История изобретения часов: как это было

Также считается, что само по себе конструирование конкретной технической новинки характеризует направление, в котором работают ученые. Изобретение часов относят часто к одному из интересных сюжетов в данном отношении.

Кто создал механические часы

Следует отметить, что уже в древние времена придумывались различные методы. Разрабатывались приборы, учитывающие падение солнечного света, на основе воды, песка. Однако история часов привычного типа обычно начинается с XIII века.

Первые приборы были механическими, то есть основаны на работе определенным образом сделанных и расположенных относительно друг друга деталей. Их изобретатели точно не известны. Самые ранние такие устройства еще не имели круглой плоскости с нанесенными на него цифровыми обозначениями.

Более широкое распространение они получили в XIV столетии в итальянских городах. Здесь их размещали на башнях. Работа всего механизма была основана на весе гири, которая прикреплялась к нему на специальном тросе.

Такие часы приходилось по несколько раз в сутки заводить, подтягивая груз вверх. Также они не совсем точно показывали время. Но в целом они воспринимались как украшение в городе и им придавалось немало значения.

Ближе к концу XV века начали конструировать устройства для размещения внутри домов. Их меньшие размеры получались вследствие применения пружины для приведения механизм в работу.

Вскоре около 1505 года было собрано первое устройство, помещаемое в кармане. Изобретателем этих часов в науке называется Петр Генлейн.

Изобретение часов с маятником

Со временем возрастала потребность в более точных данных при измерении временных промежутков. Механическое устройство давало расхождение в десятки минут. Для различных задач, как бытовых, так и научных, требовались сведения о времени без таких недочетов.

В XVII столетии решение этого вопроса было найдено через конструирование часов, работа которых основана на качании маятника. Было отмечено, что он при своих колебаниях в целом устойчиво отмеряет ими промежутки времени, при этом на это не влияет материал, из которого сделан, расстояние размаха и другие факторы. Такие наблюдения сделали некоторые ученые.

В 1656 году один из них Христиан Гюйгенс собрал часы, работающие на колебаниях маятника. Он получил на них авторский документ. Также со временем написал и выпустил письменное руководство с объяснением принципов функционирования сконструированного им устройства.

Впоследствии оно постепенно дополнялось разными техническими улучшениями. Например, отдельно стояла задача разработать часы для плавания на морском транспорте, особенно для долгих. Требовалось очень точное вычисление времени для определения по этим данным географического расположения корабля. Поэтому нужна была высокая точность прибора.

В Великобритании даже была учреждена специальная комиссия для решения задачи. За нее взялся механик Джон Гаррисон. Он достаточно долго трудился, представив одну из первых моделей своего прибора в 1736 году, а последний в 1761. Часы, работающие на маятнике, давали расхождение в несколько секунд.

В XIX столетии в их дальнейшее распространение большой вклад внесли механики из Швейцарии. Они начали их массовый выпуск. Еще более точные модели были представлены в XX веке.

Как появились карманные и наручные модели

Как отмечалось, первое устройство, которое по своим размерам помещалось в карман одежды, сконструировал в начале XVI столетия Петр Генлейн. Однако они были еще механическими и в показаниях имели неточности в десятки минут.

Поэтому возникала задача придумать устройство с более точным определением времени не только для пользования в общественных местах и домах, но и для помещения в карманы, чтобы ими можно пользоваться в любой момент, где бы ни находился человек.

Первые маятниковые приборы для своего функционирования должны были располагаться устойчиво. Однако Христиан Гюйгенс разрешил данную задачу. Он придумал, как использовать пружинку, чтобы в небольших часах тоже получался принцип действия маятника. Это произошло в 1674 году.

В результате постепенно во все большее употребление стали вводиться устройства, помещавшиеся в карман и дававшие более точные показания. О наручных часах считается, что долго они и не очень были нужны. Также представлялась достаточно сложной задачи сконструировать еще меньший по размеру прибор с высокой степенью точности определения времени.

Точно неизвестно, когда именно и кто их собрал, но они стали вводиться с конца XIX столетия и первоначально имели в основном распространение среди военных. Более широкое их применение началось с 30-х годов XX века.

Первые кварцевые часы

Ближе к концу XIX столетия было открыто одна физическая особенность кристаллов. Некоторые из них при воздействии электрических зарядов колеблются. Это явление уже спустя годы стали применять для строительства генераторов, которые подавали вибрацию на высоких частотах.

В качестве наиболее подходящего для данной цели минерала ученые выбрали кварц. При воздействии на него электрического напряжения он давал устойчивые колебания. Затем все эти разработки были применены для производства часов.

В 1927 году американец Уоррен Моррисон собрал первое такое устройство для счета времени, основанное на колебаниях кварца. Сначала оно было очень громоздким и использовалось в научных учреждениях.

Однако после начала внедрения в производство полупроводников нужные элементы изготавливались в меньших размерах. В 1962 году в Японии выпущены кварцевые часы для применения в домашних бытовых условиях.

Создание атомных часов

Из рассказанного ясно, что все разработки приборов для измерения времени велась на основе определенных научных исследований и открытий в основном в сфере физики. Их результаты затем применялись на практике, в том числе и для конструирования данного устройства.

В XX веке были выпущены часы, работавшие на другом, еще одном принципе, основанном на одних из последних научных исследований. Речь идет об атомной физике. В результате проведенных экспериментов были получены сведения об особенностях спектра излучения веществ. При повышении уровня температуры атомов, они испускали электромагнитные волны. Каждая из них имела определенную частоту.

Ученые выяснили, от чего это зависит и предложили использовать эти колебания, отличающиеся высокой точностью, для измерения времени. В результате в 1955 году были собраны первые такие часы, которые работали на атомах химического элемента цезия. В них определенным способом проводилось энергетическое воздействие на это вещество, чтобы оно давало колебания нужной частоты.

Этот прибор являлся достаточно дорогим, поэтому получил применение только в научных учреждениях и в других устройствах, для функционирования которых требуется очень точное измерение времени. В результате трудно ответить на вопрос, кто изобрел часы в современном виде, поскольку они имеют долгую историю.