История создания часов от древности до наших дней – когда и кто придумал

история часов

Необходимость следить за временем появилась у человечества больше 5 тысяч лет назад. Сегодня не существует цивилизованного человека, который не следит за временем по часам. История появления часов долгая, прошедшая несколько этапов, означенная множеством экспериментов и изобретений. Глядя на современные механизмы, сложно поверить, что первым устройством слежения за временем была воткнутая в землю палка.

Кто придумал время?

Понятие «час» появилось в древней Греции. Греки верили в богинь сезонов года, которых называли Орами. Их было 12. Так появилась идея делить день на 12 частей. Выделять 60 минут, а каждую минуту делить на такое же количество секунд, придумали древние вавилоняне.

Древние египтяне делили сутки на 24 часа: 12 — день, 12 — ночь. Такую систему они изобрели, ориентируясь на 12 годовых циклов Луны. Эта система осталась неизменной до сего времени, принята как общемировой стандарт.

Как были устроены первые в мире часы?

Первое примитивное средство определения времени представляло собой палку, воткнутую в землю на ровной площадке. Древние люди заметили, что в полдень, когда Солнце в зените, предметы почти не отбрасывают тени. На восходе и на закате тени наиболее длинные. С утра до полудня они постепенно укорачиваются, а с полудня до вечера — удлиняются. Это наблюдение и было использовано для создания первых в человеческой истории часов.

Люди, вбив в землю палку, делали метки изменения тени по мере движения Солнца по небосводу. В дальнейшем по этим меткам видели, какое время суток приближается. Приспособление нельзя назвать точным, но его было достаточно, чтобы древние аграрии и ремесленники определяли, когда начинать и завершать работу.

история часов

История часов

История их возникновения неразрывно связана со становлением человеческой цивилизации. Как только возникли государства, религии, торговля, у людей появилась надобность организации времени работы и культовых мероприятий.

История часов разделена на 2 длительных этапа:

  • Первый охватывает несколько тысяч лет, когда люди пользовались примитивными и неточными приспособлениями: солнечными, водяными, песочными. В самом конце этого периода, в Средневековье, появились механические устройства без маятников.
  • Второй период начался, когда в 17 веке Галилео Галилей изобрел часовой маятниковый механизм. Этот этап, ознаменованный совершенствованием часовых конструкций, продолжается до сих пор.

история часов

Живые часы

Уже первобытные люди озадачивались тем, чтобы выбрать удобное время для охоты, кочевки. Чтобы приблизительно определить время, они наблюдали за объектами живой природы, отмечали их суточные изменения. Например, известно, что цветы раскрываются в 4-5 часов утра. Также древние люди следили за движениями Солнца, Луны, других небесных светил, видимых с земли.

история часов

Солнечные часы

Постепенно примитивная палочка, воткнутая в землю, трансформировалась в солнечные часы, которые впервые появились в древнем Египте. С 3500 года до н. э. египтяне начали сооружать солнечные обелиски — неширокие четырехгранные возвышения, бросающие тень, которая делила день на дополуденное и послеполуденное время.

На одной из площадей Рима можно увидеть сохранившийся до наших дней египетский солнечный обелиск, высота которого достигает 34 м.

Примерно в 1500 году до н. э. появились небольшие солнечные часы, разделявшие день на 10 долей, а также утренние и вечерние сумерки. До полудня конструкция была направлена на восток, затем ее переворачивали на запад.

В античный и римский период солнечные обелиски все совершенствовались. В средневековом Китае изобрели конструкцию, дополненную компасом. История солнечных устройств завершилась в позднем Средневековье.

история часов

Водяные часы — клепсидры

Примерно в 1500 году до н. э. египтяне изобрели механизм, работающий на основе медленно вытекающей из узкого отверстия воды, по уровню заполненности ею резервуара определяли время. Механизм переняли греки в 300 году до н. э., назвали устройства клепсидрами: «клепто» — скрывать, «гидра» — вода. Преимущество их было в том, что они позволяли определять время при отсутствии солнца.

Изначальная конструкция была примитивной, но постепенно стали появляться усовершенствованные модели. Например, существовали механизмы, открывающие дверь, вызывающие колокольный звон. Имена изобретателей в истории не сохранились. Известен только Ктесибий Александрийский, пытавшийся в 150 году до н. э. усовершенствовать водяной механизм.

история часов

Песочные часы

История песочных часов началась после изобретения стекла, предположительно в римский период. Первые устройства использовали римские сенаторы, определяя время, отведенное на выступление.

Французский монах Лиутпранд, живший в 8-ом веке, признан изобретателем песочной конструкции современного вида. Но востребованным у европейцев устройство стало только в 15 веке, его использовали преимущественно в морских путешествиях.

Шли века, часовые механизмы менялись, но песочные оставались востребованными, что обусловлено их большей точностью по сравнению с клепсидрами, невысокой стоимостью, устойчивостью к температурным колебаниям. Благодаря таким достоинствам, песочные часы благополучно дожили до нашего времени.

Но теперь пользуются спросом преимущественно как предмет декора.

история часов

Часы со спусковым механизмом

Спусковой механизм — устройство, поддерживающее неизменную скорость вращения анкерного колеса, а также колебания маятника с компенсацией потерь на трение. Спуск — промежуточный вариант между колесным механизмом и регулятором. При каждом колебании маятника спусковой механизм высвобождается, это длится до тех пор, пока очередной зубец шестерни не упрется в элемент блокировки. Благодаря периодическому высвобождению и прерыванию энергии, слышится тиканье.

Изобретение спускового механизма — крайне важный этап истории часов. На его основе созданы все устройства механического типа.

Первый спусковой механизм жидкостного типа изобрел китайский монах И Син, в 725 году его изобретение нашло практическое применение. Спуск на ртутной основе сделали в 1277 году, преподнесли в дар испанскому королю Альфонсу X. Но эти механизмы не были точными, так как работали на основе жидкости, равномерности протекания которой через отверстие было сложно добиться.

Механические штыревые спуски стали делать в средневековой Европе. В 14 веке их ставили в башенные часовые механизмы, хотя изначально с их помощью управляли звоном колоколов.

история часов

Механические часы

Механические часы появились в Европе в 13 веке, но кто их изобрел, неизвестно. Первые устройства не имели циферблата, а точность определения времени была весьма условной.

Усовершенствованные башенные конструкции появились в 14 веке в Италии. Они имели циферблат и часовую стрелку, били, оповещая о наступлении определенного времени. Двигательным элементом был груз на длинном подвесном элементе. Такие механизмы тоже не были точными, погрешность достигала часа в сутки. А еще их приходилось ежедневно заводить. Но все равно в то время они являли собой чудо инженерного искусства, были гордостью европейского средневекового города. Их всячески декорировали и облагораживали.

Самые красивые из старинных башенных часов — Пражские, созданные в 1410 году. Тысячи туристов съезжаются в Прагу, чтобы полюбоваться их декором.

В конце 15 века появились компактные домашние устройства. В них подвешенный груз заменила пружина. А в 16 веке немецкий ремесленник Петр Генлейн создал первые карманные часы.

история часов

Часы с маятником

До 17 века механические конструкции не были точными, имели только часовую стрелку. Но развитие цивилизации требовало большей точности определения времени.

Ученый Галилео Галилей установил, что периодичность маятниковых колебаний не определяется ни амплитудой, ни массой груза. Влияющий на нее параметр — только длина подвеса. А значит, по маятниковым колебаниям можно с довольно высокой точностью определять временные промежутки. Галилео Галилей предпринял попытку создания часов с маятником, но не успел завершить дело из-за потери зрения.

Его дело продолжил физик Христиан Гюйгенс. В 1656 году он сделал маятниковую конструкцию, а в 1657-ом запатентовал. Результат его работы стал самым значимым улучшением конструкции до 20 века, новые устройства шли с погрешностью не больше 10 секунд.

В 1671 году ученый Уильям Клемент изобрел анкерный маятниковый механизм, уменьшивший амплитуду раскачивания маятника. В 1921 году в Великобритании появились устройства, шедшие с погрешностью всего 0,01 секунды. А в 1954 году инженер Феодосий Михайлович Федченко создал точнейшие маятниковые часы, идущие с погрешностью лишь 0,0003 секунды.

история часов

Кварцевые часы

Кварцевые — электромеханические устройства, колебательным элементом в которых выступает кристалл кварца. Погрешность хода составляет примерно 15 секунд в месяц.

Изобретение кварцевых часов принадлежит инженерам американской компании Hamilton, но первые модели, выпущенные в 1957 году, были электрическими. Лишь в 1969 году японская компания Seiko выпустила настоящие кварцевые изделия Astron. В 1978-ом американский производитель HP выпустил кварцевые модели с калькулятором.

история часов

Электронные часы

В 1847 году английский ученый Бейн разработал электрические часы. В них качающийся под электромагнитным воздействием маятник с определенной периодичностью замыкает контакт. Электромагнитный датчик, соединенный со стрелками, определяет и суммирует число колебаний.

1970-е — время появления электронных часов, в которых время показывают не стрелки, а светодиоды, составленные в форме цифр.

история часов

Атомные часы

Свет — электромагнитное излучение с волнами определенной длины и частоты. Все химические элементы имеют четкий набор спектральных линий. Каждая линия — результат перескакивания электронов на другой энергетический уровень в атоме. Атом, получающий энергию, всегда испускает излучение фиксированной частоты.

Такую особенность атомов ученые использовали, чтобы измерять время. В 1955 году появился механизм, работающий на атомах цезия. Погрешность хода составляла 1 с/млн. лет. Погрешность модели, разработанной в 2014 году, составляла лишь 1 с на 300 млн. лет. Сегодня разработаны еще более точные атомные часы. Но их практическое использование пока невозможно из-за дороговизны. Применяют их лишь в качестве временных эталонов и для обеспечения спутниковой навигации.

история часов

Почему часы идут слева направо?

Объясняется это тем, что нынешние часы — результат эволюции солнечных. Тень обелиска, изменяющаяся вслед за Солнцем, двигалась слева направо в северном полушарии. Чтобы не путать обывателей, такой же принцип движения применили и к стрелкам. А вот если бы часовой механизм изобрели в южном полушарии, где Солнце двигается в обратную сторону, то стрелки наверняка бы сделали идущими справа налево.     

Оцените статью
Исторический документ
Добавить комментарий