Доклад водяные часы клепсидра
Обновлено: 02.07.2024
Не годятся солнечные часы и в мореходном деле — на качающейся палубе от них и в ясный день проку мало.
Кроме того, солнечные часы — уличное сооружение; внесенные в комнату, они перестают действовать. Но ведь время нужно знать не только на улице.
В Греции, по существовавшему тогда судебному обычаю, обвинитель и защитник не могли иметь какого-либо преимущества друг перед другом. Они были обязаны говорить перед судьей поровну — одинаковые промежутки времени, а для этого на суде надо было иметь комнатные часы.
Клепсидры служили людям очень долго — свыше тысячи лет — и имели самое различное устройство.
Были клепсидры с поплавком и вертикальной линейкой с часовыми делениями. Линейка была укреплена на поплавке и пропущена в отверстие в крышке. По мере того как вода вытекала, поплавок опускался и линейка показывала деления.
В некоторых клепсидрах к поплавку привязывали шнурок, перекинутый через ролик. К свободному концу шнурка подвешивали какой-либо указатель. В одних часах таким указателем служила серебряная птица; ее клюв скользил по шкале, указывая время.
В Индии в сосуд с водой опускали раковину с маленькой дырочкой. Раковина плавала и понемногу наполнялась водой. Дырочка была сделана такой величины, что вода просачивалась в нее ровно час и затем раковина тонула. Жрец, приставленный к часам, следил за плавающей раковиной и, когда она погружалась на дно, пускал плавать следующую. Когда нужно было узнать, сколько времени, — считали количество утонувших ракушек.
В Китае догадались поставить друг над другом несколько сосудов. Вода, вытекая из верхнего сосуда, попадала в нижние. Это упрощало работу надзирателя за часами. Ему приходилось носить воду только в верхний чан, остальные наполнялись сами собой.
Особенно прославился своими клепсидрами город Александрия. Именно в этом городе появились первые в мире часовщики, которые выверяли и ремонтировали клепсидры. Александрийские часовщики назывались тогда аутоматариями клепсидрариями, то есть мастерами самодействующих водяных часов.
Одним из первых аутоматариев клепсидрариев историки называют механика Ктезибия. Ктезибий жил примерно за 150 лет до начала нашего летосчисления. Он был прекрасным механиком и изобретателем.
Ктезибий построил первые водяные часы весьма хитроумного устройства. Снаружи часы Ктезибия имели вид тумбочки, на которой стояла круглая колонна. На тумбочке по бокам колонны помещались два крылатых мальчика: один из них веселый, с указкой в руках, другой — плачущий.
Мальчик с указкой был укреплен на палочке, которая высовывалась из отверстия в тумбочке. В течение суток мальчик на палочке постепенно поднимался вверх, а его указка скользила по колонне, на которой были размечены часы. Кто хотел узнать время, — смотрел, на каком делении остановилась указка мальчика.
Ровно в полночь мальчик с указкой взбирался в самое верхнее положение и показывал 24 часа.
На мгновение он останавливался, а затем стремительно падал вниз. После этого колонна чуть-чуть поворачивалась, а плачущий мальчик переставал лить слезы. Служитель, приставленный к часам, в полночь снимал крышку с бака и наполнял часы водой. После этого плачущий мальчик снова начинал плакать, а мальчик с указкой потихоньку приподнимался на своей палочке.
В том храме, где были найдены часы Ктезибия, был устроен водопровод. Водяной бак часов наполнялся непрерывно, и часы шли автоматически, сами собой.
Внутреннее устройство часов Ктезибия было довольно сложно. Из водяного бака к глазам плачущего мальчика была скрытно подведена тонкая трубочка. Из маленьких отверстий в глазах вода в виде слезинок падала в чашечку у ног мальчика. Из этой чашки по другой потайной трубке она стекала в сосуд, имевший вид высокого и узкого стакана. В этом сосуде помещался пробковый поплавок. На поплавке была укреплена палочка, а на ней стоял мальчик с указкой.
Каждая слезинка плачущего мальчика скатывалась в стакан и повышала в нем уровень воды. Поплавок, а вместе с ним и мальчик с указкой постепенно и плавно поднимались.
На исходе двенадцатого часа стакан с поплавком наполнялся до краев. Одновременно вода достигала самой верхней части трубки, изогнутой коленом.
Изогнутая трубка начинала действовать как сифон, и по ней вода быстро вытекала из стакана. Поплавок опускался на дно, а вместе с ним падал и мальчик с указкой.
Вода, вытекавшая из коленчатой трубки, лилась на небольшое мельничное колесо. Под действием воды колесо начинало вращаться и приводило в движение четыре зубчатых колеса, сцепленных друг с другом. Каждая шестеренка вращалась медленнее предыдущей, а последняя, четвертая, чуть-чуть поворачивала ось колонны с часовыми делениями. Колонна, поворачиваясь, подставляла под указку новые часовые деления для следующего дня.
Это было необходимо, так как в те времена водяные часы находились в подчинении у солнечных часов и были обязаны показывать время по солнцу. А так как у солнечных часов нет ни одного одинакового дня, то и водяным часам приходилось ежедневно менять циферблат. Колонна с часовыми делениями в клепсидре Ктезибия совершала один оборот за 365 суток.
После Ктезибия другие аутоматарии клепсидрарии делали еще более замысловатые часы. Некоторые из них имели круглый циферблат, одну-единственную стрелку и отбивали часы и получасы, совсем как нынешние куранты.
Такие клепсидры были необычайно дороги. Их могли приобретать очень состоятельные люди и богатые монастыри.
С усовершенствованием механических часов клепсидры исчезли из употребления. Единственными памятниками остались их модели в музеях и некоторые выражения в нашем языке.
Случится — встретятся два приятеля, давно не видевшие друг друга.
— Ба, — восклицает один из них, — сколько воды утекло!
— Много, дружище, много, — отвечает другой.
Клепсидры – это водяные часы, измеряющие время по указателю, передвигаемому под давлением текущей воды внутри скрытого от глаз резервуара. Название сочетает греческие слова: klepto – скрываю, hydor – вода.
Простейшие и сложные конструкции водяных часов были известны со второго тысячелетия до н.э. в странах развитых культур: Греции, Месопотамии, Египте, Индии.
Простейшие клепсидры состояли из двух сосудов, расположенных на разных уровнях. Вода капала из отверстия верхнего в нижний сосуд.
Принцип действия водяных часов
По конструкции клепсидры разделяются на два вида.
- Вода вытекает из наполненной чаши в резервуар. Уровень ее понижается, проходит отметки сверху вниз, указывая равные промежутки времени.
- Полусферический сосуд с отверстием в дне плавает в емкости и наполняется водой.
Уровень жидкости в нем поднимается от одной отметки к другой, указывая время.
Клепсидрами первого типа пользовались в Древней Греции, Египте, Месопотамии. Шкала водяного механизма была неравномерной. На скорость вытекания капель влияло давление воды в сосуде.
Клепсидра из египетского храма Карнака. 14 век до н.э.
В Древнем Египте решили эту проблему, заменив цилиндрический сосуд емкостью по форме усеченного конуса.
Первый из найденных артефактов такой клепсидры датируется 1380 годом до н.э. Он был обнаружен при раскопках гробницы фараона Аменхотепа III. Протяженность академических занятий учеников Платона в 3 веке до н.э. отмеряла изобретенная им клепсидра – будильник.
Принцип устройства клепсидры - будильника Платона.
Вода наполняла сосуд, постепенно передвигая поршень. Через определенное время сжатый воздух открывал клапан и по трубке вырывался к флейте, извлекая из нее громкие звуки.
Водяные часы механика Ктезибия , жившего 2100 лет назад.
Клепсидры второго типа были изобретены в Азиатском регионе Древнего мира.
клепсидра государства Междуречья, 13 век.
Китайские водяные сложные механизмы известны с 2500 лет до н.э.
Древняя китайская клепсидра.
Медные водяные часы императорского дворца в Китае, 1799 год.
В Индии строили величественные водяные монументы. Наполняемые сосуды поражали разнообразием форм и аллегорических представлений. Единицей времени в одном из них было полное погружение в воду искусно изготовленного корабля.
Дворцовая клепсидра 13 века.
Из кувшина льется вода в бассейн, когда поет птица на куполе павильона. Из бассейна через туловище ныряющей утки вода собирается в контейнер, спрятанный в платформе часов.
Самая потрясающая монументальная клепсидра в виде слона находится в музее Ибн Баттута Моли. Дубай.
Конструкция воплощала все знания и технологии водяных часов того времени, характерные особенности древних цивилизаций.
Удивительным образом здесь гармонично соседствуют арабские цифры и почитаемые божества: индийский слон, китайский дракон, египетский феникс.
Водяные часы в Средние века
Средневековая Европа познакомилась с изумительной диковиной в 809 году, когда Халиф Гарун – аль – Рашид прислал в подарок клепсидру французскому королю Карлу Великому.
Скрытый механизм имел циферблат, показывающий время, периодически изнутри на металлическую решетку со звоном падал шар. В полдень открывались ворота и выезжали рыцари. Вплоть до 17 века клепсидры широко применялись во всех сферах жизни. Ньютон проявлял интерес к усовершенствованию конструкции часов. Галилей использовал их, изучая законы падения тел.
Водяные часы известны со времён ассиро-вавилонян и древнего Египта. Они были обнаружены в египетском храме и датируются 1330 годом до нашей эры. Металлический или глиняный, а позже — стеклянный сосуд наполняли водой. Вода медленно, капля за каплей, вытекала, уровень ее понижался, и деления на сосуде указывали который час. Был в употреблении до XVII века. В Персии водяные часы регулярно использовались на протяжении дня и ночи, чтобы сообщать точное время и продолжительность орошения земли.
В других часах использовались вода и тарелка или блюдо. Это были чаши с небольшим отверстием в дне, через него медленно поступала вода. Такую чашу опускали в бассейн, где она постепенно заполнялась водой. Если знать, что вода заполняет блюдо за, допустим, пятнадцать минут, то с помощью и этого нехитрого приспособления можно будет измерять время. Если на внутренних стенках были метки, то по ним определяли, сколько утекло воды – так узнавали, сколько прошло времени.
Карнакская клепсидра, изготовленная в эпоху Аменхотепа III (XIV в. до н.э.), но восходит к XVII - XVI в. до н.э. Внизу видно отверстие, через которое вытекала вода (Стучевский, 1974г, Р1. 3).
Значение слова Клепсидра по Ефремовой:
- Клепсидра - Старинный прибор для измерения времени в виде сосуда, равномерно, капля за каплей наполняемого водой, уровень которой показывает протекшее время; водяные часы.
Значение слова Клепсидра по словарю Ушакова:
- Клепсидры, ж. (греч. klepsydra) (истор.). Водяные часы, измеряющие время по количеству вытекшей из резервуара воды, употреблявшиеся до изобретения современных часов.
Около 140 года до нашей эры древние греки и римляне придумали способ усовершенствования водяных часов. В контейнер с водой, уровень которой постепенно поднимался, они помещали поплавок. Поплавок специальным приспособлением прикреплялся к зубчатому колесу — шестеренке. Когда вода достигала определенного уровня, колесо проворачивалось на один зубец. Одновременно поворачивалась и прикрепленная к нему стрелка.
Каков же был принцип действия этих часов? В Древнем Египте, Вавилоне и в Древней Греции вода по капельке вытекала из отверстия в сосуде. И количеством вылившейся воды измерялись временные промежутки. В Китае и Индии, напротив, жидкость постепенно набиралась в пустой полусферический сосуд. Существует поэма, героине которой нужно было замедлить отсчет времени и она бросила в чашу жемчужину, чтобы вода не текла так быстро.
В связи с тем, что клепсидра может лишь показать, сколько времени прошло с конкретного момента, использовалась она только в определенных областях. В суде клепсидры отмеряли время речи ораторов, а городская стража ориентировалась по водяным часам, когда пришел момент смены караула. Так как часы работали самостоятельно вне зависимости от каких-либо астрономических явлений, было удобно пользоваться ими ночью, когда не было возможности определять время по солнечным часам.
Самые старые водяные часы сохранились в Египте. Они относятся к эпохе правления Аменхотепа III (1414—1375 гг. до н. э.). Часы представляют собой сосуд, с нанесенными на него делениями для измерения времени. Емкость сначала заполнялась водой, а затем жидкость постепенно вытекала через небольшое отверстие на дне.
Со временем водяные часы совершенствовались. В историю вошли часы, сконструированные жившим в Александрии изобретателем, математиком и механиком Ктезибием. Устройство не просто отмеряло отрезки времени. При помощи особого механизма подачи воды приводилась в движение фигура мальчика, указывающего палочкой время на циферблате. Эти часы являлись самыми точными, пока в XVII столетии ученый Христиан Гюйгенс из Голландии не начал использовать для поддержания колебаний маятник.
Механизм часов Ктезибия совершенствовался с технической точки зрения. А еще мастера начали дополнять клепсидры самыми разными фигурками, отчего они стали не только прибором для измерения времени, но и украшением. В Византии клепсидры были частью убранства императорского дворца.
В средние века монах Александр описал устройство других водяных часов. Время в данном случае измерялось по мере опускания барабана, подвешенного за ось, внутри которого циркулировала вода.
Сейчас клепсидра используется как элемент шоу во французской телеигре Форт Боярд. Часы с подкрашенной синим цветом водой применяются для измерения времени прохождения испытаний участниками конкурса.
Читайте также: