Юный техник, 2002 № 02 - страница 9

ГЛАВНОЕ — НЕ ЗАСЫПАТЬСЯ…

Поначалу моряки, как и люди сухопутные, ориентировались по солнцу. Светило в зените — значит, время обедать, склонилось к закату — скоро ночь… Впрочем, изобретенные в Древнем Египте солнечные часы позволяли ориентироваться точнее.

Огромные гранитные обелиски-гномоны, например, которые устанавливались перед входами в храмы, позволяли определять время с точностью до четверти часа. Со временем в домах богатых египтян появились и настенные солнечные часы со сложными шкалами. Они давали возможность правильно высчитывать время в зависимости от месяца.

Древние греки унаследовали от египтян их основные достижения и продвинулись дальше. Так, в Элладе были изготовлены первые дорожные солнечные часы. А известный всем мудрец Платон, говорят, изобрел даже первый будильник, который отмечал начало дня свистком.

Механик Ктесибий Александрийский воплотил на практике открытый Аристотелем принцип передачи сил с помощью зубчатого колеса и в 150 году до н. э. создал сложнейшие часы, приводившиеся в движение водяным колесом. Это чудо античной механики имело циферблат, время на котором указывала статуэтка, прикрепленная к скрытому поплавку. Слезы, капавшие из ее глазниц, попадали через специальный трубопровод в поплавковую камеру, и уровень воды постепенно менялся, обеспечивая, так сказать, ход часов и правильный показ времени в течение дня. А ночью специальное устройство ежечасно сбрасывало мелкие камешки в металлическую чашку, отмечая прошедшее время звуками гонга.

Однако все это были часы сухопутные. На море же водяные часы не прижились — болтанка нарушала точность их хода. И потому моряки чаще всего пользовались песочными часами. Корабельная вахта обычно длилась восемь «склянок» — четыре часа. Песок из верхней колбы пересыпался в нижнюю за 30 минут. В этот момент вахтенный ударял в судовой колокол и переворачивал часы. Нижняя колба становилась верхней, и песок снова сыпался вниз…

Точности «хода» таких часов добивались, используя обожженный мелкий песок, который много раз просеивали через тончайшие сита.

Были попытки также использовать молотую и обжаренную яичную скорлупу, свинцовую пыль и другие материалы.

Главный недостаток таких часов — слишком короток интервал времени, который можно измерить, не переворачивая колбы. А при каждом перевороте накапливалась ошибка. Механики не раз пытались создавать устройства, автоматически опрокидывающие песочные часы в нужный момент, но должного результата добиться им так и не удалось.

КАЧКА И МАЯТНИК

Между тем морякам точные часы нужны были не столько для определения времени вахт или обеда, сколько местоположения в море. Древние мореплаватели скоро выяснили, что Земля вращается, а Полярная звезда всегда остается в одной и той же точке небосвода; так что, измеряя по ночам секстантом угол между Полярной звездой и горизонтом или угол между Солнцем в зените и горизонтом в полдень, когда тени самые короткие, мореплаватели могли определить широту своего местонахождения. Оставалось вычислить долготу.

Технически это можно выполнить так, рассудил в 1510 году испанец Санта-Крус. Для определения долготы на море необходимо иметь очень точный хронометр и специальные таблицы. Если вы определили, что солнце ныне взошло в 5.40, в то время как таблицы указывают, что на широте Лондона оно всходит в 6.40, значит, вы находитесь на 15° западнее, где-то у Канарских островов.

Однако, чтобы вести подобные вычисления, необходимо было иметь часы, которые бы показывали время с точностью до секунды, невзирая на бури, штормы и прочие невзгоды. В XVI веке правительства Испании и Нидерландов объявили об огромных премиях, чтобы привлечь ученых и конструкторов к поискам надежного метода определения долготы в открытом море.

Великий Галилео Галилей в 1616 году претендовал на премию, предложив идею маятниковых часов. Они неплохо зарекомендовали себя на суше, но не годились на море — качка срывала точный ход маятника.