История науки и техники. Материалы и технологии Часть 2

(лучшая видимость). Специалистам известны каменные ба­ рельеф ы , изображ ающие людей той эпохи, к которой отно­

сится Стоунхендж . Возмож но здесь изображ ен один из соз­ дателей монумента.

9.6.4.Механические часы

9.6.4.1.Кто изобрел механические часы

Изобретение механических часов приписывается разным лицам. В частности, изобретателем часов называют монаха и математика Герберта Ориякского (930-1003 гг.), который ввел в

Европе арабские цифры и счет на абаке. В романе М. Булгакова «Мастер и Маргарита» Воланд величает его «известным черно­ книжником». Так и было. Герберт (впоследствии папа Силь­ вестр И) знал больше своих современников, следовательно, он был чернокнижником, за что и был, по-видимому, отравлен. Скорее всего, его часы были водяными. Герберт во время своих поездок по Испании мог знакомиться с принципом действия и устройством различных арабских астрономических приборов и, прежде всего, водяных часов. Совершенно определенно, что в VI в. арабы оснастили часы искусным механизмом, с помощью которого на циферблате каждый час появлялась какая-нибудь кукла. Но водяные часы никогда не показывали точное время. Герберт был автором солнечных часов, изготовленных в 996 г. для города Магдебурга. Однако, ни в одном более позднем ис­ точнике нет упоминания о том, что идеи Герберта кто-либо стал развивать после его смерти.

Изобретателями механических часов называют и других лиц. Во всяком случае, схемы первых башенных часов были различными. С течением времени часы стали сложнее. Можно считать, что изобретение и изготовление часов определенным образом способствовали становлению механики. Очевидно, на­ пример, что зубчатые колеса столь широко распространились в технике во многом благодаря изобретению часов. Производство часов, даже таких крупных и несовершенных, какими были первые образцы, требовало гораздо более высокой точности из­ готовления, чем все прежние машины. Говорят, что современ­ ное машиностроение есть детище от «брака» тонкого мастерст-

ва часовщика с техникой тяжелого машиностроения, приме­ нявшейся строителями водяных мельниц и других мощных дви­ гателей.

У китайцев с начала нашей эры были часы (или действую­ щие астрономические модели), которые приводились в движе­ ние водяным колесом. Одни из них, созданные между 1088 и 1092 гт., имели своеобразное спусковое устройство, которое за­ держивало вращение колеса до тех пор, пока каждый ковш не наполнится доверху, а затем допускало его поворот на опреде­ ленный угол. Однако это приспособление не было настоящим спуском, поскольку вращение колеса определялось главным об­ разом течением воды. Оно весьма отличалось от балансового и шпиндельного спусков европейских часов XIV в. Скольконибудь достоверных данных о том, что изобретения Китая по­ влияли на развитие часовых механизмов в Европе, не имеется, хотя такая возможность и не исключена.

В Европе Виллард де Гонкур описывал (приблизительно в 1250 г.) грубое спусковое устройство, позволявшее фигурке ан­ гела всегда показывать рукой на солнце. Но это опять же мало напоминает шпиндельный спуск.

Равномерность хода механических часов, приводимых в движение подвешенной гирькой, зависит от спуска («сторож­ ка»), который через определенные промежутки времени преры­ вает движение часового механизма. Происхождение этого уст­ ройства еще туманнее, чем в случае подавляющего большинст­ ва средневековых изобретений.

В современных механических часах используется пружин­ ный двигатель. В старинных часах двигателем была гиря. И сейчас еще таких часов достаточно. Прототипом первых часов многие считают колодец с воротом. Ворот - это вал, на который намотана веревка: один конец веревки прикреплен к вороту, а к другому привязано ведро. Вращая ворот за рукоятку, вы под­ нимаете ведро с водой. Но стоит вам упустить ведро, которое вы только что с трудом подняли, как оно стремглав полетит вниз, разматывая веревку и заставляя ворот и рукоятку с беше­ ной скоростью вращаться. Возможно, что для изобретателя ча­ сов с гирей образцом послужил именно колодец с воротом. Ведро напоминает гирю, а вращающаяся рукоятка - стрелку. 142

Для обеспечения равномерности движения стрелки было при­ думано приспособление - регулятор. Такой регулятор есть во всех механических часах: и в грузовых, и в пружинных.

Гиря, опускаясь, заставляет вращаться не только вал, но и соединенное с ним зубчатое колесико. Чтобы затормозить вра­ щение этого колесика, рядом с ним расположена ось с двумя лопаточками. Одна лопаточка попадает в какой-то момент меж­ ду двумя зубцами колесика. Зубец, которому лопаточка мешает пройти, толкает ее вперед. От этого ось поворачивается на полоборота, и нижняя лопаточка застревает между двумя другими зубцами. А для того, чтобы колесику не так-то легко было вра­ щать вертушку, на верхний конец оси насажен брус с двумя грузиками. Заставив гирю вращать вертушку да еще брус с гру­ зиками, можно обеспечить ее медленное и равномерное опуска­ ние (небольшими толчками).

Первые часы по сравнению с современными были очень просто и грубо сделаны, и поэтому показывали время не очень точно. У них была только одна стрелка - часовая. Заводить их приходилось по нескольку раз в день, поэтому часовщик дол­ жен был жить в башне с часами, чтобы следить за механизмом. Цифры на циферблате показывали от 1 до 24, а не так, как сей- час-до 12. Один час они били после захода солнца, а 24-на за­ ходе следующего дня. В старину началом суток считалась не полночь, как теперь, а время захода солнца. Позже стали разме­ чать циферблат, повторяя цифры от 1 до 12 два раза - для ночи и для дня. Но через некоторое время стали делать часы с при­ вычным сейчас счетом.

Согласно некоторым документам, часы появились в Англии около 1286 г., во Франции - около 1300 г., в Италии - около 1335 г. Известно, что впервые механические часы зарегистри­ рованы в документах в 1320 г. Однако эти первые известные нам часы, кстати, современники Данте Алигьери (башенные ча­ сы упоминаются в «Божественной комедии») уже представляли образец высокого мастерства: довольно сложный механизм воспроизводил движение планет и Луны. По мнению Лэндса [35], механические часы родились около 1250 г. Именно к это­ му времени относятся первые упоминания о профессии часов­ щика, а в записях церковных расходов появляется статья, пре­

дусматривающая оплату мастеру, ремонтирующему башенные часы. Первоначально их роль сводилась к тому, чтобы созывать своим боем на молитву (что же это за часы без боя?). Появление механических часов вызвало серьезные изменения в жизни лю­

дей.

По церковным колоколам горожане распределяли в Париже свой день. Сапожники, обойщики, суконщики, позументщики кончали работу с первым ударом к вечерне. Булочники пекли хлеб до заутрени. Плотники кончали работу с первым ударом большого колокола церкви Нотр-Дам. В восемь часов вечера летом и в семь часов зимой колокола давали сигнал: туши свет. И все поспешно тушили лампы и свечи и ложились спать.

Часы, о которых до нас дошли лишь косвенные сведения, были признанными шедеврами, предметом гордости церквей и монастырей. Так, до нашего времени дожил часовой механизм собора в Солсбери, построенный в 1386г. Он состоит из двух серий колес, приводимых в движение гирями: одной для указа­ ния времени, другой для боя. Самые старые документы о меха­ нических часах, содержащие описание и чертеж, опубликованы в одиннадцати различных рукописях, одна из которых принад­ лежит создателю часов профессору астрономии и медицины Джованни де Донди из Падуи. Он закончил сооружение часов в 1364 г. после 16 лет труда.

Одни из первых появились башенные часы в Англии (1286 г.). Король Эдуард Первый велел поставить большие часы на Вестминстерской башне в Лондоне, над зданием парламента. Это высокая четырехугольная башня с остроконечным куполом, которая возвышается над всеми окрестными зданиями, как ве­ ликан над карликами. Триста шестьдесят ступеней ведут наверх к Большому Тому - так прозвали англичане свои первые часы. Четыре века подряд Большой Том без устали отбивал время. В туманные лондонские дни старая башня как маяк среди моря рассылала во все стороны свои глухие тревожные сигналы. По­ том место Большого Тома заняли другие часы - Большой Бен.

Шалость Большого Тома

Однаж ды Большой Том Вестминстера, вероятно забыв,

что он не маленький Том, пошалил. П равда, эт а шалость спас­ ла жизнь человеку. Дело было так. У королевского дворца в Лондоне стоял часовой. Опершись о мушкет, он думал о том, что ночь холодна и туманна и что сменят его еще не скоро. Вдруг ему послышались приглушенные голоса. Он поднял голову и стал прислушиваться, пристально вглядываясь в темноту. Улицы тогда не освещались, и разглядет ь что-либо было т руд­ но. Часовой сделал несколько шагов вдоль дворца, но шум боль­ ше не повторялся. В это время раздался бой часов на Вестмин­ стерской башне. Большой Том был другом нашего мушкетера. Удары его колокола, казалось, сокращали время, которое тяну­ лось томительно медленно. Часовой принялся высчитывать удары, отстукивая их прикладом. На этот р а з Большой Том был в шутливом настроении - к двенадцати ударам он приба­

вил еще тринадцатый. На другой день часовой был арестован. Оказалось, что накануне в полночь из покоев королевы было по­ хищено драгоценное ожерелье. Часового обвинили в том, что он спал на посту и потому не слышал, как воры проникли с ули­ цы во дворец. Плохо пришлось бы бедняге, если бы ему не уд а ­ лось доказать, что в полночь он не спал. Но, к счастью, он во­ время вспомнил тринадцать ударов Большого Тома. Послали за часовщиком, который жил в Вестминстерской башне. Тот подтвердил, что действительно в полночь часы пробили три­ надцать раз. Против такого доказательства ничего нельзя было возразить, и муш кетера освободили. Так Большой Том спас своего друга.

Вскоре появились и в других городах Европы башенные ча­ сы. Карл Пятый, король Франции, выписал из Бургундии часо­ вого мастера Генриха де Вика, которому поручил поставить ча­ сы на башне королевского дворца в Париже. Восемь лет рабо­ тал над постройкой часов мастер. За то, что он присматривал потом за часами, ему было положено жалованье - шесть су в день - и отведено помещение в той же башне, где находились часы.

Через несколько лет другой мастер - француз Жан Жуванс построил часы для одного из королевских замков. На них име­ ется надпись: «Карл Пятый, король Франции, поставил меня с помощью Жана Жуванса в лето тысяча триста восьмидесятое» Жан Жуванс и Генрих де Вик-вот немногие из первых часов­ щиков, имена которых дошли до нас.

Жакемар и его жена

В городе Диж он во Франции много лет лсивет знаменитая чета: Ж акемар и его жена. Ж акемар - это человек средних

лет, в широкополой шляпе и с трубкой в зубах. А ж ена его ни­ чем не отличается от крест ьянок кот орые съезж аются в Диж он из окрестных деревень в базарные дни. И все ж е Ж акемары известны во всем мире. В их честь написана поэма в сти­

смотреть иначе, потому что Ж акемары никогда не спускают ­ ся с высокой башни с часами, в которой они живут. А взобра­ лись они так высоко для того, чтобы каж дый час ударят ь м о ­ лоточками, кот орые у них в руках, по большому гулкому коло­ колу.

Поставили здесь Ж акемаров давно-одновременно с часами Генриха де Вика. И говорят, что прозвали их так по имени ча­ совщика Ж акемара, который их сделал из бронзы. П озлее у них появился крошечный младенец, который отбивает четверти часа.

Шли годы и столетия. В больших и малых городах появи­ лись часы с колоколами, или куранты. Устройство некоторых из них напоминает уст ройст во музыкальных ящиков. Часовой механизм поднимает молоточки вроде тех, что в рояле, и по­ том опускает их. Молоточек падает на колокол и заставляет его звучать.

Были куранты и другого уст ройст ва - с клавишами. На них

играли так лее, как мы играем на рояле. Колокола подбираются так, что при ударе один издает звук «до», другой «ре», третий «ми» и т.д. На этих колоколах мож но играть всевозмолсные песенки. Бывали куранты с тридцатью и далее сорока колоко­ лами.

Одно время они были в большой моде, особенно в Голлан­ дии. Вероятно, оттуда Петр I и вывез свое пристрастие к ним. На многих петербургских церквях были установлены ку­ ранты, выписанные из-за границы за большие деньги. Так как в России с ними не умели обращаться, приходилось выписывать и курантных маст еров - «колокольных игральных музыкан­

тов», как их называли русские.

Во многих европейских городах на старинных башнях р а ­ туш и сейчас продолж ают трудиться замечательные куран­

ты, собирающие толпы туристов.

Биг-Бен, или Большой Бен, - самые большие часы в Лондо­ не. Помещены они на Вестминстерской башне, там, где когдато жил их предок Большой Том. У Большого Бена четыре ци­ ферблата, по одному с каждой стороны четырехугольной баш­ ни. Поперечник циферблата - 8 м. Минутная стрелка - 3,5 м в длину. Человек рядом с ней - все равно что муравей рядом со спичкой. Каждая цифра-в три четверти метра. Маятник весит больше, чем трое взрослых мужчин, - 200 кг. Минутная стрелка движется прыжками в 15 см. Вот какой великан Биг-Бен!

В Нью-йоркском порту установлены гигантские часы с двумя циферблатами, из которых один обращен к морю, а дру­ гой - в сторону города. Диаметр каждого циферблата - 12 м, высота каждой цифры - 2 м, длина больших минутных стрелок - 5 м и часовых - 4 м. Стрелки освещаются при помощи мощ­ ных прожекторных фонарей. В подзорную трубу можно видеть часы с моря с расстояния в 2 мили.

Первые механические часы были огромными башенными часами, гири которых весили несколько десятков пудов. Про­ шло много лет, прежде чем часы уменьшились до размеров стенных, настольных и карманных. Большому Тому было уже двести лет, когда по повелению короля Франции Людовика XI (1423-1483 гг.) были изготовлены первые переносные часы. Были они все же не очень маленькими. Во время путешествий короля ящик, в котором помещались часы, навьючивался на спину лошади, Специальный конюх, Мартин Герье, должен был за пять су в день ухаживать за лошадью и за часами. Повидимому, он был мастер и по той и по другой части и никогда

не путал своих обязанностей и не пробовал кормить часы овсом или заводить лошадь.

9.6.4.2. Карманные часы

Около 1500 г., наконец, появились карманные часы. Изо­ брел их часовой мастер немецкого города Нюренберга Петер Генлейн. Говорили, что он еще мальчиком удивлял всех своими способностями. И в самом деле, задача была под силу только очень способному человеку.

Самая большая трудность была в том, чтобы заменить гири каким-нибудь другим двигателем. Петер Генлейн приспособил для этого пружину. В глубине механизма карманных часов раз­ мещается круглая плоская коробочка, сделанная из латуни. Это «барабан», домик, в котором помещается двигатель часов - пружина. Один конец пружины - внутренний - неподвижен; он прикреплен к оси, на которой сидит барабан. Другой - наруж­ ный - прикреплен к стенке барабана. Чтобы завести часы, надо вращать барабан и тем самым закручивать пружину. Как только мы предоставили пружину самой себе, она начинает разворачи­ ваться, наружный кончик ее возвращается на прежнее место, а вместе с ним и барабан делает столько же оборотов назад, сколько раньше сделал вперед. Несколько зубчатых колесиков передают вращение барабана стрелкам - так же, как в часах с гирей. Для того чтобы замедлить разворачивание пружины, Пе­ тер Генлейн воспользовался примерно таким же механизмом, какой делали в больших часах.

Стрелка была только одна. Часового стекла не было. Над каждой цифрой - шишечка, для того чтобы в темноте можно было узнать, который час. Шишечки нужны были еще вот по­ чему. В старину считалось очень невежливым смотреть на часы, находясь в гостях. Если вы взглянете на часы, хозяева могут подумать, что они вам надоели. Поэтому, когда гость собирался уходить, он опускал руку в карман своего камзола и незаметно нащупывал стрелку и шишечку, около которой она стояла. У первых карманных часов стекла не было. Оно появилось только в начале XVII в. Головка часов сначала служила только для подвешивания, а заводили часы не головкой, а ключом.

Первые карманные часы были названы нюренбергскими яйцами, хотя на самом деле они имели форму не яйца, а круг­ лой коробочки. Но очень скоро часам стали придавать самую разнообразную форму. Тут были и звезды, и бабочки, и книги, и сердца, и лилии, и желуди, и кресты, и мертвые головы. Часы эти были часто украшены миниатюрными картинами, эмалью, драгоценными камнями. Такие красивые игрушки жаль было прятать в карман, и поэтому их стали носить на шее, на груди и даже на животе. Некоторые щеголи носили двое часов - золо­ тые и серебряные, чтобы все видели, как они богаты. Носить часы в кармане считалось неприличным.

Часовые мастера настолько виртуозно и искусно выполняли свою работу, что им удавалось делать совсем крошечные часи­ ки, которые носили в виде серег или вместо камня в перстне. У королевы датской, которая вышла замуж за английского короля Якова Первого, было кольцо со вделанными в него часиками. Эти часики отбивали время, но не с помощью колокольчика, а маленьким молоточком, который тихонько ударял по пальцу. Удивительно, какие чудесные вещи вылупились из грубых нюренбергских яиц! Сколько искусства нужно было, чтобы сде­ лать такой перстень! Ведь в то время вся работа производилась руками.

Сейчас, когда часы изготовливают машинным способом, мастерам приходится только собирать отдельные части, изго­ товленные машинами. В их распоряжении всевозможные то­ карные станочки, машинки для нарезания зубцов и т.д. Не муд­ рено, что часы сейчас дешевы и доступны всем. Но 400-500 лет назад сделать часы более или менее хорошие было нелегко, и часы стоили очень дорого.

Карманные часы с боем были не всегда удобны. Они били каждые полчаса, и звон их, говорят, мешал разговору. Возмож­ но, что именно поэтому они вышли из употребления. Позже двум английским часовщикам удалось сделать часы, которые били только тогда, когда нажимали головку.

Особенно ценились «часы с репетицией» работы знамени­ того Бреге (Abraham Louis Breguet) родом из Швейцарии. При нажатии на головку, раздавался необыкновенно мелодичный звон. Маленькие молоточки отбивают сначала часы, потом чет­

верти и, наконец, минуты. Невольно вам начинает казаться, что этот тихий, печальный звон доносится откуда-то из другой страны, с колоколен сказочного города, от которого вас отделя­ ет только золотая крышка часов.

Луи Бреге (иногда пишут Брегет) (1747-1823 гг.), один из представителей знаменитой французской семьи, был выдающим­ ся часовщиком. За свое мастерство и большие заслуги в усовер­ шенствовании часовых механизмов он был избран членом Па­ рижской Академии наук. Бреге создал лучшие для своего време­ ни хронометры и ряд точных физических приборов. Часы его ра­ боты описаны А.С. Пушкиным в «Евгении Онегине»

Онегин едет на бульвар И там гуляет на прост оре,

Пока недремлющий брегет

Не прозвонит ему обед.

Современный механизм завода часов и перевода стрелок был изобретен только в 1835 г. парижским часовщиком Рай­ мондом Берто.

9.6.4.3.Гпавные московские часы

Встарой Москве тоже был свой Большой Том - часы на Спасской башне в Кремле. Первые московские часы были изго­ товлены монахом Лазарем Сербиным в 1404 г. по заказу князя Владимира Дмитриевича, сына Дмитрия Донского. Этот инок прибыл в Москву с Афона, где находилось несколько право­ славных монастырей, распространявших взантийскую культуру среди славян. Часы были установлены на одной из башенок бе­ локаменного Кремля, недалеко от того места, где сейчас нахо­ дится Благовещенский собор. Они эти были устроены особен­ ным образом. Обыкновенно в часах вращается стрелка, а ци­ ферблат остается неподвижным. Тут было наоборот: циферблат вращался, а неподвижной оставалась стрелка. Да и стрелка бы­ ла диковинная: в виде маленького солнца с лучами, которое бы­ ло укреплено на стене над циферблатом. В довершение всего, на циферблате было обозначено не двенадцать часов, как обыч­