История часов, возможно, имеет более глубокие корни, чем принято считать сегодня, когда попытки изобрести часы связывают с зарождением цивилизации в Древнем Египте и Месопотамии, что повлекло за собой возникновение ее постоянных спутников – религии и бюрократии. Это и повлекло за собой необходимость людям более эффективно организовывать свое время, благодаря чему первые часы появились на берегах Нила. Но, вероятно, история часов берет свое начало еще тогда, когда первобытные люди каким-то образом пытались отмечать время, например, определяя часы для удачной охоты. А некоторые и до сих пор утверждают, что способны определять время суток, наблюдая за цветами. Их ежедневное раскрытие указывает на определенные часы дня, так одуванчик открывается около 4:00, а лунный цветок – только с наступлением темноты. Но основными инструментами, до изобретения первых часов, с помощью которого человек оценивал течение времени, были солнце, луна и звезды.

Все часы, независимо от их типа, должны иметь регулярный или повторяющийся процесс (действие) с помощью которого можно было бы отмечать равные промежутки времени. Первыми примерами таких процессов, которые удовлетворяли необходимые требования, были как природные явления, такие как движение солнца по небу, так и действия, созданные искусственно, как равномерное горение зажженной свечи или пересыпание песка из одного резервуара в другой. Кроме того, часы должны иметь средства для отслеживания изменения времени и, таким образом, быть в состоянии отобразить полученный результат. Поэтому история часов – это история поиска все более последовательных действий или процессов, регулирующих темп часов.

История солнечных часов

Одними из первых, кто пытался формализировать разделение своего дня на промежутки времени, напоминающие часы, были древние египтяне. В 3500 году до нашей эры в Египте появилось первое подобие часов – обелиски. Это были стройные, сужающиеся кверху, четырехсторонние сооружения, падающая тень от которых позволяла египтянам разделить день на две части, четко указывая на полдень. Такие обелиски принято считать первыми солнечными часами. Они также показывали самый длинный, и короткий день в году, а несколько позже, вокруг обелисков появилась маркировка, которая дала возможность отмечать не только время до и после полудня, но и другие промежутки дня.

Дальнейшее развитие конструкции первых солнечных часов привело к изобретению более портативного варианта. Такие первые часы появились приблизительно в 1500 году до нашей эры. Это устройство разделяло солнечный день на 10 частей, плюс два, так называемых, «сумеречных» отрезка времени, в утренние и вечерние часы. Особенностью таких часов было то, что их необходимо было переставлять в полдень с направления на восток в противоположное западное.

Первые солнечные часы претерпевали дальнейшие изменения и усовершенствования, становясь все более сложными конструкциями, вплоть до применения в часах полусферического циферблата. Так знаменитый римский архитектор и механик, Марк Витрувий Поллион, живший в первом веке до нашей эры, описывал историю появления и конструкцию 13 различных видов часов солнечных первых, используемых в Греции, Малой Азии и Италии.

История солнечных часов продолжалась до позднего средневековья, когда получили распространение оконные часы, а в Китае стали появляться первые солнечные часы, снабженные компасом, для правильной их установки относительно сторон света. Сегодня, история появления часов, использующих движение солнца, навсегда увековечена в одном из сохранившихся до наших дней египетском обелиске, настоящем свидетеле истории часов. Он имеет высоту 34 метра и располагается в Риме, на одной из его площадей.

Клепсидры и другие

Часы первые, не зависящие от положения небесных тел, были названы греками клепсидрами, от греческих слов: klepto – скрывать и hydor – вода. Такие водяные часы основывались на процессе постепенного вытекания воды из узкого отверстия, и по ее уровню определялось истекшее время. Первые часы появились ориентировочно в 1500 году до нашей эры, что подтверждается одним из образцов водяных часов, найденных в гробнице Аменхотепа I. Позже, около 325 г. до н.э., подобные приспособления стали использоваться греками.

Первыми водяными часами были керамические сосуды с небольшим отверстием вблизи дна, из которых вода могла капать с неизменной скоростью, медленно наполняя другой сосуд, отмеченный маркировкой. При постепенном достижении водой разных уровней и отмечали промежутки времени. Водяные часы имели несомненное преимущество перед их солнечными собратьями, так как они могли применяться и в ночное время и такие часы не зависели от климатических условий.

История водяных часов имеет и другой вариант, используемый в некоторых районах Северной Африки вплоть до сегодняшнего дня. Эти часы представляют собой металлическую чашу с донным отверстием, которая помещается в емкость, наполненную водой, и начинает медленно и равномерно тонуть, тем самым отмеряя промежутки времени до полного затопления. И хотя первыми водяными часами были довольно примитивные устройства, дальнейшее их развитие и усовершенствование привело к интересным результатам. Так появились водяные часы способные открывать и закрывать двери, демонстрируя маленькие фигурки людей или перемещая указатели по циферблату. Другие часы заставляли звонить колокола и гонги.

История часов не сохранила имен создателей первых водяных часов, упоминается лишь Ктесибий Александрийский, который за 150 лет до н. э. пробовал применить в клепсидрах механические принципы, основанные на разработках Аристотеля.

Песочные часы

По принципу водяных часов работают и хорошо нам известные часы песочные. Когда такие первые часы появились, истории доподлинно неизвестно. Ясно только, что не раньше, чем люди научились изготавливать стекло – необходимый элемент для их производства. Существует предположение, что история песочных часов началась в сенате древнего Рима, где они использовались во время выступлений, отмечая одинаковые отрезки времени для всех выступающих.

Лиутпранд – монах, живший в восьмом веке во французском Шартре, считается первым изобретателем песочных часов, хотя, как можно увидеть, в этом случае не учтены более ранние свидетельства истории возникновения часов. Широкого распространения в Европе подобные часы достигли лишь к XV столетию, о чем свидетельствуют письменные упоминания о песочных часах, найденные в журналах судов того времени. Часов песочных первые упоминания говорят и о большой популярности их использования на кораблях, поскольку движение судна никак не могло повлиять на работу песочных часов.

Использование в часах гранулированных материалов, таких как песок, значительно увеличило их точность и надежность по сравнению с клепсидрами (водяными часами), чему, помимо прочего, способствовала невосприимчивость песочных часов к воздействию температурных изменений. В них не образовывался конденсат, как это происходило в часах водяных. Часов песочных история не ограничилась средними веками.

По мере повышения спроса на «отслеживание времени», недорогие в производстве и поэтому очень доступные песочные часы, продолжали использоваться в различных сферах и дожили до сегодняшних дней. Что правда, сегодня песочные часы изготавливаются больше в декоративных целях, чем для измерения времени.

Механические часы

Греческий астроном Андроник руководил строительством Башни Ветров в Афинах в первом веке до нашей эры. Это восьмиугольное сооружение сочетало в себе солнечные часы и механическое устройство, которое состояло из механизированной клепсидры (водяных часов) и индикаторов ветров, откуда и название башни. Вся эта сложная конструкция, помимо показателей времени, способна была отображать сезоны года и астрологические даты. Римляне, примерно в это же время, также применяли механизированные водяные часы, но сложность таких комбинированных устройств, предшественников механических часов, не давала им преимущества, в сравнение с более простыми часами того времени.

Как уже упоминалось ранее, попытки соединить водяные часы (клепсидры) с неким механизмом успешно осуществлялись в Китае в период от 200 до 1300 годов, результатом чего стали механизированные астрономические (астрологические) часы. Одну из самых сложных башен-часов построил китаец Су Сен в 1088 году. Но все эти изобретения нельзя было назвать механическими часами, а скорее симбиозом водяных или солнечных часов с механизмом. Тем не менее, все сделанные ранее наработки и изобретения и привели к созданию механических часов, которыми мы пользуемся и сегодня.

История часов полностью механических начинается в X веке (по другим данным раньше). В Европе употребление механического механизма для измерения времени начинается в XIII веке. Первые такие часы функционировали в основном с помощью системы весов и противовесов. Как правило, часы не имели привычных нам стрелок (или имели только часовую), а производили звуковые сигналы, вызываемые ударом в колокол или гонг через каждый прошедший час или меньший промежуток времени. Таким образом, первые механические часы сигнализировали о начале какого-нибудь события, например процедуры богослужения.

Самые первые изобретатели часов, несомненно, имели некоторые научные наклонности, многие из них были известными астрономами. Но часов история также упоминает ювелиров, слесарей, кузнецов, плотников и столяров, которые внесли свой вклад в производство и усовершенствование часов. Среди сотен, если не тысяч, людей, которые внесли свою лепту в разработку механических часов, три были выдающиеся: Христиан Гюйгенс, голландский ученый, который был первым (1656), кто использовал маятник, чтобы регулировать движение часов; Роберт Гук, англичанин, который изобрел анкерный якорь для часов в 1670-х годах; Питер Генлейн, простой слесарь из Германии, который на рубеже XV столетия разработал и использовал горнила, что позволило изготавливать часы небольших размеров (изобретение получило название «нюрнбергские яйца»). Кроме того, Гюйгенсу и Гуку приписывают изобретение спиральных пружин и балансировочного колеса для часов.

Песочные часы одно из самых древних изобретений человечества , но точная дата, к сожалению, не известна. Однако по данным, которые сохранились, можно сделать вывод, что принцип, использующийся в песочных часах, был известен в Азии задолго до возникновения нашего летоисчисления. Несмотря на то, что в наше время активно развиваются часовые механизмы, песочные часы до сих пор активно используются.

Песочные часы в средние века

Большим прыжков в развитии истории песочных часов стали именно средние века . Одно из самых древних упоминаниях о часах принадлежит к 14 веку, там содержатся советы по приготовлению особого, мелкого песка для использования в песочных часах.

Песочные часы появились в Европе довольно поздно , но, несмотря на это, они быстро вошли в обиход практически каждого человека, этому способствовали низкая цена, простота в использовании, надежность, и самое главное, возможность измерить время не зависимо от времени суток, это выгодно их отличало от солнечных часов.

Самые распространенные часы имели один существенный недостаток — это сравнительно небольшой интервал, час или полчаса. Редкостью были часы, которые могли измерить 3 часа, и совсем единицы были рассчитаны на относительно большое время работы песочных часов . Это были огромные, громоздкие конструкции, которые могли отсчитывать интервалы по 12 часов.

Производство песочных часов

Самое главное значение для точности хода песочных часов имело качество песка , он должен быть просеян через многочисленные сита, тщательно высушен и отожжен. Стеклянные колбы для изготовления часов производились уже по известной технологии. В место, где стыковались колбы, вставлялась пластина, которая должна была регулировать скорость пересыпания. Что бы скрепить две колбы, место их стыка плотно обматывалось ниткой и дополнительно покрывалось смолой.

Для точности хода также имели значение форма колб и качество их поверхности. При очень длительной эксплуатации песочных часов точность их ухудшалась. Это было связано с тем, что внутренняя часть колбы постепенно царапалась песком, а также большую роль имело то, что песок измельчался в более мелкие фракции.

Песочные часы — фото

Представляем вам фото различных форм песочных часов.

Значение песочных часов

Песочные часы это символ, напоминающие нам об умеренности , о том, что время скоротечно, и не нужно чтобы отведенное время сокращалось излишествами. Два сосуда олицетворяют цикличность, смену жизни и смерти, хаоса и порядка.

Конечно, уйти от классической формы песочных часов далеко не получится , ведь две, соединенные между собой, колбы и оправа и есть основа таких часов. Но можно менять саму форму колб и поддерживающей их рамы на какую угодно. Например, отличным подарком в бизнес кругах, являются песочные часы колбы которых являются логотипом компании. Также есть возможность экспериментировать с материалами: цветные стекла, камни различных пород, дерево, металлы (возможно даже драгоценные), могут сделать песочные часы уникальными в своем роде.

Самые большие в мире песочные часы имеют высоту 11,9 метров , и их цикл составляет 1 год, это величайшее устройство для измерения времени. Эти часы в июле 2008 году можно было увидеть в Москве, на Красной площади. Самые маленькие часики высотой всего 2,5 см, создали их в Германии, в Гамбурге, песок из верхней колбы этих часов высыпается всего за 5 секунд.

Даже учитывая то, что песочные часы имеют недостатки и не самые точные, их использовали даже после изобретения механических часов, в 20 веке их использовали на телефонных станциях и в залах суда.

В настоящее время песочные часы играют больше декоративную роль , в качестве элементов дизайна интерьера. Так же это древнее изобретение используется во время проведения некоторых медицинских процедур.

Песочные часы. Прошлое, Настоящее и Будущее.

Как всё начиналось.

До изобретения механических часов, часы использовали движение Солнца или простые измерительные приборы для учёта рабочего времени. Солнечные может быть самый древний прибор по определению времени, они до сих пор используются во многих парковых зонах как популярный аксессуар, привлекающий к себе внимание, но вызывая лишь визуальный интерес, ни о каком практическом применении речи не идёт. Стоунхендж, гигантский памятник, построенный из вертикальных камней на равнине Солсбери в Уилтшире в Англии, возможно, использовался в качестве солнечных часов и в качестве календаря. Солнечные часы имеют очевидные недостатки, они не могут использоваться в помещении, в ночное время и пасмурные дни.

Другие простые измерительные устройства также использовались для определения промежутков времени. Можно выделить четыре основных типа таких устройств, которые можно использовать в помещении и вне зависимости от погоды и времени суток. Часы свеча – это свеча с линиями, нанесёнными прямо на её теле, обычно отмечали длительность в один час. По количеству сгоревших отметок определяли пройденное время. Но часы свечи имели недостатки, определение времени было довольно условным потом у что, различный состав воска, фитиль, а так же сквозняки и другие факторы сильно влияли на процесс горения свечи. Часы масляная лампа – использовались в 18 веке, это был усовершенствованный вариант часов свеча. Суть заключалась в том, что на резервуаре с керосином была шкала, и в процессе его выгорания вёлся учёт времени. Такой вид часов был более устойчив к влиянию окружающей среды и материалов. Водяные часы также использовались для контроля времени, вода капала из одного резервуара в другой, на котором были нанесены отметки с промежутками времени. Или просто вода из резервуара капала на землю(если воду не экономили), резервуар как и во всех предыдущих вариантах имел шкалу. Водяные часы также известны как клепсидра.

История.

Использовались ещё древними греками и римлянами. Первые исторические ссылки на песочные часы появляются в III веке до нашей эры. История так же свидетельствует, что песочные часы использовались в Сенате Древнего Рима, во время выступлений и песочные часы становились всё меньше и меньше, возможно, в качестве показателя качества политических речей. В Европе первые песочные часы появились в восьмом веке. К началу XIV века песочные часы широко используются в Италии и к концу века во всей Европе. Песочные часы имеют тот же принцип что и клепсидра. Две стеклянные колбы соединены узким горлышком, так что песок(с относительно однородным размером зерна) проходит от верхней колбы к нижней. Стеклянные ёмкости заключены в обрамляющий каркас, позволяющий легко переворачивать песочные часы, для того чтобы начать новый отсчёт времени. Песочные часы находят применение повсеместно, в частных домах на кухнях, в церквях для контроля длины проповеди, в лекционных залах университетов, в магазинах ремесленников. Медицинские работники используют миниатюрные песочные часы с длительностью пол или одной минуты, для отсчёта пульса и других медицинских процедур, практика применения таких часов продолжалась вплоть до 19 века.

Материал.

Стекло для песочных часов выполнено из того же материала, что и все другие виды выдувного стекла. Песок является самым сложным компонентом песочных часов. Не все типы песка можно использовать, так как крупинки песка могут быть слишком угловаты и не смогут должным образом протекать через горловину песочных часов. Песок с солнечных пляжей выглядит заманчиво, но совершенно не подходит для часов, так как он слишком угловатый. Мраморная пыль, пыль других скальных пород, мелкие круглые песчинки как у речного песка лучше всего подходят для песочных часов. Что любопытно, в средние века книги для домохозяек содержат рецепты приготовления клея, красок, мыла, а так же песка для песочных часов. Возможно лучший песок, это вовсе не песок, а стеклянные крохотные шарики диаметром 40-160мкм. Кроме того такие стеклянные гранулы можно сделать в различной цветовой гамме, что даёт возможность подобрать песочные часы под интерьер помещения где они будут располагаться.

Дизайн.

Дизайн и концепция обычно являются наиболее сложным этапом в производстве песочных часов. Мастер по производству часов должен одновременно хорошо ориентироваться в мире дизайна, быть художником, хорошо контактировать с общественностью, а так же хорошо знать технологию производства. Люди и компании, заказывающие песочные часы, хотят чтобы они отражали их характер, стиль бизнеса, а так же содержали материалы связанные с их продуктами. После того как разработка дизайна завершена, фактическое производство часов довольно простое.

Песочные часы имеют различные формы и размеры, самые маленькие размером с запонку, а наиболее крупные размером в 1 метр. Песочные могут иметь почти круглые, продолговатые колбы, а могут содержать их не две, а образовывать каскады. Фигура песочные часы очень популярна.

Процесс производства.

После того как с дизайном и выбором материалов всё решено, тело песочных часов выдувается на стеклянно-токарном станке до размера, соответствующего размеру временного интервала песочных часов. Рамка часов предоставляет возможность для фантазии и может быть выполнена в настоящее время из многих материалов. Одно из самых больших заблуждений является то, что существует формула для определения количества песка, находящегося в часах. Количество песка в песочных часах не подлежит анализу или расчёту. Тип зёрен песка, шероховатость стекла, дизайн и форма отверстия накладывают слишком много переменных для определения скорости прохождения песка через горловину песочных часов, так что количество песка не может быть математически рассчитано. Процесс обстоит так, перед тем как загерметизировать верхнюю колбу в неё добавляют песок и пропускают его через горловину песочных часов в количестве соответствующем предписанному интервалу времени. После завершения расчётного периода времени, песок, оставшийся в верхней части колбы высыпают и герметизируют колбу. Заказчик является полноправным участником производства, ведь все его пожелания учитываются и строго выполняются. Конечным результатом является то, что клиенты получают изделия ручной работы, которые соответствуют их требованиям и вызывают исторические и художественные ассоциации. Песочные часы являются эстетическим украшением, а не точными часами.

Будущее и Песочные часы.

Песочные часы, казалось бы, не имеют будущего. На самом деле, красивая форма самой стеклянной колбы, изящно исполненная рамка, цвет песка могут идеально дополнить интерьер, описать какой либо случай из жизни. Конечно может быть массовое производство песчаные часы не получат, но для ценителей времени, прекрасного, коллекционеров такой объект будет всегда желанным.

Песочные часы используются людьми с глубокой древности. Это довольно точный прибор для измерения времени, но он имеет один существенный недостаток — с его помощью можно отмерять только небольшие интервалы времени. Однако люди по сей день продолжают использовать песочные часы в быту. А ведь если вдуматься, живучесть этого образа имеет массу причин.

По сути, песочные часы являются самым простым прибором для отсчета времени. У них нет сложного механизма, который может сломаться или начать давать сбои, но при этом они не зависят, например, от наличия солнца.
Песочные часы классической конструкции — это два сосуда, которые соединяются посредством узенькой горловины, закрепленные на устойчивой подставке. В один из них засыпается определенное количество песка. В зависимости от того, какой объем имеют сами сосуды, песочные часы могут отмерять интервалы в несколько секунд, минут или даже часов, если речь идет об измерителе времени большого размера.

Сколько песка утекло с момента создания

Существует множество версий о том, как именно были придуманы песочные часы. По одной из них этот измеритель времени появился в Европе примерно в VIII веке. Согласно этой версии, песочные часы — это детище французского монаха Лиутпранда из Шартрского собора. Следующее упоминание об этом изобретении встречается на фреске, датируемой XIV веком. Песочные часы запечатлел в своем творении под названием «Аллегория доброго правления» итальянский художник Амброджо Лоренцетти в 1338 году. Примерно с этого времени встречаются упоминания об этих измерителях времени в судовых журналах.

Долгое время песочные часы считались самым практичным прибором подобного рода. Однако примерно с начала 1500-х годов их популярность пошла на спад, так как большинство людей отдавало предпочтение появившимся в ходу механическим часам, которые обладали большей точностью.
С течением времени песочные часы не претерпели сколь-нибудь значительных изменений в конструкции. Изначально их делали из двух колб, стянутых шнуром или просто толстой ниткой. В месте соединения горлышки сосудов были переложены металлической диафрагмой с отверстием, которое как раз и регулировало количество и скорость пересыпания песка. Для прочности этот стык еще заливали воском или смолой, чтобы не высыпался песок и внутрь не попадала влага. Первые песочные часы с герметично запаянными колбами появились примерно в 1760-х годах. Они были точнее предыдущего аналога, так как внутри сосудов поддерживалась постоянная влажность. В результате песок не мог отсыреть, а посему пересыпался всегда с одинаковой скоростью.
Заметим, что не любой песок мог попасть в песочные часы. Чтобы получить качественный наполнитель, мастера брали мелкозернистую разновидность песка, сперва обжигали и просеивали его через мелкое сито, а затем тщательно высушивали. Чем равномернее получалась его зернистость, тем точнее были показания готового измерителя времени.

Кстати, песочные часы наполняли гранулами различного происхождения. Это мог быть порошок из мелко протертого мрамора, измельченная яичная скорлупа, в некоторых моделях пробовали использовать оксид олова или свинца. Мастера, изготавливающие песочные часы, провели множество опытов, чтобы понять, какие гранулы дают самое постоянное течение. Встречаются письменные упоминания о том, что в Париже существовала даже специальная мастерская, которая специализировалась на приготовлении оригинального наполнителя для этого измерителя времени. Здесь его делали из измельченного в порошок черного мрамора. Его измельчали в тонкий песок, кипятили в вине и просушивали после этого на солнце.
Тем не менее, до сих пор нельзя однозначно сказать, какие гранулы являются самыми лучшими. Тем более, что на точность показаний помимо качества песка влияют и другие факторы. Например, его количество или то, какой размер имеют колбы и соединяющая их шейка. Создавая песочные часы, мастера немало экспериментировали и с соотношением их размеров. В итоге было определено, что диаметр шейки не должен превышать половины диаметра колбы. Минимальный же размер этого отверстия может быть равным 1/12 части диаметра колбы.

Выбор этого показателя не в последнюю очередь зависит от того, насколько крупны гранулы, которыми заполняются песочные часы. Соответственно, идентичные измерители времени подобного рода, различающиеся только диаметром горловины, могут отсчитывать разные промежутки времени. Чем уже соединяющий колбы перешеек, тем дольше сыплется песок. Кстати, со временем песочные часы утрачивают выверенную точность именно по причине того, что от постоянного трения гранулы внутри колб дробятся на более мелкие и в результате пересыпаются быстрее. Большое значение имеет и качество стекла. Оно должно быть идеально гладким без каких-либо дефектов внутри, чтобы не препятствовать свободному перемещению песчинок.
Европейские песочные часы, как правило, были рассчитаны на период от 30 минут до полного часа. Однако встречались и такие экземпляры, которые отмеряли 3-часовой промежуток времени. Исключительно редко создавались песочные часы, рассчитанные аж на половину суток. Однако такой измеритель времени должен иметь без преувеличения исполинские размеры.
Для тех, чье жилище не могло вместить столь капитальную конструкцию, были придуманы специальные наборы. В один корпус устанавливали сразу несколько песочных часов. Такой аппарат позволял отмерять длительные временные интервалы. Можно было подобные песочные часы купить и просто сложенными в один футляр.

Технический прогресс не стоял на месте. Затронул он и песочные часы, которые нуждались в усовершенствованиях, чтобы составить хоть сколь-нибудь весомую конкуренцию появившимся практичным и точным механическим аналогам. Например, мастера в Нюрнберге и Аусбурге усложнили их конструкцию, начав располагать в одном футляре по четыре системы колб сразу. Математик по имени Де ля Хире внес свою лепту, создав настолько точные песочные часы, что они могли отмерять даже секундные интервалы. Ученый Тихо Браге прославился как астроном, но и он приложил руку к эволюции этого прибора, попытавшись заменить привычный песок на ртуть. К счастью, такая опасная инновация все же не прижилась.
Однако самый большой прорыв в этой сфере совершил Стефан Фарфлер, создавший пружинный механизм, при помощи которого песочные часы опрокидывались автоматически через определенные промежутки времени. Естественно, такое новшество сделало их применение гораздо более удобным.

Эволюция «склянок» в будильник

До того, как песочные часы вошли в широкое употребление, использовался гидрологиум или, как еще называют этот прибор, клепсидра. По сути, это водные часы, которые использовались еще ассиро-вавилонянами и жителями Древнего Египта. Клепсидра представляет собой цилиндрический сосуд с водой, которая вытекает из него. Равные промежутки времени замечали на цилиндре. Именно с клепсидрой связано употребляемое и сегодня выражение «время истекло».

Греки усовершенствовали эту конструкцию. Платон, к примеру, описал механизм, состоящий из пары входящих друг в друга конусов, регулирующих скорость вытекания воды из сосудов. Конечно, такие специфические конструкции были не слишком удобны. Если на производстве их еще можно было использовать, то вот на кораблях, где отсчет времени был необходим для определения скорости, такая клепсидра не давала точных показаний.

В средние века конструкция водных часов претерпела ряд изменений, сделав их более удобными и точными. Клепсидра превратилась в барабан, разделенный внутри на несколько продольных камер с водой, внутри которого находилась ось с намотанной веревкой. Барабан подвешивали за эту веревку, и он начинал вращаться, разматывая ее. Вода внутри клепсидры, перетекая из одной камеры в другую, регулировала скорость вращения. Время считали по опусканию барабана.
Однако клепсидра все же была далека от идеала, так как ее точность продолжала зависеть от высоты колбы, наличия качки и температуры окружающей среды. В зимний период времени вода в таких часах могла просто замерзнуть, сделав их совершенно бесполезными.

Песочные часы таких неприятных неожиданностей не преподносили. Люди стали использовать их дома на кухне, в церкви, затем на производстве. Именно песочные часы отмеряли для различных служащих время обеденного перерыва.

Однако именно для моряков этот прибор, точный и практичный, стал настоящей находкой. Начиная с XV века, на любом корабле имелось минимум три таких измерителя времени. Одни песочные часы были рассчитаны на четыре часа, что соответствовало времени одной вахты, вторые — на минуту, а третьи — на 30 секунд. С помощью последних моряки вычисляли скорость, с которой движется корабль по лагу.

Кстати, именно отсюда и пошла флотская традиция отмерять время «склянками». Вахтенный, следивший за показаниями корабельных песочных часов, каждый раз исправно бил в судовой колокол, переворачивая получасовые песочные часы, то есть, собственно, «бил склянки». По прошествии каждого целого часа матрос бил в колокол дважды.

Знаменитый мореплаватель Фернан Магеллан во время своего кругосветного путешествия использовал песочные часы в наборе из 18-ти штук. Ему необходимо было узнавать точное время для навигации, а также для того, чтобы вести судовой журнал. Песочные часы на кораблях этой экспедиции Магеллана были рассчитаны на 15, 30, 45 минут и полный час. На каждом судне имелся человек, который должен был по мере необходимости переворачивать их. Кроме того, в его обязанности входила сверка и коррекция показаний часов.

Конечно, в наши дни на флоте применяются более совершенные приборы для измерения времени. Однако песочные часы по-прежнему используются в быту. К примеру, они могут оказаться полезными на кухне в качестве таймера. С той же целью песочные часы используют в школьных лабораториях или при проверке техники чтения, в процедурных кабинетах. Выпускают такие измерители времени для засекания интервалов при измерении пульса, жаропонижающем обертывании, контрастном душе, лечении горчичниками или медицинскими банками. Также песочные часы, рассчитанные на 10 — 15 минут, очень удобны, чтобы контролировать время пребывания в сауне, бане или солярии.

Такой измеритель времени очень понравится детям. Яркие песочные часы, заполненные цветными гранулами, могут превратить такие скучные гигиенические процедуры, как чистка зубов или обливания при закаливании, в веселую игру.
Уже в ХХ столетии песочные часы использовались и в более серьезных целях. К примеру, модели с автоматическим механизмом опрокидывания использовали и работники телефонных станций, чтобы контролировать длительность переговоров. Песочные часы применялись во время судебных прений, чтобы оппоненты не особо растекались мыслью по древу. С этой же целью их используют и в обоих домах Австралийского парламента. Там длительность выступлений ораторов ограничивают специальные песочные часы с тремя системами колб.

Кстати, сейчас появились еще и электронные версии подобных измерителей времени. Кстати, такие песочные часы купить можно не только как оригинальный элемент интерьера. Они могут быть весьма полезны в быту. Например, электронные песочные часы от дизайнеров Фабиана Хеммерта и Сьюзан Хамман — это необычный будильник. Нужно просто наклонить его корпус на 45 градусов, и функция запущена: на дисплее начинают «перекатываться» красные светодиоды. Примечательно, что на этот будильник нужно устанавливать не время подъема, а продолжительность сна. Каждая светящаяся точка соответствует одному часу ночных грез. Проснувшись ночью, можно даже в темноте без труда разглядеть, сколько еще осталось спать. А для любителей полежать еще немного после того, как будильник просигналил подъем, эти условно песочные часы обладают специальной функцией. Просто переверните их — через пять минут они вновь напомнят о том, что пора вставать.

Однако в подавляющем большинстве случаев сегодня песочные часы купить можно разве что в качестве оригинального элемента интерьера. С появлением гораздо более точных механических и электронных измерителей времени их практическая функция все же проигрывает эстетической. Зато здесь мастера могут дать волю фантазии. Песочные часы размещают в корпусах из ценных пород дерева, украшенных причудливыми орнаментами. Порой их даже инкрустируют различными драгоценными камнями. Такие антикварные настольные часы могут стать изюминкой интерьера.

Мастера из Таиланда не стали ограничиваться экспериментами над внешним убранством часов. Наверно, они вспомнили о том, что внутренняя красота гораздо важнее, только восприняли это утверждение слишком буквально. В результате их песочные часы вместо привычного песка были заполнены мелкими бриллиантами. Суммарный вес драгоценной начинки составил приблизительно 10 тыс. карат. Эти песочные часы на сегодняшний день являются одними из самых дорогих. Их стоимость составляет 6,4 млн. долларов.

Пришло время рекордов

Как известно, совершенству нет пределов, а поэтому мастера из разных стран до сих пор пытаются создать самые лучшие и необычные песочные часы. Так как сложного механизма в этом измерителе времени не может быть в принципе, да и над формой особо не поколдуешь, остается только экспериментировать с размерами.
Например, в начале 90-х годов в Гамбурге были созданы песочные часы, которые на сегодняшний день являются самыми маленькими. Высота этого шедевра не превышает 2,4 см. Песок пересыпается из верхней части в нижнюю за промежуток времени, равный 5 секундам.

Создание песочных часов исполинских размеров оказалось, по видимому, более увлекательным занятием. В этой сфере наметилось даже некоторое соперничество.
Первый такой гигант имеет постоянную прописку в музее песка, расположенном в японском городе Ним. Эти песочные часы были созданы в 1991 году. Их высота равна 5 м при диаметре камер колбы в 1 м. Однако 13 лет спустя их славу затмила популярность одной из главных достопримечательностей Будапешта.
Как известно, в 2004 году Венгрия стала частью Евросоюза. Для жителей этой страны такое событие оказалось очень радостным. В честь него в центральной части Будапешта, возле Площади героев, и был установлен монумент, известный как «Колесо времени».

Эти исполинские песочные часы стали символом слияния древнейших традиций и новейших технологий. Они оснащены очень сложным полуавтоматическим механизмом, который при помощи компьютера ведет контроль за пересыпанием песка. Однако его сложность в большей степени обусловлена как раз размерами измерителя времени. Будапештские песочные часы достигают аж 8 м в высоту. Они представляют собой исполинский гранитный круг, который делает один полный оборот в течение года. А 31 декабря заполненная песком камера перемещается наверх, и годовой отсчет стартует снова. Причем этот переворот осуществляет не компьютерная программа, а человек, который при этом, правда, использует тросы и простейший механизм, помогающие сдвинуть тяжеленную каменную глыбу. Таким образом эти песочные часы символизируют человеческие упорство и силу, которые помогали нам преодолевать все препятствия на протяжении многих столетий.
По замыслу создателей, «Колесо времени» символизирует вступление Венгрии в новую эру развития.

Однако спустя еще четыре года и этот рекорд был побит. В 2008 году немецкая автомобильная компания BMW решила установить на Красной площади своеобразную рекламу в преддверии презентации новой модели. В результате в Москве появились песочные часы, высота которых составила 12 м. Они сделаны из прочного акрилового стекла и заполнены блестящими шариками из металла. Всего для этих часов было использовано 180 тыс. таких шаров, в результате чего общий вес всей конструкции достиг 40 тонн. Эти песочные часы сооружались в течение девяти дней и должны были отсчитывать время до 8 июля 2008 года — именно тогда должна была состояться презентация новой модели от BMW. Кстати, песочные часы были настолько велики, что, помимо металлических шаров, периодически падающих вниз, в их верхней камере находился и сам автомобиль.
Получается, что в наши дни песочные часы — это не столько прибор для измерения времени, сколько элемент стиля или даже показатель высокого статуса и хорошего вкуса владельца.

Оля

"...И в вечности песочные часы останутся, как детская игрушка".
В далеком прошлом старинные песочные часы, служившие в Древней Греции символом бога Кроноса, главного судьи и хранителя времени, изготавливали из двух стеклянных колб, которые соединялись друг с другом через диафрагму из металла, стекла, слюды или дерева. При длительном использовании песочных часов эти диафрагмы зачастую стирались, увеличиваясь в диаметре. Песок сыпался быстрее, и «ход» времени нарушался.

С 1750 года стеклодувы научились делать единую стеклянную колбу для песочных часов. Колба плавно переходила в узкое горлышко и опять расширялась. Ее стали заполнять песком через маленькое отверстие в донышке, которое затем закрывали воском. С 1800 года отверстие в колбе мастера научились запаивать.

Песок всегда был основным наполнителем для песочных часов. Точность песочных часов зависит от состояния песка, формы колбы и качества её поверхности. Песок должен быть сухим, однородным, круглые песчинки должны иметь желательно одинаковые размеры и высокую устойчивость к стиранию. В средние века использовали еще и мраморную, цинковую или свинцовую пыль, а также молотую яичную скорлупу. С 13 века известны разнообразные рецепты приготовления «песка» для часов. Его просеивали, промывали, вываривали и отжигали. В наше время вместо песка применяют мельчайшие стеклянные шарики.

Песочные часы были когда-то основным, достаточно точным инструментом для измерения времени. Начиная с 15 века они использовались и на кораблях для навигации. Во время кругосветного путешествия Магеллан, на каждом из своих кораблей установил по 18 песочных часов. Специально приставленные матросы переворачивали песочные часы.

Как работают классические песочные часы?
В верхней части колбы песок устремляется вниз и падает под действием силы тяжести. В начале движения нарастающему потоку падающих песчинок противостоит обратный поток вытесняемого из нижней части колбы воздуха, который устремляется вверх, пытаясь пройти между отдельными песчинками.
Скорость струи песка определяется скоростью падающих песчинок при возникновении равновесия между силой тяжести, действующей на песчинки, и силой сопротивления воздуха, возникающей при падении песчинок.
Установившийся поток падающего песка постепенно приводит к увеличению давления воздуха в нижней части колбы. Когда струя песчинок уже почти иссякает, видно, как поток воздуха, вырывающийся снизу вверх, подхватывает последние песчинки в верхней части колбы и приподнимает их на несколько миллиметров, прежде чем они окончательно упадут вниз.

Почему с помощью песочных часов можно измерить время?
Песок - это сложный материал, который порой ведет себя как твердое тело, а иногда как жидкость. Кажется, что в песочных часах равномерная струя песка подобна потоку жидкости, но здесь есть существенное различие. Если бы это была жидкость, то ее количество, протекающее через отверстие часов, зависело бы от высоты столба жидкости над отверстием. А количество песка, проходящее в песочных часах через отверстие за единицу времени, от высоты песка над отверстием не зависит. Именно поэтому песок можно использовать для измерения времени в песочных часах.

Постоянная скорость потока песка обусловлена возникающим в толще песка перераспределением сил, которые появляются в точках соприкосновения песчинок. В больших объемах песка благодаря этим точкам соприкосновения образуются "сети" из песчинок, в которых возникают куполообразные "мосты".

Эти мосты создают давление на стеклянные стенки колбы. Нижележащие слои песка в какой-то мере освобождаются от давления верхних слоев. В результате среднее давление песка над отверстием, даже при изменяющемся уровне песка, остается практически постоянным. Так возникает постоянная скорость струи песка в песочных часах.

Как можно «управлять» временем?

Подвесим песочные часы на эластичной нити (резинке) и заставим их колебаться вверх-вниз, Полное перетекание всего песка в часах сверху вниз будет происходить дольше, чем в нормальных условиях, т.е. если бы они, например, стояли на столе.

Диаметр отверстия, соединяющего половинки колбы, обычно делают как можно меньше, чтобы при меньшем количестве песка в часах увеличить время пересыпания песка, т.е. увеличить время работы песочных часов.
Поток гранулированного вещества (песка) отличается от потока жидкости. Песок струится от начала и до конца через отверстие с одной и той же скоростью. Это свойство основывается на возникновении сводов (мостов) внутри песка. В песочных часах это может даже привести к перекрытию отверстия, и песок перестанет стекать вниз. При движении часов с ускорением вверх или вниз (например, при покачивании) подобные перекрывающие мосты распадаются.

Как еще можно «повлиять» на время?

Например, обхватить нижнюю часть колбы ладонями. Через некоторое время «время остановится», поток песчинок прекратится. То, что здесь кажется мистическим наложением рук, может быть объяснено вполне логически. При нагревании нижней части колбы, воздух в ней нагревается, расширяется и стремится подняться в верхнюю часть колбы, и тогда равномерный поток песчинок в песочных часах может быть нарушен или даже полностью прекращен.

Интересные явления можно наблюдать в некоторых необычных песочных часах!

Для сухого песка угол естественного откоса кучки песка, образующейся в нижней части колбы, составляет порядка 30-35 градусов. Это значение зависит и от формы песчинок. Угловатые песчинки создают более крутые склоны, а закругленные - более пологие.
Если наполнить песочные часы песком с песчинками различного диаметра, то при образовании струи песка песчинки начнут очень интересно распределяться, как в верхней части колбы, так и в нижней.

Внизу сначала образуется маленький конус, струящийся сверху песок образует песочные лавины, которые скользят по склону песчаного конуса вниз. При этом происходит сортировка песчинок по размерам: крупные скапливаются преимущественно у подножья конуса, а на склонах конуса песок ложится отдельными слоями из самых мелких песчинок и песчинок покрупнее.
Такая "полосатость" объясняется двояко: самые мелкие песчинки могут проникать между крупными и образовывать слой, а крупным легче скатываться по склону, и они таким образом тоже создают свой слой.
Эти процессы постоянно повторяются.
И в верхней части колбы происходит что-то похожее, только здесь при движении песка образуется конусная воронка.

Эта модель песочных часов похожа на обычные песочные часы, но имеет два отличия. Первое - песок находится между двумя плоскими пластинами, и второе - часы наполнятся песком, содержащим песчинки разного размера. Отсюда и появление вышеописанных "полосатых" эффектов.
На примере такой научной "игрушки" серьезные люди изучают серьезные проблемы, возникающие, например, при складировании сыпучих материалов.

Наряду с классическими существуют и современные конструкции песочных часов, работу которых интересно было бы рассмотреть. Такие часы даже называют "парадокс-часами".

Вы не поверите своим глазам, в этих часах "песок" течет снизу вверх, однако и законы природы остаются в силе!

Стеклянный баллон заполняется жидкостью большой плотности и мелкими шариками с плотностью значительно меньшей, чем плотность жидкости. В более плотной жидкости шарики с меньшей плотностью поднимаются, как и положено, вверх. Это основной принцип парадокс-часов, на основе которого «песок» поднимается снизу вверх. И все повторяется по-новой при каждом переворачивании часов.

Необычные песочные часы могут иметь в качестве «песка» мельчайшие пластиковые шарики или наполненные воздухом стеклянные шарики. Очень красиво выглядят также полые прозрачные шарики, частично заполненные подкрашенной водой.

В вертикальном положении часов возникает относительно плотный и не очень равномерный поток шариков вверх. Шарики должны проникнуть наверх через узкое отверстие, при этом из-за вязкости жидкости они частично увлекают ее за собой, в то время как жидкость одновременно стремится и вниз.

В основном скорость опускания и подъема шарика в жидкости зависит от разности плотностей шариков и жидкости, от диаметра шариков и от прочности жидкости, а прочность жидкости сильно зависима от температуры.

Если запустить парадок-часы, и дать подняться вверх хотя бы нескольким шарикам, а затем положить часы набок, то можно хорошо увидеть отдельные шарики, медленно поднимающиеся вверх.

При этом можно даже успеть определить скорость подъема отдельных шариков.
Если поставить часы опять вертикально, чтобы шарики начали потоком подниматься в верхнюю часть колбы, то в нижней части колбы, почти полностью заполненной шариками, можно будет отчетливо увидеть «дыру», смещающуюся вниз. Это явление можно сравнить с перемещением «дырки» в полупроводнике.

«Забывчивые» или «непослушные» песочные часы.

В заполненный водой цилиндр опущены обычные песочные часы. Внешний диаметр песочных часов на несколько миллиметров меньше, чем внутренний диаметр цилиндра. В состоянии покоя часы, как поплавок, находятся у верхнего края цилиндра, а весь песок находится в нижней части колбы.
Если цилиндр теперь перевернуть, то сначала песочные часы остаются внизу цилиндра, хотя песок уже начал свое движение. И только когда почти половина песка перетекла, песочные часы поднимаются к верху цилиндра. И уже наверху цилиндра остаток песка в часах пересыпается в нижнюю часть колбы.

«Забывчивые» песочные часы начнут всплывать только через некоторое время после переворачивания цилиндра.

Почему же песочные часы не поднимаются сразу после переворачивания цилиндра?
Находящиеся внутри цилиндра песочные часы имеют среднюю плотность меньшую, чем у воды. Поэтому часы поднимаются наверх. Если перевернуть часы, то сначала почти весь песок будет находиться в верхней половине колбы, центр тяжести часов будет находиться, соответственно, выше середины часов.

Если бы часы находились не в узком цилиндре, а в свободной воде, то они бы сразу же перевернулись за счет возникшего вращающего момента. В узком же цилиндре их толкает на внутреннюю стенку цилиндра. Здесь возникает прилипание (статическое трение), которое препятствует быстрому всплытию часов.

Только когда почти половина песка вытечет, центр тяжести часов опустится ниже середины. Статическое трение о стенку цилиндра и вращающий момент исчезнут, теперь часы могут всплывать к верху цилиндра.

«Плавающие песочные часы»

В качестве следующего примера необычных песочных часов можно привести вариант, который называется «Плавающие песочные часы». Здесь цилиндрические песочные часы находятся в цилиндре, заполненном водой.

Внешний диаметр песочных часов лишь чуть-чуть меньше внутреннего диаметра цилиндра. Из-за вязкости жидкости песочные часы будут подниматься и опускаться в таком цилиндре очень медленно.
По своему принципу действия песочные часы, расположенные в узком цилиндре, аналогичны прибору для измерения вязкости жидкости.

Время, за которое песок через горловину пересыпается в другой сосуд, обычно составляет от нескольких секунд, до нескольких часов. Раньше для увеличения интервала измеряемого времени составлялись даже наборы песочных часов в одном корпусе.

Песочные часы "Колесо времени"

В наше время научились изготавливать песочные часы с «заводом» на целый год В столице Венгрии Будапеште, каждый год в последний день декабря, гигантские песочные часы «Колесо времени» высотой в несколько метров совершают пол-оборота, чтобы начать новый годовой цикл работы.

Переворот песочных часов производится всегда в одном направлении, по старинке: с помощью тросов и простого механизма.

А здесь - фокус!

Знаете ли вы, что можно установить яйцо на столе острым концом вниз?
Внутри такого яйца делают асимметричные песочные часы. Когда весь песок находится в симметричной относительно яйца части колбы, то его можно поставить на стол на острый конец и оно будет стоять

Через некоторое время, когда песок начнет ссыпаться, центра тяжести яйца сместится, и яйцо упадет. Второй раз его невозможно будет поставить на острый конец до тех пор, пока весь песок в часах не пересыпется обратно в первоначальное положение.

В наше время песочные часы приобрели множество различных вариаций исполнения и перешли уже в разряд сувениров и научных игрушек.

Вместо песка и воздуха в «песочных часах» могут использоваться, например, шарики и жидкость или две жидкости, сильно различающиеся по плотности.
А может быть вам удастся изобрести свой варинт "песочных" часов?