История часов
(Эволюция от солнечных до водородных) - Бронников Семен - Страница 9

Городская стража использовала водяные часы для определения момента смены караула. Водяные часы в Древней Греции использовались не только в суде для ограничения времени речи ораторов. В армии, где ночь разделяли на четыре смены по три часа, по водяным часам осуществляли смену караулов. Позднее греки внесли в историю водяных часов и их дальнейшего совершенствования существенный вклад.

Около 130 года до новой эры впервые в истории были сконструированы автоматические водяные часы, которые показывали время и подавали звуковые сигналы. Их автором был Ктезибий. История создания водяных часов сложного устройства прочно связана именно с этим именем. Чтобы клепсидра непрерывно показывала время, надо было соблюсти ряд условий. Обеспечив наполнение клепсидры только до определённого уровня, Ктезибий решил проблему постоянства давления воды. Необходимо было следить и за чистотой воды. Из верхней емкости вода постоянной струей истекала в другой сосуд. По уровню воды в нем определялось время. Впервые была использована зубчатая передача и циферблат. В нижней емкости находился поплавок, имеющий стержень с зубчатой рейкой и соединенный с устройством, показывающим время.

Затем Ктезибий усовершенствовал свои часы, добавив универсальный циферблат, выполненный в виде колонны, установленной на пьедестале, пустота под которым скрывала механизм. Часы Ктезибия являются как бы отправной точкой в истории водяных часов на пути их дальнейшего совершенствования. Вдоль спиральных линий шкалы, нанесенных на эту колонну, перемещался указатель, связанный с поплавком. Спиральные линии шкалы, идущие вокруг колонны, учитывали и показывали разные по продолжительности зимние и летние часы. Колонна-циферблат немного поворачивалась каждый день, внося корректировку, согласно шкале, на увеличивающиеся или уменьшающиеся дневные и ночные часы.

На колонне были нанесены деления для 24 часов. К примеру, в летние месяцы указатель перемещался над частью колонны-циферблата, где отметки дневных часов были дальше друг от друга, отметки ночных часов ближе друг к другу, а в зимнее время наоборот. Статуэтки двух херувимчиков стояли возле колонны. Вода, капая из глаз левого херувимчика, медленно заполняла цилиндрическую емкость, находящуюся под пьедесталом; поршень, поддерживающий правого херувимчика, понемногу поднимался, и жезл в его руке показывал время на циферблате. Для предотвращения износа отверстий, из которых текла вода, вокруг них была оправа из драгоценных камней. При наступлении 24-го часа, сифон быстро опорожнял цилиндр, правый херувимчик опускался.

Система шестеренок, приводимая в действие водяным колесом, на которое выливалась из сифона вода, поворачивала циферблат-колонну чтобы спиральные линии шкалы встали в нужное положение для измерения временных интервалов следующего дня. В свои водяные часы Ктезибий внедрил сифон, применил шестеренную передачу и драгоценные камни.

Но история водяных часов знает и более удивительные сооружения. Водяные часы, которые, как пишут старинные рукописи, сделал Архимед, были сложнее часов Ктезибия, с множеством подвижных фигур и боем. Они имели богатое украшение. Посредством системы гидравлических колес, связанных с поплавком, поднимающимся при равномерном притоке воды, из вороньего клюва ежечасно выпадал шарик, со звоном ударяясь о медный таз. При наступлении полудня у основания водяных часов статуэтка музыканта играла на флейте. Двенадцать вооруженных всадников выезжали из своих ворот, каждый в определенный час.

Все это многообразие фигур водяных часов приходило в движение в заданное время и осуществлялось с помощью опрокидывающихся сосудов, системы поплавков и колес. В середине часов движение фигур происходило посредством опрокидывающегося сосуда, в то время как большой поплавок, находившийся в верхнем сосуде, отвечал за перемещение статуэток верхнего яруса водяных часов. В нижнем ярусе имелся сифон. Когда сифон опустошался каждые шесть часов, начинала играть флейта.

Водяные часы Архимеда могли показывать «местное» время, или время, меняющееся в зависимости от времени года. Несмотря на то что у ученых есть основания сомневаться в авторстве Архимеда, доказательств того, что он не строил эти водяные часы, тоже нет.

Примерно в этот же исторический период были изготовлены карманные водяные часы, пользуясь которыми Герофил (III век до новой эры), врач по профессии, мерил пульс больных лихорадкой.

Водяные часы стали необходимым устройством, получившим практическое применение в античном обществе.

До нас дошло описание будильника, сделанное философом Платоном (IV–III века до новой эры). Это механизм из двух конусов, входящих один в другой внутри сосуда. Водяные часы представляли собой скульптуру музыканта, который звуком своей флейты будил хозяина.

Вода, перетекая из верхнего сосуда в нижний, постепенно вытесняла из него воздух, который, в свою очередь, устремлялся по трубке, специально соединенной с флейтой. Звук флейты таких водяных часов служил для созыва учеников Платона на уроки. Так появился первый школьный звонок.

У римлян были в большом ходу водяные часы самого простого устройства, так, например, ими определялась длина речей ораторов в суде. Первые водяные часы устроил в Риме Сципион Назика (157 год до новой эры). Их устройство не отличалось высокой сложностью. Зубчатое колесо с прикрепленной к нему стрелкой входило в зацепление с зубцами штанги, соединенной с поплавком. Поток воды, льющейся в сосуд с поплавком, регулировался в зависимости от времени года. Штанга с поплавком, перемещаясь вверх на зубец за час, проворачивала шестерню и стрелку на одну позицию.

Конструкция постоянно совершенствовалась, служила украшением во дворцах богатых римлян. Архитектор Маркус Витрувий (I век до новой эры), например, описывает часы уже со стрелкой и циферблатом. В этих часах вода, втекавшая в сосуд, поднимала поплавок со стержнем. Зубцы на верхней части стержня вращали зубчатое колесо со стрелкой, указывающей время на циферблате.

В спортивных состязаниях часы использовали для определения времени на соревнованиях по бегу в Римских играх. В Помпеях примерно в это же время были водяные часы, богато украшенные золотом и драгоценными камнями.

В Византийскую эпоху, в местах проживания эллинов (греков), строили сложные водяные часы, и их история сохранилась благодаря писателю Прокопию, который жил на границе античной и византийской эпох. Он рассказал в своих сочинениях о создании в городе Газе монументальных водяных «геракловых» часов. Имя мастера, создавшего их, осталось неизвестным. Ученый из Германии по фамилии Дильс, использовал описание Прокопия и сделал реконструкцию «геракловых» водяных часов, описав их в своей монографии. Эти водяные монументальные часы, стоявшие, скорее всего, на рыночной площади в Газе, имели достаточно сложное устройство. Помещение, в котором располагались часы, было огорожено острыми колоннами, чтобы к ним нельзя было близко подойти.

Эти водяные часы имели множество движущихся каждый час фигур. Также имелись дверцы (12 дверей), в которых каждый ночной час появлялся светильник. Из других двенадцати дверей, показывающих дневные часы, ежечасно выходил Геракл, совершал один из двенадцати своих подвигов и с поклоном уходил обратно с венцом на голове, который ему на голову возлагал орел, парящий над соответствующей дверью. Мимо дверей шествовал бог Солнца Гелиос. Каждый час Геракл ударял находившейся в правой руке палицей по медному гонгу, который держал в левой руке, а голова Горгоны, установленная на крыше, вращала глазами при каждом бое часов.

В этих водяных часах имелись и другие автоматически движущиеся фигуры. После окончания двенадцати дневных часов приходила в движение фигура Диомеда, который трубил, объявляя приход зари.

Древняя Русь заимствовала часы у греков и византийцев после крещения Руси в 988 году. Водяные часы назывались «гидрологией». Они появились вместе с христианством. Но использовать их можно только в том случае, когда вода находится в жидком состоянии. Поскольку на Руси часто бывают морозы, вода могла просто замерзнуть. Широкого распространения среди населения такие конструкции не нашли и использовались в церковных обрядах.