Мы с вами проследим исторический путь, который прошел прибор для измерения времени, начиная от зари человечества вплоть до сегодняшнего дня: от банальных солнечных до самых современных — водородных. Вы прочтете историю возникновения часов, узнаете, что часы бывают живые, водяные, песочные, огневые, башенные, карманные, морские, маятниковые, скелетоны… Читателя ждут рассказы о часах, ставших легендами: Биг-Бен и кремлевские куранты, пражские Орлой и часы Цвингера, Старый Джо и часы Гринвич, яффская часовая башня и Цитглогге…
Множество интереснейших фактов о механизме, отсчитывающем историю, вы найдете на страницах этой книги, узнаете, что: простейшие устройства для определения времени появились более 4000 лет назад; цветы раскрываются с такой точностью, что по ним можно определять время суток; выражение «время течет» — пошло от водяных часов — клепсидры; точность водородных часов — самая высокая, она составляет 0,45 наносекунды за 12 часов; и еще много интересного.
Предисловие
Когда человек осознал понятие времени, появилась необходимость его измерять. Человека уже не устраивали понятия ночи, дня, утра, вечера. Появилась необходимость делить день и ночь на отрезки времени, чтобы лучше ориентироваться в жизни. Стали появляться приспособления для измерения времени.
Прообразы современных часов появились в древнейшие времена. Солнечные, огневые, песочные и водяные часы постоянно развивались и улучшались. Именно они заложили основы гениальных изобретений средневековых механиков, более совершенными версиями которых мы пользуемся и сегодня.
Любопытно проследить исторический путь, который прошёл прибор для измерения времени, начиная от зари человечества вплоть до сегодняшнего дня.
Измерять время было важно нашим предкам ничуть не меньше, чем нам. Поэтому ещё более 4000 лет назад люди начали изобретать простейшие устройства для определения времени. Первым таким устройством стали солнечные часы. Они были известны в Древнем Египте, Греции, Риме, Китае и на Руси. Суть их проста: длина тени гномона (вертикального предмета) указывала дневное время. Но у них имелся существенный недостаток — они работали только в солнечную погоду.
Чтобы решить эту проблему для измерения времени, кроме солнца, стали использовать воду. Принцип водных часов (или клепсидры) заключался в том, что медленно вытекающая из сосуда вода заполняла резервуар. Кроме этого, широко применялись песочные и огневые часы.
ПРОСТЕЙШИЕ ЧАСЫ
Живые часы
Еще в глубокой древности люди заметили, что растения способны показывать время. Как и все живые организмы, они обладают «биологическими часами», которые регулируют их жизнь. У растений есть своеобразные механизмы определения времени. Они возникли как результат их развития при определенных условиях на протяжении многих поколений. Цветы реагируют на чередование суточных периодов. Так что если вы остались без приборов, показывающих время, цветы вам подскажут, который час.
Суточные биоритмы наиболее заметно проявляются у растений с крупными цветками. В течение суток цветки таких растений периодически раскрываются и закрываются. Эту закономерность люди заметили очень давно. Ещё в Древней Греции и Риме на цветниках высаживали растения, цветки которых раскрывали и закрывали свои венчики в разное время суток. По таким «биологическим часам» определяли время, но, конечно, приблизительно, так как точность работы зависела от многих условий.
Человек заметил, что в зависимости от времени суток клев рыбы изменяется. Птицы пробуждаются в разное время суток и знаменуют свое пробуждение пением, поэтому они могут быть ориентирами во времени.
Движение звезд и планет, приливы и отливы, смена времен года служили своеобразными часами древнему человеку. Приглядываясь к явлениям природы, человек издавна умел упорядочивать свою жизнь в соответствии с окружающим миром.
Цветы и время
У растений в результате эволюции выработались биологические ритмы, определяющие их жизнь. Возникли они как результат развития многих поколений растений в условиях чередования периодов суток: утра, полудня, вечера, вечерних сумерек, ночи.
Эту ритмику особенно наглядно можно увидеть у растений, имеющих яркие цветки, отмечая время раскрытия и закрытия их на протяжении суток. Венчики цветков раскрываются с такой точностью, что по ним можно, как по часам, определять время суток. Способность растений «измерять» время была обнаружена очень давно. Уже в древние времена люди стали создавать подобие цветочных часов. Они высаживали в клумбы растения, цветки которых открывались и закрывались в разное время суток.
Цикличность, возникшая у растений на протяжении бесчисленных поколений, прочно закрепилась в наследственности. Все жизненные процессы подчинены суточным ритмам.
Первыми от ночного сна пробуждаются желтые цветки козлобородника, немного погодя раскрываются голубые цветы дикого цикория. К пяти-шести часам утра, с появлением первых лучей солнца, открываются цветки дикого шиповника, мака и одуванчика, полевого вьюнка и красной полевой гвоздики. Как только солнце взошло над горизонтом и осветило землю, раскрывает свои белоснежные венчики кувшинка. После полудня яркий цветочный покров теряет свои краски. Те цветки, которые раскрылись первыми, первыми и закрываются. К трем-четырем часам дня многие цветы уже начинают «засыпать» или «готовиться ко сну». В пять часов вечера складывает свои лепестки кувшинка, а шиповник держит свои цветы открытыми вплоть до захода солнца. Как только солнце опускается к горизонту и становится прохладнее, начинают оживать другие растения. Такая периодичность цветения выработалась у растений постепенно и определяется не только солнечным ритмом, но и ритмом жизни насекомых, которые опыляют цветки. Когда насекомые находятся в состоянии покоя, цветки закрыты. Когда же насекомые начинают свой лёт, открываются и цветки. К вечеру многие из них закрываются, чтобы предохранить нежные органы от переохлаждения и попадания на них ночной росы или дождя. Большинство растений цветет в дневное время, но есть среди них и такие, которые цветут только вечером или ночью.
Растения реагируют на изменения в природе: на характер освещения в течение суток, степень увлажненности, температуру воздуха. У одних растений цветы раскрываются на восход солнца, у других на заход. Некоторые цветы распускаются вечером. Очень многие растения обладают интересным свойством раскрывать и закрывать свои лепестки довольно точно в одно и то же время, что зависит от того, какие насекомые — ночные или дневные — их опыляют, и от места обитания растений. Их жизнедеятельность также сильно связана с суточными ритмами освещенности в данной местности. Можно понаблюдать за временем, когда цветы распускаются и когда закрываются. По этим изменениям можно определить время, например в лесу, степи, горах и в любом месте.
Цветочные часы
У растений, имеющих яркие и крупные лепестки венчиков, наиболее отчетливо проявляются суточные биоритмы Цветки таких растений раскрываются и открываются периодически на протяжении суток. Эту способность растений люди заметили очень давно. Для каждой местности должны составляться свои цветочные часы, так как время цветения в разных местностях происходят не в один и тот же час; оно либо запаздывает, либо наступает раньше. Чтобы составить цветочные часы, следует произвести многолетние наблюдения над множеством растений. Время цветочные часы показывают только в ясный солнечный день, в дождливую же или пасмурную погоду цветы обычно не раскрываются вовсе или открываются в другое время.
Поскольку у большинства растений ритм цветения совпадает с определенным временем суток, Карл Линней разработал так называемые цветочные часы на клумбе, сгруппировав растения по времени раскрывания и закрывания. Он посадил на нее цикорий, шиповник, одуванчик, картофель, ноготки и другие цветы. Первые такие часы были установлены в городе Уписала в Швеции, который находится примерно на 60-м градусе северной широты.
Самыми известными были цветочные часы в Швейцарии и Японии. Самые большие — в Москве. Цветы являются помощниками для человека в определении времени.
Часы Карла Линнея.
Первые природные часы появились в Древнем Риме. Они представляли собой прямоугольную цветочную клумбу, куда высаживались растения, зачастую совсем не сочетающиеся по цвету или форме. Зато цветки закрывались и распускались в определенное время суток. Эта особенность помогает им защищать пыльцу от дождя и холода, а также открываться именно тогда, когда различные существа прилетают к цветкам.
В середине XVIII столетия идея древних римлян была доработана шведским ученым- ботаником Карлом Линнеем в Уппсале.
Пение птиц и время
Все живые организмы подчиняются суточному ритму, источником которого является вращение Земли. Жизнь животных связана с суточными и сезонными, приливно-отливными и годовыми ритмами. У многих животных есть внутренние ритмы или биологические часы. Птицы пробуждаются в разное время суток, и поэтому могут быть своего рода ориентирами во времени.
• Лесной жаворонок. Лесной жаворонок просыпается раньше всех и начинает свою песню. Он начинает петь в 1 час ночи. Живет в западной Европе.
• Соловей начинает петь в 2 часа. Пение очень звучное. Живет в Евразии, а зимует в Африке. Песня состоит из повторяющихся свистов и щелканий. Его песня состоит из нескольких колен. Каждое колено песни может повторяться несколько раз. Число колен до 12.
• Малиновка. Малиновка, или зорянка, начинает петь одной из первых птиц на заре. Ранним утром, в 2–3 часа, начинается ее «теньканье» и трескотня в лиственном, смешанном лесу и парках. Она селится чаще ближе к сырым местам. Малиновка одна из первых птиц возвращается в северные края.
• Жаворонок полевой. Просыпается полевой жаворонок в 2–3 часа.
Рыбы и время
У рыб имеются светочувствительные клетки, так называемый «третий глаз». Он к зрению не имеет никакого отношения. В полярных широтах рыба реагирует на свет с такой же способностью.
У рыб вся жизнь идет в соответствии со временем суток. Рыбы в суточном и сезонном режиме почти не ошибаются. Одни рыбы активны днем, другие в сумерки, третьи ночью. По клеву рыб можно определить время суток. Все рыбы очень сильно зависят от положения солнца и имеют свой четкий график, которому всегда следуют.
В зависимости от времени суток клев рыбы изменяется таким образом:
• Карась всегда прекращает клев за пятнадцать минут до восхода солнца.
• Карп может клевать около часа после восхода солнца.