Почему ранние механические часы отличались небольшой точностью? Дело в том, что шпиндельный ход с билянцем еще не был полноценным регулятором часового механизма. Колебательный механизм - билянец - не имел собственного, постоянного периода колебаний. В солнечных часах равномерность движения теневой стрелки задает само Солнце и движение Земли вокруг своей оси.
Создавая механические часы, необходимо было найти такой же равномерный и постоянный процесс, как это придумала природа. И такой механизм был найден! В 1583 году молодой девятнадцатилетний Галилей изучал философию и медицину в Пизе. Однажды в Пизанском соборе любознательный юноша не столько слушал проповедь, сколько любовался движением люстр. Наблюдения за светильниками показались ему интересными. Для исследования колебаний маятников он изготовил опытную установку из свинцовых шариков, укрепленных на тонких нитях. Собственный пульс служил ему хорошим секундомером. Так, экспериментальным путем Галилео Галилей убедился в независимости периода колебаний маятника от величины амплитуды и на основании опытов определил зависимость периода колебания маятника от его длины. Но Галилей в то время был слишком юн, чтобы думать о внедрении в жизнь своего изобретения. И только в конце жизни старый, больной и почти слепой старик вспомнил о своих юношеских опытах.
И его осенило - приставить к маятнику счетчик колебаний, и получатся точные часы, так необходимые в эпоху Великих географических открытий! Идея испанца Санто Крууса, высказанная им в 1510 году о перевозке точных часов для определения долготы в открытом море, была хорошо известна. Не было только точных часов, способных работать на корабле в условиях качки и перепадов температуры, влажности и давления. Такие часы, впоследствии названные `морской хронометр`, предстояло еще создать. Стремясь помочь морякам, а заодно и выиграть один из долготных призов (В XVI - XVII веках правительства стран Испании, Франции, Англии назначали громадные призы за разработку метода определения долготы в открытом море.), Галилео Галилей в 1641 году, за год до смерти, приступил к созданию маятниковых часов. Но силы были уже не те, ученый смог сделать только чертеж, завершил работу его сын Винченцо. Поскольку следовало хранить тайну, то широкой огласки создание маятниковых часов Галилеем и его сыном не получило. Впоследствии Христиану Гюйгенсу (Huygens 1629-95), нидерландский ученый) всю жизнь необходимо было доказывать, что именно ему принадлежит честь создания первых маятниковых часов. По этому поводу в 1673 году он писал: `Некоторые утверждают, что Галилей пытался сделать это изобретение, но не довел дело до конца; эти лица скорее уменьшают славу Галилея, чем мою, так как выходит, что я с большим успехом, чем он, выполнил туже задачу`. Христиан Гюйгенс не просто изготовил очередной тип часов, он создал науку хронометрию. С этого времени в деле конструирования часов был наведен порядок. `Лошадь` (практика) уже не бежала впереди `паровоза` (теории). Идеи Х.Гюйгенса воплощал в жизнь парижский часовой мастер Исаак Тюре. Так увидели свет часы с различными конструкциями маятников, изобретенных Гюйгенсом, - циклоидальными, коническими... Христиан Гюйгенс надеялся использовать маятниковые часы для определения долготы на море. В период 1661 - 1687 годовой сконструировал несколько часов для корабля. Чтобы часы работали при качке и сохраняли вертикальное положение, их установили на конструкцию с кардановым подвесом. Результаты испытаний морских часов
Гюйгенса с маятником показали, что они вели себя неплохо при штиле, а в шторм и при сильной качке их показания были ненадежными. В 1674 году Гюйгенс отказался от использования маятника в морских часах.
Часы с маятником можно сделать очень точными, а точные часы нужны не только на корабле. В астрономических обсерваториях ученые наблюдают за Солнцем или за звездами в определенные мгновения их появления на небосводе. До следующего наблюдения солнечное или звездное время необходимо хранить. В прошлые века, пока не изобрели кварцевые, молекулярные и атомные приборы времени, для хранения времени использовали маятниковые часы. Сколько изобретений с тех пор было сделано как известными учеными, так и безвестными `самоучками`! Если точные часы нужны не для качающегося в океане корабля, а для стационарного объекта, расположенного на земле, то гораздо лучше для этих целей изготавливать часы с маятником.
|