Как назывались водяные часы в античные времена

Из истории водяных часов

Библиографическое описание: Абакумов К. Д., Левашова Л. А. Из истории водяных часов // Юный ученый. — 2017. — №4. — С. 81-84. URL: http://yun.moluch.ru/archive/13/1017/ (дата обращения: 01.10.2018).

Мы с бабушкой очень любим смотреть старые фильмы-сказки. Как и все девчонки, она верит в принцев и чудеса, поэтому самой лучшей сказкой считает «Золушку». Но я прощаю ей эти слабости и с удовольствием смотрю старое кино. А тут меня заинтересовала одна реплика, когда король всех гостей отправил в сказочную страну, то в конце этого путешествия звучало: «Ваше время истекло»...

Мне стало интересно, а почему так говорят? Потом бабуля еще добавила несколько выражений: «годы текут», «текущий момент», «река времени». Что же общего между водой и временем? Чтобы ответить на возникшие вопросы, нужно было провести исследование.

Речь пойдет о способе измерения времени. Следовательно, водяные часы — объект изучения. Цель работы — показать отражение истории водяных часов в русском языке и изобретениях.

Решая поставленные задачи, я сначала собрал, изучил и обобщил информацию, чтобы познакомиться с историей появления водяных часов, затем составил словарик крылатых выражений по теме исследования, подготовил материалы в рубрику «Клепсидра: изобретения» и, наконец, провел эксперимент, чтобы обосновать, почему такой вид часов мало используется в современной жизни.

Водяные часы или клепсидра — прибор, в котором движение воды, скрытой в корпусе, используется для измерения времени. [1] Самым старым водяным часам около полутора тысяч лет. Они были найдены в древнем Египте. На алебастровой чаше высечена шкала с двенадцатью делениями. Мера часа — толщина пальца (18,75 мм). Части назывались «часы истечения» и «часы пребывания». Время истекало по капле из отверстия в дне сосуда или же наполняло его.

Рис. 1. Клепсидра из египетского храма Карнака (14 век до н. э.)

Независимость от астрономических явлений позволяла пользоваться клепсидрой ночью, когда не было возможности определять время по солнечным часам. Конструкция могла показать лишь, сколько времени прошло с конкретного момента, поэтому в античном мире часто использовалась, например, в суде для ограничения времени выступления говорящих. Специальный служитель стоял у клепсидры и оповещал, когда вода полностью выливалась из сосуда. «Ваше время истекло», — такими словами прерывалась речь выступающего. Городская стража использовала водяные часы для определения момента смены караула. [4, 5, 6]

Обобщающая таблица, приведенная ниже, дает возможность сделать вывод о популярности и востребованности водяных часов в Древнем мире. Так, в Египте, Вавилоне и в Древней Греции вода по капельке вытекала из отверстия в сосуде. В Китае и Индии, наоборот, жидкость постепенно набиралась в пустой сосуд определенной формы.

Что свидетельствует еще и о двух видах конструкций клепсидры и, соответственно, о различных способах указания времени.

Таблица 1

Клепсидра во времена античности и Древней Руси

Страна	Период	Описание
Древний Вавилон	В 16 в. до н. э.	Цилиндрический сосуд, наполненный водой, с отверстием в нижней части, через которое и вытекала. Единица отсчета — пустой сосуд — об этом жителям громогласно сообщали глашатаи. Итак, несколько раз в течение дня.
Древний Китай	с 2500 года до н. э.	Четыре медных сосуда были расположены один под другим лесенкой и соединены желобками. По ним вода переливалась из одного в другой. Деревянная линейка, прикрепленная к самому нижнему сосуду, поднималась по мере наполнения его водой, указывала час. Когда в нижнем сосуде вода доходила до краев, ее переливали в верхний. Специальные люди следили за тем, чтобы вовремя налить новую воду в верхнюю чашу.
Древняя Индия	300 лет до н. э.	«Погружаемые» водяные часы. В широкую емкость, наполненную водой, устанавливали меньший по размеру пустой сосуд с отверстием в дне. Его заполнение — единица измерения времени.
Древняя Греция	с V века до н. э.	Простейшая клепсидра представляла собой сосуд (или несколько сосудов) со специальными отверстиями, предназначенный для исчисления времени по количеству вытекавшей воды.
Древний Рим	157 г. до н. э.	Конструкция постоянно совершенствовалась, служила украшением во дворцах богатых римлян. Архитектор Витрувий (I в. до н. э.), например, описывает часы уже со стрелкой и циферблатом.
Древняя Русь	988 г. н. э.	Водяные часы назывались «гидрологий». Появились вместе с христианством и использовались в церковных обрядах.

Эксперимент. В рамках исследования я решил сконструировать клепсидру — похитительницу воды, как называли ее древние греки, в домашних условиях и из подручных средств. Мы с папой взяли 2 пластиковые бутылки. Отрезали дно у одной из них, продырявили крышку и поместили в другую бутылку, большего размера, которая устойчиво стояла на столе. (Рис. 2)

Рис. 2.

На верхнюю часть конструкции приклеили полоску бумаги, чтобы делать замеры времени. Затем налили воду и по ее уровню выставили (Рис. 2) первую отметку «0». Засекли время и отмечали каждую минуту.

Разметка получилась неравномерной, потому что так текла вода. Чем больше ее было в бутылке, тем быстрее она вытекала за одну минуту. Чем меньше жидкости оставалось, тем менее стремительным был поток. (Рис. 3)

Рис. 3.

Таким образом, верхний сосуд должен быть в форме конуса, тогда вода будет вытекать более равномерно. Воды двухлитровой бутылки хватило только на 6 минут. Подливать ее каждый раз в течение такого короткого отрезка времени очень неудобно, поэтому водяные часы непрактичны в использовании.

Словарик исследователя.

Текущий.

Текущим называют то, что происходит в настоящее время или относится к настоящему времени. Например: На текущий момент его жизнь складывалась неплохо.

Я буду держать вас в курсе текущих событий. [3, с. 1338]

Река времени.

«Время всегда сравнивали с рекой. Действительно, ничто так точно не отражает наше ощущение времени, как выражение «время течет». В этот поток времени вовлечены все события. Тысячелетний опыт человечества показал, что поток времени неизменен. Его нельзя ни ускорить, ни замедлить. И уж, конечно, его нельзя обратить вспять». [7]

Женщины очень не любят выражение «годы текут», им кажется, что они выглядят хуже с течением времени, но, с моей точки зрения, это не так, поэтому бабушка напрасно огорчается, глядя в зеркало. Она самая молодая и самая красивая!

Когда я выяснил, что обозначают выражения, связанные с водой и временем, и подобрал материалы в рубрику об усовершенствованиях водяных часов со времени основания и до наших дней [2, 4, 5, 6, 7], подошло к концу мое исследование.

Теперь хотелось бы узнать всю историю часов, которые являются для меня знакомыми незнакомцами, но это тема уже следующей работы.

Клепсидра: изобретения.

− Знаменитый философ Платон построил клепсидру, которая в определенный час созывала учеников на занятия, издавая звон. Так появился первый школьный звонок.

− Леонардо да Винчи сконструировал водяной будильник: «Когда из клепсидры натечет столько воды, сколько помещается в противоположной чаше весов, то последняя, приподнимаясь, изливает свою воду в первый сосуд, который, так как вес воды в нем удвоился, с силой приподнимает ноги спящего. Он просыпается...»

− В начале IX в. халиф абассидов Гарун-аль-Рашид подарил императору Карлу Великому самую великолепную из всех известных клепсидр. Она была сделана из дамасской позолоченной бронзы и обладала очень остроумным механизмом. Прибор имел часовой циферблат и каждый час провозглашали звуковым ударом металлического шара, который выскакивал на декоративную решетку. В полдень у этих часов открывались ворота и из них выезжали рыцари.

− В 2010 году в США появились наручные водяные часы, точность хода которых гарантируют до10 лет. Несколько капель соленой воды пускается в специальное отверстие, и отсчет времени начался, а его показания доступны.

− 13-ти метровый хронометр в 3 этажа — это клепсидра работы французского ученого Bernard Gitton находится в Берлине (Германия), в «Европа-центре».

Таким образом, водяные часы сыграли немало важную роль в овладении человеком навыками измерения времени и оказали существенное влияние на развитие конструирования соответствующих приборов.

Литература:

Гладкий В. Д. Древний мир. Энциклопедический словарь. — М.: Центрполиграф, 1998 г. В 2-х томах. Т. 1. – 510 с. (Серия «Школьная энциклопедия».)
Кулишова О. В. Энциклопедия «Всемирная история». Клепсидра. http://w.histrf.ru/articles/article/show/kliepsidra_dr_ghriech_klepsudra_ot_klepto_krast_i_dor_voda
Толковый словарь русского языка. Под редакцией Д. В. Дмитриева. — М.: АСТ, 2003. — 1578 с. — (Словари Академии Российской).
Черненко Г. Т. Часы и время: школьный путеводитель. — Санкт-Петербург: Балтийская книжная компания. — 2009. — 96 с.
Водяные часы. Классная физика для любознательных. http://class-fizika.narod.ru/tshwod.htm
Водяные часы. http://world-clock.narod.ru/voda.html
Река времени. Астрономический сайт. http://cosmoportal.net/article/a-11.html

Социальные комментарии Cackle

История изобретения и развития часов

Первые примитивные понятия для измерения времени (сутки, утро, день, полдень, вечер, ночь) древним людям подсознательно подсказала регулярная смена времени года, смена дня и ночи, перемещение Солнца и Луны по небесному своду. Время шло. Способы измерения времени постепенно совершенствовались. Длительный период люди обходились календарным измерением времени, подсчитывая количество истекших или предстоящих суток. Примитивными приспособлениями для отсчета времени были ремешок с узелками и дощечка с зарубками. Ежесуточно делая зарубку, человек мог подсчитать количество прошедших дней; развязывая каждый день по узелку, можно было определить число оставшихся суток до какого либо ожидаемого события.

С древних времен смена дня и ночи(сутки) служили единицей измерения относительно небольших интервалов времени. Положение Солнца на небе использовалось в качестве той часовой стрелки, по которой люди определяли время в дневную часть суток. Именно движение солнца легло в основу солнечных часов, которые появились примерно 5,5 тысяч лет назад. Принцип действия солнечных часов основан на движении тени, отбрасываемой неподвижным ориентиром в течение дня.

Солнечные часы состоят из указателя, отбрасывающего тень и играющего роль стрелки, а так же циферблата с нанесенными на него делениями, обозначающими часы суток. Перемещение стрелки-тени, отражающей суточное вращение Земли, позволяет определять время.

Солнечные часы - «Гномон»

Солнечные часы - простейший прибор для отсчета времени, их принято называть древним греческим именем — Гномон.

По таким часам можно было определить время с точностью до часа. Конечно, пользоваться такими часами можно было только в светлое время суток. Первые гномоны были сложными архитектурными сооружениями в виде высоких обелисков, охваченных полукружием каменных столбов которые и являлись ориентиром для определения времени. Затем солнечные часы стали более совершенны, уменьшились в размерах, получили штриховую шкалу. Были известны даже карманные солнечные часы. Многие из первых часов прослужили долго и верно человеку, но появлялись новые, более удобные модели. Основным недостатком солнечных часов была абсолютная бесполезность в пасмурный день или в ночное время. Попытки измерения ночного времени привели к созданию огненных часов.

Огненные часы

Огненные (огневые) часы измеряли время по количеству масла сгоревшего в лампе, или воска в свече. Распространенность огненных часов была столь велика, что единицей измерения времени стала свеча. На вопрос: - «Который час?» следовал ответ: - «Две свечи»; что соответствовало примерно трем часам ночи, поскольку вся ночь делилась на три свечи. Такие часы были дешевы и удобны, но неточны. Именно в эти годы был впервые изобретен будильник. Естественно он был огненным. Недостатком таких часов была нерентабельность их применения в дневное время суток, а кроме того, точность их показаний была низка из-за различной скорости выгорания масла и воска у разных ламп и свечей.

Водяные часы - «Клепсидра»

На смену солнечным и огненным часам 2500 лет назад пришли водяные часы. Они были более точны и совершенны. Эти часы надежно работали и днем и ночью. Устройство их было простым: сосуд с отверстием в днище и делением на стенках, по которым можно следить за падением уровня воды. Сосуд изготавливался, как правило, из металла, глины или стекла, наполнялся водой, которая медленно, по капле, вытекала, понижая уровень воды, а деления на сосуде определяли который час.

Водяные часы быстро стали популярны. Их использовали как в домашнем быту, так и в войсках, правительственных учреждениях, школах. Они были на ипподромах, стадионах и судебных учреждениях.

Водяные часы называли «Клепсидрой», что по-гречески означает «Похитительница.» Именно клепсидре мы обязаны появлению выражения - «Течение времени».

В богатейшем торговом городе Египта — Александрии клепсидра получила наибольшее развитие. Именно в Александрии были открыты первые в мире часовые мастерские которые производили разнообразные клепсидры. Производством клепсидр занимались ремесленники, которых звали мастерами автоматических водяных часов. Большинство клепсидр являлись сложным автоматическим устройством, оснащенные сигнальными механизмами и разнообразными движущимися фигурами, которые производили различные движения в определенный час. С этого момента к водяным часам интерес усилился так как часы стали нести развлекательную функцию. Восточная Римская империя (Византия) развивала технические и культурные традиции античности, а автоматические водяные часы служили украшением многих помещений императорского дворца в Константинополе.

Песочные часы

Песочные часы состоят из двух сообщающихся сосудов закрепленных в деревянной оправе. Работа песочных часов основана на пересыпании точно откалиброванного речного песка из одного сосуда в другой через узкое отверстие, в одну песчинку в одинаковые промежутки времени, принцип работы идентичен водяным часам но из сосуда в сосуд бежит не вода а песок.

Половинки стеклянного сосуда имели форму чаши и предназначались для измерения незначительных промежутков времени. Подобные часы могли отмерять различные промежутки времени от 15 минут до нескольких часов, что зависит он емкости сосудов и размера отверстия между ними. Недостаток этих часов заключается в необходимости переворачивать песочные часы после пересыпания песка из верхнего сосуда в нижний.

Башенные часы

Механические часы, по своему устройству напоминающие современные, появились в 14 веке.

Это были огромные тяжеловесные механизмы башенных часов, которые приводила в действие гиря, подвешенная на канате к ведущему валу механизма. Регулятором хода этих часов был так называемый шпиндель, представляющий собой коромысло с тяжелыми грузами, установленное на вертикальной оси и приводимое попеременно то в правое, то в левое вращение. Инерция грузов оказывала тормозящее воздействие на часовой механизм, замедляя вращение его колес. Точность хода подобных часов со шпиндельным регулятором была низка, а суточная погрешность превышала 60 минут.

Для дальнейшего усовершенствования часов огромное значение имело открытие законов колебания маятника, сделанное Галилеем, которому пришла в голову идея создания механических маятниковых часов. Реальная конструкция таких часов появилась в 1658 году благодаря талантливому голландскому изобретателю и ученому Христиану Гюйгенсу (1629-1695гг). Он же изобрел балансовый регулятор, позволивший создать карманные и наручные часы. Причем, принципиальная конструктивная схема которых почти без изменений сохранилась в современных часах.

Первые карманные часы появились в 1500 году после изобретения заводной пружины известным часовым мастером Нюренберга Петером Генлейной, но эти первые карманные часы имели шпиндельный регулятор и обладали низкой точностью. Только после изобретения баланса, карманные часы из модной, дорогой и бесполезной игрушки превратились в точный и функциональный предмет.

Семнадцатый век был веком стремительного развития часового искусства. С момента изобретения спиральной пружины-балансира крутильный маятник в носимых часах полностью заменил обычный. После внедрения горизонтального анкерного спуска, точность хода носимых часов значительно повысилась, что привело к необходимости добавить в механизм минутную, а позже и секундную стрелки.

С момента появления, карманные часы стали предметом роскоши, а их оформление изощренным. Корпуса изготавливали в виде животных и различных геометрических фигур, а для украшения циферблата стали применять эмаль. Именно в то время циферблат карманных часов был накрыт стеклом впервые.

С развитием науки часовой механизм усложнялся, а точность хода повышалась. Таким образом, в начале восемнадцатого века для балансира и шестеренок впервые были использованы рубиновые и сапфировые опоры, что позволило повысить точность и запас хода и уменьшить трение. Постепенно карманные часы дополнялись все более сложными устройствами и некоторые образцы имели вечный календарь, автоподзавод, независимый секундомер, термометр, индикатор запаса хода, минутный репетир, а работу механизма давала возможность увидеть задняя крышка, выполненная из горного хрусталя.

Величайшим достижением в часовой промышленности и теперь считается изобретение А.Бреге турбийона. Вращая с помощью него колебательную систему часов, удается компенсировать влияние гравитации на точность хода. Создание качественных часов превратилось в целое искусство.

Часы продолжают удивлять и радовать своих хозяев уникальными качествами и функциями, а так же оригинальным дизайном. Любой человек сегодня может не только узнать время с точностью до секунды, но и украсить свой гардероб великолепным экземпляром известных часовых фирм.

Часы сегодня, это не только прибор, необходимый для определения времени суток, но и признак престижа и достоинства, стиля, имеющий символическое значение. Часы давно перестали выполнять свою основную функцию, указывая время — они отстаивают право на эстетическую привлекательность и личное уважение.

p.s. Но это всего лишь малая доля из истории развития и истории изобретений приборов времени. Читайте далее.

Клепсидры - водяные часы

Фото 1 – древние клепсидры

Что это такое клепсидры?

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.

Фото 2 – принцип устройства простейших водяных часов

Простейшие и сложные конструкции водяных часов были известны со второго тысячелетия до н.э. в странах развитых культур: Греции, Месопотамии, Египте, Индии.

Принцип действия.

Простейшие клепсидры состояли из двух сосудов, расположенных на разных уровнях. Вода капала из отверстия верхнего в нижний сосуд.

Фото 3 – принцип действия водяных часов

Уровень воды поочередно достигал начертанных на стенке отметок, тем самым отсчитывая «истекшие» промежутки времени.

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.

Фото 4 – клепсидра из египетского храма Карнака. 14 век до н.э.

В Древнем Египте решили эту проблему, заменив цилиндрический сосуд емкостью по форме усеченного конуса.

Фото 5

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.

Фото 6 - 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.

Фото 7 – водяные часы механика Ктезибия , жившего 2100 лет назад.

У греков и римлян водяные часы определяли равное для всех ораторов время публичных выступлений. «Aquam perda» (теряю время) стало крылатым выражением для общественных дискуссий.

Фото 8 – древняя клепсидра, «отмеряющая» регламент выступлений.

Специальный служитель стоял у клепсидры и оповещал, когда вода полностью выливалась из сосуда. «Ваше время истекло» - незамедлительно прерывал речь глава собрания. Жители греческого города Помпеи водяные часы почитали как произведение искусства, покрывая драгоценными камнями и золотыми орнаментами.

Клепсидры второго типа были изобретены в Азиатском регионе Древнего мира.

Фото 9 - клепсидра государства Междуречья, 13 век.

Китайские водяные сложные механизмы известны с 2500 лет до н.э.

Фото 10 – древняя китайская клепсидра.

Устройства конструкции включали гири, цепные подвески, зубчатые передачи. Императорский дворец украшали клепсидры, последняя чаша которых располагалась на весах. Стрелка перемещалась по шкале и доходила до отметки «1 кэ», что соответствовало 100 минутам.

Фото 11 – медные водяные часы императорского дворца в Китае, 1799 год.

Звуки и созерцание переливающейся воды завораживали царедворцев, настраивали на размышление о скоротечности, безвозвратности «капающего» времени.

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.

Фото 12 – 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.

Фото 13

Конструкция воплощала все знания и технологии водяных часов того времени, характерные особенности древних цивилизаций.

Фото 14

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.

Фото - 15

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.

Преимущества водяных часов по сравнению с солнечными часами: