Първата наука за времето е астрономията. Резултатите от наблюденията в древни обсерватории са използвани за земеделие и религиозни обреди. Въпреки това, с развитието на занаятите, се наложи да се измерват кратки периоди от време. Така човечеството стигна до изобретяването на часовника. Процесът беше дълъг, изпълнен с упоритата работа на най-добрите умове.
Историята на часовниците датира от много векове, това е най-старото изобретение на човечеството. От пръчка, забита в земята до ултра-прецизен хронометър - пътешествие на стотици поколения. Ако класираме постиженията на човешката цивилизация, то в номинацията "велики изобретения" часовникът ще бъде на второ място след колелото.
Имаше време, когато календарът беше достатъчен за хората. Но се появиха занаяти, имаше нужда да се фиксира продължителността на технологичните процеси. Отне часове, чиято цел е измерване на интервали от време, по-кратки от един ден. За това човекът е използвал различни физически процеси от векове. Конструкциите, които ги изпълняват, също са съответстващи.
Историята на часовниците е разделена на двеголям период. Първата е дълга няколко хилядолетия, втората е по-малко от едно.
1. Историята на часовника, наречена най-простата. Тази категория включва слънчеви, водни, пожарни и пясъчни уреди. Периодът завършва с изследване на механичните часовници на периода на махалото. Това бяха средновековни камбанки.
2. Нова история на часовниците, започваща с изобретяването на махалото и баланса, което бележи началото на развитието на класическата осцилаторна хронометрия. Този период все още не е свършил.
Слънчев часовник
Най-древните, които са достигнали до нас. Следователно, историята на слънчевия часовник открива парада на великите изобретения в областта на хронометрията. Въпреки очевидната си простота, те се отличаваха с голямо разнообразие от дизайни.
Слънчевият часовник се основава на видимото движение на Слънцето през целия ден. Отброяването се основава на сянката, хвърлена от оста. Използването им е възможно само в слънчев ден. Древен Египет е имал благоприятни климатични условия за това. Най-голямо разпространение по бреговете на Нил получи слънчев часовник, който имаше формата на обелиски. Те бяха инсталирани на входа на храмовете. Гномон под формата на вертикален обелиск и мащаб, отбелязан на земята - така е изглеждал древният слънчев часовник. Снимката по-долу показва един от тях. Един от египетските обелиски, транспортирани в Европа, е оцелял до наши дни. 34-метров гномон в момента стои на един от площадите в Рим.
Обикновеният слънчев часовник имаше значителен недостатък. Знаеха за него, но го търпеха дълго време. През различните сезони, тоест през лятото и зимата, продължителността на часа не беше еднаква. Но в периода, когато господстваха аграрната система и занаятчийските отношения, нямаше нужда от точно измерване на времената. Следователно слънчевият часовник съществува успешно до късното Средновековие.
Гномонът беше заменен от по-прогресивни дизайни. Подобрените слънчеви часовници, при които този недостатък беше отстранен, имаха извити скали. В допълнение към това подобрение бяха използвани различни версии. Така че в Европа слънчевите часовници за стени и прозорци бяха често срещани.
Допълнително подобрение се извършва през 1431 г. Тя се състоеше в ориентиране на стрелката в сянка успоредно на земната ос. Такава стрела се наричаше полуос. Сега сянката, въртяща се около полуост, се движеше равномерно, завъртайки се с 15° на час. Подобен дизайн направи възможно производството на слънчев часовник, който е достатъчно точен за времето си. Снимката показва едно от тези устройства, запазени в Китай.
За правилна инсталация те започнаха да доставят конструкцията с компас. Стана възможно часовникът да се използва навсякъде. Беше възможно да се правят дори преносими модели. От 1445 г. започва да се изгражда слънчев часовник под формата на куха полукълба, оборудвана със стрела, чиято сянка пада върху вътрешната повърхност.
Търсене на алтернативи
Въпреки факта, че слънчевите часовници бяха удобни и точни, те имаха сериозни обективни недостатъци. Те бяха напълно зависими от времето и тяхното функциониране беше ограничено до частден между изгрев и залез. В търсене на алтернатива учените се стремят да намерят други начини за измерване на интервалите от време. Изисква се те да не се свързват с наблюдението на движението на звездите и планетите.
Търсене доведе до създаването на изкуствени стандарти за време. Например, това беше интервалът, необходим за изтичане или изгаряне на определено количество вещество.
Най-простите часовници, създадени на тази основа, изминаха дълъг път в развитието и усъвършенстването на дизайна, като по този начин проправиха пътя за създаването не само на механични часовници, но и на устройства за автоматизация.
Clepsydra
Името "клепсидра" е останало зад водния часовник, така че има погрешно схващане, че за първи път е изобретен в Гърция. В действителност не беше така. Най-старата, много примитивна клепсидра е намерена в храма на Амон във Фиби и се съхранява в музея на Кайро.
При създаване на воден часовник е необходимо да се осигури равномерно намаляване на нивото на водата в съда, когато тя тече през долния калибриран отвор. Това се постига чрез придаване на съда с формата на конус, стесняващ се по-близо до дъното. Едва през Средновековието се получава закономерност, описваща скоростта на изтичане на течност в зависимост от нейното ниво и формата на съда. Преди това формата на съда за водния часовник е избрана емпирично. Например, египетската клепсидра, разгледана по-горе, даде равномерно намаляване на нивото. Дори и с някаква грешка.
Тъй като клепсидра не зависи от времето на деня и времето, тя отговаряше на изискванията за непрекъснатизмервания на времето. В допълнение, необходимостта от по-нататъшно усъвършенстване на устройството, добавянето на различни функции, предостави пространство на дизайнерите да развият въображението си. По този начин клепсидри от арабски произход бяха произведения на изкуството, съчетани с висока функционалност. Те бяха оборудвани с допълнителни хидравлични и пневматични механизми: звуков таймер, система за нощно осветление.
Не са запазени много имена на създателите на водния часовник в историята. Те са правени не само в Европа, но и в Китай и Индия. Получихме информация за гръцки механик на име Ктезибий от Александрия, живял 150 години преди новата ера. В клепсидра Ктезибий използва зъбни колела, теоретичното развитие на които е извършено от Аристотел.
Пожарен часовник
Тази група се появява в началото на 13-ти век. Първите часовници за стрелба бяха тънки свещи с височина до 1 метър с нанесени знаци върху тях. Понякога определени отделения са били снабдени с метални щифтове, които, падайки върху метална стойка, когато восъкът изгаря около тях, издават отчетлив звук. Такива устройства послужиха като прототип на будилника.
С появата на прозрачното стъкло огнените часовници се превръщат в лампи за икони. На стената беше поставена скала, според която при изгаряне на маслото се определяше времето.
Най-разпространените такива устройства са в Китай. Наред с кандилите в тази страна е бил разпространен и друг вид огнен часовник – фитилни часовници. Можеш да кажешче е клон в задънена улица.
пясъчен часовник
Кога са родени, не се знае точно. Единственото нещо, което може да се каже със сигурност е, че те не биха могли да се появят преди изобретяването на стъклото.
Пясъчен часовник са две прозрачни стъклени колби. През свързващото гърло съдържанието се излива от горната колба в долната. И в наше време все още можете да срещнете пясъчния часовник. Снимката показва един от моделите, стилизиран под антика.
Средновековни майстори в производството на инструменти украсиха пясъчния часовник с изящен декор. Те са били използвани не само за измерване на периоди от време, но и като интериорна декорация. В къщите на много благородници и сановници можеха да се видят луксозни пясъчни часовници. Снимката показва един от тези модели.
Пясъчният часовник идва в Европа доста късно - в края на Средновековието, но разпространението им е бързо. Благодарение на тяхната простота, възможността за използване по всяко време, те бързо станаха много популярни.
Един от недостатъците на пясъчния часовник е доста краткото време, измерено без да се обръща. Касети, съставени от тях, не пуснаха корени. Разпространението на такива модели беше забавено от ниската им точност, както и от износването при продължителна експлоатация. Това се случи по следния начин. Калибрираният отвор в диафрагмата между колбите беше износен, увеличавайки диаметъра, пясъчните частици, напротив, бяха смачкани, намалявайки по размер. Дебитът се увеличивремето намаляваше.
Механични часовници: предпоставки за появата на
Необходимостта от по-точно измерване на периодите от време с развитието на производствените и социалните отношения постоянно нараства. Най-добрите умове работят за разрешаването на този проблем.
Изобретението на механичния часовник е крайъгълно събитие, случило се през Средновековието, защото те са най-сложното устройство, създадено през онези години. От своя страна това послужи като тласък за по-нататъшното развитие на науката и технологиите.
Изобретяването на часовниците и тяхното усъвършенстване изискваше по-модерно, прецизно и високопроизводително технологично оборудване, нови методи за изчисляване и проектиране. Това беше началото на нова ера.
Създаването на механични часовници стана възможно с изобретяването на шпиндела. Това устройство преобразува транслационното движение на тежест, висяща на въже, в осцилаторно движение напред-назад на часово колело. Тук ясно се вижда приемствеността - в края на краищата сложните модели на клепсидра вече имаха циферблат, зъбно колело и битка. Всичко, което беше необходимо, беше да се промени движещата сила: заменете струята вода с тежко тегло, което беше по-лесно за боравене, и добавете спускащо устройство и регулатор на скоростта.
На тази основа бяха създадени механизми за кулообразни часовници. Звънчетата, задвижвани от вретено, се използват от около 1340 г. и са се превърнали в гордостта на много градове и катедрали.
Възходът на класическата осцилаторна хронометрия
Историята на часовниците е запазила за потомството имената на учени и изобретатели, коитонаправи възможно създаването им. Теоретичната основа беше откритието, направено от Галилео Галилей, който изрази законите, описващи трептенията на махалото. Той е и автор на идеята за механични часовници с махало.
Идеята на Галилей е реализирана през 1658 г. от талантливия холандец Кристиан Хюйгенс. Той е и автор на изобретението на регулатора на баланса, което направи възможно създаването на джобен часовник, а след това и ръчен часовник. През 1674 г. Хюйгенс разработва подобрен регулатор чрез прикрепване на спирална пружина във формата на косъм към маховика.
Друго забележително изобретение принадлежи на часовникар от Нюрнберг на име Питър Хенлайн. Той изобретява главната пружина и през 1500 г. създава джобен часовник, базиран на нея.
Успоредно с това имаше промени във външния вид. Отначало една стрела беше достатъчна. Но тъй като часовниците станаха много точни, те изискваха съответна индикация. През 1680 г. беше добавена минутна стрелка и циферблатът придоби познатия ни вид. През осемнадесети век те започнаха да инсталират втора ръка. Първа страна, а по-късно стана централна.
През седемнадесети век създаването на часовници е пренесено в категорията на изкуството. Изящно декорирани корпуси, емайлирани циферблати, които по това време бяха покрити със стъкло - всичко това превърна механизмите в луксозен артикул.
Работата по подобряването и усложняването на инструментите продължи без прекъсване. Повишена точност на бягане. В началото на осемнадесети век камъните от рубин и сапфир започват да се използват като опори за балансираното колело и зъбните колела. Това направи възможно намаляването на триенето,подобряване на точността и увеличаване на запаса на мощност. Появиха се интересни усложнения - вечен календар, автоматично навиване, индикатор за резерв на мощност.
Тласъкът за развитието на часовниците с махало е изобретението на английския часовникар Клемент. Около 1676 г. той разработва котвата. Това устройство беше много подходящо за часовници с махало, които имаха малка амплитуда на трептене.
Quartz
По-нататъшното усъвършенстване на инструментите за измерване на времето беше като лавина. Развитието на електрониката и радиотехниката проправи пътя за появата на кварцовите часовници. Тяхната работа се основава на пиезоелектричния ефект. Открит е през 1880 г., но кварцовият часовник е направен едва през 1937 г. Новосъздадените кварцови модели се отличаваха от класическите механични с удивителна точност. Започна ерата на електронните часовници. Какво ги прави специални?
Кварцовите часовници имат механизъм, състоящ се от електронен блок и така наречения стъпков двигател. Как работи? Двигателят, получавайки сигнал от електронния блок, движи стрелките. Вместо обичайния циферблат в кварцовия часовник може да се използва цифров дисплей. Ние ги наричаме електронни. На запад - кварц с цифрова индикация. Това не променя същността.
Всъщност кварцовият часовник е мини-компютър. Допълнителни функции се добавят много лесно: хронометър, индикатор за фаза на луната, календар, будилник. В същото време цената на часовниците, за разлика от механиката, не се увеличава толкова много. Това ги прави по-достъпни.
Кварцовите часовници са много точни. Тяхната грешка е ±15 секунди/месец. Достатъчно е да коригирате показанията на инструмента два пъти годишно.
Стенни часовници
Цифровата индикация и компактността са отличителните черти на този вид механизми. Електронните часовници се използват широко като интегрирани часовници. Могат да се видят на таблото на кола, в мобилен телефон, в микровълнова печка и телевизор.
Като интериорен елемент често можете да намерите по-популярна класическа версия, тоест със стрелка.
Електронен стенен часовник органично се вписва в интериора в стила на хай-тек, модерно, техно. Те привличат предимно със своята функционалност.
Според вида на дисплея електронните часовници са течни кристали и LED. Последните са по-функционални, тъй като са осветени.
Според вида на източника на захранване електронните часовници (стенни и настолни) се делят на мрежови, захранвани от 220V, и батерии. Устройствата от втория тип са по-удобни, тъй като не изискват контакт наблизо.
Стенен часовник с кукувица
Немските майстори ги изработват от началото на осемнадесети век. Традиционно стенните часовници с кукувица се изработват от дърво. Богато украсени с дърворезби, направени под формата на къщичка за птици, те бяха украса на богати имения.
По едно време евтините модели бяха популярни в СССР и постсъветското пространство. Дълги години стенният часовник с кукувица марка Mayak се произвежда от заводав руския град Сердобск. Тежести под формата на елхови шишарки, къща, украсена с несложни дърворезби, хартиени кожи със звуков механизъм - така ги запомниха представителите на по-старото поколение.
Класическият стенен часовник с кукувица е рядкост в наши дни. Това се дължи на високата цена на качествените модели. Ако не вземете предвид кварцовите занаяти на азиатските майстори, изработени от пластмаса, страхотни кукувици кукуват само в домовете на истинските ценители на екзотичните часовници. Прецизен, сложен механизъм, кожени маншони, изящна резба по тялото - всичко това изисква голямо количество висококвалифициран ръчен труд. Само най-реномираните производители могат да произвеждат такива модели.
Будилник
Това са най-често срещаните "ходилки" в интериора.
Будилникът е първата допълнителна функция, внедрена в часовника. Патентовано през 1847 г. от французина Антоан Редие.
В класически механичен настолен будилник звукът се произвежда чрез удряне на метални плочи. Електронните модели са по-мелодични.
Според изпълнение будилниците са разделени на малки и големи, настолни и пътуващи.
Настолните будилници са направени с отделни двигатели за часовников механизъм и сигнал. Започват отделно.
С появата на кварцовите часовници, популярността на механичните будилници намаля. Има няколко причини за това. Настолен часовник-будилник с кварцов механизъм има редица класически механични устройства отпредпредимства: те са по-точни, не изискват ежедневно навиване, лесно се съчетават с дизайна на стаята. Освен това те са леки, не се страхуват толкова от удари и падания.
Механичните будилници на китката обикновено се наричат "сигнал". Малко компании произвеждат такива модели. И така, колекционерите познават модел, наречен "президентски крикет"
"Cricket" (според английски крикет) - под това име швейцарската компания Vulcain произвежда часовници с функция за аларма. Те са известни с това, че са били собственост на американски президенти: Дуайт Айзенхауер, Хари Труман, Ричард Никсън и Линдън Джонсън.
История на часовниците за деца
Времето е сложна философска категория и в същото време физическа величина, която трябва да бъде измерена. Човекът живее във времето. Още от детската градина програмата за образование и възпитание предвижда развитие на умения за ориентиране във времето у децата.
Можете да научите дете да използва часовник веднага щом овладее акаунта. Оформленията ще помогнат за това. Можете да комбинирате картонен часовник с ежедневието, като поставите всичко това за по-голяма яснота върху лист хартия за рисуване. Можете да организирате класове с елементи от играта, като за това използвате пъзели с картинки.
Историята на часовниците за деца на възраст 6-7 години се изучава в тематични часове. Материалът трябва да бъде поднесен така, че да предизвика интерес към темата. Децата в достъпна форма се запознават с историята на часовниците, техните видове в миналото и настоящето. След това придобитите знания се затвърждават. За да направите това, демонстрирайте принципа на работа на най-простия часовник -слънце, вода и огън. Тези дейности събуждат интереса на децата към изследванията, развиват творческото въображение и любопитството. Те култивират уважение към времето.
В училище, в 5-7 клас, се изучава историята на изобретяването на часовниците. Тя се основава на знанията, придобити от детето в уроците по астрономия, история, география, физика. По този начин придобитият материал се консолидира. Часовниците, тяхното изобретение и усъвършенстване се разглеждат като част от историята на материалната култура, чиито постижения са насочени към задоволяване нуждите на обществото. Темата на урока може да бъде формулирана по следния начин: „Изобретения, които промениха историята на човечеството.“
В гимназията е препоръчително да продължите изучаването на часовниците като аксесоар по отношение на модата и интериорната естетика. Важно е децата да се запознаят с етикета на часовниците, да се говори за основните принципи при избора на интериорни часовници. Един от часовете може да бъде посветен на управление на времето.
Историята на изобретяването на часовниците ясно показва приемствеността на поколенията, нейното изучаване е ефективно средство за формиране на мирогледа на младия човек.
