Tko je izumio sunčani sat. Povijest izuma i razvoja satova

Prvi pokazatelji za brojanje vremena bili su kretanje sunca. Izlazak i zalazak dnevnog svjetla označavao je novo vremensko razdoblje. Povećanje sjena od kamenja i drveća omogućilo je određivanje vremena. Kretanje zvijezda na noćnom nebu ukazivalo je na promjenu vremena i služilo je starim ljudima kao neka vrsta ogromnog sata, jer su od davnina ljudi počeli primjećivati ​​da se nebeski svod mijenja tijekom noći i možete promatrati na nebu različite zvijezde. Stari Egipćani dijelili su noć na razdoblja od 12 sati, što je odgovaralo pojavi dvanaest različitih zvijezda. Slično su dijelili danju Zato nam dan traje 24 sata. Prvi sunčani sat također se prvi put pojavio u starom Egiptu. Najvjerojatnije je to bio jednostavan stup ukopan u zemlju. Kamenje koje se nalazi oko njega pokazivalo je kretanje sjene koju je bacao stup for dnevnim satima. Tako su ljudi dobili priliku mjeriti trenutno vrijeme.

Otprilike 300. godine prije Krista u Babilonu izumio nova vrsta sunčani sat, koji je bio zdjela sa strijelom u sredini. Sjena koju je bacala ruka kretala se u krug i označavala 12 sati dnevno. Kasnije su ljudi izmislili vatrene i vodene satove. Na svijeću su naneseni zarezi, što je odgovaralo određenom vremenskom razdoblju. Kako je svijeća gorjela, određeno je proteklo vrijeme. Za vodeni sat uzeli su ploču s malom rupom na dnu i spustili je u posudu s vodom. Nakon određenog vremena, plutajuća ploča se napunila vodom i potonula. Stari Grci su poboljšali vodeni sat pomoću zupčanika. Plovak je stavljen u posudu, koja se postupno punila vodom, prenoseći kretanje naprijed na zupčaniku. Ovaj kotač je također pomicao strelicu, označavajući protekla razdoblja. Prije otprilike 2000 godina izumljena je još jedna vrsta sata - pješčani sat. Sastojale su se od dvije staklene posude spojene na način da se pijesak mogao slobodno prelijevati iz jedne posude u drugu. Gornja posuda pješčanog sata napunjena je pijeskom u unaprijed određenoj količini tako da se u roku od sat vremena izlila u donju zdjelu. I sada ponekad koristimo pješčani sat, samo što je manji sat koji mjeri nekoliko minuta.

Prvi mehanički sat izumljen je negdje oko 1350. godine. U središte okruglog brojčanika postavljena je strelica, povezana osi sa sustavom zupčanika i zupčanika. Teret vezan užetom za zavojnicu okretao ga je gravitacijom, što je zauzvrat pokrenulo cijeli sustav, okrećući strelicu oko svoje osi. Prvi satovi pojavili su se u srednjovjekovnim samostanima za pozivanje redovnika na službe. Najstariji sat koji danas radi postavljen je na katedralu engleskog grada Salisburyja. I već više od šest stotina godina redovito broje vrijeme. Sredinom 16. stoljeća javni satovi su se pojavili na gradskim vijećnicama, kulama i katedralama u većini europskih gradova. Sredinom 15. stoljeća pojavljuju se sobni satovi. U početku su bili preglomazni i pokretali su se uz pomoć tereta. Duljina tijeka takvih satova bila je samo 12 sati, a onda je teret morao biti povučen. Nešto kasnije, kako bi sat doveli u akciju, odlučili su upotrijebiti glavnu oprugu. Prvi satovi s opružnim mehanizmom imali su pozlaćeno pravokutno metalno kućište s brojčanikom u gornjem dijelu i poklopcem na šarkama za podešavanje sata i njegovo pravovremeno navijanje. S vremenom se pojavljuje ogroman broj svih vrsta satova. To su podni, i kočija, i kamin, i zidni, i konzolni, i džepni satovi.

Godine 1656. Christian Huygens je predložio korištenje njihala u djedovom satu. Oko 1675. džepni satovi počeli su koristiti spiralu, što je značajno povećalo točnost tečaja. Ako se ranije kašnjenje ili napredak u vremenu kretao od pola sata do četvrt sata, tada nakon poboljšanja odstupanje nije bilo više od tri minute. Pojavile su se kazaljke za minute, a sat se mogao naviti samo jednom u osam dana. S vremenom se u satu pojavljuje sekundarna kazaljka, a neki satovi bi mogli ići bez navijanja i po nekoliko mjeseci. Već u početkom XVII stoljeća, neki mehanizmi satova uključuju detalje poput budilice ili čak kalendara. Satovi postaju luksuzni predmet. Neki satovi bili su ukrašeni zlatom, dragim kamenjem, emajlom, biserima i bili su više umjetnička djela nego mehanizam za mjerenje vremena.

Prvi pokušaji korištenja električnih uređaja u satovima dogodili su se 40-ih godina XIX stoljeća. U početku su se pojavili preglomazni elektroničko-mehanički satovi, a tek kada je pokrenuta proizvodnja kompaktnih baterija, počeli su se proizvoditi električni satovi. Ručni sat. Kasnije su se prebacili na proizvodnju satova na poluvodičima i integriranim krugovima. Kvarcni satovi, gdje električni impulsi kontroliraju rad minijaturnog elektromotora, razlikuju se visoka preciznost potez. Njihova pogreška je samo 2 sekunde dnevno. Nedavno se pojavio elektronički sat - s elektroničkim sklopom i digitalnim indikatorom na tekućim kristalima ili LED diodama. Možemo reći da je ovo miniračunalo. Za veću stabilnost satnog mehanizma koristi se kvarcni oscilator. Takvi satovi nazivaju se elektroničkim. Njihov mehanizam je vrlo kompaktan i može stati na ploču veličine 0,5 četvornih centimetara debljine 0,1 milimetar.

Tijekom mnogih stoljeća izgled satova se mijenjao, tehnologije računanja vremena su se poboljšale, materijali za njihovu izradu potpuno su se promijenili, ali je namjena sata ostala ista. Ljudi koriste satove za praćenje vremena. I premda u moderni svijet vrlo često mobiteli ili druga tehnologija istiskuju brojčanik iz našeg svakodnevnog života, većina ljudi ostaje vjerna tradiciji.

Pojava sunčanog sata vezuje se za trenutak kada je čovjek spoznao odnos između duljine i položaja sunčeve sjene od određenih objekata i položaja Sunca na nebu. Gnomon je bio najstariji instrument za određivanje vremena. Promjena duljine njegove sjene ukazivala je na vrijeme. Stvaranje takozvanih sati u sjeni (zovemo ih sunčanim) satima pripisuje se Egipćanima, koji su ih izmislili u drugom tisućljeću prije Krista. Bile su to obična drvena ploča s oznakama. Sat u sjeni, podijeljen na dvanaest dnevnih intervala, postao je prvi izum čovjeka, dizajniran za određivanje vremena. Dakle, "Sunčani sat" je uređaj za određivanje vremena promjenom duljine sjene od gnomona i njenim kretanjem duž brojčanika. Na ravnom kamenu (kadranu), omeđenom linijama, bio je pričvršćen mali štap (gnomon), - brojčanik, sjena od gnomona služila je kao kazaljka sata. Ali budući da su takvi satovi "radili" samo danju, noću ih je zamijenila clepsydra - kako su Grci zvali vodeni sat.

Postoje sunčani satovi horizontalni, vertikalni (ako je ravnina brojčanika okomita i usmjerena od zapada prema istoku), jutarnji ili večernji (ravnina je okomita, od sjevera prema jugu), ekvatorijalna. Izgrađeni su i konusni, sferni, cilindrični sunčani satovi.

Najjednostavniji sunčani sat.

Gnomon je bio najstariji instrument za određivanje vremena. Promjena duljine njegove sjene označavala je doba dana. Takav jednostavan sunčani sat spominje se u Bibliji:

2 Kraljevi, 20. poglavlje

9. A Izaija reče: Evo vam znaka od Gospoda da će Gospodin ispuniti riječ koju je rekao: hoće li sjena ići deset koraka naprijed ili deset koraka natrag?

10 A Ezekija reče: "Lako je sjeni pomaknuti deset koraka naprijed; ne, neka se sjena vrati deset koraka.

11. I prorok Izaija pozva Gospodina, i vrati sjenu na stepenice, gdje se spusti niz stepenice Ahazove, deset stepenica.

Izaija, 38. poglavlje

8. Evo, vratit ću deset koraka natrag sunčanu sjenu, koja je prošla uz Achazovske stepenice. I vratilo se sunce deset koraka uz stepenice kojima se spustilo.

Biblijski stih spominje sunčani sat izgrađen u Jeruzalemu pod kraljem Ahazom u 8. stoljeću prije Krista.

Jedan od prvih sunčanih satova pronađenih u grobu Nauta (Irska) datira iz 5000. godine prije Krista.

Prvi poznati opis sunčani sat u starom Egiptu - natpis u grobnici Setija I, koji datira iz 1306.-1290. PRIJE KRISTA e. Govori o sunčanom satu koji je mjerio vrijeme po dužini sjene i bio je pravokutna ploča s podjelama. Na jednom njegovom kraju pričvršćena je niska šipka s dugom horizontalnom šipkom, koja baca sjenu. Završetak ploče s letvom bio je usmjeren prema istoku, a sat u danu postavljen je prema oznakama na pravokutnoj ploči, što je u starom Egiptu definirano kao 1/12 vremenskog intervala od izlaska do zalaska sunca. Poslijepodne je kraj ploče išao prema zapadu.

Rekonstrukcija prema opisu egipatskog sunčanog sata iz grobnice Setija I u poslijepodnevnom položaju. Ujutro su raspoređeni u drugom smjeru.

Pronađeni su i alati izrađeni po ovom principu. Jedan od njih potječe iz vladavine Tutmozisa III i datira iz 1479.-1425. PRIJE KRISTA e., drugi - iz Saisa, mlađi je 500 godina. Na kraju imaju samo šipku, bez vodoravne šipke, a tu je i utor za vodoravni položaj uređaja.

Sunčani sat iz vladavine Tutmozisa III. Ovi satovi se također trebali okretati u popodnevnim satima.

Druge dvije vrste staroegipatskih satova koje su mjerile vrijeme duljinom sjene bili su satovi u kojima je sjena padala na nagnutu ravninu ili stepenice. Bili su lišeni nedostatka satova s ​​ravnom površinom: u jutarnjim i večernjim satima sjena je išla izvan ploče. Ove vrste satova kombinirane su u modelu od vapnenca u Egipatskom muzeju u Kairu, koji je nešto kasniji od sata Sais. Na jednoj strani modela nalaze se dvije nagnute ravnine sa stepenicama, od kojih je jedna bila orijentirana na istok, a druga na zapad. Do podneva sjena je padala na prvu ravninu, postupno se spuštajući stepenicama od vrha do dna, a poslijepodne - na drugu ravninu, postupno se dižući odozdo prema vrhu, u podne nije bilo sjene. S druge strane modela - dvije nagnute ravnine bez stepenica, ovaj tip satova djelovao je slično kao satovi sa stepenicama.

Konkretna izvedba tipa sunčani sat s nagnuta ravnina postojao je prijenosni sat iz Kantare, nastao oko 320. pr. e. s jednom nagnutom ravninom, na kojoj su primijenjene podjele, i viskom. Avion je bio orijentiran prema Suncu.

Crtanje sata s nagnutom ravninom. Ovako je izgledao sat s Kantare.

Godine 2013. znanstvenici sa Sveučilišta u Baselu izvijestili su o otkriću 3300 godina starog sunčanog sata, vjerojatno okomitog, oslikanog na vapnenačkoj ostraci. Pronađeni su u Dolini kraljeva u blizini radničke nastambe između grobnica KV29 i KV61.

Sati - skafis.

Prema priči o Vitruviju, babilonskom astronomu Berosu, koji se naselio u VI. stoljeću. PRIJE KRISTA e. na otoku Kosu, upoznao je Grke s babilonskim sunčanim satom, koji je imao oblik sferne zdjele - tzv. scaphis. Ovaj sunčani sat usavršili su Anaksimandar i Anaksimen. Sredinom 18. stoljeća, tijekom iskapanja u Italiji, pronašli su upravo takav instrument kakav je opisao Vitruvije. Stari Grci i Rimljani, poput Egipćana, dijelili su vremenski interval od izlaska do zalaska sunca na 12 sati, pa je stoga njihov sat (kao mjera vremena) bio različite duljine ovisno o godišnjem dobu. Površina udubljenja u sunčanom satu i linije "satnih" na njima odabrane su tako da je kraj sjene šipke označavao sat. Kut pod kojim je rezana gornji dio kamena, ovisi o geografskoj širini mjesta za koje je sat izrađen. Kasniji geometri i astronomi (Eudoks, Apolonije, Aristarh) izmislili su raznim oblicima sunčani sat. Sačuvani su opisi takvih instrumenata koji su nosili najviše čudna imena prema njihovoj vrsti. Ponekad se gnomon koji je bacao sjenu nalazio paralelno sa zemljinom osi.

Iz Grčke je sunčani sat stigao u Rim. Godine 293. pr. e. Papirije Kursor naredio je izgradnju sunčanog sata u Kvirinalskom hramu, a 263. pr. e. drugi konzul, Valery Messala, donio je sunčani sat sa Sicilije. Raspoređeni za južniju geografsku širinu, netočno su pokazali sat. Za geografsku širinu Rima, prvi sati su raspoređeni oko 170. pr. e. Marcije Filip.

Skafis - sunčani sat starih ljudi. Na sferoidnoj udubini su postavljene satne linije. Sjenu je bacala vodoravna ili okomita šipka ili lopta u središtu instrumenta. Kut pod kojim se siječe gornji dio kamena ovisi o geografskoj širini mjesta za koje je sat izrađen. Stoga su takvi satovi izgrađeni na mjestu gdje su se trebali koristiti.

Horizontalni sunčani sat.

Horizontalni sunčani sat sastoji se od kadrana i gnomona. Okvir je postavljen paralelno s ravninom horizonta. Najčešće je gnomon trokut okomit na ravninu okvira, a jedna od njegovih strana je nagnuta prema njemu pod kutom jednakim geografskoj širini mjesta postavljanja sata. Linija presjeka gnomona i okvira usmjerena je paralelno s podnevnom linijom - linijom po kojoj je sjena okomite šipke usmjerena na određeno mjesto u pravo podne.

Antikni horizontalni sunčani sat.

Vertikalni sunčani sat.

Vertikalni sunčani sat obično se postavlja na zidove zgrada i raznih građevina. Stoga je njihov okvir okomit - okomit na ravninu horizonta, ali se može rotirati u različitim smjerovima. Položaj satnih podjela na okviru ovisi o strani na koju je okvir okrenut. Oni će biti simetrični u odnosu na podnevnu podjelu samo s okvirom okrenutim strogo prema jugu (geografski, a ne magnetski!) - na sjevernoj hemisferi, ili sjeverno - na južnoj hemisferi, drugim riječima - s okvirom okomitim na liniju podneva . Za takav usmjereni okvir, gnomon mora ležati u ravnini nebeskog meridijana, drugim riječima, biti okomit i na ravninu okvira i na ravninu horizonta, a jedna od njegovih strana mora biti paralelna sa Zemljinom osi. .

Vertikalni sunčani sat.

Vertikalni sunčani sat na pročelju crkve Merafima Sarovskog u Pomoskoviju. Inaerman vapnenac, bakar, 100x50cm.

Vertikalni sunčani sat, 1623. Rekonstrukcija 1991. godine.

U Moskovski planetarij vertikalni sunčani sat koji pokazuje vrijeme i datum.

Riječ je o rijetkom dizajnu sunčanog sata, u kojem je gnomon, koji pokazuje prema Sjevernjači, povezan s dioptrijom na donjem kraju. Svjetlosna rupa u obliku Sunca s krunom baca zečića na okomiti štit-brojčanik, na čijoj je površini primijenjen sustav datuma i sati. Ravnina sata orijentirana je u smjeru zapad-istok.

Od vrha do dna stalka je lepeza ravnih linija koje mjere sate i minute, a horizontalno - hrpa hiperbola, po kojima sjena sa Sunca klizi u različitim mjesecima na različitim visinama. Sunčeva zraka istovremeno ukazuje na doba dana i godišnje doba.

To se jasno vidi na dan ljetni solsticij, kada se Sunce pomakne što je više moguće od nebeskog ekvatora i dosegne Tropik Raka, zeko hoda po donjem rubu koordinatne mreže. U dane proljetnog i jesenskog ekvinocija, Sunčev krug će prolaziti srednjom vodoravnom crtom, duž ekvatora. A zimi će zeko hodati po vrhu.

ekvatorski sati.

Ekvatorijalni sunčani sat također se sastoji od okvira (ravnine sa satnim podjelama) i gnomona. Satne podjele na okviru primjenjuju se u pravilnim razmacima, kao na brojčaniku običnog sata, a gnomon je obično metalna šipka postavljena na okvir okomito na njegovu površinu. Zatim se okvir orijentira u horizontalnoj ravnini tako da je ravna linija koja povezuje bazu gnomona i satnu podjelu koja odgovara podnevu usmjerena paralelno s podnevnom linijom prema jugu - za sjevernu hemisferu, ili prema sjeveru - za južna hemisfera, i naginje se u odnosu na ravninu horizonta, odnosno prema sjeveru ili prema jugu pod kutom α=90°-φ, gdje je φ - geografska širina lokacije sunčanih satova. Kadran će biti paralelan s nebeskim ekvatorom (otuda naziv ove vrste sunčanih satova), a budući da se nebeska sfera ravnomjerno rotira tijekom dana, sjena od gnomona za bilo koji sat u danu će opisivati jednakih kutova(dakle, podjela sata se provode na isti način kao na brojčaniku konvencionalnog sata).

Dijagram ekvatorijalnog sunčanog sata. Nazivaju se i kosi.

Jednaki kutni razmaci (t=15°) između susjednih satnih podjela, kao na brojčaniku običnih satova, te okomitost gnomona na okvir glavne su prednosti ekvatorijalnih sunčanih satova u odnosu na horizontalne i vertikalne. Glavni nedostatak ekvatorijalni sunčani satovi - da će oni, za razliku od horizontalnih, raditi samo od dana proljetnog ekvinocija do dana jesenski ekvinocij(na sjevernoj hemisferi proljetni ekvinocij- u ožujku, jesen - u rujnu, u Južna polutka proljetni ekvinocij - u rujnu, jesenski - u ožujku). U ostatku godine neće raditi, budući da će Sunce biti s druge strane ravnine nebeskog ekvatora, a sve gornja površina okvir će biti u hladu. Naravno, ovaj nedostatak se može otkloniti izradom okvira u obliku ploče, nanošenjem satnih podjela i na gornju i na donju plohu, te nastavljanjem gnomona ispod ploče, ali i tada, u danima bliskim danu proljetni ili jesenski ekvinocij, sunčani sat neće raditi - Sunce će sjati na tanjur ne odozgo i ne odozdo, već sa strane.

U srednjem vijeku, arapski astronomi (Sabit ibn Korra, Ibn ash-Shatir, Abu-l-Hasan ibn Yunis) ostavili su opsežne rasprave o gnomonici, odnosno umjetnosti izrade sunčanog sata. Osnova su bila pravila trigonometrije. Osim "satnih" linija, na površinu arapskog sata apliciran je i smjer prema Meki, takozvana kibla. Posebno je važan bio trenutak dana kada je kraj sjene okomito postavljenog gnomona pao na liniju kible.

Uvođenjem jednakih sati dana i noći (neovisno o godišnjem dobu) zadatak gnomonike uvelike je pojednostavljen: umjesto uočavanja mjesta kraja sjene na složenim krivuljama, postalo je dovoljno uočiti smjeru sjene. Ako je iglica smještena u smjeru zemljine osi, tada njena sjena leži u ravnini satnog kruga sunca, a kut između ove ravnine i ravnine meridijana je satni kut Sunca ili pravo vrijeme . Ostaje samo pronaći sjecište uzastopnih ravnina s površinom "brojčanika" sata. Najčešće je to bila ravnina okomita na iglu, odnosno paralelna s nebeskim ekvatorom (ekvatorski, odnosno ekvinocijski sati); na njemu se smjer sjene mijenja za 15° svaki sat. Za sve ostale položaje ravnine brojčanika, kutovi nastali na njoj smjerom sjene s podnevnom linijom ne rastu jednoliko.

Gnomonika se bavila sastavljanjem pravila za pronalaženje različitih položaja sjene na tim površinama. Sunčani sat, kao što je već spomenuto, ne daje prosječno, već pravo solarno vrijeme. Jedan od posebnih zadataka gnomonike bio je iscrtati krivulju na brojčaniku sunčanog sata koja bi označavala "srednje" podne u različito doba godine. U srednjovjekovnoj Europi gnomonikom su se bavili: Apian, Albrecht Dürer, Kircher. Živio početkom 16. stoljeća. Münster je prepoznat kao "otac gnomonike".

U Kini tijekom Zhou ere ekvatorijalni sunčani sat korišten je u obliku kamenog diska, postavljenog paralelno s nebeskim ekvatorom i probijajući ga u središte šipke, postavljenog paralelno sa zemljinom osi. U doba Qinga, Kina je napravila prijenosni sunčani sat s kompasom: ili ekvatorijalni - opet sa šipkom u središtu diska postavljenom paralelno s nebeskim ekvatorom, ili horizontalni - s navojem u ulozi gnomona iznad vodoravnog brojčanika .

U drevnim ruskim ljetopisima često se označavao sat nekog događaja, što je sugeriralo da su se u to vrijeme u Rusiji već koristili određeni instrumenti ili predmeti za mjerenje vremena, barem tijekom dana. Černigovski umjetnik Georgy Petrash skrenuo je pozornost na uzorke u osvjetljenju niša sjeverozapadnog tornja katedrale Preobraženja u Černigovu od sunca, te na čudan uzorak ("meandre") iznad njih. Na temelju detaljnijeg proučavanja istih sugerirao je da je toranj sunčani sat u kojemu je sat dana određen osvjetljenjem odgovarajuće niše, a meandri služe za određivanje petominutnog intervala. Slične značajke zabilježene su i u drugim hramovima Černigova, a zaključeno je da sunčani sat u Drevna Rusija korišteni već u 11. stoljeću.

Za vrijeme vladavine Ane Ioannovne, 23. kolovoza 1739. godine, izdan je dekret Senata, prema kojem su postavljeni drveni obeliski miljokazi na putu od Sankt Peterburga do Peterhofa, 1744. godine izdat je dekret o cesti iz St. u Carsko Selo. Umjesto miljokaza-obeliska naknadno su postavljene "mramorne piramide" s ukrasima prema djelima Antonija Rinaldija. Neki od njih imali su sunčani sat, a putnik je s njih mogao očitati udaljenost i vrijeme. godine sačuvane su "mramorne piramide" sa sunčanim satovima sljedeća mjesta: u Sankt Peterburgu na uglu nasipa rijeke Fontanke i Moskovskog prospekta (koji označava jednu verstu od zgrade pošte) i u Puškinu u blizini Orlovskih vrata, koji se nalazi na južnoj granici Katarininskog parka. Na "mramornoj piramidi" na Oryolskim vratima naznačen je datum postavljanja - 1775.

Prva znanost o vremenu je astronomija. Rezultati promatranja u antičkim zvjezdarnicama korišteni su za poljoprivredu i vjerske obrede. Međutim, razvojem obrta postalo je potrebno mjerenje kratkih vremenskih razdoblja. Tako je čovječanstvo došlo do izuma sata. Proces je bio dug, ispunjen teškim radom najboljih umova.

Povijest satova seže mnogo stoljeća unatrag, ovo je najstariji izum čovječanstva. Od štapa zabodenog u zemlju do ultrapreciznog kronometra - putovanje stotina generacija. Ako napravimo ocjenu dostignuća ljudske civilizacije, tada će u nominaciji "veliki izumi" sat biti na drugom mjestu nakon kotača.

Nekada je ljudima bio dovoljan kalendar. Ali pojavili su se obrti, bilo je potrebno popraviti trajanje tehnološkim procesima. Trebalo je satima, čija je svrha mjerenje vremenskih intervala kraćih od jednog dana. Za to je čovjek stoljećima koristio različite fizičke procese. Konstrukcije koje ih realiziraju također su bile odgovarajuće.

Povijest satova podijeljena je na dvoje veliki period. Prvi je dug nekoliko tisućljeća, drugi je kraći od jednog.

1. Povijest sata, nazvana najjednostavnijim. Ova kategorija uključuje solarne uređaje, uređaje za vodu, vatru i pijesak. Razdoblje završava proučavanjem mehaničkih satova perioda njihala. To su bili srednjovjekovni zvončići.

2. Nova priča sat, počevši od izuma njihala i ravnoteže, što je označilo početak razvoja klasične oscilatorne kronometrije. Ovo razdoblje je tako daleko

Sunčani sat

Najstariji koji su do nas došli. Stoga je povijest sunčanog sata ono što otvara paradu velikih izuma na području kronometrije. Unatoč prividnoj jednostavnosti, odlikovale su se velikom raznolikošću dizajna.

Temelji se na prividnom kretanju Sunca tijekom dana. Odbrojavanje se temelji na sjeni koju baca os. Njihova upotreba je moguća samo po sunčanom danu. Stari Egipat je imao povoljne klimatskim uvjetima za ovo. Najrašireniji Na obalama Nila dobili su sunčani sat koji je izgledao poput obeliska. Postavljeni su na ulazu u hramove. Gnomon u obliku okomitog obeliska i mjerilo označeno na tlu - tako je izgledao drevni sunčani sat. Fotografija ispod prikazuje jednu od njih. Jedan od egipatskih obeliska prevezenih u Europu preživio je do danas. Gnomon visok 34 metra trenutno stoji na jednom od trgova u Rimu.

Konvencionalni sunčani sat imao je značajan nedostatak. Znali su za njega, ali su ga dugo trpjeli. U različitim godišnjim dobima, odnosno ljeti i zimi, trajanje sata nije bilo isto. No, u razdoblju kada su agrarni sustav i zanatski odnosi dominirali, nije bilo potrebe za točnim mjerenjem vremena. Stoga je sunčani sat uspješno postojao sve do kasnog srednjeg vijeka.

Gnomon je zamijenjen progresivnijim dizajnom. Poboljšani sunčani satovi, u kojima je ovaj nedostatak otklonjen, imali su zakrivljene vage. Osim ovog poboljšanja, korištene su razne verzije. Dakle, u Europi su zidni i prozorski sunčani satovi bili uobičajeni.

Daljnje poboljšanje dogodilo se 1431. godine. Sastojao se u orijentaciji sjene strelice paralelno sa zemljinom osi. Takva se strelica zvala poluos. Sada se sjena, rotirajući oko polu-osi, kretala jednoliko, okrećući se za 15° na sat. Takav dizajn omogućio je proizvodnju sunčanog sata koji je bio dovoljno točan za svoje vrijeme. Fotografija prikazuje jedan od ovih uređaja, sačuvan u Kini.

Za pravilnu instalaciju, počeli su opskrbljivati ​​strukturu s kompasom. Postalo je moguće koristiti sat posvuda. Bilo je moguće napraviti čak i prijenosne modele. Od 1445. godine sunčani se sat počeo graditi u obliku šuplje hemisfere, opremljene strijelom, čija je sjena padala na unutarnju površinu.

U potrazi za alternativom

Iako su sunčani satovi bili prikladni i precizni, imali su ozbiljne objektivne nedostatke. Bili su potpuno ovisni o vremenu, a njihovo je funkcioniranje bilo ograničeno na dio dana između izlaska i zalaska sunca. U potrazi za alternativom, znanstvenici su pokušali pronaći druge načine mjerenja vremenskih intervala. Tražilo se da se ne povezuju s promatranjem kretanja zvijezda i planeta.

Potraga je dovela do stvaranja umjetnih vremenskih standarda. Na primjer, to je bio interval potreban za protok ili izgaranje određene količine tvari.

Najjednostavniji satovi stvoreni na ovoj osnovi prošli su dug put u razvoju i poboljšanju dizajna, čime su otvorili put za stvaranje ne samo mehaničkih satova, već i uređaja za automatizaciju.

Vodeni časovnik

Za vodeni sat vezan je naziv "clepsydra", pa postoji zabluda da su prvi put izumljeni u Grčkoj. U stvarnosti nije bilo tako. Najstarija, vrlo primitivna klepsidra pronađena je u Amonovom hramu u Phoebe i čuva se u muzeju u Kairu.

Prilikom izrade vodenog sata potrebno je osigurati ravnomjerno smanjenje razine vode u posudi kada ona teče kroz donji kalibrirani otvor. To je postignuto tako da se posudi dade oblik stošca, koji se sužava bliže dnu. Tek u srednjem vijeku dobivena je pravilnost koja opisuje brzinu istjecanja tekućine ovisno o njezinoj razini i obliku posude. Prije toga empirijski je odabran oblik posude za vodeni sat. Na primjer, egipatska klepsidra, o kojoj je gore raspravljano, dala je jednolično smanjenje razine. Iako s nekom greškom.

Kako klepsidra nije ovisila o dobu dana i vremenu, maksimalno je zadovoljavala zahtjeve kontinuiranog mjerenja vremena. Osim toga, potreba za daljnjim poboljšanjem uređaja, dodavanjem raznih funkcija, dala je prostor dizajnerima za razlet mašte. Da, klepsidra arapskog porijekla bili umjetnička djela u kombinaciji s visokom funkcionalnošću. Opremljeni su dodatnim hidrauličkim i pneumatskim mehanizmima: zvučnim mjeračem vremena, sustavom noćne rasvjete.

U povijesti nije sačuvano mnogo imena tvoraca vodenog sata. Proizvedeni su ne samo u Europi, već iu Kini i Indiji. Dobili smo informaciju o grčkom mehaničaru po imenu Ktesibije iz Aleksandrije, koji je živio 150 godina prije nova era. U clepsydri, Ktesibije je koristio zupčanike, čiji je teorijski razvoj proveo Aristotel.

vatrogasna straža

Ova grupa se pojavila početkom 13. stoljeća. Prvi satovi za paljenje bili su tanke svijeće visoke do 1 metar s oznakama na njima. Ponekad su pojedini odjeli bili opremljeni metalnim iglama, koje su, padajući na metalno postolje kada je vosak gorio oko njih, ispuštale izrazit zvuk. Takvi su uređaji poslužili kao prototip budilice.

S dolaskom čisto staklo vatreni satovi pretvaraju se u svjetiljke za ikone. Na zid je nanesena vaga prema kojoj se, kako je ulje izgorjelo, određivalo vrijeme.

Takvi se uređaji najviše koriste u Kini. Uz svjetiljke, u ovoj je zemlji bila uobičajena još jedna vrsta vatrogasnog sata - satovi od fitilja. Možemo reći da je to bila slijepa grana.

Pješčani sat

Kada su rođeni nije točno poznato. Možemo samo sa sigurnošću reći da se nisu mogli pojaviti prije izuma stakla.

Pješčani sat su dvije prozirne staklene tikvice. Kroz spojno grlo izlijeva se sadržaj iz gornje tikvice u donju. A u naše vrijeme još uvijek možete upoznati pješčani sat. Fotografija prikazuje jedan od modela, stiliziran starinskim.

Srednjovjekovni obrtnici u proizvodnji instrumenata ukrašavali su pješčani sat izvrsnim dekorom. Koristili su se ne samo za mjerenje vremenskih razdoblja, već i kao uređenje interijera. U kućama mnogih plemića i uglednika mogli su se vidjeti raskošni pješčani satovi. Fotografija prikazuje jedan od ovih modela.

Pješčani satovi su u Europu došli prilično kasno - krajem srednjeg vijeka, ali njihova je distribucija bila brza. Zbog svoje jednostavnosti, mogućnosti korištenja u bilo kojem trenutku, brzo su postali vrlo popularni.

Jedan od nedostataka pješčanog sata je prilično kratko vrijeme koje se mjeri bez okretanja. Kasete sastavljene od njih nisu zaživjele. Distribuciju takvih modela usporila je njihova niska točnost, kao i trošenje tijekom dugotrajnog rada. Dogodilo se na sljedeći način. Kalibrirana rupa u dijafragmi između tikvica bila je istrošena, povećavajući promjer, čestice pijeska su, naprotiv, zgnječene, smanjujući veličinu. Brzina isteka se povećala, vrijeme se smanjilo.

Mehanički sat: preduvjeti za izgled

Potreba za točnijim mjerenjem vremenskih razdoblja s razvojem proizvodnje i društvenih odnosa stalno je rasla. Najbolji umovi su radili na rješavanju ovog problema.

Izum mehaničkog sata je epohalni događaj koji se dogodio u srednjem vijeku, jer su oni najsloženiji uređaj nastao tih godina. Zauzvrat, to je dalo poticaj za daljnji razvoj Znanost i tehnologija.

Izum satova i njihovo poboljšanje zahtijevali su savršenije, točnije i visoke performanse tehnološke opreme, nove metode proračuna i projektiranja. Ovo je bio početak nove ere.

Stvaranje mehaničkih satova postalo je moguće s izumom vretena. Ovaj uređaj pretvarao je translacijsko kretanje utega koji visi na užetu u oscilatorno kretanje naprijed-natrag satnog kotača. Ovdje se jasno vidi kontinuitet - uostalom, složeni modeli clepsydre već su imali brojčanik, zupčanik i bitku. Samo sam se trebao promijeniti pokretačka snaga: Zamijenite vodeni mlaz teškim utegom s kojim je lakše rukovati i dodajte uređaj za spuštanje i regulator brzine.

Na temelju toga stvoreni su mehanizmi za toranjske satove. Vretenasti zvončići ušli su u upotrebu oko 1340. godine i postali ponos mnogih gradova i katedrala.

Uspon klasične oscilatorne kronometrije

Povijest satova sačuvala je za potomstvo imena znanstvenika i izumitelja koji su omogućili njihovo stvaranje. Teorijska osnova bila je otkriće Galilea Galileija, koji je izrazio zakone koji opisuju oscilacije njihala. Također je autor ideje o mehaničkim satom s njihalom.

Galileovu ideju realizirao je 1658. talentirani Nizozemac Christian Huygens. Također je autor izuma balansnog regulatora koji je omogućio izradu džepnog, a potom i ručnog sata. Godine 1674. Huygens je razvio poboljšani regulator pričvršćivanjem spiralne opruge u obliku dlake na zamašnjak.

Još jedan značajan izum pripada uraru iz Nürnberga po imenu Peter Henlein. Izumio je glavnu oprugu, a 1500. je na temelju nje stvorio džepni sat.

Paralelno, došlo je do promjena u izgledu. U početku je bila dovoljna jedna strijela. Ali kako su satovi postali vrlo točni, zahtijevali su odgovarajuću indikaciju. Godine 1680. dodana je minutna kazaljka, a brojčanik je poprimio nama poznati oblik. U osamnaestom stoljeću počeli su ugrađivati ​​drugu ruku. U početku bočno, a kasnije je postalo središnje.

U sedamnaestom stoljeću stvaranje satova prebačeno je u kategoriju umjetnosti. Izuzetno ukrašena kućišta, emajlirani brojčanici, koji su do tada bili prekriveni staklom - sve je to mehanizme pretvorilo u luksuzni predmet.

Rad na poboljšanju i usložnjavanju instrumenata nastavljen je nesmetano. Povećana preciznost trčanja. Početkom osamnaestog stoljeća kamenje rubin i safir počelo se koristiti kao oslonac za kotač ravnoteže i zupčanike. Time je smanjeno trenje, poboljšana točnost i povećana rezerva snage. Pojavile su se zanimljive komplikacije - vječni kalendar, automatsko namotavanje, indikator rezerve snage.

Poticaj za razvoj satova s ​​njihalom bio je izum engleskog urara Clementa. Oko 1676. razvio je sidrište. Ovaj uređaj je bio prikladan za satove s njihalom, koji su imali malu amplitudu oscilacija.

Kvarcni sat

Daljnje usavršavanje instrumenata za mjerenje vremena teklo je poput lavine. Razvoj elektronike i radiotehnike otvorio je put pojavi kvarcnih satova. Njihov se rad temelji na piezoelektričnom učinku. Otkriven je 1880. godine, ali kvarcni sat je napravljen tek 1937. godine. Novostvoreni kvarcni modeli razlikovali su se od klasičnih mehaničkih po nevjerojatnoj preciznosti. Počelo je doba elektronskih satova. Koja je njihova značajka?

Kvarcni satovi imaju mehanizam koji se sastoji od elektroničke jedinice i takozvanog koračnog motora. Kako radi? Motor, primajući signal od elektroničke jedinice, pomiče strelice. Umjesto uobičajenog brojčanika u kvarcnim satovima, može se koristiti digitalni zaslon. Zovemo ih elektroničkim. Na Zapadu - kvarc s digitalnom indikacijom. To ne mijenja suštinu.

Zapravo, kvarcni sat je mini računalo. Dodatne funkcije se dodaju vrlo jednostavno: štoperica, indikator mjesečeve faze, kalendar, budilica. Pritom, cijena satova, za razliku od mehanike, ne raste toliko. To ih čini pristupačnijim.

Kvarcni satovi su vrlo precizni. Njihova pogreška je ±15 sekundi/mjesečno. Dovoljno je dva puta godišnje korigirati očitanja instrumenta.

zidni sat

Digitalna indikacija i kompaktnost - ovdje Posebnost ove vrste mehanizama. široko se koristi kao integriran. Mogu se vidjeti na instrument tabli automobila, u mobitelu, u mikrovalnoj pećnici i TV-u.

Kao element interijera, često možete pronaći popularniji klasični dizajn, odnosno sa naznakom strelice.

Elektronički zidni sat organski se uklapa u interijer u stilu hi-tech, moderne, techno. Privlače prvenstveno svojom funkcionalnošću.

Prema vrsti zaslona, ​​elektronički satovi su s tekućim kristalima i LED. Potonji su funkcionalniji, jer imaju pozadinsko osvjetljenje.

Prema vrsti izvora napajanja, elektronički satovi (zidni i stolni) se dijele na mrežne, napajane na 220V, i baterije. Uređaji druge vrste su prikladniji, jer ne zahtijevaju utičnicu u blizini.

Kukavica zidni sat

Njemački majstori počeli su ih izrađivati ​​od početka osamnaestog stoljeća. Tradicionalno Zidni sat kukavice su bile od drveta. Bogato ukrašene rezbarijama, izrađene u obliku kućice za ptice, bile su ukras bogatih dvora.

Jedno vrijeme su jeftini modeli bili popularni u SSSR-u i na post-sovjetskom prostoru. Duge godine zidni sat s kukavicom marke "Mayak" proizveo je tvornicu u ruskom gradu Serdobsku. Utezi u obliku češeri jele, kuća ukrašena nekompliciranim rezbarijama, papirnatim krznom zvučnog mehanizma - tako su ih zapamtili predstavnici starije generacije.

Sada je klasični zidni sat s kukavicom rijetkost. To je zbog visoke cijene kvalitetnih modela. Ako ne uzmete u obzir kvarcne zanate azijskih majstora od plastike, nevjerojatne kukavice kukaju samo u domovima pravih poznavatelja egzotičnih satova. Precizan, složen mehanizam, kožni mjehovi, izvrsna rezbarija na tijelu - sve to zahtijeva veliku količinu visokokvalificiranog ručnog rada. Samo najugledniji proizvođači mogu proizvoditi takve modele.

budilica

To su najčešći "šetači" u interijeru.

Budilica je prva dodatna značajka koja je implementirana u sat. Patentirao 1847. godine Francuz Antoine Redier.

U klasičnoj mehaničkoj desktop budilica Zvuk se proizvodi udaranjem čekićem u metalne činele. Elektronički modeli su melodičniji.

Po dizajnu, budilice se dijele na male i velike, stolne i putne.

Stolni budilice izrađeni su s odvojenim motorima za i signal. Rade odvojeno.

Pojavom kvarcnih satova popularnost mehaničkih budilica je pala. Postoji nekoliko razloga za to. s kvarcnim pokretom imaju niz prednosti u odnosu na klasične mehaničke uređaje: točniji su, ne zahtijevaju svakodnevno namatanje, lako ih je uskladiti s dizajnom prostorije. Osim toga, lagani su, ne boje se udaraca i padova.

Mehanički budilice na ruci obično se nazivaju "signali". Nekoliko tvrtki proizvodi takve modele. Dakle, kolekcionari poznaju model koji se zove "predsjednički cvrčak"

"Cricket" (prema engleskom cricket) - pod tim nazivom švicarska tvrtka Vulcain proizvodila je satove s funkcijom alarma. Poznati su po tome što su njihovi vlasnici. američki predsjednici S: Harry Truman, Richard Nixon i Lyndon Johnson.

Povijest satova za djecu

Vrijeme je složena filozofska kategorija i ujedno fizička veličina koju treba izmjeriti. Čovjek živi u vremenu. Već od vrtića program obrazovanja i odgoja predviđa razvoj vještina orijentacije u vremenu kod djece.

Dijete možete naučiti koristiti sat čim savlada račun. Izgledi će pomoći u tome. Kartonski sat možete kombinirati s svakodnevnom rutinom tako da sve to za veću jasnoću stavite na komad papira za crtanje. Možete organizirati nastavu s elementima igre, koristeći za to zagonetke sa slikama.

Povijest u dobi od 6-7 godina uči se u tematskim razredima. Materijal mora biti prezentiran na način da pobudi interes za temu. Djeca se u pristupačnom obliku upoznaju s poviješću satova, njihovim vrstama u prošlosti i sadašnjosti. Zatim se stečeno znanje učvršćuje. Da bi to učinili, demonstriraju princip rada najjednostavnijih satova - solarnih, vodenih i vatrenih. Ove aktivnosti kod djece budi interes za istraživanje, razvijaju kreativnu maštu i znatiželju. Oni obrazuju pažljiv stav u to vrijeme.

U školi se u 5-7 razredima proučava povijest izuma satova. Temelji se na znanju koje je dijete steklo na satovima astronomije, povijesti, geografije, fizike. Na taj način se stečeno gradivo objedinjuje. Satovi, njihov izum i usavršavanje smatraju se dijelom povijesti materijalne kulture, čija su postignuća usmjerena na zadovoljavanje potreba društva. Tema lekcije može se formulirati na sljedeći način: "Izumi koji su promijenili povijest čovječanstva."

U srednjoj školi preporučljivo je nastaviti studij satova kao dodataka u modnom i estetičkom smislu interijera. Važno je djecu upoznati s bontonom, razgovarati o osnovnim principima selekcije.Jedan od sati može se posvetiti upravljanju vremenom.

Povijest izuma satova jasno pokazuje kontinuitet generacija, njegovo proučavanje je učinkovito sredstvo za oblikovanje svjetonazora mlade osobe.

Život ljudi odavno je usko povezan s takvima potrebnog uređaja po planu. Povijest izuma satova seže u antičko doba i vrlo je zanimljiva.

Sat iz antike

Tijekom svoje stoljetne povijesti satovi su više puta mijenjali ne samo oblik i izgled, već i sam princip rada. Sama riječ "sat" pojavila se u srednjem vijeku - u 14. stoljeću, što je na latinskom značilo "poziv".

Ali mnogo prije nego što je došlo do izuma mehaničkih satova, u davna vremena, ljudi su naučili navigirati pomicanjem zvijezda na nebu. Iako ova metoda nije dopuštala postavljanje točnog vremena. Iz položaja Sunca na nebu bilo je moguće doznati samo otprilike jutarnje, poslijepodnevne i večernje sate, a iz položaja Mjeseca je bilo moguće prosuditi približno doba noći.

Tada se pojavio prvi sat - solarni, prve informacije o kojem su se pojavile oko 3,5 tisuće godina prije Krista. Njihov princip rada bio je najjednostavniji: grančica je postavljena u kut označenog sektora, a sjena s nje padala je na oznake na ovom sektoru, pokazujući koliko je sada sati - ovo je prvi sat koji je napravila osoba s vlastitim rukama.

Dvije tisuće godina kasnije (oko 1400. pr. Kr.), stari Egipćani izumili su vodeni sat, koji su nazvali "klepsyrda". Sastojale su se od dvije posude napunjene vodom, ali postavljene na različite razine. Posude su bile povezane cijevi, kroz koju je voda iz gornje posude polagano slijevala u donju. Na stijenkama posuda bile su oznake po kojima je bilo moguće odrediti vrijeme kada je razina vode do njih došla. No, tko je izumio ovu vrstu satova, povijest šuti.

Vodeni satovi bili su posebno popularni u drevna grčka gdje su poboljšani. U njima je voda kapala iz gornje posude u donju, u kojoj se nalazio plovak s graduiranim vrhom - označavao je vrijeme dok je izlazio iz posude.

Povijest mehaničkih satova

Oko okolnosti i vremena izuma mehaničkih satova povjesničari još uvijek žustro raspravljaju. Najčešći stav o tome tko je izumio mehanički sat naginje redovniku Herbertu iz Auvergnea, koji ga je izumio krajem 10. stoljeća. Ovaj redovnik bio je učitelj budućeg cara Otona III., a i sam je kasnije postao papa Silvester II. No, nema konkretnih podataka o uređaju sata koji je izumio Herbert, samo je sigurno da je društvo ostalo ravnodušno na njih i ubrzo zaboravilo.

Video o povijesti izuma satova

Mehanički satovi počeli su se široko koristiti u kasnom srednjem vijeku, između 13. i 14. stoljeća. Lokalna engleska legenda kaže da su se prvi drevni satovi pojavili tamo u drugoj polovici 13. stoljeća, a u Parizu oko 1300. godine prvi sat izradio je Pierre Pipenard.

Ali sve su to bile rukotvorine. U skoro industrijske razmjere isti mehanički satovi počeli su se izrađivati ​​početkom 14. stoljeća u Italiji. Dante je u svojoj Božanstvenoj komediji, napisanoj upravo u to vrijeme, prvi napismeno spomenuo mehaničke satove.

Prvi mehanički satovi nisu imali brojčanik, samo su davali zvučne signale nakon određenih vremenskih intervala. Zapravo, to je bilo zvono, koje se udaralo u pravilnim razmacima. Ovaj se dizajn pokazao posebno prikladnim za kanonske satove u katedralama. U 14. stoljeću udarna naprava poprima oblik ljudskih ili životinjskih figurica koje su u pravom trenutku udarale u zvono. U najvećim europskim gradovima počeli su se pojavljivati ​​prilično točni i lijepo dizajnirani mehanički satovi.

toranj sat

Na primjer, u bilo kojoj knjizi posvećenoj izradi satova u srednjem vijeku ne može se bez opisa poznatih satova katedrale u Strasbourgu. Godine 1354. u katedrali u Strasbourgu postavljen je sat sa zvončićima koji je mogao otkucati svaki sat. Bili su ukrašeni pokretnim likovima Majke Božje s Isusom, vječnim kalendarom i zvjezdano nebo. Sat je bio opskrbljen ne samo godišnjim, već i uskršnjim kalendarom, koji je kontrolirao procesiju maga, koji su svakodnevno marširali ispred lika Gospe, u isto vrijeme čuo se prodoran krik mehaničkog pijetla.

Preko 20 europskih gradova uspjelo je nabaviti mehaničke satove u tornju u 14. stoljeću. Kada su Genovežani postavili takav sat u Cafeu (danas Feodosia) 1374. godine, postali su prvi sat na teritoriju cijelog budućeg Ruskog Carstva. I tijekom sljedeća dva stoljeća svaki samostan i grad koji poštuje sebe stekao je kulu sa satom.

Titan renesanse, Leonardo da Vinci, također je posvetio pažnju urarstvu. Ostavio nam je skice satnog uređaja s njihalom. Čak su i okrunjene glave bile zainteresirane za izum mehaničkih satova, na primjer, car Svetog Rimskog Carstva Karlo V. bio je stručnjak za izradu satova.

Prvi mehanički sat u Rusiji pojavio se 1404. godine u Moskovskom Kremlju. Bili su raspoređeni obrnuto: imali su jednu fiksnu kazaljku i rotirajući brojčanik. Zatim toranj sat pojavio se 1436. u Velikom Novgorodu, a zatim 1476. u Pskovu. U 16. stoljeću počeli su se pojavljivati ​​satovi u samostanima, a u sljedećem stoljeću proširili su se po cijeloj Rusiji.

Povijest džepnih satova

Proizvodnja pojedinačnih satova dugo je bila sputana glomaznošću prvih satnih mehanizama. No sve do sredine 15. stoljeća kućni satovi bili su vrlo rijetki, jer nisu bili baš privlačni. Njihovi su pokretni kotači bili prilično veliki i stršali su izvan strukture. Bliže 1450., satovi s oprugom proizvedeni su u Italiji, zahvaljujući čemu su značajno smanjeni u veličini. S gledišta početka masovne proizvodnje satova, izuzetnu ulogu odigrao je Peter Henlein iz Nürnberga, koji je početkom 16. stoljeća započeo proizvodnju prijenosnih satova. Upravo se njegovo ime spominje na pitanje u kojem je stoljeću izumljen sat koji uvijek imamo sa sobom.

U to vrijeme su se Henleinovi proizvodi divili. Zahvaljujući njemu i njegovim sljedbenicima, Nürnberg ubrzano postaje prijestolnica europskog urarstva. Ovdje se pojavio poznati džepni sat, koji je dobio nadimak "Nürnberška jaja". Veliki satni centri pojavljuju se i u drugim europskim gradovima.

sat s njihalom

Kraj 16. stoljeća obilježen je izumom sata s njihalom. Galileo se zainteresirao za kretanje svjetiljki u katedrali u Pisi i otkrio da razdoblja osciliranja lanaca s lampama okačenim na njih ovise o njihovoj duljini. Tu se rodila ideja o satu s njihalom.

Sam sat ovog dizajna izumio je H. Huygens 1657. godine. Njegov traktat "Sati" napravio je pravu revoluciju u urastvu. Uređaj koji je predložio nizozemski znanstvenik izazvao je veliko zanimanje, zbog čega je sat s njihalom brzo stekao popularnost i zamijenio prijašnje dizajne satova. Imali su mnoge prednosti, od kojih je glavna bila mnogo veća točnost. Važno poboljšanje Huygensovog mehanizma bilo je dodavanje zavojne opruge na zamašnjak 1674. godine.

Neovisno o Huygensu, oscilatorni mehanizam razvio je Englez Robert Hooke - tako se pojavio mehanizam za ravnotežu. Prednost ovog mehanizma je što se njime može upravljati u različitim položajima i stoga je pogodan za prijenosne satove. Za mehanizme njihala to nije bilo dostupno, jer su mogli raditi samo u stacionarnim podnim i zidnim satovima. Zatim je nekoliko desetljeća satni mehanizam bio poboljšan, sve dok, konačno, u 17. stoljeću nije počeo u principu nalikovati na mehanizam modernih satova. Točnost vremenskog uređaja potvrdila je i sekundarna kazaljka koja se tada pojavila.

Razvojem tehnologije satni mehanizam postupno je postajao sve složeniji, a točnost pokreta se povećavala. Na primjer, početkom 18. stoljeća prvi put su korišteni nosači od safira i rubina za zupčanike i balans, što je omogućilo istovremeno smanjenje trenja, povećanje točnosti kretanja i produženje vijeka trajanja. mehanizma. Džepni satovi su dopunjeni sve složenijim mehanizmima, što je rezultiralo:

• automatsko navijanje;
• vječni kalendar;
• termometar;
• neovisna štoperica;
• ponavljač minuta;
• indikator rezerve snage.

Gledaj video

Kako bi rad cijelog mehanizma bio vidljiv, stražnji poklopac je izrađen od gorskog kristala. Sada ljudi diljem svijeta prate kazaljke na satu tisuća različitih modela satova. Mehanički satovi su izvršili najveći utjecaj na život i svijest modernog čovjeka u usporedbi s drugim srednjovjekovnim izumima.

Nosite li satove? Jeste li znali povijest njihovog izuma? Recite o tome u

Slika 1 - lijevo je sunčani sat - indijski hramski kalendar; s desne strane je stari engleski sunčani sat.

Prva svijest o dimenziji vremena pojavila se u starom Egiptu prije više od 3500 godina. Zapažanja svećenika nad kretanjem "nebeskih kočija" boga sunca - Ra otkrio je zakone astronomskih ciklusa planeta Zemlje.

Princip rada sunčanog sata

Fotografija 2 - dijagram najjednostavnijeg sunčanog sata.

Fotografija 3 - sunčani sat u starom Egiptu

Sjena s okomito postavljenog klina kretala se svaki dan za suncem, produžavajući se i skraćujući za isti iznos.

Fotografija 4 - sjena obeliska i oznake sunčanog sata

Sluge hrama, napominjući značaj ovog otkrića, podigli su svete obeliske - gnomone - ispred ulaza.

Slika 5 - obelisk ispred egipatskog hrama

Njihova se sjena kretala po označenom krugu. Ujednačeno primijenjeni rizici mjereni su jednakim vremenskim duljinama.

Slika 6 - model sunčanog sata u muzeju u Kairu, Egipat.

Primjenjujući zakone kretanja Sunca na vidljivom nebu, rotaciju zemlje oko svoje ose, mjesečeve cikluse, majstori su izradili sunčani sat od kamena, vrijedne pasmine drvo, dragocjeni metali. Gnomoni su ugrađeni na javnim mjestima: cirkusi, kupke, trgovi.

Slika 7 - Toranj vjetrova sa sunčanim satom u Ateni.

Veliki sunčani sat na Kuli vjetrova u staroj Ateni datira iz 1. stoljeća pr. Grandiozna građevina promjera 8 metara podigla se na visinu od dvanaest metara.

Fotografija 8 - artefakt sata za odbrojavanje noćnog vremena.

Genijalni uvid egipatskih majstora bio je izum sata koji pokazuje vrijeme noću. Dvije svete pravokutne šipke s pričvršćenim nitima postavljene su paralelno s nebeskim meridijanom, pokazujući na Sjevernjaču. Broj zvijezda na nebu koje su prešle ovu orijentiranu liniju mjerio je vrijeme.

Slika 9 - Egipatski sunčani sat 13. stoljeće.

Nedostaci prvih primitivnih "instrumenata" vremena bila je njihova značajna pogreška, ovisno o zemljopisnoj dužini lokacije, rad je bio ograničen na vidljivost solarnog diska iznad linije horizonta.

Artefakti sunčanog sata u eri drevnih civilizacija Mezopotamije, Egipta, Kine nalaze se sa svrhom arheološka istraživanja kulturnih slojeva zemlje. Mehaničar Vetruvije, koji je živio u doba procvata Rimskog Carstva, opisao je tridesetak različitih vrsta sunčanih satova.

Vrste sunčanih satova

Drevni sunčani sat sastoji se od dva elementa: gnomona (pokazivača) i brojčanika. Dizajni se razlikuju po orijentaciji ovih dijelova jedan prema drugom i njihovom izgledu.

Polarni sunčani sat s horizontalnim brojčanikom - park. Gnomon je orijentiran duž osi rotacije Zemlje u smjeru Sjevernjače.

Polarni sunčani sat s okomitim brojčanikom

Obično se postavlja na južni zid zgrada.

Slika 14 - vertikalni sunčani sat i indikator udaljenosti na prekretnici u St

ekvatorijalni sunčani sat. Brojač sata podijeljen je na 24 jednaka dijela, smještena paralelno s ravninom ekvatora. U zimsko vrijeme kada je sunce ispod ekvatora, vrijeme se određuje prema obrnuta strana brojčanik. Brojanje se numerira u smjeru suprotnom od kazaljke na satu.

Fotografija 15 - ekvatorijalni sunčani sat. Španjolska

Gnomon i brojčanik nalaze se polarno, paralelno s osi rotacije Zemlje. Nedostatak je radno stanje konstrukcije od 7 do 17 sati.

Sunčani sat s okomitim gnomonom- analematsko. (Analema je zakrivljena linija koja povezuje točke kretanja Sunca na nebu u isto vrijeme tijekom godine).

Najstariji analematski sunčani sat, koji potječe iz 12. stoljeća prije Krista, otkriven je od strane arheološke ekspedicije 2011. na iskapanjima brončanog doba u ruskoj regiji Donjeck.

Fotografija 16 - shema za ugradnju sata iz artefakata iz brončanog doba u regiji Donjeck.

Oni su kamena ploča dimenzija 100 x 70 cm, teška više od 130 kg. U njemu se nalazi najveći sunčani sat Samurat Yantra Indijski grad Jaipur, država Rajasthan.

Grandiozna građevina podignuta je 1734. godine.

Visina gnomona je 21,34 m, dimenzije polukružnih ljestvica - brojčanika su oko 15 m, točnost očitanja ne prelazi 2 minute.

Najviši obelisk od 35 metara postavljen je na Trgu svetog Petra u Vatikanu. Iz Egipta ga je izveo car Kaligula. Tetraedarski toranj isklesan je od ružičastog granita i okrunjen brončanom kuglom. Legenda kaže da lopta sadrži pepeo Julija Cezara.

Slika 19 - obelisk na Trgu sv. Petra u Vatikanu

Ekvatorijalni sunčani sat dinastije Zhou, Kina.

Ogroman disk od bijelog mramora paralelan je s ekvatorom. Na njegove dvije strane vidljive su podjele brojčanika. Željezni gnomon je usmjeren na os globus. Ovisno o položaju Sunca iznad ekvatora, određivalo se "zimsko" ili "ljetno" vrijeme. Ovaj kameni sat iz Zabranjenog grada u Pekingu oličenje je careve moći i moći.