вогненні годинник

Вогненні годинник (або вогневі годинник) - вид годин, що мали широке поширення в давнину. Вперше з'явилися в Китаї. Далі різновид вогненних годин з'явилася в Європі.

лампадним годинник

В лампу з глини або скла, наливалося стільки масла і підбирався такий гніт, щоб вистачило на певний час горіння світильника. Найбільше цим годинником користувалися рудокопи: тоді в лампу наливалося масла на 10 годин горіння. Коли закінчувалося масло, закінчувався і робочий день. Лампадним годинник часто робилися розширюються догори для рівномірного зниження рівня масла: коли масла багато, тиск його більше і горить воно швидше, ніж коли масла мало, значить, за один і той же час вигорає більший обсяг, але з огляду на розширення лампи вгорі площа перетину там велика , тому хоча вигорить більше, рівень масла зменшиться на стільки ж.

свічкові годинник

У Китаї вогняні годинник часто представляли собою свічку, виготовлену зі спеціальних сортів дерева, розтертого в порошок. Дерево змішували з пахощами, з отриманого тесту розгортали палички різної форми (найчастіше спіралі). Цей склад забезпечував рівномірність горіння. Палички могли горіти місяцями, не вимагаючи ніякого обслуговування.

Китайські вогняні годинник могли використовуватися і в якості будильника. Тоді на певних місцях палички подвешивались металеві кульки, і при згорянні свічки вони падали в порцелянову вазу, видаючи гучний дзвін.

Також в Китаї широко використовувалися свічки з мітками: згоряння відрізка свічки між мітками відповідало певного проміжку часу. У гніт могли додавати пахучих трав, щоб кожну годину свічка видавала різний запах.

Пісочний годинник

Пісочний годинник - найпростіший прилад для відліку проміжків часу, що складається з двох судин, з'єднаних вузькою горловиною, один з яких частково заповнений піском. Час, за яке пісок через горловину пересипається в іншу посудину, може становити від декількох секунд, до декількох годин.

Пісочний годинник з'явилися приблизно тисячу років тому. Історії відомі багато сипучі індикатори часу, але лише розвиток склодувного майстерності дозволило створити відносно точний прилад. Однак за допомогою пісочного годинника можна було вимірювати лише невеликі проміжки часу, не більше півгодини.

Одним з перших згадок про такому годиннику є виявлене в Парижі повідомлення, в якому міститься вказівка ​​з приготування тонкого піску з порошку чорного мармуру, прокипяченного у вині і висушеного на сонце. На кораблях застосовувалися чотиригодинні пісочний годинник (час однієї вахти) і 30-секундні для визначення швидкості корабля по лагу. В даний час пісочний годинник використовуються при проведенні деяких лікарських процедур, в фотографії, а також в якості сувенірів.

Годинники, які поширені в Європі, зазвичай були розраховані на роботу протягом півгодини або години. Зустрічалися годинник, що працюють протягом 3 годин, дуже рідко - 12 годин. Для збільшення інтервалу вимірювання складалися набори пісочного годинника в одному корпусі (футлярі).

Точність пісочного годинника залежить від рівномірної зернистості і сипучості піску, форми колби, якості її поверхні. Колби заповнювалися відпаленого і просіяний через дрібне сито і ретельно висушеним дрібнозернистим піском. В якості вихідного матеріалу також використовувалися мелена яєчна шкаралупа, цинкова і свинцева пил. При тривалому використанні точність пісочного годинника погіршується через пошкодження піском внутрішньої поверхні колби, збільшення діаметра отвору в діафрагмі між колбами і дроблення піщаних зерен на більш дрібні.

годинник пісочний сонце

Годинник-рекордсмени

· У 1992 році в Гамбурзі були виготовлені пісочний годинник 2,4 см у висоту, які пропускають весь пісок з верхньої камери в нижню менш ніж за 5 секунд.

· Найбільші пісочний годинник в 2004 році були споруджені в столиці Угорщини - Будапешті. Їх встановлення влади міста приурочили до вступу Угорщини до Євросоюзу.

· З липня 2008 року на Червоній площі в Москві стояли годинник висотою 11,90 м і масою 40 тонн. Обидві скляні камери годин були настільки великі, що в них зміг розміститися майже 5-метрової автомобіль BMW.

Механічний годинник

Найперші годинник з хвилинною стрілкою з'явилися на світ в 1577 році. Але, все ж в них спостерігалися деякі недоліки. Найбільш точними були маятниковий годинник, які винайшли в період з 1656 по 1660 роки. Мінусом даного годинника було те, що маятник через деякий час міг зупинитися, його заводили знову. На циферблаті відображається тільки 12 цифр, як всі ми знаємо, тому, стрілка повинна пройти коло двічі, щоб відзначити добу. Саме з цієї причини, в деяких країнах, були введені абревіатури для позначення часу до полудня (A.М.) і після полудня (Р.М.)

А в 1504 з'явилися наручний годинник. Кріпилися вони до руки за допомогою нитки. З'явилися на світ в Німеччині. Кварцові годинники (кварц це кристал), були винайдені тільки в 1927 році. Це були найточніший годинник з усіх попередніх.

Механічний годинник - годинник, що використовують гирьовий або пружинний джерело енергії. Як коливальні системи застосовується маятниковий або балансовий регулятор. Майстри, що виготовляють і ремонтують годинник, називаються годинникарями. У мистецтві механічний годинник   є символом часу.

Прототипом перших механічних годинників можна вважати Антикітерський механізм, виявлений археологами на початку XX століття серед уламків античного торгового судна і датується II століттям до н.е.

Перший механічний годинник з анкерним механізмом були виготовлені в Танське Китаї в 725 році нашої ери майстрами І Сином і Лян Лінцзанем. З Китаю секрет пристрою, мабуть, потрапив до арабів.

Перший маятниковий годинник винайдені в Німеччині близько 1000 року абатом Гербеттом - майбутнім папою Сильвестром II, але широкого розповсюдження не отримали. Перші баштові годинники в Західній Європі побудовані були 1288 року англійськими майстрами в Вестмінстері. Приблизно в цей же час про колісних годиннику з боєм розповідає Данте Аліг'єрі у своїй «Божественної комедії».

Перші в Західній Європі механічний годинник, що встановлюються на вежах для того, щоб можна було розмістити гирьовий рушій їх механізму, мали всього одну стрілку - годинну. Хвилини тоді не вимірювалися взагалі; зате такий годинник нерідко відзначали церковні свята. Маятника в такому годиннику також не було.

Так, баштовий годинник, встановлені в 1354 році в Страсбурзі, не мали маятника, зате відзначали: годинник, частини доби, свята церковного календаря, Великдень і залежні від неї дні. Опівдні перед фігуркою Діви Марії схилялися фігурки трьох волхвів, а позолочений півень кукурікати і бив крилами; спеціальний механізм приводив в рух маленькі цимбали, відбивали час. До теперішнього часу від Страсбурзького годин вцілів тільки півень. Найбільш ранній зі збережених до наших днів баштовий годинниковий механізм знаходиться в соборі англійського міста Солсбері, і відноситься до 1386 році.

Лише в XVII столітті знаменитий Галілео Галілей удосконалив маятник - винахід Герберта, але лише через багато часу його винахід стали використовувати в годиннику.

Пізніше з'явилися кишеньковий годинник, запатентовані 1675 року Х. Гюйгенсом, а потім - багато пізніше - і годинники наручні. Спочатку наручні годинники були тільки жіночі, багато прикрашені дорогоцінними каменями ювелірні вироби, що відрізняються низькою точністю ходу. Жоден поважаючий себе чоловік того часу не надів би годинник собі на руку. Але війни змінили порядок речей і в 1880 році масове виробництво наручних годинників   для армії почала фірма Girard-Perregaux.

Кварцевий годинник

Кварцові годинники - годинник, в яких в якості коливальні системи застосовується кристал кварцу. У 1929 р було створено кварцові годинники з точністю ходу до 0,0001 сек. в день, а в кінці 1960-х рр. почалося масове виробництво кварцових електронного годинника.

У цьому годиннику роль регулятора ходу виконує кварцова платівка, вирізана з цілісного кристала кварцу. Якщо до неї піднести електричний струм, вона починає коливатися із заданою частотою. У кристалі кварцу виникає п'єзоелектричний ефект, завдяки чому створюється дуже точний постійний високочастотний електричний сигнал. Цей сигнал передається на інтегральну схему, яка знижує частоту сигналу до 1 імпульсу в 1 сек. Імпульси пускають у хід механізм годинника.

У 1978 році американська компанія «Хьюлетт Паккард» вперше випустила кварцові годинники з мікрокалькулятором. На ньому можна було здійснювати математичні операції з шестизначними числами. Його клавіші натискали кульковою ручкою. Розмір цього годинника становив кілька квадратних сантиметрів.

У кварцових годин   є свій недолік. Кварцова пластинка з часом старіє, і це веде до неухильного уповільнення ходу годинника.

Електронний годинник

Електронний годинник - годинник, в яких для відліку часу використовуються періодичні коливання електронного генератора, перетворені в дискретні сигнали, що повторюються через 1 с, 1 хв, 1 ч і т. Д .; сигнали виводяться на цифрове табло, що показує поточний час, а в деяких моделях також число, місяць, рік, день тижня.

Досить висока точність електронного годинника в порівнянні з механічними годинами   і подальший розвиток мікроелектроніки привели до майже повного витіснення механічних стрілочних годин до кінця XX століття з життя людини. поступово електронний годинник-будільнік стали вбудовуватися в різні побутові прилади і пристрої, дозволяючи управляти ними (включати, вимикати) при настанні певного часу. Електронний годинник стали обов'язковим елементом таких пристроїв як відеомагнітофони, комп'ютери, мобільні телефони, мультиварки. Цифрові фотоапарати і телевізори мають вбудований годинник, але вони зазвичай не призначені для індикації показань часу.

Електронний годинник можуть бути зі своїм власним дисплеєм (в основному ЖК - в моделях з автономним живленням від гальванічних елементів, або вакуумно-люмінесцентний індикатор - в моделях, які живляться від електромережі) або можуть виводити дані на екран пристрою, до складу якого вони входять . У комп'ютерах електронний годинник входять до складу материнської плати і можуть налаштовуватися через BIOS або ОС; для безперебійної роботи в той час, коли комп'ютер вимкнений, вони використовують елемент живлення, встановлений на материнській платі (батарейка, акумулятор або іоністор).

Електронний годинник також використовуються в транспортних засобах. Такі годинники мають світиться дисплей, який видно в будь-який час доби, і часто харчуються від акумуляторної батареї самого засобу пересування.

Існують також спеціалізовані електронні годинники для мусульман. Вони подають сигнали початку молитов п'ятикратного намазу, які розраховуються пристроєм в залежності від положення Сонця за допомогою дати і координат місцевості по одній з п'яти програм.

атомний годинник

Новий поштовх у розвитку пристроїв для вимірювання часу був дан фізиками-атомникам.

Атомний годинник (молекулярні, квантові годинник) - прилад для вимірювання часу, в якому в якості періодичного процесу використовуються власні коливання, пов'язані з процесами, що відбуваються на рівні атомів або молекул. У 1949 році були побудовані перші атомні годинники.

Атомний годинник важливі в навігації. Визначення положення космічних кораблів, супутників, балістичних ракет, літаків, підводних човнів, а також пересування автомобілів в автоматичному режимі за допомогою супутникового зв'язку (GPS, ГЛОНАСС, Galileo) немислимі без атомного годинника. Атомний годинник використовуються також в системах супутникового і наземного телекомунікації, в тому числі в базових станціях мобільного зв'язку, міжнародними та національними бюро стандартів і службами точного часу, які періодично транслюють тимчасові сигнали по радіо.

вчені різних країн   працюють над вдосконаленням атомного годинника і заснованих на них державних первинних еталонів часу і частоти, точність такого годинника неухильно підвищується. У Росії великі дослідження, спрямовані на поліпшення характеристик атомного годинника, проводяться в Фізичному інституті ім. Лебедєва.

Ведуться активні розробки компактних атомного годинника, для використання в повсякденному житті (наручний годинник, мобільні пристрої).

квітковий годинник

Квітковий годинник - набір трав'янистих рослин, квітки яких розпускаються і закриваються в певний час доби. Для кожної місцевості можуть бути складені свої квітковий годинник, так як час цвітіння, тобто відкриття і закриття квіток, в різних місцевостях відбуваються не в один і той же час; воно або запізнюється, або настає раніше. Прямі спостереження показали, що, наприклад, в Інсбруку відбувається запізнювання розкриття вищезгаданих рослин на 1-2 години, а закривання запізнюється на 1--6 годин. Для того щоб скласти квітковий годинник, треба зробити багаторічні спостереження над безліччю рослин і вибрати потім такі з них, цвітіння яких відбувається в найбільш певний час.

Підбір рослин для справжніх квіткового годинника - заняття копітке. Не завжди воно увінчається успіхом. Тому останнім часом справжні квітковий годинник все частіше замінюються чисто декоративними композиціями на основі механічного годинника з квітковим фоном або декоративними елементами, Створеними з квітучих або декоративно-листяних рослин.

Поєднати красу і практичність в годиннику вперше вдалося в Стародавній Греції - саме там з'явилися квітковий годинник. Римляни, високо цінували все прекрасне, незабаром створили подібний годинник, правда, оцінювали вони більш короткий відрізок часу, зате були помпезніше, яскравіше і, безсумнівно, нарядно, ніж у практичних греків. Як вони виглядали? Звичайна прямокутна клумба, на яку смужками висаджені різні квіти, зовсім не поєднуються за формою або кольором. Весь секрет у тому, що для годин підбиралися рослини, що розкривають і закривають свої квітки і суцвіття в різний час доби.

У 1755 році знаменитий шведський природодослідник Карл Лінней знову використав в практичних цілях цей феномен. Вчений влаштував квітковий годинник спочатку в своєму саду, а потім на міський клумбі в місті в Упсалі на початку XVIII століття і назвав «Годинник Флори». Але цьому передували тривалі і ретельні спостереження, за якими він написав трактат «Somnus plantarum» ( «Сон рослин»). Створюючи природні годинник, Лінней використовував безліч рослин, щоб по них можна було орієнтуватися в часі з ранньої весни до пізньої осені. І цвіли на тій клумбі кульбаба, льон, картопля, сарана, кислиця.

Після цього в багатьох країнах з'явилися клумби з дивною підбором кольорів, де пишні маки були сусідами з осотом і кульбабою. Спочатку подібний підбір викликав подив, однак в підсумку спостереження за незвичайним видовищем розкриття квітів в точно зазначений час заворожувало. І повертаючись в свої маєтки, багато заводили квітковий годинник на клумбах. У зв'язку з повсюдним поширенням механічних годинників, годинники квіткові викликали все менший інтерес, тим більше що їх організація і догляд за рослинами вимагали значних зусиль. Але саме використання механізмів вдихнуло нове життя в квітковий годинник.

У 1903 році в Женеві були встановлені перші квітковий годинник з рухомими стрілками. Механізм годинника був захований під клумбою, циферблатом служила клумба квітів, де цифри виділялися квітами іншого сорту або кольору. У травні 1904 року в Луїзіані було встановлено годинник з порожніми циліндрами, наповненими родючим грунтом замість стрілок, в які були висаджені виноградні лози. Цифрами цього годинника стали високорослі рослини.

Сьогодні квітковий годинник з механічно приводом є в багатьох містах. У їх числі Москва, Мінськ (Білорусь), Астана (Казахстан), Сідзюку (Японія), Крайстчерчі (Нова Зеландія), Вінья дель Мар (Чилі). А Санкт-Петербургу квітковий годинник був подарований Женевою на ювілей. Довгий час найвідомішими в світі вважалися швейцарські та японські квітковий годинник, причому в Швейцарії були найбільші, п'ятиметрового діаметра. Потім рекорд був побитий: на Поклонній горі в Москві влаштували і запустили гігантський квітково - годинниковий механізм. У діаметрі циферблат досягає 10 метрів, а хвилинна стрілка важить понад 30 кілограмів.

Перші прообрази сучасних годин з'явилися в найдавніші часи, коли людина усвідомила поняття часу і необхідність його вимірювати. Сонячні, вогневі, пісочні і водяний годинник постійно розвивалися і поліпшувалися. Саме вони заклали основи геніальних винаходів середньовічних механіків, більш досконалими версіями яких ми користуємося і сьогодні. Цікаво простежити історичний шлях, який пройшов прилад для вимірювання часу, починаючи від зорі людства і аж до сьогоднішнього дня ...

Найперші годинник - сонячні

Сам термін "годинник" ( clock) Вперше увійшов в ужиток в чотирнадцятому столітті як похідне від латинського слова, що означає "дзвінок". Перший же прилад для вимірювання часу, якщо вірити вченим, з'явився приблизно три з половиною тисячі років тому в стародавньому Вавилоні. Він представляв собою не що інше, як сонячний годинник (гномон).

До нас дійшло опис сонячного годинника з стародавнього Єгипту.   Про них розповіла напис на стіні гробниці фараона Сеті (рубіж XIV-XIII століть до нашої ери). Це була прямокутна пластина з поділами. На одному з кінців її, направленому строго на схід, був закріплений невисокий брус з горизонтальною довгою планкою. Планка відкидала тінь на мітки в пластині, і по ним визначався годину дня як одна дванадцята частина часового проміжку між сходом сонця і його заходом. Після полудня пластину слід перевернути так, щоб кінець з планкою був спрямований на захід.

Пізнішим варіантом такого годинника була переносна похила площина округлої форми з нанесеними поділками, яка орієнтувалася на сонці. Тінь, що вказує час, давав схил, закріплений посередині площині.

Вогневі годинник, що відмірюють час і вночі

Годинники, що відображають час за сонцем, широко використовувалися в усьому стародавньому світі: в Китаї, Греції і Римі, арабських країнах, а також на Русі. Однак їх істотним недоліком була абсолютна марність вночі або ж в похмурий день. Це призвело до появи вогневих (вогненних) годин, принцип вимірювання часу в яких спирався на кількість згорілого в лампади масла або зграя воску в свічці. Таким чином, ніч могла вимірюватися в трьох свічках або ж в кількості поділів на склі лампади. Однак внаслідок того, що швидкість згоряння різних видів   масла і танення різних свічок була неоднакова, такий прилад мав низькою точністю, до того ж його використання вдень було дуже незручним.

Водяний годинник - клепсидра

Наступним кроком в історії приладів для вимірювання часу стало винахід такого їх варіанта, який відрізнявся б точністю і зручністю, а також не залежав би від часу доби. Такими рисами володіли водяний годинник. Місцем їх виникнення теж вважають Єгипет, тільки більш пізнього часу - близько 1400 року до нашої ери. Вони представляли собою дві ємності, наповнені водою до різного рівня. В процесі перетікання рідини з однієї судини в іншій по мітках, нанесеним на ємності, можна було визначити час.

Водяний годинник швидко завоювали популярність в побуті, в армії, в офіційних установах, на стадіонах і в школах. В Олександрії - найбагатшому місті Єгипту - з'явилися перші майстерні по їх виготовленню. Надалі цю знахідку взяли на озброєння і значно вдосконалили стародавні греки. Клепсидра, що по-грецьки означає "крадійка", - ось як називаються водяний годинник аж до сьогоднішніх днів.

Саме вчені Греції першими усвідомили необхідність розділити рік на дванадцять місяців, в кожному з яких було б по тридцять днів. Вавилоняни і єгиптяни згодом підхопили цю ідею, розділивши день на години, хвилини і секунди.

Цікавим зразком водяного годинника є стародавні перські годинник з Зібада (на території сучасного Ірану). Це проста і в той же час досить точна конструкція, за допомогою якої перси розраховували час для посадки рослин і поливальних робіт. У резервуарі з водою знаходиться чаша з невеликим отвором. Протягом певного проміжку часу вона наповнюється рідиною, після чого тоне. Людина, що стежить за часом, дістає чашу, ставить камінчик в отвір на спеціальній шкалі і повертає порожню чашу назад в резервуар. З'явившись близько 300 року до нашої ери, в Ірані такий годинник були популярні аж до другої половини XX століття, поступившись тільки сучасним годинниковим механізмам.

Афінська вежа Вєтров

Ще один знаменитий на весь світ годинниковий механізм давнини - водяний годинник в Афінах, творіння майстра Андроніка з Кіра. Творець присвятив це найдавніше метеорологічне спорудження богині Афіні.   Свою другу назву - "Клепсидра" - вежа Вєтров отримала саме завдяки встановленим всередині водяним годинах. Воду для їх роботи подавав з афінського Акрополя   спеціальний механізм.

Вісім граней тринадцятиметровими мармурової вежі зорієнтовані строго по сторонах світу. Фризи її прикрашені барельєфами, що зображують всю "розу вітрів". Флюгер на даху вежі у вигляді фігури тритона вказував, з якого боку дме вітер. Внизу, під фігурами, був розмічений також циферблат сонячного годинника. Таким чином, вежа безперервно використовувалася для виміру часу.

Пісочний годинник

Цей різновид годин виникла відносно недавно - близько тисячі років тому - і набула поширення одночасно з розвитком склодувного виробництва. Вона являє собою дві сполучені посудини, закріплених в міцної оправі. Принцип роботи заснований на пересипанні з однієї чаші в іншу через вузьке отвір за певний проміжок часу точно відкаліброваного кількості річкового піску. Однак цей годинник дозволяють вимірювати виключно маленькі тимчасові відрізки, а також вимагають того, щоб їх постійно перевертали.

Механічний годинник

Початком сучасного етапу в історії розвитку приладів, що дозволяють вимірювати час, стала поява механічного годинника. Перші баштові годинники були величезні механізми, що приводяться в дію гирею, яка була підвішена до ведучого валу на канаті. Регулював їх хід шпиндель - пристрій, що нагадує коромисло з підвішеними до нього вантажами. Обертаючись поперемінно то в праву, то в ліву сторону, шпиндель за рахунок інерції вантажів уповільнював рух коліс годинникового механізму. Подібний прилад для вимірювання часу мав досить низькою точністю, а похибка його показань за добу часом перевищувала шістдесят хвилин.

Механічний годинник стали більш досконалими після того, як італійським вченим Галілео Галілеєм був винайдений маятник. У другій половині XVII століття голландець Християн Гюйгенс застосував цю знахідку на практиці. Їм же був винайдений балансовий регулятор, який ліг в основу конструкції кишенькових і наручних годинників.

Перший примірник кишенькового годинника був створений в 1500 році, після винаходу в Німеччині заводний пружини. А розробка в сімнадцятому столітті спіральної пружини-балансира значно підвищила точність ходу, що дозволило згодом додати хвилинну і секундну стрілки.

На початку наступного століття механізм був доповнений міцними опорами з рубіна і сапфіра, що робило хід годинника ще більш точним і зменшувало тертя шестерень. А в 1927 році світ побачили кварцові годинники - найточніші в порівнянні з усіма попередниками.

З подальшим розвитком техніки прилади для вимірювання часу поступово доповнювалися все більш складними пристроями. У сучасному світі робота по їх створенню перетворилася на справжнє мистецтво. Існуючі зразки крім основного властивості - показувати час - вражають своєю різноманітністю і творчою вигадкою майстрів.

  - прилад для визначення часу по зміні довжини тіні від гномона і її руху по циферблату. Поява цього годинника пов'язано з моментом, коли людина усвідомила взаємозв'язок між довжиною і положенням сонячної тіні від тих чи інших предметів і положенням Сонця на небі.

Найпростіші сонячні годинники показують сонячний час, а не місцеве, тобто, не враховують розподіл Землі на часові пояси. Крім того, найпростіші сонячний годинник не враховують літнього часу. Користуватися сонячним годинником можна тільки вдень і при наявності Сонця. В даний час сонячний годинник за прямим призначенням практично не використовуються і поступилися місцем різним видам інших годин.

вперше з'явилися в Китаї. Вони складалися з спіралі або палички з горючого матеріалу з підвішеними металевими кульками. При згорянні матеріалу кульки падали в порцелянову вазу, виробляючи дзвін.

Згодом різновид вогненних годин з'явилася і в Європі. Тут використовувалися свічки, на які рівномірно наносилися мітки. Відстань між мітками служило одиницею часу.

  - найпростіший прилад для відліку проміжків часу, що складається з двох судин, з'єднаних вузькою горловиною, один з яких частково заповнений піском. Час, за яке пісок через горловину пересипається в іншу посудину, може становити від декількох секунд до декількох годин.

Пісочний годинник були відомі в далекій давнині. В Європі вони набули поширення в середні століття. На кораблях застосовувалися чотиригодинні пісочний годинник (час однієї вахти) і 30-секундні для визначення швидкості корабля по лагу.

В даний час пісочний годинник використовуються лише при проведенні деяких лікарських процедур, в фотографії, а також в якості сувенірів.

  (Інакше клепсидра або гідрологіум) - відомий з часів ассиро-вавилонян прилад для вимірювання часу у вигляді циліндричної посудини з минає струменем води. Був у вжитку до XVII століття.
  Проміжок часу вимірювався кількістю води, що витекла крапля за краплею з малого отвору, зробленого на дні посудини. Ось такими були водяний годинник єгиптян, вавилонян, стародавніх греків. У китайців, індусів і деяких інших народів Азії, навпаки, - порожній полушаровой посудину плавав у великому басейні і мало-помалу наповнювався водою через малий отвір. Годинники першого типу зазнали значних удосконалень. Платон описує механізм з двох конусів, що входять один в інший; за допомогою їх підтримувався приблизно постійний рівень води в посудині, і тим регулювалася швидкість її витікання. Повного розвитку подібні механізми, т.зв. клепсидри, отримали в Олександрії в III в. до н.е.

  - годинник, що використовують гирьовий або пружинний джерело енергії. Як коливальні системи застосовується маятниковий або балансовий регулятор. Майстри, що виготовляють і ремонтують годинник, називалися годинникарями. У мистецтві механічний годинник є символом часу.

Механічний годинник за точністю ходу поступаються електронним і кварцовим (1-й клас точності механічного годинника - від +40 до? 20 секунд на добу; похибка кварцового годинника знаходиться в межах 20 секунд на місяць). Тому в даний час з незамінного інструменту механічний годинник перетворюються в символ престижу.

  - годинник, в яких в якості коливальні системи застосовується кристал кварцу. Хоча електронний годинник також є кварцовими, вираз «кварцові годинники» зазвичай застосовується тільки до електромеханічних годинах.

Якісні побутові кварцові годинники мають точність ± 15 секунд / місяць (в спеціально спроектованих хронометрах до 0,3 секунд / місяць). Таким чином, виставляти їх треба двічі в рік, при переході з зимового часу на літній і навпаки. Однак, кристал кварцу схильний до старіння, і з часом годинник починає, як правило, поспішати.

- годинник, засновані на підрахунку періодів коливань від стабільного кварцового генератора за допомогою лічильників дільників і виведенням показань на електронний дисплей Електро-люмінесцентна вакуумний, Світлодіодний або Рідко-кристалічний за допомогою дешифраторів. Перші електронні годинники робилися на окремих лампах потім транзисторах і мікросхемах. Потім були зроблені і наручний електронний годинник володіють світлодіодним дисплеєм, але вони могли показувати час дуже недовго: надто ненажерливими виявлялися світлодіоди, потім використовували властивості рідких кристалів орієнтуватися в зовнішньому електричному полі і пропускати світло з одним напрямком поляризації. В результаті цього було значно знижено енергоспоживання, і заміна елементів живлення відбувається набагато рідше. В сучасні електронні годинники вбудований як правило мікроконтролер, і у годин з'явилося багато сервісних функцій (будильники, мелодії, календарі тощо), але мікроконтролер так само продовжує вважати періоди коливань все того ж кристала кварцу.

  не відрізняються ні за своїм призначенням, ні по влаштуванню від звичайних годин. Від них тільки потрібно надзвичайно правильний хід, для досягнення якого астрономічний годинник забезпечуються пристосуваннями, занадто дорогими для застосування їх до звичайних годинах.

Одне з головних пристосувань полягає в компенсації впливів температури. Звичайні годинник, кишенькові або стінні, поспішають при зниженні температури і відстають при підвищенні її. У годиннику з маятником влаштовується т.зв. компенсаційний маятник, в годиннику з пружиною або хронометрах т.зв. e chappement.

Іноді під назвою астрономічних годин розуміють також складні інструменти, які, вказуючи годину дня, крім того, дають протягом планет і місяця, припливи і відливи, рухливі свята, різні явища неба, особливо затемнення сонця і місяця, високосні роки і т.п. , за допомогою особливих механічних пристроїв. Побудова такого годинника вимагає великого механічного мистецтва і чимало астрономічних знань; найбільш чудові годинник такого роду були виготовлені в XV-м столітті для Страсбурзького собору. Майстер Швільге в Страсбурзі переробив їх заново, і в цьому новому вигляді вони до сих пір знаходяться в соборі. Інші, трохи більш прості годинник подібного роду знаходяться в Майнці.

Однак практична користь подібних складних інструментів вельми обмежена і не окупає витраченого на виготовлення їх величезної праці: для астронома зручніше впоратися щодо небесних явищ в ефемерідахв.

На сьогоднішній день кількість майстрів створюють астрономічний годинник, обчислюється одиницями в усьому світі.

  (Молекулярні, квантові годинник) - прилад вимірювання часу, в якому в якості постійного періодичного процесу використовуються власні коливання атомів або молекул. Періоди цих коливань за допомогою електронних також діаграма порівнюються з вимірюваним проміжком часу.

З 1967 року міжнародна система одиниць СІ визначає одну секунду, як 9 192 631 770 (дев'ять мільярдів сто дев'яносто два мільйони шістсот тридцять одна тисяча сімсот сорок) періодів електромагнітного випромінювання, що виникає при переході між двома рівнями основного стану атома ізотопу Цезій-133. Згідно з цим визначенням атом цезію є стандартом для вимірювань часу і частоти. Точність секунди визначає точність визначення інших основних одиниць, таких як, наприклад, вольт або метр, що містять секунду в своєму визначенні. Цезієві годинник вважався найточнішими останні 50 років.

Стабільність атомного годинника, чисельно складова зворотну величину від точності, досягає 1014 1015 (точність 10-14 10-15, іноді записується як 10-9 сек.сут. Або одна секунда в три мільйони років), тобто найбільшої величини серед усіх існуючих типів годин.

З найдавніших часів люди не просто існували в часі, а й намагалися осмислити його суть.   Що таке час?   Відповідь на це питання шукає не одне покоління філософів, астрономів, фізиків, математиків, богословів, поетів і письменників і кожній епосі властиво своє уявлення про природу часу і способах його вимірювання.
Історія появи годин
Перший найпростіший прилад для вимірювання часу - сонячний годинник   - був винайдений вавилонянами приблизно 3,5 тисячі років тому. Не менш поширеними в Європі та Китаї були так звані «вогняні» годинник - у вигляді свічок з нанесеними на них поділками.
Пісочний годинник   з'явилися приблизно тисячу років тому. Історії відомі багато сипучі індикатори часу, але лише розвиток склодувного майстерності дозволило створити відносно точний прилад. Однак за допомогою пісочного годинника можна було вимірювати лише невеликі проміжки часу, не більше півгодини. У середньовіччі спочатку за допомогою механічних баштового годинника визначалося лише час молитви в монастирях. Але незабаром це революційний пристрій стало координувати життя цілих міст. Історія його така: найперші механічний годинник   , У яких поки ще не було маятника, були розроблені в другій половині тринадцятого століття, де і коли з'явилися перші механічні годинники точно не відомо, але найстарішими, хоча і документально не підтвердженими повідомленнями про них, вважають згадки, що відносяться до X століття.
Перші церковні годинник був дуже великими, їх конструкція включала в себе важку залізну раму і кілька зубчастих коліс, викуваних місцевими ковалями; вони не мали ні циферблата, ні стрілки годинника, а просто кожну годину били в дзвін. Перший механічний годинник в Росії з'явилися в XV столітті. На годиннику того часу замість цифр на циферблат були нанесені букви. Перші носяться годинник виготовив у другій половині п'ятнадцятого століття майстер Пітер Хенлейн з німецького міста Нюрнберга, після того, як була винайдена плоска пружина, що замінила гирі. Їх корпус, який мав тільки одну, годинну, стрілку, був виконаний з позолоченої латуні і мав форму яйця. Перші «Нюрнберзькі яйця» були діаметром 100-125 мм, товщиною 75 мм і носили їх в руці або на шиї. До кінця дев'ятнадцятого століття досягнення науки і техніки поклали початок масовому виробництву серійних годин, що зробило їх більш доступними для широкої аудиторії. З моменту широкого поширення годин гостро постала проблема синхронізації часу і визначення його найбільш точного значення. Вирішити цю проблему дозволили атомний годинник, де в якості джерела коливань замість маятника служило радіовипромінювання. Взагалі ж, з часу винаходу атомного годинника їх точність підвищувалася в середньому вдвічі кожні 2 роки, і хоча межі досконалості в цьому питанні не видно і по сей день.
Сонячний годинник - прилад для визначення часу по зміні довжини тіні від гномона і еt руху по циферблату. Поява цього годинника пов'язано з моментом, коли людина усвідомила взаємозв'язок між довжиною і положенням сонячної тіні від тих чи інших предметів і положенням Сонця на небі. Найпростіші сонячні годинники показують сонячний час, а не місцеве, тобто, не враховують розподіл Землі на часові пояси.


Історія
Найдавнішим інструментом для визначення часу служив гномон. Зміна довжини його тіні вказувало час доби. А про такі прості сонячний годинник згадується в Біблії.
Стародавній Єгипет. Перше відоме опис сонячного годинника в Стародавньому Єгипті - напис у гробниці Мережі I, що датується 1306-1290 рр. до н.е. Там говориться про сонячний годинник, вимірювали час по довжині тіні і представляли собою прямокутну пластину з поділами. На одному кінці її прикріплений невисокий брусок з довгою горизонтальною планкою, яка і відкидала тінь. Кінець пластини з планкою прямував на схід, і по мітках на прямокутної пластині встановлювався годину дня, який в Стародавньому Єгипті визначався як 1/12 проміжку часу від сходу до заходу сонця. Після полудня кінець пластини прямував на захід. Зроблені за таким принципом інструменти також були знайдені. Один з них сходить до часу правління Тутмоса III і датується 1479-1425 рр. до н.е., другий - з Саиса, він на 500 років молодше. На кінці у них є тільки брусок, без горизонтальної планки, а також є жолобок для схилу для додання пристрою горизонтального положення. Іншими двома типами давньоєгипетських годин, вимірювали час по довжині тіні, були годинник, в яких тінь падала на похилу площину або на ступені. Вони були позбавлені недоліку годин з рівною поверхнею: в ранкові та вечірні години тінь виходила за межі пластини. Ці типи годин були об'єднані в моделі з вапняку, що зберігається в Каїрському єгипетському музеї і датується кілька більш пізнім часом, ніж годинник з Саиса. Вона являє собою дві похилі площини зі ступенями, одна з них була орієнтована на схід, інша при цьому вказувала на захід. До полудня тінь падала на першу площину, поступово опускаючись сходами зверху вниз, а після полудня - на другу площину, поступово піднімаючись знизу вгору, опівдні тіні не було. Конкретною реалізацією типу сонячних годин з похилою площиною були переносні годинник з Кантарія, створені близько 320 до н.е. з одного похилою площиною, на якій були нанесені поділки, і схилом. Площина орієнтувалася на Сонце.
Давній Китай. Перша згадка про сонячний годинник в Китаї, ймовірно, завдання про гномоном, що приводиться в древньому китайському задачнику «Чжоу-бі», складеному близько 1100 р до н.е. В епоху Чжоу в Китаї застосовувалися екваторіальні сонячний годинник у вигляді кам'яного диска, що встановлюється паралельно небесному екватору і пронизливого його в центрі стрижня, що встановлюється паралельно земної осі. В епоху Цин в Китаї виготовляли портативні сонячний годинник з компасом: або екваторіальні - знову-таки зі стрижнем в центрі диска, що встановлюється паралельно небесному екватору, або горизонтальні - з ниткою в ролі гномона над горизонтальним циферблатом.
Стародавня Греція та Стародавній Рим. Скафіс - сонячний годинник древніх. На сфероидальной виїмці нанесені лінії годин. Тінь кидав горизонтальний або вертикальний прут, або кульку в центрі інструменту. Згідно з розповіддю Вітрувія, вавилонський астроном Берос, що оселився в VI ст. до н. е. на острові Косі, познайомив греків з вавілонськими сонячним годинником, що мали форму сферичної чаші - так званим скафісом. Ці сонячні годинники були вдосконалені Анаксимандром і Анаксимену. У середині XVIII століття під час розкопок в Італії знайшли саме такий інструмент, який описаний у Вітрувія. Стародавні греки і римляни, як і єгиптяни, ділили проміжок часу від сходу до заходу Сонця на 12 годин, і тому їхній час був різної довжини в залежності від пори року. Поверхня виїмки в сонячний годинник і «вартові» лінії на них підбиралися так, щоб кінець тіні прута вказував годину. Кут, під яким зрізана верхня частина каменю, залежить від широти місця, для якого виготовлені годинник. Наступні геометри і астрономи придумували різноманітні форми сонячного годинника. Збереглися описи таких інструментів, які одягали найдивніші назви відповідно до їх виду. Іноді гномон, який відкидає тінь, розташовувався паралельно осі землі. У Рим перші сонячні годинники були привезені консулом Валерієм Массан з Сицилії в 263 р. До н.е. е. Влаштовані для більш південної широти, вони показували годину невірно. Для широти Риму перші години влаштовані близько 170 року Марція Філіпом.
Давня Русь і Росія. У давньоруських літописах часто вказувався час якоїсь події, це наводило на думку, що в той час на Русі вже використовувалися певні інструменти або об'єкти для вимірювання часу принаймні днем. Чернігівський художник Георгій Петраш звернув увагу на закономірності у висвітленні Сонцем ніш північно-західної вежі Спасо-Преображенського собору в Чернігові і на дивний візерунок над ними. На підставі більш докладного їх вивчення він висловив припущення, що вежа являє собою сонячний годинник, в яких годину дня визначається освітленням відповідної ніші, а меандри служать для визначення хвилинного інтервалу. Подібні особливості були відзначені і у інших храмів Чернігова, і був зроблений висновок, що сонячний годинник в Стародавній Русі застосовували ще в XI столітті. У XVI столітті в Росії з'явилися західноєвропейські портативні сонячний годинник. На 1980 рік, в радянських музеях було сім таких годин. Найбільш ранні з них відносяться до 1556 і зберігаються в Ермітажі, вони були призначені для носіння на шиї і являють собою горизонтальні сонячний годинник з секторних гномоном для вказівки часу, компасом для орієнтації годин в напрямку північ-південь і схилом на гномоном для додання годинах горизонтального положення.


Середньовіччя. Арабські астрономи залишили великі трактати по гномоніке, або мистецтву будувати сонячний годинник. Підставою служили правила тригонометрії. Крім «вартових» ліній, на поверхні арабських годин наносилося ще напрямок до Мекки, так звана кибла. Особливо важливим вважався момент дня, коли кінець тіні вертикально поставленого гномона припадав на лінію Кібли. Разом з введенням рівних годин дня і ночі завдання гномонікі значно спростилася: замість того, щоб помічати місце кінця тіні на складних кривих, стало досить помічати напрямок тіні. Якщо тільки штифт розташований у напрямку осі землі, то тінь його лежить в площині часового кола сонця, а кут між цією площиною і площиною меридіана є часовий кут сонця або даний час. Залишається тільки знаходити перетин послідовних площин з поверхнею «циферблата» годин. Найчастіше це була площина, перпендикулярна штифта, тобто паралельна небесного екватора; на ній напрям тіні змінюється на 15 ° за кожну годину. При всіх інших положеннях площині циферблата кути, утворені на ній напрямком тіні з лінією полудня, не ростуть рівномірно.
Водяний годинник, клепсидра   - відомий з часів ассиро-вавилонян і стародавнього Єгипту   прилад для вимірювання проміжків часу в вигляді циліндричної посудини з минає струменем води. Був у вжитку до XVII століття.
Історія
У римлян були в великому ходу водяний годинник самого простого пристрою, так, наприклад, ними визначалася довжина промов ораторів в суді. Перші водяний годинник влаштував в Римі Сципіон Назік. Водяний годинник Помпея славилися прикрасами з золота і каменів. На початку VI століття славилися механізми Боеція, які він влаштовував для Теодориха і для бургундського короля Гундобада. Потім, мабуть, це мистецтво впало, так як папа Павло I послав Піпін Короткому водяний годинник, як крайню рідкість. Гарун-аль-Рашид надіслав Карлу Великому в Ахен (809) водяний годинник досить складного пристрою. Мабуть, якийсь монах Pacificus в IX столітті почав наслідувати мистецтва арабів. В кінці X століття прославився своїми механізмами, теж почасти запозиченими від арабів, Герберт. Знамениті були ще водяний годинник Оронція Фінеуса і Кирхера, засновані на принципі сифона. Багато математики, в тому числі в пізніший час Галілей, Варіньон, Бернуллі, вирішували завдання: «яка повинна бути форма посудини, щоб вода витікала цілком рівномірно». У сучасному світі клепсидра широко застосовується у Франції в телегрі Форт Боярд під час проходження гравцями випробувань і являє собою поворотний механізм з синьою водою.
У середні століття набули поширення водяні годинник особливого пристрою, описані в трактаті ченця Олександра. Барабан, розділений стінками на кілька радіальних поздовжніх камер, підвішувався за вісь так, що він міг опускатися, розгортаючи намотані на вісь мотузки, тобто обертаючись. Вода в бічній камері давила в протилежну сторону і, переливаючись поступово з однієї камери в іншу через малі отвори в стінках, сповільнювала розмотування мотузок настільки, що час вимірювався цим розмотуванням, тобто опусканням барабана.
Механічний годинник   - годинник, що використовують гирьовий або пружинний джерело енергії. Як коливальні системи застосовується маятниковий або балансовий регулятор. Майстри, що виготовляють і ремонтують годинник, називаються годинникарями. У мистецтві механічний годинник є символом часу. Механічний годинник за точністю ходу поступаються електронним і кварцовим. Тому в даний час з незамінного інструменту механічний годинник перетворюються в символ престижу.
Історія
Прототипом перших механічних годинників можна вважати Антикітерський механізм датується близько II століття до н.е Перший механічний годинник з анкерним механізмом були виготовлені в Танське Китаї в 725 році нашої ери І Сином і Лян Лінцзанем. З Китаю секрет пристрою,

мабуть, потрапив до арабів. Перший маятниковий годинник винайдені в Німеччині близько 1000 року абатом Гербертом - майбутнім папою Сильвестром II, але широкого розповсюдження не отримали. Перші баштові годинники в Західній Європі побудовані були 1288 року англійськими майстрами в Вестмінстері. Приблизно в цей же час про колісних годиннику з боєм розповідає Данте Аліг'єрі у своїй «Божественної комедії». Перші в Західній Європі механічний годинник, що встановлюються на вежах для того, щоб можна було розмістити гирьовий рушій їх механізму, мали всього одну стрілку - годинну. Хвилини тоді не вимірювалися взагалі; зате такий годинник нерідко відзначали церковні свята. Маятника в такому годиннику також не було. Баштовий годинник, встановлені в 1354 році в Страсбурзі, не мали маятника, зате відзначали: годинник, частини доби, свята церковного календаря, Великдень і залежні від неї дні. Опівдні перед фігуркою Діви Марії схилялися фігурки трьох волхвів, а позолочений півень кукурікати і бив крилами; спеціальний механізм приводив в рух маленькі цимбали, відбивали час. До теперішнього часу від Страсбурзького годин вцілів тільки півень. Найбільш ранній зі збережених до наших днів баштовий годинниковий механізм знаходиться в соборі англійського міста Солсбері, і відноситься до 1386 році.
Пізніше з'явилися кишеньковий годинник, запатентовані 1675 року Х. Гюйгенсом, а потім - багато пізніше - і годинники наручні. Спочатку наручні годинники були тільки жіночі, багато прикрашені дорогоцінними каменями ювелірні вироби, що відрізняються низькою точністю ходу. Жоден поважаючий себе чоловік того часу не надів би годинник собі на руку. Але війни змінили порядок речей і в 1880 році масове виробництво наручних годинників для армії почала фірма Girard-Perregaux.
Кварцевий годинник   - годинник, в яких в якості коливальні системи застосовується кристал кварцу. Хоча електронний годинник також є кварцовими, вираз «кварцові годинники» зазвичай застосовується тільки до електромеханічних годинах. Робота електромеханічних годин зовсім не залежить від якості шестерень; простий, хоч і галасливий, пластмасовий будильник може коштувати менше 1 долара. Якісні побутові кварцові годинники мають точність ± 15 секунд / місяць. Таким чином, виставляти їх треба двічі на рік. Однак кристал кварцу схильний до старіння, і з часом годинник починає, як правило, поспішати.


Історія
Кварцові годинники були випущені в 1969 році. У 1978 році американська компанія «Хьюлетт Паккард» вперше випустила кварцові годинники з мікрокалькулятором. На ньому можна було здійснювати математичні операції з шестизначними числами. Його клавіші натискали кульковою ручкою. Розмір цього годинника становив кілька квадратних сантиметрів. До речі, 1990-х роках на ринку були представлені оригінальні годинник - гібрид автоподзавода і кварцових годин. Японія представила модель «Кинетик» компанії Seiko, а Швейцарія - модель «Автокварц» компанії Tissot і Certina. Особливість даного годинника була в тому, що в них стояли не батарейка, а акумулятор, який заряджає пристроєм автоподзавода, як і зазвичай встановлюються на механічному годиннику.
Цікаво про годинник.
  * 1485 рік. Леонардо да Вінчі зробив ескіз пристрою fusee для баштового годинника. Як з'ясувалося, кишеньковий годинник від баштових відрізняються тільки розмірами-принцип той же.
  * Годинники, в основі роботи яких лежить механізм з вагається маятником, створив голландець Християн Гюйгенс. Однак це стало можливим завдяки експериментам і дослідженням, проведеним знаменитим математиком і астрономом Галілео Галілеєм в 1580-му році.
  * Винахід маятника приблизно на початку 15-го століття сприяло появі і перших домашніх годин, які виготовляли місцеві ковалі і майстри. Перший час домашні годинник вішалися на стіну, оскільки їх маятники були дійсно величезними. З подальшим удосконаленням годинникових механізмів годинник ставали все легше і компактніше, і незабаром була створена їхніми настільний варіант.
  * Завдяки винаходу Галілея, похибка вимірювання часу знизилася з 20-30 хвилин в день до 3 хвилин, а винахід анкерного механізму дозволило знизити цю похибку до 3 з в тиждень, що вважалося великою точністю.
  * Для виробництва механічних годинників, якими були перші зразки, були потрібні набагато більш точні верстати, ніж весь колишній інструментарій. Сучасне точне машинобудування народилося з майстерності механіків годинникарів.
  * Сама рання дата, яку можна достовірно назвати, кажучи про застосування шпиндельних механічних годинників, відноситься приблизно до 1340 року або трохи пізніше. З тих пір вони швидко увійшли до загального вжитку і стали предметом гордості міст і соборів. У 1450 р з'явилися пружинні годинник, а до кінця XV століття - переносні годинник, але ще занадто великі, щоб їх можна було назвати кишеньковими або наручними.

Схожі статті