Одно из первых знаний, которое подрастающее поколение получает в школе, — это определение времени по часам. Дети должны научиться читать циферблат часов.

Определение времени по часам — нужное знание даже для ребенка. Он может определить, скоро ли наступит время обеда (или сна), когда начинается его любимая телепередача.

По мере взросления мы все больше живем по часам. Все происходит но ним: работа, доставка почты, закрытие магазинов, телевизионные шоу.

Другой способ определения времени предоставляет календарь. Благодаря ему мы знаем, когда наступят выходные, начнутся каникулы или нужно оплачивать счета; пора ли искать подарок к дню рождения или направляться по магазинам в поисках новогодних подарков.

Часы и календарь считают такими обычными предметами, что никто из нас не задается вопросом, как человек впервые научился определять время по часам. Сейчас это кажется легким; считают, что каждый ребенок сможет это понять. Но человечеству потребовались тысячи лет, чтобы разработать эту систему, а в некоторых областях она даже сейчас еще не разработана полностью. Эта книга расскажет о неудачных и успешных попытках определения времени по часам.

Мы живем на поверхности огромного шара, называемого Землей, который постоянно совершает круговые движения. Такое движение называется

вращением

Земли. Это вращение происходит постоянно год за годом.

Представьте себя вне Земли в космосе, наблюдающим за точкой на поверхности вращающейся Земли. Когда точка находится перед вашими глазами, вы заводите часы. Затем ждете.

Поскольку Земля вращается, точка перемещается к краю шара, затем вниз, где ее уже не видно. Внизу она перемещается к другой стороне и появляется снова у противоположного края. Теперь точка опять приближается к вам; когда она окажется прямо перед глазами, остановите часы.

Посмотрев на часы, увидите, что точка прошла вокруг Земли за 24 часа. Если повторить эксперимент» то каждый раз будете получать тот же результат.

Другими словами,

время вращения

Земли составляет 24 часа.

Существуют тысячи небесных тел, которые участвуют в движении от горизонта до горизонта. Среди них самым важным является Солнце. Ни один человек, каким бы первобытным он ни был, не мог не заметить Солнца.

Когда Солнце находится над горизонтом, мир залит светом и теплом. На охоте человек мог видеть все происходящее и защищать себя от опасности. Благодаря солнечному свету он может совершать все свои дела.

Когда Солнце находится ниже горизонта, наступает темнота, а вместе с ней и холод. Жизнь становилась более опасной из-за рыскающих по ночам зверей. Даже после открытия огня, который облегчил жизнь в опасной темноте, в такое время оставалось лишь найти безопасное место для сна.

Подобная смена

дня

и

ночи,

вероятно, была замечена с самого начала, и она предложила способ хронометрии. Путешествие, возможно, заняло много дней и ночей.

Время с восхода. Солнца до заката или с заката до восхода — это долгий период. Будет малопонятным, если сказать кому-то: «Встреть меня завтра на углу Пятой и Главной». Ваш друг скорее всего спросит: «В котором часу завтра?»

У солнечных часов есть и недостатки. Например, если тень падает на плоскую поверхность, то утром она движется очень быстро, но замедляется в полдень. После полудня ее движение начинает ускоряться, и ближе к закату Солнца она снова движется довольно быстро.

Это значит, что если разделить линию теки на равные масти, то утренние и вечерние часы будут идти быстро, а полуденные часы — медленно. Во избежание этого древние египтяне разделили измерительную линию на неравные сегменты, оставив на ее концах длинные сегменты, а в середине — короткие. Таким образом, часы получились равными по продолжительности.

Другое решение данной проблемы — сделать так, чтобы тень падала не на плоскую поверхность. Вавилоняне в III веке до новой эры изобрели солнечные часы, у которых

гномон

(часть солнечных часов, которая отбрасывает тень) был установлен внутри впадины. Они были сконструированы таким образом, что линия тени повторяла траекторию края впадины, двигаясь равномерно. Если эту траекторию разделать на равные сегменты, то получите равные часы.

За последние три тысячелетия было создано много различных видов солнечных часов, и этот древнейший научный инструмент все еще используют в его первоначальном виде. Некоторые декоративные часы устанавливают в садах и на газонах сейчас из-за их красивого внешнего вида. Самая известная разновидность, наверное, та, где гномон наклонен на север. Шкала имеет форму плоского круга, по краю которого надает тень. Римляне даже изобрели маленькие солнечные часы, которые можно было носить везде, как современные часы; а в 290 году до новой эры они соорудили солнечные часы для всех, чтобы каждый проходящий мог определить время.

Еще одна проблема заключается в том, что траектория тени изменяется день ото дня. Летом и осенью траектория ежедневно немного перемещается на север, а зимой и осенью — снова на юг. Это не совсем плохо, так как тень никогда не отклоняется за пределы определенных границ. Но если на солнечных часах измерительная линия и гномон выполнены верно» то часть тени всегда пересечет линию так, чтобы показать время.

А как насчет определения времени в помещении, где никогда не бывает Солнца или звезд? Необходимо нечто, что непрерывно изменялось бы е помещении

т

как непрерывное движение небесных тел.

Одно из самых простых решений этой проблемы — использование горящей свечи- Большая свеча сгорала довольно равномерно. Во время горения такой свечи наблюдали за солнечными часами и то, что оставалось от нее по истечении каждого часа, можно было отметить на такой же целой свече. Потом отметины делали на других таких же свечах, чтобы показать границы, до которых они должны были сгорать спустя час, два и т. д. Для этой цели использовались и масляные лампы. Во время горения лампы поступление масла в прозрачный цилиндр постепенно уменьшалось, и на цилиндре нужно было лишь отмечать часы,

В облачные дни такие свечи полностью заменяли солнечные часы. Их использовали в помещениях. Могли зажигать в любое время и гасили, когда в них не было необходимости. Они были не просто заменители солнечных часов, а серьезным усовершенствованием.

Но еще лучшим изобретением были песочные часы, появившиеся около 250 года до новой эры и известные всем нам. Через узкий проход песок медленно высыпается из верхней половины песочных часов в нижнюю, Насыпав в часы необходимое количество чистого, сухого песка, человек мог сделать так, чтобы песок высыпался, например, один час. Затем, перевернув их в противоположную сторону, человек мог начать отсчет следующего часа.

Использование получасовых песочных часов на борту некоторых древних судов послужило, возможно, началом традиционного способа подачи сигнала об истечении времени на борту корабля. Начиная с полуночи, после истечения каждого получаса (когда пора переворачивать часы) звонит колокол.