Timpul este unul dintre conceptele fundamentale pe care oamenii încă încearcă să le înțeleagă și să le înțeleagă. Ideile despre timp s-au schimbat odată cu dezvoltarea științei și tehnologiei și, odată cu schimbarea ideilor, s-au schimbat și instrumentele de măsurare a acestora, adică cronometrele sau, cu alte cuvinte, într-un limbaj simplu, ceas. În acest articol vom vorbi despre cine, când și unde a inventat primele ceasuri de diferite tipuri, vom vorbi despre evoluția și istoria inventării ceasurilor, vom spune și Fapte interesante despre ceas.
Invenția cadranului solar
Opțiune de cadran solar la buget
Schimbarea anotimpurilor, schimbarea zilei și a nopții i-au determinat pe primii oameni să se gândească la schimbarea realității înconjurătoare și la o schimbare naturală, periodică. Societatea se dezvolta, deci era nevoie să ne sincronizăm acțiunile în spațiu și timp, iar pentru asta aveam nevoie de un cronometru. Cel mai probabil, primele cadrane solare au fost în primul rând sens religiosși erau folosite pentru ritualuri. Acum este dificil de stabilit exact când mintea umană a văzut relația dintre lungimea umbrei de la diferite obiecte și unde se află acum Soarele.
Principiul general al unui cadran solar este că există un indicator alungit care aruncă o umbră. Acest indicator acționează ca o mână de ceas. În jurul indicatorului este plasat un cadran, unde se aplică diverse diviziuni (diviziunile, în general, pot fi oricare), care corespund anumitor unități de timp acceptate într-o anumită cultură. Pământul se mișcă în jurul Soarelui, astfel încât umbra își schimbă poziția și, de asemenea, se prelungește și se scurtează, ceea ce face posibilă determinarea timpului, deși foarte inexact.
Cel mai vechi cadran de soare cunoscut este un ceas cu umbră folosit în astronomia antică egipteană și babiloniană, care datează din anul 1500 î.Hr. Deși mai târziu oamenii de știință au anunțat un anumit ceas de calcar, a cărui vârstă a ajuns la 3300 î.Hr.
Cel mai vechi cadran solar din Valea Regilor Egiptului (c. 1500 î.Hr.)
De asemenea, mai târziu au fost găsite diverse cadrane solare în templele, mormintele și memoriale egiptene antice. Mai târziu, obeliscurile obișnuite montate vertical au prezentat un dezavantaj, deoarece umbra lor s-a extins dincolo de limitele plăcii cu diviziuni. Au fost înlocuite de un cadran solar care aruncă o umbră pe o suprafață sau trepte înclinate.
Desen al unui cadran solar de la Kantara, unde umbra cade pe un plan înclinat
Există descoperiri de ceasuri solare în alte țări. De exemplu, există cadrane solare din China, care diferă prin design.
Cadran solar ecuatorial. China. Oraș interzis
Fapt interesant.Împărțirea cadranului în 12 părți este moștenită din sistemul numeric de 12 cifre al Sumerului antic. Dacă vă uitați la palma din interior, veți observa că fiecare deget (fără a număra degetul mare) este format din trei falange. Înmulțim 3 cu 4 și obținem același 12. Mai târziu, acest sistem de numere a fost dezvoltat de babilonieni și de la ei cel mai probabil a trecut în Egiptul antic ca o traditie. Și acum, mii de ani mai târziu, tu și cu mine vedem aceleași 12 părți pe cadran.
Cadranele solare au fost dezvoltate în continuare în Grecia Antică, unde filozofii greci antici Anaximandru și Anaximenes au început să le îmbunătățească. Din Grecia Antică provine al doilea nume pentru ceasul solar „gnomon”. Apoi, după Evul Mediu, oamenii de știință au început să îmbunătățească gnomonul, care chiar a separat crearea și ajustarea unor astfel de cadrane solare într-o secțiune separată și l-au numit gnomoni. Drept urmare, cadranele solare au fost folosite până la sfârșitul secolului al XVIII-lea, deoarece crearea lor a fost accesibilă și nu a necesitat probleme tehnologice. Chiar și acum puteți găsi cadrane solare similare în orașe care și-au pierdut sens practicși au devenit obiective comune.
LA principalele dezavantaje ale unor astfel de ceasuri Merită menționat că acestea pot fi folosite doar pe vreme însorită. De asemenea, nu au suficientă precizie.
Cadran solar modern
Cadranele solare moderne joacă de obicei un rol monumente interesanteși atracții. Aici sunt câțiva dintre ei.
În prezent, cadranele solare sunt doar un artefact istoric amuzant și nu au aplicații practice largi. Dar unii meșteri și inventatori continuă să le îmbunătățească. De exemplu, un inginer francez a inventat un cadran solar digital. Particularitatea lor este că înfățișează timpul digital folosind umbre.
Adevărat, pasul unui astfel de ceas este de 20 de minute, iar opțiunea oră digitală va fi disponibilă doar între orele 10:00 și 16:00.
Invenția ceasului cu apă
Este imposibil să spunem exact când a fost inventat ceasul cu apă (prenumele clepsidrei), deoarece acesta, împreună cu ceas solar sunt una dintre cele mai vechi invenții ale omului. Este sigur să spunem că babilonienii antici și egiptenii antici erau familiarizați cu ceasurile cu apă. Data aproximativă a invenției ceasurilor este considerată a fi 1600 - 1400 î.Hr., dar unii cercetători susțin că primele ceasuri au fost cunoscute în China în 4000 î.Hr.
Ceasurile cu apă erau cunoscute în Persia, Egipt, Babilon, India, China, Grecia, Roma, iar în Evul Mediu au ajuns în lumea islamică și în Coreea.
Grecii și romanii iubeau ceasurile cu apă, așa că au făcut multe pentru a le îmbunătăți. Ei au dezvoltat un nou design de ceas cu apă, crescând astfel precizia măsurării timpului. Îmbunătățirile ulterioare au avut loc în Bizanț, Siria și Mesopotamia, unde versiuni din ce în ce mai noi și mai precise de ceasuri cu apă au fost completate de angrenaje segmentare și planetare complexe, roți de apă și chiar programabilitate. Interesant este că chinezii și-au dezvoltat propriul ceas de apă avansat, care includea un mecanism de evacuare și o roată de apă. Ideile chinezilor s-au răspândit în Coreea și Japonia.
Ceasul cu apă din Grecia antică cu clepsidra. Arătau ca un vas cu o gaură în fund prin care curgea apa. Folosind acest ceas, timpul a fost determinat de cantitatea de apă care curgea afară. Numerotarea corespunde la 12 ore.
De asemenea, este interesant să ne uităm la ceasul medieval „Elefant” al inventatorului Al-Jazari, care a fost un inginer și inventator musulman. tipuri variate ore. A construit un ceas care a fost interesant prin design și simbolism. Când și-a terminat munca, a descris-o astfel:
„Elefantul reprezintă cultura indiană și africană, cei doi dragoni reprezintă vechi cultura chineză, Phoenix reprezintă cultura persană, munca în apă reflectă reprezintă cultura greacă antică, iar turbanul reprezintă cultura islamică”
Schema ceasului „Elephant”.
Reconstituirea ceasului „Elephant”.
Fapt interesant. Poate că ați văzut ceasul clepsidra la emisiunea de televiziune Ford Boyard. Acest ceas atârna în afara fiecărei săli de testare.
Ceas din programul Ford Boyard
Ceasurile cu apă timpurii au fost calibrate folosind cadranele solare. Deși ceasul cu apă nu a ajuns niciodată nivel modern acuratețe, dar pentru vremea lor au rămas cel mai precis și mai des folosit mecanism de ceas timp de mii de ani până când au fost înlocuiți în Europa cu ceasuri cu pendul mai precise.
Principalul dezavantaj al unui ceas cu apă este lichidul în sine, care se poate condensa, evapora sau îngheța. Prin urmare, acestea au fost înlocuite rapid cu clepsidre.
Ceas modern cu apă
Astăzi, există doar câteva ceasuri moderne cu apă. În 1979, omul de știință francez Bernard Guitton a început să-și creeze ceasurile cu flux de timp, care reprezintă o abordare modernă a proiectării mecanismelor antice. Designul lui Gitton se bazează pe gravitație. Mai multe sifoane sunt alimentate de același principiu ca și ceașca pitagoreică (un vas special inventat de Pitagora care varsă excesul de apă din vas).
De exemplu, odată ce nivelul apei din tuburile minute sau oră a fost atins, conducta de preaplin începe să acționeze ca un sifon și astfel drenează tubul indicator. Pastrarea propriu-zisa a timpului se face printr-un pendul calibrat, care este alimentat de un curent de apa care vine din rezervorul ceasului. Există și alte modele moderne de ceasuri cu apă, inclusiv ceasul cu apă Royal Gorge din Colorado, în centru comercial Woodgrove Mall din Nanaimo din Columbia Britanică, precum și ceasul cu apă Hornsby din Sydney, Australia.
Invenția clepsidrei
O clepsidră este un dispozitiv folosit pentru a măsura timpul. Este alcătuit din două vase de sticlă conectate vertical printr-un gât îngust, care vă permite să reglați fluxul unei anumite substanțe (în mod istoric, prima a fost nisip) din partea de sus a balonului până în jos. Factorii care influențează intervalul de timp măsurat includ cantitatea de nisip, grosimea nisipului, dimensiunea vasului și lățimea gâtului. Clepsidra poate fi refolosită pe termen nelimitat răsturnând recipientele odată ce cel de sus este gol.
Originea clepsidrei nu este complet clară. Potrivit Institutului American din New York, clepsidra a fost inventatăîn Alexandria în jurul anului 150 î.Hr.
În Europa, până în secolul al VIII-lea, clepsidrile erau cunoscute doar în Grecia Antică, iar în secolul al VIII-lea, un călugăr franc pe nume Luitprand a creat prima clepsidră franceză. Dar abia în secolul al XIV-lea au devenit obișnuite clepsidrile, cea mai timpurie dovadă fiind fresca din 1338 „Alegoria Bunului Guvern” de Ambrogio Lorenzetti.
Reprezentarea unui ceas pe frescă „Alegoria Bunului Guvern”
Utilizarea clepsidrei marii a fost înregistrată încă din secolul al XIV-lea. Clepsidra marină era foarte populară la bordul navelor, deoarece era cel mai fiabil mijloc de măsurare a timpului pe mare. Spre deosebire de ceasul cu apă, mișcarea navei în timpul călătoriei nu a afectat clepsidra. Faptul că clepsidra a folosit și materiale granulare în loc de lichide a dat măsurători mai precise, deoarece ceasul cu apă era predispus la condens în interiorul său în timpul schimbărilor de temperatură. Marinarii au descoperit că clepsidra i-a putut ajuta să determine longitudinea, distanța la est sau la vest de un anumit punct cu o precizie rezonabilă.
Clepsidresele și-au găsit popularitate și pe uscat. Pe măsură ce utilizarea ceasurilor mecanice pentru a marca timpul unor evenimente precum slujbele bisericii a devenit mai comună, creând nevoia de a ține evidența timpului, cererea de dispozitive de cronometrare a crescut. Clepsidresele erau în esență ieftine, deoarece nu necesitau tehnologie rară și conținutul lor nu era greu de găsit, iar pe măsură ce producția acestor instrumente a devenit mai comună, utilizarea lor a devenit mai practică.
Clepsidra in biserica
Clepsidrasurile erau folosite în mod obișnuit în biserici, case și locuri de muncă pentru a măsura predicile, pregătirea mâncării și timpul petrecut în pauze de la muncă. Pe măsură ce erau folosite pentru mai multe sarcini de zi cu zi, modelul de clepsidră a început să se micșoreze. Modelele mici au fost mai practice și foarte populare, deoarece creșteau nivelul de punctualitate.
După 1500, clepsidra a început să-și piardă din popularitate. Acest lucru s-a datorat dezvoltării ceasurilor mecanice, care au devenit mai precise, compacte și mai ieftine și au făcut mai ușoară măsurarea timpului.
Clepsidra, însă, nu a dispărut complet. Deși au devenit relativ mai puțin utile pe măsură ce tehnologia ceasurilor a avansat, clepsidra a rămas de dorit în design. Cea mai veche clepsidră care a supraviețuit se află la British Museum din Londra.
Clepsidra modernă
La fel ca un ceas de soare, o clepsidră este adesea folosită ca atracție turistică:
Cea mai mare clepsidră din lume. Moscova.
Această clepsidră este în onoarea aderării Ungariei la Uniunea Europeană. Ei sunt capabili să păstreze timpul pentru un an întreg.
Dar există și versiuni în miniatură care sunt folosite ca suveniruri și brelocuri. De exemplu, jucăriile de clepsidră pentru copii sunt destul de populare, ceea ce vă permite să măsurați timpul care trebuie alocat periajului pe dinți. Pot fi achiziționate de pe aliexpress la un preț destul de mic.
Dar, de fapt, clepsidrile sunt încă folosite în practică! Unde, întrebi? Răspunsul este în clinici și spitale. Acest ceas este convenabil de utilizat pentru a vedea pacienții. Ele sunt, de asemenea, convenabile de utilizat ca temporizator atunci când pregătiți mâncarea în bucătărie. Aceste ceasuri se vând cu aproximativ un dolar pe Aliexpress.
Ei bine, foarte varianta interesanta clepsidră, unde se folosesc așchii magnetizați în loc de nisip. Atunci când este presărat pe partea inferioară a ceasului, se formează o grămadă cu o formă specifică, pe care o puteți privi pentru relaxare (un efect similar cu răsucirea unui filator). Cumpărați un astfel de ceas, iar oamenii din Rusia scriu că livrarea este excelentă și ceasul este bine ambalat.
Instrucțiuni
Primul ceas prin care a devenit posibil să se cunoască ora aproximativă a fost cel solar. Cadranul unui astfel de ceas a fost plasat într-un loc luminat. Săgeata de pe ele era o tijă, din care o umbră cădea pe cadran. Cadranul solar se numește gnomon (indicator). Primele astfel de dispozitive au apărut în Babilon, cu peste 4,5 mii de ani î.Hr. Au fost create multe soiuri de ceasuri solare: orizontale, verticale, dimineața, seara, conice, sferice și chiar portabile pentru marinari. Matematicianul Vitruvius a descris 30 de tipuri de cadrane solare în articolele sale. Toate aceste dispozitive aveau problema principala- functionau doar in prezenta iluminatului.
Pentru a îmbunătăți calitatea vieții, omenirea a inventat și alte dispozitive pentru setarea timpului. Un ceas cu apă (clepsydra) măsura perioadele de timp folosind un anumit debit de lichid și măsurând cantitatea de apă din vas. Ceasurile de foc erau lumânări calitate bună sau bețișoare de tămâie. De exemplu, pe bastoane erau puse semne care semnalau trecerea timpului. Fiecare parte a batonului emana un parfum diferit.
Clepsidrasurile au devenit larg răspândite. Au fost folosite în mare parte ca temporizator. Prima clepsidră a apărut în secolul al XI-lea d.Hr. Acest lucru a devenit convenabil pentru oameni de știință, preoți și artizani. În secolul al XI-lea, Europa a achiziționat ceasuri turn. Aveau o singură săgeată; greutățile grele puneau clopotele în mișcare. Pe soare, mâna era setată la ora 0, iar în timpul zilei paznicul ceasului o verifica cu soarele.
Ceasul cu clopoței a fost realizat în secolul al XIV-lea și a fost instalat în 1354 la Catedrala din Strasbourg. Acest ceas suna la fiecare oră din zi. Ei au înfățișat un cer înstelat, un calendar perpetuu și figuri în mișcare ale Maicii Domnului și Pruncului. În Rusia, ceasurile turn au apărut în 1404 în Kremlinul din Moscova. Inventatorul motorului kettlebell și al mecanismului de lovire a fost călugărul Lazăr Serbin. Ulterior, ceasurile turn au început să fie instalate în diferite orașe rusești.
La începutul secolului al XVI-lea, mecanicul P. Henlein fabrica ceasuri de buzunar. Aveau un mecanism de ax, greutatea a fost înlocuită cu un arc de oțel. Precizia ceasului depindea de gradul de înfășurare al arcului. De-a lungul timpului, a fost creat un dispozitiv pentru a egaliza forța arcului. Astfel de ceasuri au existat până la sfârșitul secolului al XIX-lea.
Sfârșitul secolului al XVI-lea a devenit faimos pentru descoperirea ceasurilor cu pendul. Omul de știință Galileo Galilei a atras atenția asupra mișcării lămpilor din Catedrala din Pisa. Și-a dat seama că lungimea lanțurilor pe care sunt suspendate lămpile determină perioadele de vibrație a acestora. Galileo a venit cu ideea de a crea un ceas cu pendul.
Omul și-a dorit întotdeauna să măsoare timpul. Acesta este motivul pentru care au fost create ceasurile. Primele ore au fost însorite. Au fost inventate înaintea erei noastre. Cercetătorii încă se ceartă despre cine a inventat primul ceas. Versiunea oficială spune că au fost create în China antică, de un bărbat pe nume Chiu-Pi.
Cine a inventat primul ceas
Cadrul solar a concurat cu clepsidra, care a fost inventată și în Asia. Clepsidra era destul de inexactă. Precizia acestor ceasuri depindea de materialele și dimensiunile balonului și de nisipul folosit.
Mai târziu, în Grecia antică, inventatorul Ktsebius a creat un ceas cu apă. Erau un vas cu o scară în care cădeau picături dintr-un rezervor exterior. Ceasurile cu apă au fost populare până în secolul al XVIII-lea.
La începutul secolului al VI-lea, în Germania a fost creat primul analog al unui ceas mecanic. Invenția este atribuită călugărului Herbert. El a proiectat un ceas turn pentru orașul Magdeburg. Mecanismul acestui ceas a fost alimentat de energia unei greutăți reduse. Cu toate acestea, mecanicul a fost folosit doar pentru luptă. Ceasul în sine era un ceas cu apă.
Cine a inventat ceasurile pe care le folosim astăzi
Familiar pentru noi ceasuri mecanice creat datorită lui Huygens în secolul al XVII-lea, care a folosit un pendul ca regulator de eroare. T. Tompion a continuat lucrarea, creând un cilindru cu inele dintate în interior, care sunt un analog al ceasurilor moderne.
Timp de trei secole, dispozitivele mecanice au rămas cel mai complex dispozitiv tehnic. Mulți inventatori au contribuit la crearea unui mecanism care este acum disponibil pentru aproape toată lumea.
La început au fost solare și apă, apoi au devenit foc și nisip și, în cele din urmă, au apărut într-o formă mecanică. Dar, oricare ar fi interpretările lor, ei au rămas mereu ceea ce sunt astăzi - izvoare ale timpului.
Astăzi povestea noastră este despre un mecanism care, fiind inventat în vremuri străvechi, rămâne un asistent fidel al omului de astăzi - ore.
Picatura cu picatura
Primul dispozitiv simplu pentru măsurarea timpului - un cadran solar - a fost inventat de babilonieni în urmă cu aproximativ 3,5 mii de ani. O tijă mică (gnomon) a fost fixată pe o piatră plată (kadran), sculptată cu linii - un cadran, umbra gnomonului a servit ca arătător de ore. Dar, deoarece astfel de ceasuri „funcționau” doar ziua, noaptea au fost înlocuite cu o clepsidră - așa numeau grecii un ceas cu apă.
Și a inventat ceasul cu apă în jurul anului 150 î.Hr. Ctesibius, inventatorul-mecanic grec antic din Alexandria. Un metal sau lut, iar mai târziu un vas de sticlă a fost umplut cu apă. Apa curgea încet, picătură cu picătură, nivelul ei scădea, iar diviziunile de pe vas indicau cât era ceasul. Apropo, primul ceas deșteptător de pe pământ a fost și un ceas deșteptător cu apă, care a fost și un sonerie de școală. El este considerat inventatorul filosof grec antic Platon. Dispozitivul a servit la chemarea elevilor la cursuri și era format din două vase. Apa a fost turnată în cea de sus, iar de acolo s-a turnat treptat în cea de jos, deplasând aerul din acesta. Aerul s-a repezit prin tub spre flaut și a început să sune.
Nu mai puțin frecvente în Europa și China au fost așa-numitele ceasuri „de foc”. Primele ceasuri „de foc” au apărut la începutul secolului al XIII-lea. Acestea sunt foarte ceas simplu sub forma unei lumânări lungi și subțiri cu o scară imprimată pe lungimea ei, arătau timpul relativ satisfăcător, iar noaptea iluminau și locuința.
Lumânările folosite în acest scop aveau aproximativ un metru lungime. Ace metalice erau de obicei atașate de părțile laterale ale lumânării, care cădeau pe măsură ce ceara ardea și se topea, iar impactul lor asupra paharului de metal al sfeșnicului era un fel de semnal sonor al timpului.
Timp de secole, uleiul vegetal a servit nu numai pentru nutriție, ci și ca mecanism de ceas. Bazat 
Pe baza dependenței stabilite experimental a înălțimii nivelului de ulei de durata de ardere a fitilului, au apărut ceasurile cu lampă cu ulei. De regulă, acestea erau lămpi simple cu un arzător cu fitil deschis și un balon de sticlă pentru ulei, echipat cu o scară de oră. Ora într-un astfel de ceas a fost determinată pe măsură ce uleiul ardea în balon.
Prima clepsidră a apărut relativ recent - acum doar o mie de ani. Și, deși diferite tipuri de indicatori de timp granulari sunt cunoscute de mult timp, numai dezvoltarea adecvată a abilităților de suflare a sticlei a făcut posibilă crearea unui dispozitiv relativ precis. Dar cu ajutorul unei clepsidre a fost posibil să se măsoare doar perioade scurte de timp, de obicei nu mai mult de jumătate de oră. Astfel, cele mai bune ceasuri din acea perioadă ar putea oferi o precizie a timpului de ± 15-20 de minute pe zi.
Fără minute
Ora și locul apariției primelor ceasuri mecanice nu sunt cunoscute cu siguranță. Cu toate acestea, există încă unele ipoteze în această privință. Cele mai vechi, deși nu sunt documentate, rapoarte despre ele sunt considerate a fi referințe datând din secolul al X-lea. Invenția ceasurilor mecanice este atribuită Papei Silvestru al II-lea (950 - 1003 d.Hr.). Se știe că Herbert a fost foarte interesat de ceasuri toată viața și în 996 a asamblat primul ceas turn pentru orașul Magdeburg. Din moment ce acest ceas nu a supraviețuit, întrebarea rămâne deschisă până astăzi: ce principiu de funcționare a avut?
Dar următorul fapt este cu adevărat cunoscut. În orice ceas trebuie să existe ceva care să stabilească un anumit interval de timp minim constant, determinând tempo-ul momentelor numărate. Unul dintre primele astfel de mecanisme cu bilyanets (un balansoar care se balansează înainte și înapoi) a fost propus undeva în jurul anului 1300. Avantajul său important a fost ușurința de a regla viteza prin mișcarea greutăților pe un balansoar rotativ. Pe cadranele acelei perioade era doar o singură mână - ceasului, iar aceste ceasuri băteau și un clopoțel în fiecare oră ( cuvânt englezesc„ceas” - „ceas” provine din latinescul „clocca” - „clopot”). Treptat, aproape toate orașele și bisericile au dobândit ceasuri care țineau ora în mod egal atât ziua, cât și noaptea. Ele au fost calibrate, firesc, conform Soarelui, aducându-le în conformitate cu cursul lui.
Din păcate, ceasurile mecanice cu roată au funcționat corect doar pe uscat - deci epoca Marelui descoperiri geografice a trecut la sunetele clopotelor navelor care turnau treptat nisip, deși marinarii erau cei care aveau nevoie cel mai mult de ceasuri precise și de încredere.
Dinte cu dinte
În 1657, omul de știință olandez Christiaan Huygens a realizat un ceas mecanic cu pendul. Și aceasta a devenit următoarea piatră de hotar în ceasornicarie. În mecanismul său, pendulul trecea printre dinții unei furci, ceea ce permitea unui angrenaj special să se rotească exact un dinte pe jumătate de leagăn. Precizia ceasurilor a crescut de multe ori, dar era totusi imposibil de transportat astfel de ceasuri.
În 1670, a existat o îmbunătățire radicală a mecanismului de evacuare al ceasurilor mecanice - a fost inventată așa-numita scăpare de ancoră, care a făcut posibilă utilizarea pendulului secundar lung. După o ajustare atentă la latitudinea locației și temperatura camerei, un astfel de ceas era inexact cu doar câteva secunde pe săptămână.
Primul ceas marin a fost realizat în 1735 de către tâmplarul din Yorkshire John Harrison. Precizia lor era de ± 5 secunde pe zi și erau deja destul de potrivite pentru călătorii pe mare. Cu toate acestea, rămânând nemulțumit de primul său cronometru, inventatorul a mai lucrat timp de aproape trei decenii înainte ca testarea la scară largă a unui model îmbunătățit să înceapă în 1761, care a durat mai puțin de o secundă pe zi. Prima parte a premiului a fost primită de Harrison în 1764, după cea de-a treia încercare pe mare lungă și încercări clericale nu mai puțin lungi.
Inventatorul și-a primit întreaga răsplată abia în 1773. Ceasul a fost testat de binecunoscutul căpitan James Cook, care a fost foarte mulțumit de această invenție extraordinară. În jurnalul navei, el a lăudat chiar și creația lui Harrison: „Un prieten credincios, ceasul, ghidul nostru, care nu dă greș niciodată”.
Între timp, ceasurile cu pendul mecanic devin obiecte de uz casnic. Inițial s-au făcut doar ceasuri de perete și ceasuri de masă, ulterior au început să fie făcute ceasuri de podea. La scurt timp după inventarea arcului plat, care a înlocuit pendulul, maestrul Peter Haenlein din orașul german Nürnberg a realizat primul ceas purtăbil. Corpul lor, care avea doar unul în sensul acelor de ceasornic, era din alama aurita si avea forma unui ou. Primele „ouă de la Nürnberg” aveau 100-125 mm în diametru, 75 mm grosime și se purtau în mână sau în jurul gâtului. Mult mai târziu, cadranul ceasurilor de buzunar a fost acoperit cu sticlă. Abordarea designului lor a devenit mai sofisticată. Au început să fie realizate carcase în formă de animale și alte obiecte reale, iar smalțul a fost folosit pentru a decora cadranul.
În anii 60 ai secolului al XVIII-lea, elvețianul Abraham Louis Breguet și-a continuat cercetările în domeniul ceasurilor purtabile. Le face mai compacte și în 1775 își deschide propriul magazin de ceasuri la Paris. Cu toate acestea, „breghetele” (cum le numeau francezii aceste ceasuri) erau accesibile doar pentru oamenii foarte bogați, în timp ce oamenii obișnuiți se mulțumeau cu dispozitive staționare. Timpul a trecut și Breguet a început să se gândească la îmbunătățirea ceasurilor. În 1790, a produs primul ceas rezistent la șocuri, iar în 1783 a fost lansat primul său ceas multifuncțional, „Regina Marie Antoinette”. Ceasul avea un mecanism de înfășurare automată, un repetor de minute, un calendar perpetuu, un cronometru independent, o „ecuație a timpului”, un termometru și un indicator de rezervă de putere. Capacul din spate, din cristal de stâncă, a făcut posibil să se vadă mecanismul în funcțiune. Dar ireprimabilul inventator nu s-a oprit aici. Și în 1799 a făcut ceasul „Tact”, care a devenit cunoscut drept „ceasul pentru orbi”. Proprietarul lor ar putea afla ora atingând cadranul deschis, iar ceasul nu ar fi întrerupt de aceasta.
Galvanizarea versus mecanică
Dar invențiile lui Breguet erau încă accesibile doar pentru segmentele de elită ale societății, iar alți inventatori trebuiau să rezolve problema producției în masă a ceasurilor. ÎN începutul XIX secol, care a coincis cu dezvoltarea rapidă a progresului tehnologic, ne-am confruntat cu problema stocării timpului servicii poștale, încercând să asigure deplasarea echipajelor de corespondență în termen. Drept urmare, au dobândit o nouă invenție de către oamenii de știință - așa-numitele ceasuri „portabile”, al căror principiu de funcționare era similar cu mecanismul „Breguet”. Odată cu venirea căi ferate Dirijori au primit și ei astfel de ceasuri.
Cu cât mesajul transatlantic s-a dezvoltat mai activ, cu atât mai presantă a devenit problema asigurării unității timpului pe diferitele maluri ale oceanului. În această situație, ceasurile „transportabile” nu mai erau potrivite. Și apoi electricitatea, în acele vremuri numită galvanism, a venit în ajutor. Ceasurile electrice au rezolvat problema sincronizării pe distanțe lungi - mai întâi pe continente, apoi între ele. În 1851, cablul se afla pe fundul Canalului Mânecii, în 1860 - Marea Mediterana, iar în 1865 - Oceanul Atlantic.
Primul ceas electric a fost proiectat de englezul Alexander Bain. Până în 1847, el a terminat lucrările la acest ceas, a cărui inimă era un contact controlat de un pendul balansat de un electromagnet. La începutul secolului al XX-lea, ceasurile electrice le-au înlocuit în cele din urmă pe cele mecanice în sistemele de stocare și transmitere a orei precise. Apropo, cel mai precis ceas bazat pe pendulele electromagnetice libere a fost ceasul lui William Shortt, instalat în 1921 la Observatorul din Edinburgh. Din observarea progresului a trei ceasuri Shortt realizate în 1924, 1926 și 1927 la Observatorul Greenwich, eroarea lor medie zilnică a fost determinată a fi de 1 secundă pe an. Precizia ceasului cu pendul liber al lui Shortt a făcut posibilă detectarea modificărilor în lungimea zilei. Și în 1931, a început o revizuire a unității absolute de timp - timpul sideral - ținând cont de mișcarea axei pământului. Această eroare, care fusese neglijată până atunci, a atins maximul de 0,003 secunde pe zi. Noua unitate de timp a fost numită mai târziu Timp sideral mediu. Precizia ceasurilor lui Shortt a fost de neegalat până la apariția ceasurilor cu quartz.
Timp de cuarț
În 1937, a apărut primul ceas cu quartz, dezvoltat de Lewis Essen. Da, da, aceleași pe care le purtăm astăzi în brațe, care atârnă astăzi pe pereții apartamentelor noastre. Invenția a fost instalată la Observatorul Greenwich; precizia acestui ceas a fost de aproximativ 2 ms/zi. În a doua jumătate a secolului XX, a venit vremea ceasurilor electronice. În ele, locul contactului electric a fost luat de un tranzistor, iar un rezonator de cuarț a acționat ca un pendul. Astăzi sunt rezonatoarele de cuarț din ceasurile de mână calculatoare personale, mașini de spălat, mașini, celulare modelează timpul vieții noastre.
Așadar, vârsta clepsidrei și a ceasului solar s-a scufundat în uitare. Iar inventatorii nu s-au obosit să răsfețe omenirea cu inovații de înaltă tehnologie. Timpul a trecut și primele au fost construite ceas atomic. S-ar părea că și epoca fraților lor mecanici și electronici a ajuns la sfârșit. Dar nu! Aceste două opțiuni de ceas au dovedit cea mai mare acuratețe și ușurință în utilizare. Și ei au fost cei care și-au învins pe toți strămoșii lor.
Știință 2.0 NU lucruri simple. Ceasuri
În acest articol ne vom uita la istoria cadranului solar, primul creat vreodată de om. Necesitatea de a măsura timpul era dictată de necesitate om străvechi urmați schimbarea anotimpurilor. Timpul de semănat, recoltare și sezonalitatea mișcării păsărilor migratoare au fost importante pentru oameni.
Istoria cadranelor solare a început atunci când legătura dintre locația și lungimea umbrei solare de la obiecte și poziția Soarelui pe cer a devenit evidentă pentru om. Mai multe structuri străvechi grandioase au supraviețuit până în zilele noastre, făcând posibilă urmărirea cu o acuratețe uimitoare a poziția Soarelui, a stelelor și a Lunii pe cer, a ridicării și a apusului obiectelor cerești în fiecare zi a anului.
Istoria cadranului solar
Una dintre aceste clădiri din Europa este Stonehenge, care a servit ca un calendar foarte precis pentru prezicerea schimbării anotimpurilor, necesară pentru păstrarea Agricultură, și un observator pentru prezicerea solară și eclipse de lună, aparent necesare pentru implementarea ritualurilor religioase.
Momentul construcției sale, conform cercetărilor științifice, datează din 1850 î.Hr.
Au fost găsite clădiri uriașe de piatră pentru observații astronomice colțuri diferite lume: pe teritoriile Babilonului antic, Egipt, China.
Cele mai faimoase dintre ele sunt Acul Cleopatrei, acum la Londra, și un obelisc uriaș de lângă Cairo, construit în anul 3000 î.Hr.
Istoria cadranelor solare își are originea în Asiria și Babilon. Babilonienii au obținut un mare succes în astronomie și matematică.
Unul dintre instrumentele necesare pentru observațiile astronomice a fost un ceas solar emisferic, pe care l-au adaptat și pentru a determina timpul nopții. Douăsprezece constelații cunoscute de astronomii antici, pe care acum le cunoaștem drept „semne zodiacale”, au apărut pe cer la o oră una de alta.
O minge de sârmă a alunecat pe cadran în formă de bol. În jurul mingii era un cerc reprezentând ecliptica.
Pe ea au fost reprezentate douăsprezece constelații, astfel încât distanțele unghiulare corespundeau realității.
Folosind un astfel de instrument, a fost posibil să se determine locul Soarelui pe o sferă de sârmă, dacă cineva cunoștea poziția luminii zilei într-un anumit semn zodiacal.
Acest dispozitiv astronomic a făcut posibil să se observe diferența dintre timpul solar și cel sideral și să compare timpul de călătorie al Soarelui și al constelațiilor de-a lungul eclipticii. Comparația a fost făcută folosind un ceas cu apă (clepsydra).
Astfel, cadranul solar (gnomon) din Babilonul Antic a pus bazele dezvoltării unei ramuri independente a științei - gnomonia, strâns legată de astronomie și matematică.
Muzeele din Cairo și Berlin conțin mai multe instrumente antice pentru observarea Soarelui și a stelelor, găsite în timpul săpăturilor din Egipt.
Cea mai veche mențiune a unui cadran solar în manuscrisele egiptene datează din 1521 î.Hr., deși acest lucru nu înseamnă că nu au fost folosite acolo înainte de acel moment.
Cadranele solare egiptene ale acelei perioade determinau timpul de lungimea umbrei gnomonului.
Despre cadranele solare din Iudeea antică știm din Cartea profetului Isaia. Când regele Ezechia îi cere lui Dumnezeu un semn, Dumnezeu îi răspunde prin profetul său: „Iată, îl voi întoarce înapoi cu zece pași”. umbra soarelui, care mergea pe treptele lui Ahazov. Și soarele s-a întors cu zece trepte, după treptele pe care a apus.” (Isaia 38:8)
Deci, care au fost „Pașii lui Ahaz”?
Cercetători Sfânta Scriptură Ei cred că acesta nu este altceva decât un cadran solar, al cărui design Ahaz l-a împrumutat de la asirieni și babilonieni.
Potrivit acelorași cercetători, ele constau într-o coloană stând pe un deal, din care coborau trepte, care erau diviziuni, iar timpul era determinat de căderea umbrei asupra lor. Domnia regelui Ahaz a fost 873-852 î.Hr.
În China, gnomonul a fost folosit pentru a determina anotimpurile încă din secolul al VIII-lea î.Hr.
În județul Guizhou, arheologii au găsit un cadran solar de jad datând din secolul al III-lea î.Hr. Datorită particularităților calculării timpului, istoria cadranelor solare din China este destul de originală.
Era un disc din piatră cu un gnomon instalat în centru.
Pe ambele părți ale discului era o cântar, lângă diviziile căreia erau scrise numele celor 12 ceasuri duble chinezești.
Timpul de la echinocțiul de primăvară până la toamnă a fost măsurat de-a lungul părții superioare a discului, iar de la echinocțiul de toamnă până la echinocțiul de primăvară de-a lungul părții inferioare.
Cu toate acestea, istoria cadranelor solare din Grecia nu este atât de clară: există o opinie că deja în secolul al X-lea î.Hr. Cadranele solare au fost aduse în Grecia din regatul asirian sau babilonian. Nu există nicio îndoială că cadranul solar a fost împrumutat de la babilonieni, ceea ce, având în vedere relațiile comerciale din acea vreme, nu este surprinzător.
În secolul al III-lea î.Hr. În Grecia se foloseau ceasurile solare emisferice, în care înclinarea emisferei repeta înclinarea eclipticii la latitudinea locului unde a fost realizată.
ÎN Grecia antică a făcut progrese semnificative în astronomie și matematică. Cadrul solar conic a fost inventat pe baza teoriei secțiunilor conice a lui Apollonius.
Esența acestui ceas este că axa segmentului concav al conului este paralelă cu axa Pământului.
Conul este îndreptat în aceeași direcție cu gnomonul orizontal.
Pe partea principală, orientată spre sud, a cadranului solar era un cadran situat perpendicular pe axa conică și paralel cu ecuatorul. Prin împărțit la 12 părti egale arce au fost desenate linii orare.
Umbra care cădea a traversat aceste arcuri, iar prin punctele de intersecție se putea afla cât era ceasul. Mai multe cadrane solare conice sunt acum păstrate în Luvru.
Cadranele solare plate au apărut ca urmare a îmbunătățirilor aduse celor conice. Un astfel de ceas cu cadran vertical a fost instalat pe turn, astfel încât să se poată vedea de departe cât este ceasul. 
Așa au apărut primele solare. În Atena, pe Turnul Vânturilor, se află poate cel mai vechi cadran solar vertical care a supraviețuit până în zilele noastre. În general, acest turn în sine este unic prin faptul că este prima stație meteorologică. Pe acoperiș era o giruetă, pe acoperiș era un ceas cu apă, iar pe fațadă era primul ceas turnul soarelui.
La Roma, primul cadran solar a apărut în 292 î.Hr. Ca urmare a Primului Război Punic și după încheierea acestuia, romanii au cucerit insulele grecești și ceasurile au fost luate de acolo ca trofeu. Totuși, din această cauză, au arătat ora locului în care au fost făcute. Foarte curând, cadranele solare au devenit parte integrantă a vieții romane. Au fost instalate în piețe, lângă biserici și alte locuri publice.
În Piazza Montecitorio din Roma se mai poate vedea unul dintre cele mai vechi obeliscuri cu cadran solar. Instalat pe vremea împăratului Augustus pe Campus Martius, a fost scos din piață în timpul declinului imperiului, dar a fost găsit în 1463 și reinstalat în 1792.
Romanii au început să instaleze și să folosească cadranele solare pentru diverse nevoi casnice. Deci, au fost folosite pentru a regla intrarea în băi.
Au apărut ceasuri în vile private și cadrane solare portabile care puteau fi luate cu tine pe drum. Au ținut cont de diferența de timp în marile orașe- Roma, Alexandria și altele. Au existat și ceasuri solare pentru toate latitudinile, dintre care două exemplare au supraviețuit până astăzi.
Romanii au adus puțin la dezvoltarea gnomonicii; au folosit ceea ce au făcut maeștrii greci.
La începutul Evului Mediu în Europa se foloseau doar cadranele solare și ceasurile cu apă.
Pe la secolul al XIII-lea. acolo intră în uz clepsidra,
care, fiind o alternativă la cele de apă, s-a răspândit la începutul secolului al XIV-lea.
În Bizanț, în Evul Mediu, cadranele solare verticale erau populare. Au fost așezate pe fațadele mănăstirilor, turnurilor, clădiri publiceși temple. Pentru prima dată, numerele sunt afișate pe cadrane. Datorită popularității ceasurilor de tabără, apare profesia de ceasornicar. Astrolabul lui Hipparchus este în curs de îmbunătățire. În același timp, meșterii arabi au învățat de la bizantini cum să facă cadranele solare și ceasurile cu apă. Dezvoltarea gnomonicii în India și Orientul Mijlociu musulman în Evul Mediu dă naștere studiului trigonometriei, geometriei și matematicii. Hindușii folosesc în mod activ teorema lui Pitagora și alte cunoștințe împrumutate de la eleni în calculele lor.
Dezvoltarea trigonometriei în rândul arabilor a fost condusă de apariția traducerilor lucrărilor lui Ptolemeu și „siddhantas” indieni.
După cucerirea Constantinopolului de către turci, toate moscheile, care au fost adesea convertite în Templele ortodoxe, a instalat un cadran solar. Au stabilit timpul rugăciunilor, iar pe cadran a fost trasată o linie care indică direcția spre Mecca.
Au fost construite observatoare la Bagdad și Damasc.
După ce au adoptat de la bizantini arta de a crea astrolaburi și instrumente goniometrice, apă și ceasuri solare, oamenii de știință musulmani au obținut un mare succes în îmbunătățirea lor.
În Europa, unul dintre primii oameni care s-a arătat interesat de gnomonică a fost Papa Silverst al II-lea. După ce a citit cărțile lui Boethius despre geometrie și astronomie, unde erau descrise principalele tipuri de ceasuri ale acelei vremuri, el a scris un tratat de geometrie, unde a conturat regulile de bază pentru construirea unui cadran solar. Datorită lui, Europa a aflat despre structura și utilizarea astrolabului. Era secolul al X-lea d.Hr.
În XII - secolele XIII Tabelele și tratatele astronomice arabe au fost traduse în limba latină. Gnomonica și-a continuat dezvoltarea în Europa.
Traducerea textelor grecești în secolul al XIV-lea a contribuit la un nou interes pentru știință și pentru gnomonică, ca direcție specială. La sfârşitul secolului al XIV-lea. Europa a trecut la un nou sistem orar bazat pe ore egale de zi și de noapte. Și acesta a fost un pas foarte important pentru întreaga istorie a ceasurilor. A fost necesară modernizarea cadranului solar pentru acest număr de timp.
În secolul al XVI-lea, cadranele solare au fost instalate pe fațadele clădirilor publice și ale catedralelor, turnurilor și zidurilor. Sunt deja adaptate pentru a măsura ore egale. Cadranele solare portabile, inclusiv cele combinate cu o busolă, câștigă popularitate. În secolul XVI -Secolele XVIII Sunt încă destul de populare, dar pe măsură ce ceasurile mecanice devin mai ieftine și se îmbunătățesc, utilizarea lor începe să scadă treptat. După cum vedem, istoria cadranelor solare include diverse perioade de timp în dezvoltarea gnomonicii: de la Lumea antica, prin epoca antichității și Evul Mediu până în secolul al XIV-lea, când ceasurile mecanice din ce în ce mai populare au început să înlocuiască treptat ceasurile solare.
Cu toate acestea, în vremea noastră a devenit la modă decorarea parcurilor, bulevardelor și grădinilor publice cu cadrane solare.
Cadran solar al Sevastopolului.
Deci, de exemplu, în 2008, pentru cea de-a 225-a aniversare a orașului, a fost instalat un cadran solar pe Bulevardul Primorsky din Sevastopol, lângă Monumentul Navelor Scufundate, care a devenit, fără îndoială, o decorație a orașului. Ele atrag atenția a numeroși turiști și orășeni. Cadranul este căptușit cu plăci multicolore, iar umbra unui mic gnomon arată ora destul de exact.
