Pirmą kartą matuoklis buvo lazdos šešėlis, įstrigęs žemėje. Tačiau saulei tekant saulės laikrodis neveikė. Mūsų protėviai turėjo išrasti pažangesnes technologijas, tokias kaip vanduo ir smėlio laikrodžiai.
Yra nuomonė, kad iškart po saulės laikrodžio žmonės išrado smėlį. Bet iš tikrųjų jie pasirodė ne taip seniai. Nors senovės graikų mokslininkas Archimedas jau III amžiuje prieš Kristų pasiūlė matuoti laiką pilant smėlį iš vieno stiklo rezervuaro į kitą. Bet tada jis nebuvo praktiškai pritaikytas. Galbūt todėl, kad senovės meistrai nežinojo, kaip pagaminti skaidrų stiklą kolboms. Norėdami jį gauti, reikėjo virš 1500 laipsnių Celsijaus temperatūros.
Tačiau pilant iš vieno indo į kitą principas puikiai tiko ir vandeniui.
Lašas po lašo …
Iš esmės vandens laikrodžio darbą galima apibūdinti taip: laikas, per kurį vanduo tekėjo iš vieno indo į kitą, buvo savotiškas etalonas - šiuolaikinės valandos prototipas.
Senovės graikai vandens laikrodį vadino clepsydra, o tai reiškia „vandens vagystė“. Bet jie nesugalvojo šio įrenginio. Seniausias mums nusileidęs vandens laikrodis buvo atrastas 1940 m., Kasant garsiąją Karnako šventyklą Egipte. Apverstas alabastro kupolas su išpjovomis, nurodančiomis laiką, iki kraštų buvo pripildytas vandens. Jis lašėjo žemyn per mažą skylę dugne. Laikrodžio forma buvo tokia, kad išlygino skysčio kolonos slėgį iki ištekėjimo greičio.
Senovės Graikijoje vandens laikrodis buvo dviejų kūgių įėjimo vienas į kitą mechanizmas. Graikai naudojo clepsydra reguliuoti laiką, per kurį kalbėtojas galėjo kalbėti teisme ar ginče.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Tobulesnę klepsidrą III amžiuje prieš mūsų erą išrado mechanikas iš Aleksandrijos Ctesibius. Naudojant specialų vandens tiekimo mechanizmą, buvo išjudinta berniuko figūra, lazdele rodant laiką ant ciferblato. Šis laikrodis buvo Arsinoe šventykloje ir ilgą laiką buvo laikomas tikslumo etalonu. Senovės Romoje pirmąjį vandens laikrodį 157 m. Pr. Kr. Pastatė karo vadovas Scipio Nazica.
Azijoje vandens laikrodis pasirodė dar anksčiau nei graikai ir egiptiečiai. Senovės Babilone vandens laikrodis buvo naudojamas jau 2000 m. Tiesa, vietoj minučių babiloniečiai suskaičiavo iš indo ištekėjusio vandens svorį. Persijoje pirmą kartą vandens laikrodis buvo naudojamas 500 m. Pusrutulio formos indas su nedidele skylute dugne plaukė dideliame vandens pripildytame rezervuare. Indui užpildant, jis nuskendo. Tai buvo laiko vienetas. Su tuo susijęs senovės persų eilėraščio epizodas, kai herojė įmeta perlą į dubenį, kad jis trukdytų užpildyti indą ir tuo sustabdytų laiką.
Susmulkintas marmuras
Vandens laikrodžiai buvo aktyviai naudojami Europoje iki XVII a., Kai meistrai jau išmoko gaminti švytuoklinius mechanizmus. Tačiau tiek vandens, tiek švytuoklės laikrodžiai turėjo rimtų apribojimų dėl dizaino ypatumų. Todėl mokslininkai ir išradėjai nenustojo bandyti ieškoti kitų laiko matavimo būdų. Pačios pirmosios smėlio laikrodžio autorius nežinomas. Taip pat tikslus jų sukūrimo laikas.
Vakarų Europoje smėlio laikrodis pradėtas aktyviai naudoti viduramžiais. Vienas ankstyviausių jų egzistavimo įrodymų yra garsioji XIV amžiaus italų meistro Ambrogio Lorenzetti freska „Geros ir blogos valdžios mieste ir šalyje alegorija“, kurią nutapė Sienos miesto rotušės „Devynių kambaryje“. Jame pavaizduotas veikėjas, dešinėje rankoje laikantis smėlio laikrodžio kolbą.
Kitas smėlio laikrodžio naudojimo Europoje įrodymas yra įrašas Prancūzijos kronikoje nuo 1339 m. Raštininkas aprašo smulkaus smėlio paruošimo procesą iš sijotų juodojo marmuro miltelių, virinto vynu ir džiovinto saulėje. Paprasto smėlio grūdai yra per daug kampuoti ir negali būti tolygiai pilami per kaklą, jungiantį stiklines lemputes. Be to, sunyksta dėl naudojimo, jie tampa skirtingo dydžio, o tai turi įtakos liejimo tolygumui. Jūros paplūdimių smėlis, nors atrodo gana vienodas, laikrodžiams visiškai netinka. Istoriniai įrašai rodo, kad XIV amžiuje, be smėlio iš marmuro, švino ar cinko dulkių, smėlio laikrodžiams buvo naudojamas kvarcinis smėlis ir sutrinti kiaušinių lukštai.
Kitas veiksnys, darantis įtaką „smūgio“tikslumui, buvo kolbos stiklo lygumas. Tačiau net turėdamas po ranka specialų smėlį ir puikias kolbas meistras negalėjo būti tikras, kad 10 gramų tos pačios medžiagos išpilstyta tuo pačiu greičiu. Todėl pildamas į kolbą „smėlį“, meistras patikrino jo pilstymo laiką su tam tikra atskaitos verte. Ir tik įsitikinęs „smūgio tikslumu“, jis uždarė kolbą.
Praeities išradėjai ne kartą bandė patobulinti smėlio laikrodį. Pavyzdžiui, naudojant spyruoklinius mechanizmus apversti arba naudoti gyvsidabrį, o ne smėlį. Ir šiuolaikiniai tyrimai parodė, kad stiklo mikrosferos, kurių skersmuo yra 40-160 mikronų, yra geriausias smėlis. Skirtingomis spalvomis nudažytos šios granulės suteikia laikrodžiui įdomų vaizdą ir srautą beveik be trinties.
Verslui ir pramogoms
Smėlio laikrodis yra populiarus jūrininkams. Kadangi laivai plaukė skirtingomis platumomis, laive esantis saulės laikrodis buvo nenaudingas. O vandeniniai nebuvo tinkami dėl kondensato ir vandens užšalimo. Tačiau smėlio laikrodyje šių trūkumų nebuvo.
Jau XIV amžiuje laivo žurnaluose yra įrašų apie smėlio laikrodžių naudojimą. Be to, yra versija, kad būtent jūreiviai išrado šį laikrodį. Juk pirmoji jūros smėlio laikrodis susidėjo iš dviejų butelių, kurių gerkles sujungė vamzdelis.
Vėliau ant kranto stiklo pūstuvai pradėjo išpūsti specialias kolbas, kurios buvo ištrauktos kartu su metaline diafragma su skylute. Pakeitus skylės dydį, buvo galima reguliuoti smėlio liejimo greitį. Kad būtų stipresnis, kolbų jungtis buvo užplombuota derva arba vašku, tai taip pat suteikė sandarumo, o smėlis neslėgė. Turėdami pastovų drėgmės kiekį smėlyje, jie buvo tikslesni nei ankstyvieji kolegos.
Ilgų kelionių metu smėlio laikrodis buvo toks pat svarbus įrankis kaip ir kompasas. Jie buvo naudojami iki XIX a. Kai buvo žinomas laivo greitis, smėlio laikrodžiu išmatuotas laikas padėjo jūrininkams nustatyti platumą, kurioje jie buvo. Be to, žiūrėjimo laikas buvo matuojamas smėlio laikrodžiu.
Jūriniai laikrodžiai su smėliu gerai įsitvirtino sausumoje. Paprastai intervalas, per kurį smėlis pilamas iš vienos kolbos į kitą, yra nuo minutės iki valandos. Tačiau yra ir „ilgesnių“valandų. Pavyzdžiui, Budapešte buvo pastatytas aštuonių metrų aukščio smėlio laikrodis „Laiko ratas“. Kasmet gruodžio 31 d. Apsisuka „Laiko ratas“, sukeisdamas kameras smėliu. Japonijos Nimos mieste esančiame smėlio muziejuje įrengta dar viena 8,6 metro aukščio smėlio milžinė. Šių valandų intervalas taip pat yra 12 mėnesių.
2008 m. Liepos mėn. Maskvos Raudonojoje aikštėje buvo surengta 11,6 metro aukščio ir 40 tonų svorio smėlio laikrodžio formos reklaminė kampanija. Vietoj smėlio viršutinė kolba buvo pripildyta kamuoliukų, o juose - naujas automobilis. Kai „smėlis“pasipylė, žiūrovai galėjo pamatyti pateiktą modelį.
Šiandien smėlio laikrodis dažniau naudojamas tik kaip suvenyras. Tačiau Australijos parlamente kai kuriais atvejais jie vis dar nustato kalbų trukmę. Nors, ko gero, šiandien garsiausias smėlio laikrodis yra virtuali „Microsoft Windows“operacinės sistemos piktograma, rodanti, kad sistema yra užimta. Štai kaip senieji dirbiniai grįžta pas mus į kitą realybę.
Aleksejus MARTOVAS