзьям и любителям астрономии», переизданной в 1936 году.

С изобретением механических часов солнечные часы почти перестали употреблять. Последние в мире солнечные часы, изготовленные с практической целью, были сделаны в XVIII веке в России. Тогда прокладывали шоссе из Петербурга в Царское Село и солнечные часы, отлитые из чугуна, установили на всех верстовых столбах по этому шоссе.

Путешественник, подъезжая к городу, узнавал, сколько верст осталось и сколько времени он едет.

Несколько старинных верстовых столбов сохранилось около Ленинграда; один из них и поныне стоит на углу Московского проспекта и Фонтанки.

Клепсидры – похитительницы воды

Одновременно или, может быть, немного позже солнечных «дневных» часов были изобретены «ночные» часы. Ведь солнечные часы – все-таки прибор неудобный: набежало облачко – и часы «остановились». После захода солнца они и вовсе бесполезны.

Не годятся солнечные часы и в мореходном деле – на качающейся палубе от них и в ясный день проку мало.

Кроме того, солнечные часы – уличное сооружение; внесенные в комнату, они перестают действовать. Но ведь время нужно знать не только на улице.

В Греции, по существовавшему тогда судебному обычаю, обвинитель и защитник не могли иметь какого-либо преимущества друг перед другом. Они были обязаны говорить перед судьей поровну – одинаковые промежутки времени, а для этого на суде надо было иметь комнатные часы.

Вот и пришлось людям придумывать механизмы, не зависящие от солнечного света. Были изобретены водяные часы, благо устройство их необычайно просто. Бадья, ведро, бак, бочка, любой сосуд с маленькой дырочкой в дне мог служить часами. Сосуд наливают водой, вода вытекает капля за каплей из отверстия, ее уровень понижается и, если на стенке сосуда нанести деления, как на мензурке, то и часы готовы, остается не забывать их «заводить», то есть своевременно наполнять водой или маслом, или даже молоком, как это делали египетские жрецы.

Греки дали водяным часам немного странное название – «клепсидры», что значит: «воровки или похитительницы воды».

Клепсидры служили людям очень долго – свыше тысячи лет – и имели самое различное устройство.

Были клепсидры с поплавком и вертикальной линейкой с часовыми делениями. Линейка была укреплена на поплавке и пропущена в отверстие в крышке. По мере того как вода вытекала, поплавок опускался и линейка показывала деления.

В некоторых клепсидрах к поплавку привязывали шнурок, перекинутый через ролик. К свободному концу шнурка подвешивали какой-либо указатель. В одних часах таким указателем служила серебряная птица; ее клюв скользил по шкале, указывая время.

В Индии в сосуд с водой опускали раковину с маленькой дырочкой. Раковина плавала и понемногу наполнялась водой. Дырочка была сделана такой величины, что вода просачивалась в нее ровно час и затем раковина тонула. Жрец, приставленный к часам, следил за плавающей раковиной и, когда она погружалась на дно, пускал плавать следующую. Когда нужно было узнать, сколько времени, – считали количество утонувших ракушек.

В Китае догадались поставить друг над другом несколько сосудов. Вода, вытекая из верхнего сосуда, попадала в нижние. Это упрощало работу надзирателя за часами. Ему приходилось носить воду только в верхний чан, остальные наполнялись сами собой.

Особенно прославился своими клепсидрами город Александрия. Именно в этом городе появились первые в мире часовщики, которые выверяли и ремонтировали клепсидры. Александрийские часовщики назывались тогда аутоматариями клепсидрариями, то есть мастерами самодействующих водяных часов.

Одним из первых аутоматариев клепсидрариев историки называют механика Ктезибия. Ктезибий жил примерно за 150 лет до начала нашего летосчисления. Он был прекрасным механиком и изобретателем.

Ктезибий построил первые водяные часы весьма хитроумного устройства. Снаружи часы Ктезибия имели вид тумбочки, на которой стояла круглая колонна. На тумбочке по бокам колонны помещались два крылатых мальчика: один из них веселый, с указкой в руках, другой – плачущий.

Мальчик с указкой был укреплен на палочке, которая высовывалась из отверстия в тумбочке. В течение суток мальчик на палочке постепенно поднимался вверх, а его указка скользила по колонне, на которой были размечены часы. Кто хотел узнать время, – смотрел, на каком делении остановилась указка мальчика.

Ровно в полночь мальчик с указкой взбирался в самое верхнее положение и показывал 24 часа.

На мгновение он останавливался, а затем стремительно падал вниз. После этого колонна чуть-чуть поворачивалась, а плачущий мальчик переставал лить слезы. Служитель, приставленный к часам, в полночь снимал крышку с бака и наполнял часы водой. После этого плачущий мальчик снова начинал плакать, а мальчик с указкой потихоньку приподнимался на своей палочке.

В том храме, где были найдены часы Ктезибия, был устроен водопровод. Водяной бак часов наполнялся непрерывно, и часы шли автоматически, сами собой.

Внутреннее устройство часов Ктезибия было довольно сложно. Из водяного бака к глазам плачущего мальчика была скрытно подведена тонкая трубочка. Из маленьких отверстий в глазах вода в виде слезинок падала в чашечку у ног мальчика. Из этой чашки по другой потайной трубке она стекала в сосуд, имевший вид высокого и узкого стакана. В этом сосуде помещался пробковый поплавок. На поплавке была укреплена палочка, а на ней стоял мальчик с указкой.

Клепсидра Ктезибия.

Каждая слезинка плачущего мальчика скатывалась в стакан и повышала в нем уровень воды. Поплавок, а вместе с ним и мальчик с указкой постепенно и плавно поднимались.

На исходе двенадцатого часа стакан с поплавком наполнялся до краев. Одновременно вода достигала самой верхней части трубки, изогнутой коленом.

Изогнутая трубка начинала действовать как сифон, и по ней вода быстро вытекала из стакана. Поплавок опускался на дно, а вместе с ним падал и мальчик с указкой.

Вода, вытекавшая из коленчатой трубки, лилась на небольшое мельничное колесо. Под действием воды колесо начинало вращаться и приводило в движение четыре зубчатых колеса, сцепленных друг с другом. Каждая шестеренка вращалась медленнее предыдущей, а последняя, четвертая, чуть-чуть поворачивала ось колонны с часовыми делениями. Колонна, поворачиваясь, подставляла под указку новые часовые деления для следующего дня.

Это было необходимо, так как в те времена водяные часы находились в подчинении у солнечных часов и были обязаны показывать время по солнцу. А так как у солнечных часов нет ни одного одинакового дня, то и водяным часам приходилось ежедневно менять циферблат. Колонна с часовыми делениями в клепсидре Ктезибия совершала один оборот за 365 суток.

После Ктезибия другие аутоматарии клепсидрарии делали еще более замысловатые часы. Некоторые из них имели круглый циферблат, одну-единственную стрелку и отбивали часы и получасы, совсем как нынешние куранты.

Такие клепсидры были необычайно дороги. Их могли приобретать очень состоятельные люди и богатые монастыри.

С усовершенствованием механических часов клепсидры исчезли из употребления. Единственными памятниками остались их модели в музеях и некоторые выражения в нашем языке.

Случится – встретятся два приятеля, давно не видевшие друг друга.

– Ба, – восклицает один из них, – сколько воды утекло!

– Много, дружище, много, – отвечает другой.

Что это значит? О какой воде идет речь? Теперь редко кто знает, что выражение «сколько воды утекло» сохранилось в разговорной речи от той далекой эпохи, когда время измеряли количеством вытекающей воды. Отсюда же произошло и выражение о том, что в речах многословных ораторов «много воды». В древней Греции вместо установления регламента ораторам давали клепсидры. Пока «завод» клепсидр не кончился, пока вода текла, оратор продолжал говорить.

Родные братья клепсидр

У моряков во флоте имеется загадочное выражение: «бить склянки». Никаких склянок на корабле нет и их никто не бьет, а ударяют в рынду, то есть в колокол, через каждые полчаса, но называется это «бить склянки».

Это выражение имеет свою историю. У водяных часов были как бы младшие братья – песочные часы. По устройству они подобны водяным, только вместо воды в них насыпали мелкий чистый песок. Через узкое отверстие он пересыпался из одного отделения склянки в другое. Как только песок пересыплется, часы переворачивали – и песок сыпался обратно.

Ни солнечные, ни водяные часы не могли служить на кораблях: они не действовали во время качки. Песочные же часы качки не боятся. Песок одинаково хорошо сыплется и в штиль, и в шторм. Поэтому во флоте прижились именно песочные часы. Когда песок пересыпался, матрос переворачивал склянку часов и ударял в колокол, давая знать, что прошло полчаса и склянка перевернута. Отсюда и пошло выражение «бить склянки».

Песочные часы долго служили на флоте. Их можно было встретить на каждом корабле еще в начале прошлого столетия. Потом их вытеснили хронометры.

Благодаря простоте изготовления и дешевизне песочные часы были очень распространены и в древние и в средние века.

В средние века песочные часы служили людям вроде карманных. Но только их носили не в кармане. Франты, любившие щеголять часами, привязывали их шелковой лентой к колену.

Из всех старинных часов песочные часы оказались самыми живучими. Они существуют и применяются и до сих пор. Их можно найти в каждой школе, в лабораториях и лечебных заведениях. На заводе механических игрушек по песочным часам проверяют качество заводных прыгающих лягушек и шагающих слонов. Слон, например, ходит возле песочных часов, а контрольный мастер следит: каждый хороший заводной слон должен ходить не менее 20 секунд.

Когда не требуется особой точности, при помощи песочных часов измеряют небольшие промежутки времени.

Кроме песочных, по образцу клепсидр были изобретены ртутные часы. В них из одного отделения в другое переливалась ртуть.

Ртутные часы были дороже песочных, но, как свидетельствуют старые книги, точнее их. Поэтому ртутные часы употреблялись в астрономических обсерваториях. Среди населения они не получили распространения и были забыты.

Сейчас ртутные часы снова начинают применять. О них вспомнили электрики и приспособили их для автоматических выключателей.

Маленькие ртутные часы соединили в одно целое с обычным электрическим выключателем. Такие выключатели теперь устанавливают на лестницах, в коридорах и везде, где свет нужен на короткое время.

Нужно человеку пройти ночью по коридору, он поворачивает выключатель, ртутные часы, спрятанные в корпусе выключателя, опрокидываются. Ртуть – хороший проводник электрического тока, свет загорается и горит до тех пор, пока ртуть льется из одного отделения в другое. Как только она перельется, то есть через две – три минуты, свет тухнет сам собой. Чтобы зажечь свет снова, достаточно повернуть выключатель еще раз.

Это простое устройство дает большую экономию, так как на лестницах и в коридорах свет обычно горит всю ночь совершенно зря.