Как и когда появились часы
Как изобрели часы
История изобретения часов очень длинная. На протяжении тысячелетий люди пытались придумать разные способы и устройства для измерения времени. Ещё в далёкой древности были придуманы солнечные, водяные и песочные часы, об истории изобретения которых вы можете прочитать в первой части. Кроме того, люди придумали и использовали разные способы приблизительно определять время без часов. Ну а что же более привычные нам часы с циферблатом и стрелками? Когда они появились, кто и когда их изобрёл?
Изобретение механических часов
Самые первые механические часы появляются в Европе в 13 веке. О них сохранились лишь упоминания, и, к сожалению, имена изобретателей неизвестны. Появились самые первые часы в монастырях. Они ещё не имели циферблата, были довольно неточными, а сигналы времени передавали колокольным звоном. Например, одни из старейших в мире часов были установлены в 1288 г. в Вестминстерском аббатстве в Англии.
Массово башенные часы достаточно совершенной конструкции появляются в Италии в 14 веке. Такие часы имели циферблат с часовой стрелкой, а также оповещали о времени боем. Главным движителем механизма часов была тяжёлая гиря на длинном подвесе. Чтобы эта гиря опускалась постепенно, её движение передавалось на механизм часов через зубчатое колесо, которое тормозилось качающимся коромыслом. Выглядело это примерно так:
Такие часы также были не слишком точными (ошибка могла составлять полчаса-час за сутки), их нужно было несколько раз в день заводить, вручную подтягивая тяжёлую гирю. Однако башенные часы были очень сложными и дорогими, представляя собой вершину тогдашнего инженерного искусства. Такие часы были гордостью города, в котором их устанавливали, и мастера стремились всячески украсить часы и снабжали их всякими дополнительными элементами.
Например, одни из старейших сохранившихся до нашего времени башенных часов в Праге, построенные в 1410 г., украшены многочисленными фигурками ангелов и мифических животных, а также содержат календарь и показывают движение Луны и Солнца.
К концу 15 века появились более компактные часы, которые можно было разместить в доме. Важным нововведением, которое позволило уменьшить размер часов, стала пружина, которая заменила гирю на подвесе в качестве источника движущей силы для часового механизма. Наконец, в начале 16 века появились первые карманные часы. Изобретателем карманных часов считается мастер из немецкого города Нюрнберга Пётр Генлейн. Первые карманные часы были созданы им в 1505 г. Эти часы имели размер меньше 5 см. и были восприняты современниками как настоящее чудо.
Карманные часы конструкции Генлейна
Изобретение часов с маятником
До 17 века точность механических часов была не очень хорошей, кроме того, они имели, как правило, лишь часовую стрелку. Однако потребность в точном измерении времени, в т. ч. небольших промежутков, становилась всё больше. Точное время требовалось не только для повседневных нужд. Развивалась наука, в частности механика, описывающая движение тел. Но в уравнениях механики присутствовало время, и для точного расчёта движения его нужно было точно измерить. Врачам нужно было измерять частоту сердцебиения, чтобы оценить состояние больного. А мореплавателям нужны были точные часы, чтобы правильно определять географическую долготу (а следовательно, своё положение на земном шаре).
К 17 в. некоторые люди догадались использовать для определения промежутков времени колебания маятника. Одним из таких людей был известный учёный, один из основоположников механики Галилео Галилей. Он заметил, что период колебаний маятника почти не зависит ни от амплитуды (т. е. размаха колебаний), ни от веса груза, ни от материала, из которого сделан маятник. А зависит он лишь от его длины. Таким образом, наблюдая за колебаниями маятника и подсчитывая их, можно достаточно точно отмерять промежутки времени. Но, конечно, постоянно подсчитывать колебания было неудобно, нужно было приспособить маятник к механизму часов. Галилей попытался решить эту задачу, но так и не успел создать часы с маятником, т. к. к старости у него значительно ухудшилось зрение.
В результате часы с маятником изобрёл другой выдающийся физик Христиан Гюйгенс, который пришёл к этой идее независимо от Галилея. В 1656 г. Гюйгенс придумал конструкцию маятниковых часов, а в 1657 г. получил на них патент. Вскоре изобретатель выпустил книгу с описанием конструкции изобретённым им часов, и часы с маятником прочно заняли место главного прибора для измерения времени на несколько веков. Изобретение Гюйгенса оставалось самым существенным усовершенствованием в конструкции часов вплоть до 20 века.
Часы конструкции Гюйгенса
Часы Гюйгенса очень сильно повысили точность измерения времени, теперь погрешность хода за сутки составляла не десятки минут, а всего 5-10 секунд. Впоследствии сам Гюйгенс и другие изобретатели внесли разные усовершенствования в конструкцию маятниковых часов.
В 1671 г. англичанин Уильям Клемент изготовил маятниковые часы с анкерным механизмом вместо шпиндельного, более подходящий для того, чтобы маятник раскачивался с небольшой амплитудой.
Кроме того, ещё на несколько десятилетий растянулась история создания морского хронометра — корабельных часов, достаточно точных для того, чтобы правильно определять долготу в длительном плавании. Задача создания морского хронометра была настолько важной, что в 1714 г. английский парламент создал специальную комиссию для её решения, а изобретателю, который создаст точный хронометр, была обещана огромная по тем временам награда в 20 тыс. фунтов стерлингов. Задачу в итоге решил английский часовщик Джон Гаррисон. Он взялся за создание хронометра в 1730 г., первый вариант представил в 1736 г., а четвёртый, точность которого, наконец, соответствовала требованиям, изготовил лишь в 1761 г. За время 61-дневного плавания этот хронометр отстал всего лишь на 9 секунд. Но из-за придирок комиссии свой приз престарелый Гаррисон окончательно получил только в 1772 году!
Морской хронометр Гаррисона — финальный вариант
В 19м веке значительный вклад в развитии часовой индустрии внесли швейцарские часовщики. Им не только удалось сделать свои часы очень точными, мало зависящими от колебаний температуры, влажности и других параметров, но и наладить их серийное производство.
В 20 веке были придуманы дополнительные способы повысить точность маятниковых часов. В 1921 г. Английский инженер Шорт сконструировал часы с маятником, погрешность хода которых составляла 0,01 с. за сутки. А самые точные маятниковые часы на сегодняшний день были созданы в 1954 г. советским изобретателем Ф. М, Федченко, их погрешность составляла всего 0,0003 с за сутки.
Изобретение карманных и наручных часов
Как мы уже отметили выше, первые карманные часы с пружиной вместо гири были созданы Гейнлейном ещё в 1505 г. Но в них не было маятника и они были очень неточными. Часы же с подвесным маятником, изобретённые Гюйгенсом, могли нормально работать лишь в неподвижном состоянии. Однако Гюйгенс нашёл решение — в 1674 он придумал пружинный аналог математического маятника.
После этого стало возможным изготовление достаточно точных карманных часов.
Что же касается наручных часов, то долгое время в них не видели необходимости, да и изготовить слишком миниатюрный и в то же время точный механизм было проблематично. Сложно сказать, когда именно и кто начал их изготовление, однако стали носить лишь в конце 19 века, а первыми обладателями таких часов были военные.
Английские военные, фото 1879 года, в центре — офицер с наручными часами
Но массово использоваться наручные часы стали лишь в 1930-е.
Изобретение кварцевых часов
В 1880 г. французские физики Жак и Пьер Кюри открыли пьезоэлектрический эффект. Этот эффект заключается в том, что при деформации кристалла определённых минералов на гранях этого кристалла появляется положительный или отрицательный заряд. И наоборот — если подать на грань положительный или отрицательный потенциал, кристалл будет деформироваться.
Уже в 20 веке это свойство кристаллов догадались использовать для создания генераторов высокочастотных колебаний. Оказалось, что для таких генераторов особенно хорошо подходит кварц. Если к кристаллу кварца приложить напряжение, он начнёт колебаться, а если его чуть-чуть подпитывать энергией, он может колебаться бесконечно. При этом частота колебаний кристалла кварца очень стабильна и мало зависит от температуры.
В 1921 г. американский физик Уолтер Кейди построил первый кварцевый генератор. А в 1927 г. американский инженер Уоррен Моррисон построил первые кварцевые часы. Правда эти часы были большими и сложными и совсем не подходили для массового применения. В последующие несколько десятилетий кварцевые часы использовались лишь в качестве эталона времени в научных лабораториях и учреждениях. Ещё в 1954 г. кварцевые часы, выпущенные фирмой Longines, весили целых 53 кг.
Возможность создать компактные кварцевые часы возникла только во второй половине 20 в. с развитием полупроводниковой электроники. В 1960-х кварцевый генератор и элементы, управляющие его работой, наконец, удалось сделать достаточно маленькими, чтобы вместить их в наручные часы.
В 1962 г. появляются первые кварцевые часы для домашнего использования. Выпустила их японская фирма Seiko.
Первые домашние кварцевые часы
А в 1969 г. та же фирма запускает в производство первые наручные кварцевые часы Seiko Quartz-Astron 35SQ. Эти часы имели погрешность не более 5 сек. в месяц и могли целый год работать на одной батарейке. А стоили часы 1250 долларов, за те же деньги можно было купить новый автомобиль престижной марки!
Первые наручные кварцевые часы Quartz-Astron 35SQ
Изобретение атомных часов
Ещё в 19 веке было обнаружено, что спектр излучения нагретых до высокой температуры газов не является непрерывным, а состоит из отдельных линий.
Поскольку свет — это электромагнитное излучение, характеризующееся определённой длиной волны и частотой, каждая линия в спектре имеет определённую частоту. Было замечено, что каждый химический элемент имеет свой набор линий в спектре. Позже, открыв строение атома, учёные поняли, что каждая линия в спектре появляется в результате перехода электронов в атоме с одного определённого энергетического уровня на другой. И если отдельные атомы получают энергию (например, при нагревании), то они всегда будут испускать излучение строго определённой частоты.
Ещё в первой половине 20 в. некоторые физики высказали идею, что можно использовать это явление для измерения времени. Но только в 1955 г. были созданы первые атомные часы на атомах цезия. В этих часах кварцевый генератор задавал частоту излучения, которым облучали атомы цезия. Если частота имела требуемое значение, атомы цезия замыкали цепь. Таким образом производилась очень точная настройка работы кварцевого генератора.
Первые атомные часы на атомах цезия (1955 г.)
Погрешность этих атомных часов составляла одну секунду на миллион лет. А одна из последних моделей атомных часов, созданная в 2014 г., имеет погрешность 1 сек на 300 млн. лет.
Сейчас созданы уже достаточно компактные модели атомных часов, но всё же они остаются достаточно сложными и дорогими, а также слишком подверженными влиянию внешних факторов, которые могут повлиять на их точность. Так что самой массовой разновидностью часов на сегодняшний момент остаются более простые и надёжные кварцевые. Атомные часы используются как эталоны времени, а также там, где действительно требуется очень высокая точность, например, на спутниках, обеспечивающих работу систем спутниковой навигации.
Краткая история создания и развития часов
Краткая история создания и развития часов
История создания часов насчитывает несколько тысяч лет. Издавна человек пытался измерить время, сначала по дневному и ночному светилам и звездам, затем с помощью примитивных приспособлений и, наконец, применяя современные высокоточные сложнейшие механизмы, электронику и даже ядерную физику.
История развития часов это непрерывное совершенствование точности измерения времени. Достоверно известно, что в Древнем Египте измеряли время в сутках, разделяя его на два периода по 12 часов. Есть также сведения, что современная шестидесятиричная модель измерения пришла из Шумерского Царства около 2000 года до нашей эры.
Солнечные часы.
Принято считать, что история создания часов начинается с изобретения солнечных часов или гномона. Такими часами представлялось возможным измерять только дневное время, так как в основе принципа их действия лежала зависимость расположения и длины тени от положения солнца.
Водяные часы.
Огневые часы.
Огненными часами пользовались около 3000 лет тому назад в Китае, во времена первого императора этой страны по имени Фо-хи. Распространены огневые часы были в Японии и Персии.
Песочные часы.
Создание песочных часов датируется приблизительно около III века до нашей эры во времена ученого Архимеда. Местом их изобретения долгое время считалась Древняя Греция, однако некоторые археологические находки позволяют предполагать, что первые песочные часы были созданы жителями Ближнего Востока.
Механические часы.
История создания первых механических часов начинается в 725 году нашей эры в Китае и является значимым событием в истории развития часов. Хотя, еще ранее, предположительно во II-м веке до нашей эры в Древней Греции, был создан механизм, позволяющий отслеживать с большой точностью положения небесных тел. Этот механизм состоял из 30 шестеренок помещенных в корпус из дерева, на лицевой и тыльной сторонах которого имелись циферблаты со стрелками. Этот древнейший механический календарь можно определить как прототип первых механических часов.
Электрические часы.
С открытием электричества берет свое начало история электрических часов, изобретенных в середине XIX века. Создание и дальнейшее развитие электрических часов положило конец неудобству по синхронизации времени в разных частях света.
В 1847 году миру были представлены электрические часы, разработанные англичанином А. Бейном, в основу которых был положен следующий принцип: раскачивающийся посредством электромагнита маятник переодически замыкал контакт, а электромагнитный счетчик, который соединен был системой шестерен со стрелками часов, считывал и ссумировал количество колебаний.
Атомные часы.
В 1955 году история развития часов совершила крутой поворот. Британец Луи Эссен заявил о создании первых атомных часов на цезии-133. Они обладали небывалой точностью. Погрешность составляла одну секунду на миллион лет. Устройство стали считать цезиевым эталоном частоты. Всемирным стандартом времени стал эталон атомных часов.
Электронные часы.
Начало 70-х годов 20-го века является точкой отчета истории создания и развития электронных часов, осуществляющих показ времени не стрелками, а при помощи светодиодов, которые, хотя и были изобретены в середине 20-х годов, практическое применение нашли лишь через десятилетия.
История часов
Из Википедии — свободной энциклопедии
История часов насчитывает тысячелетия. На протяжении тысячелетий люди придумывали разные приспособления для измерения и слежения за временем. Использование шестидесятеричной системы счисления для измерения времени придумано в Шумере приблизительно 2000 лет до н. э. В Древнем Египте сутки делили на два 12-часовых периода, используя большие обелиски для слежения за Солнцем. Возможно впервые, там были придуманы водяные часы. Считается, что китайская династия Шан использовала водяные часы приблизительно в то же время, позаимствовав изобретение из Месопотамии.
В Персии водяные часы регулярно использовались с 2500 года до н. э. на протяжении дня и ночи, чтобы сообщать точное время и продолжительность орошения земли. Также для измерения времени использовались свечные часы. Они были известны в Китае, Японии, Англии и Иране. В Индии и Тибете широко использовалась разновидность солнечных часов в виде палки.
Механические часы, применяющие штыревой спусковой механизм, были созданы в XIV веке и стали стандартным инструментом для измерения времени вплоть до появления пружинных часовых механизмов и карманных часов в XVI веке. Следом появились маятниковые часы и на протяжении трёх веков они были наиболее точным устройством измерения времени. В XX веке были созданы кварцевые часы и следом атомные. Последние дают погрешность порядка 10 −14 (1 мс за 3000 лет) и используются для синхронизации всех остальных часовых механизмов, ложась в основу всемирного координированного времени.
masterok
masterokМастерок.жж.рф
Хочу все знать
Почему время измеряется подобным образом, кто это придумал и действительно ли это имеет большой смысл?
Древние греки были первыми, кто ввёл само понятие часа. До этого существовали Оры — богини времён года. Они ведали естественным порядком вещей в природе, подразделяясь на определённые временные отрезки. Количество Ор варьировалось в зависимости от того, какой источник информации использовался. Самым распространённым их числом являлось три. В период поздней античности это количество достигло двенадцати.
Именно оттуда и пришла идея о разделении дня и ночи на двенадцать часов каждый период.
Разделение каждого часа на 60 минут, а минуты на 60 секунд пришло из Древнего Вавилона. Вавилоняне использовали шестидесятеричную систему счисления в таких науках как математика и астрономия. Они же разделили день на 360 частей, потому что это было их расчётное количество дней в году. Оттуда же пришло и деление окружности на 360 градусов.
Систему двенадцатичасового дня и двенадцатичасовой ночи использовали и в Древнем Египте. Египтяне делали так, возможно, потому, что в году двенадцать лунных циклов. Также, вероятно, что так их было легче сосчитать по 12 суставам пальцев на каждой руке. В любом случае, эти системы были впоследствии приняты во всём мире и теперь являются эталоном измерения времени. Но что, если кто-то попытается изменить общепринятые стандарты?
В 1754 году французский математик Жан ле Ронд д’Аламбер предложил делить все единицы времени на десять. Он говорил: «Было бы предпочтительнее, чтобы все деления, например ливр, су, туаз, день, час и тому подобное делились на десятки. Такое деление привело бы к гораздо более простым и удобным вычислениям и было бы желательнее произвольного деления ливра на двадцать су, су на двенадцать денье, дня на двадцать четыре часа, часа на шестьдесят минут и так далее».
В 1788 году французский адвокат Клод Бонифас Коллиньон предложил разделить день на 10 часов, каждый час на 100 минут, каждую минуту на 1000 секунд и каждую секунду на 1000 уровней. Он также предложил неделю из 10 дней и разделение года на 10 «солнечных месяцев».
Десятичные часы
Система официально вступила в силу 24 ноября 1793 года. Полночь начиналась в ноль часов (или 10 часов), а полдень наступал в 5 часов. Таким образом, каждый метрический час превратился в 2,4 условных часа. Каждая метрическая минута стала эквивалентна 1,44 условной минуты, а каждая метрическая секунда стала 0,864 условной секунды. Расчёты стали проще. Время можно было записать дробно, например, 6 часов 42 минуты превратились в 6,42 часа, и оба значения означали одно и то же.
Чтобы помочь людям перейти на новый формат времени, производители часов начали производить часы с циферблатами, показывающими как десятичное, так и старое время. Но люди так и не перешли на новое время. Напротив, десятичное время оказалось настолько непопулярным, что было отменено через 17 месяцев после его введения.
Десятичное время было призвано не только сделать более удобным его исчисление. Всё это являлось частью революции в общей системе расчётов. Также система породила республиканский календарь. В нём, помимо деления дня на 20 часов, было деление месяца на три декады по десять дней. В результате в году не доставало пяти дней. Их поместили в конец каждого года. Этот календарь тоже отменили в конце 1805 года. Проект был похоронен до того, как успел состояться.
Часы времён Французской революции.
До сих пор есть поклонники десятичного времени
После того, как нововведение с временем постигло фиаско, казалось, что больше никто и никогда не заговорит о подобном. По крайней мере, французы точно. Но это оказалось не так. В 1890-х годах Жозеф Шарль Франсуа де Рей-Пайяде, президент Тулузского географического общества, снова предложил использовать десятичную систему. Он разделил день на 100 частей, которые назвал cés. Каждая была равна 14,4 стандартным минутам. Минуты же делились на 10 decicés, 100 centicés и так далее.
К сожалению, Торговая палата Тулузы приняла резолюцию в поддержку этого предложения. За её пределами, к счастью, здравый смысл возобладал, и это предложение не получило должной поддержки.
Наконец, последняя попытка была предпринята в 1897 году французским научным комитетом Bureau des Longitude. Секретарём этого общества был математик Анри Пуанкаре. Он пошёл на некий компромисс, сохранив 24-часовой день. Час же Пуанкаре разделил на 100 десятичных минут каждый. Минуты были разделены на 100 секунд. Этот проект также не получил одобрения. В 1900 году было принято решение навсегда отказаться от десятичного времени. С тех пор никто более не осмелился снова прикоснуться к часам.
История создания часов от древности до наших дней – когда и кто придумал
Необходимость следить за временем появилась у человечества больше 5 тысяч лет назад. Сегодня не существует цивилизованного человека, который не следит за временем по часам. История появления часов долгая, прошедшая несколько этапов, означенная множеством экспериментов и изобретений. Глядя на современные механизмы, сложно поверить, что первым устройством слежения за временем была воткнутая в землю палка.
Кто придумал время?
Понятие «час» появилось в древней Греции. Греки верили в богинь сезонов года, которых называли Орами. Их было 12. Так появилась идея делить день на 12 частей. Выделять 60 минут, а каждую минуту делить на такое же количество секунд, придумали древние вавилоняне.
Древние египтяне делили сутки на 24 часа: 12 — день, 12 — ночь. Такую систему они изобрели, ориентируясь на 12 годовых циклов Луны. Эта система осталась неизменной до сего времени, принята как общемировой стандарт.
Как были устроены первые в мире часы?
Первое примитивное средство определения времени представляло собой палку, воткнутую в землю на ровной площадке. Древние люди заметили, что в полдень, когда Солнце в зените, предметы почти не отбрасывают тени. На восходе и на закате тени наиболее длинные. С утра до полудня они постепенно укорачиваются, а с полудня до вечера — удлиняются. Это наблюдение и было использовано для создания первых в человеческой истории часов.
Люди, вбив в землю палку, делали метки изменения тени по мере движения Солнца по небосводу. В дальнейшем по этим меткам видели, какое время суток приближается. Приспособление нельзя назвать точным, но его было достаточно, чтобы древние аграрии и ремесленники определяли, когда начинать и завершать работу.
История часов
История их возникновения неразрывно связана со становлением человеческой цивилизации. Как только возникли государства, религии, торговля, у людей появилась надобность организации времени работы и культовых мероприятий.
История часов разделена на 2 длительных этапа:
Живые часы
Уже первобытные люди озадачивались тем, чтобы выбрать удобное время для охоты, кочевки. Чтобы приблизительно определить время, они наблюдали за объектами живой природы, отмечали их суточные изменения. Например, известно, что цветы раскрываются в 4-5 часов утра. Также древние люди следили за движениями Солнца, Луны, других небесных светил, видимых с земли.
Солнечные часы
Постепенно примитивная палочка, воткнутая в землю, трансформировалась в солнечные часы, которые впервые появились в древнем Египте. С 3500 года до н. э. египтяне начали сооружать солнечные обелиски — неширокие четырехгранные возвышения, бросающие тень, которая делила день на дополуденное и послеполуденное время.
На одной из площадей Рима можно увидеть сохранившийся до наших дней египетский солнечный обелиск, высота которого достигает 34 м.
Примерно в 1500 году до н. э. появились небольшие солнечные часы, разделявшие день на 10 долей, а также утренние и вечерние сумерки. До полудня конструкция была направлена на восток, затем ее переворачивали на запад.
В античный и римский период солнечные обелиски все совершенствовались. В средневековом Китае изобрели конструкцию, дополненную компасом. История солнечных устройств завершилась в позднем Средневековье.
Водяные часы — клепсидры
Примерно в 1500 году до н. э. египтяне изобрели механизм, работающий на основе медленно вытекающей из узкого отверстия воды, по уровню заполненности ею резервуара определяли время. Механизм переняли греки в 300 году до н. э., назвали устройства клепсидрами: «клепто» — скрывать, «гидра» — вода. Преимущество их было в том, что они позволяли определять время при отсутствии солнца.
Изначальная конструкция была примитивной, но постепенно стали появляться усовершенствованные модели. Например, существовали механизмы, открывающие дверь, вызывающие колокольный звон. Имена изобретателей в истории не сохранились. Известен только Ктесибий Александрийский, пытавшийся в 150 году до н. э. усовершенствовать водяной механизм.
Песочные часы
История песочных часов началась после изобретения стекла, предположительно в римский период. Первые устройства использовали римские сенаторы, определяя время, отведенное на выступление.
Французский монах Лиутпранд, живший в 8-ом веке, признан изобретателем песочной конструкции современного вида. Но востребованным у европейцев устройство стало только в 15 веке, его использовали преимущественно в морских путешествиях.
Шли века, часовые механизмы менялись, но песочные оставались востребованными, что обусловлено их большей точностью по сравнению с клепсидрами, невысокой стоимостью, устойчивостью к температурным колебаниям. Благодаря таким достоинствам, песочные часы благополучно дожили до нашего времени.
Но теперь пользуются спросом преимущественно как предмет декора.
Часы со спусковым механизмом
Спусковой механизм — устройство, поддерживающее неизменную скорость вращения анкерного колеса, а также колебания маятника с компенсацией потерь на трение. Спуск — промежуточный вариант между колесным механизмом и регулятором. При каждом колебании маятника спусковой механизм высвобождается, это длится до тех пор, пока очередной зубец шестерни не упрется в элемент блокировки. Благодаря периодическому высвобождению и прерыванию энергии, слышится тиканье.
Изобретение спускового механизма — крайне важный этап истории часов. На его основе созданы все устройства механического типа.
Первый спусковой механизм жидкостного типа изобрел китайский монах И Син, в 725 году его изобретение нашло практическое применение. Спуск на ртутной основе сделали в 1277 году, преподнесли в дар испанскому королю Альфонсу X. Но эти механизмы не были точными, так как работали на основе жидкости, равномерности протекания которой через отверстие было сложно добиться.
Механические штыревые спуски стали делать в средневековой Европе. В 14 веке их ставили в башенные часовые механизмы, хотя изначально с их помощью управляли звоном колоколов.
Механические часы
Механические часы появились в Европе в 13 веке, но кто их изобрел, неизвестно. Первые устройства не имели циферблата, а точность определения времени была весьма условной.
Усовершенствованные башенные конструкции появились в 14 веке в Италии. Они имели циферблат и часовую стрелку, били, оповещая о наступлении определенного времени. Двигательным элементом был груз на длинном подвесном элементе. Такие механизмы тоже не были точными, погрешность достигала часа в сутки. А еще их приходилось ежедневно заводить. Но все равно в то время они являли собой чудо инженерного искусства, были гордостью европейского средневекового города. Их всячески декорировали и облагораживали.
Самые красивые из старинных башенных часов — Пражские, созданные в 1410 году. Тысячи туристов съезжаются в Прагу, чтобы полюбоваться их декором.
В конце 15 века появились компактные домашние устройства. В них подвешенный груз заменила пружина. А в 16 веке немецкий ремесленник Петр Генлейн создал первые карманные часы.
Часы с маятником
До 17 века механические конструкции не были точными, имели только часовую стрелку. Но развитие цивилизации требовало большей точности определения времени.
Ученый Галилео Галилей установил, что периодичность маятниковых колебаний не определяется ни амплитудой, ни массой груза. Влияющий на нее параметр — только длина подвеса. А значит, по маятниковым колебаниям можно с довольно высокой точностью определять временные промежутки. Галилео Галилей предпринял попытку создания часов с маятником, но не успел завершить дело из-за потери зрения.
Его дело продолжил физик Христиан Гюйгенс. В 1656 году он сделал маятниковую конструкцию, а в 1657-ом запатентовал. Результат его работы стал самым значимым улучшением конструкции до 20 века, новые устройства шли с погрешностью не больше 10 секунд.
В 1671 году ученый Уильям Клемент изобрел анкерный маятниковый механизм, уменьшивший амплитуду раскачивания маятника. В 1921 году в Великобритании появились устройства, шедшие с погрешностью всего 0,01 секунды. А в 1954 году инженер Феодосий Михайлович Федченко создал точнейшие маятниковые часы, идущие с погрешностью лишь 0,0003 секунды.
Кварцевые часы
Кварцевые — электромеханические устройства, колебательным элементом в которых выступает кристалл кварца. Погрешность хода составляет примерно 15 секунд в месяц.
Изобретение кварцевых часов принадлежит инженерам американской компании Hamilton, но первые модели, выпущенные в 1957 году, были электрическими. Лишь в 1969 году японская компания Seiko выпустила настоящие кварцевые изделия Astron. В 1978-ом американский производитель HP выпустил кварцевые модели с калькулятором.
Электронные часы
В 1847 году английский ученый Бейн разработал электрические часы. В них качающийся под электромагнитным воздействием маятник с определенной периодичностью замыкает контакт. Электромагнитный датчик, соединенный со стрелками, определяет и суммирует число колебаний.
1970-е — время появления электронных часов, в которых время показывают не стрелки, а светодиоды, составленные в форме цифр.
Атомные часы
Свет — электромагнитное излучение с волнами определенной длины и частоты. Все химические элементы имеют четкий набор спектральных линий. Каждая линия — результат перескакивания электронов на другой энергетический уровень в атоме. Атом, получающий энергию, всегда испускает излучение фиксированной частоты.
Такую особенность атомов ученые использовали, чтобы измерять время. В 1955 году появился механизм, работающий на атомах цезия. Погрешность хода составляла 1 с/млн. лет. Погрешность модели, разработанной в 2014 году, составляла лишь 1 с на 300 млн. лет. Сегодня разработаны еще более точные атомные часы. Но их практическое использование пока невозможно из-за дороговизны. Применяют их лишь в качестве временных эталонов и для обеспечения спутниковой навигации.
Почему часы идут слева направо?
Объясняется это тем, что нынешние часы — результат эволюции солнечных. Тень обелиска, изменяющаяся вслед за Солнцем, двигалась слева направо в северном полушарии. Чтобы не путать обывателей, такой же принцип движения применили и к стрелкам. А вот если бы часовой механизм изобрели в южном полушарии, где Солнце двигается в обратную сторону, то стрелки наверняка бы сделали идущими справа налево.