Измерение времени. Часы

 

 

Порой часы обманывают нас,

Чтоб нам жилось на свете безмятежней.

Они опять покажут тот же час,

И верится, что час вернулся прежний.

 

Обманчив дней и лет круговорот:

Опять приходит тот же день недели,

И тот же месяц снова настаёт —

Как будто он вернулся в самом деле.

 

Известно нам, что час невозвратим,

Что нет ни дням, ни месяцам возврата,

Но круг календаря и циферблата

Мешает нам понять, что мы летим.

 

С. Маршак

 

 

Часы: от солнечных до квантовых.

 

В своих лекциях по физике известный учёный Р. Фейнман так и говорит:

 

«Дело не в том, как дать определение понятия «время», а в том, как его измерить».

 

Механизмы и приборы, используемые для измерения времени, называют часами. По мере того как совершенствовались используемые человеком технические средства и ускорялись темпы жизни, требовалось изобретать всё более и более точные часы. Когда-то время определяли исключительно по движению Солнца и Луны (рис. 38). Использование солнечных часов имело существенный недостаток – ими можно было пользоваться только днём, да и то в солнечную погоду. Поэтому ещё в глубокой древности были изобретены механические устройства, позволявшие измерять отрезки времени вне зависимости от астрономических явлений (рис. 39). Одними из первых таких конструкций были клепсидры – водяные часы, измерявшие время по скорости вытекания воды. Клепсидры появились в Древнем Вавилоне и Египте более 3,5 тыс. лет назад.

 

Рис. 38. Солнечные часы – одно из первых устройств, позволяющих определять время

 

В Древней Греции изобретателем клепсидр считали Ктезибия из Александрии. В его устройстве вода равномерно поступала в сосуд, на поверхности которого находился поплавок. На поплавке была установлена фигурка с указкой в руке.

 

Рис. 39. Различные конструкции часов, позволяющие измерять время независимо от времени суток и погоды: А – водяные часы; Б – маятниковые часы; В – песочные часы; Г – песочно-водяные часы; Д – огневые часы;Е – будильник; Ж – башенные часы

 

Рядом находилась пластинка, на которую были нанесены деления, соответствующие определённому часу. Фигурка постепенно поднималась вместе с водой, и указка показывала, который час.

Одновременно с клепсидрами использовали песочные часы, но они получили меньшее распространение, потому что песок гораздо тяжелей воды и сыплется не так равномерно, как течёт вода. Клепсидры же, постоянно усовершенствуясь, получили популярность в Византии, а затем проникли в Западную Европу, где служили украшением городских площадей вплоть до XVIII в.

 

Таблица 4