Олег Попов - Астрономия в увлекательном изложении и занимательных вопросах

На любой современной обсерватории есть точные часы. На древних обсерваториях также были простейшие часы. Первыми часами были солнечные часы. До XVII века для измерения времени широко использовались солнечные часы. Солнечные часы были разнообразны как по конструкции, так и по размерам. Например, в обсерватории Улугбека действовали солнечные часы высотой около 50 м. Вокруг гномона ставили точки на восход и заход Солнца в дни, когда Солнце всходит в той же точке повторно (весной и осенью). Это были первые календари, которые еще в каменный век довольно точно определяли продолжительность года (360 -365 дней). Самыми распространенными солнечными часами были часы с полярным гномоном.

В часах такого типа гномон располагается параллельно оси вращения Земли и ориентирован в направлении Полярной звезды (созвездия Малой Медведицы), расположенную около Северного полюса. Угол наклона гномона равен широте места расположения солнечных часов, соответственно на полюсах гномон будет располагаться вертикально, а на экваторе горизонтально. Данные солнечные часы часто еще называют парковыми. Их можно расположить на любой ровной поверхности загородного участка или парка, не затененного деревьями или другими строениями. Постепенно они превратились в декоративные украшения. Более двух тысячелетий солнечные часы украшали площади древних и средневековых городов. Солнечные часы устанавливались на фасадах зданий. Сохранились великолепные памятки архитектуры со старинными солнечными часами. Лучше всего, когда фасад здания располагается на Юг. В солнечных часах использовался постоянный периодический процесс вращения Земли.

Но такие часы хорошо работают лишь в солнечную погоду. В пасмурную погоду и ночью солнечные часы бездействуют. Поэтому наряду с солнечными часами в древности использовались часы, которые работали в любую погоду и в любое время суток. Это были песочные и водяные часы, использовавшие жителями еще Вавилона и Египта. Песочные часы на кораблях назывались склянками.

В песочных часах песок пересыпается из одного стеклянного резервуара в другой. До сих пор еще, например, в медицинской практике используются песочные часы, рассчитанные на 10, 15, 20 мин. Когда весь песок перельется вниз, достаточно перевернуть часы, и они снова "пойдут".

Так же действуют и водяные часы – клепсидры. В клепсидрах вода переливается из одного сосуда в другой. Клепсидры, как и солнечные они были разных размеров и конструкций. Некоторые из них рассчитывались на небольшие промежутки времени – 15-20 мин. Название часов происходит от сочетания двух греческих слов klepto – «красть, скрывать, брать» и «idor» – вода. Их название в переводе с древнегреческого означает «крадущая воду». В примитивном виде водяные часы были известны уже египтянам, у которых сохранились, вероятно, самые старые водяные часы в мире. Эти необычные часы стали причиной возникновения выражения «время истекло». Водяные часы, которыми пользовались на Руси, назывались «гидрологий». Они пришли к нам вместе с христианством и использовались в церковных обрядах. Первый на Земле будильник тоже был водяным. Считается, что его изобрёл древнегреческий философ Платон, чтобы созывать на занятия своих учеников. Прибор состоял из двух сосудов; в верхний наливалась вода, которая понемногу стекала в нижний, вытесняя оттуда воздух. И этот воздух, по задумке хитроумного Платона, по трубке устремлялся к флейте, и та начинала голосить. Достаточно громко, чтобы даже разбудить спящего. Скрытый механизм имел циферблат, показывающий время: периодически изнутри на металлическую решетку со звоном, падал шар. В полдень открывались ворота и выезжали рыцари. Вплоть до 17 века клепсидры широко применялись во всех сферах жизни.

Ньютон проявлял интерес к усовершенствованию конструкции часов. Галилей использовал их, изучая законы падения тел.

Преимущества водяных часов по сравнению с солнечными часами:

– Доведенные до совершенства выверенные конструкции сообщающихся сосудов.

– Удобства в пользовании в любое время суток.

– Определение более точного времени.

Недостатки:

– Древние клепсидры отсчитывали сравнительно большие промежутки времени.

– Римляне не контролировали минуты и секунды.

ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ:

– Водяные часы широко использовались и культурами Дальнего Востока. Именно водяными часами были первые китайские и индийские часы. На родине чая, в Индии, водяные часы носили красивое название «яла-янтра».

– Выражения, в которых время сравнивают с текущей водой: «сколько воды утекло», «ваше время истекло», «годы текут» и т. д. – это отголоски нашей исторической памяти.

Так как клепсидра могла показать, сколько времени прошло с конкретного момента, то она использовалась только в определенных областях. В суде клепсидры отмеряли время речи ораторов, а городская стража ориентировалась по водяным часам, когда пришел момент смены караула. Так как часы работали самостоятельно вне зависимости от каких-либо астрономических явлений, было удобно пользоваться ими ночью, когда не было возможности определять время по солнечным часам. В настоящее время клепсидра используется как элемент шоу во французской телеигре Форт Боярд. Часы, с подкрашенной синим цветом водой, применяются для измерения времени прохождения испытаний участниками конкурса. После команды о старте испытания, ведущий переворачивает водяные часы, которые и замеряют время, отводимое на выполнение задания.

Водяные часы производят и сегодня: Американская компания Bedol разработала часы Water-Powered

В попытках изобрести экологические чистые способы для получения энергии компания США – Bedol скоро запустит в массовое производство часы, которые работают на водной основе. Для их работы достаточно всего нескольких капель соленой воды, вливаемой в специальное отверстие. Точность их хода гарантирована в течение 10 лет. «Water-powered Clock Charcoal» работают на основе внутренней энергии с помощью заряженной воды. Механизм работает следующим образом: в момент взбалтывания воды, находящейся в часах, ее молекулы приходят во взаимодействие, тем самым ионизируются, после чего становятся источником небольшого ИСТОЧНИКА тока. Благодаря этому процессу обеспечивается питание электронного механизма на короткое время. Разработчики мотивировали свое изобретение положительным влиянием на окружающую среду. Суть проста – в мире производится и уничтожается огромное количество батарей, что приносит ущерб среде обитания. В странах Европейского союза и Америке усиливается и приобретает популярность движение по защите экологии. По этой причине, производители считают, что их продукт со значком «Eco-Friendly», будет иметь ошеломительный успех у сознательных граждан.