«Время и его измерение»

Электронная книга проекта «Гутенберг», «Время и его измерение», автор Джеймс Артур

Note:

Images of the original pages are available through Internet Archive. See

https://archive.org/details/timeitsmeasureme00arth

ВРЕМЯ И ЕГО ИЗМЕРЕНИЕ

BY

JAMES ARTHUR

REPRINTED FROM

POPULAR MECHANICS MAGAZINE

Copyright, 1909, by H. H. Windsor

CHICAGO, 1909

CONTENTS

CHAPTER I

HISTORIC OUTLINE

Time as an abstraction. — Ancient divisions of day and night. — Night watches of the Old Testament. — Quarter days and hours of the New Testament. — Shadow, or sun time. — Noon mark dials. — Ancient dials of Herculaneum and Pompeii. — Modern dials. — Equation of time. — Three historic methods of measuring time. — “Time-boy” of India. — Chinese clepsydra. — Ancient weather and time stations. — Tower of the winds, Athens, Greece Page 13 CHAPTER II

JAPANESE CLOCKS

Chinese and Japanese divisions of the day. — Hours of varying length. — Setting clocks to length of daylight. — Curved line dials. — Numbering hours backwards and strange reasons for same. — Daily names for sixty day period. — Japanese clock movements practically Dutch. — Japanese astronomical clock. — Decimal numbers very old Chinese. — Original vertical dials founded on “bamboo stick” of Chinese clepsydra. — Mathematics and superstition. — Mysterious disappearance of hours 1, 2, 3. — Eastern mental attitude towards time. — Japanese methods of striking hours and half hours Page 25 CHAPTER III

MODERN CLOCKS

De Vick's clock of 1364. — Original “verge” escapement. — “Anchor” and “dead beat” escapements. — “Remontoir” clock. — The pendulum. — Jeweling pallets. — Antique clock with earliest application of pendulum. — Turkish watches. — Correct designs for public clock faces. — Art work on old watches. — 24-hour watch. — Syrian and Hebrew hour numerals. — Correct method of striking hours and quarters. — Design for 24-hour dial and hands. — Curious clocks. — Inventions of the old clock-makers Page 37 CHAPTER IV

ASTRONOMICAL FOUNDATION OF TIME

Astronomical motions on which our time is founded. — Reasons for selecting the sidereal day as a basis for our 24-hour day. — Year of the seasons shorter than the zodiacal year. — Precession of the equinoxes. — Earth's rotation most uniform motion known to us. — Time stars and transits. — Local time. — The date line. — Standard time. — Beginning and ending of a day. — Proposed universal time. — Clock dial for universal time and its application to business. — Next great improvement in clocks and watches indicated. — Automatic recording of the earth's rotation. — Year of the seasons as a unit for astronomers. — General conclusions Page 53

ИЛЛЮСТРАЦИИ

pg

pg

Portrait of James Arthur 8 Dial of Philadelphia City Hall Clock 37

Interpretation of Chinese and Japanese Methods of Time Keeping 15 Verge Escapement 37

Portable Bronze Sundial from the Ruins of Herculaneum 16 De Vick's Clock of 1364 38

Noon-Mark Sundials 17 Anchor Escapement 38

Modern Horizontal Sundial for Latitude 40°-43´ 18 American Anchor Escapement 39

The Earth, Showing Relation of Dial Styles to Axis 18 Dead Beat Escapement 39

Modern Sundial Set Up in Garden 18 Remontoir Clock by James Arthur 40

"Time-Boy" of India 19 Remontoir Clock Movement 40

"Hon-woo-et-low," or "Copper Jars Dropping Water"—Canton, China 19 Antique Clock, Entirely Hand-Made 41, 42

Modern Sand Glass or "Hour Glass" 20 Double-Case Watch of Repoussé Work 42

Tower of the Winds, Athens, Greece 20 Triple-Case Turkish Watches 43

Key to Japanese Figures 25 Watch Showing Dutch Art Work 43

Japanese Dials Set for Long and Short Days 25 Triple-Case Turkish Watch 44

Japanese Striking Clock with Weight and Short Pendulum 26 Watches Showing Art Work 45

Japanese Striking Clock with Spring, Fusee and Balance 26 Antique Watch Cock 46

Japanese Clock with Vertical Dial, Weight and Balance 27 "Chinese" Watch 46

Japanese Clock with Vertical Dial Having Curved Lines, Weight and Balance 27 Musical Watch, Repeating Hours and Quarters 47

Japanese Vertical Dials 28 Syrian Dial 47

Japanese Striking Clock with Two Balances and Two Escapements 29 Hebrew Numerals 48

"Twelve Horary Branches" and "10 Celestial Stems" as Used in Clocks 30 Twenty-four Hour Watch 48

Key to "12 Horary Branches" and "10 Celestial Stems" 30 Domestic Dial by James Arthur 49

Dial of Japanese Astronomical Clock 31 Local Time—Standard Time—Beginning and Ending of the Day 57

Use of "Yeng Number" and Animal Names of Hours 32 Universal Time Dial Set for Four Places 61

Public Dial by James Arthur 37

LOI

James Arthur

Мистер Артур — увлеченный ученый, успешный изобретатель и заядлый путешественник, который много лет посвятил изучению часов, хронометров и приборов для измерения времени. Он не только является крупным авторитетом в этой области, но и его коллекция из более чем 1500 приборов для измерения времени, собранная со всех уголков земного шара, была признана лучшей коллекцией в мире. Мистер Артур — приятное исключение среди обычных деловых людей, поскольку он нашел время для проведения большого объема исследований в различных научных областях, помимо управления важным производственным предприятием в Нью-Йорке, президентом которого он является. Мистеру Артуру 67 лет. — Г. Г. Виндзор.

ГЛАВА I. ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК

Время как абстракция. — Древние деления дня и ночи. — Ночная стража в Ветхом Завете. — Четверти дня и часы в Новом Завете. — Теневое или солнечное время. — Солнечные часы с отметкой полудня. — Древние солнечные часы Геркуланума и Помпеи. — Современные солнечные часы. — Уравнение времени. — Три исторических метода измерения времени. — «Мальчик времени» в Индии. — Китайская клепсидра. — Древние метеорологические и временные станции. — Башня ветров, Афины, Греция.

Время как отдельная сущность еще не определено в языке. Определения окажутся лишь объяснениями того смысла, в котором мы используем это слово в практической жизни. Ни один человек не может сказать, как долго длится минута; только то, что она длиннее секунды и короче часа. В некотором смысле мы можем думать о более длительном или коротком периоде времени, но это лишь сравнение. Разница между 50 и 75 шагами в минуту при марше нам понятна, но заметьте, что мы вводим понятие движения и пространства, прежде чем сможем получить представление о времени как о последовательности событий, однако время само по себе остается неуловимым.

При измерении времени мы стремимся к равномерному движению чего-либо, а это подразумевает равные промежутки в равные промежутки времени; таким образом, мы здесь принимаем как данность то, что не можем объяснить, ибо пространство так же трудно определить, как и время. Время нельзя «возвести в квадрат» или использовать в качестве множителя или делителя. Только числа могут быть так использованы; поэтому, когда мы говорим о «квадрате времени», мы имеем в виду некое число, которое произвольно приняли для его представления. Это становится ясным, когда мы заявляем, что в расчетах, относящихся, например, к маятникам, мы можем использовать секунды и дюймы — минуты и футы — или секунды и метры, и ответ получится верным в тех единицах, которые мы приняли. Более того, сами числа не имеют смысла, пока они не применены к чему-либо, а здесь мы применяем их ко времени, пространству и движению; таким образом, мы пытаемся объяснить три абстракции четвертой! Но, к счастью, результаты этих допущений и расчетов подтверждаются в практической жизни человека, и мы не обязаны решать глубокий вопрос о том, возможно ли фундаментальное познание для человеческого разума. Те, кто желает получить несколько головных болей над этими вопросами, могут легко получить их от Канта и Спенсера, но это все, что они получат по поводу этих четырех необходимых допущений.

Очевидно, человек начал с того, что рассматривал день как единицу, и долгое время не включал ночь в свой отсчет времени. «И был вечер, и было утро: день один» (Быт. 1:5); «Вечером и утром и в полдень» (Пс. 54:18) делит день («восходящее солнце») на две части. «Четвертая часть дня» (Неем. 9:3) показывает еще один шаг вперед. Затем следует: «не двенадцать ли часов во дне?» (Иоан. 11:9). «Одиннадцатый час» (Мф. 20:1–12) ясно показывает, что закат был 12 часами. Самая примечательная особенность этого 12-часового дня в Новом Завете заключается в том, что авторы обычно говорят о третьем, шестом и девятом часах (Деян. 2:15; 3:1; 10:9). Это чрезвычайно интересно, так как показывает, что авторы все еще мыслили четвертями дня (Неем. 9:3) и еще не усвоили 12-часовую концепцию, данную им римлянами. Они мыслили четвертями дня, даже используя 12-часовые числительные! Заметьте далее, что ссылки идут на «часы»; поэтому очевидно, что во времена Нового Завета им не требовались более мелкие подразделения. «Около третьего часа» показывает ментальную установку. То, что у них не было представления о наших минутах, секундах и долях секунды, становится совершенно ясно, когда мы замечаем, что они перескакивали с часа в никуда, в таких выражениях, как «в мгновение ока».

До этого ночь делилась на три стражи (Суд. 7:19). Поэзия по сей день использует «часы» и «стражи» в качестве символов.

Эти 12 часов дневного света давали очень изменчивые часы в широтах на некотором расстоянии от экватора, будучи длинными летом и короткими зимой. Количество человеческой изобретательности, затраченной на меры времени, чтобы разделить время от восхода до заката на 12 равных частей, почти не поддается описанию. В Константинополе сегодня это используется, но довольно несовершенным образом, поскольку часы современные и идут равномерно 24 часа; так что лучшее, что они могут сделать, — это установить их так, чтобы они отмечали двенадцать на закате. Это требует настройки на меняющуюся продолжительность дней, так что часы кажутся иногда более чем на шесть часов опережающими наши, а иногда менее. Часы на башне в частной мечети султана создают впечатление, что они неисправны и спешат примерно на шесть часов, но они идут правильно согласно их системе. В отелях часто можно увидеть двое часов, одни из которых настроены на нашу 12-часовую систему полудня. Очевидно, что еврейский метод завершения дня на закате — тот же самый, и он объясняет заповедь «солнце да не зайдет во гневе вашем», которую мы могли бы прочитать как «не переносите свой гнев на другой день». Рискну сказать, что этот совет нам нужен до сих пор.

Этот простой ряд шагов в делении дня и ночи взят главным образом из Библии, потому что каждый может легко найти процитированные отрывки и многие другие, в то время как цитаты из книг, не находящихся в общем пользовании, были бы не столь ясны. Кроме того, пренебрежение Библией — столь распространенная жалоба в этой стране, что если я побужу хотя бы нескольких человек немного заглянуть в нее, это может принести некоторую пользу, помимо вопросов религиозной веры.

Некоторые китайские и японские методы деления дня и ночи показаны на рис. 1. Старый японский метод делит день на шесть часов, а ночь также на шесть, причем каждый час в среднем в два раза длиннее нашего. В некоторых случаях они делали это, изменяя ход часов, а в других — позволяя часам идти равномерно и меняя часовые отметки на циферблате, но об этом позже, когда мы дойдем до японских часов.

Примечательно, что в настоящее время в Англии агитация за «летнее время» — это фактически попытка вернуться к этой отброшенной системе. «Джон Булль», долгое время бывший хранителем времени в мире со штаб-квартирой в Гринвиче и в то время самым претенциозным часовщиком, теперь предлагает переводить свои часы назад и вперед несколько раз в год, чтобы «обманом» вытаскивать своих рабочих из постелей по утрам! Почему бы не начинать работу на несколько минут раньше каждые две недели, пока дни удлиняются, и наоборот, когда они укорачиваются?

Это напоминает мне привычку, которая была распространена в Шотландии — «держать часы на полчаса вперед». В те дни работа начиналась в шесть часов, поэтому муж уходил из дома в шесть и после хорошей прогулки прибывал на фабрику в шесть! Разве вы не видите, что если бы его часы были установлены правильно, ему пришлось бы уйти в половине шестого? Но вы скажете, что он просто обманывал себя и действовал неразумно. Конечно, но средний человек — не разумное существо, и «Джон Булль» знает это и пытается обмануть среднего англичанина.

LOI

Fig. 1—Interpretation of Chinese and Japanese Methods of Time Keeping

Теперь, что касается методов измерения времени, мы должны использовать косвенные доказательства для доисторического периода. Восход и заход солнца, удлиняющиеся тени и т. д. должны стоять на первом месте, и здесь мы на твердой почве, ибо дикари до сих пор используют примитивные методы, такие как установка палки и отметка ее тени, чтобы группа, идущая позади, могла оценить расстояние, на которое ушли лидеры, по изменившемуся положению тени. Люди замечают укорачивающиеся и удлиняющиеся тени по сей день. Когда тень человека укорачивается все медленнее, пока не покажется неподвижной, наблюдатель знает, что сейчас полдень, а когда она показывает малейшее заметное удлинение, значит, полдень только что прошел. Теперь, примечательный факт: этот грубый метод определения полудня — точно такой же, как «взятие солнца» для определения полудня в море. Полдень — это время, когда солнце достигает своей высшей точки в любой данный день. В море это определяется обычно секстантом, который просто измеряет угол между горизонтом и солнцем. Инструмент применяется немного до полудня, и наблюдатель видит, как солнце ползет вверх все медленнее и медленнее, пока не появится небольшая дрожь или колебание, указывающее на то, что солнце достигло своей высоты — полдня. О! Вы хотите знать, может ли наблюдатель совершить ошибку? Да, и когда точное местное время важно, несколько офицеров на большом корабле одновременно определяют прохождение меридиана и усредняют свои показания, чтобы уменьшить «личную ошибку». Все это — лишь большая степень точности, чем у человека, наблюдающего за своей тенью.

LOI

Fig. 2—Portable Bronze Sundial from the Ruins of Herculaneum

Постепенное развитие примитивных теневых методов завершилось современными солнечными часами. Часто упоминаются «солнечные часы Ахаза» (Ис. 38:8), на которых солнце вернулось на 10 «градусов», но в одном из пересмотренных изданий неизменного слова солнце вернулось на 10 «ступеней». Это становится чрезвычайно интересным, когда мы обнаруживаем, что в Индии до сих пор сохранились огромные солнечные часы, построенные со ступенями вместо часовых линий. На рис. 2 показаны карманные или переносные солнечные часы, найденные в руинах Геркуланума и находящиеся сейчас в Национальном музее в Неаполе. Они бронзовые, были посеребрены и имеют форму окорока, подвешенного за скакательный сустав. От хвоста, очевидно, согнутого из своего первоначального положения, который образует гномон, расходятся линии, а поперек них начертаны волнистые линии. Они около 5 дюймов в длину и 3 дюймов в ширину. Находясь в углу стеклянной витрины, я не смог рассмотреть мелкие детали, но сотрудники музея утверждают, что на них выгравированы названия месяцев, так что можно предположить, что эти волнистые линии имели какое-то отношение к длинным и коротким дням.

В восстановленном цветочном саду, внутри одного из больших домов в руинах Помпеи, можно увидеть солнечные часы армиллярного типа, предположительно на своем первоначальном месте. Я не смог подойти к ним близко, так как восстановленный сад огорожен, но выглядит так, будто плоскость экватора и положение земной оси были известны мастеру.

Обе эти модели часов использовались примерно в начале нашей эры и были погребены под великим извержением Везувия в 79 году н. э., которое уничтожило Помпеи и Геркуланум.

Современные солнечные часы отличаются лишь тем, что сделаны более точно, и добавлено несколько «диковинных» моделей. Потребность во времени в течение ночи, по мере того как жизнь человека становилась немного сложнее, потребовала изобретения машин времени. «Клепсидра», или водяные часы, вероятно, были первыми. Французский писатель откопал некоторые старые записи, относящие их к Хоанг-ти в 2679 г. до н. э., но, по-видимому, они определенно использовались в Китае в 1100 г. до н. э., так что мы удовлетворимся этой датой. При представлении предмета молодому студенту иногда целесообразно использовать круглые числа, чтобы дать простое понимание, а затем оставить его самого находить наложение дат и методов по мере продвижения. Имея это в виду, следующую таблицу можно использовать, чтобы дать элементарный намек на три великих шага в измерении времени:

Shadow time, 2000 to 1000 B. C.

Dials and Water Clocks, 1000 B. C. to 1000 A. D.

Clocks and watches, 1000 to 2000 A. D.

Я передвинул зубчатые часы и хронометры к 2000 году н. э., так как они могут просуществовать до этого времени, но я не сомневаюсь, что мы их заменим. В настоящее время наука почти готова сказать, что измеритель времени, состоящий из колес и шестерен — движущей силы и регулятора в виде маятника или балансира, — является неуклюжим приспособлением и что мы должны сделать лучше в ближайшее время; но подробнее об этом желанном, четвертом методе, когда мы дойдем до рассмотрения движения, на котором мы основываем весь наш отсчет времени.

Примечательно, как мало людей знают, что простейшая форма солнечных часов — лучшая, и что в качестве регулятора наших нынешних часов она точна в пределах одной или двух минут. Никому не нужно обходиться без солнечных часов с «отметкой полудня»; то есть каждый может иметь лучшие из всех часов. Возьмите столб или любой прямой объект, стоящий «отвесно», или, что лучше всего, угол здания, как на рис. 3. В случае со столбом или стволом дерева в землю можно вкопать камень (показан сплошным черным цветом); но для здания линию часто можно прорезать на плите тротуара. Можно использовать много методов, чтобы получить эту отметку полудня, которая является просто линией север-юг. Наблюдение за Полярной звездой, использование компаса (если известно местное склонение) или старый метод нахождения времени, когда тень от столба самая короткая. Но лучший практический способ в наши дни — использовать часы, установленные по местному времени, и сделать отметку в 12 часов.

LOI

Fig. 3—Noon-Mark Sundials

В четыре дня года солнце находится в правильном положении, и ваша отметка может быть установлена на 12 в эти дни, но вы можете использовать альманах и посмотреть в колонку, помеченную «среднее время в полдень» или «солнце на меридиане». Например, предположим, что в ясный день, когда вы готовы сделать свою отметку полудня, вы читаете в этой колонке 11:50, тогда, когда ваши часы покажут 11:50, сделайте свою отметку полудня по тени, и она будет верной на все времена. Из-за того, что в году не целое число дней, следует, что в любую данную ежегодную дату в полдень Земля находится не в том же месте своей эллиптической орбиты, и исправление этого високосными годами заставляет таблицу уравнения времени варьироваться в периоды четырех лет. Столетние високосные годы вызывают другое изменение в 400 лет и т. д., но эти отклонения меньше, чем ошибка при чтении циферблата.

SUN ON NOON MARK, 1909

Date Clock

Time Date Clock

Time Date Clock

Time

Jan. 2 12:04 May 1 11:57 Sep. 30 11:50

“ 4 12:05 “ 15 11:56 Oct. 3 11:49

“ 7 12:06 “ 28 11:57 “ 6 11:48

“ 9 12:07 June 4 11:58 “ 10 11:47

“ 11 12:08 “ 10 11:59 “ 14 11:46

“ 14 12:09 “ 14 12:00 “ 19 11:45

“ 17 12:10 “ 19 12:01 “ 26 11:44

“ 20 12:11 “ 24 12:02 Nov. 17 11:45

“ 23 12:12 “ 29 12:03 “ 22 11:46

“ 28 12:13 July 4 12:04 “ 25 11:47

Feb. 3 12:14 “ 10 12:05 “ 29 11:48

“ 26 12:13 “ 19 12:06 Dec. 1 11:49

Mar. 3 12:12 Aug. 11 12:05 “ 4 11:50

“ 8 12:11 “ 16 12:04 “ 6 11:51

“ 11 12:10 “ 21 12:03 “ 9 11:52

“ 15 12:09 “ 25 12:02 “ 11 11:53

“ 18 12:08 “ 28 12:01 “ 13 11:54

“ 22 12:07 “ 31 12:00 “ 15 11:55

“ 25 12:06 Sep. 4 11:59 “ 17 11:56

“ 28 12:05 “ 7 11:58 “ 19 11:57

Apr. 1 12:04 “ 10 11:57 “ 21 11:58

“ 4 12:03 “ 12 11:56 “ 23 11:59

“ 7 12:02 “ 15 11:55 “ 25 12:00

“ 11 12:01 “ 18 11:54 “ 27 12:01

“ 15 12:00 “ 21 11:53 “ 29 12:02

“ 19 11:59 “ 24 11:52 “ 31 12:03

“ 24 11:58 “ 27 11:51

The above table shows the variation of the sun from “mean” or clock time, by even minutes.

LOI

Fig. 4—12-Inch Modern Horizontal Sundial for Latitude 40°-43´

LOI

Fig. 5—The Earth, Showing Relation of Dial Styles to Axis

Причина, по которой приведенная здесь таблица удобна для установки часов на среднее время, заключается в том, что минута — это предел точности, с которой можно прочитать циферблат, но если вы хотите большей точности, то альманах, который дает «уравнение времени» с точностью до секунды на каждый день, будет лучше. Причина, по которой эти солнечные часы с отметкой полудня лучше обычных коммерческих, заключается в том, что они больше, и, кроме того, полдень — единственное время, когда любые часы точны по солнечному времени. Это происходит потому, что солнечные лучи «преломляются» переменным образом нашей атмосферой, но в полдень это преломление происходит на линии север-юг, и, поскольку это наша линия отметки полудня, часы показывают правильно. Так что для установки часов угол вашего дома намного опережает самые претенциозные и дорогие часы. На рис. 4 показаны современные горизонтальные часы без обычного запутанного «орнамента», а на рис. 5 они показаны установленными на широте Нью-Йорка, для которой они рассчитаны. Это ясно показывает, почему край FG гномона, отбрасывающего тень, должен быть параллелен земной оси и почему горизонтальные часы должны быть изготовлены для широты того места, где они установлены. Рис. 6 — те же часы, только линии нанесены на квадратную пластину, и это даст вашим юным читателям-естествоиспытателям подсказку, как установить часы в саду. При установке горизонтальных часов учитывайте только полдень и установите гномон, или 12-часовую линию, с севера на юг, как описано выше для солнечных часов с отметкой полудня.

LOI

Fig. 6—Modern Sundial Set Up in Garden

Целый выпуск Popular Mechanics можно было бы заполнить темой солнечных часов, и даже тогда дать лишь общее представление. Астрономия, география, геометрия, математика, механика, а также архитектура и искусство делают «гномонику» самым очаровательным научным и интеллектуальным занятием.

LOI

Fig. 7—“Time-Boy” of India

Ночью, а также в пасмурную погоду солнечные часы были бесполезны, и мы читаем, что священники в храмах и монахи в более современные времена «выходили наблюдать за звездами», чтобы попытаться угадать время ночи. Самым заметным типом после теневых устройств были «водяные часы» или «клепсидра», но использовались и многие другие методы, такие как свечи, масляные лампы и, в сравнительно поздние времена, песочные часы. Фундаментальный принцип всех водяных часов — истечение воды из сосуда через небольшое отверстие. Очевидно, что такой сосуд будет опорожняться каждый раз, когда его наполняют, почти за одно и то же время. Обратное этому использовалось, как показано на рис. 7, который представляет «мальчика времени» в Индии. Он сидит перед большим сосудом с водой и пускает в плавание в этом большом сосуде бронзовую чашу с небольшим отверстием в дне, и утечка постепенно опускает эту чашу, пока она не утонет, после чего он вылавливает ее и наносит по ней один или несколько ударов, как по гонгу. Это он продолжает, и получается грубое деление времени — пока он не спит!

LOI

Fig. 8—“Hon-woo-et-low” or “Copper Jars Dropping Water”—Canton, China

LOI

Fig. 9—Modern Sand Glass or “Hour Glass”

Самые интересные из всех водяных часов, несомненно, — «медные кувшины, капающие воду» в Кантоне, Китай, где я видел их в 1897 году. Обращаясь к простому линейному наброску, который я сделал по памяти, рис. 8, и читая четыре китайских иероглифа сверху вниз, перевод будет «Кантон Сити». Слева и далее вниз — «Хон-ву-эт-лоу», что означает «Медные кувшины, капающие воду». Образованные китайцы сообщают мне, что им более 3000 лет и у них был флюгер. Поскольку они говорят о них как о «часах уличной арки», это выглядит вполне вероятно, так как небольшое открытое здание или башня, в которой они стоят, выше окружающих зданий. Поэтому можно с достаточной уверенностью утверждать, что у китайцев была метеорологическая и временная станция более чем за 1000 лет до нашей эры. Они состоят из четырех медных кувшинов, частично встроенных в кладку, образуя ступенчатую структуру. Начиная с верхнего кувшина, каждый капает в следующий вниз, пока вода не достигнет нижнего сплошного кувшина. В этом самом нижнем помещен поплавок, «бамбуковая палочка», который указывает уровень воды и, таким образом, грубо показывает время. Говорят, что их настраивают утром и вечером, переливая воду из кувшина 4 в кувшин 1, так что они работают 12 часов нашего времени. Каково назначение кувшинов 2 и 3, поскольку вода просто входит в них и вытекает снова? Информации получить не удалось, но я рискну дать объяснение и надеюсь, что читатель сможет сделать лучше, так как мы все одна семья, и нет никакой зависти. Когда верхний кувшин наполняется для 12-часовой работы, он будет капать слишком быстро в течение первых шести часов и слишком медленно в течение вторых шести часов из-за меняющегося «напора» воды. Теперь кран кувшина 2 можно было бы настроить так, чтобы он набирал воду в течение первых шести часов и терял в течение вторых шести часов, и таким образом немного выравнивал, разделив ошибку кувшина 1 на две части. Аналогично, эти две ошибки кувшина 2 могли быть снова разделены кувшином 3, создавая четыре небольших отклонения в самом нижнем кувшине вместо одной большой ошибки в потоке кувшина 1. Это можно было бы распространить на большее количество кувшинов, еще один кувшин создавал бы восемь меньших ошибок и т. д. Но я склонен приписать нашему древнему китайскому изобретателю здравое рассуждение о том, что человек-служитель, будучи очень подверженным ошибкам и ограниченным в своих способностях, имел бы все, что он мог должным образом сделать, чтобы настроить четыре кувшина, и что его запись была бы в среднем лучше, чем с большим количеством. Помните, этот человек жил за тысячи лет до современного математика, который сконструировал сосуд в форме колокола с небольшим отверстием в дне и пропорционально изменил диаметр таким образом, что при опорожнении поверхность воды опускалась на равные расстояния за равные промежутки времени. Песочные часы, рис. 9, поэтично называемые «часовыми стеклами», относятся к классу водяных часов, и песок перетекает из одной колбы в другую, но они не дают подразделений своего периода, поэтому, если вы используете часы, работающие час, они не дадут вам полчаса. Песочные часы все еще используются председателями, и когда старейший житель встает, я всегда советую ставить «на него» 20-минутные часы.

LOI

Fig. 10—“Tower of the Winds”—Athens, Greece

В «Башне ветров» в Афинах, Греция (рис. 10), у нас есть более поздняя станция «метеорологического бюро». Она приписывается астроному Андронику и была построена около 50 г. до н. э. Она восьмиугольная в плане, и хотя имеет 27 футов в диаметре и 44 фута в высоту, она выглядит как будка часового, если смотреть с одного из холмов Афин. У нее был бронзовый флюгер, а в более поздние времена — солнечные часы на восьми сторонах, но все это исчезло, и сама башня — лишь обветшалая руина. Делая рисунок для этого клише с фотографии башни, я заострил выветрившиеся и отбитые углы камней, чтобы дать вид, близкий к тому, как сооружение было построено изначально; но ничего не добавлено. Под карнизом у нее восемь аллегорических скульптур, представляющих ветер и погоду. Художники утверждают, что эти скульптуры уступают греческому искусству более раннего периода. Но самая интересная часть находится внутри, и здесь мы находим любопытные проходы, вырезанные в твердом камне, и гнезда, которые выглядят так, будто содержали металлические подшипники для движущихся механизмов. Косвенные доказательства убедительны в том, что она содержала сложные водяные часы, которые можно было поддерживать в рабочем состоянии с приемлемой точностью, ежедневно настраивая их по часам снаружи. Вероятно, в течение нескольких дней пасмурной погоды часы «немного сбивались», но в те дни дела не были такими срочными. Кроме того, хранитель времени в любом случае клялся бы своим маленьким водяным колесом и чувствовал бы себя в безопасности, так как не было высшего авторитета, носящего американские часы.

Некоторые очень интересные гравюры японских часов и их общее объяснение, а также представление японского ментального отношения к «часам» и их странному методу нумерации можно ожидать в следующей главе.

ГЛАВА II. ЯПОНСКИЕ ЧАСЫ

Китайские и японские деления дня. — Часы переменной длины. — Настройка часов на продолжительность дневного света. — Циферблаты с кривыми линиями. — Нумерация часов в обратном порядке и странные причины этого. — Ежедневные названия для 60-дневного периода. — Японские часовые механизмы практически голландские. — Японские астрономические часы. — Десятичные числа — очень старые китайские. — Оригинальные вертикальные циферблаты, основанные на «бамбуковой палочке» китайской клепсидры. — Математика и суеверия. — Таинственное исчезновение часов 1, 2, 3. — Восточное ментальное отношение ко времени. — Японские методы отбивания часов и получасов.

Древние методы деления дня и ночи в Китае и Японии становятся более туманными, чем дальше мы уходим в прошлое, и осложнения растут. Три круга на рис. 1 (глава I) все взяты с японских часов, но интерпретация была получена от китайских и японских ученых. Японцы многое переняли у китайцев, фактически почти все, что касается древних методов отсчета времени и составления календарей. Мне не удалось найти ни одних китайских часов, сконструированных из колес и шестерен, но у меня есть несколько японских. Они имеют явное сходство с ранними голландскими механизмами, и, хотя сделаны в Японии, они практически голландские, что касается «работы», но по иллюстрациям легко увидеть, что они очень японские по стилю и орнаменту. Голландцы были лидерами в открытии Японии для европейских наций и внедрили современную математику и часы примерно с 1590 г. н. э. Древняя математика Японии пришла в основном из Китая через Корею. На рис. 11 приведены японские цифры рядом с нашими для использования читателем в качестве ключа. Полный день в Японии делился на дважды шесть часов; то есть шесть для дневного света и шесть для ночи, и часы настраиваются, так как дни меняются по продолжительности, чтобы шесть часов были восходом и закатом. Часовые цифры на рис. 12 находятся на маленьких пластинах, которые подвижны, и показаны установленными для длинного дня и короткой ночи.

LOI

Fig. 11

На рис. 13 они установлены для коротких дней и длинных ночей. Узкие пластины, показанные сплошным черным цветом, — это отметки получаса. В этом типе стрелка неподвижна и всегда направлена прямо вверх. Циферблат вращается, согласно стрелке, один раз в полные сутки. Этот стиль циферблата показан на полных часах, рис. 14 — гиревые часы, а рис. 15 — пружинные часы с цепью и фузеей. Часы идут от 9 до 4, и циферблаты вращаются, чтобы заставить их читать в обратном порядке. Шесть часов дневного света — это 6, 5, 4, 9, 8, 7, 6, и то же самое для ночи, так что эти часы в среднем в два раза длиннее наших. Заметьте, что девять — это полдень и полночь, и поскольку они не меняются от длинных и коротких дней, они неподвижны на циферблате, как вы можете легко увидеть, сравнив рис. 12 и 13, которые представляют собой один и тот же циферблат, установленный для разных сезонов. Между этими крайностями часовые отметки устанавливаются так часто, как пожелает владелец; так что если он случайно переписывается с нашим «временным фанатиком», он будет устанавливать их часто и спорить со своими соседями о времени. Рис. 16 показывает часы с часовыми цифрами на вертикальной серии подвижных пластин, и они установлены на равномерные часы, когда день и ночь равны в равноденствие. Орнаментальный указатель прикреплен к гире через вертикальную щель, ясно видимую на иллюстрации, и указывает время по мере опускания. Эти часы заводятся на закате, так что шесть на вершине циферблата — это закат, так же как шесть внизу. Рис. 17 показывает, как этот тип циферблата настраивается для длинных и коротких дней, и объясняет сам себя, но станет понятнее по мере нашего продвижения. Этот циферблат фактически является продолжением старого метода отметки времени по движению воды вниз в клепсидрах и будет отмечен позже.

LOI Figs. 12 and 13. Japanese Dials Set for Long and Short Days

LOI Fig. 14—Japanese Striking Clock with Weight and Short Pendulum

LOI Fig. 15—Japanese Striking Clock with Spring, Fusee and Balance

Рис. 18 представляет часы, которые являются произведением искусства и показывают большое изящество дизайна в обеспечении меняющейся продолжительности дней. Планка, лежащая поперек циферблата, прикреплена к гире через две щели, проходящие по всей длине циферблата. На этой поперечной планке находится маленький указатель, который можно передвигать пальцами и установить на любую из тринадцати вертикальных линий. Многочисленные иероглифы на верхнем пространстве циферблата указывают даты, на которые должен быть установлен указатель. Эти часы заводятся на закате, и легко увидеть, что по мере того, как маленький указатель устанавливается вправо, ночные часы в верхней части циферблата становятся короче, а дневные часы длиннее в нижней части. Левый край циферблата дает часы, читаемые сверху вниз, и как только указатель касается любой из кривых линий, час считывается на левом конце. Кривые линии, образованные точками, — это получасы. На правом краю циферблата находятся «двенадцать часовых иероглифов», которые будут объяснены позже. Для деления меняющихся дней на шесть часов солнечного света было бы трудно придумать более художественное и красивое изобретение, чем это. Это прекрасный пример большой изобретательности и постоянных хлопот по эксплуатации системы, которая фундаментально неверна согласно нашему методу равномерных часов во все сезоны. Часы, имеющие эти кривые линии для меняющейся продолжительности дней — и мы встретим их на круглых циферблатах по мере продвижения — должны быть изготовлены для определенной широты, поскольку дни меняются все больше и больше по мере удаления от экватора. Это станет ясно, когда вам напомнят, что японским часам на экваторе не потребовалась бы никакая настройка часовых цифр, потому что дни и ночи там равны весь год. Так что после таких бесконечных усилий по формированию этих кривых линий часы хороши только на той широте, для которой они были сделаны, и их нельзя перевозить на север или юг! Наши часы верны от полюса до полюса, но все часы должны быть установлены по местному времени, если их перевозят на восток или запад. Поскольку это довольно увлекательная фаза предмета, стоит отметить, что если вы отправитесь на север до тех пор, пока солнце не будет светить месяц в середине лета — а там живут люди так далеко — японская система стала бы абсурдной и сломалась бы; так что нет никакой опасности, что кто-либо из наших полярных экспедиций возьмет с собой японские часы.

LOI

Fig. 16—Japanese Clock with Vertical Dial, Weight and Balance.

LOI

Fig. 17—Japanese Vertical Dials

LOI

Fig. 18—Japanese Clock with Vertical Dial Having Curved Lines, Weight and Balance.

Рис. 19 показывает очень хорошие часы, в которых циферблат неподвижен, а стрелка движется так же, как на наших часах. Эта часовая стрелка соответствует единственной стрелке старых голландских часов. Когда японцы дошли до рассмотрения применения минутной и секундной стрелок к своим часам, они обнаружили, что эти усовершенствования не подходят к их старому методу, и они были вынуждены отложить свои часы и взять наши. На этом циферблате, рис. 19, девять — это полдень, как обычно, и находится на верхней стороне циферблата. Стрелка указывает на три четверти восьмого, то есть без четверти шесть, около заката. Между колоколом и верхней частью корпуса часов отчетливо видны два горизонтальных балансира, на которых висят маленькие грузики, и часы имеют два шпиндельных спусковых механизма — по одному, соединенному с каждым балансиром, или «фолиотом». Давайте предположим, что длинный день подходит к концу на закате, как раз когда стрелка указывает. Верхний балансир, который является медленным, качался вперед и назад, измеряя длинные часы дня. Когда часы бьют шесть, на закате, верхний балансир выводится из действия, а нижний, который является быстрым, вводится в действие и измеряет короткие ночные часы. На восходе солнца он выводится, а верхний снова вводится для измерения длинных часов следующего дня. Поскольку дни меняются по продолжительности, балансиры, или фолиоты, можно заставить качаться быстрее или медленнее, перемещая грузики внутрь или наружу на выемку или две. Балансир с маленькими грузиками для регулировки — самый старый из известных, и использовался в связи со шпиндельным спусковым механизмом, точно так же, как в этих часах, голландцами около 1364 года. Все доказательства, которые я могу найти, указывают на то, что японские часы позже этой даты. Однако в дизайне, орнаментации и методах отметки меняющихся дней японцы проявили большой художественный вкус и изобретательность. Видно, что этот циферблат, помимо обычных шести часов, дважды повторенных, имеет на внешнем круге циферблата «двенадцать часовых ветвей», называемых японцами «двенадцатью почетными ветвями», таким образом указывая весь день из двенадцати японских часов, шесть из них для дня и шесть для ночи. Этим средством они избегали повторения одних и тех же часов для дня и ночи. Когда указывается, что эти «двенадцать часовых ветвей» — очень старые китайские, мы не в состоянии хвастаться нашей 24-часовой системой, потому что эти ветви положительно указывают, является ли любой данный час днем или ночью. Когда мы печатаем расписание в 24-часовой системе, чтобы избавиться от наших неуклюжих A. M. и P. M., мы отстаем от китайцев на тысячи лет. Более того, они сделали дело правильно без всякого давления, которое оказали на нас наши поезда с плотным графиком. Эти ветви имеют односложные названия, и «десять небесных стволов» также имеют односложные названия, все как показано на рис. 20. Обратитесь теперь к рис. 21, где показаны два диска, один с «двенадцатью часовыми ветвями», а другой с «десятью небесными стволами». Эти диски обычно помещаются за циферблатом так, чтобы одна «ветвь» и один «ствол» могли быть видны одновременно через два отверстия. Часы перемещают эти диски на один шаг каждую ночь, так что новая пара видна каждый день. Работая таким образом, шаг за шагом, вы обнаружите, что требуется 60 движений, то есть 60 дней, чтобы снова привести ту же пару. Каждый имеет односложное название, как показано на рис. 20, и мы таким образом получаем 60 названий из двух слогов, читая их вместе слева. Два отверстия можно увидеть на циферблатах рис. 15 и 19. Так что японцы точно знают, какой это день в периоде из 60, который они использовали в своих старых календарях. Они использовались китайцами более четырех тысяч лет назад как названия цикла из 60 лет, называемого «шестидесятеричным». Нынешний китайский год 4606 — это YU-KI, что означает 46-й год 76-го «шестидесятеричного». То есть 76×60+46 = 4606. На рис. 20 мы читаем TSU-KIAH, или первый год. Если вы сделаете два диска, как на рис. 21, и начнете с TSU-KIAH и будете перемещать их вместе, вы придете к YU-KI на 46-м движении. Но есть другой способ, который вам может понравиться больше, а именно: напишите двенадцать «ветвей», или слогов, прямо вниз, непрерывно пять раз; близко справа напишите десять «стволов» шесть раз. Теперь у вас есть 60 слов из двух слогов, и 46-е, считая вниз, будет YU-KI. Кроме того, этот метод дает вам все 60 названий «шестидесятеричного» в одном виде. Всегда читайте слева, то есть произносите слог «ствола» первым.

LOI

Fig. 19—Japanese Striking Clock with Two Balances and Two Escapements; Dial Stationary, Hand Moves

Календари составляют самую интересную и сбивающую с толку часть измерения времени. Мы чувствуем, что решили этот вопрос, определив продолжительность года с точностью до секунды времени и сохраняя даты правильно с точностью до ближайшего дня с помощью високосного года каждые четыре года и каждое четвертое столетие, установленного Папой Григорием XIII в 1582 году и известного как «Григорианский календарь». Простыми словами, наш «альманах» — это «Григорианский». Мы привыкли бойко говорить, что любой год, делящийся на четыре, — високосный, но это далеко не верно. Любой год, исключая ровные сотни, который делится на четыре, — високосный. Ровные сотни являются високосными, когда делятся на четыре. Это объясняет, почему 1900 год был обычным, потому что 19 сотен не делятся на четыре; 2000 будет високосным, потому что 20 сотен делятся на четыре; следовательно, 2100, 2200 и 2300 будут обычными годами, а 2400 — високосным и т. д. до 4000, который должен быть сделан обычным, чтобы держать вещи в порядке, несмотря на то, что он делится на четыре как в своих сотнях, так и в тысячах. Но для практических целей, в течение более чем двух тысяч лет, мы можем упростить правило до: годы и ровные сотни, делящиеся на четыре, — високосные. Но большая путаница все еще существует в результате того, что несколько стран придерживаются своих собственных старых методов. Нынешний китайский год имеет 384 дня, 13 месяцев и 13 полнолуний. По сравнению с нашим 1909 годом он начинается 21 января и закончится 8 февраля 1910 года. В прошлом году китайско-японский календарь имел 12 месяцев, или лун, но поскольку это слишком коротко, они должны вставлять лишний каждый тридцатый месяц. Мы только позволяем ошибке достичь одного дня и исправляем ее нашими високосными годами, но они не столь придирчивы и позволяют ошибке расти, пока им не потребуется еще одна «луна». Ветхий Завет полон лун, и даже со всей нашей «современностью» наши «праздники» и святые дни часто «переменны» из-за того, что смешаны с лунами. В Японии нынешний год — 42-й год Мэйдзи, то есть 42-й год правления нынешнего Императора. Нынешний — еврейский 5669. Эти и другие разной продолжительности перекрывают наш год в разной степени, так что в торговых делах существует большая путаница. Китайцы и японцы публикуют торговый альманах в параллельных колонках с нашим, чтобы избежать этого. Легко сказать, что мы должны иметь единый календарь по всему миру, но то же самое замечание относится в равной степени к деньгам, весам, мерам и даже к самому языку. Наконец, трудность состоит в том, что в году — или в луне — или лунах в году нет целого числа дней. «Эти многие луны» — это пережиток в нашей повседневной речи этого старого метода измерения по лунам. Всего лишь небольшой намек на количество суеверий, все еще связанных с «новой луной», будет достаточно, чтобы прояснить тот факт, что мы еще не совсем так «просвещены», как говорим. Хотя наш календарь, или альманах, можно считать окончательным, мы должны помнить, что обычаи и религия настолько смешаны с этим вопросом в старых странах Востока, что они будут меняться очень медленно. Строго говоря, наша «эра» произвольна и христианская; поэтому мы не должны ожидать, что нации, которые имели некоторые астрономические знания и работающий календарь за тысячи лет до нас, внезапно перейдут на наши «выскочки» методы.

LOI

Fig. 20—Key to “12 Horary Branches” and “10 Celestial Stems”

LOI

Fig. 21—“12 Horary Branches” and “10 Celestial Stems” as Used in Clocks

LOI

Fig. 22—Dial of Japanese Astronomical Clock

На рис. 22 у нас есть циферблат очень сложных астрономических часов. Этот старый гравированный латунный циферблат плохо фотографировался, поэтому я сделал копию от руки, чтобы получить чистые линии. Начиная с центра, есть маленький диск, B, пронумерованный от 1 до 30, дающий дни возраста луны. Луна восходит в A и заходит в AA, конечно, позже каждый день. Ее возраст показан числом, которого она касается на диске B, так как этот диск продвигается по луне на один номер каждый день. Ее фазы показаны движением черного диска по ее лицу; так что у нас здесь три движения для луны, дифференцированные так, чтобы показать фазу, восхождение и возраст. Более того, поскольку она представлена на циферблате, когда находится под горизонтом, можно увидеть, когда она взойдет, и можно планировать «лунные» вечеринки. Сразу за курсом луны находится кольцо, имеющее японские числа от 1 до 12, указывающие месяцы. Заметьте повторяющийся иероглиф, делящий месяцы пополам, который означает «середина» и часто используется. Если вы внимательно прочитаете эти числа, вы найдете иероглиф там, где должно быть один; это означает «начало» или «первичный» и часто используется вместо одного. Стрелка часов — это тяжелая стрелка, которая обходит циферблат один раз в целые сутки, в том же направлении, что и наши часы. Этот круг месяцев движется вместе со стрелкой, но немного быстрее, чтобы набрать один номер в месяц. Как показано на рисунке, это примерно одна неделя в шестом месяце. Далее наружу идет широкая полоса, имеющая двенадцать кривых линий для часов, заканчивающихся снаружи кольцом, разделенным на 100 частей, отмеченных десятками точками. Эти кривые линии пронумерованы японскими числительными для часов, которые вы теперь должны уметь легко читать. Эти часовые линии и пунктирные линии для получасов — это действительно то же самое, что и подобные линии на рис. 18, которые вы теперь понимаете. По мере того как стрелка ежедневно обходит циферблат, она автоматически смещается наружу немного каждый день, так что она укорачивает ночи и удлиняет дни, точно так же, как ранее объяснялось для рис. 18. Но есть одно отличие, ибо вы заметите, что последний ночной час, на котором сейчас стоит стрелка, длиннее других ночных часов перед ним и что он разделен на три пунктирными линиями. Последний дневной час, слева от циферблата, также длинный и разделен на три. То есть, в то время как все ранее описанные циферблаты имеют равные часы для любого данного дня или ночи, этот циферблат имеет последний длинный час в каждом случае, разделенный на три вместо обычных получасов. Это любопытный и интересный момент, имеющий свое происхождение задолго до часов. В ранние дни клепсидры в Китае определенное время отводилось на то, чтобы зачерпнуть воду из самого нижнего кувшина, каждое утро и вечер около пяти часов нашего времени, см. рис. 8 (глава 1). Во время этой операции клепсидра не отмечала время, и восточный ум, очевидно, считал это в некотором смысле вне регулярных часов, и, как и многие другие вещи, это сохранялось, пока не стало выглядеть абсурдно на более ранних часах. Этот удивительный подвиг — вставка интервала между двумя последовательными часами — всегда был невозможен для современной науки; тем не менее, президент Рузвельт легко выполнил его в своем «конструктивном» междуцарствии! Обращаясь к кантонской клепсидре, рис. 8, мы находим, что поплавок, или «бамбуковая палочка», был разделен на 100 частей. В один сезон 60 частей для дня и 40 частей для ночи, постепенно меняясь на противоположное для коротких дней. Дневные часы отбивались на барабане, а ночные часы трубились на трубе.

Позже часовые цифры были сделаны подвижными на «бамбуковой палочке». Это фактически вертикальный циферблат с подвижными часовыми пластинами, так что их идея измерения времени на ту дату была чем-то движущимся вверх или вниз. Это было помещено на первые часы японцами; так что циферблат рис. 16 — по существу поплавок китайской клепсидры. Более того, в этой «бамбуковой палочке» из 100 частей у нас есть наша нынешняя система десятичных чисел, так что мы можем позволить себе быть немного скромными и здесь. Перед тем как оставить рис. 22, заметьте полосу, или кольцо, звезд, которое движется вместе с кругом месяцев. Я не могу заставить эти звезды соответствовать нашим двенадцати знакам Зодиака, но так как я скопировал их тщательно, читатель может попытаться навести в них порядок. Крайний внешний край циферблата разделен на 360 частей, десятки подчеркнуты, как в наших десятичных шкалах.

Поскольку мы немного устали от этих сложных описаний, давайте отвлечемся на несколько замечаний о некоторых диковинках восточного отсчета времени. Они, очевидно, думают об часе как о периоде времени более конкретно, чем мы. Когда мы говорим «6 часов», мы имеем в виду точку времени, отмеченную ударом часов. У нас нет названий для часовых периодов. Мы должны сказать «от 5 до 6» или «между 5 и 6» для часового периода. «Двенадцатый час» Нового Завета, я понимаю, означает целый час, заканчивающийся на закате; так что мы имеем дело с восточным отношением ума ко времени. Я думаю, мы получаем эту концепцию почти правильно, когда читаем о «средней страже» и понимаем, что это означает в течение средней трети ночи. Во-вторых, почему японцы не используют 1, 2, 3 на своих циферблатах? Эти числа были священными в храмах и не должны были оскверняться использованием на часах, и они мысленно вычитали их из часовых часов, но в конечном итоге привыкли к 9, 8, 7, 6, 5, 4. В-третьих, почему это чтение часов в обратном порядке? Давайте предположим, что труженик начинает на восходе солнца, или в шесть. Когда он трудился один час, он чувствовал, что осталось на один меньше, и он называл это пять. Это выглядит вполне логично, ибо уменьшающиеся числа указывали ему, сколько его дневного труда осталось. Другое объяснение, которое, вероятно, является основой «во-вторых» и «в-третьих» выше, — это факт, что математика и суеверия были тесно связаны в старые дни Японии. Если вы возьмете числа от 1 до 6, рис. 23, и умножите каждое из них на жуткое «число йенг», или девять, вы обнаружите, что последние цифры, читаемые сверху вниз, дают 9, 8, 7, 6, 5, 4. Сказано другими словами: когда 1–6 умножаются на «трижды три», последние цифры — 9, 8, 7, 6, 5, 4, а 1, 2, 3 исчезли; так что простые люди были полны страха и трепета. Некоторые из образованных, даже сейчас, озадачены странными результатами, полученными при использовании трех и девяти в качестве множителей, и научные журналы часто уделяют место этому вопросу. Мы знаем, что эти результаты получены простым фактом, что девять — на один меньше, чем «основание» нашей десятичной шкалы чисел. Девять иногда называют «неразрушимым числом», так как сложение цифр любой из его степеней дает четное число девяток. Но в те дни это была тайна, и простые люди боялись математиков, и я не сомневаюсь, что проницательные старые парни в полной мере использовали свою власть над плебеями. В Японии математика не была очищена от этого мусора примерно до 700 г. н. э.

LOI

Fig. 23—Use of “Yeng Number” and Animal Names of Hours

На правой стороне рис. 23 приведены названия животных, соответствующие часам, чтобы дневные и ночные часы нельзя было перепутать. Выбрав крысу для ночи и лошадь для дня, они проявили хороший вкус. Их время до полудня было «до лошади», а после полудня — «после лошади». Японские часы примечательны своим разнообразием. Похоже, что их всегда делали на заказ, и что мастера, вероятно, подгоняемые своими заказчиками, прилагали огромные усилия, чтобы включить в них удивительные механизмы и символы, связанные с астрономией и астрологией. Любой, кто изучит около пятидесяти таких часов, скорее всего, придет к выводу, что понять их все практически невозможно. Помните, это старый японский метод. Почти все часы, которые я видел в Японии, были американскими. Теперь необходимо завершить эту главу несколькими замечаниями о любопытном способе боя японских часов.

В часах, подобных тем, что на рис. 14, 15, 19, можно увидеть колокол и молоточек. В типе часов, представленном на рис. 16, весь механизм боя находится в гире. По сути, гиря и есть бьющая часть часов. На каждой из пластин с часовыми цифрами (рис. 16) внутрь выступает штифт, и по мере опускания гири, содержащей механизм боя, маленький рычаг касается этих штифтов и запускает бой именно тогда, когда указатель находится на часовой цифре. Учитывая это, легко понять, что часы будут бить правильно, когда указатель показывает час, независимо от того, как установлены часовые пластины для длинных или коротких дней. Похожие штифты выступают внутрь от подвижных пластин на рис. 12, 13, 14, 15, поэтому они бьют правильно, когда каждая часовая пластина оказывается вверху, прямо под кончиком неподвижной стрелки. На рис. 19 бой запускается звездчатым колесом, точно так же, как в старых голландских часах. Часы, подобные тем, что на рис. 18–22, не бьют. Во всех случаях часы бьют в обратном порядке, но получасы добавляют еще одну странную особенность. За нечетными часами (9, 7, 5) следует один удар в получас; а за четными часами (8, 6, 4) — два удара, или, если сказать все вместе —

9 1 8 2 7 1 6 2 5 1 4 2.

Здесь крупные цифры — это часы, а мелкие — получасы. Используется только один колокол, потому что, поскольку среди часов нет одного и двух, получасы невозможно перепутать. Это еще не все, ведь вы можете определить, какой сейчас получас, с точностью до двух часов. Например, предположим, вы примерно знаете, что время где-то между 9 и 7, и слышите, что часы бьют 2, тогда вы знаете, что сейчас половина девятого. Посмотрите на крупные и мелкие цифры выше. Это гораздо лучше нашего метода с одним ударом в каждый получас.

По нашему методу часы бьют «один» три раза подряд между 12 и 2 часами, и таким образом путают получасы с часом. Некоторые интересные методы боя будут объяснены в третьей главе, когда мы будем рассматривать современные приборы для измерения времени.

ГЛАВА III СОВРЕМЕННЫЕ ЧАСЫ

Часы Де Вика 1364 года. — Оригинальный шпиндельный спусковой механизм. — Анкерный и «свободный» спусковые механизмы. — Ремонтуарные часы. — Маятник. — Палеты с камнями. — Антикварные часы с самым ранним применением маятника. — Турецкие часы. — Правильные конструкции циферблатов для общественных часов. — Художественное оформление старинных часов. — Двадцатичетырехчасовые часы. — Сирийские и еврейские часовые цифры. — Правильный метод боя часов и четвертей. — Конструкция двадцатичетырехчасового циферблата и стрелок. — Диковинные часы. — Изобретения старых часовщиков.

LOI

Public Dial by James Arthur Dial of Philadelphia City Hall Clock

Fig. 24

Современные часы начинаются с часов Де Вика 1364 года, которые являются первыми бесспорными часами, состоящими из зубчатых колес и содержащими фундаментальные особенности наших нынешних часов. Ссылки часто отсылают к 1000 году н. э., но слова, переведенные как «часы», в то время использовались для обозначения колоколов и солнечных часов; поэтому мы вынуждены считать часы Де Вика первыми, пока не будут получены новые доказательства. Однако было отмечено, что такие часы вряд ли могли быть изобретены сразу; и поэтому вероятно, что многие изобретения, приведшие к их созданию, были утрачены для истории. Часть часов, которая издает тиканье, называется «спусковым механизмом», и старейшая известная форма — это «шпиндель» (рис. 25), дата появления которого неизвестна, но, безусловно, он появился за 300 лет до Де Вика. Фолиот находится на вертикальном шпинделе, который имеет палеты A и B. Когда фолиот качается горизонтально, от упора до упора, мы слышим один тик, но для освобождения одного зуба ходового колеса требуется два таких одиночных качания, или два тика; таким образом, за один оборот ходового колеса тиков в два раза больше, чем зубьев. Мы видим, что спусковой механизм — это устройство, в котором нечто движется взад-вперед и позволяет зубьям «ходового колеса» выходить из зацепления. Хотя этот механизм в некотором отношении является простейшим, его всегда было трудно объяснить на рисунке, поэтому я попытался сделать это, изобразив сторону колеса и его палету B, которая ближе к глазу, сплошным черным цветом, а дальнюю сторону и ее палету A — заштрихованными, как на рисунке. Колесо движется в направлении стрелки, и зуб D находится очень близко к выходу из зацепления с палетой B. Зуб C на дальней стороне колеса движется влево, поэтому он упадет на палету A, чтобы в свою очередь освободиться, когда палеты и фолиот качаются взад-вперед. Легко увидеть, что каждый зуб колеса будет слегка подталкивать палету при выходе из зацепления и тем самым поддерживать качание балансира. Этот спусковой механизм — очень плохой измеритель времени, но он был одним из великих изобретений и удерживал позиции около 600 лет, то есть со времен, когда он регулировал колокола, до «луковых» часов наших дедов. Разрозненные упоминания в старых текстах позволяют с достаточной уверенностью утверждать, что примерно с 1000 по 1300 год колокола приводились в действие машинами, регулируемыми этим шпиндельным спусковым механизмом, что показывает, что бьющая часть часов старше самих часов. Нам кажется странным говорить, что многие из ранних часов были только бьющими и не имели циферблатов или стрелок, как если бы вы повернули циферблат своих часов к стене и полагались на бой, чтобы узнать время. Помня об этом действии шпиндельного спускового механизма, мы легко можем понять его применение, сделанное Де Виком на рис. 26, где я отметил те же палеты A и B. Зуб только что выходит из зацепления с палетой B, а затем один зуб на другой стороне колеса упадет на палету A. Фолиот, шпиндель и палеты образуют одну цельную деталь, которая подвешена на шнуре, чтобы она могла качаться с минимальным трением. Чтобы сделать движения очень понятными, я убрал с рисунка циферблат и каркас. Колесо с надписью «двенадцать часов» и шестерня, которая его приводит, находятся вне рамы, прямо под циферблатом, и нарисованы штрихпунктирной линией. Ось этого двенадцатичасового колеса проходит через циферблат и несет стрелку, которая отмечает только часы. Заводная шестерня и колесо, показанные пунктиром, находятся внутри рамы. Теперь проследите за «большим колесом», «промежуточным», «ходовым колесом» и двумя шестернями, все они показаны сплошными линиями, и вы получите «колесную передачу», которая является основной частью всех часов. В этих часах есть спусковой механизм, колеса, шестерни, циферблат, стрелка, гиря и заводной квадрат. За более чем 500 лет мы добавили только маятник, лучший спусковой механизм, минутную и секундную стрелки! Анкерный спусковой механизм (рис. 27) появился около 1680 года и приписывается англичанину доктору Гуку. Он получил свое название из-за сходства палет с лапами якоря. Этот анкер соединен с маятником, и когда он качается вправо и влево, зубья ходового колеса освобождаются, по одному зубу на каждые два качания от упора до упора, а легкий толчок палет A и B при выходе зубьев поддерживает движение маятника. Удивительно, как много людей, даже среди образованных, думают, что маятник приводит часы в движение! Маятник всегда должен приводиться в движение какой-то силой.