Текст книги "История часов (Эволюция от солнечных до водородных)"
Автор книги: Семен Бронников
сообщить о нарушении
Текущая страница: 4 (всего у книги 11 страниц) [доступный отрывок для чтения: 5 страниц]
Песочные часы
Песочные часы – одно из самых древних изобретений человечества, но точная дата, к сожалению, неизвестна.
Можно с уверенностью утверждать лишь то, что они не могли появиться раньше изобретения стекла. Песочные часы – простейший прибор для отсчёта промежутков времени, состоящий из двух прозрачных сосудов, соединённых узкой горловиной, один из которых частично заполнен песком. Время, за которое песок через горловину пересыпается в другой сосуд, может составлять от нескольких секунд, до нескольких часов.
Одним из первых упоминаний о таких часах является обнаруженное в Париже сообщение, в котором содержится указание по приготовлению тонкого песка из порошка чёрного мрамора, прокипячённого в вине и высушенного на солнце. На кораблях применялись четырёхчасовые песочные часы (время одной вахты), получасовые (интервал отбивания склянок) и 30– секундные для определения скорости корабля по лагу.
По данным, которые сохранились, можно сделать вывод, что принцип, использующийся в песочных часах, был известен в Азии задолго до возникновения нашего летоисчисления.
Средневековые мастера при изготовлении приборов украшали песочные часы изысканным декором. Их использовали не только для измерения отрезков времени, но и в качестве украшения интерьера. В домах многих вельмож и сановников можно было увидеть роскошные песочные часы. В Европу песочные часы попали достаточно поздно – в конце Средних веков, однако распространение их было стремительным. Благодаря простоте, возможности использования в любое время они быстро стали очень популярными. Один из недостатков песочных часов – довольно короткий отрезок времени, измеряемый без их переворачивания. Не прижились кассеты, составленные из них. Тормозили распространение таких моделей их невысокая точность, а также износ при длительной эксплуатации. Происходило это следующим образом. Калиброванное отверстие в диафрагме между колбами истиралось, увеличиваясь в диаметре, частицы песка – наоборот, дробились, уменьшаясь в размере. Скорость истечения увеличивалась, время – уменьшалось.
Одно из самых древних упоминаний о часах принадлежит к XIV веку, там содержатся советы по приготовлению особого, мелкого песка для использования в песочных часах.
Самое главное значение для точности хода песочных часов имело качество песка, он должен быть просеян через многочисленные сита, тщательно высушен и отожжен. Стеклянные колбы для изготовления часов производились уже по известной технологии.
Документально подтвержден тот факт, что в XIV веке для производства песочных часов использовался песок из мрамора, свинцовой или цинковой пыли, кварцевый, а также из яичной скорлупы. Чем более гладким было стекло, тем выше была точность хода. Также она зависела от самого песка и от формы сосудов. Наличие диафрагмы позволяло регулировать количество и, соответственно, скорость пересыпания песчинок. В место, где стыковались колбы, вставлялась пластина, которая должна была регулировать скорость пересыпания. Чтобы скрепить две колбы, место их стыка плотно обматывалось ниткой и дополнительно покрывалось смолой. Правда, в те времена мастерам так и не удалось добиться точности и долговечности песочных часов из-за механического разрушения зерен.
Точность песочных часов зависит от равномерной зернистости и сыпучести песка, формы колбы, качества её поверхности. Колбы заполнялись отожжённым и просеянным через мелкое сито и тщательно высушенным мелкозернистым песком. При длительном использовании точность песочных часов ухудшается из-за повреждения песком внутренней поверхности колбы, увеличения диаметра отверстия в диафрагме между колбами и дробления песчаных зёрен на более мелкие.
Временной интервал, на который рассчитываются часы, обычно составляет от пары секунд до одного часа, реже несколько часов. Однако есть и такие, цикл которых составляет один год, они находятся в Будапеште (Венгрия) и Ниме (Япония).
Для точности хода также имели значение форма колб и качество их поверхности. При очень длительной эксплуатации песочных часов точность их ухудшалась. Это было связано с тем, что внутренняя часть колбы постепенно царапалась песком, а также большую роль имело то, что песок измельчался в более мелкие фракции.
С 1750 года стеклодувы научились делать единую стеклянную колбу для песочных часов. Колба плавно переходила в узкое горлышко и опять расширялась. Ее стали заполнять песком через маленькое отверстие в донышке, которое затем закрывали воском. С 1800 года отверстие в колбе мастера научились запаивать.
Самые большие в мире песочные часы имеют высоту 11,9 метров, и их цикл составляет 1 год, это величайшее устройство для измерения времени. Эти часы в июле 2008 году можно было увидеть в Москве на Красной площади. Самые маленькие часики высотой всего 2,5 см, создали их в Германии, в Гамбурге, песок из верхней колбы этих часов высыпается всего за 5 секунд.
Недостатком песочных часов является короткий интервал времени, который можно измерить с их помощью. Часы, получившие распространение в Европе, обычно были рассчитаны на работу в течение получаса или часа. Встречались часы, работающие в течение 3 часов, очень редко – 12 часов. Для увеличения интервала измерения составлялись наборы песочных часов в одном корпусе (футляре).
Песочные часы благодаря своей форме и простоте работы сохранили некоторое значение вплоть до последнего времени, например, ими пользовались телефонные станции для учета времени коротких телефонных разговоров, в залах судебных заседаний и для некоторых нужд в домашнем хозяйстве.
Большое значение песочные часы имели на кораблях: в пасмурную погоду, когда по небесным светилам нельзя было определить время, его узнавали по песочным часам. На российских судах их называли «склянками». Каждые полчаса, при переворачивании «склянки», били в колокол. Отсюда, собственно, и пошло выражение – «бить склянки». Юнги отмеряли получасовые отрезки времени и били в колокол.
Раньше люди носили песочные часы даже на ноге, пристегнув их ниже колена. Лучший песок для таких часов был из толченого мрамора.
На протяжении сотен лет песочные часы не раз пытались усовершенствовать. Так, астроном Тихо Браге заменил песок ртутью. Стефан Фарфлер и Гроллье де Сервье изготовили пружинные механизмы для переворачивания часов. Но все эти новшества не прижились. Несмотря на активное развитие часового дела и появление более совершенных механизмов, песочные часы используются и сейчас при проведении некоторых врачебных процедур, в фотографии, а также в качестве сувениров.
Огневые часы
В Европе и Китае были так называемые «огневые» часы – в виде свечей с делениями.
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. Они были в виде свечей с нанесенными на них делениями.
Из древесной муки, смешанной с благовониями, лепили, как из теста, длинные спирали и палочки. На них делали отметки, указывающие время. Месяцами могли работать огневые китайские часы, не требуя за собой присмотра.
Китайские огневые часы могли использоваться и в качестве будильника. Тогда на определенных местах палочки подвешивались металлические шарики, и при сгорании свечи они падали в фарфоровую вазу, издавая громкий звон.
Так называемые огневые часы делились на «лампадные», «свечные» и «фитильные».
Лампадные часы
В течение целых столетий растительное масло служило не только для питания, но и в качестве часового механизма. 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. Время в таких часах определялось по мере сгорания масла в колбе. В лампу из глины или стекла наливалось столько масла и подбирался такой фитиль, чтобы хватило на определенное время горения светильника.
Объем колбы подбирали так, чтобы ее содержимого хватило для непрерывного свечения между 6 часами вечера и 8 часами утра. Толщиной и длиной горящего фитиля регулировали величину пламени и расход масла так, чтобы понижение уровня масла в колбе соответствовало имевшимся обозначениям времени.
Цилиндрические или слегка выпуклые стеклянные сосудики под масло были источником некоторой погрешности в измерении времени, так как при более высоком уровне масла его давление вызывало более быстрое выгорание, чем в поздние ночные часы.
Больше всего этими часами пользовались рудокопы: тогда в лампу наливалось масло на 10 часов горения. Когда заканчивалось масло, заканчивался и рабочий день. Лампадные часы часто делались расширяющимися кверху для равномерного понижения уровня масла: когда масла много, давление его больше и горит оно быстрее, чем когда масла мало, значит, за одно и то же время выгорает больший объём, но ввиду расширения лампы вверху площадь сечения велика, поэтому масло уменьшается равномерно.
Лампадные часы более позднего происхождения имели стеклянную колбу в виде расширенной кверху груши, чтобы таким образом хотя бы частично выровнять скорость сгорания масла.
Свечные часы
Время можно измерить при помощи горящей свечи с надрезами по краям. Ведь за равные промежутки времени сгорают равные части свечи. И если зарубками отметить часть, сгорающую за, допустим, минуту, то с помощью свечи можно будет довольно точно измерять время. 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 жилище.
Свечи, применявшиеся для этой цели, были длиной около метра. К боковым сторонам свечи обычно 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 Китае в фитиль могли добавлять пахучие травы, чтобы каждый час свеча издавала различный запах.
В Европе первые огневые – свечные часы появились в начале XIII века. Эти очень простые часы в виде длинной тонкой свечи с нанесенной по ее длине шкалой. 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 часовне короля Карла V день и ночь горела большая свеча, разделенная черными полосками. Специально приставленные слуги обязаны были время от времени сообщать королю, до которой метки догорела свеча. Делали ее как раз такой длины, чтобы она сгорала в двадцать четыре часа. Были эти часы еще и будильником. С громом падал штырек на металлическую чашку подсвечника, и человек просыпался.
Фитильные часы
Главной частью фитильных часов, 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, производя громкий звук. Это был будильник. 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.
С появлением прозрачного стекла огневые часы трансформируются в лампадные. На стенке наносилась шкала, по которой, по мере выгорания масла, и определялось время. Наибольшее распространение такие устройства получили в Китае.
В 1815 году парижский кавалер Габри де Леанкур изобрел масляный ночник с циферблатом и имел большой успех. В его часах вместе с уровнем масла опускался поплавок, тянувший прикрепленную к нему нить. Нить была намотана на валик, служивший осью стрелки, указывающей час. Хороши были огненные часы, но ненадежны – зависели от ветра и притока свежего воздуха. Масляные часы, которые были по карману небогатым людям, продолжали производить вплоть до конца XIX века.
БАШЕННЫЕ ЧАСЫ
Перед прошлым – склони голову, перед будущим – засучи рукава.
Г. Менкен
Время – драгоценный подарок, данный нам, чтобы в нем стать умнее, лучше, зрелее и совершеннее.
Т. Манн
Часы Уэльского кафедрального собора
Уэльский кафедральный собор (Собор св. Андрея Первозванного) – собор англиканской церкви, расположенный в городе Уэльс в графстве Сомерсет, (Англия) на территории епископства Бата и Уэльса. Это главный храм диоцеза. Собор выстроен в стиле так называемой ранней английской готики. Общая идея скульптурной композиции иллюстрирует грехопадение и спасение человечества после искупительной смерти Иисуса Христа. Благодаря фасаду Уэльский собор попал в список шедевров мировой архитектуры и до сих пор восхищает ценителей искусства и поддерживает веру в душах религиозных людей. Уэльский собор возводился в период с 1175 по 1490 год.
С трудом верится, но самым старым в мире механическим башенным часам более шести веков. Именно столько лет назад, а точнее в 1380 году, на башне кафедрального собора в английском графстве Сомерсет были установлены астрономические часы, которые за свою столь долгую историю ни разу не выходили из строя и продолжают отсчитывать время по сей день. Причем это чудо часового искусства показывает не только время, но и фазы Луны и положение Солнца на небосводе.
Знаменитые соборные часы с двигающимися фигурами и циферблатом на 24 часа изображают вселенную докоперниковского периода с планетой Земля в центре.
Как и многие средневековые башенные часы, часы Уэльского собора привлекают туристов возможностью посмотреть на мини-спектакль, разыгрываемый уже несколько столетий тремя механическими фигурками. Каждые пятнадцать минут два вооруженных рыцаря выезжают из специального окошечка и гоняются друг за другом, а каждый час появляется фигурка – жакемар в виде человечка, который предки нынешних жителей графства когда-то окрестили Джеком Блендиферсом, и отбивает время каблуками и молоточком.
Башенные часы кафедрального собора считаются самыми старыми механическими часами в мире. Они исправно показывают ход времени вот уже седьмое столетие, причем ни разу не выходили из строя за столь длительный период работы.
Удивительные часы Уэльского кафедрального собора были созданы гластонберийским монахом Питером Лайтфутом (братом Лайтфутом).
Уникальной особенностью часов Уэльского собора является наличие двух циферблатов внутри и снаружи здания, синхронно показывающих текущий ход времени. Стоит отметить, что в те далекие времена башенные часы комплектовались лишь одним циферблатом, и необходимо было выбирать его местонахождение либо снаружи, либо внутри здания.
Безусловно, пользоваться одним циферблатом башенных часов кафедрального собора довольно неудобно, поскольку при необходимости в кратчайшие сроки определить текущее время, необходимо специально выйти из религиозного центра, либо же войти в него. А, как известно, входить в религиозный центр без веских на то духовных причин (например узнать точное время), крайне неправильно. Именно поэтому и было принято решение о создании башенных «ходиков» с двумя циферблатами, синхронно оповещающих народ о течении времени как внутри собора, так и снаружи.
Наружный циферблат хранителей времени весьма минималистичен по своему дизайну, на его поле нанесены двенадцать делений с римскими цифрами в качестве меток времени. Внутренний циферблат отличается своей многофункциональностью и общей оригинальностью исполнения. Его можно условно подразделить на три разных по своему диаметру диска.
Наибольший диаметр имеет внешний круг, поделенный на двадцать четыре сегмента, соответствуя количеству часов в сутках. Круг, находящийся внутри внешнего диска, поделен на 60 делений, что соответствует количеству минут в одном часе. Самый маленький по своему диаметру круг, расположенный в центре циферблата, отслеживает движение солнца по небу и фиксирует фазы луны.
Часовая башня в Лукке
Часовая башня города Лукка в итальянской области Тоскана построена в XIII веке. Часы на башне были установлены в 1390 году по решению городского совета. Их механизм поручили создать ювелиру Лабруччо Черлотти.
В середине XVIII века проводилась реконструкция башни, на ней поставили новые часы и колокола, которые отлил луккский мастер Стефано Филиппи. Механизм новых часов изготовил мастер Луи Симон из Женевы, в помощниках у которого был луккский мастер Сиджизмондо Катурельи. Следующая реставрация прошла в 2000 году. Часы, установленные в 1754 году, имеют циферблат с фигурными стрелками и римскими цифрами.
Этот древний механизм отсчитывает как целые часы, так и четверти часа. Козырек прикрывает старинные часы сверху, а над ним сквозь широкие арки видна звонница, в которой висят один большой колокол, отбивающий часы, и несколько маленьких, сообщающих своим звоном о прохождении четверти часа.
Эта башня высотой 50 метров – самая высокая из всех сохранившихся в Лукке средневековых жилых башен. Знатные семейства строили такие башни рядом со своими домами для демонстрации силы и могущества, а теперь с них можно в подробностях рассмотреть весь город.
По одной из легенд, одна знатная красавица из Лукки так хотела подольше остаться молодой, что заключила договор с дьяволом. Но когда 30-летний срок договора истек, она решила остановить время, только бы не отдавать свою душу. Она поднялась на Часовую башню в надежде задержать язык колокола, чтобы он не отбивал часы, но дьявол все равно увез ее.
Цитглогге
Цитглогге – средневекового происхождения часовая башня с астрономическими часами, расположенная в исторической части города Берна в Швейцарии. Башня была построена предположительно между 1218 и 1220 годами и использовалась в разные периоды в качестве оборонительной башни, тюрьмы, а также как часовая башня. Сейчас, пожалуй, считается самой популярной достопримечательностью в Берне.
Цитглогге возникла предположительно как оборонительная башня на западном конце центральной городской улицы Берна. Так как расширение Берна – ввиду его особого положения относительно реки Ааре – возможно было только в западном направлении, местоположение Цитглогге оказывалось всё более в глубине города. В связи с этим башня потеряла своё оборонное значение. До бернского «Большого пожара» 1405 года она использовалась как тюрьма. После него она была воздвигнута вновь из бернского песчаника – как часовая башня. Её часы с боем являлись официальным определителем точного времени для города Берн.
В XVI столетии башня принимает свой современный изящный вид и оснащается новыми часами. В воротах её происходят оглашения решений городского собрания и новых законов и с XVIII столетия располагается пробирная палата. Последние архитектурные изменения в стиле позднего барокко были проведены в 1770–1771 годах.
Бернская Цитглогге является одной из старейших часовых башен Швейцарии. Собственно часы состоят из пяти комбинированных в едином корпусе механизмов: движущего механизма, двух механизмов боя часов и двух механизмов, отвечающих за перемещение фигур. На часовой оси закреплены стрелки обоих больших верхних 12-часовых циферблатов и астролябии. Один из механизмов боя приводит в действие набат каждый час, другой – каждые четверть часа. Движущиеся фигуры часов находятся в особом эркере под восточным 12-часовым циферблатом, правее астролябии.
Астрономические часы (астролябия) в целом сохранились со времён Великого пожара (то есть 1405–1406 годов). Небо и горизонт изображены в стереографической проекции со стороны северного полюса небосвода. Как и представлялось в то время, изображена геоцентрическая система мироздания, согласно которой созвездия окружают Землю. Вращающиеся части часов следуют предположительному перемещению звёзд, Солнца и Луны вокруг Земли. Изображение (символ) Солнца показывает действительное прохождение его относительно горизонта, указывает его восход и закат. Помимо движений Солнца и Луны часы демонстрируют также перемещение по небесной сфере созвездий зодиака. Символ Луны на другой часовой стрелке ежедневно отстаёт от символа Солнца и его часовой стрелки на 48 минут, поэтому примерно через 29,5 суток оба символа встречаются (в новолуние). Символ Луны при этом так вращается вокруг своей оси, что зритель видит её «тёмную» сторону. В верхней части астрономических часов имеется окошко, в котором указывается день недели. Движущий механизм центральной часовой оси расположен во внутренней части башни Цитглогге. Оба механизма, отвечающие за движение созвездий Зодиака и за перемещением Луны, находятся снаружи, на часовой стрелке Солнца, которая приводится в действие механизмом центральной часовой оси.
Примерно за 4 минуты перед завершением каждого часа появляются фигуры. Кукарекает петух, и сидящий в особой нише дурак бьёт в два висящие над ним колокола. Затем из башни появляется шествие вооружённых медведей (медведь является символом Берна, Bär в переводе означает медведь), которое обходит вокруг башни и снова в ней исчезает. Петух кукарекает второй раз и машет крыльями. Бородатый Крон (Хронос), бог Времени, переворачивает песочные часы и поднимает свой скипетр, давая сигнал к бою часов, и считает удары, которые совершает в такт Ганс фон Тан (позолоченный рыцарь в шлеме) с помощью особого молота по большому колоколу. Стоящий рядом лев поворачивает свою голову так, будто он прислушивается к бою часов. После того как удары колокола отзвучат, петух кричит в третий раз, оповещая о наступлении нового часа.
Находящиеся «на службе» астрономические часы Цитглогге были созданы в 1530 году мастером Каспаром Бруннером, швейцарским кузнецом предположительно немецкого происхождения. Его изготовления движущий механизм типа «балочных весов» был заменён 150 лет позднее находящимся ныне в эксплуатации маятничным.
