Большая Советская Энциклопедия (ЧА)

Логические противоречия заключает и взятая в общем виде постановка вопроса: что чему предшествует — целое частям или наоборот. В отношении Ч. и ц., как показал ещё Гегель, ни одна из сторон не может рассматриваться без другой. Целое без (до) частей немыслимо; с другой стороны, часть вне целого — уже не часть, а иной объект, т.к. в целостной системе части выражают природу целого и приобретают специфического для него свойства.

Между частями органичного целого (а также между частями и целым) существует не простая функциональная зависимость, а значительно более сложная система разнокачественных связей — структурных, генетических, связей субординации, управления и т.п., в рамках которой причина одновременно выступает как следствие, полагаемое как предпосылка. Взаимозависимость частей здесь такова, что она выступает не в виде линейного причинного ряда, а в виде своеобразного замкнутого круга, внутри которого каждый элемент связи является условием другого и обусловлен им (см. К. Маркс, там же, с. 229). Целостный (структурный) подход не является альтернативой причинного объяснения — он лишь показывает недостаточность однозначной причинности при анализе сложной системы связей. Более того, сам принцип структурного объяснения в определённом отношении может рассматриваться как дальнейшее развитие принципа причинности .

Современное познание разрешает и известный познавательный парадокс: как познать целое раньше частей, если это предполагает знание частей раньше целого? Познание Ч. и ц. осуществляется одновременно: выделяя части, мы анализируем их как элементы данного целого, а в результате синтеза целое выступает как диалектически расчленённое, состоящее из частей. Изучение частей является в конечном счёте единственно возможным путём изучения целого. В то же время результаты исследования частей входят в систему научного знания лишь благодаря тому, что они выступают как новое знание о целом. Анализ диалектической взаимосвязи Ч. и ц. является важнейшим методологическим принципом научного познания.

Лит.: Энгельс Ф., Анти-Дюринг, Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 20; Ленин В. И., Философские тетради, Полн. собр. соч., 5 изд., т. 29; Афанасьев В. Г., Проблема целостности в философии и биологии, М., 1964; Югай Г. А., Диалектика части и целого, А.-А., 1965; Блауберг И. В., Проблема целостности в марксистской философии, М., 1964; Блауберг И. В., Юдин Б. Г., Понятие целостности и его роль в научном познании, М., 1972; Кремянский В. И., Структурные уровни живой материи, М., 1969; Parts and wholes, N. Y.—L., 1963; Heisenberg W., Der Teil und das Ganze, 4 Aufl., M"unch., 1971.

И. В. Блауберг, Б. Г. Юдин.

Часы астрономические

Часы' астрономи'ческие, часы, отличающиеся большой точностью и используемые при астрономических наблюдениях. Знание точного времени необходимо при решении большинства задач астрометрии , а также некоторых других разделов астрономии.

С древнейших времён вплоть до 15 в. время в астрономии измерялось солнечными, песочными и водяными часами. Часы с механизмом из зубчатых колёс впервые были применены для астрономических наблюдений в 1484. Однако вследствие несовершенства регулятора показания таких часов были грубы. Маятниковые часы, созданные впервые Х. Гюйгенсом (1657), нашли широкое применение в службах времени . Невозможность пользоваться маятниковыми часами в условиях мореплавания стимулировала создание хронометра , который обеспечивает точность хода, достаточную в экспедиционных условиях, хотя и меньшую, чем у маятниковых часов. Главное требование, предъявляемое к Ч. а., сводится к обеспечению максимального постоянства периода, колебаний их регулятора (в маятниковых часах — маятника ). При постоянном ускорении силы тяжести период колебаний маятника зависит: от приведённой длины маятника, от амплитуды, от плотности среды, в которой колеблется маятник. Изменение этих величин оказывает существенное влияние на ход часов. Так, изменение приведённой длины маятника, происходящее главным образом из-за непостоянства температуры, на 1 мкм вызывает изменение суточного хода часов на 0,04 сек. Для максимального уменьшения влияния температуры на ход часов стержни маятников изготовляют из материалов с малым коэффициентом температурного расширения, устраивают различные компенсационные приспособления, часы помещают в изотермические камеры. Амплитуды маятников Ч. а. обычно не превышают 120c. Изменение этой величины на 0c,1 изменяет суточный ход на 0,011 сек . Для устранения влияния изменении плотности среды маятник или весь механизм часов помещают в сосуд, из которого частично удалён воздух.

В конце 19 — начале 20 вв. получили распространение часы Рифлера, изменение суточного хода которых не превышало ±0,01 сек. В часах Рифлера впервые был применен т. н. свободный спуск маятника (см. Часы ). В 1910 была разработана конструкция маятниковых часов Шорта с суточным изменением хода, не превышавшим ±0,01 сек. Основной особенностью этих часов является применение двух маятников. Первичный («свободный») маятник, освобожденный от всякой механической работы, помещается в стеклянный цилиндр, в котором поддерживается давление 20 мм рт. ст. Цилиндр устанавливается в помещениях с круглогодично поддерживаемой постоянной температурой. Всю механическую работу по приведению в действие механизма часов исполнял вторичный маятник («маятник-раб»), колебания которого с помощью специальной электрической системы синхронизировались с колебаниями первичного. Вторичный маятник даёт импульс для поддержания колебаний обоих маятников. Наиболее точные маятниковые часы — Федченко часы с изохронным подвесом маятника, обеспечивающим стабильную амплитуду качаний. Точность этих часов сравнима с точностью лучших кварцевых часов , которые появились в 40—50-х гг. 20 в. Последние на относительно небольших интервалах времени обеспечивают точность отсчёта моментов времени, существенно более высокую, чем это дают астрономические наблюдения, но вследствие эффекта «старения» кварцевой пластинки они не могут определять самостоятельно равномерную шкалу времени. Кварцевые часы произвели переворот в деле получения и хранения точного времени. Это обеспечивается сопоставлением показаний многих кварцевых часов и астрономическими наблюдениями (см. Время ).

Развитие науки и техники привело к тому, что астрономические требования к точности часов перестали быть уникальными. В то же время организация передач сигналов точного времени по радио и по телевизионным каналам позволила регулярно контролировать ход опорных часов астрономических обсерваторий по показаниям лучших часов единой государственной службы времени и т. о. значительно повысить надёжность их работы.

Е. А. Юров.

Часы (прибор)

Часы' , прибор для измерения текущего времени (в секундах, минутах, часах). Ч. относятся к категории «приборов времени», куда входят также хронометр , секундомер ,таймер , реле времени и комбинированные приборы, например Ч. с секундомером. Для измерения времени можно использовать равномерное поступательное или вращательное движение и периодические колебания; мерилом времени в этих случаях будет соответственно пройденный путь (или перемещение), угол поворота или число колебаний.

Первым устройством, с помощью которого человек измерял время, были солнечные Ч. Уже в середине 3-го тысячелетия до н. э. в качестве простейших Ч. использовался гномон . В Древнем Египте и Греции время отсчитывали по солнечным Ч. с горизонтальными или вертикальными циферблатами (рис. 1 ). В Самарканде в 1-й половине 15 в. Улугбек построил солнечные Ч. высотой около 50 м. В средние века в Европе значительное распространение получили Ч. с вертикальным циферблатом. Такие Ч., например, сохранились в Москве на здании Историко-архивного института и старом здании МГУ. Наряду с солнечными Ч. уже во 2-м и 1-м тыс. до н. э. в Индии, Египте, Китае и Греции строились водяные Ч., которые показывали время и днём, и ночью. Простейшие водяные Ч. представляли собой сосуд со шкалой, проградуированной в единицах времени. В сосуд капля за каплей поступала вода из наполненного до краев (из внешнего источника) резервуара. Постоянство давления воды в резервуаре обеспечивало равномерное наполнение сосуда и равномерное повышение уровня воды в нём, отмечаемое по шкале. Около 150 до н. э. Ктесибий создал водяные Ч. (рис. 2 ), ставшие прототипом Ч., которые применялись во многих странах вплоть до 18 в. Равномерное движение положено в основу функционирования и некоторых других типов Ч., в том числе песочных.

Первое упоминание о механических Ч. содержится в византийской антологии (конец 6 в.). Одни историки приписывают изобретение механических Ч. Пацификусу из Вероны (начало 9 в.), другие — монаху Герберту (впоследствии папа Сильвестр II), якобы в 996 сделавшему гиревые башенные Ч. для г. Магдебурга, которые не были механическими Ч. в современном понимании. Скорее всего это были водяные Ч. с использованием механизмов для приведения в действие дополнительных устройств, например механизма боя Ч., но не отсчёта времени. Достоверно известно, что простые по конструкции механические башенные Ч. были построены в Милане в 1335; в 1348—64 Донди в Италии создал Ч., которые наряду с отсчётом времени воспроизводили движение Солнца, Луны и пяти планет; в 1354 были установлены Ч. Страсбургского собора с курантами, календарём и движущимися фигурами. В России первые башенные Ч. были сделаны в 1404 в Московском Кремле монахом Лазарем Сербиным; они имели гиревые двигатели, механизм боя, планетарный механизм. В 15—17 вв. башенные Ч. начали устанавливать во многих городах России.

В 14 в. появились первые механические Ч. со шпиндельным спуском (рис. 3 ). По сравнению с водяными Ч. шпиндельные Ч. были более совершенными, но всё же точность их хода не превышала 0,5 ч в сутки; до 16 в. они имели одну лишь часовую стрелку. Около 1510 нюрнбергский механик П. Хенлейн впервые применил вместо гирь стальную пружину и создал карманные Ч. со шпиндельным механизмом. Из-за несовершенства пружин и самого шпиндельного механизма, не имеющего собственного периода колебаний, показания этих Ч. сильно зависели от степени заводки пружины. В 1525 Я. Цех из Праги предложил фузею, или улитку, — приспособление для выравнивания усилия пружины во времени, что позволило повысить точность пружинных Ч. Шпиндельные Ч., хотя и имели невысокую точность, отличались высокой надёжностью и просуществовали до конца 19 в.

Огромное значение для повышения точности Ч. имело открытие Г. Галилеем изохронности малых колебаний маятника , т. е. независимости периода его колебаний от амплитуды. Галилей около 1640 предложил новый спусковой механизм, напоминающий современный хронометровый, но его идея не получила практического воплощения. Изобретателем современных механических Ч. по праву считается Х. Гюйгенс , который в 1657 применил маятник в качестве регулятора Ч. Маятниковые Ч. даже с несовершенным шпиндельным механизмом позволили снизить погрешность за сутки до 5—10 сек. В 1675 английский часовщик У. Клемент предложил заменить шпиндельный механизм на крючковый, представляющий собой простейшую разновидность анкерного спускового механизма (см. Анкер ). Такой механизм сохранился до наших дней в простейших маятниковых Ч. типа ходиков (рис. 4 ). Новый шаг в совершенствовании Ч. связан с именем англичанина Дж. Грагама, который изобрёл несвободный анкерный механизм, имеющий значительно меньшие потери энергии, чем крючковый механизм Клемента. В 1675 Гюйгенс предложил в качестве регулятора колебаний использовать систему «баланс—спираль». Баланс — это колесо с массивным металлическим (обычно латунным) ободом, укрепленное на стальной оси; спираль — тонкая пружина, один конец которой крепится к оси баланса, а другой — к неподвижной опоре. Выведенная из состояния покоя система «баланс — спираль» совершает колебания вокруг своей оси; момент инерции баланса и жёсткость спирали определяют период колебаний системы. Такая колебательная система обладает собственным периодом колебаний; она достаточно надёжна при переноске и транспортировке Ч. В связи с применением балансового регулятора в Ч. с пружинным двигателем потребовалось дальнейшее совершенствование спусковых механизмов. До конца 19 в. в карманных Ч. широко применялся изобретённый Грагамом в начале 18 в. цилиндровый механизм. Со 2-й половины 19 в. получил распространение свободный анкерный механизм, до сего времени применяющийся во всех переносных, в том числе наручных и карманных, Ч. В связи с повышением точности часовых механизмов в конце 17 в. в карманных Ч. устанавливают минутные стрелки, а примерно с 1760 в Ч. стали применять секундные стрелки.