Klockornas historia kan ha djupare rötter än vad man brukar tro idag, med försök att uppfinna klockor i samband med framväxten av civilisationen i det antika Egypten och Mesopotamien, vilket ledde till framväxten av dess ständiga följeslagare - religion och byråkrati. Detta ledde till behovet för människor att organisera sin tid mer effektivt, varför de första klockorna dök upp på Nilens strand. Men historien om klockor går förmodligen tillbaka till när primitiva människor på något sätt försökte markera tid, till exempel för att bestämma timmarna för en lyckad jakt. Och vissa hävdar fortfarande att de kan bestämma tiden på dagen genom att observera blommor. Deras dagliga öppning indikerar vissa tider på dygnet, så maskrosen öppnar runt 4:00, och månblomman öppnar bara vid mörkrets inbrott. Men de viktigaste instrumenten, före uppfinningen av den första klockan, med hjälp av vilken en person bedömde tidens gång, var solen, månen och stjärnorna.

Alla klockor, oavsett typ, måste ha en regelbunden eller upprepad process (handling) med vilken lika tidsintervall kan markeras. De första exemplen på sådana processer som uppfyllde de nödvändiga kraven var både naturfenomen, såsom solens rörelse över himlen, och artificiellt skapade handlingar, såsom enhetlig förbränning av ett tänt ljus eller hällning av sand från en reservoar till annan. Dessutom måste klockan ha ett sätt att spåra förändringar i tid och därmed kunna visa det erhållna resultatet. Därför är klockornas historia historien om sökandet efter allt mer konsekventa handlingar eller processer som reglerar klockans takt.

Solurets historia

En av de första som försökte formalisera uppdelningen av sin dag i klockliknande tidsperioder var de gamla egyptierna. År 3500 f.Kr. dök den första typen av klocka upp i Egypten - obelisker. Dessa var smala, avsmalnande uppåtriktade, fyrsidiga strukturer, varifrån den fallande skuggan tillät egyptierna att dela upp dagen i två delar, vilket tydligt indikerar middagstid. Sådana obelisker anses vara de första soluren. De visade också årets längsta och kortaste dag och lite senare dök det upp markeringar runt obeliskerna som gjorde det möjligt att markera inte bara tiden före och efter middagstid, utan även andra perioder på dygnet.

Ytterligare utvecklingar i designen av det första soluret ledde till uppfinningen av en mer bärbar version. Dessa första klockor dök upp runt 1500 f.Kr. Denna enhet delade upp den soliga dagen i 10 delar, plus två så kallade "skymningsperioder", på morgonen och kvällen. Det speciella med sådana klockor var att de måste flyttas vid middagstid från öster till motsatt riktning mot väst.

Det första soluret genomgick ytterligare förändringar och förbättringar, och blev mer och mer komplexa mönster, upp till användningen av en halvklotformad urtavla i klockan. Så beskrev den berömde romerske arkitekten och mekanikern Marcus Vitruvius Pollio, som levde under det första århundradet f.Kr., historien om utseendet och designen av 13 olika typer av första solklockor, som användes i Grekland, Mindre Asien och Italien.

Solurens historia fortsatte fram till senmedeltiden, då fönsterklockor blev utbredda, och i Kina började de första soluren, utrustade med en kompass, dyka upp för deras korrekta installation i förhållande till kardinalpunkterna. Idag är historien om uppkomsten av klockor med hjälp av solens rörelse för evigt förevigad i en av de egyptiska obelisker som har överlevt till denna dag, ett sant vittne om klockornas historia. Den har en höjd på 34 meter och ligger i Rom, på ett av dess torg.

Clepsydra och andra

De första klockorna, oberoende av himlakropparnas position, kallades clepsydras av grekerna, från de grekiska orden: klepto - att gömma sig och hydor - vatten. Sådana vattenklockor var baserade på processen med gradvis flöde av vatten från ett smalt hål, och den förflutna tiden bestämdes av dess nivå. De första klockorna dök upp omkring 1500 f.Kr., vilket bekräftas av ett av exemplen på vattenklockor som hittades i Amenhotep I:s grav. Senare, omkring 325 f.Kr., började liknande anordningar användas av grekerna.

De första vattenklockorna var keramiska kärl med ett litet hål nära botten från vilket vatten kunde droppa i konstant hastighet och långsamt fylla ett annat markerat kärl. När vattnet gradvis nådde olika nivåer noterades tidsintervall. Vattenklockor hade en otvivelaktig fördel jämfört med sina motsvarigheter från solenergi, eftersom de kunde användas på natten och sådana klockor inte var beroende av klimatförhållandena.

Vattenklockornas historia har en annan version, använd i vissa områden i Nordafrika fram till idag. Denna klocka är en metallskål med ett bottenhål, som placeras i en behållare fylld med vatten och börjar sjunka långsamt och jämnt och därigenom mäter tidsintervallen tills fullständig översvämning. Och även om de första vattenklockorna var ganska primitiva enheter, ledde deras vidare utveckling och förbättring till intressanta resultat. Så här dök upp vattenklockor som kunde öppna och stänga dörrar, som visade små figurer av människor eller flyttade pekare runt urtavlan. Andra klockor fick klockor och gonggonger att ringa.

Klockornas historia har inte bevarat namnen på skaparna av den första vattenklockan endast Ctesibius av Alexandria nämns, som 150 år f.Kr. e. försökte tillämpa mekaniska principer baserade på Aristoteles utveckling i clepsydras.

Timglas

Det välkända timglaset fungerar enligt principen om en vattenklocka. När sådana första klockor dök upp är historien inte känd med säkerhet. Det är bara klart att inte innan folk lärde sig att göra glas - ett nödvändigt element för deras produktion. Det finns spekulationer om att timglasets historia började i senaten i det antika Rom, där det användes under tal, vilket markerade samma tidsperioder för alla talare.

Liutprand, en munk som levde på 700-talet i Chartres, Frankrike, anses vara den första uppfinnaren av timglaset, även om, som man kan se, detta fall inte tar hänsyn till tidigare bevis på klockans historia. Sådana klockor blev utbredda i Europa först på 1400-talet, vilket framgår av skriftliga referenser till timglas som hittades i skeppsloggar på den tiden. De första omnämnandena av timglas indikerar också den stora populariteten av deras användning på fartyg, eftersom fartygets rörelse inte på något sätt kunde påverka timglasets funktion.

Användningen av granulära material som sand i klockor ökade avsevärt deras noggrannhet och tillförlitlighet jämfört med clepsydra (vattenklockor), som bland annat bidrog till timglasets immunitet mot temperaturförändringar. Det bildades inte kondens i dem, som hände i vattenklockor. Timglasets historia var inte begränsad till medeltiden.

När efterfrågan på "tidshållning" ökade fortsatte det billiga att tillverka och därför mycket prisvärda timglaset att användas i en mängd olika applikationer och har överlevt till denna dag. Det är sant att idag tillverkas timglas mer för dekorativa ändamål än för att mäta tid.

Mekaniska klockor

Den grekiske astronomen Andronikos övervakade byggandet av vindarnas torn i Aten under det första århundradet f.Kr. Denna åttakantiga struktur kombinerade ett solur och en mekanisk anordning, som bestod av en mekaniserad clepsydra (vattenklocka) och vindindikatorer, därav namnet på tornet. Hela denna komplexa struktur, förutom tidsindikatorer, kunde visa årstider och astrologiska datum. Romarna, ungefär samtidigt, använde också mekaniserade vattenklockor, men komplexiteten hos sådana kombinerade anordningar, föregångarna till mekaniska klockor, gav dem ingen fördel jämfört med tidens enklare klockor.

Som tidigare nämnts, försök att kombinera vattenklockor (clepsydras) med någon form av mekanism genomfördes framgångsrikt i Kina under perioden 200 till 1300, vilket resulterade i mekaniserade astronomiska (astrologiska) klockor. Ett av de mest komplexa klocktornen byggdes av kinesen Su Sen 1088. Men alla dessa uppfinningar kunde inte kallas mekaniska klockor, utan snarare en symbios av ett vatten- eller solur med en mekanism. Men alla tidigare utvecklingar och uppfinningar ledde till skapandet av de mekaniska klockorna som vi fortfarande använder idag.

Historien om helt mekaniska klockor börjar på 900-talet (enligt andra källor, tidigare). I Europa börjar användningen av en mekanisk mekanism för att mäta tid på 1200-talet. De första sådana klockorna fungerade huvudsakligen med hjälp av ett system av vikter och motvikter. Som regel hade klockor inte de visare vi är vana vid (eller hade bara en timvisare), utan producerade ljudsignaler som orsakades av att slå på en klocka eller gongong efter varje timme eller en kortare tidsperiod. Således signalerade de första mekaniska klockorna början på någon händelse, till exempel en gudstjänst.

De tidigaste uppfinnarna av klockor hade utan tvekan vissa vetenskapliga böjelser, många av dem var kända astronomer. Men klockhistorien nämner också juvelerare, metallsmeder, smeder, snickare och snickare som bidragit till tillverkning och förbättring av klockor. Bland de hundratals, om inte tusentals, människor som bidrog till utvecklingen av mekaniska klockor var tre enastående: Christiaan Huygens, en holländsk vetenskapsman som var den första (1656) som använde en pendel för att reglera en klockas rörelse; Robert Hooke, en engelsman som uppfann klockankaret på 1670-talet; Peter Henlein, en enkel mekaniker från Tyskland, som i början av 1400-talet utvecklade och använde deglar, som gjorde det möjligt att tillverka små klockor (uppfinningen kallades "Nurnberg-ägg"). Dessutom krediteras Huygens och Hooke för uppfinningen av spiralfjädrar och balanseringshjulet för klockor.

En solig dag kastar vilken pelare som helst en skugga. För att ta reda på vad klockan var, mätte folk skuggan med sina steg. På morgonen var den längre, vid middagstid blev den väldigt kort och på kvällen förlängdes den igen. Pelaren, som användes som klocka, kallades en gnomon.

Gnomon, ett solur, var den första klockan som mätte tiden med längden på den kastade skuggan. För många folk tjänade dessa obelisker samtidigt till att hedra solgudens kult.

Indiska munkar - fakirer - förvandlade en vanlig resekäpp - en stav - till en klocka. Denna personal var åttkantig. På toppen av varje yta borrades ett hål i vilket en liten pinne sattes in. För att ta reda på vad klockan är höjer fakiren sin stav och håller den i snöret. Skuggan som faller från trollstaven på kanten av den vertikalt hängande staven visade tiden. På kanten av personalen finns linjer utskurna för att ange timmar. Men varför behöver du så många kanter? Det verkar som att det räcker med en, men faktum är att vid olika tider på året är solens synliga väg annorlunda. Därför beter sig skuggan, som är beroende av solen i allt, olika på sommaren och vintern. På sommaren stiger solen högre på himlen än på vintern; Det är därför skuggan på en sommareftermiddag är kortare än på en vinter. Därför görs personalen mångfacetterad. Varje kant är markerad för en säsong och är inte lämplig för en annan.

Föreställ dig den antika staden Babylon för cirka 3,5 tusen år sedan Varje dag från soluppgång till solnedgång, på toppen av det antika tornet, där den högsta gudomen Eilil var bostad, var det en präst i tjänst och tittade på solens rörelse. skugga från toppen av pelaren.

Så fort skuggan rörde vid nästa rad höjde han hornet till sin mun och tillkännagav högt: "Vet, fri och slav, ytterligare en timme har gått sedan soluppgången!"

Från Babylon spreds soluret över världen. Tidigare sprang klockfolk runt det stora torget i den antika grekiska staden Aten och berättade för de som ville vad klockan var. De fick reda på tiden vid det enda soluret i staden och berättade tiden för ett litet mynt. Babylonierna lärde de gamla grekerna att dela upp tiden i lika intervall - timmar. De lärde också grekerna hur man bygger ett nytt solur – den första klockan med urtavla.

I ett solur var en liten stav (gnomon) fixerad på ett plan (cadran) fodrat med linjer - urtavlan var gnomonens skugga.

Historiska källor anser att det tidigaste omnämnandet av ett solur finns i ett manuskript av den kinesiska Chiu-pi omkring 1100 f.Kr.

De första obelisker och pyloner, avsedda i Egypten för att mäta tid, byggdes, med all sannolikhet, redan på 1300-talet. FÖRE KRISTUS. En sådan obelisk, 35,5 m hög, har fortfarande bevarats i St. Peter i Rom, som fördes dit 38 av Caligula från Heliopolis.

Det finns tidigare information om solur i det gamla Egypten, till exempel en bild av ett solur och hur man använder det på Setis grav omkring 1300 f.Kr.

Nyheter om de äldsta av de forntida egyptiska soluren går tillbaka till Thutmose III:s regeringstid - första hälften av 1400-talet. FÖRE KRISTUS. Egyptiska gnomoner var mycket felaktiga kronometriska instrument. De visade tiden korrekt bara två gånger om året - på dagarna för vår- och höstdagjämningen. Senare, under inflytande av grekerna, började egyptierna bygga solur med speciella skalor för olika månader.

På medeltiden kunde solur se oväntat ut. På torget, lutad mot en lie, stod en skulptur av den gamla kvinnans död, och skaftet på hennes lie var gnomonen till en horisontell klocka.

Typerna av solur var väldigt olika. Förutom horisontella klockor hade grekerna även mer avancerade vertikala solur, de så kallade hemocyklerna, som de placerade på offentliga byggnader.

Det fanns också spegelvända solur, som reflekterade solens stråle med en spegel på en urtavla placerad på husets vägg.

Solur hittades inte bara i form av klockor placerade i det fria - på marken. kolumner etc. men även i form av små bordsklockor.

Runt början av 1500-talet. fönstersolur dök upp. De var vertikala och deras urtavla var ytan på ett tempel eller ett stadshusfönster. Urtavlan på dessa klockor, som finns ganska ofta i Tyskland och England, består vanligtvis av en mosaikpanel fylld med bly. Den transparenta skalan gjorde det möjligt att observera tiden utan att lämna byggnaden.

Det fanns också bärbara solur, men de visade rätt tid om de var korrekt installerade, det vill säga orienterade.

Den första skaparen av ett solur med en korrigerande kompass var astronomen Regiomontanus, som arbetade i mitten av 1400-talet. i Nürnberg. Kombinationen av ett solur med en kompass ledde till att solur kunde användas överallt och deras bärbara, fick- eller resemodeller dök upp.

På 15-16-talen. begagnade ficksolur. När locket på lådan lyftes sträcktes ett snöre - en gnomon - mellan den och botten. Det finns en horisontell urtavla på botten och en vertikal urtavla på locket. Den inbyggda kompassen gjorde det möjligt att vända gnomonen mot norr, och ett miniatyrlod gjorde det möjligt att hålla lådan horisontell. Skuggan av gnomon visade tiden på båda urtavlarna samtidigt. En speciell pärla fäst vid gnomonen markerade årets datum med dess skugga.

Under det senaste kriget, i Afrikas fuktiga och varma vildmarker där soldater stred, gick moderna mekaniska klockor sönder hopplöst. Och ett enkelt litet solur av plast var inte rädd för fukt, värme eller damm. För att ställa in rätt position måste ficksoluren ha en inbyggd magnetisk kompass eller själva vända sig mot norr.

Det största soluret, Samrat Yangra, har en gnomonlängd på 27 m och en höjd på 36 m. Det byggdes 1724 i Jaipur, Indien.

Det mest moderna alternativet!

Ett digitalt solur som inte har några rörliga delar har patenterats i USA. Beroende på solens position visar solljus som passerar genom filter (i form av siffror) tiden på displayen med en noggrannhet på 10 minuter.

På vägen som leder från St. Petersburg till Moskva finns det fortfarande stenmilstolpar som restes under Katarina II. På stolpen på ena sidan finns en inskription: "22 verst från St. Petersburg", och på den andra finns en platta med en triangulär järnplatta i mitten och romerska siffror runt den. Romerska siffror anger timmar. Och pilarna ersätts av skyltens skugga. Skuggan rör sig som en klockvisare och visar tiden.

Solur lever fortfarande, även om de har en stor nackdel: på natten och i molnigt väder är de värdelösa.

Den första tidsvetenskapen är astronomi. Resultaten av observationer i antika observatorier användes för jordbruk och religiösa riter. Men i och med hantverkets utveckling uppstod behovet av att mäta korta tidsperioder. Således kom mänskligheten till uppfinningen av klockor. Processen var lång, fylld av hårt arbete från de bästa sinnen.

Klockornas historia går många århundraden tillbaka i tiden. Det är mänsklighetens äldsta uppfinning. Från en pinne som fastnat i marken till en ultraprecis kronometer, resan är hundratals generationer lång. Om vi ​​gör en bedömning av den mänskliga civilisationens prestationer, kommer klockan i kategorin "stora uppfinningar" att hamna på andra plats efter hjulet.

Det fanns en tid när en kalender räckte för människor. Men hantverk dök upp, och behovet uppstod för att registrera varaktigheten av tekniska processer. Det tog en klocka, vars syfte var att mäta tidsperioder kortare än ett dygn. För att uppnå detta har människor använt olika fysiska processer genom århundradena. Designen som implementerade dem var också motsvarande.

Klockornas historia är uppdelad i två stora perioder. Den första är flera tusen år lång, den andra är mindre än ett.

1. Historien om uppkomsten av klockor kallas enklast. Denna kategori inkluderar sol-, vatten-, eld- och sandenheter. Perioden avslutas med studiet av mekaniska klockor från pre-pendelperioden. Dessa var medeltida klockspel.

2. En ny historia av klockor, som börjar med uppfinningen av pendeln och balansen, vilket markerade början på utvecklingen av klassisk oscillerande kronometri. Denna period är fortfarande kvar

Solur

De äldsta som har nått oss. Därför är det solurets historia som öppnar paraden av stora uppfinningar inom kronometriområdet. Trots sin uppenbara enkelhet kännetecknades de av en mängd olika mönster.

Grunden är solens uppenbara rörelse under dagen. Räkningen utförs enligt axelns skugga. Deras användning är endast möjlig på en solig dag. Forntida Egypten hade gynnsamma klimatförhållanden för detta. De mest utbredda på Nilens stränder var solur i form av obelisker. De installerades vid ingången till tempel. En gnomon i form av en vertikal obelisk och en skala markerad på marken - så här såg ett gammalt solur ut. Bilden nedan visar en av dem. En av de egyptiska obelisker som transporterats till Europa har överlevt till denna dag. Den 34 meter höga gnomonen står för närvarande på en av torgen i Rom.

Konventionella solur hade en betydande nackdel. De visste om honom, men de stod ut med honom länge. Under olika årstider, det vill säga sommar och vinter, var timmens längd inte densamma. Men under den period då det agrara systemet och hantverksrelationerna dominerade behövdes ingen exakt tidsmätning. Därför fanns soluret framgångsrikt fram till senmedeltiden.

Gnomonen ersattes av mer progressiv design. Förbättrade solur, där denna nackdel eliminerades, hade böjda skalor. Utöver denna förbättring användes olika konstruktioner. Således var vägg- och fönstersolur vanliga i Europa.

Ytterligare förbättringar ägde rum 1431. Den bestod i att orientera skuggpilen parallellt med jordens axel. En sådan pil kallades en halvaxel. Nu rörde sig skuggan, som roterade runt halvaxeln, jämnt och vred 15° per timme. Denna design gjorde det möjligt att producera ett solur som var ganska exakt för sin tid. Bilden visar en av dessa enheter bevarad i Kina.

För korrekt installation var strukturen utrustad med en kompass. Det blev möjligt att använda klockan överallt. Det var till och med möjligt att tillverka bärbara modeller. Sedan 1445 började solur att byggas i form av en ihålig halvklot, utrustad med en pil, vars skugga föll på den inre ytan.

Letar efter ett alternativ

Trots att solur var bekväma och korrekta, hade de allvarliga objektiva brister. De var helt beroende av vädret och deras funktion var begränsad till den del av dagen som ingick i intervallet mellan soluppgång och solnedgång. På jakt efter ett alternativ försökte forskare hitta andra sätt att mäta tidsperioder. Det krävdes att de inte skulle förknippas med observation av stjärnors och planeters rörelse.

Sökandet ledde till skapandet av konstgjorda tidsstandarder. Det var till exempel det intervall som krävdes för flöde eller förbränning av en viss mängd av ett ämne.

De enklaste klockorna som skapats på denna grund har gått långt med att utveckla och förbättra konstruktioner, och därigenom förberedde marken för skapandet av inte bara mekaniska klockor utan även automationsanordningar.

Clepsydra

Namnet "clepsydra" har tilldelats vattenklockor, så det finns en missuppfattning att de först uppfanns i Grekland. I verkligheten var det inte så. Den äldsta, mycket primitiva clepsydran hittades i Amuns tempel i Phoebus och förvaras i Kairomuseet.

När du skapar en vattenklocka är det nödvändigt att säkerställa en enhetlig minskning av vattennivån i kärlet när det strömmar genom det bottenkalibrerade hålet. Detta uppnåddes genom att ge kärlet formen av en kon, avsmalnande närmare botten. Det var möjligt att få ett mönster som beskrev hastigheten för vätskeutflödet beroende på dess nivå och formen på behållaren endast under medeltiden. Innan detta valdes formen på kärlet för vattenklockan experimentellt. Till exempel gav den egyptiska clepsydra som nämns ovan en enhetlig minskning av nivån. Om än med något fel.

Eftersom clepsydra inte var beroende av tid på dygnet och väder, uppfyllde den bäst kraven på kontinuerlig tidsmätning. Dessutom gav behovet av att ytterligare förbättra enheten och lägga till olika funktioner utrymme för designers att flyga med sin fantasi. Således var clepsydras av arabiskt ursprung konstverk kombinerade med hög funktionalitet. De var utrustade med ytterligare hydrauliska och pneumatiska mekanismer: en hörbar tidssignal, ett nattbelysningssystem.

Inte många namn på skaparna av vattenklockor har bevarats av historien. De tillverkades inte bara i Europa, utan också i Kina och Indien. Information har nått oss om en grekisk mekaniker vid namn Ctesibius av Alexandria, som levde 150 år f.Kr. I clepsydras använde Ctesibius kugghjul, vars teoretiska utvecklingar utfördes av Aristoteles.

Brandklocka

Denna grupp dök upp i början av 1200-talet. De första eldklockorna var tunna ljus upp till 1 meter höga med märken på dem. Ibland var vissa avdelningar utrustade med metallstift, som, när de föll på ett metallstativ när vaxet brann runt dem, gav ett distinkt ljud. Sådana enheter fungerade som prototypen för väckarklockan.

Med tillkomsten av genomskinligt glas förvandlades eldklockor till lampklockor. En skala applicerades på väggen, enligt vilken tiden bestämdes när oljan brann ut.

Sådana enheter är mest utbredda i Kina. Tillsammans med lampklockor var en annan typ av eldur utbredd här i landet - vekklockor. Vi kan säga att detta var en återvändsgränd.

Timglas

Det är inte känt exakt när de föddes. Vi kan bara säga med säkerhet att de inte kunde ha dykt upp före glasets uppfinning.

Timglaset består av två genomskinliga glasflaskor. Genom den anslutande halsen hälls innehållet från den övre kolven till den nedre. Och nu för tiden kan du fortfarande hitta timglas. Bilden visar en av modellerna, stiliserad som antik.

När man tillverkade instrument dekorerade medeltida hantverkare timglas med utsökt dekor. De användes inte bara för att mäta tidsperioder, utan också som inredning. I hemmen hos många adelsmän och dignitärer kunde man se ett lyxigt timglas. Bilden föreställer en av dessa modeller.

Timglaset kom till Europa ganska sent - i slutet av medeltiden, men spridningen gick snabbt. På grund av deras enkelhet och förmåga att användas när som helst, blev de snabbt mycket populära.

En av nackdelarna med timglas är den ganska korta tidsperioden som mäts utan att vända dem. Kassetter gjorda av dem slog inte rot. Spridningen av sådana modeller hämmades av deras låga noggrannhet, såväl som slitage under långvarig användning. Det skedde enligt följande. Det kalibrerade hålet i membranet mellan kolvarna var utslitet, ökande i diameter, sandpartiklarna, tvärtom, krossades och minskade i storlek. Utflödeshastigheten ökade, tiden minskade.

Mekaniska klockor: förutsättningar för deras utseende

Behovet av mer exakt mätning av tidsperioder med utvecklingen av produktionen och sociala relationer ökade stadigt. De bästa hjärnorna har arbetat för att lösa detta problem.

Uppfinningen av mekaniska klockor är en epokgörande händelse som inträffade under medeltiden, eftersom de är den mest komplexa enheten som skapades under dessa år. Detta fungerade i sin tur som en drivkraft för den fortsatta utvecklingen av vetenskap och teknik.

Uppfinningen av klockor och deras förbättring krävde mer avancerad, exakt och högpresterande teknisk utrustning, nya metoder för beräkning och design. Detta var början på en ny era.

Skapandet av mekaniska klockor blev möjligt med uppfinningen av spindel-escapement. Denna anordning omvandlade framåtrörelsen av en vikt som hängde på ett rep till den oscillerande rörelsen av ett klockhjul fram och tillbaka. Kontinuiteten är tydligt synlig här - trots allt hade komplexa modeller av clepsydras redan en urtavla, ett kugghjul och en strejk. Det var bara nödvändigt att ändra drivkraften: byt ut vattenstrålen med en tung vikt, som var lättare att hantera, och lägg till en frigöringsanordning och en slagregulator.

På denna grund skapades mekanismer för tornklockor. Klockspel med spindelregulator togs i bruk omkring 1340 och blev stoltheten för många städer och katedraler.

Framväxten av klassisk oscillerande kronometri

Klockans historia har bevarat för eftervärlden namnen på de vetenskapsmän och uppfinnare som möjliggjorde dess skapelse. Den teoretiska grunden var upptäckten som gjordes av Galileo Galilei, som uttryckte lagarna som beskrev en pendels svängningar. Han är också författaren till idén om mekaniska pendelur.

Galileos idé förverkligades 1658 av den begåvade holländaren Christiaan Huygens. Han är också författaren till uppfinningen av balansregulatorn, som gjorde det möjligt att skapa fick- och sedan armbandsur. År 1674 utvecklade Huygens en förbättrad regulator genom att fästa en hårformad spiralfjäder på ett svänghjul.

En annan ikonisk uppfinning tillhör en urmakare från Nürnberg som heter Peter Henlein. Han uppfann den slingrande fjädern och år 1500 skapade han ett fickur baserat på den.

Samtidigt skedde förändringar i utseende. Till en början räckte det med en pil. Men eftersom klockorna blev mycket exakta krävde de en lämplig indikation. 1680 lades en minutvisare till, och urtavlan fick sitt välbekanta utseende. På 1700-talet började de installera en begagnad hand. Först var det lateralt, och senare blev det centralt.

På 1600-talet förpassades urtillverkning till kategorin konst. Utsökt dekorerade fall, urtavlor dekorerade med emalj, som vid den tiden var täckta med glas - allt detta gjorde mekanismerna till en lyxvara.

Arbetet med att förbättra och komplicera instrumenten fortsatte kontinuerligt. Noggrannheten i flytten ökade. I början av 1700-talet började rubin- och safirstenar användas som stöd för balanseraren och kugghjulen. Detta minskade friktionen, ökade noggrannheten och ökade kraftreserven. Intressanta komplikationer har dykt upp - evig kalender, automatisk lindning, effektreservindikator.

Drivkraften för utvecklingen av pendelur var den engelska urmakaren Clements uppfinning. Omkring 1676 utvecklade han ankar-ankaret. Denna enhet var väl lämpad för pendelur, som hade en liten svängningsamplitud.

Kvartsur

Ytterligare förbättringar av instrument för att mäta tid skedde som en lavin. Utvecklingen av elektronik och radioteknik banade väg för framväxten av kvartsklockor. Deras arbete är baserat på den piezoelektriska effekten. Den upptäcktes 1880, men kvartsur tillverkades inte förrän 1937. De nyskapade kvartsmodellerna skilde sig från klassiska mekaniska med otrolig noggrannhet. Eran av elektroniska klockor har börjat. Vad gör dem speciella?

Quartz klockor har en mekanism som består av en elektronisk enhet och en så kallad stegmotor. Hur det fungerar? Motorn, som tar emot en signal från den elektroniska enheten, flyttar pilarna. Istället för den vanliga urtavlan kan kvartsklockor använda en digital display. Vi kallar dem elektroniska. I väst - kvarts med digital display. Detta förändrar inte essensen.

Faktum är att en kvartsklocka är en minidator. Det är mycket enkelt att lägga till ytterligare funktioner: stoppur, månfasindikator, kalender, väckarklocka. Samtidigt ökar inte priset på klockor, till skillnad från mekanik, så mycket. Detta gör dem mer tillgängliga.

Quartz klockor är mycket exakta. Deras fel är ±15 sekunder/månad. Det räcker med att korrigera instrumentavläsningarna två gånger om året.

Digital väggklocka

Digital display och kompakthet är de utmärkande egenskaperna hos denna typ av mekanism. används ofta som integrerade. De kan ses på instrumentbrädan i en bil, i en mobiltelefon, i en mikrovågsugn och på en TV.

Som en del av interiören kan du ofta hitta den mer populära klassiska versionen, det vill säga med en urtavla.

Elektroniska väggklockor passar organiskt in i interiören i högteknologiska, moderna och technostilar. De lockar främst med sin funktionalitet.

Beroende på typen av display kan elektroniska klockor vara flytande kristaller och LED. De senare är mer funktionella, eftersom de är bakgrundsbelysta.

Baserat på typen av strömkälla delas elektroniska klockor (vägg- och bordsklockor) in i nätverksklockor, som drivs av ett 220V-nätverk, och batteriklockor. Enheter av den andra typen är mer bekväma, eftersom de inte kräver ett närliggande uttag.

Väggklocka med gök

Tyska hantverkare började tillverka dem från början av 1700-talet. Traditionellt gjordes gökväggklockor av trä. Rikt dekorerade med sniderier och gjorda i form av ett fågelhus, var de en dekoration av rika herrgårdar.

En gång var billiga modeller populära i Sovjetunionen och det postsovjetiska rymden. Under många år tillverkades gökväggklockor av märket Mayak av en fabrik i den ryska staden Serdobsk. Vikter i form av grankottar, ett hus dekorerat med enkla sniderier, pappersbälg av en ljudmekanism - så kom representanter för den äldre generationen ihåg dem.

Nuförtiden är klassiska gökväggklockor en sällsynthet. Detta beror på det höga priset på högkvalitativa modeller. Om du inte tar hänsyn till kvarts hantverk av asiatiska hantverkare gjorda av plast, saga gök gök bara i hemmen av sanna kännare av exotiska urtillverkning. En exakt, komplex mekanism, läderbälg, utsökta sniderier på höljet - allt detta kräver en stor mängd mycket kvalificerad manuellt arbete. Endast de mest välrenommerade tillverkarna kan producera sådana modeller.

Väckarklocka

Dessa är de vanligaste "walkers" i inredningen.

Väckarklockan är den första extrafunktionen som implementerades i klockan. Patenterad 1847 av fransmannen Antoine Redier.

I en klassisk mekanisk stationär väckarklocka produceras ljudet genom att slå metallplattor med en hammare. Elektroniska modeller är mer melodiska.

Baserat på deras design delas väckarklockor in i små och stora, bordsskiva och resor.

Bordsväckarklockor är gjorda med separata motorer för och signal. De startar separat.

Med tillkomsten av kvartsklockor föll populariteten för mekaniska väckarklockor. Det finns flera anledningar till detta. med en kvartsrörelse har ett antal fördelar jämfört med klassiska mekaniska enheter: de är mer exakta, kräver inte daglig lindning och är lätta att matcha till rummets design. Dessutom är de lätta och mindre känsliga för stötar och fall.

Ett mekaniskt armbandsur med väckarklocka brukar kallas "signal". Få företag tillverkar sådana modeller. Således känner samlare till en modell som kallas "Presidential Cricket"

"Cricket" (på engelska cricket) - under detta namn producerade det schweiziska företaget Vulcain armbandsur med larmfunktion. De är kända för det faktum att deras ägare var amerikanska presidenter: Harry Truman, Richard Nixon och Lyndon Johnson.

Historien om klockor för barn

Tid är en komplex filosofisk kategori och samtidigt en fysisk storhet som kräver mätning. Människan lever i tiden. Redan från dagis tillhandahåller utbildnings- och utbildningsprogrammet utveckling av tidsorienterande färdigheter hos barn.

Du kan lära ditt barn att använda en klocka så snart han har bemästrat att räkna. Layouter hjälper till med detta. Du kan kombinera en kartongklocka med din dagliga rutin, placera allt på en bit Whatman-papper för större tydlighet. Du kan organisera aktiviteter med spelelement med hjälp av gåtor med bilder.

Historia vid 6-7 års ålder studeras i tematiska klasser. Materialet ska presenteras på ett sådant sätt att det väcker intresse för ämnet. Barn introduceras i en tillgänglig form för klockornas historia, deras typer i förr och nu. Sedan befäster de den inhämtade kunskapen. För att göra detta demonstrerar de principen för driften av de enklaste klockorna - sol, vatten och eld. Dessa aktiviteter väcker barns intresse för utforskning, utvecklar kreativ fantasi och nyfikenhet. De odlar en försiktig inställning till tid.

I skolan, i årskurserna 5-7, studeras historien bakom uppfinningen av klockor. Den är baserad på den kunskap som barnet förvärvat i astronomi, historia, geografi och fysiklektioner. På så sätt konsolideras det lärda materialet. Klockor, deras uppfinning och förbättring betraktas som en del av den materiella kulturens historia, vars prestationer syftar till att möta samhällets behov. Ämnet för lektionen kan formuleras på följande sätt: "Uppfinningar som förändrade mänsklighetens historia."

På gymnasiet är det lämpligt att fortsätta studera klockor som tillbehör ur modesynpunkt och interiörestetik. Det är viktigt att introducera barn att titta på etikett och prata om de grundläggande principerna för urval En av klasserna kan ägnas åt tidshantering.

Historien om uppfinningen av klockor visar tydligt kontinuiteten i generationer, dess studie är ett effektivt sätt att forma en ung persons världsbild.

Tid är ett av de grundläggande begreppen som människor fortfarande försöker förstå och förstå. Idéer om tid förändrades med utvecklingen av vetenskap och teknik, och tillsammans med förändringen av idéer förändrades också instrumenten för att mäta dem, det vill säga kronometrar eller, förenklat, klockor. I den här artikeln kommer vi att prata om vem, när och var som uppfann de första klockorna av olika typer, prata om utvecklingen och historien bakom uppfinningen av klockor och även berätta intressanta fakta om klockor.

Uppfinningen av soluret

Budgetalternativ för solur

Årstidernas växling, växlingen av dag och natt fick de första människorna att tänka på att förändra den omgivande verkligheten, och en naturlig, periodisk förändring. Samhället utvecklades, så det fanns ett behov av att synkronisera våra handlingar i rum och tid, och för detta behövde vi en tidsmätare. Troligtvis hade de första soluren i första hand en religiös betydelse och användes för ritualer. Nu är det svårt att fastställa exakt när det mänskliga sinnet såg förhållandet mellan längden på skuggan från olika föremål och var solen är nu.

Den allmänna principen för ett solur är att det finns någon långsträckt indikator som kastar en skugga. Denna pekare fungerar som en klockvisare. En urtavla placeras runt pekaren, där olika indelningar tillämpas (indelningarna kan generellt sett vara vilken som helst), som motsvarar vissa tidsenheter som accepteras i en viss kultur. Jorden rör sig runt solen, så skuggan ändrar sin position, och förlänger och förkortar också, vilket gör det möjligt att bestämma tiden, även om den är mycket felaktig.

Det tidigaste kända soluret är en skuggklocka som används i forntida egyptisk och babylonisk astronomi, som går tillbaka till 1500 f.Kr. Även om senare vetenskapsmän tillkännagav en viss kalkstensklocka, vars ålder nådde 3300 f.Kr.

Äldsta solur från Egyptens kungars dal (ca 1500 f.Kr.)

Även olika solur hittades senare i forntida egyptiska tempel, gravar och minnesmärken. Senare visade de vanliga vertikalt monterade obelisker en nackdel, eftersom deras skugga sträckte sig utanför plattans gränser med uppdelningar. De ersattes av ett solur som kastar en skugga på en lutande yta eller trappsteg.

Ritning av ett solur från Kantara, där skuggan faller på ett lutande plan

Det finns fynd av solur i andra länder. Till exempel finns det solur från Kina, som skiljer sig i sin design.

Ekvatorial solur. Kina. Förbjudna staden

Intressant fakta. Uppdelningen av urtavlan i 12 delar ärvs från det 12-siffriga nummersystemet i det antika Sumer. Om du tittar på din handflata från insidan kommer du att märka att varje finger (utan tummen) består av tre falanger. Vi multiplicerar 3 med 4 och vi får samma 12. Senare utvecklades detta talsystem av babylonierna och från dem gick det med största sannolikhet vidare till det gamla Egypten som en tradition. Och nu, tusentals år senare, ser du och jag samma 12 delar på urtavlan.

Solur utvecklades vidare i antikens Grekland, där de antika grekiska filosoferna Anaximander och Anaximenes började förbättra dem. Det är från antikens Grekland som det andra namnet för soluret "gnomon" kommer från. Sedan, efter medeltiden, började forskare förbättra gnomonen, som till och med separerade skapandet och justeringen av sådana solur i en separat sektion och kallade det gnomonics. Som ett resultat användes solur ända fram till slutet av 1700-talet, eftersom deras skapelse var överkomlig och inte krävde några tekniska problem. Redan nu kan du hitta liknande solur i städer, som har förlorat sin praktiska betydelse och blivit vanliga attraktioner.

TILL de största nackdelarna med sådana klockor Det är värt att nämna att de endast kan användas i soligt väder. De har inte heller tillräcklig noggrannhet.

Modernt solur

Moderna solur spelar vanligtvis rollen som intressanta monument och landmärken. Här är några av dem.

För närvarande är solur bara en rolig historisk artefakt och har inga breda praktiska tillämpningar. Men vissa hantverkare och uppfinnare fortsätter att förbättra dem. Till exempel uppfann en fransk ingenjör ett digitalt solur. Deras egenhet är att de skildrar tiden digitalt med hjälp av skuggor.

Det är sant att steget för en sådan klocka är 20 minuter och det digitala tidsalternativet kommer endast att vara tillgängligt från 10:00 till 16:00.

Uppfinningen av vattenklockan

Det är omöjligt att säga exakt när vattenklockan (förnamnet på clepsydra) uppfanns, eftersom de tillsammans med soluret är en av de äldsta mänskliga uppfinningarna. Det är säkert att säga att de gamla babylonierna och forntida egyptierna var bekanta med vattenklockor. Det ungefärliga datumet för uppfinnandet av klockor anses vara 1600 - 1400 f.Kr., men vissa forskare hävdar att de första klockorna var kända i Kina 4000 f.Kr.

Vattenklockor var kända i Persien, Egypten, Babylon, Indien, Kina, Grekland, Rom och på medeltiden nådde de den islamiska världen och Korea.

Grekerna och romarna älskade vattenklockor, så de gjorde mycket för att förbättra dem. De utvecklade en ny design för vattenklocka, vilket ökade noggrannheten i tidsmätningen. Senare förbättringar ägde rum i Bysans, Syrien och Mesopotamien, där alltmer nya och exakta versioner av vattenklockor kompletterades med komplexa segment- och planetväxlar, vattenhjul och till och med programmerbarhet. Intressant nog utvecklade kineserna sin egen avancerade vattenklocka, som inkluderade en flyktmekanism och ett vattenhjul. Kinesernas idéer spreds till Korea och Japan.

Forntida grekiska clepsydra vattenklocka. De såg ut som ett kärl med ett hål i botten genom vilket vatten rann. Med denna klocka bestämdes tiden av mängden vatten som strömmade ut. Numreringen motsvarar 12 timmar.

Det är också intressant att titta på den medeltida elefantklockan av uppfinnaren Al-Jazari, som var en muslimsk ingenjör och uppfinnare av olika typer av klockor. Han byggde en klocka som var intressant i sin design och symbolik. När han avslutade sitt arbete beskrev han det så här:

"Elefanten representerar indisk och afrikansk kultur, de två drakarna representerar uråldrig kinesisk kultur, fenixen representerar persisk kultur, vattnets verk speglar den antika grekiska kulturen, och turbanen representerar islamisk kultur."

Schema för "Elephant"-klockan

Rekonstruktion av "Elephant"-klockan

Intressant fakta. Du kanske har sett clepsydra titta på TV-programmet Ford Boyard. Den här klockan hängde utanför varje testrum.

Klocka från programmet Ford Boyard

Tidiga vattenklockor kalibrerades med hjälp av solur. Även om vattenklockor aldrig nådde moderna nivåer av noggrannhet, förblev de den mest exakta och mest använda klockmekanismen för sin tid i tusentals år tills de ersattes i Europa av mer exakta pendelur.

Den största nackdelen med en vattenklocka är själva vätskan, som kan kondensera, avdunsta eller frysa. Därför ersattes de snabbt av timglas.

Modern vattenklocka

Idag finns bara ett fåtal moderna vattenklockor. 1979 började den franske forskaren Bernard Guitton skapa sina tidsflödesklockor, som representerar ett modernt förhållningssätt till utformningen av forntida mekanismer. Gittons design är baserad på gravitation. Flera sifoner drivs av samma princip som Pythagoras kopp (ett speciellt kärl uppfunnit av Pythagoras som häller ut överflödigt vatten från kärlet).

Till exempel, när vattennivån i minut- eller timrören har nåtts, börjar bräddröret fungera som en sifon och dränerar därmed indikatorröret. Själva tidshållningen görs av en kalibrerad pendel, som drivs av en ström av vatten som kommer från klockans reservoar. Andra moderna vattenklockor finns, inklusive Royal Gorge-vattenklockan i Colorado, Woodgrove Mall i Nanaimo i British Columbia och Hornsby-vattenklockan i Sydney, Australien.

Uppfinningen av timglaset

Ett timglas är en anordning som används för att mäta tid. Den består av två glaskärl förbundna vertikalt med en smal hals, vilket gör att du kan reglera flödet av ett visst ämne (historiskt sett var den första sand) från toppen av kolven till botten. Faktorer som påverkar det uppmätta tidsintervallet inkluderar mängden sand, sandens grovhet, kärlstorlek och halsbredd. Timglaset kan återanvändas på obestämd tid genom att vända behållarna när den översta är tom.

Ursprunget till timglaset är inte helt klart. Enligt American Institute of New York, timglaset uppfanns i Alexandria omkring 150 f.Kr.

I Europa, fram till 800-talet, var timglas bara kända i antikens Grekland, och på 700-talet skapade en frankisk munk vid namn Luitprand det första franska timglaset. Men det var inte förrän på 1300-talet som timglas blev vanliga, det tidigaste beviset var fresken från 1338 "Allegory of Good Government" av Ambrogio Lorenzetti.

Avbildning av en klocka på fresken "Allegory of Good Government"

Användningen av havets timglas har registrerats sedan 1300-talet. Det marina timglaset var mycket populärt ombord på fartyg eftersom det var det mest pålitliga sättet att mäta tid på havet. Till skillnad från vattenklockan påverkade inte fartygets rörelse under resan timglaset. Det faktum att timglaset också använde granulära material istället för vätskor gav mer exakta mätningar, eftersom vattenklockan var benägen att kondensera inuti den vid temperaturväxlingar. Sjömän upptäckte att timglaset kunde hjälpa dem att bestämma longitud, avståndet öster eller väster om en viss punkt med rimlig noggrannhet.

Timglas har också blivit populärt på land. Eftersom användningen av mekaniska klockor för att markera tidpunkten för evenemang som gudstjänster har blivit vanligare, vilket skapar ett behov av att hålla koll på tiden, har efterfrågan på tidtagningsanordningar ökat. Timglas var i princip billiga eftersom de inte krävde sällsynt teknik och deras innehåll var inte svårt att hitta, och när tillverkningen av dessa instrument blev vanligare blev användningen mer praktisk.

Timglas i kyrkan

Timglas användes ofta i kyrkor, hem och arbetsplatser för att mäta predikningar, matlagning och tid som spenderades med att ta pauser från arbetet. När de användes för mer vardagliga sysslor började timglasmodellen krympa. Små modeller var mer praktiska och mycket populära eftersom de ökade nivån på punktlighet.

Efter 1500 började timglaset förlora sin popularitet. Detta berodde på utvecklingen av mekaniska klockor, som blev mer exakta, kompakta och billigare och gjorde det lättare att mäta tid.

Timglaset försvann dock inte helt. Även om de har blivit relativt mindre användbara i takt med att klocktekniken har avancerat, har timglaset förblivit önskvärt i sin design. Det äldsta bevarade timglaset finns i British Museum i London.

Modernt timglas

Som ett solur används ett timglas ofta som en turistattraktion:

Världens största timglas. Moskva.

Detta timglas står för att hedra Ungerns anslutning till Europeiska unionen. De kan hålla tiden i ett helt år.

Men det finns också miniatyrversioner som används som souvenirer och nyckelringar. Till exempel är timglasleksaker för barn ganska populära, vilket gör att du kan mäta den tid som behöver spenderas på att borsta tänderna. De kan köpas på aliexpress till ett ganska lågt pris.

Men i själva verket används timglas fortfarande i praktiken! Var, frågar du? Svaret finns på kliniker och sjukhus. Denna klocka är bekväm att använda för att se patienter. De är också bekväma att använda som timer när du lagar mat i köket. Dessa klockor säljs för ungefär en dollar på Aliexpress.

Tja, en mycket intressant version av timglaset, där magnetiserade spån används istället för sand. När det strös på den nedre delen av klockan bildas en hög med en specifik form, som du kan titta på för avkoppling (en effekt som liknar vridningen av en spinner). Köp en sådan klocka, och folk från Ryssland skriver att leveransen är utmärkt och klockan är väl förpackad.

Ännu en vetenskapshistoria. Från Aristoteles till Newton Kalyuzhny Dmitry Vitalievich

Solur

Solur

Utan tvekan var den vanligaste kronometriska enheten soluret, baserat på solens uppenbara dagliga och ibland årliga rörelse. Sådana klockor dök inte upp tidigare än en persons medvetenhet om förhållandet mellan längden och positionen för skuggan av vissa föremål och solens position på himlen. Men även efter att ha insett allt detta är det osannolikt att någon omedelbart rusade för att bygga en klocka; Jag var fortfarande tvungen att förstå vad det var tid. Trots allt strövar fortfarande primitiva stammar här och där på jorden, de vet mycket väl vad en skugga är, men klarar sig ändå utan klocka. Det finns inget behov.

Det är känt att sådana klockor i sin ursprungliga form hade formen av en obelisk, men det exakta datumet för deras ursprung är okänt. De kunde förresten ha uppfunnits flera gånger på olika ställen.

Traditionell historia tror att den kinesiska Chiu-pi (cirka 1100 f.Kr.) var den första som nämnde ett solur. I sitt manuskript rapporterade han att kineserna med deras hjälp lätt fastställde solens sommar- och vinterhöjder och bestämde ekliptikans lutning vid 23°52. Det är sant att det är oklart hur de mätte detta, eftersom mycket av den kunskap som krävs för detta, i synnerhet trigonometri, dök upp mycket senare. Och varför de gjorde detta är också oklart. Antag, på grund av den medfödda kinesiska nyfikenheten. Dessutom, tills nyligen, ansåg kineserna att deras land var ett mellanimperium, täckt med en kupol av himlen, och hade ingen aning om jordens sfäricitet eller ekliptikan.

Egypten har de mest gynnsamma klimatförhållandena för att mäta tid med ett solur, så det verkar mer tillförlitligt att det första soluret var gnomon, en vertikal obelisk med en skala markerad på marken nära den, dök upp här. Obelisker tjänade samtidigt för att hedra solgudens kult. Dessa heliga obelisker stod som regel framför ingångarna till templen. Intressant nog kan traditionen att installera solur vid tempel spåras tillbaka till Europa tillbaka till 1800-talet. Men i Ryssland är det inte alltid soligt, så vi samlar troende till kyrkan med ljudet av klockor.

Den egyptiska obelisken, 34 meter hög, har fortfarande bevarats. Man tror att den under Augustus regeringstid transporterades från Egypten till Rom och, på kejsarens instruktioner, installerades på Campus Martius, och matematikern Facundus Novus ledde denna operation. Gnomonen placerades i mitten av en speciell panel på vilken urtavlan ritades; timlinjerna var gjorda av bronsmetalldelar. Enligt Plinius den äldre tjänade obelisken till att bestämma tiden på året och dygnets längd. Den stod kvar i flera århundraden, men under antikens Roms förfall revs den och glömdes bort för en lång tid. Den hittades igen 1463, men först 1792 återinstallerades den på Piazza Montecitorio i Rom, där den står än idag.

I Egypten, förutom obelisker, skapades andra solursdesigner. Till exempel bestående av en horisontell del - en linjal med en kronometrisk skala cirka 30 cm lång och en "axel" vinkelrät mot den, vilket kastar en skugga på skalan. Det fanns också en stegvis klocka med två lutande ytor, orienterad längs öst-västaxeln och uppdelad i steg. Vid soluppgången föll skuggan på kanten av det övre trappsteget på en av dessa ytor, den östra, för att sedan gradvis avta och vid middagstid försvann den. På eftermiddagen visade sig skuggan åter vid den nedre delen av den västra ytan, varifrån den reste sig tills den vid solnedgången vidrörde kanten av det övre trappsteget. Med sådana klockor bestämdes tiden av längden, inte riktningen, på skuggan.

Mätning av tid skugglängd på vissa ställen levde den kvar till senmedeltiden. Läkaren och geografen Paolo Toscanelli byggde 1468–1482 på kyrkan St. Maria de Fiore i Florens, en gnomon 84,5 meter hög, med vilken det var möjligt att mäta lokal middag med en halvsekunds noggrannhet. Med hjälp av denna gnomon klargjorde Toscanelli uppgifterna i astronomiska tabeller.

Det fanns andra solur, med en skala för att visa tiden mot kastade skuggor, även om de troligen dök upp senare. För korrekt tidsangivelse var den övre linjen på skalan horisontell, och skalan gjorde en rät vinkel med planet för den lokala meridianen. Eftersom kompassen ännu inte var känd, för att korrekt ställa klockan var det nödvändigt att observera ögonblicken för solstånden eller dagjämningarna.

På antika solur tillämpades indelningar baserade på praktisk erfarenhet, då på grundval av teoretiska beräkningar, även om de var felaktiga. Egyptierna visste att skuggan som gnomonen kastade varierade beroende på årstid, men skillnaden togs inte med i beräkningen. De lokala gnomonerna visade absolut exakt tid bara två gånger om året: på dagarna av vår- och höstdagjämningen. Därför började de senare, för att förbättra resultatet, bygga solur med speciella skalor för olika månader.

Trots den uppenbara enkelheten uppstod under utvecklingen av de teoretiska grunderna för vetenskapen om klockor, gnomonics, matematiska problem och löstes om tresektionen av en vinkel, om koniska sektioner, om stereografisk projektion, etc. Lösningen av dessa problem i det muslimska östern ledde till motiveringen och tillämpningen i praktiken av rätlinjiga formler och sfärisk trigonometri. Skapandet av solglasögon, vattenglasögon och timglas bidrog till utvecklingen av precisionsmekanik, och det var i sin tur en länk mellan instrumenttillverkning och experimentell vetenskap.

Från Egypten började kunskapen om solur spridas över hela världen. Och här kan två överväganden tas: kronologiskt och allmänt historiskt.

För det första, det faktum att den teoretiska grunden för solur gjordes i muslimska länder säger oss att denna berättelse utspelade sig senare än åtminstone 700-talet, för innan fanns det inte bara muslimska länder, utan även muslimer i allmänhet.

För det andra kan sådana vetenskapliga och tekniska utvecklingar endast utföras av människor som har utbildat människor för detta, och medlen och behovet av att mäta tid. Den pålitliga historien om det bysantinska riket och dess enskilda territorier, i motsats till det antika Kinas mytiska historia, visar att processen för vetenskaplig och teknisk utveckling, med alla dess sicksackar och vändningar, är evolutionär och internationell till sin natur.

Bland alla länder uppnådde Bysans en hög nivå av teknisk utveckling. Araberna lärde sig mycket av bysantinerna, inklusive design och tillverkning av olika typer av solur.

Och i själva Bysans var väggmonterade vertikala solur mycket vanliga. De hittades på väggarna i kyrkor och offentliga byggnader och var av ungefär samma typ som på väggarna i Vindarnas torn i Aten och på väggen i den bysantinska kyrkan som byggdes på platsen för det hedniska templet Gratius. Siffror visas på ratten för att indikera timmar för första gången.

Historiker hittar bevis på närvaron av en klocka som tidsenhet i Konstantinopel i dokument som går tillbaka till 600-talet, men tyvärr utan någon förklaring av deras struktur. Baserat på ett epigram som går tillbaka till Justin II:s regeringstid (565–578), drar den bysantinska forskaren Reiske slutsatsen att de bysantinska grekerna redan på 600-talet hade slående klockor, åtminstone stora stadsklockor. Dateringen av ett sådant meddelande kräver ytterligare verifiering och stor eftertanke.

Konstantin Porphyrogenitus (911–959) "Charta" nämner yrket som urmakare. Den talar också om närvaron i imperiet av speciella människor som slog timmarna av gudstjänster och böner. Det antas att i palatset klockslagningen var nödvändig inte så mycket för böner och kyrkomöten, utan för att ange tidpunkten för möten med soldater, öppnande och stängning av palatset, vaktbyte och andra åtgärder som vidtog plats regelbundet.

Men låt oss ta hänsyn till att under dominansen av det agrara systemet och hantverkstekniken (oavsett om det var i den antika världen eller medeltiden) fanns det inget behov av att dela upp tiden i små segment och mäta dem exakt, som nu. Människor bestämde tiden av solens naturliga rörelse, av långa sommardagar och korta vinterdagar, som var lika uppdelade i 12 timmar, och därför var sommar- och vintertimmarna olika.

Låt oss särskilt betona detta: under påverkan av solens skiftande lutning förändrades längden på dag- och natttimmar under hela året. Samordna timme, vilket visas av instrument med enhetlig skala (vatten, eld, timglas och mekaniska klockor) med en varaktighet timmar solur är ett mycket svårt problem.

Senare solur hade böjda skalor, vilket eliminerade denna nackdel. Sådana klockor med komplexa skalor beräknade för kvartals- eller månadsintervall användes fram till omkring 1400-talet. Fram till slutet av 1300-talet var väggmonterade vertikala solur med en horisontell skuggstav, ursprungligen adopterad från Egypten, mycket vanliga i Centraleuropa. Men i Egypten, på grund av det relativt korta avståndet från ekvatorn, bestämdes tiden med en acceptabel grad av noggrannhet, medan i Grekland, Italien eller Tjeckien var denna noggrannhet mycket sämre.

En ny era i utvecklingen av solurtillverkning inleddes av en viktig uppfinning som gjordes 1431. Dess princip var att installera en skuggpil i riktning mot jordens axel; de kallade denna pil hjulaxel. Denna enkla innovation säkerställde att skuggan nu roterade jämnt runt halvaxeln och vred 15° varje timme.

En typ av ekvatorklocka är ett analemmatiskt solur, vars visare är riktad vinkelrätt mot timskalans plan, men denna skala ligger inte i ett plan parallellt med ekvatorn, utan i ett horisontellt plan, till exempel direkt på marken.

Om vi ​​behövde mäta tiden med denna klocka skulle vi behöva placera timskalan på en elliptisk kurva och samtidigt ändra visarens position i meridionsplanet i förhållande till årstiden. En beskrivning av sådana klockor förekom i astronomiska verk från 1500-talet, men detaljerade mätningar med dessa klockor började utföras först i mitten av 1700-talet av astronomen och chefen för Paris-observatoriet Joseph Jerome Lalande.

Det blev möjligt att komma in enhetlig tid för hela året, och segmenten som motsvarar timmarna var lika långa oavsett solens skiftande höjd. Ett av de första omnämnandena av en klocka med en halvaxel är Theodoric Ruffis manuskript från 1447. Vissa solur från den tiden hade både en gnomon och en halvaxel; de beskrivs i manuskriptet av den arabiska astronomen Sibt-al-Maridini från 1400-talet; En liknande klocka byggdes ungefär samtidigt av den egyptiske astronomen Ibn al-Magdi.

De framsteg som präglade vetenskapen under renässansen återspeglades också i utformningen av solur. Relativt snabbt, på cirka 130 år, förvandlades de tidigare imperfekta klockorna till kronometriska instrument som var mycket exakta för sin tid, som kunde användas för att mäta tid var som helst på jordklotet. En kompass användes för att ställa klockan korrekt.

En av de första skaparna av ett solur med korrigerande kompass var astronomen och matematikern Regiomontanus, vars riktiga namn var Johannes Müller (1436–1476), även känd som Joan de Monte Regio, som arbetade i mitten av 1400-talet i Nürnberg. Han var också författare till det första specialverket om solur.

Kombinationen av ett solur med en kompass ledde till att det blev möjligt att använda det överallt, och bärbara fick- eller reseklockor dök upp. Solur i form av en ihålig halvklot med en pil som kastar en skugga på den inre håligheten började byggas 1445, även om den officiella vetenskapshistorien daterar deras uppfinning till antiken.

Bärbar solcellsklocka

Ringsoluret, en av resevarianterna, är intressant också som ett dekorativt hänge. Deras huvuddel var en mässingsring flera centimeter i diameter, kopplad till en annan rörlig ring utrustad med ett hål för en solstråle. Månadernas inledande bokstäver var ingraverade på den yttre ytan av huvudringen, och mittemot dem, på den inre ytan, fanns en timskala. Innan mätningen var det nödvändigt att vrida den mindre ringen så att hålet för strålen låg vid namnet på den önskade månaden. För att mäta tiden ställdes klockan så att en solljusstråle passerade genom hålet och angav timmen på skalan.

Den första beskrivningen av en sådan klocka, i form av en signetring, finns i läkaren Bonnets bok, publicerad i Paris år 1500.

En av de mest populära typerna av resesolur var den så kallade plattklockan. De första exemplaren dök upp i Europa 1451–1463. Vanligtvis bestod de av två, och ibland tre, identiska tetraedriska rektangulära plattor förbundna med hängen, och en kompass måste finnas i bottenplattan.

Det finns en beskrivning av åttakantiga träpinnar med en metallspets 160 cm lång och med utskurna timskalor. Detta är ett resesolur (ashadah), som användes av indiska pilgrimer under medeltiden. Fyra genomgående hål borrades vanligtvis i handtaget på en sådan pinne, i vilka en ca 15 cm lång stång sattes in ovanför skalan för motsvarande månad för att dess spets skulle kasta en skugga på vågen när pinnen var i vertikalt läge . Det borde ha varit 12 fjäll på pinnen. Eftersom samma förhållanden gällde för dagar borta från solståndet vid samma tidpunkt, räckte det med 8 skalor. namn ashadah Dessa klockor togs emot efter årstid (juni - juli) då pilgrimsfärderna gjordes.

Solur-stav för pilgrimer

Från början av 1500-talet började teorin om solur att undervisas vid universiteten i Wittenberg, Tübingen, Ingoldstadt, Prag och Štyrský Hradec som en integrerad del av matematiken.

Ungefär samtidigt dök fönstersolur upp. De var vertikala, deras urtavla var ytan på ett fönster i ett tempel eller rådhus. Urtavlan bestod vanligtvis av en mosaikpanel fylld med bly. Handen kastade en skugga på urtavlan, arrangerad så att slutet av skuggan inte bara indikerade timmen utan också solens position i zodiaken. Den transparenta skalan gjorde det möjligt att observera tiden utan att lämna byggnaden.

Det fanns också spegelvända solur, som reflekterade solens stråle med en spegel på en urtavla placerad på husets vägg. J.B. Benedictus var den första som beskrev en sådan klocka i en bok som publicerades i Turin 1574. Enligt vissa uppgifter var Nicolaus Copernicus också inblandad i byggandet av spegelklockor, vilket man kan tro, eftersom urtavlan till spegelklockan på slottet i Olsztyn, förmodligen hans verk, fortfarande finns bevarad.

Noggrannheten hos solur kunde inte matchas av mekaniska innan de började använda en pendeloscillator. Men även efter dess utseende behöll solur sin popularitet. Deras produktion nådde sin största blomstring på 1500- och 1600-talen; avancerade europeiska matematiker och astronomer var involverade i deras skapelse. Dessutom förblev de en obligatorisk del av alla observatorier under mycket lång tid. Redan på 1700-talet byggdes de i astronomiska observatorier i östländer, till exempel i Indien. Yai Singh II, prinsen av Jaipur, efter att ha grundat ett stort observatorium i Dilli 1708–1710, reste han en gnomon där 18 meter hög. Strax efter detta beordrade han byggandet av liknande klockor i Benares, Muttrj, Uigain och Jaipur.

Men människor hittade också primitiva sätt att mäta tid med hjälp av solen; ibland var den enda hjälpen för detta den mänskliga handen. De första rapporterna om sådana "klockor" går tillbaka till början av 1500-talet. Vänster hand vändes med handflatan uppåt och dess uppåtriktade tumme fungerade som en skuggpil. Beroende på längden på denna skugga i jämförelse med resten av handens fingrar, var det möjligt att ungefär bestämma tiden. Denna enkla metod att mäta tid i Frankrike, södra Tyskland och några andra platser var välkänd redan på 1800-talet.

1.2. Solfläckar på kinesisk keramik från 4:e årtusendet f.Kr. Kinesiska arkeologer har hittat "övertygande bevis" för gamla kinesiska observationer av solfläckar. Dessa är lerskärvor grävda i Kina och daterade till 6:e årtusendet f.Kr.