Den första tidsvetenskapen är astronomi. Resultaten av observationer i antika observatorier användes för jordbruk och religiösa riter. Men med hantverkets utveckling blev det nödvändigt att mäta korta tidsperioder. Således kom mänskligheten fram till klockans uppfinning. Processen var lång, fylld av de bästa sinnens hårda arbete.
Klockornas historia går många århundraden tillbaka i tiden, det är mänsklighetens äldsta uppfinning. Från en pinne som fastnat i marken till en ultraprecis kronometer - en resa på hundratals generationer. Om vi rangordnar den mänskliga civilisationens prestationer, kommer klockan i nomineringen "stora uppfinningar" att hamna på andra plats efter hjulet.
Det fanns en tid då en kalender räckte för människor. Men hantverk dök upp, det fanns ett behov av att fixa varaktigheten för tekniska processer. Det tog timmar, vars syfte är att mäta tidsintervall kortare än ett dygn. För detta har människan använt olika fysiska processer i århundraden. Konstruktionerna som implementerade dem var också motsvarande.
Klockornas historia är uppdelad i tvåstor period. Den första är flera årtusenden lång, den andra är mindre än en.
1. Klockans historia, kallad den enklaste. Denna kategori inkluderar sol-, vatten-, eld- och sandapparater. Perioden avslutas med studiet av pendelperiodens mekaniska klockor. Dessa var medeltida klockspel.
2. En ny historia av klockor, som började med uppfinningen av pendeln och balansen, vilket markerade början på utvecklingen av klassisk oscillerande kronometri. Denna period är inte över än.
Solur
De äldsta som har kommit till oss. Därför är det solurets historia som öppnar paraden av stora uppfinningar inom kronometriområdet. Trots sin uppenbara enkelhet kännetecknades de av en mängd olika mönster.
Soluret är baserat på solens skenbara rörelser under dagen. Nedräkningen baseras på axelns skugga. Deras användning är endast möjlig på en solig dag. Forntida Egypten hade gynnsamma klimatförhållanden för detta. Den största fördelningen på Nilens stränder fick ett solur, som hade formen av obelisker. De installerades vid ingången till templen. En gnomon i form av en vertikal obelisk och en skala markerad på marken - så här såg det gamla soluret ut. Bilden nedan visar en av dem. En av de egyptiska obelisker som transporterats till Europa har överlevt till denna dag. En 34 meter hög gnomon står för närvarande på ett av torgen i Rom.
Vanligt solur hade en betydande nackdel. De visste om honom, men stod ut med honom länge. Under olika årstider, det vill säga på sommaren och vintern, var timmens längd inte densamma. Men under den period då det agrara systemet och hantverksförhållandena dominerade, behövdes ingen noggrann tidsmätning. Därför fanns soluret framgångsrikt fram till senmedeltiden.
Gnomonen ersattes av mer progressiv design. Förbättrade solur, där denna brist eliminerades, hade böjda skalor. Utöver denna förbättring användes olika versioner. Så i Europa var solur för väggar och fönster vanliga.
Ytterligare förbättring ägde rum 1431. Den bestod i att orientera skuggpilen parallellt med jordens axel. En sådan pil kallades en halvaxel. Nu rörde sig skuggan, roterande runt halvaxeln, jämnt och vred 15° per timme. En sådan design gjorde det möjligt att producera ett solur som var tillräckligt exakt för sin tid. Bilden visar en av dessa enheter bevarad i Kina.
För korrekt installation började de förse strukturen med en kompass. Det blev möjligt att använda klockan överallt. Det gick att göra även bärbara modeller. Sedan 1445 började soluret byggas i form av en ihålig halvklot, utrustad med en pil, vars skugga föll på den inre ytan.
Sök efter alternativ
Trots att soluren var bekväma och exakta hade de allvarliga objektiva brister. De var helt beroende av vädret, och deras funktion var begränsad till en deldag mellan soluppgång och solnedgång. På jakt efter ett alternativ försökte forskare hitta andra sätt att mäta tidsintervall. Det krävdes att de inte förknippades med observation av stjärnors och planeters rörelse.
Sökning ledde till skapandet av konstgjorda tidsstandarder. Det var till exempel intervallet som krävdes för en viss mängd ämne att flöda eller brinna.
De enklaste klockorna som skapats på denna grund har kommit långt i utvecklingen och förbättringen av design, och banar därmed vägen för skapandet av inte bara mekaniska klockor utan även automationsanordningar.
Clepsydra
Namnet "clepsydra" har fastnat bakom vattenklockan, så det finns en missuppfattning om att det först uppfanns i Grekland. I verkligheten var det inte så. Den äldsta, mycket primitiva clepsydran hittades i Amuns tempel i Phoebe och förvaras i Kairos museum.
När du skapar en vattenklocka är det nödvändigt att säkerställa en jämn minskning av vattennivån i kärlet när det rinner genom det bottenkalibrerade hålet. Detta uppnåddes genom att ge kärlet formen av en kon, avsmalnande närmare botten. Det var först under medeltiden som en regelbundenhet som beskrev hastigheten för vätskeutflödet beroende på dess nivå och formen på behållaren erhölls. Dessförinnan valdes formen på kärlet för vattenklockan empiriskt. Till exempel gav den egyptiska clepsydra, diskuterad ovan, en enhetlig minskning av nivån. Även med vissa fel.
Eftersom clepsydra inte var beroende av tid på dygnet och väder, uppfyllde den kraven på kontinuerligtidsmätningar. Dessutom gav behovet av ytterligare förbättringar av enheten, tillägget av olika funktioner utrymme för designers att flyga sin fantasi. Således var clepsydras av arabiskt ursprung konstverk kombinerade med hög funktionalitet. De var utrustade med ytterligare hydrauliska och pneumatiska mekanismer: en hörbar timer, ett nattbelysningssystem.
Inte många namn på skaparna av vattenklockan har bevarats i historien. De tillverkades inte bara i Europa, utan också i Kina och Indien. Vi har fått information om en grekisk mekaniker vid namn Ctesibius av Alexandria, som levde 150 år före den nya eran. I clepsydra använde Ctesibius kugghjul, vars teoretiska utveckling utfördes av Aristoteles.
Fire watch
Denna grupp dök upp i början av 1200-talet. De första tändklockorna var tunna ljus upp till 1 meter höga med märken på dem. Ibland var vissa avdelningar utrustade med metallstift, som, när de föll på ett metallstativ när vaxet brann runt dem, gav ett distinkt ljud. Sådana enheter fungerade som en prototyp av väckarklockan.
Med tillkomsten av genomskinligt glas förvandlas eldklockor till ikonlampor. En våg applicerades på väggen, enligt vilken tiden bestämdes när oljan brann ut.
De mest utbredda sådana enheterna finns i Kina. Tillsammans med ikonlamporna var en annan typ av eldur vanlig i det här landet - vekklockor. Du kan sägaatt det var en återvändsgränd.
Timglas
När de föddes är det inte känt exakt. Det enda som kan sägas med säkerhet är att de inte kunde ha dykt upp före glasets uppfinning.
Timglas är två genomskinliga glasflaskor. Genom den anslutande halsen hälls innehållet från den övre kolven i den nedre. Och i vår tid kan du fortfarande möta timglaset. Bilden visar en av modellerna, stiliserad antik.
Medeltida hantverkare i tillverkning av instrument dekorerade timglaset med utsökt dekor. De användes inte bara för att mäta tidsperioder, utan också som inredning. I husen hos många adelsmän och dignitärer kunde man se lyxiga timglas. Bilden visar en av dessa modeller.
Timglaset kom till Europa ganska sent - i slutet av medeltiden, men distributionen gick snabbt. På grund av deras enkelhet, möjligheten att använda när som helst, blev de snabbt mycket populära.
En av bristerna med timglaset är den ganska korta tiden som mäts utan att vända på det. Kassetter som består av dem slog inte rot. Fördelningen av sådana modeller bromsades av deras låga noggrannhet, såväl som slitage under långvarig drift. Det skedde på följande sätt. Det kalibrerade hålet i membranet mellan kolvarna var utslitet, ökade i diameter, sandpartiklar, tvärtom, krossades och minskade i storlek. Flödeshastigheten ökadetiden minskade.
Mekaniska klockor: förutsättningar för uppkomsten av
Behovet av en mer exakt mätning av tidsperioder med utvecklingen av produktion och sociala relationer har stadigt ökat. De bästa hjärnorna har arbetat för att lösa det här problemet.
Uppfinnandet av den mekaniska klockan är en milstolpe som ägde rum under medeltiden, eftersom de är den mest komplexa enheten som skapades under dessa år. Detta fungerade i sin tur som en drivkraft för vidareutvecklingen av vetenskap och teknik.
Uppfinnandet av klockor och deras förbättring krävde mer avancerad, exakt och högpresterande teknisk utrustning, nya metoder för beräkning och design. Detta var början på en ny era.
Skapandet av mekaniska klockor blev möjligt med uppfinningen av spindel-escapement. Denna anordning omvandlade translationsrörelsen av en vikt som hängde på ett rep till en oscillerande rörelse fram och tillbaka av ett timhjul. Kontinuiteten syns tydligt här - trots allt hade komplexa modeller av clepsydra redan en urtavla, ett växelståg och en strid. Allt som behövdes var att ändra drivkraften: byt ut vattenstrålen mot en tung vikt som var lättare att hantera, och lägg till en sänkare och en hastighetsregulator.
Mekanismer för tornklockor skapades på denna grund. Spindelmanövrerade klockspel har använts sedan omkring 1340 och har blivit stoltheten för många städer och katedraler.
Uppkomsten av klassisk oscillerande kronometri
Klockornas historia har bevarat för eftervärlden namnen på vetenskapsmän och uppfinnare somgjort det möjligt att skapa dem. Den teoretiska grunden var upptäckten som gjordes av Galileo Galilei, som uttryckte lagarna som beskrev pendelns svängningar. Han är också författaren till idén om mekaniska pendelur.
Galileos idé förverkligades 1658 av den begåvade holländaren Christian Huygens. Han är också författaren till uppfinningen av balansregulatorn, som gjorde det möjligt att skapa ett fickur och sedan ett armbandsur. År 1674 utvecklade Huygens en förbättrad regulator genom att fästa en hårformad spiralfjäder på svänghjulet.
En annan landmärke uppfinning tillhör en Nürnberg urmakare som heter Peter Henlein. Han uppfann huvudfjädern och år 1500 skapade han ett fickur baserat på den.
Parallellt skedde förändringar i utseendet. Till en början räckte det med en pil. Men eftersom klockorna blev mycket exakta krävde de en motsvarande indikering. 1680 lades en minutvisare till, och urtavlan fick den form som vi känner till. På sjuttonhundratalet började de installera en begagnad hand. Första sidan, och senare blev den central.
På 1600-talet överfördes skapandet av klockor till kategorin konst. Utsökt dekorerade bostäder, emaljerade urtavlor, som vid den tiden var täckta med glas - allt detta förvandlade rörelser till en lyxvara.
Arbetet med att förbättra och komplicera instrumenten fortsatte utan avbrott. Ökad körnoggrannhet. I början av 1700-talet började rubin- och safirstenar användas som stöd för balanshjulet och kugghjulen. Detta gjorde det möjligt att minska friktionen,förbättra noggrannheten och öka kraftreserven. Intressanta komplikationer har dykt upp - en evig kalender, automatisk lindning, en kraftreservindikator.
Driften för utvecklingen av pendelur var den engelska urmakaren Clements uppfinning. Omkring 1676 utvecklade han ankarrymningen. Den här enheten var väl lämpad för pendelur, som hade en liten svängningsamplitud.
Quartz
Ytterligare förbättring av instrument för att mäta tid var som en lavin. Utvecklingen av elektronik och radioteknik banade väg för framväxten av kvartsklockor. Deras arbete är baserat på den piezoelektriska effekten. Den upptäcktes 1880, men kvartsklockan tillverkades inte förrän 1937. De nyskapade kvartsmodellerna skilde sig från klassiska mekaniska i otrolig noggrannhet. Eran av elektroniska klockor har börjat. Vad gör dem speciella?
Quartz-klockor har en mekanism som består av en elektronisk enhet och en så kallad stegmotor. Hur det fungerar? Motorn, som tar emot en signal från den elektroniska enheten, flyttar pilarna. Istället för den vanliga urtavlan i en kvartsklocka kan en digital display användas. Vi kallar dem elektroniska. I väst - kvarts med digital indikering. Det förändrar inte essensen.
Egentligen är en kvartsklocka en minidator. Ytterligare funktioner läggs till mycket enkelt: stoppur, månfasindikator, kalender, väckarklocka. Samtidigt ökar inte priset på klockor, till skillnad från mekanik, så mycket. Detta gör dem mer tillgängliga.
Quartz-klockor är mycket exakta. Deras fel är ±15 sekunder/månad. Det räcker att korrigera instrumentavläsningarna två gånger om året.
Väggklockor
Digital indikering och kompakthet är de utmärkande egenskaperna hos den här typen av mekanismer. Elektroniska klockor används ofta som integrerade klockor. De kan ses på instrumentbrädan i en bil, i en mobiltelefon, i en mikrovågsugn och TV.
Som inredningselement kan du ofta hitta en mer populär klassisk version, det vill säga med en pilmarkering.
Elektronisk väggklocka passar organiskt in i interiören i stil med högteknologisk, modern, techno. De lockar främst med sin funktionalitet.
Beroende på typen av display är elektroniska klockor flytande kristaller och LED. De senare är mer funktionella eftersom de är bakgrundsbelysta.
Beroende på typen av strömkälla är elektroniska klockor (vägg och skrivbord) uppdelade i nätverk, strömförsörjt med 220V, och batteri. Enheter av den andra typen är mer bekväma, eftersom de inte kräver ett uttag i närheten.
Gökväggklocka
Tyska hantverkare har tillverkat dem sedan början av 1700-talet. Traditionellt tillverkades gökväggklockor av trä. Rikt dekorerade med sniderier, gjorda i form av en fågelholk, var de dekoration av rika herrgårdar.
En gång i tiden var billiga modeller populära i Sovjetunionen och det postsovjetiska rymden. Under många år tillverkades Mayak-märket gökväggklocka av fabrikeni den ryska staden Serdobsk. Vikter i form av grankottar, ett hus dekorerat med okomplicerade sniderier, papperspälsar av en ljudmekanism - så här kom de ihåg av representanterna för den äldre generationen.
Den klassiska gökväggklockan är en sällsynthet nu för tiden. Detta beror på det höga priset på kvalitetsmodeller. Om du inte tar hänsyn till kvarts hantverk av asiatiska hantverkare gjorda av plast, fantastiska göken göken bara i hemmen av sanna kännare av exotiska klockor. Exakt, komplex mekanism, läderbälg, utsökt snidning på kroppen - allt detta kräver en stor mängd mycket kvalificerad manuell arbetskraft. Endast de mest välrenommerade tillverkarna kan tillverka sådana modeller.
Väckarklocka
Dessa är de vanligaste "rullatorerna" i inredningen.
Väckarklocka är den första extrafunktionen som implementerades i klockan. Patenterad 1847 av fransmannen Antoine Redier.
I en klassisk mekanisk stationär väckarklocka produceras ljud genom att hamra på metallplåtar. Elektroniska modeller är mer melodiska.
Genom utförande delas väckarklockor in i små och stora, stationära och resor.
Bordsväckarklockor är gjorda med separata motorer för urverk och signal. De börjar separat.
Med tillkomsten av kvartsklockor har populariteten för mekaniska väckarklockor minskat. Det finns flera anledningar till detta. Bordsklocka-väckarklocka med kvartsurverk har ett antal klassiska mekaniska enheter framförfördelar: de är mer exakta, kräver inte daglig lindning, de är lätta att matcha till rummets design. Dessutom är de lätta, inte så rädda för stötar och fall.
Mekaniska väckarklockor för handleden kallas vanligtvis för "signal". Få företag tillverkar sådana modeller. Så, samlare känner till en modell som heter "presidentens cricket"
"Cricket" (enligt engelsk cricket) - under detta namn producerade det schweiziska företaget Vulcain klockor med larmfunktion. De är kända för att ha ägts av amerikanska presidenter: Dwight Eisenhower, Harry Truman, Richard Nixon och Lyndon Johnson.
Historien om klockor för barn
Tid är en komplex filosofisk kategori och samtidigt en fysisk storhet som behöver mätas. Människan lever i tiden. Redan från dagis ger programmet för utbildning och uppfostran utveckling av barns tidsorienteringsförmåga.
Du kan lära ett barn att använda en klocka så snart han har bemästrat kontot. Layouter hjälper till med detta. Du kan kombinera en kartongklocka med den dagliga rutinen genom att lägga allt detta för större tydlighet på ett ritpapper. Du kan organisera klasser med delar av spelet genom att använda pussel med bilder för detta.
Klockornas historia för barn i åldern 6-7 studeras i tematiska klasser. Materialet ska presenteras på ett sådant sätt att det väcker intresse för ämnet. Barn i en tillgänglig form introduceras till historien om klockor, deras typer i förr och nu. Då konsolideras den inhämtade kunskapen. För att göra detta, demonstrera principen för driften av den enklaste klockan -sol, vatten och eld. Dessa aktiviteter väcker barns intresse för forskning, utvecklar kreativ fantasi och nyfikenhet. De odlar respekt för tiden.
I skolan, i årskurserna 5-7, studeras historien bakom uppfinningen av klockor. Den är baserad på den kunskap som barnet fått under lektionerna i astronomi, historia, geografi, fysik. På så sätt konsolideras det förvärvade materialet. Klockor, deras uppfinning och förbättring betraktas som en del av den materiella kulturens historia, vars prestationer syftar till att möta samhällets behov. Ämnet för lektionen kan formuleras på följande sätt: "Uppfinnningar som förändrade mänsklighetens historia."
I gymnasiet är det lämpligt att fortsätta studera klockor som accessoar när det gäller mode och inredningsestetik. Det är viktigt att bekanta barn med klocketikett, att prata om de grundläggande principerna för att välja interiörklockor. En av klasserna kan ägnas åt tidshantering.
Historien bakom uppfinningen av klockor visar tydligt generationernas kontinuitet, dess studie är ett effektivt sätt att forma en ung persons världsbild.
