Принцип работы огненных часов

В других механизмах для измерения времени люди стали использовать огонь. Так называемые «Огневые» часы были распространены в Европе и Китае. При этом они делились на «Лампадные», «Свечные» и «Фитильные».

Самые первые часы – солнечные

Сам термин «часы» (clock) впервые вошёл в обиход в четырнадцатом веке как производное от латинского слова, обозначающего «звонок». Первый же прибор для измерения времени, если верить учёным, появился примерно три с половиной тысячи лет назад в древнем Вавилоне. Он представлял собой не что иное, как солнечные часы (гномон).

До нас дошло описание солнечных часов из древнего Египта. О них поведала надпись на стене гробницы фараона Сети (рубеж XIV-XIII столетий до нашей эры). Это была прямоугольная пластина с делениями. На одном из концов её, направленном строго на восток, был закреплён невысокий брус с горизонтальной длинной планкой. Планка отбрасывала тень на метки в пластине, и по ним определялся час дня как одна двенадцатая часть временного промежутка между восходом солнца и его закатом. После полудня пластину следовало перевернуть так, чтобы конец с планкой был направлен на запад.

Более поздним вариантом таких часов была переносная наклонная плоскость округлой формы с нанесёнными делениями, которая ориентировалась на солнце. Тень, указывающую время, давал отвес, закреплённый посередине плоскости.

Принцип действия песочных и огневых часов.

Принцип действия основан на видимом равномерном изменении количества рабочего вещества через одинаковые промежутки времени.

В песочных часах время измеряется на основе изменения количества песка. В огневых приборах применяют фитили из горючих материалов (веревки, нити).

Для точности определения интервалов времени песочных часов нужно было два условия:

• Микроскопический диаметр отверстия соединительного канала двух чаш.
• Одинаковые размеры сыпучего материала.

Фото 3 – песочные часы на 30 минут.

Калибровка песчинок проводилась разными способами. Их получали из мраморного порошка, кипятили в вине, просушивали, просеивали и отмеряли определенное количество. Известно применение свинцового порошка. На то время он считался самым однородным по составу песчинок, не нарушающий гладкость внутренних стенок сосудов.

Кто и когда изобрел песочные часы?

Фото 4 — песочные часы на 2, 5 минуты. Античный стиль.

Первые песочные часы появились более 1000 лет назад. Исторически не установлено кто именно их создал. Известно, что древнегреческий ученый Архимед предложил отмерять промежутки времени, пересыпая равномерно песок из одного непрозрачного стеклянного сосуда в другой.

После открытия секрета получения прозрачного стекла идея отсчета времени с помощью сыпучих материалов дала толчок развитию и совершенствованию доступных часовых приборов.

Фото 5 – изображение песочных часов на средневековой фреске.

Первое описание песочных часов упоминается во французском трактате 1339 года.

Афинская башня Ветров

Ещё один знаменитый на весь мир часовой механизм древности – водяные часы в Афинах, творение мастера Андроника из Кира. Создатель посвятил это древнейшее метеорологическое сооружение богине Афине. Своё второе название – «Клепсидра» – башня Ветров получила именно благодаря установленным внутри водяным часам. Воду для их работы подавал с афинского Акрополя специальный механизм.

Восемь граней тринадцатиметровой мраморной башни сориентированы строго по сторонам света. Фризы её украшены барельефами, изображающими всю «розу ветров». Флюгер на крыше башни в виде фигуры тритона указывал, с какой стороны дует ветер. Внизу, под фигурами, был размечен также циферблат солнечных часов. Таким образом, башня непрерывно использовалась для измерения времени.

Достоинства песочных часов:

1. Часами можно пользоваться в любое время суток.

Фото 6 – часы в серебряной оправе, 17 век. Музей Дрездена.

Недостатки:

• Можно было измерять малые промежутки времени от 15 до 30 минут.
• Необходимо постоянное присутствие человека, который ведет подсчет временных интервалов и переворачивает часы, когда верхняя колба опустошается.
• На точность измерения времени влияла форма колбы, наличие изъянов внутри стеклянной чаши, однородность откалиброванных песчинок.
• Суточная погрешность песочных часов составляла 15 – 20 минут.

Фото 7 – китайские огневые часы, VI век.

Право первооткрывателей огневых часов принадлежит Древнему Востоку. Во время правления первого китайского императора 3000 лет назад уже существовали такие примитивные устройства.

Фото 8 – огневые часы во дворце китайского императора.

Мастера Китая совершенствовали процесс определения времени, разрабатывая хитроумные конструкции, в которых сгорание фитилей сопровождалось равномерным ударом падающих шариков на металлическую подставку. Восковые свечи содержали благовония, источающие приятные запахи. Сам стержень мог состоять из отрезков с добавлением различных ароматических веществ. По мере сгорания свечи менялись осязаемые ароматы. Это дополнительно регламентировало четкость жизненного ритма человека в течение суток.

Свечные часы.

Оказывается, время можно измерить при помощи горящей свечи с надрезами по краям. Ведь за равные промежутки времени сгорают равные части свечи. И если зарубками отметить часть, сгорающую за, допустим, минуту, то с помощью свечи можно будет довольно точно измерять время. Эти очень простые часы в виде длинной тонкой свечи с нанесенной по ее длине шкалой, сравнительно удовлетворительно показывали время, а в ночные часы они еще и освещали жилище.

Свечи, применявшиеся для этой цели, были длиной около метра. К боковым сторонам свечи обычно прикрепляли металлические штырьки, которые по мере выгорания и таяния воска падали, и их удар по металлической чашке подсвечника был своего рода звуковой сигнализацией времени. В Китае в фитиль могли добавлять пахучие травы, чтобы каждый час свеча издавала различный запах.

С XIII века свечные часы распространились и в Европе, в том числе среди правителей.

Китайские фитильные часы.

Знаете ли вы?

Объемное проектирование в 16-17 веках

Однажды во время ремонта в храме Василия Блаженного реставраторы обнаружили в кирпичной кладке собора каналы, проходившие по всему периметру стен. Поначалу это никого не удивило: в любом древнем здании есть такие каналы, заполненные остатками сгнивших деревянных брусьев — связей. Однако вскоре обнаружились пустоты в кокошниках, которые не нуждались в связывании. Потом в полу гульбища были вскрыты каналы небольшого сечения, проходящие в основных столпах.

Затем реставраторы убедились, что каналам, проложенным в центральной башне, соответствовали другие, обнаруженные в окружающих ее церквах. Приглядываясь к пустотам, где некогда были деревянные кольца, исследователи убедились, что они совпадали с архитектурным рисунком здания. Можно было предположить, что система деревянных поясов и стоек помогала строителям определять соотношение конструктивных и декоративных элементов возводимого здания.

Тогда реставраторы предположили, что приступая к строительству башни, древние зодчие понизу возводили из брусьев пространственный «чертеж». Вначале он показывал, каким должен быть восьмерик. Постепенно «чертеж» изменялся. К концу возведения башни он показывал, как тянуть карниз.

Известно, что в старых летописях сохранились упоминания о деревянных моделях церквей и соборов. В 17 веке ученый монах Арсений Суханов привез патриарху Никону модели иерусалимских храмов. Возможно, зодчие умели переводить модели в пространственные конструкции.

Хотите знать больше? «Знаете ли вы»

Конструкции огневых часов.

1. Свечные часы.

Фото 9

Свечной цилиндр мог достигать метровой высоты. Длину размечали металлическими штырьками. Воск постепенно сгорал, пластинки падали на металлическую подставку и звучанием указывали прошедшее время.

2. Фитильные часы.

Изготавливали из смеси горючих материалов (древесных опилок с дегтем).

Вертикальную металлическую спираль плотно обертывали этой смесью, равномерно прикрепляли шарики на тонких нитях. Огонь поочередно пережигал крепление элементов, а звон от падения отмерял время.

Фото 10

3. Лампадные часы.

Фото 11

Конструкция базируется на зависимости уровня масла в сосуде по мере сгорания фитиля. Часовая шкала на масляной колбе «отсчитывала» равные отрезки времени.

Достоинством огневых часов является:

• Дополнительное освещение помещения.
• Отслеживание хода времени по сгораемым отрезкам фитиля или звукам падающих металлических шариков на видимом и слышимом расстоянии.
• Ароматизация помещения.

Недостатки:

• Невозможность повторного использования некоторых элементов часов.
• Длительное изготовление «деталей», тщательная разметка шкалы отсчета «сгораемого» времени.

• Механические часы
• Клепсидры (водяные часы)
• Солнечные часы
• Самые дорогие мужские часы

История, Часы, Интересное