Измерители времени в древности
Пока человек достиг выделки таких часов, которые идут с точностью до секунды, успели пройти тысячелетия. Посмотрим какими путями шло развитие часового искусства.
Уже в древнейшие времена люди умели измерять день, хотя не с точностью до секунды. Для установления времени пользовались тенью, которую отвесно поставленный прут отбрасывал на землю. Наблюдение показало, что тень, которую он отбрасывал поутру, постепенно укорачиваясь, к середине дня достигала минимума и с этого момента снова удлинялась до заката солнца. На основании этого опыта стали определять длину тени, которую отбрасывало в различные моменты дня тело наблюдателя и измерять ее длиною ступни. Отношение между длиною отбрасываемой тени и длиною ступни остается у различных людей приблизительно одним и тем же, вследствие того, что с увеличением роста, обыкновенно в той же пропорции увеличивается и длина ступни. Может быть, в прежние времена приглашали кого-нибудь к обеду «в четыре ступни», и гость получал таким способом приблизительное указание времени, (см. рис. № 2).
Французский археолог, Соломон Рейнах установил, что этот обычай в Греции практиковался еще во времена Аристофана (450 по 385 до Р. X.). Вскоре, однако, перешли просто к отвесному столбу (гномону), который ставили обыкновенно на площадях города.
Длину тени гномона измеряли на земле посредством начерченных концентрических кругов.
После того, как узнали, что направление тени еще более показательно для определения времени, чем ее длина, стали устанавливать «солнечные часы», которые указывали время по передвигающейся с запада на восток тени. (См. рис. № 3).
Изобретателем солнечных часов раньше считали халдеянина Бероса, жившего около 600 г. до Р. X. Однако по позднейшим исследованиям китайцы знали часы уже в 2679 г. до Р. X.
Громадной важности изобретение, — солнечные часы, было встречено без той радости, какую оно бы заслуживало. На это есть указание в сохранившемся отрывке комедии римского поэта Плавта. Поэт заставляет одного кутилу произнести следующие слова: «Да погубят боги того, кто первый придумал час и воздвигнул солнечные часы, мне, бедному, по кускам сокращающие день. Прежде желудок был моими солнечными часами, из всех часов самыми лучшими и самыми верными. Везде эти часы приглашали к еде, кроме того случая, когда нечего было есть; теперь же и то, что имеется не едят, если это не нравится солнцу».
Арабские астрономы Тебин бен Кора, Абун-Гассан-Али и др. составили обширные трактаты по гномонике или искусству строить солнечные часы. Основанием гномоники служили правила тригонометрии.
В средние века еще занимались гномоникой, между прочим, знаменитый немецкий живописец и гравер из Нюрнберга, Альбрехт Дюрер, известный математик, иезуит Кирхер и, прозванный «отцом гномоники» французский монах, преподаватель математики Мюнстер.
После изобретения маятника и пружинных часов, гномоника и устройство солнечных часов стало не более, как забавой. К тому же все солнечные часы обладали и обладают и теперь одним большим недостатком: они могут служить только тогда, когда светит солнце, при облачном небе и ночью ими нельзя пользоваться. На многих из них встречается глубокомысленное изречение: «Я показываю только светлые часы».
Вот почему в древности были в употреблении еще другие: водяные и песочные часы.
Водяные часы (клепсидры) показывали время при помощи указателя, прикрепленного к какому-нибудь поплавку; с притоком воды указатель поднимался вверх, а когда вода вытекала, он спускался вниз. Витрувий (римский зодчий и инженер, живший во времена императора Августа) упоминает про водяные часы Ктезибия, учителя Герона. (см. рис. № 4).
Эти часы состоят из колонки, которая вращается на своем основании и делает один оборот в год. На этой колонке начерчены вертикальные линии, обозначающие месяцы и горизонтальные, обозначающие часы. С одной стороны колонки поставлена фигурка, изображающая ребенка, который, по-видимому, горюет по поводу быстрого полета времени, причем он из своих глаз роняет слезы, каплю за каплей, в водяные часы. Эта вода заполняет внутреннее пространство механизма и поднимается к верху по длинной, тонкой трубке. На куске плавающей по воде пробки находится вторая фигурка, которая прутиком указывает на колонке соответствующий час.