Дата возникновения первых песочных часов неизвестна. Однако принцип песочных часов был известен в Азии значительно раньше начала нашего летоисчисления.
Западноевропейские страны стали иметь дело с песочными часами лишь в конце средневековья. Перед вами песочные часы Эразма Роттердамского:
Несмотря на то что песочные часы появились в Европе поздно, они быстро распространились. Этому способствовали их простота, надежность, низкая цена и не в последнюю очередь возможность измерять с их помощью время в любой момент дня и ночи. Недостатком был короткий интервал времени, который можно было измерить, не переворачивая эти часы.
Обычно песочные часы рассчитывались на работу в течение получаса или часа. Реже встречались песочные часы, рассчитанные на непрерывное измерение времени в течение 3 ч, и лишь в совершенно редких случаях строили огромные песочные часы, рассчитанные на 12 ч хода.
Более точные часы состояли порой не из одного, а из нескольких отдельных сосудов.
Точность песочных часов зависела и от технологии изготовления самого песка, также от формы колб, от гладкости их внутренних стенок.
Развитие производства стекла позволили выпускать колбы с гладкими внутренними стенками, что дало возможность песку максимально равномерно перетекать из верхней части в нижнюю.
Приготовление песка для часов считалось в старину делом, требующим особого умения. Его изготавливали из обожженного мелкозернистого песка или из жареных перетертых яичных скорлупок, или из цинковой и свинцовой пыли.
В 1339 году в Париже обнаружено описание песочных часов с порошком из черного мрамора. Говорили, что самый лучший песок получается из мраморных опилок, если их прокипятить девять раз с вином, снимая каждый раз пену, и после этого высушить на солнце.
Песочные часы никогда не достигали точности солнечных часов, поскольку зерна песка постепенно дробились на более тонкие, а отверстие в середине постепенно истиралось и увеличивалось.
Песочные часы благодаря своей форме и простоте работы сохранили некоторое значение вплоть до последнего времени, например, ими пользовались телефонные станции для учета времени коротких телефонных разговоров, в залах судебных заседаний и для некоторых нужд в домашнем хозяйстве.
Большое значение песочные часы имели на кораблях: в пасмурную погоду, когда по небесным светилам нельзя было определить время, его узнавали по песочным часам. На российских судах их называли «склянками». Каждые полчаса, при переворачивании «склянки», били в колокол. Отсюда, собственно, и пошло выражение - «бить склянки» Юнги отмеряли получасовые отрезки времени и били в колокол.
Раньше люди носили песочные часы даже на ноге, пристегнув их к ноге ниже колена. Лучший песок для таких часов был из толченого мрамора.
На протяжении сотен лет песочные часы не раз пытались усовершенствовать. Так, астроном Тихо Браге заменил песок ртутью. Стефан Фарфлер и Гроллье де Сервье изготовили пружинные механизмы для переворачивания часов. Но все эти новшества не прижились. А вот простейшими песочными часами люди пользуются и по сей день.
И до недавних пор песочные часы использовались медиками для подсчета пульса пациента.Они выполнялись в виде компактного прибор-ручки и были рассчитаны на длительность до 30 секунд.
Интересные песочные часы установлены на улице города Маинц в Германии:
А вот ещё одни "курьезные" песочные часы. Стеклянный баллон заполняется жидкостью большой плотности и веществом из мелких частиц с плотностью значительно меньшей, чем жидкость. Эти часы работают в "обратную" сторону (снизу вверх).
Частички, как более легкие, скапливаются в жидкости в верхней части сосуда. После переворачивания частицы стремятся вверх, просачиваясь через узкий перешеек, и через некоторое время вновь собираются в верхней части.
Еще в далекие времена задолго до начала нашей эры люди уже знали, что такое время, и умели определять его по звездам, солнцу, цветам, поведению животных.
Первыми часами, которые на наш взгляд являются неким "прорывом" во времени, являются солнечные часы . Такие часы представляли собой стержень (палку), воткнутый в землю, вокруг которого были расставлены цифры. Палка отбрасывала тень от движущегося по небу солнца на цифры, вследствие чего можно было узнать текущее время. Долгое время они совершенствовались (вплоть до 15 века), однако имели существенные недостатки. Минусом таких часов является то, что на небе не всегда можно увидеть солнце (из-за туч, например), а значит часы на некоторое время перестанут работать. Также время можно было определить только в дневное время суток - ночью часы не работали.
Поэтому люди искали альтернативу. На смену солнечным часам пришли водяные (клепсидры ). Они представляли собой полый внутри сосуд, у которого внизу имелось отверстие. По количеству воды, равномерно вытекающей из него, можно было определить время. Родиной таких часов является ближний восток. Арабские клепсидры имели высокую функциональность и являлись целым произведением искусства. Они решили проблему солнечных часов и на долгое время использовались людьми.
Появление Огненных часов ученые относят к 13 веку. По принципу действия они были похожи на клепсидры, только вместо сосуда с водой использовалась длинная свеча. По мере сгорания свечи метки, нанесенные на нее через определенное расстояние, пропадали. Со временем к меткам добавились металлические стерженьки. Когда метка сгорала, он падал на такое же металлическое блюдо, и раздавался звук. Этот способ был в своем роде будильником.
Песочные часы
Следущей ступенью стали песочные часы . Они были сделаны из двух стеклянных колб, соединенных тонким горлышком. Песок пересыпался из одной колбы в другую, что и стало принципом их действия. Часы стали не только прибором, измеряющим время, но и украшением домов вельмож, чиновников, бояр. Недостатки песочных часов:
- Часы могли действовать лишь небольшое количество времени. Обычно, оно не превышало несколько часов.
- Часы для нормальной и постоянной работы приходилось через короткий промежуток времени переворачивать, чтобы песок снова начал сыпаться.
- Дороговизна таких часов тоже давала знать о себе. Часы выполнялись из стекла, что было в давние времена диковинкой. Кроме того, они зачастую украшались дорогими металлами и камнями.
Песочные часы завершают эпоху "простых" часов и уступают свое место механическим, а потом и электронным часам, которые являются целой наукой.
Песочные часы - хранитель времени на нашей планете! Это один из старейших часовых механизмов. Он был придуман и воплощен в реальность даже раньше, чем началось наше летоисчисление. Только никто так и не сможет узнать, кем был тот гениальный человек, представивший ход всего времени в виде песочных часов. Истории доподлинно неизвестно, кто смог облачить такое неудержимое понятие в стеклянную колбу, наполненную кварцевыми кристаллами.
Вхождение часов в историю
Европа в Средние века активно пользовалась этим гениальным устройством для определения своего времени. Известно, что средневековые европейские монахи не представляли своей жизни без часов. Также моряки нуждались в том, чтобы понимать течение времени.
Часто использовались песочные часы, которые вели отсчет времени только полчаса. Длительность пересыпания песка из верхней части колбы в нижнюю могла быть и около часа. Несмотря на свою точность, (а часы славились именно этим), такое изобретение в будущем перестало быть популярным у людей. Хотя изобретатели очень старались и в попытках совершенствования песочных часов дошли даже до того, что смогли предоставить обществу огромную стеклянную колбу способную вести отсчет времени - 12 часов.
Как устроено "песочное" время
Для получения более точных данных о времени в производстве этого устройства использовалось только прозрачнейшее стекло. Внутри колбы делали идеально гладкими, чтобы ничто не смогло помешать песку, беспрепятственно осыпаться в нижнюю емкость. Горлышко, соединявшее две части песочных часов, снабжалось специальной регулирующей диафрагмой. Через ее отверстие крупинки равномерно и беспрепятственно переходили из верхней части в нижнюю.
Время - песок
Для более точного хода часов его главный элемент - песок - подвергали тщательной подготовке:
- Красноватая цветовая гамма содержимого часов получалась посредством жжения обычного песка и переработки его через множество самых тонких ситечек. Такие сита даже не давали шанса плохо отшлифованной и не растертой песчинке "проскочить" в общую массу.
- Пески светлой гаммы получали из обычной яичной скорлупы. Скорлупа сначала тщательно выбиралась. После неоднократной просушки и промывания ее подвергали поджариванию. Затем наступала пора измельчения - для будущего песка. Кусочки скорлупы несколько раз перемалывались и подвергались прохождению сквозь уже знакомые нам сита мелких фракций.
- Свинцовая пыль и пыль из цинка также использовались в для таких часов.
- Известны случаи измельчения мрамора в тонкую пыль, для наполнения песочных видов часов. В зависимости от цвета мрамора получалось черное или белое содержимое колбы.
Несмотря на то что время песочные часы показывали наиболее надежнее, чем другие виды, их тоже приходилось менять. Стеклянные, идеально гладкие внутри изделия спустя некоторый период покрывались микроцарапинами. И, естественно, от этого начинала страдать точность хода часов. Наиболее предпочтительным для пользователей этого устройства являлось наличие часов со свинцовым наполнителем. Он, благодаря своей равномерной зернистости, меньше портил внутренности колбы, от этого часы дольше служили.
В наши дни часы, наполненные сыпучим содержимым, чаще всего используют как украшение для интерьера. А за дорогими старинными моделями, задекорированными драгоценными элементами, ведут охоту любители антикварных вещей.
Кстати, есть некоторые места, где использование этого изобретения не прекращалось даже в 20 веке. Такие изделия отсчитывали время в залах суда. Правда, имели они автоматизированный опрокидывающий механизм. Также телефонные станции широко использовали песочные часы. Из-за их короткого цикла часы отлично справлялись с указыванием времени в коротких переговорах по телефону.
Песочные часы в деревянном корпусе.
Песо́чные часы́ - простейший прибор для отсчёта промежутков времени , состоящий из двух прозрачных сосудов, соединённых узкой горловиной, один из которых частично заполнен песком . Время, за которое песок через горловину пересыпается в другой сосуд, может составлять от нескольких секунд , до нескольких часов .
История и современность
Одним из первых упоминаний о таких часах является обнаруженное в Париже сообщение, в котором содержится указание по приготовлению тонкого песка из порошка чёрного мрамора , прокипячённого в вине и высушенного на солнце . Также использовалось в Византийской империи в X веках
В настоящее время песочные часы используются при проведении некоторых врачебных процедур, в фотографии , а также в качестве сувениров .
В операционных системах Windows символ песочных часов, в который обращается указатель мыши используется для индикации занятости системы.
⌛ - символ песочных часов в Юникоде (HOURGLASS , код U+231B).
Достоинства
Простота конструкции.
Недостатки
Недостатком песочных часов является короткий интервал времени, который можно измерить с их помощью. Часы, получившие распространение в Европе, обычно были рассчитаны на работу в течение получаса или часа. Встречались часы, работающие в течение 3 часов, очень редко - 12 часов. Для увеличения интервала измерения составлялись наборы песочных часов в одном корпусе (футляре).
Точность песочных часов зависит от равномерной зернистости и сыпучести песка, формы колбы, качества её поверхности. Колбы заполнялись отожжённым и просеянным через мелкое сито и тщательно высушенным мелкозернистым песком. В качестве исходного материала также использовались молотая яичная скорлупа, цинковая и свинцовая пыль. При длительном использовании точность песочных часов ухудшается из-за повреждения песком внутренней поверхности колбы, увеличения диаметра отверстия в диафрагме между колбами и дробления песчаных зёрен на более мелкие.
01.10.2017
Песочные часы являются особым механизмом, который создан человеком для получения сведений об одном из самых загадочных явлений на планете - времени. Стараясь объяснить принцип действия механизма, совершенно не представляется возможным не затронуть сам процесс, для которого он создан. И поэтому важно понять саму специфику времени, для того чтобы получить правильный ответ на вопрос, зачем же действительно нужны песочные часы.
Время и его роль в жизни человека
Современная наука объясняет, что такое время в трех разных физических явлениях:
1. Классическая физика и квантовая механика.
2. Теория относительности.
3. Временная ось.
В классической физике время является неизменным и абсолютным. Если песочные часы купить, то, в идеальном варианте, они будут отмерять секунды и минуты бесконечное количество раз с одинаковой скоростью. Сходная теория наблюдается и в квантовой механике. Но в отличие от физики, здесь имеет место быть временная ось.
Согласно Эйнштейну и его теории относительности, скорость времени может изменяться. Хотя уравнения, доказывающие это правило, схожи в Т-симметрии с квантовой механикой.
Ось времени это уже элемент некоторых категорий механики. Согласно им, ни одна из существующих теорий в физике или механике не определяет этот вектор. Современные ученые пытаются решить «проблему оси времени» до сих пор.
История песочных часов
Еще в древние времена была подмечена периодичная смена сезонов. Вероятнее всего в те моменты и было решено создать для себя время - величину, которая отсчитывает прожитые события. И с целью постоянного и быстрого способа узнать оставшийся период до какого-либо дня, создаются первые часы.
Впервые песочные модели, согласно историческим хроникам, были созданы еще в Древней Греции. Принадлежали они тогдашнему божеству Кроносу, которое изображалось с ними на каждой статуе или картине. В реальности это были два сосуда с равными углублениями. Между ними устанавливался лист металла или дерева. Нередко их заменяли слюдой или стеклом. Тем не менее, из-за постоянного трения, материал истирался, а часы отсчитывали неправильное время.
Другие источники указывают на то, что первые песочные часы были созданы в Азии еще о появления летоисчисления. Некоторые сведения затрагивают и Архимеда, который якобы обладал бутылочными часами.
В Европе датой начала использования этого хронометра становится конец средневековья. В 1 339 г. во Франции был создан мельчайший песок, который добывали из мраморной крошки, проколачивали в вине и сушили под лучами Солнца.
С тех пор изделие постепенно совершенствовалось, пока не стало таким, которым мы можем видеть его сейчас.
Практическое применение песочных часов
Песочные часы на 3 минуты могут использоваться и в современном мире. Хотя большинство и них заменили цифровые секундомеры, некоторые узкопрофильные специалисты все же продолжают их применять.
Песочные часы на 5 минут можно встретить в лечебно-профилактических учреждениях, лабораториях, учебных заведениях. Здесь они играют роль, в большинстве случаев, экспонатов, которыми до сих пор пользуются. В медицине ими нередко засекают небольшие отрезки времени, которые необходимы для оказания помощи пациенту или строго регламентированной процедуре.
1 минута может оказаться решительной для физика или химика, который привык проводить различного рода эксперименты. Именно для этой цели и используются песочные часы, отсчитывающий этот минимальный промежуток.
Песочные часы на 15 минут нередко используются учителями. Особенно популярны такие изделия не в простых местных школах, а элитных университетах, работающих по старым проверенным методикам. Песочные часы такого формата считаются наиболее подходящим решением отсчета времени для проведения, например, какого-либо испытания.
К сожалению, из-за появления электроники, часы, секундомеры и таймеры существуют повсеместно. Они встроены в наручные аксессуары, мобильные телефоны, компьютеры. Потому время песочных часов, как серьезного механизма давно отошло в историю. Сегодня отсчитать 10 минут может даже микроволновая печь. А, некогда серьезный прибор, становится игрушкой и необычным сувениром для тысяч людей по всему миру.
Делу время, а веселью час
Современные, доступные в продаже изделия могут стать прекрасным подарком. Для детей они становятся первым шагом в освоении простых законов физики. Потому родители стремятся пораньше привить своему подрастающему чаду тягу к науке. В обычных забавах с необходимостью подсчета времени, можно смело применять песочные часы.
В качестве игрушки деревянные красивые модели используются и взрослыми людьми. Их нередко дарят сотрудникам, близким друзьям и даже родственникам. Это необычайно красивые, искусно изготовленные песочные часы, которые устанавливают на рабочие столы в офисах.
Нередко подобные хронографы с песком устанавливают как элемент декора, создавая особый стиль интерьера.
И лишь некоторые люди хранят их как часть многовековой истории, как память о важном событии или просто забавную безделушку.
Принцип действия
Песочные часы даже современного изготовления редко можно считать эталонным прибором, способным точно отсчитать время. И этому имеется вполне научное объяснение.
Настольные песочные часы состоят из двух колб, небольшой трубочки между ними и оправы. Внутри имеется песок, который в сувенирной продукции подкрашивается необычным цветом. Под действием силы тяжести, он падает из верхней колбы в нижнюю по трубочку или узкому горлышку. В нижней же части имеется некоторое количество воздуха, который и вытесняется сыпучим материалом.
Недостатков у песочных часов оказывается очень много. Это и небольшой промежуток отсчитываемого времени, и неточность показаний. Среди достоинств выделяется минимальная стоимость изделия, которое худо-бедно отсчитывало секунды. Такое изделие в металле мог позволить себе даже бедный человек. Особое место в истории песочных часов уделяется судоходству. С их помощью моряки узнавали о смене вахты и скорости перемещения по воде. Естественно, несменным прибором они считались у медиков, вплоть до начала ХХ века.