Об изобретениях: башенные часы, песочные, маятниковые, электронные

о Большинство из нас в детстве и в более позднем возрасте зачитывались произведением Александра Дюмы про знаменитых трех мушкетеров. Перечитывали книгу, пересматривали фильмы, снятые в разное время отличающимися режиссерами на различных языках.

О Д’Артаньяне

Многие помнят, что знакомство Д’Артаньяна со своими будущими неразлучными друзьями состоялось при весьма странных обстоятельствах.

Будущие друзья Д’Артаньяна, как один, строго по очереди вызвали его на дуэль. Смелый Д’Артаньян принял все вызовы, назначил встречи на главной площади под башенными часами, причем всем дуэлянтам он предложил одно и то же время, ровно в полдень.

Как вежливый и воспитанный человек, Д’Артаньян заранее извинился перед теми, кто не сможет иметь возможность получить сатисфакцию по причине его возможного поражения в предыдущих поединках.

Почему все дуэли в полдень

Вот только мы ни разу не задумались о том, почему все дуэли были назначены ровно в полдень, под башенными часами, а не, скажем, одному – в полдень, второму – в час дня, третьему – в два часа дня? Или Д’Артаньян так спешил умереть, что не давал самому себе права немного отдохнуть после первой дуэли, прежде чем перейти ко второй?

Три, пускай, одинаковых события Д’Артаньян назначает строго на одно и то же время, в полдень. Место тоже одно – центральная площадь, башенные часы. Второе более или менее понятно. Площадь большая, есть где развернуться в сражении, хотя… Место-то людное. Опять же гвардейцы кардинала могут зайти, они же патрулируют город. Собственно говоря, благодаря им и состоялась дружба Д’Артаньяна и мушкетеров.

А, наверное, Дюма так придумал благодаря своей безграничной фантазии! Собрал всех троих на площадь одновременно, плюс виновник «торжества», прислал туда патруль гвардейцев, и закрутился сюжет. Мы все поняли, ура!

Конечно, можно все списать на автора с его умением заинтриговать и вовлечь читателя в развернувшуюся перед ним драму. Но тогда почему именно в полдень? Для красного словца? Умереть на дуэли в разгар полуденной жары? Сражаться на шпагах по очереди с тремя спортивного вида военными под палящими лучами солнца? Не слишком ли? Вечерком на холодке явно было бы приятнее погибнуть…

Время в средневековой провинции

Известно, что Д’Артаньян был провинциалом. За это он поплатился, получил сразу три вызова на дуэль. В столице надо было обладать совершенными манерами, но где их получить, если ты родом из Гасконии? Приходится сражаться на шпагах за право оставаться живым – средневековье, однако. Хочешь жить, изучай манеры и правила поведения. А если не изучил, то хотя бы научись фехтованию. Как-то так.

В провинции жили тяжело. Ни тебе главных площадей, ни башен, ни часов на башнях. Просто их не было, от слова совсем. Да, но как узнать время, выяснить, который сейчас час? Тут сразу возникает встречный вопрос: им это зачем?

В провинции время текло незаметно. Солнце встало, все проснулись. И – за дела. Наступил полдень – этот факт нельзя не заметить, особенно если живешь в солнечной стране. Полдень, если его не заметишь глазами, заметишь по жаре, по висящему на самом верху небесного купола Солнцу, по изнывающей духоте. Какая тут работа! Пора малость отдохнуть.

Почему время разбивают на 12 часов

Момент наступления полудня люди умели различать даже без часов. Почему день разбивают на 12 часов, и ночь тоже разбивают на 12 часов? Потому что с помощью часов удобно отмечать полдень ровно в 12.00, когда обе стрелки стоят вертикально вверх, как и полуденное солнце.

А вот полночь люди уже придумали вместе с изобретением часов – это уже исчисляемая величина, которую никак не проверишь природными явлениями. Привыкли отмечать полдень, вот решили отмечать и полночь на часах. И тут начались разные полуночные чудеса, наподобие превращения кареты в тыкву, лошадей в мышей, а хрустальных башмачков в домашние тапочки.

Именно поэтому в те далекие времена в провинциях не знали о времени ничего, кроме полудня. Встречи были нужны для ведения хозяйства, для бизнеса, как это ни странно звучит по отношению к тому времени, для переговоров. Все они назначались на полдень, хоть это самое неудобное, жаркое, душное время.

– «Хочу с Вами переговорить по такому-то вопросу»
– «Хорошо, давай встретимся завтра в полдень».

Так и жили от полудня до полудня.

Время в средневековой столице

Столицы столицам – рознь. Везде обычно есть центральная площадь. Но это лишь место, а не время. Поэтому в раннем средневековье люди назначали встречи в полдень везде, включая столицы. Пока не были изобретены часовые механизмы, основанные на опускании груза, гири.

Ученые того времени были маститыми. Много чего понимали в устройстве мира, в механике, физике. Были сделаны открытия, позволившие создать первый часовой механизм. Был он без маятника, его к тому времени еще не изобрели. Обычный груз спускался на цепи, с помощью которой приводились во вращение шестерни. Шестерни, в свою очередь, через часовой механизм вращали стрелки часов.

Все бы здорово, но такой груз довольно быстро опускался на землю. Часы останавливались по естественной причине. Сейчас мы бы сказали, что «у них заканчивался завод». Груз приходилось затаскивать наверх, цепь подтягивать, стрелки часов выставлять заново. После чего механизм вновь запускался на некоторое время.

Очевидно, что для длительной работы часов без подзавода нужно было поднимать груз как можно выше. Вот тогда-то и появились высоченные башни на центральных площадях, в первую очередь столиц. В более мелких городах башни и часы стали появляться значительно позже. Причина банальная – очень дорого.

Зачем средневековому городу нужна высокая башня с часами

Столицы, а позже и провинциальные города, стали соревноваться, у кого башня выше. Высота башни имела два важных значения. Первое значение мы рассмотрели – это длительность точного хода часов без остановки и перезапуска. Второе значение – такие часы были видны издалека. В идеале, часы на городской площади должны были быть видны отовсюду, из любой части города.

Все встречи, деловые и не очень, как те же дуэли, например, стали назначать «под часами» на центральной площади. Почему? Потому что там часы уж точно видны всем, и никто не сможет оправдаться в своем опоздании, мол, часов не видел. Понятно, что встречи под часами стали назначать на точное время, а не только на полдень.

Но полдень еще долго оставался единственным понятным всем людям временем любых встреч. Как это и случилось с Д’Артаньяном, который назначил сразу три судьбоносные встречи одновременно во времени и по месту, причем строго в полдень. В его провинции, откуда он был родом, тогда часов еще не знали. Д’Артаньян не привык к башенным часам, ориентировался по солнцу. Он очень боялся опоздать на встречи, после которых в живых должен был остаться либо он один, либо кто-то из его недругов, позже друзей.

Городские часы видели в своей жизни многое. Возле них вершились судьбы, создавались семьи, заключались договоры, терялось время на пустопорожнее времяпрепровождение. И все потому, что людям нужна была привязка ко времени, а не только к полудню, подобное могло произойти только под городскими башенными часами.

«Но Вы-то хоть живы остались?!» – восклицал нетерпеливый мальчик, перебивая неторопливый рассказ бывалого матроса про свои морские злоключения. Так и мы воскликнем, а жив ли остался Д’Артаньян после трех дуэлей одновременно? Если, конечно, не читали знаменитых «Трех мушкетеров». Конечно, жив, еще как жив! Но башенные часы и средневековое время тут совершенно ни при чем. Это уже авторский гений Александра Дюма, как распутать предварительно лихо запутанную и невероятно закрученную историю.

Песочные часы

Ученые того времени на месте не стояли. Они искали пути уменьшения размеров часовых механизмов. Для этого нужно было придумать что-то такое, что бы протекало одинаково в течение длительного интервала времени.

Допустим, из песочных часов «льются» песчинки – это пример одинаковости. Вот вам – песочные часы. Но песчинок не так уж и много. Часы приходится переворачивать каждый час, например. Так же примерно работают водяные часы.

Лучше всего, конечно, солнечные часы: тень бродит и бродит по кругу, ни тебе гирь с цепями, ни служащих для переворота или затаскивания гири на башню. Но даже в Древнем Египте, где всегда было солнце, и где появились первые солнечные часы, так и не решили вопрос с ночным временем.

В Европе же жизнь кипела и бурлила. Еще в Древнем Риме, задолго до средневековья, ночная жизнь Рима регламентировалась правилами: когда можно, когда нельзя подвозить продукты в лавки, например, чтобы не было дневных пробок (!!!) в том самом древнем городе.

Ночное время, маятник и домашние часы

Как ночью измерять время? Маятник был открытием. Было доказано, что период колебания маятника есть величина строго постоянная, не зависящая от амплитуды колебаний и многого другого. Значит, достаточно соединить маятник с часовым механизмом и… Вопрос, как соединить? По мере развития механики, решение было найдено.

Вот перед нами качающийся маятник. Качнулся влево, подтолкнул храповик, соединенный с часовым механизмом, дал следующий импульс стрелкам часов в их неутомимо беге. Качнулся вправо, и совсем другой храповик подтолкнул маятник, чтобы он не уменьшал амплитуду своих колебаний. Снова маятник качнулся влево… Тик-так, тик-так. «Тик» – импульс, толчок часам, «так» – импульс маятнику.

Конечно, все прекрасно, но… Откуда взять тот самый импульс, что подталкивает маятник при каждом его качании? От той же гири. Но ведь для гири нужна огромная башня! Нет, это не так. Одно дело крутить часовой механизм, как в старинных башнях, тут надо много сил и энергии. Другое дело слегка подталкивать маятник, чуть-чуть, мало-помалу. Оказалось, что такая гирька может за сутки «упасть» на полметра-метр. Всего-то.

Тут же часы стали относительно маленькими. Что такое полметра или метр? Такие часы можно легко занести в дом. Представляете эффект того времени! На центральной башне города, да и к тому же не каждого города, есть часы, одни на всех. И тут у меня дома появляется метровая башенка с собственными часами! Теперь можно дуэли назначать на любое время дня и ночи, даже не выходя из дома, не выглядывая в окно в поисках в ночной мгле едва различимого циферблата на городской башне! Подошел к домашним часам со свечкой, и уже знаешь текущее время!

Люди стали соревноваться у кого лучше автомобиль… я оговорился, конечно, у кого лучше домашние часы. Часы стали предметом не только гордости, но и роскоши. Часовщики стали самыми богатыми людьми того времени, правда, не надолго и уж точно не навсегда.

Переносные часы, которые можно взять с собой

Конечно, хорошо, гордиться своими часами. Но как сделать так, чтобы и другие знали, что ты являешься обладателем «самой крутой тачки», ну в смысле, «самых крутых средневековых маятниковых часов». Если автомобиль держать в гараже, кто его увидит? Если часы стоят в доме, то как их показать всем? Зачем? Затем же, зачем сейчас нужно людям показывать свое богатство и принадлежность к сильным мира сего. Люди не изменились со времен средневековья.

К тому же, если бы часы можно было носить с собой, многое в жизни можно было бы изменить. Допустим, пошел я на встречу в час дня. Провел ее. А когда назначать и идти на следующую встречу? Надо вернуться домой, поглядеть на часы… Или найти часы на башне, если они там еще есть… В общем, не посмотришь на руку, чтобы сразу вот так определить время.

Часы нужны всегда с собой – это стало ясно сразу же, как только часы переместились с городских башен в дома людей. Как это сделать?

Ручные часы с маятником – такое можно себе представить? Даже маятниковые часы, скажем, на телеге, которую везет лошадь по средневековому бездорожью – это невообразимо. Никакие маятниковые часы такое не переживут, и уж наверняка не покажут точное время. Вот на кораблях – это пожалуйста, там хоть и качает, но не так, как в телеге по бездорожью. Однако жизнь не ограничивалась лишь морскими перемещениями.

Кстати, моряки тоже требовали более точные часы, чем маятниковые. Для долгих морских путешествий уже было недостаточно звезд, Луны, Солнца. Нужны были точные хронометры для определения своих координат местоположения, которые бы не отставали или опережали свое время.

Башенные городские средневековые часы имели точность примерно 15 минут в сутки в плюс или минус. Этого было вполне достаточно для того неспешного времени. Домашние маятниковые часы имели точность 1-2 минуты отставания или опережения в сутки – это тоже вполне нормально. А вот в море ошибка во времени даже в одну-две секунды могла иметь плохие последствия. Скажем, корабль мог сесть на мель, если неправильно определены его координаты.

Пружинка вместо маятника

Главное – это не морские заказы и потребности. Главное – людские желания быть «круче других», иметь носимые часы, как атрибут гордости и принадлежности к чему-то высокому. Предприниматели, продавцы это понимали, но как ни старались, ничего у них не получалось. Все-таки тогда «правили бал» ученые. Ими была изобретена маленькая-премаленькая пружинка вместо маятника.

Маятник качается влево и вправо, тик-так, тик-так. Почему бы вместо маятника не поставить маленькую легкую пружинку? Она будет то сжиматься по кругу, по спирали, то разжиматься: тик-так, тик-так. Пошла разжиматься, и через  специальный механизм сдвинет шестерню на один зуб: «тик». Пошла сжиматься, а ее другой механизм слегка подтолкнет, чтобы пружинка не затихала в своем движении: «так». Тик-так, тик-так.

Так-то оно так, но как подтолкнуть пружинку в момент ее сжатия? Раньше это делала гирька. Но именно она-то и мешала создать компактный часовой механизм и делала его неподвижным, стационарным. Хорошо, мы используем еще одну пружину. Заведем ее, сожмем по спирали до отказа. Следом отпустим. Но не так, чтобы она сразу размоталась, а постепенно разматывалась бы, с каждым разом подталкивая и подталкивая легкую пружинку часового механизма. «Тик» – пружина завода часов стоит на месте. «Так» – пружинка чуть-чуть распрямилась, подтолкнув пружинку часового механизма. Тик-так, тик-так.

Ну, и у кого теперь часы круче?! Часы стали предметом роскоши, инкрустированные драгоценными камнями, в золотом корпусе и не только. Хотя первое время трудно было найти другой материал, кроме золота, которые бы не ржавел на руке в условиях постоянного контакта с окружающей средой. Золото было своего рода почти единственным доступным материалом для такого рода изделий, цена которых тоже была соответствующая.

Электронные часы как альтернатива механическим часам

Пьезоэффект – это когда сжатие кристаллов приводит к появлению в них импульса электричества. Открытие пьезоэффекта  привело к появлению электронных часов. Если сигнал от кристалла идет с огромной точностью, не отставая и не опережая, то далее дело техники, как отобразить последовательность сигналов на циферблате. Появились электро-механические часы, у которых время показывали привычные стрелки, и пьезоэлектрические часы, у которых время показывал маленький дисплей.

Все вместе мы называем словом электронные часы, подразумевая тот факт, что время в них отсчитывают сигналы электричества, исходящие из специального кристалла. Японцы научились делать такие часы сверх массово, за счет чего цена на часы упала почти до нуля. Часы временно перестали быть роскошью.

Но люди есть люди. «Нельзя жить там, где отсутствует цветовая дифференциация штанов» – так говорил герой фильма «Кин-Дза-Дза». Также невозможно жить в мире, где нет деления людей на обладателей сверхдорогих часов и тех, кто теперь даже не пользуется часами, за их ненадобностью в современном мире. Сейчас часы есть везде: в компьютерах, в гаджетах, в домашних приборах, в счетчиках электроэнергии, на улицах, в транспорте. И много где еще.

В общем, альтернатива, конечно, есть в виде электронных часов. Но механические часы, которые были изобретены на исходе Средневековья, до сих пор остаются важным атрибутом достоинства и богатства, а то и просто необходимым и привычным устройством, с которым просто невозможно расстаться.

А что Д’Артаньян?

Состоялась бы дружба Д’Артаньяна и трех мушкетеров, будь у них у всех точные ручные часы? Обладай он ручными часами, стал бы он назначать три дуэли в одно время и в одном месте? Скорее всего нет. И тогда бы автору романа пришлось придумывать совсем другой сюжет.

Например, как сражаются двое, а гвардейцы кардинала их пытаются арестовать, те сбегают, их ловят. Д’Артаньян предлагает первому дуэлянту бежать на место второй дуэли. Тот соглашается, там встречает своего друга, который присоединяется к беглецам. Вместе они находят третьего приятеля совсем в другом месте и в другое назначенное ему время. Вот тут-то и начинается их дружба! Дружба во времени вместо дружбы вне времени, кроме как под единственными на всю страну башенными часами в столице государства.

Думаю, что Александр Дюма придумал бы что-нибудь поинтереснее! А Вы могли бы придумать начало романа, когда все герои знают, что такое точное время, обладают часами, и могут назначать дуэли в любом месте с точностью до секунд? Может быть такой роман уже написан, кто знает…