Водяні годинники. Вогневі, водяні, пісочні і механічні годинники. Історія створення годин

Перші прообрази сучасних годин з'явилися в найдавніші часи, коли людина усвідомила поняття часу і необхідність його вимірювати. Сонячні, вогневі, пісочні і водяні годинники постійно розвивалися і поліпшувалися. Саме вони заклали основи геніальних винаходів середньовічних механіків, більш досконалими версіями яких ми користуємося і сьогодні. Цікаво простежити історичний шлях, який пройшов прилад для вимірювання часу, починаючи від зорі людства і аж до сьогоднішнього дня

Самі перші години – сонячні

Сам термін "годинник" ( clock вперше увійшов в ужиток в чотирнадцятому столітті як похідне від латинського слова, що позначає "дзвінок". Перший прилад для вимірювання часу, якщо вірити вченим, з'явився приблизно три з половиною тисячі років тому в стародавньому Вавилоні. Він являв собою не що інше, як сонячні години (гномон). До нас дійшло опис сонячних годин з давнього Єгипту. Про них розповіла напис на стіні гробниці фараона Мережі (рубіж XIV-XIII століть до нашої ери). Це була прямокутна пластина з поділками. На одному з кінців її, направленому строго на схід, був закріплений невисокий брус з горизонтальною довгою планкою. Планка відкидала тінь на мітки в пластині, і за них визначався годину дня як одна дванадцята частина тимчасового проміжку між сходом сонця і його заходом. Після полудня пластину слід перевернути так, щоб кінець з планкою був спрямований на захід.




Більш пізнім варіантом таких годин була переносна похила площина округлої форми з нанесеними поділками, яка орієнтувалася на сонці. Тінь, що вказує час, давав висок, закріплений посередині площині.

Вогневі годинник, відмірюють час і вночі

Годинник, що відображають час по сонцю, широко використовувалися в усьому стародавньому світі: в Китаї, Греції і Римі, арабських країнах, а також на Русі. Однак їх істотним недоліком була абсолютна непотрібність вночі або в похмурий день. Це призвело до появи вогневих (вогняних) годин, принцип вимірювання часу в яких спирався на кількість згорілого у лампаді масла або стаявшего воску в свічці. Таким чином, ніч могла вимірюватися в трьох свічках або ж в кількості поділок на склі лампади. Однак внаслідок того, що швидкість згоряння різних видів олії і танення різних свічок була неоднакова, такий прилад володів низькою точністю, до того ж його використання вдень було дуже незручним.

Водяні годинники – клепсидра

Наступним кроком в історії приладів для вимірювання часу стало винахід такого їх варіанту, який відрізнявся б точністю і зручністю, а також не залежав би від часу доби. Такими рисами мали водяні годинники. Місцем їх виникнення теж вважають Єгипет, тільки більш пізнього часу – близько 1400 року до нашої ери. Вони представляли собою дві ємності, наповнені водою до різного рівня. У процесі перетікання рідини з однієї посудини в іншу по міткам, нанесеним на ємності, можна було визначити час. Водяні годинники швидко завоювали популярність в побуті, в армії, в офіційних установах, на стадіонах і у школах. В Олександрії – найбагатшому місті Єгипту – з'явилися перші майстерні по їх виготовленню. Надалі цю знахідку взяли на озброєння і значно вдосконалили стародавні греки. Клепсидра, що по-грецьки означає "викрадачка", – ось як називаються водяні годинники аж до сьогоднішніх днів. Саме вчені Греції першими усвідомили необхідність розділити рік на дванадцять місяців, в кожному з яких було за тридцять днів. Вавілоняни і єгиптяни згодом підхопили цю ідею, розділивши день на години, хвилини і секунди. Цікавим зразком водяних годин є стародавні перські годинник з Зибада (на території сучасного Ірану). Це проста і в той же час досить точна конструкція, за допомогою якої перси розраховували час для посадки рослин і поливальних робіт. У резервуарі з водою знаходиться чаша з невеликим отвором. Протягом певного проміжку часу вона наповнюється рідиною, після чого тоне. Людина, що стежить за часом, дістає чашу, ставить камінчик в отвір на спеціальній шкалі і повертає порожню чашу назад в резервуар. З'явившись близько 300 року до нашої ери, в Ірані такі годинники були популярні аж до другої половини XX століття, поступившись тільки сучасним годинним механізмам.

Афінська башта Вітрів

Ще один знаменитий на весь світ годинниковий механізм давнину – водяні годинники в Афінах, творіння майстра Андроніка з Кіра. Творець присвятив це найдавніше метеорологічне споруда богині Афіні. Свою другу назву – "Клепсидра" – башта Вітрів отримала саме завдяки встановленим всередині водяним годинником. Воду для їх роботи подавав з афінського Акрополя спеціальний механізм. Вісім граней тринадцатиметровой мармурової вежі орієнтовані строго по сторонах світла. Фризи її прикрашені барельєфами, що зображують всю "троянду вітрів". Флюгер на даху башти у вигляді фігури тритона вказував, з якого боку дме вітер. Внизу, під фігурами, був розмічений також циферблат сонячних годин. Таким чином, вежа безперервно використовувалася для виміру часу.

Пісочний годинник

Дана різновид годин виникла відносно недавно – близько тисячі років тому - і набула поширення одночасно з розвитком склодувної виробництва. Вона являє собою дві сполучені посудини, закріплених у міцною оправі. Принцип роботи заснований на пересипании з однієї чаші в іншу через вузеньке отвір за певний проміжок часу точно откалиброванного кількості річкового піску. Однак ці годинники дозволяють вимірювати виключно маленькі тимчасові відрізки, а також потребують того, щоб їх постійно перевертали.

Механічні годинники

Початком сучасного етапу в історії розвитку приладів, що дозволяють вимірювати час, стала поява механічних годинників. Перші баштовий годинник являли собою величезні механізми, що приводяться в дію гірей, яка була підвішена до ведучого валу на канаті. Регулював їх хід шпиндель – пристрій, що нагадує коромисло з підвішеними до нього вантажами. Обертаючись поперемінно то в праву, то в ліву сторону, шпиндель за рахунок інерції вантажів уповільнював рух коліс годинникового механізму. Подібний прилад для вимірювання часу мав досить низькою точністю, а похибка його показань за добу часом перевищувала шістдесят хвилин. Механічні годинники стали більш досконалими після того, як італійським вченим Галілео Галілеєм був винайдений маятник. У другій половині XVII століття голландець Християн Гюйгенс застосував цю знахідку на практиці. Ним же був винайдений балансовий регулятор, який ліг в основу конструкції кишенькових і наручних годин. Перший примірник кишенькових годинників був створений в 1500 році, після винаходу в Німеччині заводний пружини. А розробка в сімнадцятому столітті спіральної пружини-балансира значно підвищила точність ходу, що дозволило згодом додати хвилинну і секундну стрілку. На початку наступного сторіччя механізм був доповнений міцними опорами з рубіна і сапфіра, що робило хід годинника ще більш точним і зменшувало тертя шестерінок. А в 1927 році світ побачили кварцові годинники – найбільш точні в порівнянні з усіма попередниками. З подальшим розвитком техніки прилади для вимірювання часу поступово доповнювалися все більш складними пристроями. У сучасному світі робота по їх створенню перетворилася на справжнє мистецтво. Існуючі зразки крім основної властивості – показувати час – вражають своєю різноманітністю і творчою вигадкою майстрів.