Under vilket århundrade uppträdde den första klockan? Mekanisk klocka: uppfinningarnas historia. Gök väggklocka

Först mekaniska klockor.

Det första omnämnandet av mekaniska klockor går tillbaka till slutet av 600-talet. Troligtvis var det en vattenklocka, i vilken en mekanisk anordning byggdes för att aktivera ytterligare egenskaper, såsom stridsmekanismen.

Riktiga mekaniska klockor dök upp på 1200-talet i Europa. De var ännu inte tillräckligt pålitliga, så man var tvungen att ständigt kontrollera tiden med ett solur. Deras urverk arbetade med energin från en sjunkande vikt, vilket under en lång tid stenvikter användes. För att starta en sådan klocka var det nödvändigt att lyfta en mycket tung vikt till en ansenlig höjd.

Det är värt att notera att de mekaniska klockorna som skapades på 1200-1300-talen var mycket stora och användes sällan. De installerades endast i kloster så att munkarna kunde samlas till tjänst i tid. Det var munkarna som bestämde sig för att sätta 12 divisioner på cirkeln, som var och en motsvarade en timme. Först på 1500-talet dök det upp klockor på stadsbyggnader.

PÅ XIV-XV århundraden första våningen och väggklockorna skapades. Till en början var de ganska tunga, eftersom de drevs av en last som måste dras upp var 12:e timme. Sådana klockor var gjorda av järn, och lite senare av mässing, och i designen upprepade de tornklockan.

Under andra hälften av 1400-talet skapades de första klockorna med fjädermotor. Energikällan i sådana klockor var en stålfjäder, som under avvecklingen vände på hjulen på klockmekanismen. Den första bordsfjäderklockan gjordes av en okänd mästare från brons. Höjden på denna klocka var en halv meter.

De första bärbara fjäderklockorna var gjorda av mässing och formade som en rund eller fyrkantig låda. Urtavlan på sådana klockor var horisontell. Konvexa mässingskulor placerades på den i en cirkel, vilket hjälpte till att bestämma tiden genom beröring mörk tid dagar. Pilen gjordes i form av en drake eller annan mytisk varelse.

Vetenskapen fortsatte att utvecklas, och mekaniska klockor förbättrades tillsammans med den. Det första fickuret dök upp på 1500-talet. Sådana enheter var mycket sällsynta, så bara rika människor hade råd att köpa dem. Mycket ofta dekorerades fickur värdefulla stenar. Men även då fortsatte tiden att kontrolleras av soluret. Vissa klockor hade till och med två urtavlor: mekaniska på ena sidan och solenergi på den andra.

År 1657 satte Christian Huygens ihop en mekanisk pendelklocka. De skilde sig i extraordinär noggrannhet i jämförelse med alla instrument för att räkna tid som fanns på den tiden. Om klockor, innan pendelns uppkomst, ansågs korrekta om de släpade eller skyndade med 30 minuter om dagen, var nu felet inte mer än 3 minuter i veckan. År 1674 förbättrade Huygens vårursregulatorn. Hans uppfinning krävde skapandet av en kvalitativt ny utlösningsmekanism. Lite senare uppfanns denna mekanism. De blev ett ankare.

Huygens uppfinningar användes flitigt i många länder. Urtillverkning började utvecklas aktivt. Klockans fel minskade gradvis, dessutom var det möjligt att starta mekanismerna en gång var åttonde dag.

I samband med ökningen av noggrannheten hos klockor 1680 skapades de första mekanismerna med en minutvisare. Samtidigt dök en andra rad med siffror för minuter på urtavlan, som använde arabiska siffror. Och i mitten av artondeårhundradet dök det upp klockor med en second hand.

Vid denna tid dominerade rokokostilen alla former av konst. Inom urtillverkning uttrycktes hans inflytande i den mångfald av klockformer och material som användes, överflöd av snidade mönster, scrollwork, yttre dekorationer gjorda av guld och ädelstenar. Samtidigt kom vagnsklockor på modet. Man tror att rese- eller vagnklockan dök upp tack vare den franske mekanikern och urmakaren Abraham-Louis Breguet.

Oftast var de det rektangulär form med glas sidoväggar. Ett mässingshandtag var fäst på boetten från ovan, som tjänade till att bära klockan. Alla mässingsytor på klockan var belagda med guld. Det är värt att notera utseende reseklockorna förblev praktiskt taget oförändrade under hela seklet.

Urverksförbättringar under andra hälften av 1700-talet gjorde klockorna plattare och mindre. Men trots förändringarna utseende timmar, fortsatte de fortfarande att vara elitens privilegium. Först under andra hälften av 1800-talet började de tillverkas i stora mängder i Tyskland, England, USA och Schweiz.

Mekaniska klockor har utvecklats i minst fem århundraden. Idag är de villkorligt uppdelade inte bara av typen av urverk (pendel, balans, stämgaffel, kvarts, kvant), utan också efter ändamål (hushåll och special).

Hushållsklockor inkluderar torn-, vägg-, bords-, armbands- och fickur. Specialiserade klockor är uppdelade beroende på syftet. Bland dem kan du hitta klockor för dykning, signal, schack, antimagnetiska klockor och många andra. Prototypen för moderna mekaniska klockor är pendelklockan av H. Huygens skapad 1657.

Sedan antiken existerade människor inte bara i tiden, utan försökte också förstå dess väsen. Vad är tid? Mer än en generation av filosofer, astronomer, fysiker, matematiker, teologer, poeter och författare letar efter svaret på denna fråga, och varje era har sin egen uppfattning om tidens natur och hur man mäter den.
Klockornas historia
Den första enkla enheten för att mäta tid - solur- uppfanns av babylonierna för cirka 3,5 tusen år sedan. Inte mindre vanliga i Europa och Kina var de så kallade "eldiga" klockorna - i form av ljus med indelningar applicerade på dem.
Timglas dök upp för ungefär tusen år sedan. Många lösa tidsindikatorer är kända för historien, men bara utvecklingen av glasblåsningsfärdigheter gjorde det möjligt att skapa en relativt exakt enhet. Men med hjälp av ett timglas gick det att mäta endast små tidsperioder, inte mer än en halvtimme. Under medeltiden bestämdes till en början, med hjälp av mekaniska tornklockor, bara tiden för böne i kloster. Men snart började denna revolutionära enhet att samordna livet i hela städer. Dess historia är följande: den allra första mekaniska klockor, som ännu inte hade en pendel, utvecklades under andra hälften av 1200-talet, var och när de första mekaniska klockorna dök upp är inte exakt känt, men de äldsta, om än inte dokumenterade rapporterna om dem, anses vara referenser till tionde århundradet.
De första kyrkklockorna var mycket stora, med en tung ram av järn och flera kugghjul smidda av lokala smeder; de hade varken urtavla eller klocka, utan slog helt enkelt en klocka varje timme. Den första mekaniska klockan i Ryssland dök upp på 1400-talet. På den tidens klockor applicerades bokstäver på urtavlan istället för siffror. Den första bärbara klockan tillverkades under andra hälften av 1400-talet av mästare Peter Henlein från den tyska staden Nürnberg, efter att den platta fjädern hade uppfunnits för att ersätta vikter. Deras fodral, som bara hade en timmes visare, var gjord av förgylld mässing och hade formen av ett ägg. De första "Nürnbergäggen" var 100-125 mm i diameter, 75 mm tjocka och bars i handen eller runt halsen. I slutet av artonhundratalet hade framstegen inom vetenskap och teknik börjat massproduktion av massproducerade klockor, vilket gjorde dem mer tillgängliga för en bredare publik. Sedan den utbredda användningen av klockor, problemet med tidssynkronisering och bestämma dess mest exakt värde. Atomklockor gjorde det möjligt att lösa detta problem, där radioemission fungerade som en källa till svängningar istället för en pendel. I allmänhet, sedan uppfinningen av atomklockor, har deras noggrannhet i genomsnitt fördubblats vartannat år, och även om gränsen för perfektion i denna fråga inte är synlig än i dag.
Solur - en anordning för att bestämma tid genom att ändra längden på skuggan från gnomon och et rör sig längs urtavlan. Utseendet på dessa klockor är förknippat med det ögonblick då en person insåg förhållandet mellan längden och positionen för solens skugga från vissa föremål och solens position på himlen. De enklaste soluren visar soltid, inte lokal tid, det vill säga de tar inte hänsyn till jordens indelning i tidszoner.

Berättelse
Gnomonen var det äldsta instrumentet för att bestämma tid. Förändringen i längden på dess skugga indikerade tiden på dygnet. Ett så enkelt solur nämns i Bibeln.
Forntida Egypten. Den första kända beskrivningen av ett solur i Forntida Egypten- inskription i Seti I:s grav, från 1306-1290. FÖRE KRISTUS. Det talar om ett solur som mätte tiden längs med skuggan och var en rektangulär platta med indelningar. I ena änden av den är fäst en låg stång med en lång horisontell stång, som kastar en skugga. Plattans ände med stången var riktad mot öster, och dygnets timme sattes enligt märkena på den rektangulära plattan, som i det gamla Egypten definierades som 1/12 av tidsintervallet från soluppgång till solnedgång. På eftermiddagen var slutet av plattan på väg västerut. Verktyg tillverkade enligt denna princip har också hittats. En av dem går tillbaka till Thutmose III:s regeringstid och är från 1479-1425. BC, den andra är från Sais, han är 500 år yngre. I slutet har de bara en stång, utan en horisontell stång, och det finns också ett lodränna för att ge enheten ett horisontellt läge. De andra två typerna av forntida egyptiska klockor som mätte tiden med längden på en skugga var klockor där skuggan föll på ett lutande plan eller steg. De berövades bristen på timmar med en plan yta: på morgonen och kvällstimmarna gick skuggan bortom plattan. Dessa typer av klockor kombinerades till en kalkstensmodell som hölls i Kairo. Egyptiska museet och daterat något senare än klockan från Sais. Den består av två lutande plan med trappsteg, en av dem var orienterad mot öster, medan den andra pekade mot väster. Fram till middagstid föll skuggan på det första planet, gradvis nedför stegen från topp till botten, och på eftermiddagen - på det andra planet, gradvis stigande från botten till toppen, vid middagstid fanns det ingen skugga. En konkret implementering av den lutande plana typen av solur var den bärbara klockan från Kantara, tillverkad omkring 320 f.Kr. med ett lutande plan, på vilket indelningar applicerades, och ett lod. Planet var orienterat mot solen.
Gamla Kina. Det första omnämnandet av ett solur i Kina är förmodligen problemet med gnomonen, som ges i den gamla kinesiska problemboken "Zhou-bi", sammanställd omkring 1100 f.Kr. Under Zhou-eran i Kina användes ett ekvatorialt solur i form av en stenskiva installerad parallellt himmelska ekvatorn och penetrerar den i mitten av stången, installerad parallellt med jordens axel. Under Qing-eran i Kina tillverkades bärbart solur med en kompass: antingen ekvatorial - återigen med en stång i mitten av en skiva installerad parallellt med himmelsekvatorn, eller horisontell - med en tråd i rollen som en gnomon ovanför en horisontell ringa.
Antikens Grekland och antikens Rom. Skafis är de gamlas solur. Klocklinjer appliceras på den sfäriska fördjupningen. Skuggan kastades av en horisontell eller vertikal stav, eller en boll i mitten av instrumentet. Enligt historien om Vitruvius, den babyloniske astronomen Berossus, som bosatte sig på VI-talet. före Kristus e. på ön Kos, introducerade grekerna till det babyloniska solur, som hade formen av en sfärisk skål - den så kallade scaphis. Detta solur fulländades av Anaximander och Anaximenes. I mitten På 1700-talet, vid utgrävningar i Italien, hittade de exakt ett sådant instrument som beskrevs av Vitruvius. De gamla grekerna och romarna, liksom egyptierna, delade upp tidsintervallet från soluppgång till solnedgång i 12 timmar, och därför var deras timme av varierande längd beroende på tid på året. Ytan på urtaget i soluret och "timme" linjerna på dem valdes så att slutet av skuggan av staven indikerade timmen. Vinkeln med vilken den övre delen av stenen skärs beror på breddgraden för den plats som klockan gjordes för. Efterföljande geometrar och astronomer kom på olika former av solur. Beskrivningar av sådana instrument har bevarats, med de märkligaste namnen efter deras utseende. Ibland var gnomonen som kastade en skugga placerad parallellt med jordens axel. Det första soluret fördes till Rom av konsuln Valerius Massala från Sicilien 263 f.Kr. e. Ordnade för en sydligare breddgrad visade de timmen felaktigt. För Roms breddgrad arrangerades de första timmarna runt år 170 av Marcius Philippus.
Forntida Ryssland och Ryssland. PÅ forntida ryska krönikor tidpunkten för någon händelse angavs ofta, detta antydde att man vid den tiden redan använde vissa instrument eller föremål i Ryssland för att mäta tid enl. minst på dagen. Chernigov-konstnären Georgy Petrash uppmärksammade mönster i belysningen av nischerna i det nordvästra tornet i Transfiguration Cathedral i Chernigov vid solen och till ett märkligt mönster ovanför dem. Baserat på en mer detaljerad studie av dem föreslog han att tornet är ett solur där dygnets timme bestäms av belysningen av motsvarande nisch, och meandrarna tjänar till att bestämma femminutersintervallet. Liknande egenskaper noterades i andra tempel i Chernigov, och man drog slutsatsen att soluret in Forntida Ryssland användes redan på 1000-talet. På 1500-talet dök västeuropeiska bärbara solur upp i Ryssland. 1980 fanns det sju sådana klockor på sovjetiska museer. De tidigaste av dem går tillbaka till 1556 och förvaras i Eremitaget, de designades för att bäras runt halsen och är ett horisontellt solur med en sektorgnomon för att indikera tiden, en kompass för att orientera klockan i nord-sydlig riktning och ett lod på gnomonen för att ge klockan en horisontell proviant.

Medeltiden. Arabiska astronomer lämnade omfattande avhandlingar om gnomonics, eller konsten att bygga solur. Grunden var reglerna för trigonometri. Förutom "timme"-linjerna applicerades även riktningen till Mecka, den så kallade qibla, på den arabiska klockans yta. Särskilt viktigt var det ögonblick på dagen då slutet av skuggan av en vertikalt placerad gnomon föll på qiblalinjen. Tillsammans med införandet av lika timmar på dygnet och natten har gnomonics uppgift blivit mycket enklare: istället för att lägga märke till platsen för skuggans slut på komplexa kurvor, har det blivit tillräckligt för att lägga märke till skuggans riktning. Om bara stiftet är placerat i riktning mot jordens axel, så ligger dess skugga i planet för solens timcirkel, och vinkeln mellan detta plan och meridianens plan är solens timvinkel eller sann tid. Det återstår bara att hitta skärningen av på varandra följande plan med ytan på klockans "urtavla". Oftast var det ett plan vinkelrätt mot stiftet, det vill säga parallellt med den himmelska ekvatorn; på den ändras skuggans riktning med 15 ° för varje timme. För alla andra positioner av urtavlans plan växer inte vinklarna som bildas på den av skuggans riktning med middagslinjen jämnt.
Vattenklocka, clepsydra - en anordning känd sedan assyrisk-babyloniernas och det gamla Egyptens tid för att mäta tidsintervall i form av ett cylindriskt kärl med en utströmmande vattenström. Den var i bruk fram till 1600-talet.
Berättelse
Romarna hade sina egna vattenklockor enkel enhet, så de bestämde till exempel längden på talarnas tal i rätten. Den första vattenklockan byggdes i Rom av Scipio Nazica. Pompejus vattenklocka var känd för sina guld- och stendekorationer. I början av 600-talet var Boethius-mekanismerna kända, som han arrangerade för Theodoric och för den burgundiske kungen Gundobad. Sedan föll tydligen denna konst, eftersom påven Paulus I skickade en vattenklocka till Pepin den korta, som en extrem sällsynthet. Harun al-Rashid skickade till Karl den Store i Aachen (809) en vattenklocka av en mycket komplex anordning. Tydligen började en viss munk Pacificus på 900-talet imitera arabernas konst. I slutet av 900-talet blev Herbert känd för sina mekanismer, även de delvis lånade från araberna. Orontius Phineus och Kirchers vattenklockor, baserade på sifonens princip, var också kända. Många matematiker, inklusive i senare tider Galileo, Varignon, Bernoulli, löste problemet: "vilken form ska kärlet ha så att vattnet rinner ut ganska jämnt." PÅ modern värld Clepsydra används flitigt i Frankrike i tv-spelet Fort Boyard under spelarnas prövningar och är en vridmekanism med blått vatten.
Under medeltiden blev en vattenklocka av en speciell anordning, beskriven i munken Alexanders avhandling, utbredd. Trumman, uppdelad av väggarna i flera radiella längsgående kammare, hängdes upp från axeln så att den kunde sänkas och utplacera repen lindade på axeln, det vill säga roterande. Vattnet i sidokammaren pressade i motsatt riktning och, som gradvis svämmade över från en kammare till en annan genom små hål i väggarna, bromsade upp avlindningen av repen så mycket att tiden mättes genom denna avlindning, dvs. trumma.
Mekaniska klockor - klockor som använder en vikt- eller fjäderenergikälla. En pendel eller balansregulator används som ett oscillerande system. Hantverkarna som tillverkar och reparerar klockor kallas urmakare. Inom konsten är mekaniska klockor en symbol för tid. Mekaniska klockor är sämre än elektroniska och kvartsur när det gäller noggrannhet. Därför förvandlas mekaniska klockor för närvarande från ett oumbärligt verktyg till en symbol för prestige.
Berättelse
Prototypen av den första mekaniska klockan kan betraktas som Antikythera-mekanismen från omkring 200-talet f.Kr.. Den första mekaniska klockan med en flyktmekanism tillverkades i Tang Kina år 725 AD av Yi Xing och Liang Lingzan. Från Kinas hemliga enhet,
Tydligen kom han till araberna. Den första pendelklockan uppfanns i Tyskland omkring 1000 av abbot Herbert, den blivande påven Sylvester II, men användes inte särskilt mycket. Den första tornklockan Västeuropa byggdes 1288 av engelska hantverkare i Westminster. Ungefär samtidigt berättar Dante Alighieri om den klingande hjulklockan i sin Divine Comedy. Den första mekaniska klockan i Västeuropa, monterad på torn för att rymma vikten av deras mekanism, hade bara en visare - timmen. Minuter mättes inte alls då; men sådana timmar noterades ofta kyrkliga helgdagar. Det fanns inte heller någon pendel i sådana klockor. Tornklockan, installerad 1354 i Strasbourg, hade ingen pendel, men noterade: timmar, delar av dygnet, helgdagar kyrkkalender, påsk och dagar beroende på det. Vid middagstid böjde sig de tre magernas gestalter för Jungfru Marias gestalt, och den förgyllda tuppen galade och slog på sina vingar; en speciell mekanism satte igång små cymbaler som träffade tiden. Hittills har bara en tupp överlevt från Strasbourgklockan. Den tidigaste tornklockmekanismen som har överlevt till denna dag finns i katedralen i den engelska staden Salisbury och går tillbaka till 1386.
Senare dök det upp fickur, patenterade 1675 av H. Huygens, och sedan - långt senare - armbandsur. i början armbandsur var endast kvinnor, rikt dekorerade med ädelstenar Smycken, kännetecknad av låg noggrannhet. Ingen dåtidens man med självrespekt skulle sätta en klocka på sin hand. Men krigen ändrade ordningen på saker och ting och 1880 började Girard-Perregaux massproduktion av armbandsur för armén.
Kvartsur - klockor där en kvartskristall används som ett oscillerande system. Även om digitala klockor också är kvartsklockor, används uttrycket "quartz watch" vanligtvis bara för elektromekaniska klockor. Arbete elektromekaniska klockor beror inte alls på kvaliteten på växlarna; en enkel, om bullrig, plastväckarklocka kan kosta mindre än $1. Kvalitetskvartsklockor för hushåll har en noggrannhet på ±15 sekunder/månad. De ska alltså ställas ut två gånger om året. Kvartskristallen är dock föremål för åldrande, och med tiden tenderar klockan att rusa.

Berättelse
Quartz-klockor släpptes 1969. 1978 släppte det amerikanska företaget "Hewlett Packard" för första gången en kvartsklocka med mikroräknare. På den gick det att göra matematiska operationer med sex siffror. Dess nycklar trycktes med en kulspetspenna. Storleken på dessa klockor var flera kvadratcentimeter. På 1990-talet introducerades marknaden original klocka- en hybrid av automatisk lindning och kvartsur. Japan presenterade Kinetic-modellen från Seiko, och Schweiz presenterade Autoquartz-modellen från Tissot och Certina. Det speciella med dessa klockor var att de inte hade ett batteri, utan en ackumulator, som laddades upp av en automatisk lindningsanordning, som vanligtvis är installerad på mekaniska klockor.
Intressant med klockan.
*1485. Leonardo da Vinci skissade på säkringsanordningen för klocktornet. Som det visade sig skiljer sig fickur från tornklockor endast i storlek - principen är densamma.
* Klockan, som är baserad på en mekanism med en oscillerande pendel, skapades av holländaren Christian Huygens. Detta blev dock möjligt tack vare de experiment och forskning som utfördes av den berömde matematikern och astronomen Galileo Galilei 1580.
*Uppfinnandet av pendeln runt 1400-talets början bidrog till uppkomsten av de första hemklockorna, som tillverkades av lokala smeder och hantverkare. Först hängdes hemmaklockor på väggen, för deras pendlar var verkligen enorma. Med den ytterligare förbättringen av klockrörelserna blev klockorna lättare och mer kompakta, och snart deras skrivbordsversion.
* Tack vare Galileos uppfinning minskade felet i mättiden från 20-30 minuter om dagen till 3 minuter, och uppfinningen av ankarmekanismen gjorde det möjligt att minska detta fel till 3 sekunder per vecka, vilket ansågs vara en stor noggrannhet.
*För tillverkningen av mekaniska klockor, som var de första proverna, krävdes mycket mer exakta maskiner än alla tidigare verktyg. Modern precisionsteknik föddes ur klockmakarnas skicklighet.
*Mest tidigt datum, som tillförlitligt kan benämnas, på tal om användningen av mekaniska spindelur, hänvisar till omkring 1340 eller lite senare. Sedan dess har de snabbt kommit in vanlig användning och blev städernas och katedralers stolthet. År 1450 dök det upp vårur och i slutet av 1400-talet bärbara klockor, men fortfarande för stora för att kallas fick- eller armbandsur.

Historien om skapande av klockorär flera tusen år gammal. Sedan urminnes tider har människan försökt mäta tid, först med dags- och nattljus och stjärnor, sedan med hjälp av primitiva enheter och slutligen med hjälp av moderna komplexa mekanismer med hög precision, elektronik och till och med kärnfysik.

Klockutvecklingens historia är en kontinuerlig förbättring av noggrannheten för tidsmätning. Det är autentiskt känt att tiden i det forntida Egypten mättes i dagar, och delade den i två perioder om 12 timmar. Det finns också bevis för att den moderna sexagesimala mätmodellen kom från kungariket Sumer omkring 2000 f.Kr.

Solur.

Det är allmänt accepterat att historien om skapande av klockor börjar med uppfinningen av soluret eller gnomonen. Med en sådan klocka gick det bara att mäta dagtid, eftersom principen för deras handling baserades på beroendet av skuggans läge och längd på solens position.

Vattenklocka.

Historien om skapandet av vattenklockor börjar i det antika Persien och Kina omkring 2500 - 1600 f.Kr. Och därifrån, troligen med handelskaravaner, togs vattenklockor till Egypten och Grekland.

Brandvakt.

Eldklockor användes för cirka 3000 år sedan i Kina, under tiden för den första kejsaren i detta land vid namn Fo-hi. Eldklockor var vanliga i Japan och Persien.

Timglas.

Skapandet av timglaset går tillbaka till omkring 300-talet f.Kr. under vetenskapsmannen Arkimedes tid. Det antika Grekland ansågs vara platsen för deras uppfinning under lång tid, men några arkeologiska fynd tyder på att det första timglaset skapades av invånarna i Mellanöstern.

Mekaniska klockor.

Historien om skapandet av den första mekaniska klockan börjar 725 AD i Kina och är betydande händelse i klockutvecklingens historia. Även tidigare, förmodligen på 200-talet f.Kr. i antikens Grekland, skapades en mekanism som gör att du med stor noggrannhet kan spåra positionen himlakroppar. Denna mekanism bestod av 30 växlar placerade i en trälåda, på fram- och baksidorna av vilka det fanns urtavlor med pilar. Denna uråldriga mekaniska kalender kan definieras som prototypen av den första mekaniska klockan.

Elektrisk klocka.

Med upptäckten av elektricitet uppfanns historien om den elektriska klockan mitten av nittondeårhundrade. Skapande och ytterligare utveckling elektrisk klocka satte stopp för besväret med att synkronisera tiden in olika delar Sveta.

1847 presenterades världen för en elektrisk klocka utvecklad av engelsmannen A. Bain, som byggde på följande princip: en pendel som svänger med hjälp av en elektromagnet stängde periodiskt kontakten, och elektromagnetisk räknare, som var sammankopplad med ett system av kugghjul med klockvisare, läste och summerade antalet svängningar.

Atomklocka.

1955 tog historien om klockutveckling en kraftig vändning. Britten Louis Essen tillkännagav skapandet av den första atomklockan på cesium-133. De hade en oöverträffad precision. Felet var en sekund per miljon år. Enheten började betraktas som en cesiumfrekvensstandard. Standarden för atomur har blivit världsstandarden för tid.

Digital klocka.

Början av 70-talet av 1900-talet är utgångspunkten för historien om skapandet och utvecklingen av elektroniska klockor, som visar tiden inte med händerna, utan med hjälp av lysdioder, som, även om de uppfanns i mitten av 20-talet , praktisk användning hittades bara decennier senare.

13/05/2002

Mer än trehundra år av evolution varade pendelur. Tusentals uppfinningar på väg mot perfektion. Men i historiskt minne länge bara de som satte den första och sista punkten i detta stora epos

Utvecklingen av pendelklockor varade mer än trehundra år. Tusentals uppfinningar på väg mot perfektion. Men bara de som sätter den första och sista punkten i detta stora epos kommer att finnas kvar i historiskt minne under lång tid.

TV klocka
Inför eventuella nyhetsprogram på tv ser vi en klocka, vars sekundvisare med stor värdighet räknar de sista ögonblicken innan sändningen börjar. Denna urtavla är den synliga delen av isberget som kallas AChF-3, Fedchenkos astronomiska klocka. Inte varje enhet bär designerns namn, inte alla uppfinningar rapporteras i uppslagsverk.

Klockan av Feodosy Mikhailovich Fedchenko tilldelades denna ära. I vilket annat land som helst skulle varje skolbarn känna till en uppfinnare på denna nivå. Och här, redan för 11 år sedan, gick en enastående designer tyst och blygsamt bort, och ingen minns honom ens. Varför? Förmodligen, vid ett tillfälle var han envis, visste inte hur man smickrar och hyckleri, vilket tjänstemännen från vetenskapen inte gillade så mycket.
Fedchenko hjälpte till att uppfinna den berömda klockan av en slump. En av de mystiska olyckorna som så pryder vetenskapens historia.

De två första punkterna i pendelklockornas historia sattes av två stora vetenskapsmän - Galileo Galilei och Christian Huygens, oberoende av varandra, som skapade en klocka med en pendel, och upptäckten av pendelsvängningens lagar kom till Galileo också av olycka. En tegelsten kommer att falla på någons huvud - och ingenting, inte ens en hjärnskakning kommer att inträffa, men det räcker för en annan enkelt äpple att väcka en slumrande tanke i det undermedvetna för att upptäcka lagen allvar. Stora olyckor händer som regel med stora personligheter.

År 1583, i Pisa-katedralen, lyssnade en nyfiken ung man vid namn Galileo Galilei inte så mycket på en predikan som att han beundrade ljuskronornas rörelse. Observationer av lamporna verkade intressanta för honom och när han återvände hem gjorde den nittonårige Galileo en experimentell uppställning för att studera svängningarna hos pendlar - blykulor monterade på tunna trådar. Hans egen puls tjänade honom som ett bra stoppur.

Så experimentellt upptäckte Galileo Galilei lagarna för pendelsvängning, som studeras idag i varje skola. Men Galileo var vid den tiden för ung för att tänka på att omsätta sin uppfinning i praktiken. Det finns så många intressanta saker runt omkring, du måste skynda dig. Och först i slutet av sitt liv mindes den gamle, sjuke och blinde gubben sina ungdomsupplevelser. Och det gick upp för honom - att fästa en oscillationsräknare på pendeln - och du får en exakt klocka! Men Galileos krafter var inte längre desamma, vetenskapsmannen kunde bara göra en ritning av klockan, men hans son Vincenzo slutförde arbetet, som snart dog och skapande av pendelklockor av Galileo fick inte stor publicitet.

Därefter fick Christian Huygens bevisa hela sitt liv att det var han som fick äran att skapa den första pendelklockan. Vid detta tillfälle skrev han 1673:
"Vissa säger att Galileo försökte göra denna uppfinning, men inte fullbordade saken; dessa personer reducerar hellre Galileos ära än min, eftersom det visar sig att jag stor framgångän han gjorde samma uppgift."

Det är inte så viktigt vilken av dessa två stora vetenskapsmän som är "först" i skapandet av klockor med en pendel. Mycket mer betydelsefullt är det faktum att Christian Huygens inte bara gjorde en annan typ av klocka, han skapade vetenskapen om kronometri. Sedan dess har det blivit ordning och reda i designen av klockor. "Hästen" (övningen) sprang inte längre före "loket" (teorin). Huygens idéer väcktes till liv av den parisiske urmakaren Isaac Thuret. Så såg klockor med olika utformningar av pendlar uppfunna av Huygens dagens ljus.

Början på "karriären" för en fysiklärare
Theodosius Mikhailovich Fedchenko, som föddes 1911, visste ingenting om passionerna för pendeln för tre hundra år sedan. Och han tänkte inte ens på klockan. Hans "karriär" började i en fattig landsbygdsskola. En enkel fysiklärare tvingades bli en ovetande uppfinnare. Hur ska man annars, utan rätt utrustning, förklara för nyfikna barn de grundläggande naturlagarna.

En begåvad lärare designade komplexa demonstrationsinstallationer och förmodligen missade inte skolbarn hans lektioner. Kriget gjorde en anpassning till den unga uppfinnarens öde, Fedchenko blev en enastående mekaniker av tankinstrument. Och här är ödets första klocka - efter krigets slut erbjöds Feodosy Mikhailovich ett jobb vid Kharkov Institute of Measures and Measuring Instruments, i ett laboratorium där, bland de vetenskapliga ämnena, även följande spelades in: "Sökning för möjligheten att öka noggrannheten hos klockor med en fri pendel av typen Short."

Hans bordsbok blev "Treatise on the clock" av Christian Huygens. Så träffade F. M. Fedchenko sina berömda föregångare Christian Huygens och Wilhelm X. Short in absentia.

Den näst sista punkten i pendelklockornas historia sattes av den engelske vetenskapsmannen William X. Short. Det är sant att man länge trodde att det var omöjligt att skapa en klocka med en pendel mer exakt än Shorts klocka. På 20-talet av XX-talet beslutades att utvecklingen av pendeltidsinstrument slutfördes. Varje observatorium ansågs inte vara tillräckligt utrustat om det inte hade astronomisk klocka Kort, men de fick betala för dem i guld.

Ett exemplar av Shorts klocka köptes Pulkovo observatorium. Det engelska företaget som installerade tidmätaren förbjöd ens att röra dem, annars frånskrev man sig allt ansvar för att sätta upp den listiga mekanismen. På 30-talet Huvudkammaren vikter och mått i Leningrad, blev de instruerade att reda ut hemligheten bakom Shorts klocka och börja tillverka sådana enheter på egen hand. Den begåvade metrologen I. I. Kvanberg tittade länge på klockmekanismen genom cylinderns hermetiska glas och försökte, utan ritningar, göra en kopia. Kopian var tillräckligt bra, men inte perfekt. Det var omöjligt att se alla engelska finesser genom glaset. Ändå tillverkades före kriget flera exemplar av Kvanbergs klockor på Etalonfabriken.
Här är ett så "enkelt" ämne - att göra en klocka mer exakt än Short gjorde - och de anförtrodde nykomlingen F. M. Fedchenko, som kom till Kharkov efter kriget inleda.

Tillbaka till rötterna
Kharkov-hantverkaren konstaterade att redan 1673 sa Christian Huygens i sin "Treatise on Clocks" nästan allt om hur man gör pendelur. Det visar sig att för att klockan ska vara korrekt är det nödvändigt att pendelns tyngdpunkt i rymden inte beskriver en cirkelbåge, utan en del av en cykloid: en kurva längs vilken en punkt rör sig på kanten av ett hjul som rullar längs vägen. I detta fall kommer pendelns oscillationer att vara isokrona, oberoende av amplituden. Huygens själv, som teoretiskt underbyggde allt, försökte uppnå målet genom att göra tusentals uppfinningar, men kom inte i närheten av idealet.

Anhängarna av Huygens, inklusive Short, uppnådde noggrannhet på ett annat sätt - de isolerade pendeln så mycket som möjligt från yttre påverkan, placerade en exakt klocka djupt i källaren, i ett vakuum, där vibrationer och temperatur ändras minimalt.
Fedchenko, å sin sida, ville uppfylla Huygens dröm och skapa en isokron pendel. De säger att allt perfekt är enkelt. Så Fedchenko hängde bara pendeln på tre fjädrar - två långa - på sidorna och en kort - i mitten. Det verkar inte vara något speciellt, men på vägen till upptäckten fanns det tusentals experiment. Fjädrar provades tjocka och tunna, långa och korta, platta och med variabel sektion. Fem långa år av tålmodigt och mödosamt arbete, misstro mot kollegor, de slutade helt enkelt uppmärksamma honom och plötsligt Lyckligt fall, tack vare ett elementärt misstag i monteringen av upphängningen.

Flera skruvar var illa skruvade och upphängningen betedde sig så att pendeln började göra isokrona svängningar. Experimenten kontrollerades och kontrollerades igen, allt förblev detsamma. Pendelns trefjädrar upphängning löste Huygens-problemet - när svängningens amplitud förändrades förblev perioden oförändrad.
Huvudstaden lockade förstås bort en begåvad uppfinnare. 1953 fick F.M. Fedchenko överfördes till Moskva, till laboratoriet för pendelinstrument från tiden för All-Union Scientific Research Institute of Physical, Technical and Radio Engineering Measurements, som skapades.

Naturligtvis gillade Kharkov det inte. Fedchenko slogs under bältet - de gav inte upp en högprecisionsimporterad maskin, som kostade mycket pengar. Uppfinnaren förde till Moskva endast tre exemplar av den första experimentklockan AChF-1. För att fortsätta arbetet var maskinen nödvändig, liknande utrustning såldes inte i landets butiker. Med privata handlare, med svårighet, men det var möjligt att hitta rätt maskin, och Fedchenko hittade den. Men hur betalar man? Kontanter utfärdades inte i en statlig institution, särskilt ett sådant belopp - elva tusen rubel.

Desperat Fedchenko, som insåg att utan precisionsutrustning gick han, som utan händer, på ett riktigt äventyr. Han vände sig direkt till chefen för statsbanken och fann så övertygande ord om betydelsen av hans uppfinning att en smart och modig person, en professionell inom sitt område, som trodde på mästaren, gav honom det krävda beloppet i kontanter, helt enkelt krävde ett kvitto som ett dokument. Detta är ett exempel på det "uppenbara men otroliga".

Under flera decennier förbättrades mekanismen för Fedchenkos astronomiska klocka tills den berömda modellen - "ACHF-3" dök upp, vilket gav både författaren och landet berömmelse. Högprecisionsklockor demonstrerades på världsutställningen i Montreal, belönade med medaljer av VDNKh; klockbeskrivningar finns med i uppslagsverk och i olika seriösa publikationer om kronometri.

Briljansen och tragedin i Fedchenkos uppfinning
F. M. Fedchenko - skapade elektronisk-mekaniska pendelklockor med hög precision i en tid då kvarts-, molekyl- och atomtidsanordningar redan hade börjat dyka upp. Dessa system går inte att jämföra. Var och en utför sina specifika uppgifter och är oumbärlig inom sitt område. Men tyvärr förstår inte alla detta. Theodosius Mikhailovich Fedchenko har aldrig berövats uppmärksamheten från forskare och hans kollegor. Men tjänstemän, på vilka både uppfinnaren själv och hans uppfinningar ofta beror på, vet inte alltid vad de gör.

Gosstandart i USSR behandlade den berömda designern coolt. 1973 erbjöd VNIIFTRI att betala uppfinnaren en värdig belöning för mer än tjugofem års arbete med att skapa inhemska astronomiska klockor, vilket gav landet en enorm ekonomisk fördel och oberoende från importen av precisionsurverk. Gosstandart ansåg att det var möjligt att minska den föreslagna belöningen med 9 gånger, med hänvisning till det faktum att "noggrannheten hos AChF-3-klockan är lägre än den nuvarande atomklockan." Självklart nedan. Men atomklockor är de enda för hela landet, de betjänas av ett helt team av anställda, detta är statens standard för tid och frekvens, och Fedchenkos klocka har ett helt annat syfte - det är tidhållare. Fram till nu är Fedchenko-klockor utrustade med många tv-center, flygplatser, rymdhamnar, observatorier.

Funderar någon på att jämföra hastigheten på en cykel och rymdraket. Och i Gosstandart jämförde man Fedchenkos pendelklocka, som ger ett fel på en sekund på 15 år med atomur felaktig med samma sekund på trehundratusen år. Du kan bara utvärdera ett system av liknande klass. Till exempel är Fedchenkos klocka, jämfört med Shorts, mycket billigare, mer ekonomisk, mer pålitlig, bekvämare att använda och mycket mer exakt. Låt oss inte uppmärksamma kortsynta och skrupelfria tjänstemän av alla led. Det viktigaste, låt oss komma ihåg, och vi kommer att vara stolta över att vår landsman Feodosia Mikhailovich Fedchenko satte den sista punkten i utvecklingen av pendelklockor. Lyssna på hur stolt det låter - från Galileo och Huygens till Fedchenko!

Mästaren visste naturligtvis sitt värde och visste att det skulle finnas hatliga kritiker som skulle försöka förringa betydelsen av hans uppfinning. För att inte glömma hela sitt livs arbete kom Fedchenko själv till Polytechnic Museum 1970 med ett förslag om att acceptera och ställa ut klockor av hans design som en gåva. Idag, i den lilla hallen i Moskva-museet, kan du se många mästerverk av urtillverkningskonst, inklusive klockor - uppfinnaren med stor bokstav - Feodosy Mikhailovich Fedchenko

Klockornas historia går tillbaka tusentals år.

Den allra första klockan på jorden var solenergi. De var genialiskt enkla: en stolpe stack i marken. En tidsskala ritas runt den. Skuggan av stolpen, som rörde sig längs den, visade vad klockan var. Senare gjordes sådana klockor av trä eller sten och monterade på väggar. offentliga byggnader. Sedan kom det bärbara soluret, som var gjord av ädelträ, elfenben eller brons. Det fanns till och med klockor som villkorligt kan kallas fickur; de hittades under utgrävningar av en gammal romersk stad. Detta solur, gjord av silverpläterad koppar, var formad som en skinka med linjer ritade på den. Spiran - klockvisaren - fungerade som en grisstjärt. Timmarna var små. De fick lätt plats i en ficka. Men invånarnas fickor uråldrig stadännu inte räknat ut. Så de bar sådana klockor på en sladd, kedja eller fäst vid käppar gjorda av dyrt trä.

Soluret hade en betydande nackdel: det kunde bara "gå" på gatan, och även då på den solbelysta sidan. Detta var naturligtvis extremt obekvämt. Det är förmodligen därför som vattenklockan uppfanns. Droppe för droppe rann vatten från ett kärl till ett annat, och av hur mycket vatten som rann ut bestämdes hur lång tid som hade gått. I många hundra år tjänade sådana klockor - de kallades clepsydras - människor. I Kina användes de till exempel för 4,5 tusen år sedan. Förresten, den första väckarklockan på jorden var också en vatten - både en väckarklocka och en skolklocka på samma gång. Dess uppfinnare anses vara den antika grekiske filosofen Platon, som levde 400 år före vår tideräkning. Denna anordning, som uppfanns av Platon för att kalla sina elever till klasser, bestod av två kärl. Vatten hälldes i den övre, varifrån det gradvis strömmade in i den nedre och förträngde luft därifrån. Luft genom röret rusade till flöjten, och det började ljuda. Dessutom var väckarklockan reglerad beroende på årstid. Clepsydra var mycket vanliga i antika världen.

Solur. Timglas.

För tusen år sedan regerade kalifen Harun al-Rashid i Bagdad, hjälten i många berättelser om Tusen och en natt. Visserligen avbildas han i sagor som en snäll och rättvis suverän, men i själva verket var han förrädisk, grym och hämndlysten. Kalifen upprätthöll handel och diplomatiska förbindelser med härskarna i många länder, inklusive frankisk kung Karl den Store. År 807 gav Harun al-Rashid honom en gåva värdig en kalif - en vattenklocka gjord av förgylld brons. Visen kunde visa tid från 1 timme till 12. När den närmade sig figuren hördes ett ringande ljud, som framkallades av kulor som fallit på ett bronsplåt.

Samtidigt dök riddarfigurer upp, passerade framför publiken och drog sig tillbaka.

Förutom vattenklockor var även sand- och eldklockor (oftast väckarklockor) kända. I öst var de sistnämnda pinnar eller snören gjorda av en långsamt brinnande sammansättning.

De placerades på speciella stativ och över det segment av pinnen där elden skulle komma vid en viss tidpunkt hängdes metallkulor lågt på en tråd. Lågan närmade sig tråden, den brann ut och kulorna föll med ett klingande i kopparkoppen. I Europa använde de för dessa ändamål ett ljus med indelningar tryckta på. En stift med en tyngd fäst vid den satt fast i den krävda indelningen. När ljuset brann ner till denna division föll vikten på en metallbricka eller helt enkelt på golvet.

Det är osannolikt att det kommer att finnas en person som kommer att namnge den första uppfinnaren av mekaniska klockor. Sådana klockor nämns först i gamla bysantinska böcker (slutet av 600-talet). Vissa historiker tillskriver uppfinningen av rent mekaniska klockor till Pacificus i Verona (tidigt 900-tal), andra till munken Herbert, som senare blev påve. Han gjorde en tornklocka för staden Magdeburg 996. I Ryssland installerades den första tornklockan 1404 i Kreml av munken Lazar Serbin. De var en förveckling av växlar, rep, axlar och spakar, och en tung vikt kedjade klockan till sin plats. Sådana strukturer har byggts under åren. Inte bara mästarna utan också klockägarna försökte hålla hemligheterna bakom mekanismdesignen hemliga.

Den första personliga mekaniska klockan drevs av en häst, och en brudgum övervakade deras användbarhet. Först med uppfinningen av den elastiska fjädern blev klockorna bekväma och problemfria. Den första fickursfjädern var ett grisborst. Den användes av Nürnbergs urmakare och uppfinnare Peter Henlein i början av 1400-talet.

Och i sena XVIårhundradet gjordes en ny upptäckt. Den unge vetenskapsmannen Galileo Galilei, som observerade rörelsen av olika lampor i Pisa-katedralen under gudstjänsten, fann att varken vikten eller formen på lamporna, utan bara längden på kedjorna på vilka de är upphängda, bestämmer perioderna för deras svängningar från vinden som bryter igenom fönstren. Han äger idén om att skapa klockor med en pendel.

Holländaren Christian Huygens visste ingenting om Galileos upptäckt och upprepade den 20 år senare. Men han uppfann också en ny frekvensenhetsregulator, som avsevärt ökade klockans noggrannhet.

Många uppfinnare försökte förbättra klockan, och in sent XIXårhundradet har de blivit en vanlig och nödvändig sak.

På 30-talet av XX-talet skapades kvartsklockor, som hade avvikelser från den dagliga hastigheten på cirka 0,0001 sekunder. På 70-talet dök atomur upp med ett fel på 10" 13 sekunder.

Nuförtiden har många olika klockor skapats. De vanligaste är handled.

Modern klocka.

Deras urtavla blir mer och mer som instrumentpanelen på ett flygplan, eller åtminstone en bil. Utöver tiden på dygnet visar klockor ofta månad, datum och veckodag. Tack vare den vattentäta klockan kommer dykare att känna till djupet på dyket, samt när lufttillförseln i cylindrarna tar slut. Ibland visas en annan indikering på ratten - pulsfrekvensen. Det finns radiostyrda klockor soldriven. De tillåter en tidsavvikelse på 1 sekund från astronomisk i 150 tusen år, växlar automatiskt till säsongs- och standardtid. Ett armbandsur med inbyggd tv, en termometerklocka som mäter luft- eller vattentemperatur och en ordboksklocka med 1 700 ord har skapats.

Moderna väckarklockor har blivit mer komplexa, mer perfekta. fransk mekanik, till exempel designade de så att de vid en given tidpunkt inte bara börjar ringa utan också ... dansa: två breda ben, på vilka mekanismen är installerad, slår rytmiskt i bordet; kan dansa både tapp och twist. Det finns en väckarklocka för den som snarkar i sömnen. Det ser ut som en vanlig tvålkopp, bara den innehåller inte tvål, utan en mikrofon, en förstärkare och en vibrator. Enheten placeras under madrassen, och så fort en person snarkar mer än fem gånger börjar väckarklockan skaka så att den sovande personen definitivt kommer att rulla över från ryggen till sidan - och snarkningen slutar. Det finns en väckarklocka för soffpotatis. Vid utsatt tid pumpar han in luft i kammaren som är placerad under madrassen, som sväller upp och ... kastar den sovande ur sängen. Med ett ord, uppfinningsrikedom sover inte...