Специальная

Начало хронометрии

2019-05-21
Всему свое время, и время
всякой вещи под небом…

Еккл. 3, 1
Все люди на Земле, как известно, живут на разных континентах и в разных странах, другими словами - на разных пространствах. В то же время все они существуют в одном, едином времени, которое одинаково протекает на всей планете. В этом времени происходят все события, в нём идёт развитие цивилизации. Во все эпохи и учёные-физики, и учёные-философы пытались понять, в чём сущность времени, этого удивительного феномена, природа которого до сих пор, по существу, не раскрыта.
При этом люди давно поняли величайшую ценность времени, которая состоит в том, что его невозможно остановить или повернуть вспять, а потраченное бесцельно, оно утеряно навсегда. Поэтому измерение времени и его экономное расходование во все века было важнейшей задачей.
В ранние эпохи жизни человечества все процессы протекали относительно медленно, поэтому точное измерение времени не имело какого-либо практического значения. Временными вехами были такие понятия, как смена сезонов года: например, жаркий, прохладный, холодный, тёплый, снова жаркий. Более короткими периодами были день и ночь. Всё это отслеживалось без каких-либо приборов, но постепенно жрецы, наблюдая за движением небесных светил, выявили строгую периодичность фаз Луны, временные закономерности движения Солнца и звёзд. Это в итоге позволило установить понятия месяца, года, определить их длительность. В конце концов были определены такие временные промежутки, как часы, минуты, а потом и секунды. Эти открытия предопределили возникновение науки об измерении времени - хронометрии и побудили человека к созданию приборов, измеряющих время, т. е. часов.
Тысячелетия технического прогресса привели к настоятельной необходимости измерения времени с высокой точностью - сначала до секунды, позже - до миллисекунды (т. е. одной тысячной доли секунды), а сегодня для науки и техники требуются точности измерения в миллиарды раз(!) более высокие. Мы предлагаем читателям серию очерков о часах и об их истории, поскольку эта тема представляет немалый познавательный интерес.
Совершим небольшую экскурсию в прошлое.
Простейшие часы люди начали создавать более 4000 лет назад, и первым таким устройством были часы солнечные. Было замечено, что вертикально стоящий предмет (гномон) отбрасывает от Солнца тень, длина и направление которой изменяется в течение дня. Установив шток вертикально на горизонтальную плоскость и расчертив её наподобие циферблата, можно отсчитывать временные промежутки по положению отбрасываемой под Солнцем тени. Сегодня известны десятки конструкций подобных устройств, применявшихся по всему миру - в Древнем Египте, в Элладе и Риме, в Китае и на Руси. Чаще всего такие часы размещали на площадях, но были и настенные варианты, как, например, часы древнего монастыря в Режевиче в Черногории. В наше время солнечные часы продолжают устанавливать, но лишь в декоративных целях. Главный недостаток таких часов в том, что они могут показывать время лишь днём и только в ясную безоблачную погоду.
Эту проблему издревле пытались решить с помощью водяных часов - клепсидры (это слово означает «поглотитель воды»), а также часов песочных, огневых и тому подобных устройств. Клепсидры были распространены в течение трёх тысячелетий - от самых древних веков до средневековья (XIV-XVI вв.). Принцип их действия заключается в том, что из сосуда медленно вытекает (или капает) вода, и по изменяющемуся её уровню можно определить, сколько прошло времени от момента открытия водостока. Из эпохи водяных часов пошли известные выражения: «течение времени» и «время истекло». На поздних стадиях эволюции клепсидры представляли собой довольно развитые для своего времени конструкции.
В огневых часах применялось жидкое масло. Они по существу не отличались от лампы - в масло опускался фитиль, верхняя часть которого горела слабым огнём, а время измерялось расходом масла в сосуде. Достоинством таких часов было сравнительно длительное их действие, а недостатками - низкая точность и невозможность измерять короткие промежутки времени. В простейшем случае в качестве часов могла служить обыкновенная свеча с нанесёнными на неё делениями.
Для измерения небольших отрезков времени применялись часы песочные, в которых мелкий песок перетекал из верхнего сосуда в нижний через тонкое отверстие, диаметр которого был сравним с величиной песчинок. Время перетекания было строго фиксированным и всегда одинаковым. Когда песок в верхнем сосуде заканчивался, часы переворачивались и производился новый отсчёт времени. Такие приборы иногда применяются до сих пор, например в медицине, при совершении физиотерапевтических процедур.
Но каким бы ни был прибор для отсчёта времени, он останется всего лишь счётным устройством до тех пор, пока его показания не будут согласованы с реальным вращением Земли.
Сегодня во всём мире существуют десятки обсерваторий, задача которых - вести наблюдения для точной «привязки» показаний часов к положению Земли относительно Солнца и звёзд. Другими словами, крайне необходимо, чтобы все часы шли синхронно с вращением нашей планеты. При этом учитывается не только её вращение вокруг собственной оси, но и обращение по орбите вокруг Солнца, а также прецессия, т.е. медленное конусообразное движение земной оси, влияние Луны и прочих факторов. По итогам таких наблюдений формируются сигналы, которые передаются во всемирную сеть точного времени. В древние времена, по понятным причинам, такая работа не проводилась, поэтому практически везде сутки начинались не в полночь, как сейчас, а в полдень, когда Солнце достигало наивысшей точки, что можно было определить визуально. В этот момент храмовые жрецы или специально подготовленные люди давали узнаваемый всеми сигнал - удар в гонг или звук трубы. Традиция сохранилась во многих странах. В России с XVIII века в Санкт-Петербурге в полдень по указу царя Петра I раздавался выстрел из сигнальной пушки на Петропавловской крепости. По традиции это происходит и по сей день.
В. РОМАНЕНКО,
кандидат технических наук, заслуженный работник культуры РФ.
НА СНИМКАХ: Горизонтальные солнечные часы (гномон) показывают 7 утра; Настенные солнечные часы монастыря Режевичи в Черногории. Современная реконструкция; Простейшие водяные часы (клепсидра). Коническая форма компенсирует уменьшение скорости падения уровня воды в сосуде и уменьшения её давления; Более сложная модель клепсидры из раннего средневековья с поплавком, зубчатой передачей и круглым циферблатом; Песочные часы. Франция, XVI век.
При подготовке статьи были использованы материалы
из открытых источников печати и Интернета.
Источник

Архив

Тэги

  • 4реформа РАН
  • 38Власюк
  • 1642014
  • 14Семенко
  • 9экскурсии
  • 56наука
  • 24Моисеев
  • 12Валявин
  • 80Балега
  • 162013
  • 2приборы
  • 14интервью
  • 32012
  • 8ESO
  • 7Ченцов
  • 22011
  • 1время
  • 4комментарий
  • 8туризм
  • 52Караченцев
  • 36KKs03
  • 15Макаров
  • 2Габдеев
  • 6Афанасьев
  • 5Трушкин
  • 6история
  • 2Ардиланов
  • 5Притыченко
  • 3Москвитин
  • 1Смирнова
  • 3Парийский
  • 7Мингалиев
  • 19конференция
  • 6награды
  • 1администрация
  • 15РАН
  • 7ФАНО
  • 3гранты
  • 1Planck
  • 23РАТАН-600
  • 68БТА
  • 7школа
  • 5Династия
  • 4премии
  • 10Верходанов
  • 3Романенко
  • 4ГАИШ МГУ
  • 1КГО
  • 4Миленко
  • 1Мурзин
  • 1Митиани
  • 1Борисенко
  • 2Кравченко
  • 51зеркало
  • 4Романюк
  • 5праздник
  • 25Нижний Архыз
  • 12009
  • 9Бескин
  • 9Фабрика
  • 1SS433
  • 1Бурлакова
  • 1Буренков
  • 1062015
  • 7Якопов
  • 2Глаголевский
  • 1Малоголовец
  • 1Карпов
  • 5MMT
  • 3затмение
  • 2Богод
  • 4SETI
  • 1Бирюков
  • 2лекции
  • 1Якунин
  • 4Максимова
  • 12008
  • 3Валеев
  • 1Эркенов
  • 1Панчук
  • 1Клочкова
  • 1Шолухова
  • 1SALT
  • 1Южная Африка
  • 1галактика
  • 1бар
  • 1черные дыры
  • 1далекие галактики
  • 3юбилей
  • 1новая планета
  • 1Марс
  • 6Кудрявцев
  • 11 апреля
  • 1Юрков
  • 1медицина
  • 1доктор
  • 1День открытых дверей
  • 2День космотнавтики
  • 1День космонавтики
  • 4Дни открытых дверей
  • 1HD 164595
  • 1современное искусство Симон Мраз
  • 1выставка работ современных художников
  • 1путешествия на квадроциклах
  • 1малые телескопы
  • 3экзопланеты
  • 1фото астрономических объектов
  • 1дискавери техногеника
  • 1астрофизическая школа Траектория
  • 1вице-президент РАН
  • 5комплекс роботизированных телескопов
  • 1Астрофест
  • 1внегалактическая астрономия
  • 10главное зеркало БТА
  • 1БТА наука 20
  • 9РАТАН
  • 1САО
  • 1Непутевые заметки
  • 1Метеорный поток Геминиды
  • 1Дьяченко Владимир
  • 1Иванов Евгений
  • 1МиниМегаТортора
  • 1фотометр MaNGaL Алексей Моисеев
  • 2радиосигналы
  • 2внеземные цивилизации
  • 30зеркало БТА
  • 1Моисеев Алексей
  • 1Александр Москвитин
  • 5Владимир Романенко
  • 1Николай Шолухов
  • 2дни открытых дверей
  • 22резиденция современных художников
  • 1самодельный телескоп
  • 1Газраил Кедакоев
  • 7роботизированные телескопы
  • 1Сергей Фабрика
  • 2Маметьев
  • 2инопланетяне
  • 1пришельцы
  • 1Бурсов
  • 1Бондарь
  • 2Патрикеев
  • 2Дьяченко
  • 1Нижельский
  • 3Сотникова
  • 7галактики Маркаряна
  • 1Александра Смирнова
  • 1поселок Нижний Архыз
  • 1Иосиф Романюк
  • 1Виктор Афанасьев
  • 1Юрий Верич
  • 1Дмитрий Кудрявцев
  • 1Дамир Гадельшин
  • 8Алексей Моисеев
  • 1Сергей Додонов
  • 7Александрина Смирнова
  • 1галактика Маркаряна
  • 1ЛЗОС
  • 1Александр Панайотов
  • 1клип
  • 1Discovery
  • 1Техногеника
  • 1Gogova Foundation
  • 1Василий Сумин
  • 1конференции
  • 2созвездия
  • 1Копылов
  • 1Рыжикова
  • 1Ольга Михайлова
  • 1аланы
  • 1САО РАН
  • 1радиотелескопы
  • 1Мини-МегаТОРТОРА ММТ
  • 1тотальный диктант
  • 1Оборина
  • 1Таволжанская
  • 1Шабловинская
  • 1Елена Швендык
  • 1Светлана Коробкина
  • 1Алина Таволжанская
  • 1Татьяна Ижогина
  • 2астрономия в школе
  • 1галактики с полярными кольцами
  • 1белые карлики
  • 1слияние
  • 1Сергей Карпов
  • 1Ольга Марьева
  • 1Nature Astronomy
  • 1Нижнеархызский музей
  • 1аланские костюмы
  • 1Надежда Калинина
  • 1Виктория Городовая
  • 1Ольга Васильева
  • 1Юрий Балега
  • 1Спектр-УФ
  • 1детский дом
  • 1Москвитин Александр
  • 1сотрудники Росгвардии
  • 1одаренные дети
  • 1семинар
  • 1астрономия
  • 1научное сообщество
  • 1Профсоюз РАН Балега
  • 245 лет первым наблюдениям
  • 2Жеканис
  • 1кубинцы
  • 1индус
  • Ленты

    RSS Atom