Древние изобретения
Шрифт:
Внешний вид египетских водяных часов из Карнаки (XIV в. до н. э.). Прибор каждый вечер заполнялся водой, чтобы определить ночное время. Вода постепенно вытекаю через тростниковую втулку на дне. Ход времени опред&гялся опусканием воды за отметки "часа *. Так, ночь делили на 12 частей независимо от времени года, "время" на часах варьировалось по длине в течение года.
В греческом мире также занимались разработкой водяных часов. Такие часы были изготовлены александрийским изобретателем Ктесибием около 270 г. до н. э. Их водяной сток точно контролировали запорные краны, которые приводили в движение автоматы, начиная от звенящих колокольчиков и движущихся марионеток до "певчих" птиц, возможно, древнейших часов с кукушкой! В афинской "Башне ветров", построенной астрономом Андроником примерно вначале I в. до н. э., на вершине находились солнечные часы, сложные водяные часы были внутри и показывали время на циферблате, а вращающийся диск показывал движение звезд и Солнца через созвездия в течение года.
О широком применении водяных часов в самых разных ситуациях писали древние авторы. Около 360 г. до н. э. Платон описывал судей, "вынужденных работать по «водяным часам»... без отдыха". Часы стали оказывать влияние даже на литературу. Продолжительность традиции, — сетовал Аристотель, — должна измеряться не "клепсидрой [10]... а фабулой". Наблюдение за временем уже строго контролировалось. Более важную роль водяные часы играли в греческих и римских судах, где их использовали, чтобы выступающие укладывались в отведенное им время; если судебное разбирательство ненадолго прерывалось, например для изучения документов, то трубку стока перекрывали воском до тех пор, пока выступление не возобновлялось. В спортивных состязаниях часы использовали для определения времени на соревнованиях по бегу в Римских играх.
Великолепные водяные часы были позднее сделаны в исламском мире. Особенно искусный образец был доставлен из Багдада первому императору Священной Римской империи Карлу Великому (742—814 гг.) эмиссарами халифа Гарун аль-Рашида. Пара массивных водяных часов из двух сосудов, которые постепенно наполнялись, когда прибывала луна, а затем опорожнялись, когда она убывала, были сконструированы в XI в. в Толедо (Испания) арабскими инженерами. Они были настолько искусно сделаны, что служили более ста лет, не требуя регулировки.
Изумительные чудеса техники
Следующим крупным шагом в развитии часов было изобретение механических часов, на которое традиционно претендует Западная Европа. Есть ссылка на существование в аббатстве неподалеку от Руана механизма (скорее всего, это были часы), исполнявшего на колокольчиках мелодию гимна. Великий итальянский поэт Данте описывает несомненно удивительные часы того времени в "Божественной комедии", тогда как первое упоминание об особенных часах в соборе святого Готфрида в Милане встречается в отдельной главе летописи 1335 г.
Однако за несколько сотен лет до этих древнейших в Европе образцов механические часы уже были изобретены в Китае. Это объяснялось необходимостью определения точного времени зачатия разных наследников трона, чтобы придворные астрологи могли затем определить влияние на них космоса и таким образом выявить лучшего претендента. Хотя китайцы на протяжении веков создали более точные модели водяных часов, включая секундомер с останавливающимся механизмом, где использовалась
скорее ртуть, нежели вода, они все еще были недостаточно хороши для точных целей астрологов.Соответственно, в 723 г. буддийский монах и математик И Син сконструировал часовой механизм астрономического прибора, который назвал "сферической картой поднебесья с высоты птичьего полета", приводимый в движение водой. Судя по названию, вода являлась источником энергии, однако движение регулировали механизмы. К сожалению, несколько лет спустя устройство из бронзы и железа стало ржаветь, к тому же в холодную погоду вода внутри часов замерзала. В 976 г. Чжан Сы Сюн построил часы, использовав вместо воды ртуть, однако от них сохранилось лишь несколько деталей.
Самые грандиозные часы в средневековом Китае носили название "Космическая машина". Они были сконструированы астрономом Су Сунем по приказу императора Ин Цзуна в 1090 г. н. э. Он спроектировал башню с астрономическими часами высотой более 30 футов. Наверху находился массивный сферический астрономический бронзовый прибор для наблюдения за звездами, приводимый в движение водой. Внутри башни был представлен небесный свод, движение которого совпадало с движением Земли внизу.
Воспроизведение рисунка "Космической машины ", построенной в Кайфыне в 1090 г . н. э. Су Сунем. Высота здания превышает 30 футов . Часы приводились в движение гигантским водяным колесом, вода на которое поступала из резервуаров. Часовой механизм приводил в движение небесный свод на верхнем этаже и наблюдательную площадку внизу, пышно одетые миниатюрные куклы сообщали время в разные часы дня и ночи.
Эти фигуры приводились в движение гигантским часовым механизмом, управляемым огромным водяным колесом с ковшами на конце лопастей, в которые капала вода из водяных часов, заставляя механизм двигаться со скоростью один ковш в час.
Это было необходимо для сравнения. Напротив башни находилось сооружение, напоминавшее 5-этажную пагоду, в дверях каждого этажа через определенные интервалы днем и ночью появлялись деревянные куклы. Они били в барабаны, гонг, звонили в колокольчики, играли на струнных инструментах и показывали таблички с указанием времени.
Большие часы Су Суня работали с 1090 по 1126 гг., затем они были демонтированы и доставлены татарскими завоевателями Китая в Пекин, где проработали еще несколько лет. "Космическая машина" Су Суня была вершиной развития часового дела в Китае; к несчастью, следующее столетие, похоже, привело к утрате мастерства.
АВТОМАТИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА ПРИНУДИТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ
Одним из необыкновенных чудес древней Александрии был первый в мире автомат. Он был сконструирован удивительным местным изобретателем Героном, одержимым страстью к различным приспособлениям и автоматическим механизмам. Кроме первого парового двигателя Герон сконструировал механические кукольные театры, пожарную машину, одометр, самонаполнявшуюся масляную лампу, новый вид шприца, топографический прибор, похожий на современный теодолит, водяной орган, орган, звучавший при работе ветряной мельницы, и так далее до бесконечности. Ряд хитроумных приспособлений, описанных им подробно в серии учебников в I в. н. э., поразителен.