Добрий вечір, шановні відвідувачі сайту "Дом цікавих фактів"!
водяний годинник
Автор статті: Іван Сухарєв
Дата: 2013-08-20
Необхідність ділити день на частини виникла давно, спочатку вона була пов'язана з релігійними обрядами і ритуалами. Надалі з'явилися «робочі години», «годинник відпочинку», «час прийому їжі» і т.д. Розпорядок дня контролювався за сонячним годинником, які були винайдені в 3-му тисячолітті до н.е. і невпинно удосконалювалися протягом багатьох століть. У процесі свого розвитку сонячний годинник показували вельми точний час, але, при всіх своїх перевагах, обов'язкова умова їх роботи у вигляді Сонця істотно обмежувало сферу застосування сонячного годинника.
Тому з давніх-давен існувала необхідність в такому інструменті вимірювання часу, який міг би використовуватися протягом і дня, і ночі. При цьому абсолютно іншим повинен бути сам принцип підрахунку часу. Так і з'явилися в Стародавньому Вавилоні перші водяний годинник. Вони представляли собою циліндричну посудину, наповнений водою, з отвором в нижній частині, через яке і витікала вода. Спочатку, до поділу доби на 24 години, одиницею відліку часу був факт спорожнення судини - про це жителям гучно повідомляли глашатаї. За світловий день цей захід відбувався кілька разів. Вночі такий годинник використовувалися для своєчасної зміни дозорних - кожен охоронець знаходився на посту до тих пір, поки вода є в посудині. Після закінчення води посудину знову наповнювали до країв, і нова зміна воїнів забезпечувала міцний і здоровий сон жителів міста.
Незабаром з'явилася необхідність ділити період повного звільнення судини від води на кілька частин, тому на стінці судини стали наносити ділення, які відповідали вже шкалою сонячного годинника. При цьому було виявлено, що при використанні циліндричних судин перші і останні години були нерівними між собою - впливало тиск стовпа води на швидкість витікання. Доводилося наносити поділу на різній відстані один від одного. Цей процес вимагав складної калібрування і був в результаті своїй не зовсім зручний при підрахунках. Тому в Стародавньому Єгипті для водяних годин стали використовувати судини у формі усіченого конуса. У цьому випадку рівень води «випливають» годин був пропорційний площі поперечного перерізу судини, тому вода з нього витікала рівномірно, і часові позначки можна було робити на однаковій відстані одна від одної. Один з таких судин був знайдений в 1940 році в храмі Амона, час його використання віднесли до періоду Середнього царства, а саме до царювання Аменхотепа III (1415-1380гг. До н.е.).
Для виготовлення таких «стікали» судин використовувався математичний розрахунок усіченого конуса, в якому діаметр основи ставився до висоти, як 1: 3. Справедливості заради слід зазначити, що більш точним є відносно 2: 9, а ідеальною формою водяних годин був би параболоїд. Але, незважаючи на невелику похибку, водяний годинник чудово виконували свою функцію - заміщати сонячний годинник вночі, в похмуру погоду, в приміщеннях без природного освітлення. Найбільш значною проблемою підрахунку часу за допомогою водяного годинника була різна тривалість години влітку і взимку. Тому на стінках посудини стали робити не одну годинну шкалу, а дванадцять - відповідно для кожного місяця. Водяний годинник могли бути не тільки стікаючи, а й наповнюється. Останні складалися з двох судин: з першої ємності, зробленого за всіма правилами стікали водяного годинника, вода по трубці потрапляла в другій посудину з поділками. Наповнюваний посудину, як правило, був циліндричної форми, але міг бути і довільної, тоді його шкалу необхідно було калібрувати витікаючими годинами зі шкалою або ж сонячним годинником.
У Китаї водяними годинниками користувалися приблизно з 2500 року до н.е. Широке поширення отримали годинник, що складаються з двох і більше чаш, послідовно з'єднаних між собою. Окремі екземпляри годин іноді вражають винахідливістю майстрів і їх нестандартним підходом. Так, наприклад, існували годинник з декількома чашами, остання з яких не мала шкали, а стояла на вагах. Треба ж придумати таке - зважувати час! Один фунт води в такому годиннику відповідав 100 хвилин (1 «ке» в китайському варіанті).
У Стародавній Індії повсюдно використовувалися так звані «занурюються» водяний годинник. У широку ємність, наповнену водою, встановлювали менший за розміром порожній посудину з отвором в дні. Час заповнення судини було одиницею виміру часу. Форма порожнього судини відрізнялася різноманіттям і залежала лише від фантазії майстра. Так, наприклад, був годинник, в яких мірилом часу був потопаючий корабель. Так, вельми незвично - затонув один корабель, значить, пора обідати, три корабля - всім відбій.
Давньогрецький період життя водяних годин починається з V століття до н.е. Греки їх використовували в абсолютно різних сферах діяльності. У суді водяний годинник відміряли час виступу ораторів, доктора з їх допомогою вважали пульс, вчені проводили досить цікаві досліди. Так, наприклад, філософ Емпедокл (490-430гг. До н.е.) за допомогою клепсидри (так називали стародавні греки конструкцію водяних годин, поєднавши два слова: «брати» і «воду») довів матеріальність повітря. У його випадку клепсидра представляла собою закриту посудину з одним отвором угорі і з декількома - внизу. Закривши верхній отвір і погрозив посудину в воду можна було спостерігати, що нічого не відбувається. Але варто прибрати верхній затвор, як вода почне заповнювати посудину, усередині якого утворюється безліч повітряних бульбашок. До цього наукового досвіду речовинність повітря піддавалася великому сумніву.
У Стародавній Греції способи виготовлення водяних годин, будемо називати їх тепер по-грецьки - клепсидрою, почали поєднуватися з науковими досягненнями. Це призвело до значного прогресу годинної майстерності і перетворенню його в годинне мистецтво. На окремому щаблі розвитку водяних годин в Стародавній Греції, а правильної буде сказати - на окремому постаменті, знаходяться водяний годинник-будильник Платона. У цій конструкції вода через рівні проміжки часу витісняла певний обсяг повітря, який кидався по трубці до флейті. Лунав звук, яким Платон оголошував про початок або про завершення занять в Академії своїм учням. Прилад Платона є вельми значущим винаходом ще й тому, що вперше в гідравліки був застосований принцип реле.
Таким же принципом через багато століть, в 1500г., Скористався при створенні свого будильника Леонардо да Вінчі. Причому про будильник Платона він нічого не знав. Цікавий факт. Існує безліч винаходів і відкриттів, зроблених різними людьми незалежно один від одного, але, як правило, часовий інтервал між ними або відсутня, або дуже незначний. А в нашому випадку він гігантський - близько двох тисячоліть (без одного століття, якщо вже бути точними)!
Через 200 років після роботи Платона інший давньогрецький вчений - Ктезібій - значно вдосконалив і ускладнив конструкцію клепсидри. Його годинник представляли собою порожнисту колону. Верхня частина колони була циферблатом, на якому по спіралі були нанесені часові позначки з урахуванням різної тривалості денних і нічних годин влітку і взимку. У нижній частині колони знаходився механізм водяного годинника, що складається з поршня з циліндром, двох шестерних передач, сифона і сполучних труб. Біля підстави циферблата були встановлені два херувима. Один з них був «плакальниками» - капаючі з його очей сльози поступово наповнювали невеликий басейн, з якого вода надходила в циліндр з поршнем. Другий херувимчик був закріплений на поршні і був (а точніше, жезл в його руці) безпосередньо покажчиком часу. Вода надходила в циліндр, видавлювала поршень, херувим піднімався до позначки відповідного години. Після цього спрацьовував сифон, циліндр звільнявся від води, і все починалося спочатку. Більш того, очі плаче херувима були обрамлені дорогоцінними каменями, запобігаючи передчасному зносу отворів від водяній корозії. Водяний годинник Ктезібій володіли великою точністю, що дозволило їх використовувати для астрономічних спостережень.
Годинники Архімеда мали ще більш складну конструкцію, хоча в основі працювали на тих же принципах, що і годинник Ктезібій. У центрі композиції знаходилися два гірських схилу, серед яких росло дерево. Серед коренів дерева були нори, а на гілках сиділи маленькі пташки. У верхній частині колони знаходилося дванадцять дверей, людське обличчя, кат з мечем і дванадцять бранців, закутих у ланцюги. Щогодини відбувалося цілу виставу: з дзьоба ворони в мідний таз випадав металева кулька, очі на обличчі змінювали свій колір, кат рубав голову одному з полонених, через що відкриваються двері проїжджали озброєні вершники, з нір у дерева виповзали дві змії, а птиці на гілках відчайдушно щебетали. Більш того, кожні шість годин флейтист біля підніжжя годин починав грати. Годинниковий механізм був досить громіздким спорудженням, адже для кожного повсякчасного дії необхідно було організувати гідравлічну систему, тому колона годин Архімеда мала висоту в 4 метри! У цьому годиннику використовувалися перекидні судини, шківи, шестерні передачі, сифони.
До речі, багато вчених сумніваються в причетності Архімеда до винаходу цього годинника, так як немає ні грецьких, ні латинських свідчень, які доводять, що Архімед коли-небудь займався конструюванням водяного годинника.
Справжнім шедевром суміщення гномонікі (нагадаємо, гномоніка - наука про годинник) з іншими науками є водяний годинник, створені в сирійському місті Газі невідомим майстром. Використовуючи всі перераховані вище методи і механізми, на сцені щогодини з вказаною Геліосом (бог Сонця) двері виходив Геракл і здійснював один зі своїх подвигів. Самі годинник займали частину приміщення і були захищені від цікавих колонами і загостреними прутами. У годиннику були два ряди дверей - денні та нічні. Днем відповідна годині двері відчинялися, і з неї вилітав орел. Вночі ж в просвіті двері з'являвся світильник. Голова Горгони на самому верху кожну годину обертала очима, а Геракл після здійснення подвигу бив палицею в мідний гонг. Монументальна споруда, тим більше що ми не згадали ще про декілька міфологічних сюжетах, представлених в годиннику рухаються фігурами.
Окремої згадки в історії водяних годин заслуговують годинник Гарун-аль-Рашида, подаровані їм Карлу Великому в 807 році; дамаські баштовий годинник винахідника Рідвана початку 12 століття; знамениті арабські годинник «Менганах» 1358 року.
Про водяних годинниках можна розповідати дуже довго, і все одно не вкластися в часі або, як в нашому випадку, в формат статті. Тому про годинник раннього і середньовічного Китаю і Європи ми поговоримо в наступних статтях.
Ну, а в якості проміжного підсумку підкреслю, що водяний годинник є, безсумнівно, одним з найкрасивіших пам'яток злиття самого часу, наукових досліджень, фантазії винахідника, таланту майстра і здатності все це висловити в одному предметі, залишивши в кожному з них частинку своєї душі .
На цьому все. До наступних зустрічей на сторінках сайту «Будинок цікавих Фактів» .
Кількість переглядів: 7871
Ви можете поділитися своєю думкою про статтю з усіма друзями і знайомими в соціальних мережах:
