История часов

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Часы

Вы все еще считаете, что часы - это лишь прибор, необходимый только для определения времени суток? В определенной степени вы правы, но позвольте с вами не согласиться. В разное время часы были и предметом интерьера, и украшением, являющим престиж обладателя замысловатых карманных или массивных каминных либо напольных часов. А уж что касается форм часов, то здесь фантазия часовых дел мастеров просто безгранична. Чего только не придумывали мастера и заказчики, чтобы удивить свет! Описать все великолепие часов, подчас являющихся настоящим произведением искусств, просто невозможно. Сегодня часы - это признак престижа, имеющий символическое значение, знак достоинства, стиля. Часы давно перестали быть простым инструментом ограниченным его основной функцией, они не только указывают время - они отстаивают право на эстетическую привлекательность и личное уважение.

2. Наручные часы

Современные наручные балансовые часы имеют точность хода до 15 секунд в сутки. Погрешность камертонных часов, получивших широкое распространение в 70-х годах XX века, значительно ниже, она составляет 2 секунды в сутки. Точность хода часов во многом зависит от качества механизма. Постоянные попытки его усовершенствовать привели к созданию турбийона - сложного устройства, компенсирующего силы земного притяжения. Благодаря его использованию точность часов повышается в несколько раз. Долгое время турбийон дополнял механизмы любых переносных часов, но сегодня, когда в нем нет острой необходимости, турбийоном оснащают только модели элитных наручных часов.

Большое внимание часовые мастера уделяют и надежности механизмов. Именно в погоне за этим свойством было изобретено сложное устройство автоподзавода. Наручные часы с автоподзаводом сегодня выпускают многие известные компании. Их механизм не требуется подзаводить вручную, так как в процессе носки часы заводятся от движения руки. Так как в корпусе часов для автоподзавода требуется немало места, его не устанавливают в миниатюрные женские часики. Единственным недостатком таких часов является их чувствительность к ударам.

Для того чтобы привлечь внимание покупателей, многие производители снабжают выпускаемые наручные часы дополнительными функциями. Некоторые из них необходимы только людям определенных профессий или пристрастий. Рассмотрим примеры самых популярных функций.

Запас хода механических часов показывает количество времени, в течение которого часовой механизм может работать без подзавода пружины. Чаще всего запас хода наручных часов составляет 40-46 часов. Индикатор запаса хода напомнит, сколько времени еще можно не подзаводить часы, не опасаясь, что они остановятся. Как правило, это дополнительный сектор на циферблате.

Благодаря индикатору фаз Луны в любой момент на циферблате можно увидеть текущую форму ее видимой части.

На циферблате часов со встроенным календарем имеется маленькое окошечко, в котором отображается текущая дата. Более сложные часы могут показывать не только число, но и день недели, месяц. Вечные календари помимо перечисленного воспроизводят текущий год. Причем дата даже в високосные годы подсчитывается автоматически.

Люнет, или безель, требуется в часах при погружении в воду на большую глубину. Он представляет собой поворотное кольцо с минутными делениями, установленное вокруг циферблата. С его помощью водолазы засекают время погружения.

Часы с репетиром звуками разной тональности отбивают часы и четверти часа. Если механические или кварцевые часы имеют вторую независимую измерительную систему и могут не только показывать текущее время, но и являться секундомером, такие часы называют хронографом.

Хронометр - механические часы с особо точным ходом, их погрешность составляет всего несколько секунд в сутки.

3. Карманные часы

Название «карманные часы» довольно-таки условное, так как долгое время их носили на шее. Лишь ближе к середине XVIII века часы стали носить на специальной короткой, но широкой цепочке, прикрепляя к поясу одежды.

Долгое время карманные часы создавали без циферблатного стекла. Единственную часовую стрелку предохраняла от повреждений плотно прилегающая крышка. Она была сделана из того же материала, что и сами часы: топаза, горного хрусталя или металла. Металлический корпус очень часто украшали причудливым орнаментом. Иногда орнамент делали прорезным. В этом случае сквозь получившиеся отверстия можно было разглядеть движение стрелки. Циферблатное стекло стали использовать только с середины XVII века.

Карманные часы были разнообразны по форме. Среди овальных и прямоугольных часов можно было встретить экземпляры в виде цветов или фигурок животных.

Однако с появлением более удобных наручных часов карманные постепенно стали сдавать свои позиции

4. Будильники

часы будильник кремль время

Современный человек постоянно куда-то спешит и опаздывает. Именно поэтому будильники сегодня настолько популярны, что они встроены в любой бытовой прибор, будь то телевизор или стиральная машина, микроволновая печь или кухонная плита. Будильники есть в каждом мобильном телефоне.

Долгое время будильник напоминал зловещего монстра, который «приходил» ранним утром и будил пронзительным звоном. Он имел балансовый механизм и громко тикающие стрелки. Затем появились будильники с кварцевыми механизмами и механические наручные часы со встроенным будильником. Кстати, встроенный в механические часы будильник был одним из показателей престижности часов.

В настоящее время можно просыпаться под более приятные звуки: любимую мелодию или нежный голос, который ненавязчиво выводит из царства сна. При желании можно приобрести будильник, подающий сигнал только вибрацией.

Особого внимания заслуживает будильник, созданный компанией Philips. Он, как и многие другие будильники, звенит в назначенное время. Его особенность заключается в том, что где-то за полчаса до звонка будильник начинает излучать свет. Организм человека под действием света постепенно просыпается, поэтому момент звучания звонка уже не вызывает стресса. Тем людям, которые постоянно опаздывают на работу по причине «обезвреживания» будильника в полусонном состоянии, подойдет веселый будильник Pattern Clock с мигающими огоньками. В назначенное время он будет звенеть до тех пор, пока «соня», нажимая на клавиши, не воспроизведет случайную цветовую последовательность огоньков. Современные производители уделяют внимание не только функциональным особенностям будильника, но и его прочности. Не секрет, что некоторые импульсивные люди откидывают мешающий спать будильник подальше от себя. Именно для них и были созданы специальные ударопрочные часы, имеющие резиновый корпус. Они могут иметь форму футбольного мяча или ручной гранаты, а при ударе о стену или пол у них выключается звуковой сигнал.

5. Настольные и напольные часы

Настольные и напольные часы долгое время являлись предметом гордости их хозяина. Они свидетельствовали о его положении в обществе и финансовом благополучии. Такие часы не только показывали время, они представляли собой изысканную деталь интерьера.

Высота самых первых напольных часов была не менее 180 см. Однако очень скоро в них стали использовать длинные маятники, для которых требовался более высокий шкаф, и часы «выросли» до 270 см. Очень долго напольные часы крепились непосредственно к стене. В противном случае при максимальном поднятии одного из грузов они могли потерять равновесие. В дальнейшем с развитием часовых механизмов напольные часы становились более компактными.

В конце XVI века появились настольные часы. Они имели одну стрелку, но два циферблата: один циферблат показывал время, а другой существовал для установки будильника. А столетием позже были созданы первые консольные часы. Они получили свое название от французского слова console - так называли небольшую пристенную полочку, на которую ставили эти часы. Чаще всего консоль делали из того же материала, что и сами часы, причем зачастую даже их оформление было одинаковым. К примеру, в эпоху рококо как консоли, так и консольные часы украшали причудливыми завитками, а в оформлении очень часто использовалась позолота. В то же время можно было встретить французские консольные часы в виде венков, цветов или музыкальных инструментов.

В XVIII веке стали производить часы со стеклянными боковыми стенками, сквозь которые можно было наблюдать за работой механизма. А в середине XIX века в связи с новыми веяниями моды часы стали покрывать лаком. В это же время изменились часовые механизмы: шпиндельный ход был заменен анкерным.

Однако изменения в облике часов происходили не только с течением времени; различались и часы, произведенные в разных странах. Например, внешний вид английских часов отличался строгостью и элегантностью: простой деревянный корпус и отсутствие украшений. Единственным декоративным элементом были бронзовые колонки по углам и шишечки сверху. При производстве часов в Англии использовались только ценные породы дерева, а в часовой механизм были встроены музыкальные программы.

Даже циферблат английских консольных часов был выдержан в строгом консервативном стиле. Он представлял собой посеребренное кольцо из латуни, на котором были выгравированы римские и арабские цифры. Часовая стрелка была намного толще минутной и завершалась витиеватым сплетением линий. Кончик минутной стрелки напоминал острие копья. В начале XIX века циферблат английских консольных часов стали покрывать эмалью. Еще одной особенностью английских часов была подпись часовщика на циферблате и внешней стороне задней пластины.

6. Башенные часы

Первые башенные часы были созданы в 996 году ученым монахом Гербертом. Принято считать, что часы эти были водяными. Механические башенные часы появились спустя 300 лет. Постепенно такие часы стали устанавливать во многих европейских городах. К сожалению, ни одни из первых башенных часов не сохранились до наших дней. Существует предположение, что все эти часы работали на самом простом часовом механизме, включающем в себя три зубчатых колеса. Главное колесо таких часов было посажено на вал двигателя, от него движение передавалось на маленькую шестерню, располагающуюся на одной оси с ходовым колесом. Ходовое колесо получало энергию от зубчатой передачи и затрачивало ее на вращение вала двигателя. При каждом повороте вала двигателя большое колесо успевало повернуться только на один зубец.

Постепенно часовой механизм усложнился. Увеличилось число колес, что сделало часы более долговечными и надежными, появились минутная и секундная стрелки, а значит, повысилась точность часов. В то же время башенные часы стали требовать постоянного наблюдения. Во-первых, несколько раз за день приходилось поднимать груз, чтобы «запустить» их, а во-вторых, они нуждались в постоянной смазке, чтобы механизм работал исправно.

Очень скоро башенные часы стали символами городов. Они отличались друг от друга системой боя, их украшали различными подвижными фигурками. В некоторых часах фигурки изображали определенные сцены из жизни города или его жителей.

В средневековье все детали башенных часов изготавливались из железа. Разумеется, создателями гигантских механизмов были кузнецы и слесари. От мастерства кузнеца зависело качество крепления одних часовых элементов к другим. Поэтому часы, сохранившиеся до наших дней, вызывают неподдельный интерес.

Так, например, достойны внимания маятниковые часы на здании Фарного костела в городе Гродно. Эти часы были изготовлены примерно в XVI веке. В их работе применяется анкерный механизм, созданный часовых дел мастером Клементом, а также маятник. В качестве груза, за счет которого часы приходят в движение, используется камень массой 60 кг. Он в течение 36 часов медленно опускается вниз, проходя расстояние в 15 м, и при этом вращает заводной вал.

Самые точные механические часы, сохранившиеся до наших дней, были установлены на ратуше в Копенгагене в 1955 году. Они называются «Ольсен». Мастера потратили на их изготовление около 10 лет. Часы могут работать в 570 режимах, а их механизм считается самым медленным в мире. Погрешность часов Ольсен составляет полсекунды за 300 лет.

Самые большие уличные часы имеют массу 750 кг. Они установлены в Тегеране. Их изготавливали в течение 2 лет. Диаметр циферблата этих часов составляет 15 м, а длина минутной стрелки - 7,5 м. Часы могут работать при любой погоде. При этом отставание или опережение часов составляет не более 0,01 секунды в год.

7. Атомные часы

Самыми точными часами в мире в настоящее время считаются атомные часы. Это приборы, работа которых основана на собственных колебаниях атомов или молекул. С помощью электронных микросхем периоды этих колебаний сопоставляются с измеряемым промежутком времени. В современном мире существует несколько типов атомных часов. В их основе используются электромагнитные колебания водородного, цезиевого или ртутного квантового генератора.

Так, например, погрешность цезиевых часов, созданных на основе колебаний атомов цезия, составляет 1 секунду за 3 миллиона лет. В настоящее время этот показатель превосходят только ртутные атомные часы, работа которых основана на переходах между энергетическими уровнями иона ртути, который удерживается в электромагнитной ловушке. Их точность в 5 раз выше.

В чем состоит принцип работы цезиевых атомных часов? Щелочной металл подвергают нагреванию в печи. В определенный момент в атомах цезия электроны начинают «перепрыгивать» с одного энергетического уровня на другой. Полученная при излучении нагретого металла частота регулирует ход часов. Самые первые атомные часы были созданы в США на основе аммиачного квантового генератора. В дальнейшем такие часы появились в России и Японии, а на сегодняшний день их создание завершено и в Китае.

Именно с помощью цезиевых атомных часов определяется современный эталон для измерения времени и частоты. Он изменился в 1967 году, когда за одну секунду официально было принято 9 192 631 770 периодов электромагнитного излучения, появляющегося при переходе атомов изотопа цезия-133 с одного энергетического уровня на другой. Традиционные атомные часы очень большие, их высота достигает 2 м. Их применяют в контрольно-измерительных или исследовательских лабораториях, а также системах навигации. Однако в последнее время все чаще в прессе появляется информация о создании атомных часов маленьких размеров.

8. Кварцевые часы

В 1929 году В. А. Маррисоном была предложена схема первого кварцевого часового механизма, и в конце 70-х годов такие часы уже выпускали несколько компаний в Швейцарии и США.

Источником питания в кварцевых часах является батарейка. Она рассчитана на несколько лет работы, поэтому часы не нужно подзаводить. В качестве регулятора хода в современных наручных часах чаще всего используются кварцевые пластинки, к противоположным поверхностям которых подводится электрический ток. При этом пластинки начинают колебаться с частотой 32768 колебаний в секунду; они задают частоту колебательного электрического контура и поддерживают ее постоянное значение.

Вместо системы зубчатых колес в кварцевых часах используются различные электронные схемы. Проходя через них, ток преобразуется и поступает к электродвигателю. Последний, в свою очередь, перемещает стрелки часов. В то же время существуют такие часы, в которых вместо привычных стрелок и циферблата используется цифровой экран.

Точность хода кварцевых часов намного выше, чем механических. В лучших моделях кварцевых часов допускается погрешность до 5 секунд в год. Однако при длительном использовании кварцевые пластинки изнашиваются, и точность часов снижается. Существенным недостатком кварцевых часов является зависимость колебаний кварца от температуры окружающей среды.

После появления кварцевых механизмов, более дешевых по сравнению с механическими, наступила эра кварцевых часов. «Кварцевая лихорадка» захватила даже такие именитые фирмы, как Appella, Girard-Perregaux, Patek Philippe, Omega. Кроме того, часы с кварцевым механизмом являются своеобразным компьютером, так как электронную схему можно запрограммировать не только на показ времени, но и на работу будильника или секундомера. Поэтому большое внимание кварцу уделяют создатели многофункциональных часов - Seiko, Casio Computer Co, Orient Watch Co Ltd, Citizen Watch Co. Механические часы сегодня - это чаще всего модели из эксклюзивных коллекций.

9. Электрические и электронные часы

В период с 1845 по 1847 годы независимо друг от друга первые электрические часы создали два англичанина - Александр Бэйн и Чарльз Уитстон. Механизм часов состоял из маятника, приводимого в движение импульсами электромагнита. С помощью специального устройства на маятнике образовывался электрический контакт, в результате чего устанавливались автоколебания. Количество колебаний фиксировал электромагнитный счетчик, связанный с часовыми стрелками через систему зубчатых колес. Однако на практике поддерживать амплитуду и постоянный период колебаний маятника было очень сложно, поэтому электрические часы еще не могли конкурировать с механическими.

Толчком для развития электрических часов послужило создание швейцарским часовщиком Маттеусом Гиппом более надежного в работе механизма. В его часах движением маятника управляли два соединенных последовательно магнита. Маятник в таких условиях качался совершенно свободно и время от времени получал импульсы. Идею Гиппа в своих работах развили такие известные изобретатели, как Р. Рудд, В. Х. Шортт, Г. А. Томлинсон.

До середины XX века электрические часы были весьма громоздкими. Только в 1964 году благодаря созданию миниатюрных контактов и энергоемких источников тока значительно уменьшились размеры часовых механизмов и появились первые электрические наручные часы. Тем не менее, электрические часы были существенно больше механических, даже несмотря на то, что производители ухитрялись размещать батареи в браслетах и даже в самих часовых механизмах. А в некоторых моделях в качестве источника питания использовались 12 кремниевых солнечных элементов. Для того чтобы такие часы работали в течение суток, их необходимо было подержать несколько минут под интенсивным солнечным светом. Замена механических контактов электронными ключами увеличила надежность электрических часов. А с появлением первых камертонных и кварцевых механизмов повысилась их точность.

В 70-е годы XX века широкое распространение получили электронные часы. Чем же они отличались от электрических? В электрических часах поступающая энергия контролируется электрическим контактом механического типа, передаточный механизм выполнен в виде системы зубчатых колес, а в качестве регулятора хода используется баланс. В электронных часах необходимая энергия поступает от более надежного электронного прибора - транзистора. Однако если регулятор хода в электронных часах балансирный, то функционально электронные и электрические часы очень похожи. Но от них сильно отличаются те электронные часы, у которых передаточный механизм выполнен в виде электронной схемы, а привычный циферблат со стрелками заменен цифровым индикатором на жидких кристаллах или светодиодах. Так, например, точность современных наручных электронных часов зависит от совершенства механизма. Погрешность электронно-механических балансовых часов может достигать 15 секунд в сутки, а камертонных - до 2 секунд в сутки.

10. Принцип работы механических часов

В механизме любых часов нужно различать четыре существенные части:

1. источник энергии часов;

2. передаточный механизм в виде зубчатых колёс или электронной системы;

3. регулятор хода;

4. устройство, способное подсчитывать число колебаний и переводить их в удобную для обывателя форму. Таким устройством может быть циферблат со стрелками или электронный индикатор.

Как работает такой механизм? Рассмотрим принцип его работы на примере старинных башенных часов, у которых на горизонтальный вал наматывалась цепь или веревка с гирей на конце. Именно поднятая высоко вверх гиря служила самым первым источником энергии в механических часах. При опускании гиря тянула цепь, благодаря чему вращала вал. Через систему зубчатых колес вращение вала передавалось основному колесу, которое носило название «храповое». А оно, в свою очередь, было соединено со стрелками.

Так как гиря опускалась свободно, ее движение имело ускорение. Поэтому для равномерного вращения храпового колеса был необходим регулятор хода. В старинных башенных часах таким регулятором служил маятниковый механизм. Он состоял из самого маятника и соединенного с ним анкера. За одну секунду маятник совершал только одно колебание вперед и назад. Задача анкера заключалась в том, чтобы за одно колебание маятника храповое колесо могло повернуться только на один зуб.

Маятниковый механизм функционален в башенных, напольных и настенных часах, где он используется и в настоящее время. При этом маятниковые часы не могут работать на движущемся транспорте. Кроме того, точное время они показывают только на определенной широте, а в других широтах ход часов начинает ускоряться или замедляться.

Постепенно цепь с грузом сменилась заведенной пружиной, а затем и электрической батареей. Маятниковый механизм стал вытесняться балансирным, который включал в себя балансирное колесо, спираль, вилку и градусник. Движение в часах производилось за счет постепенно развертывающейся пружины. Если в маятниковом механизме точность хода регулировалась изменением длины маятника, то в балансирном для этого был необходим градусник, который выводил из работы небольшую часть спирали. Недостатком балансирного механизма являлась его чувствительность к изменениям температуры. Именно поэтому балансирное колесо и спираль делали из термостойких сплавов. Балансирный механизм продолжают использовать и в настоящее время, особенно в переносных часах.

Несмотря на то, что еще широко применяются маятниковый и балансирный механизм, сегодня все чаще производят кварцевые, камертонные или атомные часы. Единственным непременным условием для любого регулятора хода является постоянный период его колебаний.

11. Знаменитые российские часовые мастера

В настоящее время существует стереотип, что швейцарские часы - самые точные и надежные, ведь их качество проверено временем. Однако немногие знают, что в XVIII-XIX веке часовое дело развивалось быстрыми темпами во многих странах, в том числе и в России.

Так, например, Михаил Васильевич Ломоносов в 1759 году изобрел морской хронометр, имеющий 4 пружины, которые заводились в разное время, благодаря чему выравнивалась их суммарная упругость. Занимаясь навигационными приборами, он также сделал более точными песочные часы, использующиеся на судах.

Одним из самых первых творений знаменитого изобретателя Ивана Петровича Кулибина стали необычные карманные часы, в настоящее время хранящиеся в Эрмитаже. Они имели механизм часового боя, музыкальный аппарат с несколькими мелодиями и миниатюрный театр. Размеры этого часового механизма, состоящего из 427 деталей, были соизмеримы с гусиным яйцом. Немного позже Кулибин создал миниатюрные часы, пружинный механизм которых располагался непосредственно в часовой стрелке. Сегодня часовые мастера могут оценить, насколько сложными были механизмы, созданные Иваном Петровичем, так как все свои изобретения он описывал до мельчайших подробностей.

Часовых дел мастер Терентий Иванович Волосков сконструировал планетарные часы, которые показывали не только текущее время, но и месяцы, дни недели, времена года, а также положение Солнца, Луны и звезд.

В XIX - начале XX века всемирную известность получила часовая династия мастеров Бронниковых. Ее основателем стал Семен Иванович Бронников. Именно он впервые в истории часового дела смастерил деревянные миниатюрные часы с часовой и минутной стрелками. Свои умения Семен Иванович передал своим детям и внукам, которые продолжили его дело. При создании часов Бронниковы использовали не только различные породы дерева, но и слоновую кость. Некоторые часы даже были созданы практически только из слоновой кости. Используемые материалы откладывали отпечаток на качество часов. Они были менее точными и надежными, чем часы из металла, но зато имели огромную художественную ценность.

В военно-морском музее Санкт-Петербурга хранятся удивительные часы еще одного знаменитого мастера - Льва Исидоровича Нечаева. На изготовление этих астрономических часов с недельным запасом хода у Нечаева ушло 11 лет. Однако полученное произведение стоило затраченных на него сил и времени. В центре циферблата помимо часовой, минутной и секундной стрелок находились стрелки месяцев и дней недели. Таким образом, часы показывали долготу дня и ночи, время восхода и заката солнца, подсчитывали, какой идет год: високосный или обычный. Помимо этого в часы был встроен музыкальный механизм, благодаря которому во время восхода и заката солнца исполнялись русские народные песни.

Самой знаменитой работой томского часовщика Ивана Мезгина были астрономо-исторические часы. Они состояли из двух отделений: верхнего и нижнего. Верхняя часть часов имела 3 циферблата: на правом можно было увидеть движение планет, средний показывал текущее время, а левый - год, месяц и число. Но самое пристальное внимание привлекало нижнее отделение, на котором разыгрывались исторические сцены из жизни Томска. В определенные моменты сюжета, например когда князь с супругой выходил на балкон или отдавал честь войску, исполнялся гимн.

Список талантливых российских мастеров можно продолжать долго. Лев Федорович Сабакин сконструировал сложные астрономические часы, имеющие календарь. Егор Григорьевич Кузнецов-Жепинский создал астрономические часы, в которые был встроен календарь с именами святых. Его часы имели и театральную часть в виде модели «молотовой фабрики», на которой под органную музыку работал маленький бронзовый кузнец. В «мастера инструментального художества» был произведен Николай Галактионович Чижов, прославившийся экваториальными солнечными часами.

Часовое дело в России живо и в наше время. К примеру, не так давно российские ученые изобрели часы, которые можно подключить к Интернету. Такие часы могут контролировать работу бытовых приборов в квартире в отсутствие хозяина и в случае необходимости передавать сигнал на его мобильный телефон.

12. Первые башенные часы в России

Первые башенные часы, появившиеся в России, были установлены в Московском Кремле в 1404 году. Они были изготовлены монахом Афонского монастыря Лазарем Сербиным. Великий Князь Василий I, сын Дмитрия Донского, купил это изобретение и повелел установить на башне своего дворца. По его приказу каждый час дежурный звонарь ударял по колоколу молотом. Как и в других часовых механизмах того времени, на установленных часах была только одна неподвижная стрелка, вокруг которой вращались диски с циферблатами. Вместо цифр на диски были нанесены буквы. Только один диск показывал дневное время, остальные показывали расположение планет.

Эти часы проработали без остановки в течение 217 лет. Однако до начала XV века по ним можно было узнать только дневное время, и то в безоблачную погоду. В дальнейшем место звонаря заняла механическая статуя, которая ударяла в колокол и в ночное время.

К сожалению, сами часы не сохранились до наших дней. Однако имеется изображающая их цветная миниатюра XVI века и несколько упоминаний о них в летописях.

В период с 1491 по 1585 годы появились первые часы на Спасской башне, которые в начале XVII века были проданы в Ярославль. А для создания новых часов в Москву из Англии был приглашен известный часовщик Христофор Головей. Башенные часы, созданные по его проекту, были установлены в 1624 году. Огромный деревянный циферблат весил более 400 кг, он был выкрашен в небесно-голубой цвет. В верхней части циферблата золотой краской были нарисованы Луна и Солнце, а на остальной поверхности размещены жестяные звезды. Нарисованный солнечный луч служил неподвижной часовой стрелкой. И все это великолепие дополнял перезвон 13 колоколов, отлитых специально для этих часов.

Однако век часов, созданных Головеем, был недолог. Несколько раз они страдали от пожаров, их приходилось восстанавливать, а в 1704 году они испортились окончательно.

В 1706 году по приказу Петра I на Спасской башне Кремля были установлены новые часы. Они были изготовлены голландскими мастерами, имели 12-часовой циферблат и 33 колокола. Ко всеобщему сожалению, часы часто ломались. Их ремонтировали и периодически обновляли, а в 1769 году их заменили английскими часами, которые до сих пор можно увидеть на Спасской башне Кремля. Однако за время своего существования часы подвергались не только реставрации, но и модернизации. В 1852 году часовые мастера братья Николай и Иван Бутенопы существенно обновили часовой механизм.

Серьезное повреждение механизма вращения стрелок произошло во время Октябрьской революции 1917 года при обстреле Кремля, когда в часы попал один из снарядов. С огромным трудом по распоряжению В. И. Ленина часы были восстановлены.

Стоит отметить, что на протяжении всей истории существования кремлевских курантов российские правители уделяли им большое внимание как символу величия и стабильности. Со сменой руководителей государства существенно изменялся часовой механизм, музыка, но сами часы оставались на месте.

Внешний вид современных курантов напоминает башенные часы середины XVIII века. В них заложено исполнение двух мелодий: гимна Российской Федерации и мелодии хора «Славься» из оперы М. И. Глинки «Жизнь за царя». А благодаря подземному кабелю, соединяющему часы с контрольными часами Московского астрономического института, они показывают абсолютно точное время.

Самыми большими в России являются часы, установленные на здании МГУ в 1953 году. Их диаметр составляет 9 м, длина минутной стрелки - 4,2 м, а ее масса - 39 кг. Стрелки вращаются при помощи электромотора.

13. Первые механические часы

Первые упоминания о механических часах относятся к концу VI века. Скорее всего, это были водяные часы, в которые было встроено механическое устройство для приведения в действие дополнительных функций, например механизма боя.

Настоящие механические часы появились в XIII веке в Европе. Они еще не были достаточно надежными, поэтому приходилось постоянно проверять время по солнечным часам. Их часовой механизм работал, используя энергию опускающегося груза, в качестве которого долгое время применялись каменные гири. Чтобы запустить такие часы, приходилось поднимать очень тяжелую гирю на значительную высоту.

Стоит отметить, что механические часы, созданные в XIII-XIV веках, были очень большими и использовались крайне редко. Их устанавливали лишь в монастырях, чтобы монахи вовремя могли собираться на службу. Именно монахи и решили нанести на круг 12 делений, каждое из которых соответствовало одному часу. Только в XVI веке часы появились на городских зданиях.

В XIV-XV веках были созданы первые напольные и настенные часы. Поначалу они были довольно тяжелыми, так как приводились в действие с помощью груза, который надо было подтягивать каждые 12 часов. Такие часы изготавливали из железа, а чуть позже из латуни, и по конструкции они повторяли башенные часы.

Во второй половине XV века были созданы первые часы с пружинным двигателем. Источником энергии в таких часах была стальная пружина, которая во время раскручивания поворачивала колеса часового механизма. Первые настольные пружинные часы были изготовлены неизвестным мастером из бронзы. Высота этих часов составляла полметра.

Первые переносные пружинные часы были сделаны из латуни и имели форму круглой или квадратной коробки. Циферблат таких часов был горизонтальным. На нем по кругу размещались выпуклые шарики из латуни, что помогало определять время на ощупь в темное время суток. Стрелка была выполнена в форме дракона или другого мифического существа.

Наука продолжала развиваться, а вместе с ней усовершенствовались механические часы. В XVI веке появились первые карманные часы. Такие приборы были большой редкостью, поэтому позволить себе их приобретение могли только богатые люди. Очень часто карманные часы украшали драгоценными камнями. Но и тогда время продолжали сверять по солнечным часам. Некоторые часы даже имели два циферблата: с одной стороны механический, а с другой солнечный.

В 1657 году Христиан Гюйгенс собрал механические маятниковые часы. Они отличались необыкновенной точностью по сравнению со всеми существующими на тот момент приборами для отсчета времени. Если до появления маятника точными считались часы, отстающие или спешащие на 30 минут в сутки, то теперь погрешность составляла не более 3 минут в неделю. В 1674 году Гюйгенс усовершенствовал регулятор пружинных часов. Его изобретение потребовало создания качественно нового спускового механизма. Немного позже этот механизм был придуман. Им стал анкер.

Изобретения Гюйгенса получили широкое распространение во многих странах. Часовое мастерство начало активно развиваться. Постепенно снижалась погрешность хода часов, к тому же заводить механизмы можно было уже раз в восемь дней.

В связи с повышением точности часов в 1680 году были созданы первые механизмы с минутной стрелкой. В то же время на циферблатной пластине появился второй ряд цифр для обозначения минут, в котором использовались арабские цифры. А в середине XVIII века появились часы с секундной стрелкой.

В это время во всех видах искусства господствовал стиль рококо. В часовом деле его влияние выразилось в разнообразии форм часов и используемых материалов, обилии резных узоров, завитков, внешних украшений из золота и драгоценных камней. В то же время вошли в моду каретные часы. Считается, что дорожные, или каретные часы появились благодаря французскому механику и часовщику Абрагаму-Луи Бреге. Чаще всего они были прямоугольной формы со стеклянными боковыми стенками. Сверху к корпусу крепилась латунная ручка, которая служила для переноски часов. Все латунные поверхности часов имели покрытие из золота. Стоит заметить, что внешний вид дорожных часов практически не менялся в течение всего столетия.

Благодаря усовершенствованиям часового механизма во второй половине XVIII века часы стали более плоскими и уменьшились в размерах. Но, несмотря на изменения внешнего облика часов, они все еще продолжали оставаться прерогативой избранных. Только во второй половине XIX века их стали производить в больших количествах в Германии, Англии, США, а также Швейцарии.

Механические часы развивались не менее пяти веков. Сегодня их условно подразделяют не только по типу часового механизма (маятниковые, балансовые, камертонные, кварцевые, квантовые), но и по назначению (бытовые и специальные).

К бытовым часам можно отнести башенные, настенные, настольные, наручные и карманные часы. Специализированные часы подразделяют в зависимости от назначения. Среди них можно встретить часы для подводного плавания, сигнальные, шахматные, антимагнитные часы, а также многие другие.

Прототипом современных механических часов являются созданные в 1657 году маятниковые часы Х. Гюйгенса.

14. Водяные часы

По масштабам использования водяные часы занимали второе место после солнечных. Промежуток времени в них измерялся по количеству вытекшей воды.

Первые водяные часы были созданы около 150 лет до нашей эры древнегреческим механиком и изобретателем Ктесибием и носили название «клепсидра», которое происходит от сочетания двух греческих слов: klepto - «брать» и udor - «вода». Судя по наименованию этих часов, можно было бы ошибочно считать, что именно Греция является их родиной. Однако дело обстоит вовсе не так. Ктесибий, грек по национальности, был жителем Александрии.

Клепсидра представляла собой сосуд, на который была нанесена временная шкала. На ней римскими цифрами были обозначены ночные, а арабскими - дневные часы. В сосуд из внешней емкости через определенные промежутки времени капала вода. Равномерное повышение уровня воды поднимало поплавок, который передавал движение временному указателю.

В значительно более примитивном виде водяные часы были известны уже некоторым культурным народам Дальнего Востока. Простейшими водяными часами были китайские и индийские часы. Они имели форму полусферической чаши с небольшим придонным отверстием, через которое медленно набиралась вода. Пустую чашу опускали в большой бассейн, где она плавала и постепенно заполнялась водой. Эти водяные часы были способны измерять продолжительность времени между помещением чаши в бассейн и ее погружением в воду. В Индии водяные часы под названием «яла-янтра» были известны по меньшей мере за 300 лет до нашей эры.

Египтянам были известны водяные часы, использующие вытекание воды. Они представляли собой алебастровый сосуд, который заполняли до самого верха водой. Вода вытекала через небольшое придонное отверстие.

Все древние народы разделяли сутки на день - время от восхода до заката Солнца - и ночь. В связи с этим длительность часа изменялась в зависимости от времени года. Продолжительность одного часа не была точно установлена до XIV века.

Поскольку продолжительность часа менялась в зависимости от времени года, на внутренней поверхности некоторых водяных часов надколами было обозначено 12 часовых шкал для измерения времени в соответствующих месяцах. Довольно детальные описания таких приборов сохранились в обнаруженных папирусах. В них имеются и данные о шкалах, выгравированных на корпусах часов. Основной единицей для шкал была мера в палец (палец равен 1/4 ладони или 1/28 локтя, что в переводе на современную систему счисления составляет 18,75 мм). Шкала обычно состояла из 12 пальцев. Отсюда можно судить об общем размере таких часов.

Измерение времени в течение года с помощью водяных часов было довольно трудным делом. Эти часы должны были иметь много шкал или специальные устройства для регулирования поступления или истечения воды. Одним из таких устройств являлся конический корректирующий элемент, задвигаемый в полость «часов истечения». Изменением положения корректировочного элемента регулировали уровень воды в полости, а значит, и скорость течения жидкости, и понижение уровня жидкости на часовой шкале.

В античные времена речь оратора не должна была длиться дольше, чем вытечет вода из одной клепсидры. Возможно, отсюда появилось выражение «время течет».

15. Солнечные часы

Наряду с огненными хронометрами, песочными и водяными часами в качестве измерителя времени люди долго использовали Солнце. Нет точных данных о том, какая цивилизация раньше изобрела солнечные часы. Возможно, их придумали совершенно разные люди в противоположных частях света, осознав, почему меняется положение и длина тени в различное время суток и от чего это зависит.

Ученые считают, что первые солнечные часы - гномон - появились в Египте, так как эта страна расположена в самой солнечной зоне земного шара. Гномон представлял собой обелиск или вертикальный стержень. У его основания на земле была нанесена шкала, позволяющая определять время. Тень от обелиска служила «стрелкой» солнечных часов.

Подобные часы предназначались не только для определения времени, но и для проведения религиозных обрядов. В основном обелиски устанавливали напротив входов в храмы. В то же время были созданы и другие разновидности солнечных часов.

Часы могли состоять из планки длиной около 30 см со шкалой времени и перпендикулярного ей плеча, которое отбрасывало тень на шкалу. Этот способ измерения времени в некоторых странах сохранился до позднего Средневековья.

Очень часто можно было встретить и ступенчатые часы. Они состояли из двух поверхностей со ступенями, направленными на восток и запад. В утренние часы тень была довольно длинной, она ложилась на верхнюю ступеньку западной стороны планки, далее с течением времени становилась все ниже и к полудню исчезала. Затем появлялась вновь, но уже на нижней ступеньке восточной поверхности планки, и двигалась вверх до самого заката. Таким образом, время определяли по длине тени.

Изначально деления на шкалу часов наносили основываясь на практических наблюдениях, а позднее - исходя из теоретических расчетов. Однако расчеты не были верными, так как не учитывались различия длины тени в зависимости от времени года. Таким образом, абсолютно точное время часы показывали только два раза в год: в дни весеннего и осеннего равноденствия. Позднее египтяне стали изготавливать шкалы для разных месяцев.

Постепенно знания, полученные египтянами, начали распространяться в других странах. Формировалась наука о часах - гномоника. Появлялись новые математические задачи, которые приходилось решать. В результате на мусульманском Востоке сформулировали и начали применять на практике теоремы прямолинейной и сферической тригонометрии.

Прогресс в науке в эпоху Возрождения позволил усовершенствовать солнечные часы и сделать их точными хронометрическими приборами. Для правильной настройки часов стали использовать компас.

В 1445 году были созданы солнечные часы, состоящие из полого полушария со стрелкой, которая отбрасывала тень на внутреннюю полость.

Оригинальной моделью были кольцевые часы на цепочке, которые можно было носить на шее. Они состояли из двух латунных колец, одно из которых было немного меньше другого. На внешней поверхности большого кольца были сделаны надписи месяцев, а на внутренней стороне под каждым месяцем - шкала со временем. Большое кольцо было соединено с меньшим кольцом, в котором находилось отверстие для пропускания солнечного луча. Чтобы узнать время, необходимо было повернуть внутреннее кольцо так, чтобы просвет на нем совпал с текущим месяцем на большом кольце. Если солнце проходит через отверстие, то луч указывает на шкале время. Первая запись о таких часах датируется 1500 годом.

Первые часы с компасом изготовил в середине XV века немецкий астроном и математик Региомонтан. Его новинка позволила делать часы переносными, карманными. Однако в таких часах не регулировался указатель широты, поэтому их можно было использовать только в той местности, на которую они были настроены.

В 1700 году были созданы универсальные часы, их шкалу с часовыми делениями можно было настраивать по шкале широты. Эти часы позволили измерять время в любой точке земного шара.

От использования солнечных часов отказались только с появлением электрического телеграфа в тридцатые годы XVIII века. А в настоящее время они встречаются только как художественная ценность.

Солнечные часы были простым и надежным указателем времени, но имели некоторые серьезные недостатки. Их работа была связана с солнечной погодой и с ограниченным периодом - между восходом и закатом Солнца. Нет сомнений, что это было одной из причин того, что уже древние культурные народы стали изыскивать иные пути измерения времени, не связанные с наблюдением небесных тел. Поэтому новые приборы имели принципиальные отличия от солнечных часов.

В начале XV века в Самарканде узбекский астроном и математик Улугбек построил солнечные часы высотой около 50 м.

16. Способы измерения времени

В древности существовало много способов измерения времени. Это и огненные хронометры, в которых применялись горючие материалы, и солнечные, водяные и песочные часы. В рудниках использовали лампадки, в которые наливали определенное количество масла. Как только огонек в лампе ослабевал, рудокопы заканчивали свою работу.

В некоторых случаях для определения времени применялся горючий жгут, который пропитывали ароматическими веществами через равные промежутки. Время в таких часах устанавливали по появляющемуся запаху.

В Китае использовали свечи с отметками. Каждый раз, когда свеча догорала до одной из отметок, проходил определенный промежуток времени.

Очень долго в монастырях время определялось по количеству прочитанных молитв.

А для отсчета одинаковых промежутков времени были созданы песочные часы. Они имели вид двух сосудов, соединенных узким горлышком. Мерой счета служило время, за которое песок пересыпался из верхнего сосуда в нижний.

Определение времени происходило не только по часам. Человек мог ориентироваться на биоритмы живых организмов, например растений. Все дело в том, что цветы раскрываются и закрываются строго в определенное время. В 6 часов утра раскрывается одуванчик, а в 9 часов - полевая гвоздика. В 6 часов вечера опускаются под воду кувшинки, а в 7-8 часов «засыпает» шиповник. Таким образом, простая наблюдательность могла сослужить человеку хорошую службу.

17. Часы для парковой зоны

Часы представляют собой малую архитектурную форму и являются ярким дополнением к памятникам, фонтанам и газонам парка. Эти часы некий арт-объект несущий функцию предоставления информации о времени, а также может служить одноместным стулом. Выполненный в красном и жёлтом цветах, проект вызывает эмоции радости и украшает серость окружающей среды. Часы могут быть выполнены из толстого пластика или гипса, также для этой монолитной формы может использоваться такой материал, как кориан, из которого можно сделать любые гибкие формы. Для циферблата прекрасно подойдёт прозрачный и цветной пластик. По отношению к человеческому росту часы немного выше, 2000 мм., а длина 2200 мм. Место для сидения удобно, можно облокотиться на спинку, которая также является декоративной частью формы часов. Закрепление на плоскости часов возможно при помощи крепёжных элементов, находящихся в основании (болты). Объект будет прекрасно смотреться на подставке.

Размещено на Allbest.ru