ПИПУНЫРОВ ИСТОРИЯ ЧАСОВ
.pdfвянный голубь Архистоса Тарейского; орел, о котором писал Павзаний; улитка Димитрия Фалерского; человек Птолемея Филадельфа и т. д.
Таким образом, автоматы и часы как бы дополняли друг друга.
Водяные часы после Ктезибия. В отличие от вавилонской астрономии, основанной на арифметических исчислениях, грече ская астрономия с самого начала носила геометрический и ме ханический характер. Об этом свидетельствует круговая орбита Анаксимандра, концентрическая сфера Евдокса, экцентрики и эпициклы Аполлония и Птолемея. Неотъемлемой частью грече ской астрономии были механические аналогии.
Примерно в III в. до н. э. начинается новый период развития греческой астрономии. Гиппархом и другими учеными были сде ланы точные наблюдения над положением небесных тел и про изведены сравнения этих данных с данными ранних вавилон ских и греческих наблюдений. Теории Аполлония и Птолемея имели в виду дать точное исчисление положения планет посред ством эпициклов и эксцентрических кругов.
Гномоника, как основа для конструирования солнечных и водяных часов, всегда находилась в связи с развитием астроно мии. Особенно явственно видно влияние достижений астрономии эллинистического периода на создание астрономических водя ных часов весьма сложного устройства. Они были основаны на использовании стереографической проекции, как и при создании астролябии. Их описание содержится в IX книге «Архитектуры» Витрувия, а реконструкция часов была выполнена уже в наше время Ремом.
Разобраться в устройстве этих сложных часов стало возмож ным после того, как были найдены обломки их циферблата в Зальцбурге. По заднему кружку с изображением созвездий Рем установил сходство описанных Витрувием часов, показывающих восход, с зальцбургскими, после чего уже было нетрудно ре конструировать весь механизм.
Эти часы, получившие название апохорических, дают бле стящее решение проблемы создания равномерного движения, показывающего неравные часы. В них сочетается глубина зна ний их конструктора с простотой устройства. Звезды движутся с постоянной скоростью, то же делает и диск. Солнце же своим движением вызывает увеличение или уменьшение продолжи тельности дня в течение года. Передвигая Солнце по маленько му небу, воспроизводимому в этих часах, можно было получить часы дня, изменяющегося из месяца в месяц по своей продол жительности.
«Мы не знаем,— пишет Драхман,— кто изобрел эти часы, но мы знаем имя человека, который мог их сделать,— Гиппарха. Он знал, как использовать аналемму, он изучал проекцию звезд ных карт, интересовался длиной года, временем восхода и зака та Солнца и другими вопросами, связанными с устройством не-
бесного механизма. Нет точных доказательств, что он изобрел эти часы, но это очень вероятно» [119, 26].
Зальцбургские астрономические часы. Во время земляных работ около Зальцбурга в 1897 г. был найден фрагмент брон зового диска, украшенного гравюрами; считают, что это часть астрономических водяных часов римских времен. Этот в высшей степени интересный экспонат, хранящийся в Каролино-Авгу- стиновском музее в Зальцбурге, имеет форму сектора, оба радиу са которого равны 42 см, а хорда—50 см; его толщина 3 мм, вес 5,5 кг (рис. 36). В центральной точке диска и у середины одного из радиусов есть следы двух отверстий диаметром около 35 мм, а по внешнему краю, угловая длина которого соответст вует 85°, можно различить следы 45 маленьких отверстий. На поверхности выгравировано несколько знаков, изображающих созвездие Андромеды, Персея и Возничего, а около края — зна ки Рыбы, Овена, Тельца, Близнецов; звезд нет. На обороте— названия знаков зодиака и соответствующие месяцы, написан ные по краям по латыни. Можно предположить, что диск дол жен был иметь диаметр около 1,20 м, а на внешней полосе, ко торой теперь нет, были нанесены дни (даты). По форме букв и по исполнению гравюр предполагают, что этот предмет отно сится ко времени между I в. до н. э. и III в, н. э.
Обломок диска стал предметом исследований—в итоге было установлено, что он выполнен в точном соответствии с астро номическими клепсидрами, описание которых содержится в тру де Витрувия «Архитектура» (кн. IX). Основываясь на этом описании и на гравюрах, обнаруженных на зальцбургском об ломке, удалось восстановить конструкцию и механизм древних часов (рис. 38).
В резервуары а и b, соединенные трубкой с, вода поступает по каплям; поплавок поднимается. Веревочка, одним концом соединенная с поплавком, а другим — с мешочком с песком, навита вокруг оси е так, чтобы сообщать ей вращательное дви жение, скорость которого зависит от количества воды, за день проходящей через резервуар а.
На конце оси е установлен диск f, служащий циферблатом, а за ним — круглый экран g, имеющий часовые деления.
Предмет, найденный в Зальцбурге (на рис. 38, а изображен штрихами), должен быть частью диска k, представляющего не бесную сферу; он соединялся с диском f и описывал вместе с ним оборот в один звездный день (около 23 ч 56 мин вокруг земного полюса h). Точка i представляет собой полюс эклипти ки, вокруг которого Солнце описывает видимый оборот в один тропический год, а расстояние от точки i до земного полюса h рассчитано по высоте полюса над горизонтом места.
Чтобы воспроизвести видимое дневное и годичное движение Солнца, в одном из отверстий, сделанных на дуге круга облом ка, соответствующей эклиптике, помещали золоченый шарик. А так как весь круг имел 182 отверстия, нужно было переме-
щать шарик каждые два или три дня на одно отверстие назад. Благодаря этому временной интервал между двумя последова тельными кульминациями оказывался продленным почти на 4 минуты, что давало дневному обороту его нормальную вели чину— 24 часа. В момент летнего солнцестояния шарик нахо дился в точке l, тогда дневной путь совершался по самой ма ленькой из концентрических окружностей экрана g, соответ ствующего тропику Рака; при зимнем солнцестоянии он нахо дился в точке т и описывал свой дневной путь по самой боль шой из концентрических окружностей экрана g.
На рис. 37, а, представляющем стереографическую проекцию небесной сферы, окружность п изображает дневное движение Солнца при пересечении им экватора (моменты равноденствий), в то время как четыре другие концентрические окружности, обозначенные пунктиром, соответствуют дневному движению Солнца, когда оно пересекает восемь других знаков зодиака.
При равноденствиях золоченый шарик помещался в одну из двух точек пересечения эклиптики с экватором. 12 положений Солнца на эклиптике при прохождении им 12 знаков зодиака изображены 12 точками пересечения эклиптики с радиусами, идущими из полюса h и отстоящими друг от друга на 30°.
Экран g состоял из двух металлических окружностей, диа метры которых соответствуют положениям золоченого шарика, когда он находится в точках l и т в моменты двух солнцестоя ний. Эти окружности были соединены серией металлических треугольников (см. рис. 38, б), из которых один rr пересекал весь экран, представляя собой горизонт Зальцбурга. В то время как 22 других соответствовали: одни — часам дня, другие —часам ночи. Протяженность этих линий получена с учетом широты ме ста, для которого данные часы были предназначены, и с учетом продолжительности светлого дня в моменты прохождения Солн цем 12 знаков зодиака. При условии, что движение оборота диска соответствовало бы точно звездному дню, создавалась возможность наблюдать по этим часам все часы дня и ночи, время восхода, захода и кульминации Солнца и созвездий, так же как и положение Солнца в зодиаке.
Принимая во внимание весьма значительные размеры, кото рые должен был иметь этот инструмент, можно пред положить, что он был предназначен для общественного пользо вания и установлен на одной из площадей Зальцбурга. На сколько нам известно, описанный обломок представляет собой единственную деталь античных часов подобного рода. Тем бо лее досадно, что последующие раскопки, произведенные в Зальц бурге, не дали результатов.
Водяные часы Древнего Рима. Первые водяные часы в Риме устроил Сципион Назика в 159 г. до н. э. Помпеи имел водяные часы, которые славились богатым украшением из золота и драго ценных камней.
Рис. 36 Обломок зальцбургских астрономических водяных часов, найденных в 1897 г.
Рис. 37. Модель зальцбургских водяных астрономических часов
Рис. 38. Стереографическая проекция небесной сферы на циферблате зальц бургских астрономических часов
а — циферблат часов; б — цифровые деления
Одни из таких водяных часов —часы со стрелкой и цифер блатом описывает Витрувий (рис. 39). В сосуд ABCD из ре зервуара поступает вода, регулируемая по временам года. В со суде находится поплавок Е, с которым соединена штанга EF, имеющая зубцы в верхней части. Эти зубцы приводят в движе ние зубчатое колесо G, к которому присоединена стрелка Н. Штанга за каждый час поднимается на один зубец и поворачи-
вает зубчатое колесо и стрелку на одно деление. За день, от восхода Солнца и до захода, стрелка прохо дит весь циферблат от I до XII. В случае необходимости стрелку мож но было установить на ночь.
В Риме часы были очень распро странены; на пиру Трималхиона, описываемом римским писателем I в. н. э. Петронием (время правле ния Нерона), говорят о них, как о чем-то обыкновенном. Трималхион советует своим приближенным по ставить после его смерти «в середи не (погребальной урны. — В. П.) — часы, так чтобы каждый, кто поже лает узнать, который час, волей-не волей прочел мое имя» [49, 281].
Для измерения равных |
отрез |
Рис. 39. Римские водяные часы |
|
ков времени применяли обыкновен |
|||
|
|||
ную клепсидру (например, |
в суде, |
|
в лагере). По количеству воды, вытекшей из клепсидры, опре деляли одинаковые промежутки времени. Так, Плиний Старший говорит о 16 (по другому источнику — о 24) клепсидрах, из ко торых вода вытекала в продолжение пяти часов. Чтобы изба вить себя от труда смотреть на солнечные часы, водяные или пе сочные, богатые римляне возлагали эти обязанности на особо го служителя, провозглашавшего во всеуслышание: «Теперь та кой-то час!».
Глава III
ЧАСЫ СРЕДНИХ ВЕКОВ
Развитие солнечных и водяных часов в ранней средневековой Европе
Античное наследство — юлианский календарь, солнечные и во дяные часы—перешло к европейцам. В ранний период средне вековья в Западной Европе не знали других часов, кроме сол нечных и водяных; притом вторые были менее распространены, чем первые. Примерно в XIII в. появляются песочные часы, которые (начиная с XIV столетия и позже) в странах Западной Европы получают значительное распространение, иногда вза мен водяных часов.
Поэтому ранний период средневековья не только ничего но вого не принес Западной Европе, но даже многое из наследия прошлого было потеряно. По справедливому утверждению И. А. Гейберга, «Запад получил только тощее научное насле дие римлян, да и распоряжался им лишь в той мере, в какой позволяло ему варварство и церковь» [58, 104].
Но даже в эпоху упадка Римской империи имелись отдель ные попытки возродить интерес к западно-римской культуре. Такова была в Италии эпоха царствования Теодориха—короля остготов (493—526). Последний в какой-то мере был знаком с римской наукой и культурой. Он приближал к себе просвещен ных людей, таких, как философ Боэций, историк сенатор Кассиодор и др. При нем сохранилось и искусство создания солнеч ных и водяных часов. По просьбе бургундского короля Гундибальда Теодорих посылает ему водяные и солнечные часы. По этому поводу Теодорих писал: «Часто малыми вещами можно достигнуть большего, чем значительными богатствами. Бур гундский государь настоятельно просил нас прислать орологии (часы.— В. П.), размеряемые течением водяной струи, а так же другие, отсчитывающие время под светом Солнца. Он про сил одновременно прислать мастеров этого дела». Чтобы уста новить добрососедские отношения, Теодорих посылает Гундибальду в качестве подарка солнечные и водяные часы, а так же часовщиков, т, е. все то, что тот просил у него. Вместе с эти ми подарками было ему послано письмо, написанное рукой сек ретаря Теодориха Кассиодора, где содержались следующие рас суждения и пожелания: «Смутно проходит,— писалось там,— круговорот жизни, если неизвестно точное средство ее расчле нения. Человеку свойственно искать для своего быта верного и твердого указателя». И далее: «Владейте же в вашей собствен ной отчизне тем, чем вы некогда владели в городе Риме. Да
научится, под вашим |
управлением, Бургундия |
всматриваться |
|
в тончайшие явления, |
(деликатнейшие) |
предметы, хвалить изо |
|
бретательность древних. Пусть в делах |
своих |
разграничивает |
она участки дня, полагая им точные границы» [64, 66].
Не следует думать, что в самой Италии во время Теодориха часы и искусство создания солнечных и водяных часов были широко распространены. Нет, часы тогда еще не стали предме том быта, о них писали и говорили как о редкости, вызывавшей любопытство и удивление. Этого не избежал и сам Кассиодор, хотя он был высокообразованным человеком. Для него часы являлись предметом высшего искусства.
Правда, и, с точки зрения Кассиодора, философская подго товка не всегда необходима для часовщика. Искусство это «грубым способом осуществляют и невежды», однако имеется огромная разница между ремесленниками и теми, кто свое ис кусство основывает на науке, кто входит в него «через четверо дверей математики». Кассиодор хочет сказать, что подлинный часовщик опирается на знания арифметики, геометрии, астро-
номии и механики. Эти мысли он высказывает в письме к Боэ цию, когда от имени Теодориха направляет в 507 г. тому заказ на изготовление солнечных и водяных часов. Он высказывает твердое убеждение, что научная и философская подготовка Боэ ция дает ему все возможности для успешного выполнения за каза, и без меры расточает похвалы знаниям и таланту Боэция. Кассиодор ставит перед ним две следующие задачи.
«Первые часы вы сделайте так, чтобы палочка—указатель дневного времени — показывала часы [отбрасываемой ею] ма лой тенью. Таким образом, неподвижный и малый радиус, на мечая путь, который пробегает чудесное величие Солнца, вос производит его течение, само не зная движения. Если бы свети ла почувствовали это, они исполнились бы зависти и изменили свой путь, не желая терпеть такого посмеяния. В чем же чудо самих дневных часов, движимых светом, если их показывает тень..?» [115,27].
«Второй орологий,— пишет далее Кассиодор,—должен ука зывать часы без помощи солнечных лучей, деля на части ночь. Он ничем не обязан светилам, выражая расчет неба течением вод. В их движении показывает он обороты неба. Так труд муд рых стремится познать силу природы. Механизм стремится ее воспроизвести — из противоположных стихий... Механик — товарищ природы, разгадывающий скрытое, в явном открываю щий новую сторону, играющий чудесами...» [64, 65].
В конце жизни Кассиодор, спасаясь от бурь и ненастий свое го времени, ушел в монастырь, где организовал переписку мона хами старинных рукописей, сохранившихся от античных времен. Работа велась по часам и требовала применения подходящих средств измерения времени.
«Допустимо ли [в ваших занятиях],— писал Кассиодор,—пре зреть мерило часов? Я приспособил для вас, вы знаете, два орология. Один, где указателем является солнечный свет. Дру гой—водяной. Здесь часы отмечены и днем, и ночью. Ведь и днем иногда нет солнечного света, и то, о чем умолчал его пла мень, чудесно являет вода. И то, что разделено в природе, гар монически сочетает людское искусство, побуждая к размерен ному труду его воинов» [66, 20].
Кассиодор упоминает об изготовленных им солнечных часах для монастыря в Лангедоке.
Монастырь Кассиодора не походил на бедные монастыри бе недиктинцев. Это был благоустроенный монастырь, где имелись сады, водопровод, бани, рыбные садки, солнечные и водяные часы. Особое же его украшение составляла богатая библиотека.
С середины VI столетия просвещение стало клониться к упадку даже в самой Италии. Робертсон правильно отмечает, что «в Западной Европе к концу VI столетия едва ли разраба тывалась какая-либо другая литература, кроме церковной»
Солнечные и водяные часы нужны были для регулирования церковных служб и занятий в монастырях. Несмотря на это, в конце VI в. они имелись, по-видимому, только в некоторых круп
ных |
церквах и монастырях; |
подавляющее большинство церк |
|||
вей |
и монастырей, особенно |
в ранней |
средневековой |
Галлии, |
|
были лишены их. Во всяком |
случае, |
писатель VI в. |
епископ |
||
Григорий Турский (ок. 540—594 гг.) |
в |
своей «Liber der cur si- |
bus ecclesiastic» рекомендует определять время для ночных мо литв в монастырях не по приборам времени, а по звездам. Имея в виду поставить астрономию на службу духовенству, Григорий Турский перечисляет, в какое время появляется та или иная звез да и как по звездам определять время; при этом он даже не упо минает о часах, как будто их и не было.
Но само по себе стремление Григория Турского поставить астрономию на службу духовенству достойно того, чтобы его отметить. Оно явилось некоторой вехой на том пути превраще ния светских наук в отрасли богословия, на котором позже под визались Беда Достопочтенный, Алкуин, Рабан Мавр и нако нец Герберт.
Еще более непонятно отсутствие упоминания о часах у дру гого писателя, который жил и писал позже Григория Турско го,—у Исидора, епископа Севильского (занимал кафедру с 595 до 636 г.), усердного собирателя технических и культурных редкостей своего времени. В его «Этимологиях» нет даже наме ка на существование часов, хотя мы и находим здесь определе ние слова hora. В главах, посвященных астрономии и времени,
имеются рассуждения о движении и действии |
Солнца, о дне, |
ночи, часах и моментах, об инструментах и |
утвари — домаш |
ней и садовой, об убранстве стен, о разных видах ремесел, но нигде Исидор Севильский не произносит слова «солярий» или «орологий».
Но не только Григорий Турский и Исидор Севильский мол чат о существовании часов в Галлии и Испании в VI—VII вв. Молчит об этом и археология континентальной заальпийской Европы. Солнечные часы от раннего средневековья дошли до нас только из Ирландии и Англии, а не из Галлии и Испании.
В то время, когда на континенте Западной Европы про исходили вторжения варваров (так римляне называли герман ские племена) и варварство почти смело последние остатки ан тичной культуры, в Ирландии, а потом и в Англии в тиши мо настырей нашла убежище античная наука. Но ее стали приспо сабливать для нужд церкви.
«С солнечными часами,—правильно отмечает Ф. Данне- ман,—познакомился германский культурный мир также лишь благодаря древним. Впервые это имело место в Англии и Ир ландии в VII столетии» [13,314], Монастыри Ирландии были на селены весьма густо: так, в Бангоре близ Честера насчитывалось до двух тысяч монахов. Монахи занимались изучением латин-
ского и греческого языков, астрономией, переписыванием книг не только духовного, но и светского содержания. Особенное раз витие получила у них архитектура, в том числе установка сол нечных часов.
Ирландия наиболее богата древними солнечными часами. Они встречаются на кладбищах в виде каменных глыб различ ных размеров, с циферблатами в виде полукружий, исчерченных часовыми линиями. Лишь на некоторых из них, притом более поздних, видим мы привычные нам деления на 12 часовых ли ний.
Христианство в Англии получило распространение среди англосаксов в начале VII в., позже, чем в Ирландии, куда оно пришло из Галлии еще в начале III в. Кельтская церковь в Бри тании и Ирландии имела большое сходство с первобытной хри стианской церковью. Обращение англосаксов в христианство в конце VI —начале VII в. происходило по инициативе папы Гри гория Великого. Когда английская церковь получила свое иерархическое устройство по образцу католической церкви, это явилось причиной неравной борьбы между новой церковью, ос нованной Римом, и старой британской церковью. Эта борьба кончилась подчинением последней римско-католической церкви. Воинствующая католическая церковь в Англии начала учреж дать школы и монастыри, чтобы вырвать из рук приверженцев старой британской церкви последнее оружие своих противни ков— научное образование. Монастыри стали центрами учено сти и образованности в Англии. «Некоторые монастыри,— пи шет А. Мортон,— особенно монастыри Нортумбрии, показыва ли образцы учености. Именно в одном из таких монастырей в Джорроу жил и работал Беда, самый образованный человек Европы своего времени, первый и один из крупнейших истори ков Англии» [73, 46].
Беда Достопочтенный (673—735) — один из виднейших уче ных раннего средневековья. Сочинения его касались всех обла стей тогдашнего знания, в них не обойдены и вопросы космоло гии и астрономии, содержится описание устройства астролябии и солнечных часов («делать солнечные часы из металла и де рева с шестью сторонами, каждая с гномоном» [108, 392]).
Беде Достопочтенному было где и у кого учиться искусству создания солнечных часов. Это искусство находилось на доста точно высокой ступени развития уже у ученых британских мо нахов.
В Англии от англосаксонских времен сохранилось большое количество солнечных часов. В качестве примера можно при вести часы над дверью древней церкви Бишонстона (графство Суссекс), которые отнесены к VII в. (рис. 40). Тяжелая камен ная доска, заканчивающаяся закруглением, несет в верхней ча сти циферблат в виде полуокружности, разбитой на 12 делений 13-ю радиусами, из коих пять, соответствующие каноническим
Рис. 40. Солнечные часы над дверью древней церкви Бишонстона
Рис. 41. Солнечные часы на Киркдельской церкви