Pierwszym miernikiem czasu był cień kija wbitego w ziemię. Ale kiedy zaszło słońce, zegar słoneczny nie działał. Nasi przodkowie musieli wymyślić bardziej zaawansowane technologie, takie jak woda i klepsydry.
Istnieje opinia, że zaraz po zegarze słonecznym ludzie wymyślili piasek. Ale w rzeczywistości pojawiły się nie tak dawno temu. Chociaż starożytny grecki naukowiec Archimedes już w III wieku pne zaproponował mierzenie czasu przez przesypywanie piasku z jednego szklanego zbiornika do drugiego. Ale potem nie doszło do praktycznego zastosowania. Być może dlatego, że starożytni mistrzowie nie wiedzieli, jak zrobić przezroczyste szkło do kolb. Aby go uzyskać, potrzebna była temperatura ponad 1500 stopni Celsjusza.
Ale zasada nalewania z jednego naczynia do drugiego była idealna również dla wody.
Kropla po kropli…
W zasadzie działanie zegara wodnego można opisać następująco: czas, w którym woda przepływała z jednego naczynia do drugiego, był swego rodzaju wzorcem - pierwowzorem współczesnej godziny.
Starożytni Grecy nazywali zegar wodny klepsydra, co oznacza „kradzież wody”. Ale nie wymyślili tego urządzenia. Najstarszy zegar wodny, który do nas dotarł, został odkryty w 1940 roku podczas wykopalisk słynnej świątyni Karnak w Egipcie. Odwrócona alabastrowa kopuła z nacięciami wskazującymi czas była wypełniona po brzegi wodą. Kapała przez mały otwór w dnie. Kształt zegara był taki, że wyrównywał ciśnienie słupa cieczy do natężenia wypływu.
W starożytnej Grecji zegar wodny był mechanizmem dwóch stożków wchodzących w siebie. Grecy używali klepsydry do regulowania czasu, w którym mówca mógł przemawiać w sądzie lub w sporze.
Film promocyjny:
Bardziej doskonała klepsydra została wynaleziona w III wieku pne przez mechanika z Aleksandrii Ctesibius. Za pomocą specjalnego mechanizmu doprowadzającego wodę wprawiano w ruch postać chłopca, wskazując na tarczy różdżką godzinę. Zegar ten znajdował się w świątyni Arsinoe i przez długi czas był uważany za standard dokładności. W starożytnym Rzymie pierwszy zegar wodny został zbudowany w 157 rpne przez dowódcę wojskowego Scipio Nazica.
W Azji zegar wodny pojawił się jeszcze wcześniej niż Grecy i Egipcjanie. W starożytnym Babilonie zegar wodny był używany już w 2000 roku pne. To prawda, że Babilończycy zamiast minut policzyli wagę wody, która wypłynęła z naczynia. W Persji pierwsze użycie zegara wodnego sięga 500 roku pne. Półkuliste naczynie z małym otworem na dnie pływało w dużym zbiorniku wypełnionym wodą. Gdy statek się napełnił, zatonął. To była jednostka czasu. Wiąże się z tym epizod starożytnego perskiego poematu, kiedy bohaterka wrzuca perłę do miski, aby uniemożliwiła napełnienie naczynia, a tym samym zatrzymała czas.
Kruszony marmur
Zegary wodne były aktywnie używane w Europie do XVII wieku, kiedy rzemieślnicy nauczyli się już wykonywać mechanizmy wahadłowe. Jednak zarówno zegary wodne, jak i wahadłowe miały poważne ograniczenia konstrukcyjne. Dlatego naukowcy i wynalazcy nie przestawali szukać innych sposobów mierzenia czasu. Autor pierwszej klepsydry jest nieznany. A także dokładny czas ich powstania.
W Europie Zachodniej klepsydra zaczęła być aktywnie używana w średniowieczu. Jednym z najwcześniejszych dowodów ich istnienia jest słynny fresk włoskiego mistrza z XIV wieku Ambrogio Lorenzettiego „Alegoria dobrego i złego rządu w mieście i na wsi”, namalowany przez niego w Sali Dziewięciu w sieneńskim ratuszu. Przedstawia postać trzymającą w prawej dłoni butelkę z klepsydrą.
Kolejnym dowodem używania klepsydry w Europie jest zapis francuskiej kroniki z 1339 roku. Pisarz opisuje proces przygotowania drobnego piasku z przesianego proszku czarnego marmuru, gotowanego w winie i suszonego na słońcu. Ziarna zwykłego piasku są zbyt kanciaste i nie można ich równomiernie wysypać przez szyjkę łączącą szklane bańki. Ponadto po zniszczeniu podczas użytkowania stają się różnej wielkości, co wpływa na równomierność nalewania. Piasek z plaż morskich, choć wygląda dość jednolicie, zupełnie nie nadaje się do zegarków. Z kronik historycznych wynika, że w XIV wieku oprócz piasku z marmuru, pyłu ołowiu lub cynku do klepsydry używano piasku kwarcowego i pokruszonych skorupek jaj.
Kolejnym czynnikiem wpływającym na dokładność „uderzenia” była gładkość szkła kolb. Ale nawet mając pod ręką specjalny piasek i doskonałe kolby, mistrz nie mógł być pewien, że 10 gramów tej samej substancji zostało wylanych z tą samą prędkością. Dlatego wlewając do kolby „piasek”, kapitan sprawdzał czas jej nalewania z jakąś wartością odniesienia. Dopiero upewniwszy się co do „dokładności uderzenia”, zapieczętował kolbę.
Wynalazcy przeszłości niejednokrotnie próbowali ulepszyć klepsydrę. Na przykład użycie mechanizmów sprężynowych do przewracania lub użycie rtęci zamiast piasku. A współczesne badania wykazały, że najlepszym piaskiem są szklane mikrosfery o średnicy 40-160 mikronów. Granulki te, pomalowane na różne kolory, nadają zegarkowi ciekawy wygląd i przepływ prawie bez tarcia.
W interesach i dla przyjemności
Klepsydra swoją popularność zawdzięcza żeglarzom. Ponieważ statki pływały na różnych szerokościach geograficznych, zegar słoneczny na pokładzie był bezużyteczny. A te wodne nie nadawały się z powodu kondensacji i zamarzania wody. Ale klepsydra pozbawiona była tych wad.
Już w XIV wieku w dziennikach okrętowych istnieją zapisy o używaniu klepsydr. Co więcej, istnieje wersja, że to żeglarze wymyślili ten zegarek. W końcu pierwsza klepsydra morska składała się z dwóch butelek, których gardła były połączone rurką.
Później, na brzegu, szklarze zaczęli wydmuchiwać specjalne kolby, które ciągnięto razem metalową membraną z otworem. Zmieniając rozmiar otworu można było regulować prędkość przesypywania piasku. Dla wzmocnienia, połączenie między kolbami zostało uszczelnione żywicą lub woskiem, co również zapewniło szczelność, a piasek nie zwilżył. Mając stałą zawartość wilgoci w piasku, były dokładniejsze niż ich wczesne odpowiedniki.
Podczas długich podróży klepsydra była równie ważnym narzędziem jak kompas. Były używane do XIX wieku. Gdy znana była prędkość statku, czas mierzony klepsydrą pomógł marynarzom określić szerokość geograficzną, na której się znajdowali. Ponadto godziny zegarka były mierzone za pomocą klepsydry.
Zegarki morskie z piaskiem dobrze zakorzeniły się na lądzie. Zwykle odstęp, w którym piasek jest przesypywany z jednej kolby do drugiej, wynosi od minuty do godziny. Ale są też „dłuższe” godziny. Na przykład w Budapeszcie zbudowano ośmiometrową klepsydrę „Wheel of Time”. Corocznie 31 grudnia obraca się „Koło Czasu”, zamieniając komory piaskiem. Kolejny piaskowy gigant o wysokości 8,6 metra został zainstalowany w muzeum piasku w japońskim mieście Nima. Odstęp tych godzin również wynosi 12 miesięcy.
A w lipcu 2008 roku na Placu Czerwonym w Moskwie zorganizowano kampanię reklamową w postaci klepsydry o wysokości 11,6 mi wadze 40 ton. Zamiast piasku górna kolba została wypełniona kulkami, aw nich - nowym samochodem. Gdy wysypał się „piasek”, widzowie mogli zobaczyć prezentowany model.
Dziś klepsydra jest częściej używana tylko jako pamiątka. Jednak w parlamencie australijskim w niektórych przypadkach nadal określają czas trwania wystąpień. Chociaż być może najbardziej znaną dziś klepsydrą jest wirtualna ikona systemu operacyjnego Microsoft Windows, wskazująca, że system jest zajęty. W ten sposób stare artefakty wracają do nas w innej rzeczywistości.
Alexey MARTOV