Історія винаходу годин від сонячних водних і вогненних годин до механічних годинникових механізмів

П ерші примітивні поняття для вимірювання часу (добу, ранок, день, опівдні, вечір, ніч) древнім людям підсвідомо підказала регулярна зміна пори року, зміна дня і ночі, переміщення Сонця і Місяця по небесному склепіння. Час йшов. Способи вимірювання часу поступово удосконалювалися. Тривалий період люди обходилися календарним виміром часу, підраховуючи кількість минулих або майбутніх діб. Примітивними пристосуваннями для відліку часу були ремінець з вузликами і дощечка з зарубками. Щодоби роблячи зарубку, людина могла підрахувати кількість минулих днів; розв'язуючи кожен день по вузлику, можна було визначити число залишилися доби до будь-якого очікуваного події.

З давніх часів зміна дня і ночі (добу) служили одиницею виміру відносно невеликих інтервалів часу. Положення Сонця на небі використовувалося як тієї годинникової стрілки, по якій люди визначали час в денну частину доби. Саме рух сонця лягло в основу сонячного годинника, які з'явилися приблизно 5,5 тисячі років тому. Принцип дії сонячного годинника заснований на русі тіні, що відкидається нерухомим орієнтиром протягом дня.

Сонячний годинник складаються з покажчика, що відкидає тінь і грає роль стрілки, а так само циферблата з нанесеними на нього поділами, що позначають години доби. Переміщення стрілки-тіні, що відбиває добове обертання Землі, дозволяє визначати час.

Сонячний годинник - «Гномон»

Сонячний годинник - найпростіший прилад для відліку часу, їх прийнято називати древнім грецьким ім'ям - Гномон.

За таким годинах можна було визначити час з точністю до години. Звичайно, користуватися таким годинником можна було тільки в світлий час доби. Перші гномони були складними архітектурними спорудами у вигляді високих обелісків, охоплених півкругом кам'яних стовпів які і були орієнтиром для визначення часу. Потім сонячний годинник стали більш досконалі, зменшилися в розмірах, отримали штриховую шкалу. Були відомі навіть кишенькові сонячний годинник. Багато з перших годин прослужили довго і вірно людині, але з'являлися нові, більш зручні моделі. Основним недоліком сонячного годинника була абсолютна марність в похмурий день або в нічний час. Спроби вимірювання нічного часу привели до створення вогненних годин.

вогненні годинник

Вогненні (вогневі) годинник вимірювали час за кількістю масла згорілого в лампі, або воску в свічці. Поширеність вогненних годин була настільки велика, що одиницею виміру часу стала свічка. На питання: - «Котра година?» Була відповідь: - «Дві свічки»; що відповідало приблизно третьої години ночі, оскільки вся ніч ділилася на три свічки. Такі годинники були дешеві і зручні, але неточні. Саме в ці роки був уперше винайдений будильник. Природно він був вогненним. Недоліком такого годинника була нерентабельність їх застосування в денний час доби, а крім того, точність їх показань була низька через різної швидкості вигоряння олії і воску у різних ламп і свічок.

Водяний годинник - «Клепсидра»

На зміну сонячним і вогненним годинах 2500 років тому прийшли водяний годинник. Вони були більш точні і досконалі. Цей годинник надійно працювали і вдень і вночі. Пристрій їх було простим: посудину з отвором в днище і діленням на стінках, за якими можна стежити за падінням рівня води. Посудина виготовлявся, як правило, з металу, глини або скла, наповнювався водою, яка повільно, по краплі, витікала, знижуючи рівень води, а ділення на посудині визначали котра година.

Водяний годинник швидко стали популярні. Їх використовували як в домашньому побуті, так і в військах, урядових установах, школах. Вони були на іподромах, стадіонах і судових установах.

Водяний годинник називали «Клепсидрою», що по-грецьки означає «Викрадачка.» Саме клепсидрою ми зобов'язані появі вираження - «Плин часу».

У найбагатшому торговому місті Єгипту - Олександрії клепсидра отримала найбільший розвиток. Саме в Олександрії були відкриті перші в світі годинні майстерні які виробляли різноманітні клепсидри. Виробництвом клепсидр займалися ремісники, яких звали майстрами автоматичних водяних годин. Більшість клепсидр були складним автоматичним пристроєм, оснащені сигнальними механізмами і різноманітними рухомими фігурами, які виробляли різні рухи в певний час. З цього моменту до водяних годинах інтерес посилився так як годинник стали нести розважальну функцію. Східна Римська імперія (Візантія) розвивала технічні і культурні традиції античності, а автоматичні водяні годинник служили окрасою багатьох приміщень імператорського палацу в Константинополі.

Пісочний годинник

Пісочний годинник складається з двох сполучених посудин закріплених в дерев'яній оправі. Робота пісочного годинника заснована на пересипанні точно відкаліброваного річкового піску з однієї судини в іншій через вузький отвір, в одну піщинку в однакові проміжки часу, принцип роботи ідентичний водяним годинах але з посудини в посудину біжить не вода а пісок.

Половинки скляної посудини мали форму чаші і призначалися для вимірювання незначних проміжків часу. Подібний годинник могли відміряти різні проміжки часу від 15 хвилин до декількох годин, що залежить він ємності судин і розміру отвору між ними. Недолік цього годинника полягає в необхідності перевертати пісочний годинник після пересипання піску з верхньої судини в нижній.

баштовий годинник

Механічний годинник, за своїм устроєм нагадують сучасні, з'явилися в 14 столітті.

Це були величезні великовагові механізми баштового годинника, які приводила в дію гиря, підвішена на канаті до ведучого валу механізму. Регулятором ходу цього годинника був так званий шпиндель, що представляє собою коромисло з важкими вантажами, встановлене на вертикальній осі і приводиться поперемінно то в праве, то в ліве обертання. Інерція вантажів надавала гальмівний вплив на годинниковий механізм, сповільнюючи обертання його коліс. Точність ходу подібних годин з шпиндельним регулятором була низька, а добова погрішність перевищувала 60 хвилин.

Для подальшого удосконалення годин велике значення мало відкриття законів коливання маятника, зроблене Галілеєм, якому спала на думку ідея створення механічних маятникових годин. Реальна конструкція таких годин з'явилася в 1658 році завдяки талановитому голландському винахіднику і вченому Християнові Гюйгенсу (1629-1695гг). Він же винайшов балансовий регулятор, що дозволив створити кишенькові та наручні годинники. Причому, принципова конструктивна схема яких майже без змін збереглася в сучасному годиннику.

Перший кишеньковий годинник з'явилися в 1500 році після винаходу заводний пружини відомим годинниковим майстром Нюренберга Петером Генлейна, але ці перший кишеньковий годинник мали шпиндельний регулятор і володіли низькою точністю. Тільки після винаходу балансу, кишеньковий годинник з модною, дорогою і марною іграшки перетворилися в точний і функціональний предмет.

Сімнадцяте століття було століттям стрімкого розвитку годинникового мистецтва. З моменту винаходу спіральної пружини-балансира крутильний маятник в носяться годиннику повністю замінив звичайний. Після впровадження горизонтального анкерного спуску, точність ходу носяться годин значно підвищилася, що призвело до необхідності додати в механізм хвилинну, а пізніше і секундну стрілки.

З моменту появи, кишеньковий годинник стали предметом розкоші, а їх оформлення витонченим. Корпуси виготовляли у вигляді тварин і різних геометричних фігур, а для прикраси циферблата стали застосовувати емаль. Саме в той час циферблат кишенькового годинника був накритий склом вперше.

З розвитком науки годинниковий механізм ускладнювався, а точність ходу підвищувалася. Таким чином, на початку вісімнадцятого століття для балансира і шестерень вперше були використані рубінові і сапфірові опори, що дозволило підвищити точність і запас ходу і зменшити тертя. Поступово кишеньковий годинник доповнювалися все більш складними пристроями і деякі зразки мали вічний календар, автоподзавод, незалежний секундомір, термометр, індикатор запасу ходу, хвилинний репетир, а роботу механізму давала можливість побачити задня кришка, виконана з гірського кришталю.

Найбільшим досягненням в годинниковій промисловості і тепер вважається винахід А.Бреге турбийона. Обертаючи за допомогою нього коливальну систему годин, вдається компенсувати вплив гравітації на точність ходу. Створення якісних годин перетворилося на ціле мистецтво.

Годинники продовжують дивувати і радувати своїх господарів унікальними якостями і функціями, а так само оригінальним дизайном. Будь-яка людина сьогодні може не тільки дізнатися час з точністю до секунди, але і прикрасити свій гардероб чудовим екземпляром відомих годинникових фірм.

Годинники сьогодні, це не тільки прилад, необхідний для визначення часу доби, а й ознака престижу і гідності, стилю, що має символічне значення. Годинники давно перестали виконувати свою основну функцію, вказуючи час - вони відстоюють право на естетичну привабливість і особисту повагу.

ps Але це всього лише мала частка з історії розвитку і історії винаходів приладів часу. Читайте далі .