Виды часов
Самые первые часы на земле — солнечные. Они были гениально простыми: шест, воткнутый в землю. Вокруг него нарисована шкала времени. Тень от шеста, передвигаясь по ней, показывала, который сейчас час. Позднее такие часы делали из дерева или камня и устанавливали на стенах общественных зданий. Затем появились переносные солнечные часы, которые изготавливали из ценных пород дерева, слоновой кости или бронзы. Были даже часы, которые условно можно назвать карманными; их нашли при раскопках древнего римского города. Эти солнечные часики, сделанные из посеребренной меди, имели форму окорока, на котором прочерчены линии. Шпилем — стрелкой часов — служил свиной хвостик. Часы были небольшие. Их вполне можно было бы поместить в кармане. Но карманов жители древнего города еще не придумали. Вот и носили такие часы на шнурке, цепочке или прикрепляли к тросточкам из дорогого дерева.
Солнечные часы имели один существенный недостаток: они могли «ходить» только на улице, да и то на освещенной солнцем стороне. Это, конечно, было крайне неудобно.
Видимо, поэтому изобрели водяные часы. По капелькам вода перетекала из одного сосуда в другой, и по тому, сколько воды вытекло, определяли, сколько прошло времени. Много сотен лет такие часы — их называли клепсидрами. В Китае, например, ими пользовались 4,5 тысячи лет назад. Кстати, первый будильник на земле тоже был водяным — и будильником, и школьным звонком одновременно. Его изобретателем считают древнегреческого философа Платона, жившего за 400 лет до нашей эры. Этот прибор, придуманный Платоном для созыва своих учеников на занятия, состоял из двух сосудов. В верхний наливалась вода, откуда она понемногу вытекала в нижний, вытесняя оттуда воздух. Воздух по трубке устремлялся к флейте, и она начинала звучать. Причем будильник регулировался в зависимости от времени года. Клепсидры были очень распространены в древнем мире.
|
|
Устройство
· Промежуток времени измерялся количеством воды, вытекавшей капля за каплей из малого отверстия, сделанного на дне сосуда. Таковы были водяные часы египтян [1], вавилонян, древних греков.
· У китайцев, индусов и некоторых других народов Азии, наоборот, — пустой полушаровидный сосуд плавал в большом бассейне и мало-помалу наполнялся водой через малое отверстие (героиня поэмы бросает жемчужину в чашу, чтобы замедлить движение воды).
Из-за видимого свойства клепсидры появилось высказывание:"Время истекло".
Часы первого типа подверглись значительным усовершенствованиям. Платон описывает механизм из двух конусов, входящих один в другой; при помощи их поддерживался приблизительно постоянный уровень воды в сосуде, и тем регулировалась скорость её вытекания.[3] Полного развития подобные механизмы, т. н. клепсидры, получили в Александриив III веке до н. э..
Песо́чные часы́ — простейший прибор для отсчёта промежутков времени, состоящий из двух 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.
Песочные часы были известны в глубокой древности. В Европе они получили распространение в Средние века. Одним из первых упоминаний о таких часах является обнаруженное в Париже сообщение, в котором содержится указание по приготовлению тонкого песка из порошкачёрного мрамора, прокипячённого в вине и высушенного на солнце. На кораблях применялись четырёхчасовые песочные часы (время одной вахты) и 30-секундные для определения скорости корабля по лагу.
|
|
В настоящее время песочные часы используются лишь при проведении некоторых врачебных процедур, в фотографии, а также в качествесувениров
.В операционной системе семейства Microsoft Windows символ песочных часов, в который обращается указатель мыши используется для индикации занятости системы.
Недостатки
Недостатком песочных часов является короткий интервал времени, который можно измерить. 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).
Точность песочных часов зависит от качества песка. Колбы заполнялись отожжённым и просеянным через мелкое сито и тщательно высушенным мелкозернистым песком. В качестве исходного материала также использовались молотая яичная скорлупа, цинковая и свинцовая пыль.
Точность хода зависит также от формы колб, качества их поверхности, равномерной зернистости и сыпучести песка. 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.
|
|
Самые большие песочные часы
Два таких гиганта существуют — «Колесо времени» в Будапеште (столица Венгрии) и в музее песка японского города Нима'. Имея высоту в восемь и шесть метров и цикл опорожнения в один год, они являются величайшим в мире устройством для измерения времени. Ещё один гигант с июля 2008 года стоял на Красной площади в Москве. При высоте 11,90 м и весе в 40 тонн это, наверное, величайшие в мире песочные часы. Оба стекла часов были настолько велики, что в них смог разместиться BMW почти 5-метровой длины. В отличие от них самые маленькие в мире песочные часы имеют высоту всего в 2,4 см. Они были изготовлены в 1992 году в Гамбурге и пропускают весь песок из верхней камеры в нижнюю менее чем за 5 секунд.
ОГНЕВЫЕ ЧАСЫ
В Европе и Китае были так называемые «огневые» часы — в виде свечей с нанесенными на них делениями. Первые огненные часы придумал первый император Китая Фо - Хи примерно 30 000 лет тому назад, чтобы с их помощью измерять дневное и ночное время.
Из древесной муки, смешанной с благовониями, лепили, как из теста, длинные спирали и палочки. На них делали отметки, указывающие время. Месяцами могли работать огненные китайские часы, не требуя за собой присмотра. 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.
В Европе первые огневые – свечные часы появились в начале 13 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 на 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. Звяк! - громко падал штырек на металлическую чашку подсвечника, и человек просыпался.
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. 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.
Больше всего лампадными часами пользовались рудокопы: тогда в лампу наливалось масла 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 там велика, поэтому хотя выгорит больше, уровень масла уменьшится на столько же
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.
Часы бывают цветочными! Еще в Древней Греции и в Древнем Риме высаживались цветочные часы - специально подобранные растения, цветки которых раскрываются и закрываются в разное время суток. Тогда этому приписывалось мистическое значение (у многих древних народов существовала целая система обрядов, именовавшаяся цветочной магией). А знаменитый шведский естествоиспытатель Карл Линней подошел к вопросу с научно-практической точки зрения и устроил их сначала в своем саду, а затем на городской клумбе в городе в Упсале в начале XVIII века и назвал «Часы Флоры». Но этому предшествовали длительные и тщательные наблюдения, по которым он написал трактат «Somnus plantarum» («Сон растений»). Создавая природые часы, ученый использовал множество растений, чтобы по ним можно было ориентироваться во времени с ранней весны до поздней осени. И цвели на той клумбе одуванчик, лен, картофель, сарана, кислица... Правда, в пасмурную погоду, а тем более в дождливую такие часы не действовали, зато в солнечную!.. А в наши дни цветочные часы имеются во многих городах. Правда, теперь они зачастую снабжаются настоящим часовым механизмом, благодаря которому передвигаются часовые стрелки. Долгое время самыми большими были швейцарские. Они находятся в Английском парке Женевы на берегу Женевского озера, диаметр цифербалата составляет 5 метров, а длина секундной стрелки 2,5 м. И используется 6,5 тысяч саженцев 200 пород растений. Но в 2001 году цветочные часы появились на Поклонной горе в Москве и сразу были занесены в Книгу рекордов Гиннесса из-за своих размеров: в диаметре у них 10 м, а 4,5-метровая минутная стрелка длиннее той, что на часах Спасской башни Кремля, и весит она 30 кг. Но нет секундной стрелки.
От чего же зависит ход цветочных часов?
От определенных биологических ритмов. Правда, они пока не изучены полностью. Специалисты полагают, что имеется зависимость от геофизических характеристик Земли, от географического положения местности, от погодных условий, естественно. Разумеется, очень важны изменения освещенности, а еще - движения, называемые сонными, которые связаны с неравномерностью роста наружной и внутренней сторон каждого лепестка.
Каков «график», по которому раскрываются цветы?
Раньше всех пробуждается козлобородник луговой: в 3-4 часа, следом за ними - шиповник (4 часа), цикорий, мак (4-5 часов). В 5 часов раскрываются головки осота огородного и лугового, красноднева, сараны. В 5-6 часов просыпаются одуванчики и череда, в 6 - ястребинка зонтичная, в 6-7 - осот полевой, лен и ястребинка волосистая, в 7 - кукушкины слезки, латук, белая кувшинка, в 7-8 - туника проросшая, фиалка трехцветная, очный цвет полевой, в 9-10 ноготки, мать-и-мачеха, кислица, торичник. Ночная фиалка, как и положено, раскроется лишь после захода солнца. А вот в какой последовательности они «засыпают»: Первыми «отправляются на боковую» осот огородный и полевой, огородный латук, цикорий (в 10 часов), с 10 до 11 часов к ним присоединяется очный цвет полевой, в 12 - ноготки и луговой осот, в 13 - ястребинка зонтичная и туника проросшая. В два часа пополудни «укладывается спать» ястребинка степная, в три - торичник. К этому времени спит уже и мак, и цикорий (но он вновь раскроется часов в шесть вечера), и одуванчик, и цветущий картофель. С 15 до 16 часов в царство сна уходят цветы венечника разветвленного, фиалки трехцветной и ястребинки волосистой, в 17 - белая кувшинка и сизая ястребинка. Между четырьми и пятью часами отходит ко сну лен, мать-и-мачеха. Позднее, в 7-8 вечера закрываются головки красноднева, шиповника, козлобородника, сараны, в 9 - дремы луговой, душистого табака (он тоже повторно раскроется к ночи), кислицы. Следует помнить, что расписание сна и бодрствования цветов в разных местностях отличается (потому и специалисты приводят немного расходящиеся данные), так что решив завести «часы Флоры», стоит предварительно понаблюдать за цветением
Вряд ли найдется человек, который назовет имя первого изобретателя механических часов. Такие часы впервые упоминаются в древних византийских книгах (конец VI века). Некоторые историки приписывают изобретение чисто механических часов Пацификусу из Вероны (начало IX века), другие — монаху Герберту, впоследствии ставшему папой римским. Он сделал башенные часы для города Магдебурга в 996 году. В России первые башенные часы установлены в 1404 году в Московском Кремле монахом Лазарем Сербиным. Они представляли собой хитросплетения зубчатых колес, канатов, валов и рычагов, а тяжелая гиря приковывала часы к месту. Такие сооружения создавались годами. Не только мастера, но и владельцы часов стремились хранить в тайне секреты устройства механизмов.
Первые персональные механические часы возила лошадь, а за их исправностью следил конюх. Только с изобретением упругой пружины часы стали удобными и безотказными. Первой пружинкой для карманных часов служила свиная щетинка. Ее применил нюрнбергский часовщик и изобретатель Петер Генлейн в начале XV века.
А в конце XVI века было сделано новое открытие. Молодой ученый Галилео Галилей, наблюдая за движением самых разных лампад в Пизанском соборе во время богослужения, установил, что ни вес, ни форма лампад, а лишь длина цепей, на которых они подвешены, определяет периоды их колебаний от ветра, врывающегося в окна. Ему и принадлежит идея создания часов с маятником.