ПИПУНЫРОВ ИСТОРИЯ ЧАСОВ

Рис. 83. Монастырские водяные часы XIII столетия

В средние века в Западной Европе имели распространение водяные часы особого устройства, описанные в трактате монаха Александра. Барабан, разделенный стенками на несколько ради­ альных продольных камер (рис. 85), вращался вокруг оси, на которой с обеих сторон были намотаны тонкие шнуры, свобод­ ными концами привязанные к вершине двух столбиков с цифер­ блатами. Столбики и служили циферблатом. За 24 ч барабан опускается до самого низа. Завод часов осуществлялся путем

Рис. 84. Старинные водяные часы, бытовавшие до XVIII столетия

подъема оси барабана с помощью особой ручки до верха столби­ ков.

Устройство барабана показано на нижней схеме. Он разде­ лен перегородками 1—5. Четвертая часть барабана заполнялась водой, которая через маленькие отверстия в перегородках посте­ пенно переходила из одного отделения в другое, чем обусловли­ валось вращение барабана вокруг оси. Сила тяжести воды дей­ ствовала постепенно, по мере того как опорожнялось одно отде­ ление и наполнялось другое. Перемещение воды происходило справа налево. Вода, находящаяся в нижних отделениях (С, D, Е), играла роль противовеса и не позволяла барабану быстро опускаться вниз под действием собственного веса.

Внутренняя часть барабана не имела сообщения с водяным пространством, но, когда происходил завод часов, она могла со­ единяться с ним посредством трубочек, из которых на рисунке показана одна (а). С помощью этих трубочек можно было регу­ лировать ход часов. Конструирование подобных водяных часов было связано с затратой большого труда — вычислением толщи­ ны оси, емкости каждого отделения, размера отверстия, количе­ ства воды и т. д.

Делла Порта приводит описание и рисунок водяных часов, состоящих из стеклянного колокола и резервуара. Колокол по­ мещен над резервуаром, наполненным доверху водой. Вода под действием воздуха, поступающего через отверстие, опускается. По уровню опускания воды и отметкам на стекле колокола и су­ дили об истекшем времени.

В XVI столетии на площади св. Марка в Венеции были уста­ новлены водяные часы, которые ежечасно автоматически воспро­ изводили сцены появления волхвов, приветствовавших деву Ма­ рию, и появление мавров; ударами в колокол последние отмеча­ ли истекшие часы.

Нельзя не упомянуть о водяных часах XVII столетия из музея г. Клюни во Франции (рис. 86). Их высота 57 см. Вода вытека­ ла небольшим фонтаном; по изменению его высоты судили об истекшем времени. Подобными часами пользовались в некото­ рых монастырях.

В 1615 г. француз де Кус сконструировал механические водя­ ные часы (рис. 87), которые, по уверению изобретателя, были ос­ нованы на использовании принципа вечного двигателя. Под дей­ ствием рычага открывался и закрывался клапан, регулировав­ ший поступление воды для приведения в действие храпового ко­ леса с собачкой, которое, в свою очередь, приводило в действие ось со стрелкой.

После появления маятниковых часов во Франции была сделана попытка, хотя и без достаточного успеха, регулировать ход маят­ никовых часов силой падения воды (рис. 88). Из трубы вытекает вода и наполняет до определенного постоянного уровня водоем; излишек воды вытекает через трубку. Из водоема вода попада­ ет в особое устройство, регулирующее ход маятника. Оно состо-

Рис. 85. Водяные часы с перемещающимся по шкале барабаном. Рис. 86. Водяные часы из музея,г. Клюни {Франция)

Рис. 87. Водяные часы де Киса. 1615 г.

Песочные часы. В древно­ сти песочные часы наряду с водяными применялись только при астрономических наблюдениях. Известно, что Гиппарх исполь­ зовал их во время своих наблюдений. Архимед уже упоминает о существовании песочных часов и дает их описание. Извест­ ный немецкий ученый XIX в. Винкельман описывает барельеф, на котором изображена свадьба Фетиды и Палея; на нем пред­ ставлен Марфей с песочными часами в левой руке.

Песочные часы, однако, не могли быть приспособлены для из­ мерения «неравных» зимних и летних часов, по которым жили люди древнего мира. Они не могли войти в быт и в средние века, пока Европа не перешла на исчисление времени по равноденст­ венным часам.

Распространение песочных часов в Западной Европе относит­ ся к XIV—XIX вв., хотя имеются бесспорные свидетельства о появлении их уже в XIII в.

В развитии конструкции песочных часов в Западной Европе можно отметить три основных этапа.

На первом этапе песочные часы состояли из двух отдельных сосудов-«луковиц», которые разделялись металлической пласти-. ной с маленькими отверстиями. Вместе с тем они были соедине­ ны посредством сургуча или накладки пластыря, т. е. составляли один комплект.

На втором этапе (после 1750 г.) песочные часы уже представ-

Рис. 89. Песочные часы обычного типа

Рис. 90. Комплект из четырех песочных часов с циферблатом

ляли собой единое устройство, и оно оказалось вполне целесо­ образным. В одном из сосудов сохранилось отверстие, которое было закупорено пробкой.

На третьем этапе (с 1800 г.) в обиход вошли песочные часы, у которых отверстие было ликвидировано стеклодувом, так что они стали воздухонепроницаемыми [43, 147].

На рис. 89 дан стандартный тип песочных часов. Они состоят из двух расположенных один над другим стеклянных сосудов, соединенных между собой узким горлышком. Промежуток вре­ мени измеряется продолжительностью истечения тонкого песка из верхнего сосуда в нижний. После того как весь песок пересып­ лется в нижний сосуд, часы в случае необходимости нового за­ мера переворачивают.

Уже в XIV столетии появляются песочные часы, снабженные четырьмя сосудами: первый сосуд опоражнивался в течение чет­ верти часа, второй — в течение получаса, третий — в течение трех четвертей часа, а последний — в течение целого часа. Такие пе­ сочные часы снабжались циферблатом. На нем стрелка передви­ галась служителем на час вперед, когда поворачивался послед­ ний сосуд, т. е. по истечении часа (рис. 90). По этим часам мож­ но было знать не только когда истекал час, но и который час.

Песок для песочных часов готовился из мрамора путем дроб­ ления, размалывания и соответствующего просеивания. Это тре­ бовало большого умения и тщательности.

В Западной Европе эти примитивные измерители времени были в большом ходу еще в XVII столетии. Так, во французском журнале «Mercure Galant» за октябрь 1678 г. было напечатано, что «большинство кабинетов пользуются песочными часами». В Нюрнберге тогда существовал специальный цех часовых масте­ ров по изготовлению песочных часов. Интересно отметить, что иногда носили эти часы, прикрепляя их к колену,— так удовле­ творялась потребность в переносных часах, поскольку механи­ ческие часы (карманные) из-за своей дороговизны были мало­ доступны.

Всудоходстве песочные часы применялись еще в XVIII — на­ чале XIX в. Сохранившееся на флоте выражение «бить склян­ ки» означало момент окончания песка в часах и переворачива­ ния «склянок», что отмечалось боем колокола.

Всредние века песочные часы красиво оформлялись, оправы часто делались из серебра и золота, украшались драгоценными камнями. Сосуды для песка часто изготовлялись из горного хру­ сталя. Нередко часы украшались сценами на библейские темы.

ВРоссии песочные часы были давно известны. И. Е. Забелин

вкниге «Домашний быт русских цариц» приводит данные о том, что в числе вещей, конфискованных Иваном Грозным в Новго­ роде, в большом количестве встречаются песочные часы.

Сохранилась опись товаров, предъявленных неким Гаврилою Петровым в XVII в. на таможенной заставе. По этой описи уста­ навливается, что «на санях в 5 кульках да в мешке 7 пуд семени белого, в мешочке рассадного семени, в мешочке пуху гусиного-. Он же явил по вязниковой выписи 3 пары пистолет, 16 тростей, ларчик камений, 11 часов песошных» [96, 44—45].

ВМорском уставе Петра I в главе 42 «О компасном масте­ ре» имеется указание: «Ему же [компасному мастеру] делать пе­ сочные часы и смотреть, чтобы право (т. е. правильно.— В. П.) ходили и чтобы не было чего из припасов туне [зря] истрачено».

Применение песочных часов на парусных судах со времен Петра I в связи со значительным развитием мореплавания при­ обретает исключительно важное значение. Они нужны были на судах не только для того, чтобы отбивать «склянки», но и чтобы измерять скорость корабля посредством лага. Для нужд флота они изготовлялись в мореходных мастерских. На русских кораб­ лях песочные часы были в употреблении еще во второй половине XIX в., после чего вместо них были введены морские часы (ба­ лансового типа).

Огневые часы. Нередко для определения времени применя­ лась продолжительность сгорания восковых и других свечей. Ассер — биограф английского короля Альфреда Великого (871— 901) —сообщает, что Альфред пользовался свечами для распре­ деления дневной работы. Каждая свеча сгорала полностью за че-

тыре часа; ее помещали внутри фона­ ря, сделанного из дерева с оконцами из тонкого рога, чтобы защитить от сквоз­ няков.

Людовик IX (1215—1270) также пользовался таким способом определе­ ния времени. «Каждый день, — говорит исповедник королевы Маргариты, — он изнывал в своей комнате и в это время была зажжена свеча определенной дли­ ны, достигавшей почти трех футов, и, пока она горела, он читал библию, а когда свеча подходила к концу, вызы­ вался один из его священников».

Карл V также пользовался разме­ ченными свечами. Он имел в своей ча­ совенке пылающую свечу, разделен­ ную на двадцать четыре части, и были особо уполномоченные люди, которые приходили к нему и докладывали, до какого деления догорела свеча, в зави­ симости от чего он назначал, что нуж­ но делать.

размеченную свечу в качестве будильника. Они вонзали булав­ ку в свечу и прикрепляли к ней посредством нити железный предмет. Когда свеча сгорала до этого места, железный пред­ мет падал на пол и будил путников.

На рис. 91 показана лампа в виде проградуированного сосу­ да с маслом, которая также употреблялась для приблизитель­ ного измерения времени. Несколько таких примитивных прибо­ ров времени можно встретить в музеях Европы. Один из них в свое время входил в коллекцию музея Нюрнберга, а теперь на­ ходится в музее Вашингтона.

Солнечные, водяные, песочные и огневые часы были весьма ограничены в своем применении. Солнечные часы не могли ис­ пользоваться в пасмурное время. «Показывают только светлые часы»,— часто писалось на их циферблатах. Водяные часы тоже были ограничены в применении. При температуре ниже нуля вода замерзала. Поэтому вместо водяных часов астрономы при­ меняли ртутные часы. В песочных часах, устроенных на принци­ пе клепсидры (вытекание вместо воды песка), песок не мог не­ прерывно пересыпаться, их надо было периодически переверты­ вать. К тому же нельзя было быть уверенным, что истечение воды, ртути и песка совершается действительно равномерно. Примесь грязи в воде, ржавление труб, засорение отверстий, ошибки в разметке циферблата — все это серьезно отражалось

на точности показаний. За всеми этими часами требовался не­ прерывный уход.

Все типы ранних часов не были универсальными. Эти есте­ ственные ограничения в измерении времени были сняты только тогда, когда появились совершенные по конструкции механиче­ ские часы. С их появлением «производство равномерных движе­ ний» для измерения времени стало зависеть не от естественных ограничений, налагаемых природой, а только от искусства че­ ловека, от развития науки и техники.

В течение древней и средневековой истории были полностью исчерпаны все возможности для развития техники измерения времени на основе усовершенствования солнечных, водяных, пе­ сочных и огневых часов. Создание более прогрессивных конст­ рукций часов на их основе уже было невозможно. Между появ­ лением механических часов и развитием солнечных, водяных, пе­ сочных и огневых часов нельзя установить прямой преемствен­ ности. Появление механических часов знаменует такой скачок или революцию в технике измерения времени, которые могут по­ казаться чудом, если не учитывать столь важный источник, как развитие точной механики в связи с созданием астрономических приборов и устройств — астролябии, армиллярные сферы, не­ бесные глобусы, астрономические вычислительные приборы со сложной механикой и т. п. Не без основания поэтому историк техники Прайс мог заявить, пользуясь образным языком, что «механические часы являются не чем иным, как ангелом, упав­ шим из мира астрономии». I

Поэтому нужно считать неправильным довольно распростра­ ненное утверждение, будто механические часы могли появиться в результате естественной эволюции конструкции водяных часов. Сами по себе водяные часы не могли служить основой для появ­ ления механических часов. Наоборот, если иметь в виду развитие водяных часов в Западной Европе, то здесь значительный прог­ ресс в их устройстве был достигнут не до появления механиче­ ских часов, а после него. Только с этого времени для воспроиз­ водства разнообразных механических движений стали в водяных часах широко пользоваться зубчатой передачей. На мусульман­ ском Востоке тоже не имелось необходимых потенциальных возможностей для появления механических часов на основе раз­ вития водяных часов, хотя здесь это искусство было доведено до большого совершенства. Одним из непременных условий для появления механических часов, хотя и не единственным, было применение зубчатой передачи, но там она применялась не столь­ ко в водяных часах, сколько в астрономических приборах.

Хотя в средневековом Китае имелось больше, чем где-либо, возможностей для появления механических часов на основе со­ вершенствования, конструкций водяных часов и применения для регулирования их хода таких спусковых устройств, как в ба­ шенных астрономических часах Су Суна, но и там их развитие не привело к созданию механических часов.