Удивительный мир, в котором мы живем: захватывающие путешествия по астрономии, физике и истории - страница 29

Рис. 3.20. Солнечные часы скафис

Народы Азии с глубокой древности использовали песочные часы – время измерялось количеством песка, пересыпающегося из одного сосуда в другой. Такие часы не связаны с Солнцем, они измеряют определенные небольшие промежутки времени, сосчитав которые можно установить время суток. Для отсчета коротких промежутков времени песочные часы и сейчас используются в медицине.

Рис. 3.21. Всем хорошо известные песочные часы

В Китае применялись так называемые огненные часы, в которых ход времени определялся равномерным сгоранием специальной свечи. Свечи с часовыми делениями знала и средневековая Европа, а на Руси короткие временные отрезки измеряли количеством сгоревших лучин.

В I тысячелетии до нашей эры многие страны применяли водяные часы – клепсидры. С использованием этих часов связаны сохранившиеся до наших дней латинские обороты речи, звучащие в русском языке как «лить воду» (в значении «говорить многословно и бессодержательно») или «с тех пор много воды утекло».

Все описанные системы не отличались точностью, были неудобны, но до определенного времени удовлетворяли общество. Однако с его развитием, с появлением новых задач возникла потребность в более совершенных способах измерения времени. Важным шагом в этом отношении был переход к механическим часам, первое упоминание о которых встречается в византийских источниках в 578 году. Широкое практическое использование механических (колесных) часов в Европе относится к XI—XII векам. Обычно их устанавливали на башнях ратуш, связывая механизм часов с устройством звона или боя. Недостатком колесных часов была их громоздкость и низкая точность хода.

Рис. 3.22. Колесные механические часы

В России первые колесные часы появились на территории Московского Кремля в 1404 году. Часы на Спасской башне Кремля установил в 1624 году при царе Михаиле Федоровиче механик Галловей. В 1706 году по приказу Петра I они были заменены голландскими курантами, которые действуют и ныне.

Замена в колесных часах приводного груза пружиной позволила создать в начале XVI века первые портативные экземпляры.

Наконец, в 1640 году Галилей предложил конструкцию маятниковых часов, которые вошли в обиход после смерти ученого. Маятниковые часы, повысившие точность хода до нескольких секунд в сутки, стали важным орудием в руках ученых – например, помогли астрономам произвести расчеты, уточнившие форму и размеры Земли.

Долгое время на часах была только одна стрелка – часовая, и это всех устраивало. Минутные и секундные стрелки вошли в регулярное употребление только около 1690 года, после изобретения маятника и якорного спуска, которые повысили точность определения времени настолько, чтобы оправдать введение минутной и секундной стрелки.

На протяжении всей истории науки ученые стремились использовать в вычислениях малые промежутки времени. Это позволяло рассчитывать невидимые глазу процессы вроде химических или физических реакций. Первые часы с секундной стрелкой в среде ученых появились уже в XVI веке, но как единица измерения промежутков времени в точных науках секунда впервые была использована в 1832 году немецким математиком Карлом Фридрихом Гауссом. Однако, чтобы данное нововведение было принято прочими учеными мужами, понадобилось еще 30 лет, по истечении которых Британская научная ассоциация постановила всем своим членам использовать секунду как основную единицу измерения времени.