История часов как технической системы. Использование законов развития технических систем для развития техники

Лев Певзнер

Книга посвящена исследованию истории развития часов как технической системы. Рассмотрены закономерности развития, которые проявляются при этом. Книга поможет инженерам увидеть закономерности развития технических систем и использовать их в своей работе. Преподаватели ТРИЗ смогут использовать этот материал при преподавании законов развития технических систем.

2. Приборы для измерения времени в древние времена

Это было время, когда не было электронных часов, а юноша мог сказать своей девушке — «Дорогая, встретимся у пальмы, когда Солнце будет на закате!». И она приходила, может раньше, может позже, но никто не мог определить насколько она опоздала. И именно Солнце стало первым прибором определения времени.

2.1. Солнечные часы

(первое поколение приборов для измерения времени)

Первые документально подтвержденные упоминания о солнечных часах — надпись в гробнице фараона Сети I (Илл. 1 и 2). Она была сделана в 1306—1290 г.г. до н. э. Там говорится о солнечных часах, измеряющих время по отбрасываемой тени. К сожалению, сами солнечные часы не были найдены.

Илл 1. Голова статуи Сети I.

Первые инструменты для измерения времени, найденные археологами и, сделанные по этому принципу относятся еще ко времени правления фараона Тутмоса III (1479—1425 гг. до н.э.). И затем долгие годы человек не имел других часов, кроме солнечных. Точность была, прямо скажем, не самая лучшая, но вполне достаточная для нужд человека того времени.

Илл. 2. Реконструкция солнечных часов по описанию из гробницы Сети I

Первые солнечные часы были неудобно, поскольку тень изменялась линейно. Положение изменил первый циферблат, более наглядный и удобный. После того как его разметили, тень стала указывать время на круглой шкале (Илл. 3).

Илл. 3. Солнечные часы и тень, указывающая время

Солнечные часы практически не совершенствовались все время своего существования, разве что плоскость стала не горизонтальной, а наклонной, что позволяло в вечернее время более точно определять час.

С точки зрения законов развития техники — это согласование формы — наклона плоскости часов с положением Солнца на небе (Илл. 4.).

Илл. 4. Экваториальные солнечные часы в Запретном городе (Китай 1100 г до н.э).

Развитие государственности в различных уголках мира вызвало потребность в более точном измерении времени. В Римской империи, где солнечные часы появились в 293 году до н.э. они стали использоваться повсеместно. А далее они стали распространяться по всей Европе и Азии.

С точки зрения ТРИЗ, солнечные часы — почти идеальная система. Она не требует энергии, в ней почти нет элементов. Солнце, как ресурс, выполняет всю работу.

Примечание: любопытной особенностью солнечных часов в Южном полушарии является то, что тень в полдень — на юге, а Солнце — на севере; видимый путь Солнца по небосводу проходит справа налево, поэтому нумерация часов идёт против часовой стрелки (Илл. 5.).

Илл. 5. Горизонтальные солнечные часы в городе Перт, Австралия

Недостатком, правда, было то, что ими нельзя было пользоваться в пасмурную погоду (хотя это не было большой проблемой, поскольку ненастье в Египте бывает не часто). Другое дело, что ими нельзя было пользоваться в помещении, а вот это вызывало много проблем сенаторов Рима.

2.2. Водяные часы

(второе поколение приборов для измерения времени)

Недостатки солнечных часов устранили водяные часы. Хотя водяные часы были изобретены еще в древнем Египте, но широкое распространение, они приобрели только в Риме. Первые водяные часы устроил в Риме верховный жрец Сципион Назик в 157 году до н.э. (Илл.6.)

Илл. 6. Самые старые водяные часы (1414—1375 гг. до н.э., Египет, фараон Аменхотел III)

Это был достаточно удобный для своего времени прибор для измерения небольших отрезков времени (в отличие от солнечных часов). Особое удобство состояло в том, что они не зависели от погоды. Водяными часам измерялось время выступлений ораторов и другие процедуры, связанные с государственными делами. Стоит отметить, что без больших изменений, водяные часы просуществовали почти два тысячелетия (!) вплоть до XVIII века.

Конец ознакомительного фрагмента.