Читать книгу "Часы и время - Генадий Черненко"

Каждые 15 минут раздается перезвон. Каждый час — перезвон и бой часов. После боя в полдень и в 6 часов вечера звучит гимн Российской империи «Боже царя храни», в остальные же часы — мелодия «Коль славен Господь», сочиненная известным русским композитором Д. С. Бортнянским.

Забытое изобретение

Первым, кто догадался заменить билянец маятником, был великий итальянский художник, изобретатель и ученый Леонардо да Винчи. Об этом стало известно из его рукописей и рисунков, найденных не так давно. Однако нет никаких свидетельств того, что Леонардо изготовил свои часы. Видно, он только собирался их делать, но что-то ему помешало. А потом его рукописи и чертежи затерялись, и маятниковые часы пришлось изобретать снова.

Сделал это более 60 лет спустя после смерти Леонардо да Винчи его соотечественник и тоже великий ученый Галилео Галилей. На изобретение часов Галилея навела, можно сказать, случайность.

Однажды, еще в молодые годы, при богослужении в Пизанском соборе он обратил внимание на люстру, которую, вероятно, качнул поток воздуха. Наблюдательному юноше показалось, что продолжительность движений люстры остается постоянной. Он нащупал пульс у себя на руке и по его биению попытался измерить продолжительность качаний.

Великий ученый, изобретатель и художник Леонардо да Винчи

Рисунок Леонардо да Винчи, изображающий часовой механизм

Так и оказалось: каждый ход люстры-маятника, имел одну и ту же длительность. Позже Галилей установил: эта длительность или, как говорят физики, период колебаний, нисколько не зависит от массивности маятника, а лишь — от его длины. Чем он короче, тем меньше времени занимает каждое колебание.

Только в конце жизни на вилле Арчетри (близ Флоренции) осужденный инквизицией за признание учения Коперника и едва не отправленный на костер Галилей смог заняться созданием давно задуманных им часов. Близкий друг ученого Вивиани вспоминал: «В один из дней 1641 года, когда я находился на вилле Арчетри, Галилей поделился со мной своими мыслями о возможности присоединить маятник к часам».

Но старый ученый (ему шел уже 78 год), ослепший и потерявший силы, не смог закончить начатую работу. Он попросил сделать это своего сына Винченцо. Вскоре Галилей умер. Винченцо выполнил просьбу отца, сделал модель часов, но судьба ее оказалась печальной.

Великий итальянский ученый Галилео Галилей

Механизм маятниковых часов Галилея

Сын ученого Винченцо Галилей показывает модель маятниковых часов своего отца

Винченцо ненадолго пережил своего гениального отца. Перед смертью в приступе тяжелой душевной болезни он уничтожил часы, и много лет о них никто ничего не знал.

Потерянное первенство

Не знал о часах Галилея и голландский ученый Христиан Гюйгенс. В 1658 году (через 16 лет после смерти Галилея) в Гааге вышла его небольшая книжка под коротким названием «Часы». В ней Гюйгенс писал об изобретенных им маятниковых часах. И только эта небольшая книжка была издана, как возникла неприятная шумиха.

Вивиани (его имя уже упоминалось) заявил, что первенство в изобретении часов с маятником принадлежит вовсе не Гюйгенсу, а Галилею, который на много лет опередил голландца.

Маятниковые часы Христиана Гюйгенса со шпиндельным ходом

Гюйгенс был честным человеком и не стал отрицать первенство Галилея. Когда один французский ученый прислал ему рисунок галилеевских часов, он написал в ответ: «Вы доставили мне большое удовольствие, переслав чертеж часов, начатых Галилеем. Я вижу, что они имеют маятник, однако он применен не так, как у меня».

Гюйгенс заверял, что маятниковые часы создал совершенно самостоятельно, «руководствуясь только своим собственным умом и ничем другим», да и по устройству они сильно отличаются от часов Галилея. Он может лишь гордиться тем, что вслед за великим Галилеем пришел к той же мысли.

Хотя Гюйгенс и потерял первенство, все равно его заслуги в часовом деле, в науке о часах огромны. После него началась новая страница в истории часов.

Но каково же было устройство часов Гюйгенса?

Знаменитый голландский ученый Христиан Гюйгенс

Они, как и часы с билянцем, имели коронное колесо (только расположенное иначе, горизонтально) и шпиндель с палетами. При качании маятника связанный с ним шпиндель своими палетами так же то задерживал, то отпускал коронное колесо на один зубец, получая в ответ толчок. Это не позволяло мятнику остановиться. А вращение коронного колеса передавалось другим шестеренкам и стрелкам. Двигателем же часов по-прежнему служила гиря, подвешенная на цепочке.

Суточная погрешность часов Гюйгенса не превышала десяти секунд, но оказалось, что можно сделать и лучше. Английский ученый Роберт Гук предложил анкерный ход — более точный, чем шпиндельный. Над зубчатым ходовым колесиком Гук поместил анкер, деталь, напоминающую маленький якорь. Соединенный с маятником, он тоже раскачивался и, цепляясь за зубцы ходового колеса, регулировал его движение. А в ответ, получая от зубцов толчки, сам раскачивал маятник.

Английский ученый Роберт Гук, автор многих изобретений и открытий

Часовой механизм с анкером, изобретенный Робертом Гуком

Загадки времени: Невидимая река

В 1665 году в Англии началась страшная эпидемия чумы, и молодой ученый Исаак Ньютон, только что окончивший колледж при Кембриджском университете, был вынужден на полтора года уехать в родное местечко Вулсторп. Но это время невольного уединения стало самым счастливым и плодотворным в его жизни. Он занимался то механикой, то оптикой, то математикой. И во всем его ждали успех и великие открытия.