Как люди научились понимать время
Книга для школьников
Когда ляжет тень у ног
Древний житель гор или речных долин пробуждался с первым криком птицы или зверя, когда начинал проясняться и розоветь край неба на востоке. Человек протирал глаза и тревожно вскакивал, восклицая: «Утро наступило!».
Он охотился, собирал плоды, копошился в прибрежном песке среди водорослей, углублялся в горные ущелья, пока лучи находящегося над головой солнца не наполняли его дремотой. Сраженный зноем, он бормотал, засыпая: «Полдня прошло».
В труде, в неустанной заботе о пище, в борьбе со страшными зверями проходила жизнь человека. Спадал зной, на смену ему приходил освежающий ветер, и дневное светило скрывалось за горизонтом. Устраиваясь на ночлег где-нибудь в пещере или на ветке гигантского дерева, человек говорил: «Наступила ночь, черная и опасная!».
Утро, полдень, ночь… Так делили время первобытные люди.
Сутки сменялись сутками. Начинался период непрерывных дождей. Меньше грело солнце, и вершины гор окутывались белыми покрывалами. Уходили в лесные дебри одни звери, и опаснее становились в трудных поисках пищи – другие. Затем проходила зима, вновь пышно расцветала весна в розовых утрах, в благоухании листвы, в мясистых плодах. И вновь наступало знойное время, когда солнце стояло прямо над головой.
Когда первобытный охотник уходил рано утром на охоту, он, может быть, говорил жене, остающейся в пещере:
— Когда солнце будет прямо у тебя над головой, я принесу тебе еду. Если я не поймаю козу или другого зверя, то соберу птичьих яиц, их много в дуплах.
Но случалось, что солнце поднималось и уходило снова, а охотник не возвращался… Долго ждала его жена… И плакала.
— Уже три раза поднималось над землей и вновь скрывалось солнце, а отца моих детей нет. Видно, звери растерзали его.
По солнцу считали дни и определяли время. Солнце двигалось всегда размеренно и точно.
Но как-то раз заметили, что тени высоких камней и деревьев движутся в течение дня: они то растут, то уменьшаются, меняя положение. И тогда стали отмерять время по тени.
— Я приду, когда моя тень ляжет у самых ног, ― говорил охотник. То есть, в полдень. И все его понимали.
А однажды, переселившись на большую равнину, где было много корней и зерен, а высоких скал и деревьев не было, какой-то догадливый охотник воткнул в землю длинную палку. От палки падала тень.
Так человек придумал солнечные часы.
Тень палки показывала время. Вокруг палки расчистили площадку и разложили камня, которыми отметили положение тени в разное время. Было совсем удобно.
Все солнечные часы потом устраивались по этому древнейшему принципу. Только форма и материал менялись. И долго были солнечные часы для людей единственным прибором для определения времени. Но они не отсчитывали минуты и часы, как наши нынешние. Они указывали время дня, положение солнца. Да и то только в хорошую погоду. И нельзя было сказать: «Я проработаю столько-то времени» или «Вернусь через столько-то часов».
В смене времен года первобытный человек видел определенную закономерность. Он делал кремневым топором зарубки на дереве при наступлении полосы дождей или холодов, или когда стаявшие снега неслись с гор блестящими потоками. Каждый новый цикл времен года отмечался зарубкой, — и по этим знакам человек мог определить, сколько прошло весен, лет и зим.
Так же отмечалась смена дней – от зари до зари. Засекаемые топориком полоски на дереве можно было с успехом заменить и узелками, завязываемыми на длинной бечеве. Узелок – это новый день. Росло число узелков. За одной весной приходила другая, сменялись жаркие времена года, наступали снова периоды неистовых дождей. Человек сравнивал бечевки с узелками, завязанными от весны до весны или от лета до лета. Бечевки были одинаковой длины. В каждой из них одинаковое количество узелков.
Замечательное открытие! Значит, можно было по узелкам, или зарубкам, указывавшим число прошедших дней, предсказать, сколько осталось до наступления нового времени года. Можно было, наконец, заранее завязать узелки – на весь год – и развязывать их по одному каждый день – подобно тому, как теперь срывает современный человек листки календаря.
Узелки и засечки были первым календарем на земле. Узелковым календарем пользовались в разных случаях жизни.
Отправляясь в поход на скифов, персидский царь Дарий оставил отряд для охраны моста через Дунай, приказав:
— Вот вам ремень с узелками. С того момента, как я отбуду, развязывайте каждый день по узелку. И если кончится последний узелок, и не вернусь, — плывите обратно на родину.
Случай в горном селении
Каждым взмахом своего листка календарь приветствует наступающий день и провожает истекший; он помогает нам вести счет дней, сообщает, сколько суток прошло с начала года и сколько осталось, указывает время восхода и захода Солнца, фазы Луны.
Календарь предоставляет чистые странички для записи важных и неотложных дел на будущее; он напоминает дни рождения и смерти великих людей, даты замечательных открытий и изобретений или других славных событий минувших лет.
Обязанности свои он несет исправно, но мы сравнительно редко обращаемся к нему за справками, потому что привыкли помнить счет дней наизусть.
Это и понятно: календарные даты сопровождают нас всегда.
Как только появляется на свете человек, — родители записывают день его рождения, а затем даты шагают вместе с человеком всю его жизнь, В школьном дневнике, на классной работе, на каждом документе — заявлении, удостоверении — или просто в дружеском письме неизменно ставится дата —год, месяц и число.
За день дату приходится вспомнить несколько раз; о ней напоминают газеты и радио, и телевизор. Календарь, казалось бы, существует только так,— на всякий случай.
Но нет, это совсем не так!
Календарь — одна из самых насущных, самых необходимых принадлежностей нашей жизни, без календарей мы не можем обойтись.
Лет сто назад в одном селении случилось несчастье — пропал календарь.
Дело было так: в Таджикистане возле границы Китая есть несколько селений, затерянных среди горных хребтов Тянь-Шаня. Отрезанные от всего мира высокими горами, люди жили там, строго придерживаясь веками установленных обычаев.
В одном из таких селений стояла древняя крепость. Давно, может быть еще во времена Тамерлана, на каменных плитах у подножия одной из башен этой крепости были вырублены большие фигуры человека с серпом и собаки.
Эти фигуры располагались таким образом, что на них в полдень падала тень от башни. Жители селения приходили к башне и смотрели: куда солнце кладет полуденную тень. Зимой, когда солнце стоит низко, сорок дней тень ложилась на фигуру собаки, и эти дни назывались «днями собаки». К весне солнце поднималось все выше и выше, тень покидала собаку и останавливалась на ногах человека с серпом. Потом она передвигалась на грудь, а в середине лета падала на голову.
К осени солнце опускалось, и, когда тень касалась серпа, наступали дни серпа — жатва. Пользуясь этим каменным календарем, люди жили, не теряя счета дней.
В том селении стали рыть оросительный канал, так как старый арык пересох.
Во время постройки канала ветхая башня рухнула, а вместе с ней погиб древний календарь.
В смятении собрались дехкане у развалин. Радость от постройки нового канала сменилась тревогой: как будем жить? Как узнаем, когда наступает время перегонять стада с горных пастбищ, чтобы их не застали бураны на перевале? Когда ждать из-за гор караваны? Когда точить серпы? Когда наступят праздники, которые справляли они каждый год?
Дехкане вспоминали, где стояла тень, когда башня была цела, считали по пальцам, сколько дней прошло с тех пор, сбивались со счета, спорили и горевали — у них будет вода, но они не знают, когда надо пускать ее на поля.
Потом в это селение привезли наши обычные печатные календари.
Долго дехкане не могли привыкнуть к новинке, и январь называли днями собаки, июнь — днями головы, а август — серпом. Впоследствии плиты с фигурами собрали снова в другом месте, поставили шест — указатель тени, но дехкане уже смотрели на свой каменный календарь, как на памятник глубокой старины.
Для отдельного селения отсутствие календаря — всего лишь только большое неудобство, а для всей страны такая фантастическая пропажа календарей причинила бы серьезные затруднения.
Без календарей было бы невозможно управлять всем огромным и сложным хозяйством России. Без календарей не только нельзя составить расписание уроков в школе или график движения поездов по железным дорогам, но и трудно было бы строить самолеты, автомобили, печатать книги, сеять хлеб и вообще заниматься какой-либо хозяйственной деятельностью.
Когда календарь прощается с нами, его место тотчас занимает другой, новый сверстник года, заранее отпечатанный в типографии. Так, сменяясь ежегодно в ночь на 1 января, календари, как часовые, стоят на страже порядка в счете дней и лет.
Изобретение вавилонского жреца
Время играло большую роль в жизни древних народов. Достаточно вспомнить хозяйственный быт Египта, расположенного в долине плодоносного Нила.
Вся жизнь египтян зависела от ежегодных разливов реки, приносившей с гор Абиссинии, вместе с оттаявшими снегами, необычайного свойства грязь. Эта грязь, оседая на полях страны, граничащей с пустыней, делала почву изумительно плодородной. Нил был благодетелем жителей Египта. К его разливам готовились, точно определяя их наступление, как к великому народному празднику. Греческий историк Геродот, путешествовавший по Египту за пять веков до нашей эры, оставил описание этого события:
«Во всей природе, пожалуй, не найдется более оживленного зрелища, чем разлив Нила. День за днем величественно катит он свои мутные волны через необъятные пустыни сухого, жаждущего влаги песка… Вся природа ликует от радости. Мужчины, дети, стада диких быков резвятся в освежающих водах Нила, широкие волны которого влекут за собой стаи рыб, сверкающих чешуей, а всевозможные птицы тучами вьются над ними. Лишь только плодоносная вода смочит песок, как Нил уже кишит миллионами насекомых. Наводнение достигает Мемфиса или Каира за несколько дней до начала лета. Самый разгар его и убыль воды начинаются около нашего летнего равноденствия. Приблизительно к началу нашей зимы Нил возвращается в свои берега и снова приобретает голубой цвет. В течение этого периода разлива Нила совершаются все посевы. С весны начинается уборка жатвы…»
Египтяне начинали свой год с разливом Нила, происходившим так же регулярно, как восходы солнца или смены фаз луны. Они могли точно сосчитать число дней от одного разлива до другого. Более шести тысяч лет назад жители Египта знали уже, что год состоит из 365 дней.
Наблюдая за небесными светилами, изучая восхождение звезд, египетские астрономы создали календарь, по которому год делился на 12 месяцев по 30 дней в каждом. Месяц состоял из трех декад. В сутках – день и ночь. А день и ночь дробились еще на часы.
Деление суток на часы позаимствовали египтяне у вавилонян.
В плодородной стране, к востоку от Средиземного моря, между реками Тигром и Евфратом, жил некогда народ, рассказы о котором дошли до наших дней. Междуречье ― так теперь называют эти места. Город Вавилон был столицей.
Вавилоняне были богаты и предприимчивы. Они строили дома и целые города за высокими стенами из высушенных на солнце кирпичей. Многие искусства и ремесла были им хорошо известны. Ученые и маги собрали уже много знаний о силах природы и умели пользоваться некоторыми из них.
Солнце они почитали главным богом, а месяц и звезды — младшими богами. Жрецы изучали движение солнца и других светил и видели, что они совершают свой путь в некоей закономерности, появляясь через определенные промежутки времени.
Первобытный человек конечно заметил, что луна то уменьшается, становясь тонким серпом, то растет и растет, делаясь совсем круглой. Есть даже старые сказки о небесном волке, который пожирает луну. Может быть, первобытный человек научился уже считать время от полной луны до полной луны. Но жрецы Вавилона точно высчитали сроки этих изменений. Они заметили также, что солнце поднимается на востоке не всегда в одном и том же месте: оно показывается над горизонтом то северней, то южней. Они высчитали также длину солнечного дня. В их южной стране она менялась меньше, чем у нас, на севере.
Но они все еще думали, что земля круглая и плоская, как положенное на землю колесо, а небо ― словно большой котел, опрокинутый над землей. Они изучили, однако, движение небесных светил по этому «своду» и даже нарисовали его на большом папирусе. Они нарисовали карту звездного неба и все, что знали о перемещениях солнца, луны и звезд. Эту карту назвали зодиаком, она была похожа на колесо с разными фигурами на нем. В центре колеса находилось солнце, поодаль луна и т. д.
Жрецы считали, что год делится на 12 лун или месяцев. День и ночь они делили на 12 часов каждый; значит, в сутках по их счету было 24 часа. Час делили на 60 минут, а минуту на 60 секунд. В их записях мы впервые встречаем эти цифры.
Вавилонские жрецы жили за несколько тысяч лет до нашей эры. Но они уже довольно хорошо знали счет. Жрецы не случайно выбрали цифры для счета времени. Нет числа меньше шестидесяти, которое делилось бы на такое множество других чисел. Если посмотреть на циферблат часов, то видно, как удобно делится он на 5- и 10-минутные промежутки и на четверти часа. Древние маги, которые оставили нам такое деление, придумали неплохо.
Жрецы Вавилона очень хорошо знали также, что знание дает им силу и власть над людьми. Народ верил, что жрецам открыты разные тайны, что они могут творить чудеса, знают прошлое человека и могут предсказать его судьбу. Все охотно жертвовали на храмы.
Жрецы знали счет времени и научили ему народ.
Они заметили, что солнечные часы не всегда показывают точное время. Ведь солнце поднималось то северней, то южней, — тень от иглы солнечных часов падала не всегда на одно и то же место. Круг солнечных часов разделили на 12 частей (часов), но тень ложилась то впереди, то позади отметок.
Жрец по имени Бероз придумал, как избежать этого неудобства.
Он сделал циферблат солнечных часов в виде чашки, которая точно повторяла видимую форму небесного свода, чтобы в нем точно отражалось движение солнца по небу. На конце иглы насадили маленький шарик, тень которого отмечала час. Движение солнца по небесному своду точно отражалось в чаше, и тень иглы, которая поднималась над краями чаши с поперечным указателем и шариком на нем, двигалась по кругу. Берозу удалось так распределить отметки на своих часах, что они во все времена года показывали солнечное время правильно.
Часы Бероза были самым точным указателем времени довольно долго. Спустя двести лет ими пользовался знаменитый оратор Цицерон. Найдены такие часы и в развалинах Помпеи.
Но, к сожалению, часы показывали время только в солнечную погоду. В дождливый, туманный или облачный день и по ночам солнечные часы не могли указывать время.
А людям нужно было знать время уже всегда. Менялось человеческое общество, вырастали его потребности. В том числе и потребность в точном времени.
Первым ученым древности, который разделил сутки на 24 равные части, был Клавдий Птоломей – греческий геометр, астроном и физик, живший в Александрии в первой половине II в. до нашей эры.
В наиболее известном труде Птоломея «Великое собрание», состоящем из 13 книг, изложены открытия этого ученого в области астрономии и тригонометрии.
Как и вавилонские астрономы, Птоломей делил окружность на 360 равных частей. Диаметр же, то есть поперечник окружности, он разделял на 120 частей. Их, в свою очередь, он дробил на 60-е, или первые части, и 3600-е, или вторые части. На латинском языке первые части назывались partes minutae primae, а вторые – partes minutae secundae. В переводе это означает: первая малая часть (целого) и вторая малая часть. В дальнейшем эти названия превратились в минуты и секунды новейших европейских языков.
В повседневную жизнь минуты и секунды проникли только через тысячелетия. В древности же мерой точного времени пользовались только ученые, жрецы, правительственные чиновники, именитые граждане. Простолюдин продолжал довольствоваться дедовским делением суток. Он говорил: «Когда солнце встало», «Перед тем, как начался базар», «На заходе солнца».
Но уже в ту пору существовал какой-то инструмент для определения времени, несколько похожий на наши часы, установленные на площадях для общественного пользования. Об этом мы можем судить по литературным и историческим памятникам той эпохи.
Так, некий Тимон, живший за триста лет до н. э., повествует об одном человеке, который ходил по домам и сообщал за плату точный час дня. В различных городах Древней Греции богатые граждане возлагали на специальных рабов обязанность следить и сообщать им наступление каждого нового часа дня.
Из рассказа поэта Махона, жившего более двух тысяч лет назад, мы узнаем любопытную историю об одном враче и тяжело больной женщине Филоксене. Однажды врач сказал ей:
— Поспешите распорядиться своим имуществом, ибо вам осталось жить только до семи часов!
Что же это был за инструмент, позволявший так точно узнавать время? Солнечные часы.
По солнцу
Лучи солнца, проникая через листву, широко разветвленного дерева, оставляют на земле причудливые узоры, зыбкие, как колеблемая ветром поверхность озера или реки. Но освещенный солнцем шест, воткнутый в землю, или острый выступ на стене дома отбрасывает ровную полоску, кажущуюся неподвижной. Стоит, однако, понаблюдать за этой полоской тени, и окажется, что она медленно движется, соответственно движению солнца на небе. Утром она наиболее длинная, затем укорачивается и вовсе исчезает, когда солнце стоит над самой головой. И когда дневное светило начинает клониться к закату, тень удлиняется, но уже в ином направлении.
Тень, отбрасываемую шестом, воткнутым землю, можно было измерить ступнями ног, приставляя ступню к ступне. Числом ступней можно было обозначить различные отрезки тени, падавшие в ту или иную часть дня. От восхода до полудня – 12 ступеней и столько же от полудня до заката. Для определения времени человек мог пользоваться и тенью, отбрасываемой его собственным телом.
Так родились солнечные часы, просуществовавшие много веков.
В Петербурге на Дворцовой площади перед Зимним дворцом стоит величественная колонна, вытесанная из цельного куска гранита. Она поставлена в память победы над врагом в Отечественной войне 1812 года, когда была разгромлена армия Наполеона и ее остатки изгнаны из России.
Удивительна форма этого памятника. Когда на площади возвышается скульптурная группа или фигура какого-либо великого деятеля, тогда, понятно, это изваяние своим видом напоминает о делах минувших дней. А тут только одинокая колонна, которая совсем не похожа на обычные памятники.
Подобного рода сооружения имеются не только в Петербурге. Есть они и в Москве и во многих других европейских городах.
Обычай ставить колонны на площадях заимствован у древних народов. Чуть ли не пять тысяч лет назад люди стали ставить на площадях каменные столбы. Но ни вавилоняне, ни египтяне не ставили украшений просто так, ради одной красоты. Эти колонны и обелиски были им нужны.
Вот как, например, в комедии, написанной греческим драматургом Аристофаном 2300 лет назад, афинянка Праксагора говорит мужу Блепиру:
— Когда тень будет в десять шагов, умасли себя благовониями и приходи ужинать.
Праксагора указывает время, когда будет готов ужин, но велит измерять его шагами. Странный способ! Но ведь часов тогда не было. Вместо них на площадях стояли высокие столбы. Тот, кто хотел узнать, который час,—шел к столбу и мерил его тень шагами.
Утром тени от предметов длинные, к полудню они укорачиваются, а к вечеру опять удлиняются. Измеряя длину тени, узнавали время.
Очевидно, около дома, в котором жил Блепир со своей супругой Праксагорой, стоял такой столб, и его тень служила указателем времени.
В древней Греции столбы, указывающие время, назывались гномонами, что значит: «знающий».
В последующие века, когда были изобретены более удобные часы, гномоны продолжали ставить, но уже не для того, чтобы узнавать время, а по привычке: без гномона площадь казалась пустой и неуютной. Гномон превратился в обелиск или колонну, служившую памятником или просто украшением площади.
Вот и стоит в наши дни в Петербурге колонна — потомок египетских и греческих гномонов. Но сейчас в Петербурге никому и в голову не придет воспользоваться Александрийским столпом, чтобы узнавать время, измеряя его тень. Теперь эта колонна служит памятником Отечественной войны 1812 года и отчасти памятником той эпохи, когда люди мерили время шагами.
Гномоны были очень громоздки и поэтому неудобны, — их можно было ставить только на площадях. А тем, кто жил далеко от городского гномона, приходилось ставить собственный и делать его, разумеется, поменьше.
Со временем древние ученые усовершенствовали гномон. Его превратили в солнечные часы с циферблатом. Ведь тень от гномона в течение дня не только укорачивается или удлиняется, но, кроме того, она поворачивается вокруг гномона, как стрелка нынешних часов.
Неизвестные мудрецы Вавилона догадались разметить площадку вокруг гномона часовыми делениями. Гномон приобрел циферблат и стал солнечными часами. Стрелкой служила тень, а механизмом — весь земной шар, который, вращаясь вокруг оси, создает кажущееся движение солнца по небосводу.
Изготовление самодельных солнечных часов особых трудностей не представляет. Однако для этого надо знать начатки геометрии и географии не хуже, чем знали эти науки вавилоняне, египтяне или древние греки.
В те далекие времена люди умели намечать на местности полуденную линию и делить циркулем окружность на шесть равных частей. Это же придется вспомнить тем, кто загорится желанием построить солнечные часы. Устройство их совсем несложно.
Солнечные часы не могут, конечно, соперничать с механическими часами в равномерности хода. Даже если очень аккуратно их сделать, они неизбежно будут расходиться в показаниях с обычными часами. Причина этого заключается в неравномерности кажущегося движения солнца вокруг Земли.
Хотя древние ученые и не имели точных механических часов, но неравномерность движения солнца была замечена и ими.
Чтобы добиться от своих часов большой точности, древние астрономы старались делать их покрупнее. В Индии, например, их строили из камня, и высотой такие часы были почти с двухэтажный дом. Часов в обсерватории было несколько, и вершины их каменных ступенчатых указателей служили астрономам площадкой для наблюдения светил.
Во Флоренции был поставлен гномон высотой в 92 метра, то есть этот гномон немногим уступал по высоте мачтам современных радиостанций.
В Греции солнечные часы иногда изготовляли в виде куба. На гранях мраморного куба размечали циферблаты для разных времен года. Когда замечали, что солнечные часы начинают ошибаться, куб переворачивали нужной гранью вверх, а гномон вынимали из его гнезда и вставляли на новое место в заранее высверленное отверстие.
Арабы делали солнечные часы в виде трости или посоха. Только такой посох-часы был не круглый, а гранёный, как карандаш. На каждой грани были нанесены часовые деления и высверлено отверстие для указателя. Указатель—палочка определенной длины — висел сбоку на шнурке.
Отправляясь в путешествие или на пастбище, араб брал с собой часы-посох. Когда нужно было узнать время, владелец часов вставлял палочку в отверстие, соответствующее текущему месяцу, приподнимал посох, чтобы он висел совершенно отвесно, и смотрел, на какое деление падает тень от указателя.
С развитием астрономических знаний, когда все особенности движения солнца стали понятны, солнечные часы были усовершенствованы; от них добились значительной точности, но зато обращение с такими часами усложнилось.
С изобретением механических часов солнечные часы почти перестали употреблять. Последние в мире солнечные часы, изготовленные с практической целью, были сделаны в XVIII веке в России. Тогда прокладывали шоссе из Петербурга в Царское Село и солнечные часы, отлитые из чугуна, установили на всех верстовых столбах по этому шоссе.
Путешественник, подъезжая к городу, узнавал, сколько верст осталось и сколько времени он едет.
Древний грек садился за стол к обеду, когда длина тени составляла ровно 12 ступней. При длине тени в 6 ступеней он совершал омовение. Ступнями, — что соответствовало часам, ― он стал мерить свою жизнь. Эти обозначения времени вошли в быт.
Изобретательная мысль человека сделала первые, еще достаточно примитивные солнечные часы, настоящим инструментом измерения времени, внеся некоторые усовершенствования. Гладкая поверхность, на которую падала тень от шеста, изрезывалась линиями, которые точно вычислялись. Определенные точки на этой поверхности, называемой кадраном, обозначались цифрами. Можно было уже не мерить тень ступнями. Переходя от линии к линии, от цифры к цифре, тень указывала час дня. Кадран – поверхность, исчерченная линиями, — служил вместо циферблата нынешних наших часов.
Древний историк грек Плутарх рассказывает в своих знаменитых «Жизнеописаниях» о сиракузском тиране Дионисии, построившем солнечные часы в форме пирамиды. А по сообщению Диогена Лаэрция, первый гномон в Греции воздвиг философ Анаксимандр примерно за пять веков до нашей эры. Его часы тоже имели форму пирамиды. Другой греческий философ Анаксимен внес усовершенствование – он устроил ряд отметок на мраморной доске, соответствовавших часам дня.
«Прежде голод был для меня лучшими и наиболее верными часами, ― говорится в комедии римского поэта Плавта, — а сейчас я могу есть только когда это угодно солнцу. Надо считаться с его ходом, весь город полон часов…»
Солнечным часам придавалась разная форма: линейки, треугольники, пирамиды, обелиски.
Обелиск – высокий, суживающийся кверху столб. По величине отбрасываемой им тени египтяне судили о времени. Один из египетских обелисков – обелиск из Луксора – стоит сейчас на площади в Париже. Наполеон вывез его из страны пирамид, как один из трофеев завоевательного похода в Египет.
Греческий астроном Аристарх подарил современникам гномон, имевший форму чаши или полушара. Аристарх Самосский, этот «Коперник древнего мира», первый из астрономов дал учение о движении земли вокруг солнца. Точные астрономические расчеты были положены им в линии, начертанные на кадране его часов.
Изобретателем гномона-паука был астроном Эвдокс. Его солнечные часы имели сложную сеть линий, напоминавших паутину. Эти линии были нацарапаны на камне или сделаны из тонкой проволоки.
Многие математики и астрономы древности стремились сделать солнечные часы переносимыми. Один из таких гномонов был найден в 1755 году при раскопках в Геркулануме. Маленький кадран из посеребренной меди имел форму окорока. На поверхности были начертаны семь вертикальных прямых линий, пересеченных семью кривыми линиями. Острием гномона служил свиной хвостик. Окорок подвешивали за колечко. Его поворачивали до тех пор, пока тень от хвостика не падала на определенное место, обозначающее данный месяц. По линиям определяли час дня.
Гномоны, конечно, не могли быть таким универсальным прибором для измерения времени, как наши современные часы. Уже древний архитектор Витрувий заметил, что тень, отбрасываемая гномоном, имеет различную длину в Афинах, Риме, Александрии или ином городе. Тень изменяется в зависимости от расположения того или иного места на земле. Прежде чем установить гномон в городе, нужно было много думать над делениями «циферблата» – той поверхности, куда падает полоска тени от острия солнечных часов. Эти математические расчеты были тем более сложны, что от одного дня к другому изменяется положение земли по отношению к солнцу.
Шпиль – острие – это основная часть гномона, отбрасывающая тень. В течение веков шпиль прекрасно выполнял свою службу времени. Но люди задумались: нельзя ли тень, отбрасываемую на доску с цифрами, сделать более четкой. Нашлись изобретатели. Они стали устраивать на верхнем конце шпиля металлический диск с небольшим круглым отверстием посредине. Солнечные лучи, проходя через отверстие диска, стлались на измерительной доске гномона светлым пятном, точно солнечный зайчик, отраженный зеркалом. Полосы тени, отбрасываемые шпилем на это светлое поле, можно уже было различить даже на большом расстоянии. Это открытие привело к изменению форм гномонов. Не обязательно оказалось ставить высокие иглы или шпили на открытом воздухе. Можно было устроить отверстие в своде здания. Пройдя через это отверстие, лучи солнца отражались на полу или стене.
В городах строятся гномоны нового типа. В XV в. Паоло Тосканелли соорудил подобный гномон во Флорентийском соборе, а монах Игнатий Данте в XVI в. – в церкви св. Петрония в Болонье. Гномоны появляются в Парижской обсерватории, в Версальском дворце и во многих других местах.
Так солнечные часы из античных времен перешли в средневековье и даже в новое время. Широкое распространение они получили в странах Европы, в Америке и далеко на Востоке. Над устройством солнечных часов трудились и астроном, и ученый-математик, и архитектор. Нередко солнечные часы достигали гигантских размеров и представляли собой сложные сооружения.
Китайский император Кошу Кинг воздвиг в 1278 г. в Пекине гномон в 40 ступней. А в 1430 г. внук знаменитого Тамерлана астроном Улугбек соорудил в Самарканде солнечные часы высотой в 175 ступней – это высота свода грандиозного храма Софии в Константинополе.
Любопытный гномон был построен в начале XVI в. в австрийском городе Бру. Шпиль на этом гномоне был заменен… живым человеком. Человек становился на длинной плите – своеобразном циферблате с заглавными буквами двенадцати месяцев года. Буквы были расположены двумя параллельными линиями. Человек становился близко к букве, показывающей текущий месяц. Тогда тень его тела падала на одну из цифр – внизу, представлявших собой 24 гравированных каменных куба. Цифры означали точные часы дня.
Ученые, изобретатели, строители ломали себе голову. Как бы еще больше усовершенствовать инструмент для измерения времени. В этих исканиях много было от пытливости человека, совершавшего открытия в механике, в химии, в астрономии и других областях, чтобы применить эти открытия в жизни, в хозяйстве, в быту. Но нередко поиски ученых диктовались заказом правителей. Терпеливый изобретатель подчас годами корпел над каким-нибудь механическим фокусом или хитрым прибором для забавы королей, для украшения дворцов.
В средние века можно было встретить немало гномонов, представлявших собой очень драгоценные изделия. Они имели круглую форму, или были заключены в квадратные, шестигранные, восьмиугольные коробки. Кадраны этих переносных часов делались из золота или слоновой кости, украшались драгоценными камнями. Мода на эти красивые инструменты для измерения времени сохранилась до середины XVII века. Ими пользовались для регулирования изобретенных уже в ту пору механических часов, которые были не совсем точны.
По заказу папы Климента XI в 1701 г. Франциск Бианчини построил в Риме гномон, поражавший своим великолепием. Он был украшен блестящими фигурками, представлявшими собой инкрустированные в мраморе знаки Зодиака и позолоченные бронзовые звезды.
Забавное применение гномону нашел герцог Шартрский для развлечения зевак. По герцогскому повелению механик Ренье заставил солнечные часы трезвонить. Для этого он использовал целую систему гномонов, приспособив их к пробуравленным дискам. Отверстия в дисках были снабжены оптическими стеклами особой формы. Солнечные лучи, проходя через эти стекла, собирались в определенном уголке прибора, где находилось несколько зернышек пороха. Усиленные стеклами, солнечные лучи воспламенили порох, и газы его приводили в движение пружины, соединенные рычажками и колесиками с колоколами. Ровно в полдень на площади поднимался трезвон на потеху толпы.
Но механика Ренье затмил мастер Руссо. Он заменил колокола не чем иным, как пушкой. Гномон заставлял пушку стрелять.
Водяные часы
Хорошо, когда светило солнце на безоблачном небе, воздух был чист и прозрачен. В сумрачный же день гномон оказывался бесполезным: его острие не отбрасывало тени на площадку, вычерченную линиями и кругами. Через щели сводов храма проникал лишь тусклый рассеянный свет. Специально приставленные люди беспомощно разглядывали деления цифр на стене или на каменном полу: не было солнечных пятен, не было теней. Люди не могли определить время по делениям гномона.
Солнечные часы были бесполезны ночью. И, может быть, веками пришлось бы прислушиваться к крикам первых и вторых петухов или к колотушке сторожа, чтобы узнать, сколько же прошло часов и сколько осталось их до появления длинной солнечной тени.
Китайская легенда рассказывает.
Однажды жил на свете судья, который никогда не оставался праздным. Целый день сидел он на рыночной площади своего селения, выслушивал все жалобы и разрешал споры между жителями. Когда же наступал вечер, он удалялся в свой дом и читал старые мудрые книги, или слушал музыку, или принимал гостей.
Но народ шел за ним даже к его дому и терпеливо ждал во дворе, пока он не выходил снова. Ему не давали спокойно поужинать.
— Невозможно так жить, ― сказал однажды судья. — Когда же мне заниматься собственными делами, когда мне отдыхать? Человеку следует есть не спеша, читать книги и размышлять над мудростью, скопленной в них. Нужно мне указать народу, когда я могу служить ему, а когда мне нужен покой.
Днем люди узнавали время по положению солнца на небе или по длине своей собственной тени. Можно было сказать им: «Приходите, когда солнце будет у вас прямо над головой», или «я приму вас, когда ваша тень будет одного роста с вами». Но в дождливый день и по вечерам — как могут люди заметить время?
Однажды вечером, когда мудрый судья очень поздно вернулся к себе домой, он застал у себя на дворе целую толпу посетителей, просивших разрешить их спор о земле.
Старый судья устал и проголодался. Ему хотелось поесть и отдохнуть, прежде чем слушать длинные рассказы и споры крестьян.
В углу двора был устроен маленький цветничок. Чтобы цветы оставались свежими в жаркий день, догадливый слуга придумал хитрую штуку. Он поставил большой кувшин с водой, проделал в нем маленькую дырочку и подставил тоненький желоб. Медленно вытекала вода, бежала по желобу, и крошечный ручеек все время протекал по цветнику и освежал растения.
Как раз в то время, как судья разговаривал с крестьянами, слуга подошел и налил свежей воды в опустевший кувшин. И судья сказал людям, просившим его совета:
— Я приду к вам, когда дважды опустеет и наполнится этот кувшин.
Он знал, что слуга внимательно смотрит за садиком и никогда не оставляет кувшин пустым.
Люди спокойно сели во дворе, готовые ждать. Они перестали сердиться на судью, который отказался выслушать их тотчас же, и следили, как тихонько журчит вода, вытекая из большого кувшина.
— Пусть же вода показывает мне время, — решил судья, — в дождливые дни, в туман и ночной порой все так же журчит вода, вытекая из дырочки кувшина. Пусть ее капли считают мое время.
Судья приказал поставить кувшины с водой у себя в доме, и во дворе, и на площади, где он говорил с людьми, искавшими его совета. И кувшины с дырочками показывали течение времени ему и тем, кто приходил к нему.
И по всей китайской земле узнали об этом. Везде устраивали для счета времени водяные часы
. Их и теперь можно увидеть в старых городах Китая. Они построены задолго до того, как другие народы научились так же измерять время.
Так рассказывают эту историю в Китае. Кувшины с медленно вытекающей водой измеряли там время за три-четыре тысячи лет до начала нашей эры.
А в Индии медную чашку с маленькой дырочкой пускали плавать в большом сосуде с водой. Вода проходила через маленькое отверстие в чашку и постепенно наполняла ее, пока чашка не тонула. Раб, который приставлен был присматривать за этим сосудом, доставал чашку, выливал из нее воду, стучал по ней палкой или кулаком, и все в доме слышали, что прошел час или полчаса, или четверть часа — смотря по тому, как долго могла плавать чашка. Потом слуга снова пускал чашку плавать. В Индии берегли воду больше, чем в Китае.
Но труд человеческий не берегли. Он дешев был и в Индии, и в Китае. За водяными часами присматривал особый слуга или раб. Не в каждом доме могли поставить часы.
Египтяне и вавилоняне тоже освоили водяные часы. Но у них устройство было уже мудреней. Они заметили, что вода вытекает скорей из полного кувшина, а потом, когда кувшин пустеет, течет все медленнее. Значит, нельзя было отсчитывать время по количеству вытекшей воды. Известно было только время, в которое вся вода выливается.
Тогда соединили два сосуда. В верхний была проведена трубка или желоб из канала или водопровода и постоянно текла вода. А в стенке сосуда была еще отводная трубочка, через которую вытекала лишняя вода. В сосуде всегда воды было одинаковое количество.
Поэтому через маленькую дырочку внизу сосуда вода вытекала всегда с одинаковой скоростью. Она собиралась в подставленном внизу втором сосуде, и на ней плавал поплавок с указателем. Вода в нижнем сосуде поднималась, поплавок всплывал все выше, и указатель показывал время, как стрелка наших обыкновенных часов. Потом к поплавку приделали для удобства длинную палочку с зубцами, которые цепляли зубцы колесика, а на колесике прикрепили стрелку. Стрелка вращалась и концом указывала цифры на круге, совсем как часовая стрелка теперешних часов.
В Александрии первыми додумались приделать к поплавку веревку и перебросить ее через блок, а на другом конце подвесить грузик, который уравновешивал поплавок. Стрелку указателя прикрепили к оси блока. Когда поднимался поплавок, грузик опускался и блок поворачивался, а с ним вместе стрелка. Стрелка показывала время на круглой доске с цифрами, как стрелка теперешних часов.
Так начало работать колесо и для измерения времени. Но много сотен лет прошло, прежде чем люди сумели заставить колеса и пружины работать в часовом механизме и показывать точное время.
Водяные часы, или как их называли древние греки – клепсидра – воровка воды – получили широкое распространение в Древней Греции, Риме, а еще раньше – в Египте, Иудее, Финикии.
В Египте, например, был специальный иероглиф, обозначающий клепсидру.
Ими пользовались в частном быту, в войсках при разводе караулов, на собраниях, чтобы регламентировать выступления ораторов. Водные часы составляли необходимую принадлежность греческих судов.
Когда суд в Афинах приступал к разбору дела, заранее определялось время для речей обвинителя, обвиняемого и его защитника. И тут приходила на помощь клепсидра. В сосуд наливали три порции воды – по числу выступавших на суде сторон. Специальный человек, приставленный к клепсидре, приостанавливал вытекание воды, когда начинался опрос свидетелей и чтение судебных документов, и снова пускал воду, если слово давалось представителю обвинения или защиты.
Не обходилось и без обмана. Адвокаты обвиняли друг друга в подкупе раба, наблюдавшего за клепсидрой. Раб мог неправильно наполнить сосуд водой, сокращая время для речи той или иной стороны. Для этого было достаточно сделать воду более густой или уменьшить отверстие клепсидры с помощью воска.
Водяными часами начинают широко пользоваться в домашнем быту для счета ночных часов. Специально приставленный раб наполнял клепсидру, и всякий раз, как сосуд опорожнялся, он делал мелом знак на доске. По числу этих знаков можно было судить о количестве часов, протекших после захода солнца.
Первые клепсидры были очень просты по устройству. Вот, например, сосуд в форме конуса, сделанный из глины или металла и подвешенный в особой нише в стене. В нижнем конце конуса – узкая трубка, по которой капля за каплей вытекает вода. Вода собирается в приемнике, стенки которого имеют деления. Каждое деление – час.
В клепсидру вносятся впоследствии некоторые усовершенствования: деления делают уже не на приемнике, а на самом конусе. Уровень воды в конусе, по мере ее опускания, тоже обозначал тот или иной час. Но и эта клепсидра не могла удовлетворять потребности в точном показании времени. Вода вытекала не равномерно, а тем скорее, чем выше был ее уровень в сосуде – иными словами, чем больше было давление. Получались неравные промежутки. Часовое искусство древнего мира ждало своих изобретателей, которые, основываясь на достижениях молодой техники, внесли бы новые идеи в науку о времени.
Особенно прославился своими клепсидрами египетский город Александрия. Именно в этом городе появились первые в мире часовщики, которые выверяли и ремонтировали клепсидры. Александрийские часовщики назывались тогда аутоматариями клепсидрариями, то есть мастерами самодействующих водяных часов.
Одним из первых аутоматариев клепсидрариев историки называют механика Ктезибия. Ктезибий жил примерно за 150 лет до н. э. Он был прекрасным механиком и изобретателем.
Ктезибий построил первые водяные часы весьма хитроумного устройства. Снаружи часы Ктезибия имели вид тумбочки, на которой стояла круглая колонна. На тумбочке по бокам колонны помещались два крылатых мальчика: один из них веселый, с указкой в руках, другой — плачущий.
Мальчик с указкой был укреплен на палочке, которая высовывалась из отверстия в тумбочке. В течение суток мальчик на палочке постепенно поднимался вверх, а его указка скользила по колонне, на которой были размечены часы. Кто хотел узнать время, — смотрел, на каком делении остановилась указка мальчика.
Ровно в полночь мальчик с указкой взбирался в самое верхнее положение и показывал 24 часа. На мгновение он останавливался, а затем стремительно падал вниз. После этого колонна чуть-чуть поворачивалась, а плачущий мальчик переставал лить слезы. Служитель, приставленный к часам, в полночь снимал крышку с бака и наполнял часы водой. После этого плачущий мальчик снова начинал плакать, а мальчик с указкой потихоньку приподнимался на своей палочке.
В том храме, где были найдены часы Ктезибия, был устроен водопровод. Водяной бак часов наполнялся непрерывно, и часы шли автоматически, сами собой.
Внутреннее устройство часов Ктезибия было довольно сложно. Из водяного бака к глазам плачущего мальчика была скрытно подведена тонкая трубочка. Из маленьких отверстий в глазах вода в виде слезинок падала в чашечку у ног мальчика. Из этой чашки по другой потайной трубке она стекала в сосуд, имевший вид высокого и узкого стакана. В этом сосуде помещался пробковый поплавок. На поплавке была укреплена палочка, а на ней стоял мальчик с указкой.
Каждая слезинка плачущего мальчика скатывалась в стакан и повышала в нем уровень воды. Поплавок, а вместе с ним и мальчик с указкой постепенно и плавно поднимались.
На исходе двенадцатого часа стакан с поплавком наполнялся до краев. Одновременно вода достигала самой верхней части трубки, изогнутой коленом.
Изогнутая трубка начинала действовать как сифон, и по ней вода быстро вытекала из стакана. Поплавок опускался на дно, а вместе с ним падал и мальчик с указкой.
Вода, вытекавшая из коленчатой трубки, лилась на небольшое мельничное колесо. Под действием воды колесо начинало вращаться и приводило в движение четыре зубчатых колеса, сцепленных друг с другом. Каждая шестеренка вращалась медленнее предыдущей, а последняя, четвертая, чуть-чуть поворачивала ось колонны с часовыми делениями. Колонна, поворачиваясь, подставляла под указку новые часовые деления для следующего дня.
Это было необходимо, так как в те времена водяные часы находились, в подчинении у солнечных часов и были обязаны показывать время по солнцу. А так как у солнечных часов нет ни одного одинакового дня, то и водяным часам приходилось ежедневно менять циферблат. Колонна с часовыми делениями в клепсидре Ктезибия совершала один оборот за 365 суток.
После Ктезибия другие аутоматарии клепсидрарии-делали еще более замысловатые часы. Некоторые из них имели круглый циферблат, одну-единственную стрелку и отбивали часы и получасы, совсем как нынешние куранты.
Такие клепсидры были необычайно дороги. Их могли приобретать очень состоятельные люди и богатые монастыри.
Ктезибий был не единственным изобретателем водяных часов, построенных на основе точных научных расчетов. И до Ктезибия ученые трудились над клепсидрами, боролись за точность времени.
Знаменитый древний философ Платон изобрел будильник – гидравлический прибор, издававший звуки. Этот прибор собирал учеников философа на занятия в Академию. Нам известна и «сфера» необыкновенного ученого древности Архимеда. Архимедовский прибор показывал точно не только часы, но и движение солнца, луны и известных тогда планет. Упоминания о водяных часах мы встречаем во многих литературных памятниках. В «Сатириконе» Петрония Арбитра, написанном в 54-68 гг., читаем
«Как, ― говорил он, — разве вы не знаете, у кого сегодня пируют? У Тримальхиона, изящнейшего из смертных: в триклинии у него стоят часы, и к ним приставлен особый трубач, возвещающий, сколько мгновений жизни он потерял».
Большинство этих замечательных водяных часов, подлинных шедевров античной техники, было разрушено с падением Римской империи. Но сохранились принципы устройства клепсидры. И мы встречаемся с гидравлическими приборами для измерения времени в следующую эпоху раннего средневековья, менее богатого изобретениями и научными открытиями, чем древний Рим, Греция и восточные страны.
В VI в. два философа, Боэций и Кассиодор, соорудили по принципам Ктезебия клепсидры, показывавшие и часы, и дни, и месяцы.
В начале IX в., как знакомят нас старинные рукописи, калиф абассидов Гарун-аль-Рашид подарил императору Карлу Великому самую великолепную из всех известных клепсидр. Она была сделана из дамасской позолоченной бронзы и обладала очень остроумным механизмом. К концу того или другого часа падали маленькие железные шарики и раздавалось столько ударов, сколько часов показывала стрелка на циферблате. Затем в приборе открывалось 12 окошечек и из них выходили рыцари – по числу ударов, — вооруженные с головы до пят. Совершив тур, они возвращались, и окошечки захлопывались до новых звонков.
О других подобных часах рассказывает историк Абул Феда. Сын Гарун-аль-Рашида, калиф Аль-Мамун обладал чудесной клепсидрой форме дерева с восемнадцатью золотыми и серебряными ветвями. На ветвях сидели птицы, сделанные, как и листья дерева, из самых драгоценных металлов. Когда дерево колыхалось, птицы начинали щебетать.
В 580 г. по мусульманскому исчислению испанский мавр Ибн Джабаир видел в Дамаске в большой мечети часы, представлявшие такую же замысловатую и драгоценную игрушку. В сводчатом окне находились окна поменьше, образуя аркаду, их было столько, сколько в сутках часов. Живописный вид дополняли два медных сокола, расположенные у бассейна – возле первого и последнего окошечка. При наступлении каждого часа сокол вытягивал шею, наклонял голову и бросал в бассейн шарик. Тогда окошечко, соответствовавшее данному часу дня, закрывалось пластинкой, и слышалась мелодичная музыка.
Механические птицы были и в часах, изобретенных математиком Ибн-иль-Фаамом. Впрочем, не только птицы. Сооруженные в марокканском городе Тлемсене, эти часы представляли собой куст, на котором сидела птица, пряча под крылом своих птенцов. Снизу, из своего убежища выползала по ветке змея, угрожая птенцам. И каждый час из двух больших дверей сооруженного у куста домика выходили орлы и роняли из клювов своих по медному шарику в бассейн с водой. В этот момент змея, успевшая уже добраться до верхушки куста, издавала пронзительный свист и кусала одного из птенцов. Тогда открывалась маленькая дверца, выпуская фигурку девушки. Ее левая рука поднималась к устам, а в правой она держала тетрадь с выгравированными на ней стихами. В стихах говорилось о данном часе и выражалась хвала калифу.
Орел фигурировал и в знаменитых часах в сирийском городе Газе, а вместе с орлом – и герои из греческой мифологии; греческий писатель Прокопий рассказал об этих часах.
Это было довольно монументальное сооружение, украшавшее оживленную площадь города. На четырех колоннах покоилась крыша, наверху которой находилась голова Горгоны – мифического чудовища, безумно вращавшего глазами при каждом бое часов. Сами часы находились в глубине пространства, ограниченного колоннами и мраморными барьерами с насаженными на них остриями, чтобы в помещение не могли пробраться любопытные.
В просвете между колоннами зритель видел 12 окошечек, постепенно освещавшихся ночью. Под этими окошечками ряд дверок и на одной – парящий орел.
Открывалась дверь, из нее выходил легендарный Геракл, показывавший свою добычу, и орел опускал на его голову венок. Появляясь то из одной, то из другой дверцы, Геракл демонстрировал свои подвиги, числом 12, ― и по каждому из этих выходов зритель мог определить, который час.
Часы в Гизе указывали время и посредством боя. Другая фигура Геракла была установлена на площадке с колонками под рядами дверок и окон. Палицей он бил по медному гонгу каждый час. И в это время настораживался бог Пан, находившийся над этой площадкой.
Две меньшие площадки-часовенки помещались еще с двух сторон центральной площадки. На них также были расположены небольшие фигурки Геракла в различных позах. Его окружали другие персонажи греческой мифологии. Сатиры корчили забавные рожицы. Трубач Диомед каждые 12 часов возвещал зорю.
Очень сложную клепсидру мы встречаем в VIII в. в Китае. Ее построил астроном И Ганг по приказу китайского императора Хи Уангтонга. Как и в других клепсидрах той эпохи, колеса приводились в движение водой. Клепсидра показывала движение солнца, луны, планет, лунные затмения и даже положение звезд, невидимых на горизонте. А для указания часов дня и ночи были устроены две иглы. Когда игла доходила до соответствующего деления, из механизма клепсидры выскакивала деревянная фигурка и ударяла молотком по колокольчику.
Для византийского императора Теофила в IX в. была сделана клепсидра из массивного золота. На ней были изображены львы, грифы и всевозможные птицы. Птицы сидели на ветках и распевали песни.
Печальная судьба постигла эту клепсидру, как и многие другие. Сын императора, Михаил Пьяница, приказал расплавить это изумительное произведение искусства.
Клепсидры в течение многих веков выполняли свое полезное назначение.
Даже в XVII-XVIII вв. некоторые ученые пытались вернуть клепсидре ту роль, какую она играла в средние века и в античном мире. Известно, что знаменитый датский астроном Тихо Браге (1546-1601) пользовался клепсидрой в своих наблюдениях за движением небесных тел.
В 1725 г. французская Академия наук предложила, в качестве темы для конкурса, разработку принципов действия клепсидры. Премию на этом конкурсе получил известный математик и физик Даниэль Бернулли, бывший одно время членом Российской академии наук и преподававший в Петербурге механику.
Сам великий Ньютон интересовался клепсидрой и терпеливо изучал законы движения воды в ней.
Одну из последних попыток усовершенствовать клепсидру сделал в 1690 г. монах Шарль Вайи. Это был остроумный аппарат. Плоский барабан делился на 7 перегородок. Барабан наполнялся водой, которая через маленькие отверстия в перегородках постепенно переходила из одного отделения в другое. При этом барабан вращался вокруг оси, на которой с обеих сторон были намотаны тонкие шнурки, свободным концами привязанные вершине двух столбиков с цифрами. Столбики и служили циферблатом.
Под влиянием собственного веса барабан, конечно, быстро опустился бы вниз и шнурки тотчас бы размотались. Но вода, находящаяся во внутренних отделениях барабана, играла роль противовеса. Поэтому сила тяжести действовала постепенно, по мере того, как опорожнялось одно отделение и наполнялось другое; барабан опускался медленно и регулярно, с почти незаметными и всегда равномерными интервалами. Концы оси, скользя по циферблату, служили стрелками, указывающими часы.
Легко представить, сколько труда пришлось затратить на конструирование этой клепсидры! Надо было вычислить толщину оси, диаметр барабана, емкость каждого отделения, размеры отверстия, количество воды и многое другое.
Все это было очень сложно. Но, в конце концов, во всем этом не было никакой практической надобности: на смену клепсидре шли уже механические часы.
С усовершенствованием механических часов клепсидры исчезли из употребления. Единственными памятниками остались их модели в музеях и некоторые выражения в нашем языке.
Случится — встретятся два приятеля, давно не видевшие друг друга.
— Ба, — восклицает один из них, — сколько воды утекло!
— Много, дружище, много, — отвечает другой. Что это значит? О какой воде идет речь? Теперь редко кто знает, что выражение «сколько воды утекло» сохранилось в разговорной речи от той далекой эпохи, когда время измеряли количеством вытекающей воды. Отсюда же произошло и выражение о том, что в речах многословных ораторов «много воды». В древней Греции вместо установления регламента ораторам давали клепсидры. Пока «завод» клепсидр не кончился, пока вода текла, оратор продолжал говорить.
Наступало время механических часов. Но прежде чем перейти к ним, расскажем еще о других приборах измерения времени.
Песок и огонь
Солнечные и водяные часы до конца средних веков оставались единственными приборами для измерения времени.
Однако водяные часы можно было ставить лишь там, где было много воды и где она никогда не замерзала. Их придумали в южных странах — в Китае, в Индии, в Египте — и только для таких стран они были пригодны.
В какой-то стране, где мало было воды и много песка, мелкого сухого песка, который пересыпался между пальцами почти как вода течет, в этой стране догадливый человек придумал песком измерять время. Песок насыпали в сосуд с очень узким горлышком, из которого он медленно высыпался. Можно было измерить время, «когда опустеет сосуд», как это делали с водяными кувшинами. И уже совсем просто было догадаться соединить горлышки двух сосудов и пересыпать песок из одного в другой: когда песок уходил из верхнего сосуда в нижний, двойной сосуд переворачивали, и песок сыпался снова.
Но можно смастерить целую систему таких сосудов. Каждый из них состоит из пары груш-сосудов. Они опустошаются в разное время. Происходит это потому, что в грушах – различные по величине отверстия. Первый сосуд станет пустым в четверть часа, торой – в полчаса, третий – в три четверти часа и, наконец, четвертый – в час. На щитке установлен циферблат со стрелкой. Стрелка передвигается не механически: ее приходится переводить рукой, всякий раз ставя против нового деления.
Такие песочные часы применялись, например, на кораблях. Называли их склянками. Пользовались ими для смены судовых вахт. Склянки вошли в морскую терминологию – до сих пор еще говорят: «Отбить склянки», хотя песочные часы давно заменены прекрасными точными хронометрами.
Ни солнечные, ни водяные часы не могли служить на кораблях: они не действовали во время качки. Песочные же часы качки не боятся. Песок одинаково хорошо сыплется и в штиль, и в шторм. Поэтому во флоте прижились именно песочные часы. Когда песок пересыпался, матрос переворачивал склянку часов и ударял в колокол, давая знать, что прошло полчаса и склянка перевернута. Отсюда и пошло выражение «бить склянки».
Песочные часы долго служили на флоте. Их можно было встретить на каждом корабле еще в начале прошлого столетия.
Благодаря простоте изготовления и дешевизне песочные часы были очень распространены и в древние и в средние века.
В средние века песочные часы служили людям вроде карманных. Но только их носили не в кармане. Франты, любившие щеголять часами, привязывали их шелковой лентой к колену.
Из всех старинных часов песочные часы оказались самыми живучими. Они существуют и применяются и до сих пор. Их можно найти в каждой школе, в лабораториях и лечебных заведениях. На заводе механических игрушек по песочным часам проверяют качество заводных прыгающих лягушек и шагающих слонов. Слон, например, ходит возле песочных часов, а контрольный мастер следит: каждый хороший заводной слон должен ходить не менее 20 секунд.
В Древнем Египте уже умели делать стекло, — египтяне употребляли песочные часы. От них могли научиться и другие народы, живущие по берегам Средиземного моря, а потом и те варвары, которые тогда населяли Европу.
Песочные часы оказались гораздо дешевле водяных. Их удобно было переносить с места на место. Они не высыхали, не проливались, не замерзали в холодных странах. Их наполняли песком однажды, и больше уже насыпать было не нужно. Хотя часы и были довольно тяжелы, но их можно было носить при себе, как мы сейчас носим карманные или наручные часы. Афиняне вместо карманных носили маленькие песочные.
О том, как были распространены песочные часы даже 200 лет назад, свидетельствует такой интересный эпизод.
В Париже, 1 августа 1789 г. Национальное собрание приступило к обсуждению «Декларации прав человека и гражданина» Начались длительные дебаты, они грозили затянуться. Депутат Национального собрания Буше потребовал слова и сказал:
— Я приглашаю председателя поставить перед собой пятиминутные песочные часы. Когда приемник наполнится песком, председатель известит оратора, что его время закончилось.
Песок, или заменявший его порошок, должен равномерно пересыпаться из верхнего приемника в нижний. Это возможно лишь тогда, когда частицы песка мелки, однородны по размерам, не образуют комков у горлышка сосуда.
В одной из книг XIII в. описано, к каким приемам прибегали мастера песочных часов. Они кипятили смесь из песка или мраморной пыли с вином и лимонным соком. Потом смесь сушили на солнце и снова кипятили, снимали пену, опять сушили, кипятили – и так до девяти раз. И лишь после такой мучительной операции песок шел дело. Были и другие приемы обработки песка, предназначенного для важной службы времени.
Песочные часы удобны. Они не требуют, как гномоны, сложных математических расчетов. Их можно переносить с места на место, брать с собой, отправляясь в путешествие.
По типу песочных – как и водяных часов – стали устраивать молочные, масляные и ртутные часы. Появились и часы-свечи.
Когда не требуется особой точности, при помощи песочных часов измеряют небольшие промежутки времени. Кроме песочных, по образцу клепсидр были изобретены ртутные часы. В них из одного отделения в другое переливалась ртуть.
Ртутные часы были дороже песочных, но, как свидетельствуют старые книги, точнее их. Поэтому ртутные часы употреблялись в астрономических обсерваториях. Среди населения они не получили распространения и были забыты.
Позже о них вспомнили электрики и приспособили их для автоматических выключателей.
Маленькие ртутные часы соединили в одно целое с обычным электрическим выключателем. Такие выключатели теперь устанавливают на лестницах, в коридорах и везде, где свет нужен на короткое время.
Нужно человеку пройти ночью по коридору, он поворачивает выключатель, ртутные часы, спрятанные в корпусе выключателя, опрокидываются. Ртуть — хороший проводник электрического тока, свет загорается и горит до тех пор, пока ртуть льется из одного отделения в другое. Как только она перельется, то есть через две-три минуты, свет тухнет сам собой. Чтобы зажечь свет снова, достаточно повернуть выключатель еще раз.
Это простое устройство дает большую экономию, так как на лестницах и в коридорах свет обычно горит всю ночь совершенно зря.
В средние века распорядок городской жизни был организован по звону колокола монастырской церкви. Эхо церковного звона разносилось на далекое пространство, пробуждая жителей от сна, созывая на работу или напоминая о том, что пришло время обедать. Парижские булочники, как было указано в уставе их цеха, должны были начинать выпечку хлеба в понедельник, лишь только на соборе Нотр-Дам зазвонят к заутрене. А в уставе цеха слесарей говорилось: «Мастера и подмастерья обязаны кончать работу в субботу с последним ударом колокола к вечерне на приходской церкви».
Монахи, бившие в колокол положенное число раз в течение дня и ночи, должны были иметь какое-то мерило времени. Наибольшую пользу могли оказать им песочные и водяные часы. Но они не всюду были известны. Ночью приходилось судить о времени по положению звезд на небе. Или монах читал молитвы и церковные книги и по числу прочитанных глав и молитв определял протекшее время. Способ этот был довольно несовершенен, — и вместо чтения молитв монахи стали пользоваться свечами. Сеча горела положенное время. Для точного счета часов свечи изготовлялись определенной величины. Затем на свечах (достаточно больших размеров) стали наносить деления – часы, половинки, четверти.
Свечами с делениями пользовались не только в монастырях, но и в гражданском быту.
Английский король Альфред Великий делил свечу на части и мерил время по тому, сколько частей сгорело. Но это, конечно, был способ слишком дорогой для простых людей.
Во дворце германского короля Карла Великого свеча горела круглые сутки. Она была разделена на 24 части. Дежурный при свече никуда не отлучался, — вдруг повелителю вздумается узнать, который час.
В одной из французских хроник рассказывается, что жители Парижа в 1357 г. принесли в дар собору Нотр-Дам колоссальную свечу. Она была закручена наподобие каната и горела целый год.
От этих часов-свечей мало отличались китайские фитили и палочки. Для изготовления их применялись особые сорта дерева, растертого в порошок. Из порошка, превращенного в «кухне» китайского часовщика древесное тесто, лепили фитили и палочки, служившие часами.
Нередко, в качестве материалов для своих «часов», китайцы пользовались ароматическим деревом, например, сандаловым. Такие «часы» не только показывали время, но и наполняли кумирню ароматом.
Палочки из простого дерева достигали двух-трех метров длины при толщине с гусиное перо, фитили же из ценных древесных пород были не длиннее пальца. Их вставляли в металлические вазы с пеплом и зажигали. Горящие палочки давали чрезвычайно скудный свет, но зато они показывали время и благоухали.
Из древесного теста китайцы делали также струны и свертывали их в коническую спираль. Такая спираль могла непрерывно гореть целые месяцы. Огонь медленно и незаметно поднимался снизу верх, следуя завиткам спирали, подвешенной на стержне.
Время считали по делениям на палочках, фитилях или спирали.
Немного потребовалось, чтобы фитили-часы и часы-палочки превратились в будильники. Надо было лишь привязать к концам шнурка металлические грузики вроде шариков и повесить шнурок над палочкой, лежащей на дне малахитового или фарфорового блюда, как раз у того деления, где огонь должен появиться в назначенный час. Шнурок перегорит – и шарики, падая на бронзовые тарелочки, заставит спящего пробудиться.
В конце XV в. появляются в Европе часы-лампы. Плоские стеклянные сосуды с делениями наполнялись маслом или иной горючей жидкостью. На поверхности масла плавал фитиль. Уровень сгоравшего масла медленно понижался, — и по отметкам на сосуде можно было судить о времени. Ночью это было очень удобно: спичек тогда еще не знали.
Развивалась техника. «Горящие часы» уступили место более совершенным приборам. В позднейшее время, правда, пытались возродить часы-лампы. Так, в конце XVIII в. можно было еще увидеть на камине герцога Лотарингского часы, в которых система передач приводилась в движение горящей свечой. А в 1819 г. некто Габри ди Лианкур придумал особый ночник, наполнявшийся маслом. Масло сгорало и уровень его понижался, тогда опускался поплавок, соединенный со шнуром. Шнурок с грузом был намотан на валик. На валике же были насажены стрелки. Таким образом поплавок приводил стрелку в движение, и она показывала часы на циферблате.
Эти забавные приборы не могли, конечно, иметь никакого значения для развития науки о времени и часах.
Покинем этих чудаков, читающих псалмы монахов, «химиков», кипятящих песок с вином и лимонным соком. Откроем новую страницу истории времени.
Время и колесо
Как ни хороши были водяные часы, но все же они доставляли много огорчений и их владельцам, и мастерам-часовщикам. Случится—попадет соринка—закупорится отверстие, через которое вытекает вода, и часы начинают бессовестно врать. Летом еще хуже — и пыли много, и жарко. На жаре вода в часах быстро испаряется; и бывало, что плохо закупоренные часы в жаркие дни не только отставали, они даже начинали идти назад, норовя после полудня снова показать раннее утро.
Изобретатели бились над тем, чтобы создать механизм более точный, более надежный, чем у водяных часов.
Некоторые аутоматарии клепсидрарии делали часы с поплавком и грузиком, то есть к поплавку прикрепляли не палочку с указателем, как в часах Ктезибия, а шнурок. Шнурок перекидывали через валик, а на другой конец шнурка привязывали небольшой груз — противовес. Когда вода в стакане прибывала, поплавок всплывал, гирька-грузик тянула шнурок в свою сторону и постепенно опускалась, а шнурок поворачивал валик, на оси которого была насажена часовая стрелка.
Такие часы по внешнему виду были очень похожи на современные.
И вот кто-то из средневековых мастеров-часовщиков или ученых придумал, как обойтись без воды и поплавка. Пусть гирька, опускаясь, сама поворачивает валик и ось с часовой стрелкой. Надо только придумать приспособление вроде тормоза, которое мешало бы ей опускаться слишком быстро.
Такое приспособление было придумано, и появились часы с гирей, предки нынешних ходиков.
Имя изобретателя первых механических часов неизвестно. Историки предполагают, что первыми создателями часовых механизмов были арабы. В те времена, то есть 1000—1200 лет назад, арабы значительно превосходили европейцев своей культурой и образованностью. Тогда многие изобретения и технические новинки приходили из арабских стран.
Предками современных часов, по-видимому, являлись всевозможные механизмы с зубчатыми колесами, при помощи которых арабские астрономы находили положение Солнца, Луны и планет. Эти механизмы освобождали астрономов от длинных вычислений. А если они уже существовали, то не так трудно было прийти к мысли заставить такой механизм двигаться самому, без участия человека, приделав к нему гирю и установив его на видном месте. Вот почему первые часы, появившиеся в Европе в XIII веке, были башенными часами.
Почти все они были установлены на башнях или фронтонах больших соборов. По внешнему виду они сильно отличались от современных башенных часов вроде тех, которые установлены на Спасской башне московского Кремля. У них было много циферблатов, которые движением стрелок показывали фазы Луны, движение Солнца по созвездиям Зодиака, движения планет. Словом, они должны были демонстрировать всем верующим «божественную премудрость», которая создала все эти движения небесных светил. Между всеми циферблатами, богато отделанными золотом и серебром, умещался и небольшой, скромный циферблат тоже с одной стрелкой, который показывал часы суток.
Лишь постепенно, когда башенными часами стали обзаводиться небольшие города и села, с них сняли дорогие украшения и, наоборот, сохранили часовой циферблат, прибавив к нему вторую стрелку, указывающую минуты.
В «Божественной комедии» великого поэта Данте сказано:
И как часы, которых бой знакомый
Нас будит в миг…
И как в часах, колеса с их прибором
Так движутся, что чуть ползет одно,
Другое же летает перед взором…
«Божественная комедия» была написана между 1313 и 1321 годами. То была эпоха, когда отмирал феодальный строй и нарождался новый – капитализм. Феодалы, владельцы поместий, жили еще в своих замках, окруженных рвами, укрепленных стенами, с подъемными мостами, башнями с бойницами. Но уже росли города, развивались ремесла, разъезжали купцы по дорогам.
По звону часов открывались городские ворота и сменялись караулы. По часам на башне расставлялись лотки на рыночной площади, начинался трудовой день жестянщиков и башмачников, цирюльников и кузнецов. Часы созывали горожан на собрания или празднества.
С появлением механических часов жители Европы научились новому счету времени. Предложенное Птоломеем деление суток на 24 равные части постепенно вошло в быт горожан, а затем и сельского населения. Следя за стрелкой, равномерно – и днем и ночью – движущейся по циферблату, европейцы привыкли к новой мере времени.
Башенные часы с системой колес, зубчаток, вращаемых механической двигательной силой, — это уже подлинная революция в технике.
Изобретение колеса вообще начало новую эру в жизни человечества. Колесо позволило делать телеги, не отличавшиеся изяществом, но позволявшие перевозить тяжести. Древние народы пользовались колесницами на войне. Колесницы давали воинам стремительно вторгаться во вражеский стан.
Используя колесо, люди древности конструировали разные машины для подъема каменных глыб и других тяжестей. Эти машины, как и колесницы, приводились в движение силой человека или животных. Знаменитый Витрувий, инженер Древнего Рима, дал такое определение машине его времени:
«Машина есть деревянное приспособление, оказывающее величайшие услуги при подъеме грузов».
Деревянные машины применялись в водоснабжении, в строительстве, в горном деле. Прообразы нынешних подъемных кранов – колодезные журавли; их знали ассирийцы и индусы. Для подъема воды на высоту более 10 метров египтяне пользовались уже сложной машиной, состоявшей из зубчатых водочерпальных колес и вертикального вала. Вот устройство одной из этих машин.
Большое деревянное колесо насажено на вертикальный вал. Длинные зубцы колеса, при его вращении, передают движение другому, вертикальному зубчатому колесу, вал которого скреплен с большим деревянным кругом. Через этот круг перекинута веревочная цепь с висящими на ней длинными бадьями. Машина приводится в движение быком, вращающим вертикальный вал. Бадьи подымаются, и вода выливается в желоб.
Для подъема тяжестей, например, для извлечения из рудников добытой породы или для выгрузки кораблей, древние народы применяли уже сложные системы блоков с колесами. Появляются постепенно водяные мельницы, в которых вода играет роль двигательной силы. Колеса-двигатели с XII в. внедряются в суконное производство, заменяя машины, приводившиеся в действие ногой.
Машины значительно совершенствуются с того времени, как для устройства их стали пользоваться железом. В построенной немецким ученым Агриколой в XV в. водоотливной машине станок и колеса сделаны из железа, а зубья колес – из стали.
Еще много веков должно было пройти, пока были изобретены паровые машины, двигатели внутреннего сгорания, сложные электрические машины. Но даже и в ту пору, когда машинная техника была слабо развита, колесные часовые механизмы проникают все же в различные области хозяйства, науки.
О времени появления механических башенных часов сведения противоречивы. Их изобретателем считают, например, жившего в Х в. монаха Герберта, ставшего на склоне лет папой Сильвестром II. Называют и другого изобретателя – монаха Пацификуса из итальянского города Вероны, он жил в IX в. Может быть, и тот и другой сконструировали механические часы, двигательной силой в которых была вода, как в клепсидрах.
Герберт знал много языков, был математиком, физиком и астрономом, работал над истолкованием трудов древних философов. Живя в Испании, он общался с маврами, и от них позаимствовал большие познания в области астрономии и других наук. Возможно, что наука арабов оказала ему пользу в изучении времени.
То была мрачная полоса в истории европейских народов. Ученых людей, пытавшихся объяснить явления природы не при помощи церковных книг, обвиняли в ереси, почитали за магов и чародеев, подвергали пыткам в темницах и сжигали на кострах.
Герберту посчастливилось больше, чем другим. Хотя он и был обвинен в колдовстве за свои научные занятия, но дело кончилось лишь изгнанием его из Испании.
Искусство монаха сослужило ему плохую службу. Когда увидали, как колеса и гирьки показывают время, то никто не поверил, что дело тут не обошлось без нечистой силы. Думали, если удалось монаху сделать такую хитрую штуку, так, наверное, он знает волшебство и работает с помощью злого духа. Пришлось изобретателю на время уехать.
Но уже в XIII в. европейские механики вовсю начали делать часы, в которых колеса и стрелки двигает тяжесть падающих гирь.
Рядом с маленькими наручными часами, в которых весь механизм движет тонкая стальная пружинка, кухонные часы-ходики с тяжелыми гирями, кажутся анахронизмом. А ведь когда-то за них обвинили в чародействе: считалось, что человеку такое невозможно придумать.
В те времена искуснейшим мастером считался тот, кто умел правильно нарезать зубчатые колеса или винт, а теперь даже молодой рабочий умеет рассчитать нарезку и сделать точь-в-точь по расчету.
Достоверно установлено, что механические часы существовали уже в XIV в. Механик Бомон соорудил такие часы в 1314 г. на башне, защищавший мост у французского города Канны. Десятью годами позже английский монах Валлингфор построил часы для Сант-Альбанского монастыря, а в 1344 г. Джиокомо де Донди установил часы довольно сложной конструкции на Падуанской башне. Эти часы показывали и годовое движение солнца, и ход планет, и фазы луны, наступление месяцев и даже годовых праздников. Механизм приводился в движение грузом, подвешенным к валу колеса, сцепленного системой многочисленных зубчаток. Колеса, отлитые из латуни, потребовали для своего изготовления 16 лет упорного труда.
Слава о падуанских часах распространилась по всем городам Европы. Падуя стала местом паломничества многочисленных ученых.
В те времена башенные часы вели себя довольно капризно и требовали постоянного наблюдения и ухода. В течение дня несколько раз, обычно после каждого боя, приходилось поднимать груз, заводить колеса, которые приводили в движение молотки, ударявшие по колоколам.
Любопытны башенные часы в Меце, сооруженные в XVI в. Для их завода служил длинный канат, конец которого уходил в комнату башенного сторожа. Бедняга вынужден был бессменно находиться в своей каморке, чтобы все время подтягивать канат с грузом.
Капризы часов… Они были неизбежны для тех механизмов, которые сейчас кажутся нам такими несовершенными, но в XIV и XV веках являвшихся чудом техники. Владетельные князья считали часы просто сокровищами. От почему, например, тотчас после взятия города Куртре герцог бургундский Филипп Смелый приказал разобрать находившиеся там башенные часы и перевезти к себе на родину, в Бургундию.
«Герцог бургундский, ― добросовестно отмечает летописец того времени, — еще до того, как были зажжены вечерние огни, приказал убрать с рынка часы, одни из лучших, которые можно найти по ту и другую сторону моря, и эти часы разобрать на части и положить на повозки, и колокол тоже. И так эти часы были привезены в город Дижон и там восстановлены и поставлены на место. И там они бьют 24 часа и днем и ночью».
Примитивна была техника производства башенных часов. Но старинные мастера весь свой ум, всю изобретательность направляли не на усовершенствование механизмов, чтобы обеспечить регулярный ход часов, а на усложнение их добавочными частями и колесиками. Вплоть до семнадцатого века часы делали из меди или кованого железа. Система передач в этих – на современный взгляд грубых механизмах – мало отличается от сохранившихся до наших дней турнеброшей.
Турнеброши – это распространенные во Франции и в других странах Западной Европы приспособления для вращения вертела, на котором коптят свиные окорока. Производство и продажа турнеброшей составляла некогда важную отрасль часовой промышленности.
Любопытны были и прозвища часовщиков 300-400 лет назад. Слесарь города Амьена Жан Луазель имел звание «мастера часов, что на каланче». А слесарь Пьер Паран носил титул «водителя часов».
История не сохранила нам мастера, давшего идею страсбургских часов. Известно лишь, что их постройка началась в 1352 г. и длилась десятки лет. Часы представляли собой не только величественное архитектурное сооружение. В низ был заключен прихотливый механизм, создание которого потребовало и изобретательской сметки, и очень сложных астрономических расчетов.
Состояли часы из «вечного» календаря, планетария, сконструированного по системе астронома Коперника, показывали движение планет, фазы луны, затмение солнца, равноденствия. Снаружи и внутри механизма находились циферблаты, отмечающие часы с их делениями, дни недели, положение звезд. Внутренний циферблат, имеющий в окружности 9 метров, служил для указания числа месяцев и имен святых, связанных с данным днем.
Три циферблата на башне страсбургских часов. Вот маленький циферблат. По обе его стороны расположены два крылатых гения. Каждую четверть часа правый гений бьет по колоколу. Тогда начинают действовать четыре автомата, символизирующие четыре периода человеческой жизни. Фигура, именуемая Детством, отбивает первую четверть, фигура Юности – вторую, Возмужалости – третью и Старости – последнюю четверть. После этого выступает Смерть, возвышающаяся на пьедестале рядом со старостью. Смерть отбивает полные часы.
Не остался без дела и второй крылатый гений, слева от циферблата. Он поворачивал песочные часы, — и содержимое их высыпалось. В полдень, после двенадцатого удара, выходила церковная процессия. Это были фигурки двенадцати апостолов, склонявшихся ниц. В то же мгновение восседавший на левой башне петух начинал хлопать крыльями и кукарекать. Из облаков над циферблатом показывалась колесница с фигурками. Они указывали на богов, обозначавших дни недели.
Башенные часы в шведском городе Лунде при каждом бое показывали двух рыцарей. Рыцари шли навстречу друг другу и наносили удары – столько ударов, сколько протекших часов показывали стрелки на циферблате. Вслед за рыцарями, как можно было видеть через раскрывавшуюся дверцу механизма, появлялись волхвы и клали к ногам сидевшей Мадонны свои приношения.
В германском городе Иене над циферблатом башенных часов помещалась голова чудовища. При каждом ударе в колокол пасть этого чудовища раскрывалась – и старый пилигрим приближал к ней яблоко, воздетое на конец палки. И в тот момент, когда чудовище, изображавшее врага церкви, казалось, хотело поглотить яблоко, монах быстро отдергивал палку. Так, Ганс – это было имя чудовища – должен был олицетворять муки никогда не утоляемого голода.
Эти сложные часовые механизмы говорят о все большем развитии техники и науки, о все возрастающей потребности в точных приборах для измерения времени.
Впрочем, принцип устройства всех этих часов был один и тот же.
На горизонтальный вал намотана длинная веревка с гирей на конце. Гиря тянет книзу веревку, заставляет ее разматываться, и от этого вращается вал. Вращение вала, благодаря целой системе колес, передается основному колесу с зубцами, похожими на зубья пилы. Храповое колесо, соединенное со стрелкой часов, должно было вертеться медленно и равномерно. Этому помогал специальный регулятор, называвшийся билянцем. Билянец – металлический стержень. Это – такая вертушка, служащая тормозом-регулятором. Сосстоит из коромысла с двумя грузиками на концах и оси, к которой прикреплены две лопатки.
Устройство необычайно простое, но оно обладает некоторой технической хитростью. Суть ее в том, что лопатки поставлены на некотором отдалении друг от друга и направлены в разные стороны.
Тяжелая гиря стремится опуститься и тянет шнур, на котором подвешена. Шнур намотан на барабан. Барабан поворачивается и приводит в движение зубчатое колесо, которое с ним соединено.
Гиря поворачивает барабан, барабан — шестеренку, а шестеренка повернуться не может — мешает лопатка на оси билянца. Она стоит между зубцами и преграждает путь. Зубец толкает лопатку вертушки. Лопатка уступает, поворачивается и пропускает зубец, но проскочить успевает только один зубец. Второй уже пройти не может, так как ось билянца успела повернуться и другая лопатка застряла между зубцами шестерни. Теперь уже она мешает шестерне вращаться. Очередной зубец нажимает на эту лопатку, поворачивает се и проскакивает, но в этот момент первая лопатка входит в очередной промежуток и в свою очередь задерживает шестерню.
От толчков шестерни билянц крутится то вправо, то влево. При каждом его повороте проскакивает только по одному зубцу. Гиря поэтому опускается не сразу, а постепенно — короткими, чуть заметными толчками.
В те годы даже комнатные часы старались делать побольше размерами. Мастерам казалось, что от больших часов легче добиться нужной точности.
Когда между подмастерьями какого-либо средневекового города случались стычки, то подмастерья часового цеха выходили на улицу, вооруженные часовыми и минутными стрелками. Стрелки были достаточно велики, чтобы служить вместо пик и копий.
Но размеры часов не оправдывали надежд часовщиков.
Чтобы регулировать ход таких часов, на коромысло билянца подвешивали грузы. Чем тяжелее были эти грузы, тем медленнее поворачивался из стороны в сторону билянц и медленнее опускалась гиря. Грузы для билянца приходилось применять изрядного веса. Например, для больших башенных часов в одном средневековом городе понадобилось несколько увесистых кирпичей. Их навалили на коромысло билянца и таким образом отрегулировали ход часов.
Конечно, часы с кирпичами или с мешками песка в регуляторе не могут отличаться ни точностью, ни надежностью. От большой нагрузки быстро снашивались оси и шестеренки. Ход часов нарушался. Весь механизм часов с билянцем был громоздок, груб, недолговечен и требовал постоянного надзора.
У знаменитого датского астронома Тихо Браге в обсерватории было четверо часов с билянцем. Самыми надежными считались большие часы—у них одна шестеренка имела 1200 зубцов и была размером с тележное колесо. Около этих часов всегда лежал молоток. Когда часы капризничали, служитель подгонял шестеренки ударами молотка.
Понятно, что Тихо Браге не доверял механическим часам и предпочитал пользоваться ртутными.
Для астрономов часы с гирями были плохи. Им недоставало должной точности. Для городского же населения механические часы были достаточно удобны, и они быстро распространились по всей Европе.
Считается, что самые первые часы в Европе появились в 1233 году. Их прислал египетский султан в подарок римскому (германскому) императору Фридриху II (внуку Фридриха Барбароссы).
Постепенно монахи, святые, рыцари и чудовища сходят с башенных часов. С эпохой Возрождения приходит мода на античность. Мифологические герои и боги древней Эллады и Рима – прекрасные в своей красоте Аполлон и Венера, воинственный Марс, громовержец Юпитер, бог морских пучин Нептун с трезубцем в руке, покровитель кузнечного дела Вулкан, Меркурий, Сатурн – снова высекаются из мрамора и камня, изображаются на картинах, становятся персонажами звонких сонетов и занимательных новелл. Ими украшаются и часы на башнях.
В часах появляются и образы животных. Это уже не страшилища средневековья, а искусно отлитые или изваянные фигурки собак, лошадей, оленей, львов. Над циферблатом часов во французском городе Анэ находился бронзовый олень. Он отбивал задней ногой часы. Бронзовые собаки, помещавшиеся по обе стороны от оленя, попеременно лаяли столько раз, сколько часов показывали стрелки.
В России часы стали известны почти одновременно с Западной Европой. Уже в XIII в. летописцы начинают довольно аккуратно указывать не только год и день события, но и час его. Например, в 1300 году летописец отмечает: «Апреля в 18 день, в субботу Великую, в 1 час нощи загоряся на Варяжской улице… Вздвишеся буря и верзеся огнь».
Или другая запись:
«В 1299, Мая 22, в Пятницу в 7 часу дни скончася новгородский архиепископ Климент».
Записей с указанием дня и часа события — пожара, северного сияния, солнечного или лунного затмения — в наших древних исторических книгах очень много. Но ведь летописец не мог сам видеть все события; ему рассказывали о них очевидцы, и они сообщали летописцу время, когда случилось что-либо примечательное.
Это доказывает, что часы были распространены в России и известны русским людям.
В 1404 году в Москве на дворце великого князя Василия, сына Дмитрия Донского, были установлены первые башенные часы. Их ставил сербин Лазарь, приехавший с Афона. Народ дивился княжеским часам, которые отбивали каждый час, и звон их колокола разносился по всей Москве.
Летописец отметил это событие и записал:
«Сии же часник наречется часомерье; на всякий же час ударяет молотом в колокол, размеряя и расчитая часы ыощные и дневные: не бо человек ударяше, но человековидно, самозвонно и самодвижно, страннолепно, некако сотворено есть человеческой хитростью, преизмечтанно и преухищренно».
То, что летописец называет: «человековидно, самозвонно и самодвижно», было механической фигурой человека с молотом в руках, которая отбивала часы.
Следуя примеру князя, многие богатые люди, а также монастыри и церкви стали ставить на башнях или колокольнях «боевые часы». Боевыми они назывались за то, что обладали боем. Иногда летописцы употребляли и другое название, например: «Постави владыка Евфий в Новегород часозвон». Новгородские «часозвоны» и поныне целы.
Документы показывают, что в 1655 г. Петр Печенкин, посадский человек из Тихвина, взялся со своими работными людьми собрать боевые часы для одного из монастырей. Он обязался установить часы «как им бить на четверо часы по четвертям безмятежно». В его же обязанности входило обучить монастырского человека «водить» часы и на протяжении полугоде ему, Печенкину, подчинять часы «безволокидно».
Русские мастера отличались большим искусством в изготовлении часов, но делали они их несколько иначе, чем в других странах. Наши часовщики считали неудобным, когда человеку приходилось искать глазами стрелку и угадывать, против какой цифры она остановилась.
Старинные русские часы имели вращающийся циферблат с семнадцатью буквами, означавшими цифры, и неподвижную стрелку. Цифра текущего часа всегда становилась на то место, где на нынешних циферблатах находится 12.
Именно такие часы были установлены на Спасской башне в Кремле. Иностранцы, бывавшие в Москве, изрядно удивлялись, глядя на часы непривычного для них вида.
Стрелка первых часов Спасской башни была укреплена над циферблатом неподвижно и всегда указывала на верхнюю цифру.
Диковинным был и бой этих курантов. Они вызванивали отдельно дневные и отдельно ночные часы, начиная счет каждый раз с начала. Первый час дня всегда начинался с восходом солнца, затем куранты отбивали часы по порядку до захода солнца.
Так как летом дни длинные, то в июле перед заходом солнца часы били семнадцать раз, оповещая москвичей, что идет семнадцатый час дня.
Мастерство московских часовщиков славилось далеко за пределами нашей Родины. Русские мастера налаживали и строили часы в Персии, Турции и других восточных странах.
Предки нынешнего календаря
Но время – это не только минуты и часы. Это еще и года, которые складываются в века. А года ни солнечными, ни механическими часами не измеришь. Здесь на помощь приходит календарь.
В 2000 году появилось уже двести девяносто восьмое поколение русских календарей. Как видите, их род не так уж стар. Первый русский календарь был отпечатан по приказу Петра I в русской типографии, находившейся в Амстердаме, в 1702 году—то есть на год раньше основания Петербурга. В Московской типографии первый календарь напечатали в 1709 году.
Самый первый в мире печатный календарь приходится младшим братом книге. Он появился на свет в 1474 году.
Первый печатный календарь был не перекидным и не отрывным, он имел вид альбома и состоял всего лишь из шести листов. На первом листе помещался табель-календарь, а на остальных — различные таблицы: движение небесных светил, положение планет среди звезд и другие сведения, необходимые для мореплавания.
Долгое время такие календари были неразлучными спутниками отважных мореходов.
Впоследствии мореходные астрономические справочники отделились от обычных календарей. Они стали самостоятельными книгами, а календари стали такими, какими мы их знаем сейчас.
Печатные календари, как видите, не очень стары, но вообще календари весьма древнее изобретение.
До появления печатных календарей люди пользовались рукописными.
Самый старинный из известных нам русских рукописных календарей был изготовлен в Москве еще в 1670 году; этот календарь назывался: «Годовой разнись или месячило».
Примерно с конца XV века в России были рукописные сочинения разных авторов, в которых содержались некоторые календарные сведения.
Календари счет дней вели на пергаменте, на папирусе, вырезали на металлических пластинках или на камне.
Календарь, которым пользовались древние римляне тысячу лет назад, нашли во время раскопок погибшего города Помпеи.
В 79-м году нашего летосчисления началось сильнейшее извержение вулкана Везувия. Три города — Помпеи, Геркуланум и Стабии — погибли под пеплом, который был извергнут Везувием.
Много лет спустя ученые-археологи срыли эти пласты пепла и обнаружили погибшие города. Многие здания оказались почти неповрежденными. Мебель, домашняя утварь, — все находилось на своих местах там, где их оставили бежавшие в панике жители.
В одном доме археологи нашли куб, высеченный из белого мрамора. Его боковые грани делились на три столбца. Наверху каждого столбца было написано название месяца, а под ним — обозначены дни. Четыре грани куба соответствовали временам года — кварталам, а весь куб служил своему хозяину календарем.
Еще более старый календарь найден в развалинах древнего Вавилона; ему 4000 лет.
Эти календари имеют вид дощечек из обожженной глины. В дощечках сделаны отверстия по числу дней и месяцев. Владелец глиняного календаря должен был каждый день переставлять палочку-затычку из одного отверстия в следующее: таким образом он вел счет дней.
История знает много разных, и даже диковинных, календарей и приспособлений для счета дней. Историк древнего мира Геродот рассказывает о календаре, которым пользовались персы 2500 лет назад.
Приспособления для счета дней обычно находят в местах древних поселений самых различных народов, кроме русского. При раскопках русских городищ археологам ничего похожего на календари не попадалось, а то, что случалось отыскать, было трофейного происхождения, то есть захваченное с военной добычей. Календарей, изготовленных на Руси, историки не знают.
Можно подумать, что русские люди обходились без календарей. Но это совершенно немыслимо! Без календаря невозможна общественная жизнь и хозяйственная деятельность. Календари, безусловно, были, ими пользовались; но что они собой представляли?
Небесный указатель
Судить о далеком прошлом нашей Родины мы можем не только по материалам археологических раскопок. У нас есть также летописи, исторические сочинения.
Разбирая записи первых летописцев, можно найти много сведений о прошлом. Есть там кое-какие указания и о древнем календаре,
Например, в одной из летописей имеется фраза:
«В лето 6713 месяць осветев в 8 ноций», то есть месяц осветел в 8 ночей».
Видимо, это событие чем-то замечательно, раз летописец счел нужным о нем упомянуть. Но что такое «осветев»?
Чтобы расшифровать смысл загадочного слова, историки перечитали все летописи и другие старинные документы, выискивая фразы, где это слово встречается.
Сопоставив между собой различное употребление слова «осветев», удалось установить его значение. Осветел — значит разгорелся, наполнился светом, все равно как осерчал — рассердился, «наполнился сердцем». Значит, летописец хотел указать на то, что в 6713 году месяц набирался светом 8 ночей!
После новолуния появляется тонкий серпик молодого месяца. С каждой ночью он становится шире, и через семь дней Луна принимает форму правильного полукруга. Еще семь дней спустя Луна становится полной, затем она начинает убывать и на следующую седмицу опять становится полукругом. Через двадцать восемь суток, то есть на исходе четвертой седмицы, Луна исчезает совсем — наступает, как мы теперь говорим, новолуние, а по-древнерусски — межимесячье.
Каждая фаза Луны длится обычно семь суток. Но движения луны по ее орбите сложны, и время от времени происходит удлинение фаз, — Луна, словно «замешкавшись», может «наполняться» светом не семь ночей, а восемь. Такое удлинение первой четверти заметил летописец и счел нужным отметить в летописи.
Его запись показала историкам, насколько бдительно и неустанно следили летописцы за Луной. В настоящее время редко кто обращает внимание на фазы Луны, а заметить какие-либо неравенства фаз и подавно никто не может. Нам это ни к чему.
Иное дело в старину. Тогда, по-видимому, за фазами Луны следили непрерывно. Только при постоянных еженощных наблюдениях можно было заметить удлинение первой четверти на одни сутки.
Искусство и тщательность русских летописцев в наблюдениях Луны подтверждаются многими примерами.
В записях о солнечных затмениях частенько встречаются подобного рода фразы: «В 20 марта бысть знамение на солнци и толико осталосьего якоже бываеть месяць 4 дний», то есть Солнце затмилось и от него остался краешек, серпик, величиной с месяц четырехдневного возраста.
Русские люди безошибочно определяли возраст месяца: только взглянув на форму лунного серпа, они точно говорили, сколько дней прошло после новолуния, то есть с начала месяца. В летописях очень много указаний на возраст месяца. Видимо, летописцы, работая ночью у окна своей кельи, поглядывали на месяц, как мы на наши настольные или стенные календари. Месяц у них был подлинно небесным календарем.
И не только русские люди, а и многие другие народы в глубокой древности пользовались изменениями вида Луны как календарем. Они не делали каких-либо приспособлений, а следили за формой месяца и с помощью Луны вели счет дням.
Откуда пришло слово «календарь»
В некоторых мусульманских странах и поныне сохранился обычай при появлении молодого месяца трубить в трубы, бить в барабаны, оповещая население о начале следующего месяца.
От этого обычая выкликать первое число каждого месяца образовалось наше слово «календарь». Латинский глагол «калео» означает «выкликаю, возглашаю». Так как глашатай выкликал только первый день каждого месяца, то этот день у римлян получил название «календы», а слово «календы» в свою очередь послужило основой нашего слова «календарь».
За свою более чем двухтысячелетнюю жизнь слово «календарь» приобрело два значения, два смысла. Календарями мы называем перекидные, отрывные, настольные, стенные и прочие устройства и приспособления для счета дней, а также различные ежегодники, справочники, которые содержат сведения о делах и событиях текущего года. У нас существует довольно многочисленное семейство календарей: астрологические, сельскохозяйственные, женские, семейные, детские…
Кроме того, ученые называют календарем тот порядок или те правила, которые установлены для ведения счета дней и лет.
Таких слов с двумя значениями много в нашем языке. Например: часы —механизм и часы — мера времени. «Грамматикой» все школьники называют книгу — учебник грамматики, а «арифметикой» — учебник арифметики. Но арифметика—это наука о числах и действиях над ними; это правила, которыми мы пользуемся при счете и действиях над числами. Название науки передалось книге.
Точно так же надо различать два значения слова «календарь».
До сих пор мы говорили о календарях — приспособлениях для счета дней, теперь же перейдем к более сложному вопросу о календаре-правилах, которыми мы пользуемся при счете дней.
С календарями-правилами знакомы все. Год начинается 1 января—в середине зимы, и содержит он 365 суток. Каждый четвертый год, то есть номер которого делится на четыре, имеет один дополнительный 366-й день; и такой год называется високосным. Чередование простых и високосных лет совершенно равномерно, кроме вековых лет, для которых установлен особый порядок. Годы 2100-й, 2200-й и 2300-й пропускаются, и эти годы будут простыми. А вот 2000-й и 2400-й годы будут високосными. Поэтому правило чередования для вековых лет такое: високосными считаются только те вековые годы, номер столетий которых делится на четыре.
Год разделен на двенадцать месяцев различной длительности. Самый короткий в году месяц, февраль, имеет 28 или 29 дней, остальные — по 30 и 31 дню.
Месяцы в свою очередь состоят из четырех или четырех с половиной семидневных недель. Год содержит пятьдесят две недели и еще один или два дня, которые приходится «занимать» у недели следующего года.
Таков вкратце тот календарный порядок, которого люди придерживаются в настоящее время. Этот порядок не всегда был таким, и возник он не сразу. В далеком прошлом, много тысяч лет назад, когда человеческое общество стояло на самых первых ступенях своего развития, люди совсем не имели календаря и не вели счет дням.
Первая мера времени
Экскурсии в докалендарные времена можно совершать, мысленно отправившись в Австралию или в Южную Америку. Там, сравнительно еще недавно, жили остатки совершенно первобытных племен.
В девственных лесах Бразилии или в кустарниковых зарослях Австралии кочевали племена, не знающие еще ни скотоводства, ни земледелия. Они жили на деревьях или в наскоро сделанных шалашах, пищу добывали, собирая дикорастущие плоды и ягоды, выкапывая съедобные коренья, охотясь на птиц и мелких зверей.
Такие племена — живой памятник глубокой старины, по которому мы можем судить о быте, нравах, обычаях людей, существовавших много тысяч лет назад.
Одно из кочевых бразильских племен, бакаири, было обстоятельно изучено учеными-антропологами.
Люди племени бакаири не имеют календаря. Ведь для того, чтобы вести счет дням, надо уметь считать, а вся «арифметика» этого племени ограничивается числом пальцев на руках. Когда речь заходит о более крупных числах, человек из племени бакаири начинает ворошить волосы на голове. Это на их языке означает: «Много! Так много, как волос на голове».
Бакаири знают день и ночь, различают фазы Луны, радуются, когда видят узкий серпик молодого месяца, но сколько дней в месяце, сказать не могут… и ворошат волосы на голове. Это уже много!
Год и подавно не укладывается в их понятии. Кроме того, год как мера времени им не нужен. Хозяйственная деятельность бакаири необычайно проста: пошла рыба в реках — ловят рыбу; начался перелет птиц — охотятся на птиц. Время дождей заставляет их укрываться в чаще лесов, а созревшие плоды привлекают в места, где растут плодовые деревья. Сама природа руководит их хозяйственной деятельностью. Сезонные изменения в растительном и животном царстве, перемены погоды служат для них естественным календарем, и они ему подчиняются, не ведя особого счета дней и не нуждаясь в нем.
Племена более развитые, чем бакаири, уже различали времена года, — вернее, отдельные его части. Так, у многих племен год делится не на весну, лето, осень и зиму, а на пять, шесть и большее число частей, в зависимости от хозяйственных работ.
У них уже возникают начатки календаря в виде годового расписания различных занятий: охоты, рыбной ловли, сбора плодов, посева, жатвы,
День и ночь: сутки
Изучая древние легенды и сказания, ученые встретились с одним странным фактом. Если верить преданиям, то во времена их возникновения, то есть 3000—4000 лет назад, люди жили по 800—900 лет.
В наши дни известны случаи исключительного долголетия. В мире насчитывается несколько сот человек старше 100 лет, но случаев, чтобы люди доживали до девятисотлетнего возраста, за всю историю человечества неизвестно. В чем же дело? Неужели в глубокой древности, в доисторические времена, люди действительно отличались замечательным долголетием?
Эта загадка древних, и главным образом восточных, преданий потребовала от историков особого исследования. Были тщательно изучены жизнь и быт племен, более культурных, чем бакаири, произведены раскопки в местах древних поселений.
Материалы, собранные историками и археологами, показали, как люди постепенно выходили из первобытного, полудикого состояния. С течением веков они научились пользоваться огнем, изобрели топор, копья, лук и стрелы, стали приручать диких животных и разводить скот, возделывать почву.
Охотники уж не ждали удобного случая, когда под руку подвернется какая-нибудь дичь. Накопленный веками опыт позволил людям охотиться не наугад, а более или менее обдуманно и организованно. Люди уяснили связь между сезонными изменениями в окружающей природе, узнали, когда улетают и возвращаются перелетные птицы, когда меняют шубку лисы, зайцы и другие звери. Запомнили время, когда медведи укладываются спать на зиму в берлоги, а волки начинают собираться стаями.
Это знание позволяло предвидеть события, наступающие в природе, выбирать время, наиболее удобное для охоты, и не показываться в лесу, когда звери выводят детенышей и бывают особенно злы и опасны.
Племена, жившие близ морских берегов, заранее отправлялись туда, где на прибрежных скалах собираются птичьи базары и можно запастись яйцами гаг и чаек. А с приближением осени племена перекочевывали к озерам, где отдыхают перелетные птицы, и охота поэтому всегда бывает удачна.
Рыбаки научились предвидеть время, когда рыба густыми косяками заходит из морей в реки и на промысел ее спешат медведи, лисы и дикие кошки.
Умели следить за сменой времени года и считать дни скотоводы. При первых признаках холодов они спешили на зимние стойбища, чтобы в степи их не застигли бураны и гололедица.
Сама жизнь, с ее повседневными заботами и нуждами, заставила людей следить за круговоротом сезонных явлений в природе и согласовывать с ними свои действия и намерения. Люди овладевали искусством определять промежутки времени, считать дни и предвидеть сроки наступления тех или иных событий.
Старики, оберегая свое влияние на племя, следили за бегом времени, чтобы всегда иметь возможность доказать свое старшинство; юноши, стремившиеся скорее стать взрослыми, тоже считали дни, чтобы скорее получить право участвовать в походах и охоте.
Так, вместе с развитием хозяйственной и общественной деятельности, возникало и развивалось искусство измерения времени, возникал и совершенствовался календарь.
Основой календаря и мерами времени послужили такие явления природы, которые чередуются наиболее регулярно: восход и заход Солнца и фазы Луны.
Восход и заход солнца дали людям первую и основную меру времени — день, а затем и сутки. Сутки — более поздняя мера, чем день, так как люди не сразу поняли, что день и ночь неразрывно связаны между собой и составляют одно целое — сутки. День и ночь, свет и тьма казались прежде совершенно противоположными, как добро и зло. Люди считали поэтому дни и ночи в отдельности.
Остатки такого счета встречаются в древнейших русских летописях. Летописцы не употребляли и не знали слова «сутки», а писали — «день». Указывая промежуток времени между двумя какими-либо событиями, летописцы писали: «Прошло 3 дня и 3 ночи» или «Прошло 4 дня и 5 ночей».
Сутки как мера времени — более позднее открытие.
Разгадка мафусаилова века
Вторым указателем времени послужили фазы Луны. Смену фаз Луны легче заметить, чем медленное и постепенное изменение положения Солнца над горизонтом в течение года. Поэтому при создании календаря Луна служила людям опорой раньше, чем Солнце.
Люди видели, как сначала появляется узкий светлый серпик и постепенно превращается в полумесяц. Полумесяц растет, ширится, становится полукругом, затем полным кругом. Полная Луна начинает убывать, снова становится полумесяцем, и, наконец, по прошествии 28 суток исчезает совсем.
Каждая фаза Луны длится примерно 7 ночей (суток), и это дало людям семидневную неделю или — по-старинному — седмицу.
Воскресный день прежде называли неделей, то есть днем, когда «не делают» — не работают. За неделей шел понедельник, то есть день после недельного дня. Второй день недели называли вторником, средний день недели — средой. Четвертый день — четверток — четверг; пятый — пяток, пятница; шестой — субота (теперь пишут: суббота) — шабаш, конец работы.
Украинцы, белорусы и сейчас еще называют воскресенье неделей. У западных народов — французов, англичан, немцев и других — названия дней недели связаны с названиями семи «блуждающих звезд» или планет, которые в те времена были известны: Луны, Меркурия, Венеры, Солнца, Марса, Юпитера и Сатурна; и число дней недели равнялось семи, по числу планет.
С распространением христианства на Руси недельный день стали называть воскресеньем, а слово «неделя» осталось для обозначения семидневного промежутка времени. Так ведется и поныне.
День, когда после новолуния (по-древнерусски — межимесячья) Луна как бы переступает порог и выходит из тьмы на небо, был в глазах людей особо приметным, «порожним» днем — праздником. И у очень многих кочевых народов в далеком прошлом день новой Луны служил началом различных торжеств, игр, соревнований или племенных сборов.
В осеннее новолуние отдельные роды и семьи, кочевавшие летом вдали друг от друга, собирались вместе. Появление молодого месяца служило прекрасным природным сигналом, потому что месяц видят все люди одновременно, как бы далеко друг от друга они ни находились.
Древние греки назначали в новолуние свои олимпийские игры.
Монгольские народы в осеннее новолуние устраивали конские скачки и другие состязания.
Промежуток времени от одного новолуния до другого — то есть месяц — стал третьей естественной мерой времени, которую узнали люди. Почти у всех народов слово «месяц» означает и Луну и двенадцатую часть года.
Однако, научившись следить за фазами Луны, люди в глубокой древности еще не знали, что такое год. Год был слишком велик; он не укладывался в сознании людей, и им как мерой времени раньше не пользовались. Люди считали время только на месяцы.
В этом-то и кроется разгадка удивительного долголетия людей, о которых рассказывают древнейшие легенды. И разгадка простая: возраст тогда определяли не числом прожитых лет, а числом месяцев. Легендарный старец Мафусаил, который, согласно преданию, умер 969 лет от роду, на самом деле прожил всего лишь 78 лет.
Интересно, что предания о долголетии возникали у скотоводческих народов. И это не случайно. Постепенно в результате исторического развития большинство народов перешло на счет времени годами.
В первую очередь на этот счет перешли народы, основным занятием которых было земледелие. Для них хозяйственная жизнь была полностью связана с временами года, а не с лунными месяцами.
Дольше же всего лунный счет времени сохранился у скотоводческих, кочевых народов жарких стран, у турок, арабов и других народов Ближнего Востока. Мусульманский календарь и до сих пор основывается на лунном месяце как на основной единице счета времени, хотя и учитывает длину года. Такой календарь называется лунным.
Календари же, в основу которых был положен год, называются солнечными.
Итак, основными единицами времени, которыми люди пользуются с незапамятных времен, оказались постоянные, наиболее правильно чередующиеся явления природы, а именно — движение небесных светил: вращение Земли вокруг оси дало сутки, обращение Луны вокруг Земли месяц, обращение Земли вокруг Солнца дало год.
Названия месяцев
Из-за того, что каждый месяц древнерусского календаря был связан с определенными хозяйственными работами или с сезонными изменениями в природе, они получили названия, соответствующие этим работам или сезонным изменениям.
В летописи первого нашего историка Нестора есть такая фраза: «Пойдоша с ним вскоре на кольех [то есть на колесах], а по грудному пути: бе бо тогда месяць грудень, рекше ноябрь».
Благодаря этой фразе узнали, как назывался раньше ноябрь; и, что особенно важно, летописец объяснил, почему ноябрь назывался груднем; в ноябре дороги грудны, то есть снега еще нет, а подмораживает; грязь на дороге застыла грудами, глыбами.
Разгадка древнерусских названий других месяцев была куда сложнее.
В древнейшей из дошедших до нас русской рукописной книге «Остромирово евангелие», которое было написано в 1056 году, упоминается, что месяц июнь раньше назывался «изок». Что такое изок? В современном русском языке, кроме названия одного селения и железнодорожной станции Изога нет ничего похожего на это слово.
В одной из позднейших книг, автор которой остался неизвестным, приводится перечень русских птиц. В этом перечне упоминаются соловей, иволга, ласточка, воробей, ворона и наряду с ними — таинственный «изок».
Ученые стали перечитывать древние книги всех славянских народов — болгарские и сербские рукописи — и вот в одной из них нашли упоминание об изоке. Написано: «Бо изоци в дождь ся рождают», то есть появляются после дождя! Какая же птица рождается после дождя? Может быть, слово «изок» означает вид гриба?
Но в другой рукописи попалось описание пения изока; он, оказывается, трещит, верещит.
Читая эту старинную книгу, историки обратили внимание на то, что она была написана в сербском монастыре, а переписчик переводил ее с греческого.
Немедля стали искать греческий подлинник, чтобы посмотреть, как по-гречески называется эта загадочная птица. Подлинник нашли. Оказывается, в нем говорилось о… цикадах, то есть о кузнечиках.
Так вот что такое изок! Это кузнечик!
Кузнечики действительно появляются в изобилии после дождей в июне и усиленно трещат. Но почему же неизвестный автор причислил их к птицам? Да потому, что греки считали цикад, так же как и соловьев, певчими и восхищались их пением; переводчик не знал об этом и зачислил кузнечика в певчие птицы.
Не меньше хлопот доставил историкам месяц сентябрь. Он назывался по-русски «руен». В современном русском языке нет ничего похожего.
Историк Н. М. Карамзин стал пересматривать словари других славянских народов, и вот в сербском языке оказались слова «руем», «руено» и «руевно». Это очень похоже на старорусское руен.
Сербы употребляют эти слова, говоря о желтых цветах, желтом вине, желтке руевно — желто! Ясно: сентябрь — осенний месяц, желтеет листва. Украинцы называют и поныне осенний месяц — октябрь — жовтень, что значит желтый, а по-древнерусски сентябрь — руен, тоже желтый.
Так, шаг за шагом, исследователи разобрали древнерусские названия месяцев.
Март назывался «сухий», то есть земля начинала подсыхать. У марта есть и другое название — «березол» или «березень». У березы весной начинается движение сока, а русские люди делали подсечку, собирали березовый сок, пили и варили его, потому что березовый сок приятен на вкус и содержит много сахара.
Апрель — березол, дубен, квитень, красавик, заиграй овражки, цветень.
Май — цветень, летень, травен, мур. «Мур» — тоже старинное русское слово, так же забытое, какизок и руен. Разгадать его смысл не трудно, так как в языке сохранился родственник слова «мур» — «мурава», то есть трава.
Июнь — изок, червень, то есть червонный, — красный, класен, то есть колос, и кресень Это опять старое слово. Оно означает жар, огонь. Потомки слова «кресень» сохранились в языке. Например, кресало — тот кусок стали, которым, когда не было спичек, высекали из кремня искры и поджигали трут.
Июль — червень, грозпик, сеностав, страдник, серпонь.
Август — зарев, серпень, жнивень.
Сентябрь — руен. Октябрь — листопад. Ноябрь — грудень.
Декабрь — студен. Январь — просинец. В январе день начинает прибывать, небо проясняется, светлеет.
Февраль — снежень, лютень, лютый.
Некоторые из этих названий соответствуют сезонным изменениям в природе — листопад, студен, снежень или цветень, травен, грозник. Другие связаны с хозяйственной деятельностью: березол, серпень, жнивень, то есть время работы серпами — жатва; страдник, то есть страдная рабочая пора.
Почти у каждого весеннего и летнего месяца оказалось по нескольку названий. Это понятно: одни русские племена жили на севере по берегам Волхова и Невы, другие на юге, в низовьях Днепра. На разных широтах весна наступает в разные сроки; на юге — раньше, на севере — позже. Соответственно изменяются и сроки полевых работ. Различные условия трудовой деятельности породили различные названия месяцев.
Современные наши названия месяцев нерусского происхождения, они были занесены к нам вместе с христианством из Византии, и речь о них будет идти впереди.
Солнце и время
В 1138 году новгородский летописец сделал в летописи очередную заметку: «Выгнаша Светослава апреля в 17 неделю 3 по Пасхе, седевша 2 лета без 3 месяц».
Время недолгого княжения Святослава летописец определил не числом месяцев, как следовало бы по чисто лунному календарю, а числом лет. Мы видим, что уже в начале XII века большие промежутки времени русские люди считали не месяцами, а годами.
«Уже бо от старости не можаще на конь сести: бе бо 90 лет», — сообщает летописец об одном девяностолетнем старике, который от старости не мог ездить верхом. Передавая сказание о гибели князя Олега от его коня, летописец Нестор пишет: «И пришедшу ему к Киеву и прибыв от 4 лета на пятое лето помяну коня» (т. е. вспомнил о своем коне через пять лет).
Записей подобного рода в летописях очень много; видимо, старый счет месяцами был к тому времени оставлен и забывался.
Люди не удовлетворялись первобытным лунным счетом, а совершенствовали свой календарь и принимали в его основу не только изменения фаз Луны, но и движение Солнца.
Это и понятно: русские люди были земледельцами; а какое дело пахарю до фаз Луны? Он работает, поглядывая на солнце. При Луне землепашец спит. Поднимается солнце день ото дня все выше, длиннее становится день — значит, идет весна, пора пахать, пора готовиться к весеннему севу. А как стал укорачиваться день, — значит, лето клонится к зиме; не подумаешь о запасах—пеняй на себя.
Луна хороша для счета дней, для указания недель, воскресных, нерабочих дней, для определения «порожних», праздничных дней, а солнце все же важнее, — оно обеспечивает урожай. Именно по солнцу, а не по Луне устанавливается очередность всех хозяйственных работ и в поле, и в лесу, и на огороде, и на пасеке.
Русские люди, отлично разбираясь в смене фаз Луны, не хуже знали и особенности движения солнца. Большинство древнейших праздников было приурочено к дням, связанным с изменениями в положении солнца на небе.
В ночь на 23 июня, то есть во время летнего солнцеворота, когда день начинает убывать и солнце поворачивается к зиме, русские люди устраивали праздник: зажигали костры, танцевали, пели обрядовые песни и прыгали через огонь.
Весной в равноденствие справляли праздник весеннего солнца, а зимой, в конце декабря, когда солнце поворачивает к лету, отмечали день зимнего солнцеворота. Большую роль в зимних праздниках играла елка, вечнозеленое дерево, напоминающее людям зимой о лете.
То, что русские люди приурочивали праздники к определенному положению солнца, доказывало, что они в своих календарных делах считались с солнцем больше, чем с Луной. Они вели двойной, солнечно-лунный календарь.
Год и лето
Годы русские люди считали по солнцу, но называли их не годами, а летами. Мы и поныне в разговоре употребляем слово «лето» вместо слова «год»: ведь обычно не спрашивают: «Сколько вам годов?». Так говорить не принято; все говорят: «Сколько вам лет?»
Мы говорим «летосчисление», а не «годосчисление», «совершеннолетие», «летопись»; сплошь и рядом можно услышать выражение: «по молодости лет», «во цвете лет», «в летах», «на склоне лет» и так далее.
Слово «лето» в нашем языке имеет два значения: и жаркое время года и весь год целиком.
Слово «год» издавна существует в нашем языке. Это тоже очень старое русское слово, но прежде оно означало совсем не то, что значит сейчас. Если бы кто-нибудь вздумал употреблять в разговоре слово «год» в его прежнем смысле, то получились бы странные, непривычные фразы вроде: «Кашу надо год от года помешивать», «В год прогулки за грибами мы устали и во время мертвого года крепко уснули», «Год урока длится 45 минут».
Слово «год» означало в старину промежуток времени, достаточный, годный для выполнения какого-либо дела или работы. Отсюда и само слово—»год»—»годный». Теперь у нас нет такого короткого и удобного слова, и вместо него мы иногда употребляем другие слова: «время», «сезон», «период».
Мы говорим: «Во время мертвого часа», «время от времени» или «зимний период», «период дождей», или «строительный сезон», «отопительный сезон» и т. д.
Примерно 600—700 лет назад слово «год» стало менять свой смысл, им стали обозначать время обращения Земли вокруг Солнца, то есть оно стало названием единицы измерения времени.
Во времена, когда историю Руси вели летописцы, величину года знали довольно хорошо; и киевский летописец Нестор и новгородский — Кирик указывают, что год, лето имеет 365 дней и 6 часов. Но, к сожалению, летописцы ничего не пишут о том, как в те времена определяли начало года. Это ведь весьма сложное дело.
Первобытный лунный календарь был очень прост: выглянул месяц—кончилось межимесячье, — значит, и месяц начался, а вот где и как найти начало солнечного года?
Кто разрисовал пустыню?
Дни катятся за днями. Все они как будто одинаковые. Зима постепенно сменяется весной. Весна так же незаметно переходит в лето. Лето сливается с осенью, а осень с зимой, и все начинается сызнова. Четких границ между временами года нет. И где же начало года, если он круглый, как колесо?
Судить о начале года по наступлению теплых дней никак нельзя. Погода изменчива и прихотлива. Например, в Петербурге в 1938 году наступили теплые дни и вскрылась Нева 15 марта, а в 1944 году жители дождались вскрытия Невы только 20 апреля. Как же узнать, когда наступила весна? Точно так же непостоянно и наступление холодов. В 1941 году ударили морозы, и Нева замерзла 7 ноября, а ледостав 1938 года, как это ни странно, начался только 30 января следующего года.
Трудно предугадать наступление весны, а предвидеть ее необходимо. Нельзя допускать, чтобы она заставала земледельца врасплох. Обманутый погодой, он может не успеть подготовиться, опоздать с севом, а опоздать — значит, обречь себя на неурожай и голод. В сельском хозяйстве день год кормит, и начало года надо уметь определять заранее. Как это сделали древние народы, известно довольно хорошо. Путешественники, бывавшие в пустынной местности близ города Коска в Перу, ничего особенного там не замечали —обыкновенная, каменистая и бесплодная, выжженная солнце равнина с невысокими холмиками.
Но вот над этой пустыней проложили авиационную линию. Летчики, возвращаясь из рейсов, рассказывали, что с самолета отчетливо заметны в пустыне какие-то белые полосы. Эти полосы широкие, как дороги, и прямые, словно вычерченные по линейке, веером расходятся в стороны и тянутся на несколько километров.
Кому-то, по-видимому, понадобилось разрисовать пустыню!
Ученых заинтересовало сообщение летчиков. Они летали на разведку и убедились, что пустыня действительно разграфлена многочисленными прямыми линиями, причем большинство этих линий начинается у подножия одного из холмов.
В район загадочных линий отправилась экспедиция.
Местность тщательно обследовали. Оказалось, что полосы сделаны не краской. Какие-то невероятно трудолюбивые люди руками перебирали пустыню по камешку: темно-окрашенные булыжники относили в сторону, а светлые оставляли на месте. На протяжении многих километров они пересортировали камни и гальку — труд, сравнимый только с сооружением пирамид в Египте.
По всей вероятности, белые полосы были сделаны инками. Об инках известно, что этот древний и нынче исчезнувший народ несколько сот лет назад основал в Южной Америке могучее и довольно культурное государство. По уровню культуры оно соответствовало примерно древнему Египту и просуществовало до завоевания его испанцами в 1532 году.
Зачем инкам понадобилось расчерчивать пустыню, было совершенно непонятно. Белые полосы хотя и очень похожи на дороги, но дорогами служить не могли. Они начинались у одного холма и обрывались среди пустыни, где не было даже малейших следов каких-либо построек или сооружений.
Загадку помог раскрыть случай.
Летом 1947 года профессор истории П. Косок участвовал в экспедиции в район белых линий. Рано утром 22 июня ученый поднялся на вершину центрального холма и стал поджидать восхода солнца.
Вот показался из-за горизонта край дневного светила, блеснул первый луч и ярко осветил одну из широких белых полос. Эта полоса, уходя к горизонту, вела к точке восхода солнца и служила как бы дорогой для первого солнечного луча.
Так вот что означают эти таинственные линии!
22 июня — день летнего солнцестояния, начало астрономического лета! Профессор попал в положение древнего астронома инков, и солнце само объяснило назначение белых линий. Они были проведены к точкам восхода солнца в дни равноденствий и солнцестояний.
Поскольку профессор Косок был историком, а не астрономом, он дальнейшее исследование производить не стал, а сообщил о своем открытии астрономам. Те без особого труда разгадали назначение остальных линий.
Это был своеобразный астрономический инструмент и одновременно календарь древних инков, в котором само Солнце служило указателем времен года.
Индийцы для той же цели строили сооружения в виде каменного полукольца, разгороженного посредине трехугольной стеной с лестницей. С вершины этой трехугольной стены индийские астрономы по ночам производили наблюдения, а днем по тени, падавшей от стены на полукруг, судили о высоте солнца. В тот день, когда тень была самой короткой, они отмечали летнее солнцестояние, а когда тень в полдень была самой длинной — зимнее солнцестояние. Так определяли времена года.
У египтян начало года возвещал блистательный Сотис или Анубис—Песья звезда, которая сейчас называется Сириусом.
Вся жизнь Египта зависела от Нила. Его разливы орошали и удобряли наносами ила поля египтян, создавая благополучие этой страны.
Вместо наших четырех времен года в Египте было только три времени — наводнение, созревание и жатва. Год египтян начинался с половодья, которое обычно наступает в первых числах июня.
Предугадать начало половодья весьма трудно,— нильская вода прибывает медленно, постепенно. Иногда, чуть поднявшись, она опять опадает, не позволяя судить об истинном начале наводнения Между тем египтянам было крайне важно знать, когда начнется наводнение, чтобы не быть застигнутыми разливом, вовремя подготовиться к пахоте и севу и заблаговременно угнать скот в высокие места.
Древние египтяне заметили, что начало половодья всегда совпадает с появлением на востоке блестящей Сотне — звезды Нила.
В летние месяцы Сириус восходит днем и бывает невидим в свете солнечных лучей. Но после летнего солнцестояния он начинает восходить немного раньше Солнца и в течение нескольких минут его удается наблюдать на востоке. Это утреннее предсолнечное появление Сириуса и послужило египтянам вестником разлива Нила и началом года.
В Дендерском храме богини Гатор сделана надпись:
«Сотис великая блистает в небе и Нил выходит из берегов своих».
Египтяне, сооружая свои величественные пирамиды, приспосабливали их к астрономическим наблюдениям. В одной из пирамид сделали глубокий и узкий туннель — коридор. Его отверстие было направлено строго на восток, так что в дни равноденствия первые лучи восходящего солнца проникали в глубь пирамиды и освещали статую, стоявшую в самом конце коридора. Во все остальные дни года солнечные лучи не достигали статуи, а только освещали стены коридора.
Жрецы ждали, когда солнце озарит статую, — тогда наступало равноденствие.
Эти приемы позволили древним народам довольно точно измерить длину года и определить его начало.
Начало года на Руси
В древнерусских городах никаких сооружений для измерения времени не найдено. Очевидно, начало года на Руси люди определяли, пользуясь более простыми астрономическими средствами, чем инки, индусы или египтяне. Но каким образом они это делали, остается неизвестным. В летописях об этом нет никаких свидетельств и даже не говорится, когда — в каком месяце, какого числа — начинался год.
Неутомимые разведчики прошлого нашей Родины — историки — стали искать косвенных указаний. Они сопоставляли записи одних и тех же событий, но сделанные разными летописцами. Проверяли отдельные даты, которые встречаются в летописях. Историки использовали и упоминания о солнечных и лунных затмениях. Затмения служат как бы верстовыми столбами на путях истории: астрономы могут вычислить не только день, но и час и минуту любого затмения, случившегося в прошлом. Астрономы М. Вильев и Д. Святский произвели такие расчеты для всех затмений, которые упоминаются в летописях, а историки, сравнивая данные, полученные от астрономов, решали спорные вопросы.
Шаг за шагом восстанавливали очи то, что скрыто от нас за далью веков.
Известно, что по византийскому календарю год начинался 1 сентября. Так было принято в Византии; и казалось бы, что русские люди, восприняв православие и византийский календарь, должны были взять и этот чужеземный обычай. Но, видимо, они не приняли его. Так следует из летописи.
В истории нашего народа были спокойные годы. Тогда летописец кратко помечал: «В лето 6537. Мирно бысть». Другие годы были богаты событиями, и записи этих лет особо интересны, потому что летописец перечислял происшествия по порядку и указывал, когда они случились.
В древней Руси счет велся от «сотворения мира», то есть начиная с 5508 до «Рождества Христова», от которого ведется счет современного календаря. Чтобы узнать, какой год по нашему счету был в 6537 году древнерусского счета, нужно из него вычесть 5509 тогда получится, что 6537 год—то же самое, что 1028 год по нашему счету.
Например, Нестор в «Повести временных лет» сообщает, что в 6586 году Олег, сын Святослава, скрылся от преследования князя Всеволода в Тьмуторокани 10 апреля. В то же лето в Заволочье был убит другой сын Святослава, Глеб, и его похоронили 23 июля. В битве с половцами и войском Олега князь Всеволод потерпел поражение 25 августа. В другой битве 3 октября погиб Изяслав, сын Ярослава…
А в 6612, — пишет Нестор, — Переславу, дочь Святополка, выдали замуж в Венгрии за королевича. Свадьба была 21 августа. В то же лето приехал на Русь митрополит Никифор в декабре. И в то же лето в феврале было знамение на Солнце…
Нестор-летописец, перечисляя события и даты, начинает свою погодную запись с апреля и далее по порядку упоминает июль, август, октябрь, декабрь и заканчивает февралем. В некоторых случаях он подтверждает свою запись словами: в то же лето. Отсюда ясно, что на всем протяжении от апреля до февраля номер года не менялся. Это был один год. Следовательно, русские люди чужеземного порядка не приняли, жили своим обычаем; год у них, очевидно, начинался между февралем и апрелем — в марте. Так оно и должно было быть. Большинство народов в древние века начинали год весной, с возобновлением своей основной работы.
Оленеводческие народы, живущие на севере, начинали год в апреле, когда у оленей появлялся приплод. Русские же люди вели сложное сельское хозяйство, но его основу составляло хлебопашество, и год у них начинался с первых выходов в поле, а пахать и сеять на Руси приступали в месяц сухий, то есть в марте.
Таким образом, можно считать установленным, что начало русского года приходилось на март. Но когда именно наступал новый год — 1 марта или в равноденствие — 21 марта, или, может быть, в какой-либо иной день?
В поисках первого дня нового года историки обнаружили в летописях нечто удивительное, чего не встречалось у других народов.
Вот есть такая запись о пожаре церкви св. Софии. «В лето 6553 сгоря святая София в суботу по заутрени в час 3 месяца марта 15».
Вычтя 5509 из 6553, мы должны получить номер года по нашему счету. Это оказывается 1044 годом. Но сверившись с календарным справочником, мы, к своему удивлению, найдем, что в этот год 15 марта приходилось не на субботу, как сказано в летописи, а на пятницу. На субботу же 15 марта приходилось не в 1044, а в следующем, то есть в 1045 году! Однако, если с этим согласиться, то тогда летописец должен был бы записать в летописи 6554-й, а не 6553-й год! Неужели он ошибся?
Конечно, ошибка возможна. Но возможно еще и другое объяснение такого расхождения. В самом деле, все объяснялось бы совсем просто, если предположить, что в то время, когда составлялась летопись, начало года считалось не 1 января, как сейчас, а позднее, в один из дней после 15 марта. Тогда летописец был бы совершенно прав, считая день 15 марта не по-новому, то есть 6554 году, так как он ведь еще не наступил, а по старому году, то есть по 6553-му.
В другой записи есть прямое указание на день начала года: «В лето 6645 настанущю 7 марта…»
Таких разноречивых сведений в летописях довольно много. И в результате исследований историки пришли к заключению, что год на Руси в древности начинался в разные дни. Он мог наступить в конце февраля, в марте и в начале апреля, в зависимости от времени весеннего новолуния или полнолуния.
Начало года было связано с Луной. Появление тонкого лунного серпика весной сообщало людям начало и первой недели, и первого месяца, и нового года. Понятно, почему русским не нужны были сложные астрономические сооружения, — небесный календарь давал им сигнал о начале года.
Но вести лунный календарь гак, чтобы он не расходился со временем солнечного года — дело довольно сложное. Лунный месяц содержит чуть более 29 с половиной суток.
12 лунных месяцев длятся 354 дня, а солнечный год, как пишет Нестор: «дний бо есть от года до года 300 и 60 и 5».
Лунный год короче солнечного более чем на 11 суток. И солнечный год содержит в себе не целое число лунных месяцев, а дробное. Поэтому люди, пользовавшиеся фазами луны как календарем, в своем счете времени неизбежно должны были опережать солнечный календарь. В первый год разница составит 11 суток, во второй — 22 дня, в третий — 33, на четвертый — 45, так как четвертый год високосный, и так далее.
В результате такого расхождения календарей через каких-нибудь 16 лет зимние месяцы передвинутся на лето, летние — на зиму. Летние праздники придется справлять в буран и вьюгу, а зимние — в жару.
Было бы еще полбеды, если бы это привело только к тому, что на Купалу не удалось бы искупаться, а на святках — покататься со снежных гор. Но дело в том, что праздники на Руси были неразрывно связаны с торжищами—ярмарками; сдвинутся праздники — сдвинутся и торжища. Представьте себе, что день торжища переместился в сезон весенней распутицы или пришелся на месяц грудень, когда по дорогам ни пройти, ни проехать и на ярмарку не попасть.
Магазинов тогда не было. Всё покупали на базарах.
На ярмарках запасались всем необходимым до следующей ярмарки, и, если торжище из-за распутицы не состоялось, — хозяйственная жизнь большого округа, может быть, целого княжества, была бы нарушена. Ремесленники остались бы без хлеба, без сырья и нового инструмента, крестьяне — без соли и городских изделий, купцы — с грудой нераспроданных товаров.
Положение складывалось нетерпимое, и оно угрожало всем древним народам, которые пользовались лунно-солнечным календарем. Нужно было как-то обезопасить жизнь от последствий календарной неурядицы, возникающей из-за несоизмеримости лунного месяца и солнечного года.
Появляется 13-й месяц
История сохранила примеры того, как выходили из затруднительного положения другие народы.
Вавилонский царь Хаммурапи, который правил Вавилоном четыре тысячи лет назад, издал такой приказ:
«Так говорит Хаммурапи: год имеет отклонение! Пусть же месяц, который ныне начинается, будет записан как второй элул». (Элул примерно соответствует нашему июлю.) «Вместо того, чтобы подать попадала в Вавилон на 25 день месяца тишри (август), пусть поступит она на 25 день второго элула».
Иначе говоря, Хаммураби повелел вставить в конец года добавочный месяц — второй-элул. Этим вавилонский царь выравнял счет месяцев и согласовал лунные месяцы с годом.
У других народов, даже более культурных, чем вавилоняне, например у греков, лунно-солнечный календарь также «хромал».
Неурядицы в греческом лунно-солнечном календаре высмеял афинский драматург Аристофан в комедии «Облака», поставленной на сцене в 423 году до начала нашего летосчисления. Примерно за год до этого в Греции из-за путаницы в календаре были передвинуты все праздники.
Аристофан в своей комедии устами «облаков» рассказал о том, как боги, спустившись на землю, не нашли ожидаемых приношений, потому что праздники были передвинуты.
Облака говорили:
«К вам идти мы собирались, да Селена на пути повстречалась нам и вот что вам велела передать: шлет привет она Афинам и союзникам Афин; Но на вас она сердита, вы обидели ее… Надлежащих дней не чтите, повернули все вверх дном. И грозят Селене боги, — жалуется нам она, — Всякий раз, когда вернутся, не дождавшись жертв, домой. Счет они ведут привычный срокам праздников своих».
Десять лет спустя после постановки комедии «Облака», в Афинах произошло событие, взволновавшее и обрадовавшее всю Грецию. Астроном Метон нашел способ согласовать месяцы и годы. Он сосчитал, что 235 лунных месяцев почти в точности равны 19 солнечным годам. Если иметь 12 лет по 12 месяцев и 7 лет по 13 месяцев, то неполадки в календаре станут почти незаметными.
Заявление Метона о его открытии греки приняли более радостно, чем известие о какой-либо славной победе. В Афинах устроили праздник, и люди радовались, как дети, получившие неожиданный подарок. Когда Метон пришел на место олимпийских игр, приостановились все соревнования. Его приветствовали, как величайшего героя. Девушки засыпали астронома цветами, и он шел к трибунам по сплошному ковру из роз.
Никогда в истории ни один астроном не пользовался такими всенародными почестями, как Метон. В честь его открытия в Афинах поставили обелиск. На обелиске укрепили золотую доску и выгравировали на ней новый календарь.
Видимо, уж очень надоели грекам календарные неурядицы, вечная неразбериха с праздниками, торговыми и судебными днями. Собирается сельский житель в город на суд, приедет, а там, оказывается, праздник. Спешит на праздник, а в городе — будни. Вот они и радовались открытию Метона, хотя его календарь не был вполне удобен. Он удачно согласовывал лунные и солнечные годы, но, выровняв длину месяцев, Метон вынужден был сделать года разной длины.
Римский календарь был еще более запутан, чем греческий.
Там тоже имелся вставной месяц, который римляне вклинивали в конец февраля и называли «мерцедонием», что значит «увядающий». Появившись в одном году, мерцедоций исчезал, как бы увядал, в следующем.
Нерешенная историческая загадка
Тринадцатый месяц — совершенно неизбежное зло для лунно-солнечного календаря. Не могли, видимо, избежать его и на Руси. Календарные месяцы расходились с лунным, вынуждая вести двойной счет. Необходимо было принять меры и выравнять счет. Как это делалось на Руси? Об этом рассказывается в рукописном сочинении, найденном в Новгороде. Это сочинение было составлено в 1136 году в новгородском Антониевом монастыре руководителем монастырского хора — дьяконом Кириком.
О Кирике известно, что родился он в Новгороде в 1110 году. Для той эпохи Кирик, несмотря на свою молодость, мог считаться весьма образованным человеком. Он умел читать, писать, знал счет и греческий язык, был знаком с астрономией. Ему принадлежит несколько произведений, в том числе —Новгородская летопись и первая русская научно-популярная книга, которая называлась «Кирика диакона и доместика новгородского Антониева монастыря учение им же ведати человеку числа всех лет». Иначе говоря, Кирик поставил себе задачу — рассказать читателям, как люди считают и измеряют время.
Диакон Кирик, поучая, как «ведать человеку числа всех лет», пишет: «А се поведать колико месяцев в году, в лете вестно да есть, яко в едином лете книжных месяцев 12, а небесных лун исходит 12, а на каяждо лето остается 11 дний, и в тех днях на 4-е лето приходит луна 13, а по 4 недели чтутся в месяць. 13 месяцы полны от года до года и один день».
Если перевести древнерусский язык на современный, поучение Кирика будет выглядеть так: «Расскажу, сколько месяцев бывает в году. Пусть будет известно, что в одном году книжных месяцев 12, лунных же месяцев бывает тоже 12, но от каждого года остается по 11 дней: эти дни каждый третий год составляют тринадцатый месяц. Все месяцы имеют по 4 недели. Тринадцатый месяц всегда бывает полный с одним днем».
Ученые занялись исследованием, как же назывался русский «мерцедоний» и когда его вставляли.
Соседний с русским славянский народ — чехи — тоже имел в своем календаре тринадцатый месяц. Он называл его «грудзень». У чехов грудзень вставлялся в период осенней распутицы, когда затихала торговля, прекращалась на время связь между селениями и появление дополнительного месяца было не так ощутимо.
Может быть, и русский тринадцатый месяц назывался груднем и его тоже вставляли в период осенней распутицы? Верна ли догадка, сказать нельзя — никаких прямых указаний об этом в летописях нет. Но обращает на себя внимание то, что осенне-зимние месяцы — руен, листопад, грудень, студен и просинец — имеют только по одному названию, а апрель обладает шестью названиями: березол, дубен, квитень, красавик, заиграй озражки, цветень.
Может быть, одно из этих названий, которое мы сейчас приписывали апрелю, в действительности принадлежало неизвестному тринадцатому месяцу? Может быть, этот исторический незнакомец назывался квитнем? И его название образовалось не от слова «квят», то есть «цветок», а от слова «квит» — «расписка», «квиток» и «квитень» — «месяц», которым уравнивались — квитались — лунный и солнечный год!
Важно отметить также, что названия смежных весенних месяцев совпадают. Март назывался «сухий» и «березол». Апрель — «березол» и «цветень». Май — «цветень» и «летень». Июнь — «летень». Не могло ли это получиться из-за того, что предполагаемый квитень, вклиниваясь между месяцами, как бы расталкивал их? Он отодвигал остальные месяцы к концу года, апрель становился не вторым, а третьим месяцем. Май — четвертым. Мы же, не зная этого, приписываем название «квитень» и апрелю и маю, «летень»—маю и июню, хотя на самом деле название принадлежит одному месяцу, а историкам казалось, что двум, так как они передвигались с места на место.
Таковы догадки, которым, к сожалению, не найдено пока окончательных подтверждений.
Побеждает солнечный календарь
Древнерусский лунно-солнечный календарь со вставным тринадцатым месяцем, подвижным началом года, не был, конечно, совершенным календарем. Время от времени несоизмеримость месяца и года давала себя чувствовать. Каждые три года между лунным и солнечным календарями возникала разница в один-два дня. Календарь постепенно расходился с временами года. Приходилось передвигать в году дни, а это сбивало счет недель, смещало праздники и дни торжищ — создавало затруднения во всей хозяйственной жизни народа.
Календарь не соответствовал тому уровню культуры, которого достигла наша Родина тысячу лет назад.
В те годы, когда составлялись летописи, Русь была одним из самых передовых государств в Европе. Новгород, например, имел водопровод—сооружение, совершенно незнакомое другим городам Европы.
На Западной Двине русские люди, заботясь о судоходстве, ставили камни, заменявшие нынешние бакены. Эти камни указывали отмели и перекаты, опасные для судоходства, и были новинкой, также неизвестной в других странах.
Купцы, приезжавшие в русские города с Запада и Востока, поражались их богатству, величине и многолюдию.
Крестьяне вели сложное сельское хозяйство, занимаясь не только хлебопашеством, но и скотоводством, огородничеством, садоводством и бортничеством — пчеловодством.
Ремесленники составляли очень многочисленную и разнообразную по составу группу населения. Они в небольших доменных печах, домницах, выплавляли железо: умели обрабатывать кожу, кость, металл, камень.
Торговые караваны русских купцов проходили по всем рекам и дорогам. Их ладьи переплывали Черное море и достигали берегов Италии, а из Балтийского моря русские проникали в Средиземное.
Киевский князь Ярослав не только обладал хорошей библиотекой, но и любил читать книги.
А князь Всеволод, отец Владимир Мономаха, говорил на пяти языках.
Во время войн русские князья осуществляли сложные маневры, требовавшие воинского мастерства и уменья организовать большие военные силы.
Например, в 1128 году началась война между киевским князем Мстиславом Владимировичем и полоцким князем. Чтобы не терять времени на сборы всей киевской армии и быстрее нанести сокрушительный удар, князь Мстислав приказал полкам разных городов двигаться и действовать самостоятельно.
Полки из Владимира, Городни, Гурова и Кляческа были посланы на город Изяславь. Киевские войска шли на Борисов. Черниговцы сначала ударили на Стрежев, а затем на Борисов. Курскому князю было приказано взять Логойск, а смоленскому князю — Друтеск.
Этот план предусматривал большие переброски войск — полкам предстояло пройти маршем до 700 километров по прямой. Мобилизация охватывала огромную территорию в полмиллиона квадратных километров.
Самое же важное и интересное в этом плане войны было то, что всем восьми киевским армиям было приказано собраться и совершить марш с таким расчетом, чтобы нанести удар всем сразу в один день. В приказе Мстислава говорилось. «В один день всим пустити на вороп [на врага] месяца августа в 4 день».
Полоцкий князь действовал быстро и решительно. Он пытался разбить киевские войска порознь. Но согласованные действия киевлян помешали ему выполнить это намерение. Он не смог отразить одновременного удара с разных сторон и подчинился Киеву.
Создать и осуществить подобный план было бы совершенно невозможно, если бы у военачальников не было умения рассчитывать свои действия наперед по дням и согласовывать их с календарем.
При таком размахе культурной и хозяйственной деятельности на Руси старый лунно-солнечный календарь был явно негоден, требовался более точный календарь.
Ремесленник, работая на заказ, должен был выполнить работу к определенному сроку, а определить срок без надежного календаря трудно. Русские купцы для торговых операций пользовались кредитом и давали друг другу «куны в рез», то есть деньги в долг, под проценты. Начисление процентов, выдача и возврат ссуд также связаны со сроками и календарными расчетами. Купцы организовывали товарищества, вели обширную торговлю с другими странами или объезжали ярмарки по многочисленным городам Киевской Руси. Надежный календарь нужен был и земледельцам и священникам, так как все православные праздники связаны с календарными датами и их празднование определяется довольно точными календарными расчетами.
Все это привело к тому, что отживший лунно-солнечный календарь был забыт и оставлен. Наши предки перешли на чисто солнечный, или, как тогда говорили, книжный календарь, которым мы с небольшими изменениями пользуемся почти тысячу лет.
Как час состоял из пяти часцев
В старину не знали о делении дня на часы, но слово «час» в русском языке существовало с незапамятных времен, только оно не означало тогда одну двадцать четвертую долю суток, а имело совсем иной смысл,
Если последить за нашей речью в настоящее время, то сразу же станет заметно, что мы теперь зачастую употребляем слово «час» не в значении единицы времени. Ученые-языковеды насчитали девять значений слова «час», из которых только одно соответствует единице времени.
Мы говорим: «сделай сейчас же» — это значит сделать сразу, немедленно, а отнюдь не в течение часа. «Сейчас я занят», то есть в настоящее время. Тотчас — быстро, срочно, немедля. «Час расплаты; смертный час», «Настал последний час», то есть последнее мгновение. У нас есть выражения: «В добрый час», «Неровен час», «Час от часу», «Рыцарь на час», а в старину говорили также: «в одночасье», то есть одновременно. Слово «час» тогда соответствовало нашим теперешним словам: «миг, мгновение, момент, время».
Когда вместе с календарем мы приобрели также и деление суток на часы, слову «час» было придано новое значение — одной двадцать четвертой доли суток.
Заимствуя деление суток на часы, русские люди приспособили его к своему укладу жизни и разделили день не на двенадцать часов, как это делали другие народы, а на семнадцать. Вставали на Руси, как уже говорилось, очень рано. Трудовой день был очень долог, и счет часов русские начинали, когда просыпались, то есть примерно с четырех-пяти часов утра, и затем считали часы подряд. Летний день длился около 17 часов; на широте Москвы в июне долгота дня равна 17 часам 34 минутам. Отсюда и возникло деление дня на 17 часов.
Следовательно, если летописец сообщает, что в «3 часу дни бысть знамение на солнце», это будет соответствовать примерно 8 часам утра по нашему счету часов.
Точно так же по-своему делили русские люди час на более мелкие части. Они, видимо, не сразу признали, что час содержит 60 минут. Счет на дюжины или шестидесятки был чужд нашему народу; на Руси предпочитали считать пятками.
Дьякон Кирик в своем сочинении указывает, что час состоит из пяти часцев, а каждый часец делится на пять малых или вторых часцев. Эти вторые часцы в свою очередь разделяются на пять третьих часцев. Деление на пять Кирик повторяет семь раз; и, насчитав в часе 68125 совсем маленьких часцев, Кирик указывает, что «более не бывает».
Считали ли на Руси вместо минут и секунд на часцы и малые часцы, — неизвестно, так как, кроме сочинения Кирика, нигде об этом упоминаний нет.
Современное деление часа на 60 минут и минуты на 60 секунд подобно делению градусов на минуты и секунды. Как мы видим, происхождение такого своеобразного счета имеет свою историю и показывает, что меры времени образовались от принятой системы счисления и особенностей торговли в древнем мире.
Время и новые открытия
Часы с билянцем в качестве регулятора хода прослужили человечеству несколько столетий, а затем развитие механики позволило создать более совершенный регулятор. Это важное научное открытие было сделано во время богослужения в Пизанском соборе.
В XVI веке все студенты были обязаны ежедневно посещать церковь. Этому правилу приходилось подчиняться будущему великому ученому Галилею, студенту медицинского факультета университета в итальянском городе Пизе. Однажды во время богослужения в Пизанском соборе Галилей обратил внимание на люстру, свисавшую с потолка на длинных цепочках. По-видимому, служители, зажигавшие в ней свечи, сделали это недостаточно осторожно, и тяжелая люстра медленно раскачивалась. Восемнадцатилетний Галилей не отличался усердием в молитвах. Его гораздо больше интересовали явления окружающей жизни. Он заметил происшествие с люстрой и следил за ее качаниями.
Наблюдательность, умение видеть в обычном необычное, в простом сложное составляет отличительную черту великих исследователей природы.
Тысячи, миллионы людей до Галилея видели, как раскачиваются люстры, лампады, качели, плотницкие отвесы и другие предметы, подвешенные на шнурках, веревках или цепочках. Но хотя это случалось наблюдать многим, никто до Галилея не заметил одной важной особенности качающихся предметов.
Галилей, приложив пальцы к пульсу, следил за все уменьшающимися размахами люстры. Удары сердца служили ему секундомером. Галилей проверял сделанное им открытие. Несмотря на свою простоту, оно казалось удивительным.
Еле дождавшись конца церковной службы, Галилей поспешил домой. Там он привязал ключ, гирьки разного веса и другие предметы к отрезкам нитки и стал их раскачивать.
Секундомером ему по-прежнему служил пульс. С его помощью Галилей устанавливал законы качания маятника.
Прежде всего он обратил внимание на то, что гирька на нитке качалась все тише и тише и ее размахи становились все короче и короче, однако время одного качания заметным образом не уменьшалось.
Затем оказалось, что если размахи не очень велики, то и сила толчка тоже не влияет на время качания.
Не важно также, каков вес маятника. И тяжелая и легкая гирьки, подвешенные на нитках равной длины, качаются одинаково.
Значит, время малых качаний не зависит ни от размаха маятника, ни от силы толчка, ни от веса груза. Оно зависит только от длины маятника: длинный маятник качается медленнее короткого, короткий — быстрее длинного.
Так было открыто замечательное свойство маятника.
Спустя несколько лет Галилей понял, что маятник — как раз тот прибор, который необходим для часовых механизмов. Он несравненно лучше билянца. Ведь билянц зависит и от силы толчка, и от величины размаха, и от собственной тяжести. Маятник свободен от этой зависимости и может служить прекрасным регулятором для часовых механизмов.
1582 год записан в истории науки как год изобретения маятника. Галилей рекомендовал врачам пользоваться маятником при измерении пульса больных и сам постоянно употреблял его для измерения времени при различных опытах и при астрономических наблюдениях.
Поглощенный научными вопросами, Галилей не стремился к решению технических задач. Он не пытался соединить маятник с шестереночным механизмом часов и построить настоящие маятниковые часы. Только в конце своей жизни он уделил часам внимание и нарисовал чертеж будущих часов. Этот чертеж уже после смерти Галилея нашел среди его бумаг ученик Галилея, Вивиани, и опубликовал его. По этому чертежу построил первые часы с маятником сын Галилея. Однако это изобретение прошло незамеченным, и изобретателем часов долгое время считался голландский ученый Христиан Гюйгенс, который взял патент на часы с маятником 16 июня 1657 года.
Устройство механизма часов с маятником довольно просто. К верхней части маятника прикреплена пластинка с двумя зубцами-лапками различной формы. Пластинка похожа на двухлопастный морской якорь; она и называется якорем.
Маятник качается, лапки якоря по очереди задерживают зубцы ходовой шестерни, пропуская их вперед по одному. Одновременно зубцы шестеренки нажимают на лапки, отталкивают их и тем заставляют маятник качаться.
Получается дружеское сотрудничество двух приборов.
Механизм часов с маятником, шестеренок непрерывно подталкивают маятник, заставляя его качаться, а маятник, словно в благодарность за услугу, обеспечивает равномерную работу всего механизма.
Через систему шестерен, подобранных с определенным числом зубцов, движение барабана передается стрелкам, и стрелки движутся всегда одинаковыми, ровными «шажками».
Христиану Гюйгенсу принадлежит и другое важное изобретение. Он изобрел балансир — приборчик, который в карманных часах заменяет маятник.
Карманные часы существовали и раньше. Они, по-видимому, появились на свет в самом конце XV века, когда силу тяжести гири догадались заменить спиральной пружиной. Но в качестве регулятора хода в первых карманных часах применяли маленький билянц.
Точностью они, разумеется, не отличались. Изобретение Гюйгенсом балансира позволило создать прекрасные карманные часы, а впоследствии—секундомеры и точнейшие морские и авиационные хронометры.
Балансир карманных часов представляет собой колесико с тонкой спиральной пружинкой-волоском. Время скручивания и раскручивания спиральной пружинки так же, как и качание маятника, зависит только от ее длины и размеров колесика. Но не следует называть балансир маятником. Между ними очень мало общего: маятник подчинен силе тяжести, а балансир своими свойствами обязан упругости стальной пружинки. Это совершенно разные приборы, — они только выполняют одинаковую роль.
Балансир, поворачиваясь вправо и влево на своей оси, заставляет качаться анкерную вилку, которая несет здесь обязанности якоря маятниковых часов. Она пропускает зубцы ходового колеса строго по одному, удерживая его от быстрого вращения. Ходовое колесо в свою очередь толкает лапки анкерной вилки, заставляет ее поворачиваться и тем самым подталкивает балансир.
Вот эти-то удары зубцов колеса по анкерной вилке и создают характерный звук: «тик-так».
У обычных карманных часов это тик-так раздается восемнадцать тысяч раз в час. Иначе говоря, балансир и анкерная вилка совершают пять колебаний в секунду.
За год анкерная вилка должна выдержать почти 158 миллионов ударов. Как ни слабы эти удары, но все же их миллионы. И капля, говорят, долбит камень, действуя не силой, а постоянством Понятно, что анкерная вилка и зубцы ходового колеса должны быть очень прочны. Для этого в лапки анкерной вилки вставлены маленькие пластиночки из закаленной стали или кусочки драгоценных камней.
Кроме анкерной вилки или, как говорят, анкерного хода, есть и другие устройства часов. У будильников делают более простой штифтовой ход. У дешевых карманных часов бывает иногда цилиндровый ход; бывают и другие системы часов, но все они гораздо хуже анкерного хода, который был применен в первых часах, изготовленных по указанию Гюйгенса.
Изобретение Гюйгенса произвело подлинный переворот в измерении времени. Последующие изобретатели лишь совершенствуют маятниковые часы. Здесь стоит сказать об английском технике Георге Грэхеме. За свою жизнь он сконструировал немало астрономических приборов. Для знаменитой обсерватории в Гринвиче он построил большой стенной квадрант – инструмент, служивший до XIX в. для измерения высот небесных светил. Из рук этого мастера вышло много различных хронометров. Занимаясь астрономией, он открыл 1722 г. суточные изменения магнитного склонения.
Грэхем усовершенствовал изобретенный Гюйгенсом часовой спуск. Под названием «спуска покоя» он широко распространился в разных странах.
Гюйгенсу хорошо были знакомы законы колебания маятника, открытые Галилеем. Он знал, что скорость качания маятника зависит от длины его. Большая длина замедляет качание; чем маятник короче, тем чаще его колебания. Маятник, укороченный на 1 мм, удлиняет суточный ход часов на 43 секунды.
Но это не все. На маятник оказывают влияние температуры. Всякое нагретое тело расширяется в своем объеме, а охлажденное – сжимается. К температурным колебаниям особенно чувствителен металлический стержень маятника: он то удлиняется, то укорачивается. От этого нарушается равномерность качания маятника.
Еще в конце XVII в. на это явление обратили внимание физики и часовщики. Писал об этом, например, физик Ванделин.
Наблюдая влияния тепла на различные предметы, ученые пришли к важным выводам. При одной и той же температуре некоторые металлы расширяются больше, чем другие. Это особенно заметно при нагреве таких металлов, как железо и цинк.
До начала XVIII в. ученые не знали, как можно устранить влияние температуры на длину маятника. Им было известно, что металлы имеют разный коэффициент расширения. Иными словами, при одной и той же температуре каждый металл расширяется в разной степени. Так, например, коэффициенты или числовые величины расширения железа и цинка относятся друг к другу, как 7 к 18.
У вдумчивого механика, естественно, возникала мысль: нельзя ли сделать стержень маятника из нескольких металлов, различно расширяющихся от теплоты, и достичь такой комбинации металлов, чтобы длина маятника всегда оставалась неизменной. Такой уравнительный или компенсированный маятник первые изобрел англичанин Джон Гаррисон в 1726 г.
В этом изобретении мы видим новое устройство стержня маятника. Наружная четырехугольная рама стержня отлита из стали. От нижней стороны рамы отходят цинковые столбики, соединенные между собой сверху поперечной пластинкой. К ней прикреплен стержень маятника, сделанный, как и рама, из стали.
Расширяясь от нагрева, стальная рама удлиняет стержень книзу. Но в то же время цинковые столбики удлиняются кверху. Таким образом цинковые и стальные части маятника компенсируют друг друга.
Грэхем усовершенствовал компенсированный маятник Гаррисона, придав ему новую форму. Под названием «решетка Грэхема» этот маятник применяется и сейчас.
Не ограничиваясь улучшением гаррисоновского маятника, Грэхем придумал еще ртутную компенсацию. Грузом маятника при этой компенсации служит сосуд, наполненный ртутью. Это «живое серебро» расширяется в 15 раз больше, чем стальной стальной стержень. Путем тщательных наблюдений и подсчетов Грэхем точно определил, сколько потребуется ртути, чтобы длина маятника не изменялась в зависимости от той или иной температуры.
Позже, уже в наше время, мастер Сатори изобрел маятник со стержнем, сделанным из кварца.
Странности человеческого времени
Мы привыкли к своему календарному времени, как привыкают к старому, давно сшитому платью. Мы носим его, не замечая, что оно уже обтрепалось, давно обветшало, много раз чинено и совсем не так удобно, как это казалось прежде.
Так и обозначенное нами время. Мы сжились с ним и не обращаем внимания на его странности и даже несуразности, а их сколько угодно.
В самом деле: месяцы почему-то разные: январь, март, май, июль, август, октябрь, декабрь содержат по 31 дню, апрель, июнь, сентябрь и ноябрь—по 30 дней, а февраль — этот неизвестно за что обиженный месяц — имеет только 28 дней и раз в четыре года получает добавочный, двадцать девятый день.
Разная длина месяцев мешает планированию производства. Разве можно равнять производственные задания заводу или цеху на январь, который имеет 31 день, и на февраль, у которого только 28 дней? Три дня разницы — это ведь десятая часть месяца—10% месячного плана!
Названия месяцев тоже странные. Например, слово «сентябрь» означает «седьмой». «Октябрь» — «восьмой», «ноябрь» — «девятый», а «декабрь» — «десятый». Все это бывшие латинские числительные, переделанные на русский лад и ставшие названиями месяцев. Но ведь октябрь-то не восьмой месяц в году, а десятый; ему следовало бы называться декабрем, а декабрю, как двенадцатому месяцу, — дуодецембрем, а вовсе не декабрем!
Все месяцы, за исключением февраля, да и то не каждого года, не содержат целого числа недель, и начинаются они с разных дней. Если 1 октября приходится на среду, то ноябрь начнется с субботы, а в следующем году это опять изменится.
Полные месяцы очень часто имеют по пять воскресений. А короткий февраль должен ждать високосного года, и притом такого, когда первое число января придется на воскресенье. Тогда он словно заявляет о своих правах быть большим и становится «месяцем лентяев», забрав себе пять выходных дней. Предпоследний «месяц лентяев» был в 1976 году, следующий наступил в 2004 году.
Передвижка дней недели также создает излишние помехи и в планировании и учете. Ведь даже один и тот же месяц в разные годы не бывает одинаковым—то у него 5 воскресений и 25 рабочих дней, то остается 4 воскресенья и 26 рабочих дней.
Каждый раз, начисляя заработную плату или рассчитывая отпуск, бухгалтер вынужден считать не целыми неделями, а по дням.
Три года подряд у нас имеют по 365 дней, а четвертый високосный — 366. Но в конце столетия високосные годы пропадают и семь лет подряд идут простые. Это изрядно затрудняет работу историков и астрономов, которым приходится определять большие промежутки времени между какими-либо историческими или астрономическими событиями, а неравномерность чередования високосных лет мешает счету.
Наш год начинается первого января. Чем этот день лучше других? За что его выбрали началом года, никому, по сути дела, непонятно. Не лучше ли, например, считать началом года двадцать первое марта — день весеннего равноденствия? Это было бы наиболее естественным началом года — наступает весна, пробуждается вся природа.
Можно было бы назначить первым днем года также 22 июня — день летнего солнцестояния, 23 сентября — осеннее равноденствие — или 22 декабря — зимнее солнцестояние. Годится, наконец, 3 января: в этот день земной шар проходит перигелий, то есть ту точку своей орбиты, на которой он находится ближе всего к Солнцу.
Но первое января для нас кажется совершенно произвольным началом года.
У нас очень странный и даже на первый взгляд непонятный календарь. Таким мы получили его в наследство от прошлых поколений, которые в продолжение многих столетий не раз перекраивали и переделывали календарь, чтобы как-то уточнить и улучшить его. Все дело в том, что наши основные природные меры — сутки, месяц, год — никак не согласуются между собой.
Если взять специальный астрономический справочник, то там сказано, что лунный месяц содержит в среднем 29,5305882… средних суток, а год содержит 12,3682331… лунных месяцев или 365,2421988… средних суток. Эти длинные дроби практически несоизмеримы. Их никак не удается согласовать друг с другом. Иными словами, никак не удается подобрать число месяцев так, чтобы оно содержало в себе целое число суток или чтобы целое число лет содержало в себе целое число месяцев.
И дело здесь не только в длине дробей, но и в том, что они не выражают точной длины суток, месяца и года. Именно это и означают многоточия, которыми оканчиваются дроби.
У вас может возникнуть недоуменный вопрос: неужели же астрономы, много столетий наблюдающие движение Солнца и Луны и вращение Земли, до сих пор не могли найти точную длину года, месяца и суток? Где же их хваленая точность?
Но на самом деле астрономы здесь ни при чем. Виноваты сами небесные светила: Солнце, Луна и вместе с ними наша Земля, которые двигаются не совсем равномерно. Ведь в природе нет ничего неизменного, навсегда застывшего.
Когда Земля движется вокруг Солнца, то на нее действует притяжение не только самого Солнца, но и других планет. Особенно «усердствует» в этом отношении планета Юпитер. Благодаря большой массе Юпитер сильнее всего «возмущает» движение Земли, заставляет ее отклоняться от своей орбиты и то немного замедлять, то немного ускорять движение. Так же действуют на Землю и другие планеты: Венера, Марс и Сатурн. В результате длина года все время изменяется. Два последующих года могут различаться между собой на несколько минут. Даже если взять среднюю длину года за много лет подряд, и то она не остается постоянной.
В настоящее время астрономы пришли к выводу, что пытаться установить иную среднюю длину года, чем приведенная выше цифра 365,2421988, не имеет никакого смысла.
Приблизительно такое же положение наблюдается и с длиной месяца. Только здесь самым большим «смутьяном» оказывается Солнце. Оно очень сильно усложняет работу астрономов, которые для каждого дня текущего года вычисляют движение Луны для астрономических календарей. Такими календарями пользуются моряки, географы и другие специалисты, определяющие по Луне свое местонахождение в незнакомой местности или в открытом море.
Особенно много хлопот доставляет астрономам наша старушка Земля. Всегда считалось, что вращение Земли вокруг оси происходит с таким постоянством, что по нему издавна привыкли находить «поправку часов», то есть узнавать, на сколько минут и секунд отстают часы или уходят вперед. А теперь обнаружено, что и Земля в смысле точности не совершенна. Однако с колебаниями в скорости земного вращения связано много интересных вещей, о которых мы позднее поговорим подробнее.
Итак, все три основные меры времени — год, месяц и сутки — никак не согласуются между собой. И применение их неизбежно приводило к путанице. Астрономы частенько попадали в положение: «Нос вытащишь — хвост увязнет». Согласуют годы с месяцами — собьются в счете дней; согласуют дни — собьются в месяцах.
Кроме того, в нашем календаре отразились обычаи прошлого, остались следы ошибок древних астрономов, наслоились искажения, которые вносили служители церкви, когда вычисляли время исполнения религиозных обрядов. Есть и «заплатки», поставленные учеными, которые пытались хоть как-нибудь улучшить календарные порядки.
Чтобы разобраться в этом, придется снова совершить экспедицию в даль веков, когда только зарождалась астрономия, и посмотреть, как наряду с лунным календарем зарождался и совершенствовался солнечный календарь.
Астрономия и время
Необходимость определять времена года, знать заранее время прихода весны, вести счет дней и лет вызвала к жизни астрономию, а астрономия в древнейшие времена была наукой о времени и ведении календаря.
История определения времени — это история первых шагов астрономии Но не яркий день был колыбелью этой прекрасной науки. Лучезарное светило чрезмерно медлительно, изменение его высоты на небе, движение точек восхода и захода по горизонту совершаются слишком постепенно и незаметно, чтобы их могли отмечать первые наблюдатели, не имевшие никаких инструментов.
Астрономия и календарь — дети ночи, они рождены под темным куполом звездного неба.
Скотоводы-кочевники перегоняли скот с пастбища на пастбище главным образом ночью. Днем на жаре животные паслись, а люди отдыхали. Путь в необозримых степях указывали кочевникам звезды, они же служили им путеводителями и во время военных походов.
Люди издавна любовались звездным небом, в честь звезд слагали песни и сказания, учились распознавать созвездия.
Знали звездное небо и оседлые народы. Русские люди в старину вставали очень рано — по нашему счету часа в 3 утра. «Да не застанет вас солнце в постели», — писал Владимир Мономах в «Поучении» своим детям.
Первое, что видели люди, выходя из дому, было звездное небо.
Вот из этих первых наблюдений зародилась у скотоводческих и древних земледельческих народов астрономия.
Несомненно, прежде всего было замечено, что звездное небо в течение ночи плавно поворачивается. Одни группы звезд появляются на востоке и постепенно забираются вверх, другие созвездия тем временем скрываются на западе за горизонтом. Каждая звезда описывает за ночь от восхода до захода правильную дугу. Это суточное и самое заметное движение небесного свода.
Затем первые наблюдатели — люди неизвестных нам народов — предки вавилонян или египтян заметили, что, кроме суточного движения, есть еще другое, более медленное — годичное движение. В течение года вид звездного неба ночь от ночи постоянно меняется.
Все созвездия, находящиеся на западной части неба, заходят каждую ночь раньше прежнего, а на востоке им на смену поднимаются другие. (Летом мы не видим на своем небе ни красавца Ориона, ни блестящего Сириуса; осенью они появляются и сверкают в темном небе, украшая зимние ночи.)
Перемены в положении созвездий помогали людям различать времена года. В одной очень старой китайской книге сказано так:
«Когда хвост Большой Медведицы указывает на восток — всюду весна; когда он поворачивает на юг— наступило лето; когда он обращен на запад есть осень; когда же направлен на север — пришла зима».
Однако при годичном движении небосвода вид и форма созвездий остаются неизменными. Поворачивается весь звездный купол целиком. Звезды казались людям в старину неподвижными, как бы прикрепленными к небу.
Среди множества «неподвижных» звезд в давно прошедшие времена люди заметили только пять звезд движущихся. Эти светила с виду похожи на звезды; они только мерцают поменьше и движутся, постепенно перекочевывая из созвездия в созвездие.
Впоследствии греческие астрономы назвали эти подвижные светила планетами, что по-русски значит «странницы» — блуждающие звезды.
Но еще задолго до расцвета греческой науки древние наблюдатели заметили, что странствующие звезды, и Луна вместе с ними, не вольны выбирать себе дорогу в небе. Они всегда проходят одним и тем же путем и не могут сходить с него в сторону. Путь светил по небу китайцы назвали «желтой дорогой», а греки дали ему название Зодиак, что значит «зверек — маленькое животное».
Трудно сказать, какому народу принадлежит честь открытия дороги светил — Зодиака. Его изображение находят в храмах китайцев, индусов, вавилонян, египтян. Известен он был и древнейшим народам Америки — инкам и ацтекам. Вероятно, каждый из древнейших культурных народов сделал это открытие самостоятельно.
Греки же, культуру которых унаследовали все европейские народы, заимствовали Зодиак у Вавилона и у Египта.
При раскопках вавилонских храмов ученые неизменно находят возле них башни пирамидальной, ступенчатой формы. Эти пристройки называются зиккуратами.
Каждый зиккурат увенчан четырехугольной башенкой с плоской кровлей. К этой башенке ведут широкие лесенки или покатые спуски.
Назначение зиккуратов до сих пор не выяснено. Это и не храмы и не гробницы. Вероятнее всего, они служили вавилонским жрецам астрономическими обсерваториями, так же как и этеменанка, то есть «дом основания земли и неба», известная по библейским преданиям под названием Вавилонской башни.
Простаивая ночами на башенке зиккурата, вавилонские жрецы наблюдали перемещение светил по дороге Зодиака, запоминали звезды, близ которых проходят планеты. Мысленно они собирали их в группы-созвездия, давали этим созвездиям названия и старались понять законы суточного и годичного движений небосвода.
Может быть, пять или шесть тысяч лет назад в каком-либо ныне исчезнувшем вавилонском городе старый жрец пояснял юноше, которого он готовил себе в преемники, начатки науки о звездах.
Он показывал, как величаво движется среди звезд неторопливая Ниниба (ныне планета Сатурн). Учил находить на дороге светил яркого Мардука (Юпитер) и огненно-красного Нергаля (Марс).
— Нергаль быстр; он проходит весь путь за два солнечных круга,—говорил старый жрец, показывая путь Нергаля среди созвездий.—Эти созвездия, как храмы-гостиницы, дают приют странствующим светилам. Смотри, сейчас в месяце нисану багровый Нергаль гостит в храме Скорпиона, а когда наступит месяц аяру, он покинет его.
Прекрасная Иштар (Венера) всегда сверкает в лучах зари, а неуловимый Нэбо (Меркурий) быстро, едва появившись, снова прячется в сиянии лучезарного Ша-маша (Солнца).
Серебряный Син (Луна) двенадцать раз обходит небо в течение года, а золотой Шамаш за это же время поочередно гостит в двенадцати храмах по дороге светил. Он живет в каждом храме-созвездии только один месяц. Днем Шамаш выглядывает из храма и заливает теплом и светом мир, а ночью уходит на отдых.
Современных ученых до сих пор удивляет, каким образом древние наблюдатели могли заметить, что Солнце в своем видимом движении проходит тем же самым путем, по тем же самым созвездиям, что и планеты. Ведь звезды днем не светят, они не видны. Мы-то сейчас знаем, что они не видны только потому, что их затмевают яркие лучи солнца, но древние этого могли не знать. Однако они догадались, что звезды светят и днем, и проследили путь Солнца по созвездиям.
Вероятнее всего, это было замечено в предутренние часы. В южных странах сумерки короче, чем на севере. Там звезды ярче. Небо быстро темнеет, и легче заметить, в каком созвездии находится Солнце, когда оно восходит.
В течение нескольких веков, передавая из поколения в поколение накопленные наблюдения, люди проследили путь Солнца по созвездиям Зодиака. Они разделили солнечную дорогу на 12 частей, как бы храмов или гостиниц, дали каждому созвездию название, и получили грандиозный календарь, обозначенный звездами на небе.
Чтобы удобнее было запомнить странные названия созвездий Зодиака, впоследствии составили небольшое стихотворение.
«Овен идет перед Тельцом. За Близнецами — Рак, Лев перед Девою идет — Последний летний знак. С собою холода несут Весы и Скорпион с Стрельцом, Поля морозит Козерог, А Водолей сковал Рыб льдом».
По мнению некоторых ученых, странные названия созвездий Зодиака — не что иное, как древнейшие названия месяцев.
Солнце вступает в созвездие Тельца — значит, наступил месяц пахоты, так как у древних народов рабочим скотом были не лошади, а быки Месяц Овна—время, когда выгоняли овец на пастбища. Солнце гостит в созвездии Льва — жаркая пора! Львы, томимые жаждой, приходят из пересохшей пустыни к берегам Нила на водопой.
Месяц Девы, иначе именуемой Колосом, — время жатвы. Водолей означает период тропических дождей. Рак — дает знать, что Солнце, оказавшись у него в гостях, поворачивает, как рак, и пятится к зиме. А Козерог говорит о том, что Солнце поворачивает от зимы к лету и с каждым днем взбирается все выше на небе, как козерог на гору. Весы, вероятно, означали дни, близкие к равноденствию, когда день уравновешивался с ночью
В настоящее время Солнце в своем годичном движении заслоняет собой созвездия Зодиака в таком порядке:
В марте — Рыб, в апреле — Овна, в мае —Тельца, в июне — Близнецов, в июле — Рака, в августе — Льва, в сентябре — Девы, в октябре — Весов, в ноябре — Скорпиона, в декабре — Стрельца, в январе — Козерога и в феврале — Водолея.
Чтобы узнать, в каком созвездии находится Солнце, надо в полночь посмотреть, какое зодиакальное созвездие стоит на юге. Если ночью на юге стоит Водолей, то Солнце, очевидно, гостит у Льва, а если Скорпион, то Солнце в созвездии Тельца, и т. д.
Русские люди тоже знали дорогу светил и созвездия Зодиака. Они называли эти созвездия «дома Зодиевы» и пользовались ими как небесным календарем, вместо прежнего, лунною календаря.
Зодиак послужил основой того календаря, которым мы пользуемся в настоящее время.
Как древние римляне отмеряли время
В начале своей истории древние римляне, как и многие другие народы, имели лунный календарь. Год у них длился 354 дня. Он был короче солнечного года на 11 суток, и вследствие этого каждые шестнадцать лет весна и осень менялись местами.
С развитием земледелия, торговли, ремесел и мореплавания такой календарь стал неудобен. Римляне перешли на лунно-солнечный календарь. Но, чтобы удерживать времена года на своих местах и справиться с несоизмеримостью солнечного года и лунного месяца, римляне, как мы уже знаем, стали вставлять в календарь дополнительный, тринадцатый месяц—мерцедоний. Он имел 22 или 23 дня и появлялся в календаре через год.
Вставку мерцедония римляне делали весьма странным образом. Они помещали его в середину февраля. После 23 февраля наступал первый день—календа— мерцедония, а когда мерцедоний заканчивался, то с 24-го числа снова шел февраль.
Вставки мерцедония и определение его длины были довольно сложным делом. Ведение календаря в Риме было поэтому поручено особым жрецам — специалистам по счету дней. Они назывались понтификами. Все понтифики подчинялись верховному жрецу — понтифексу максимусу.
В подчинении понтификов состояли глашатаи, которые обязаны были ходить по городам и селам и выкликать календы.
От понтификов всецело зависело послать глашатаев своевременно или подождать более благоприятного случая. Они, разумеется, поступали так, как им казалось выгоднее.
Первые дни месяцев — календы — у римлян были днями всяческих расчетов: платили и взыскивали долги, вносили проценты ростовщикам, взимали налоги и подати.
Для бедноты календы были довольно безрадостными днями; с тех пор сохранилось выражение — «печальные календы», то есть дни уплаты долгов и налогов.
Кроме того, в январские календы в Риме происходили перевыборы должностных лиц.
В конце каждого месяца должники несли понтификам взятки и просили не спешить с объявлением очередных календ. Ростовщики, а их в Риме было множество, также присылали подарки и торопили понтификов. Чиновники, запутавшие денежные дела, требовали от понтификов задержать календы, чтобы успеть привести дела в порядок. Сборщики налогов настаивали на обратном.
Понтифики исполняли волю тех, кто платил больше. Календы иногда следовали друг за другом с удивительной быстротой, а мерцедоний произвольно то удлинялся, то укорачивался.
По этому поводу один историк писал, что римские полководцы всегда побеждали, но (из-за путаницы в календаре) никогда не знали, в какой день они одерживали победы.
В конце концов понтифики так запутали календарную «бухгалтерию», что и сами не могли в ней разобраться. Они задолжали календарю 80 суток.
Праздник жатвы, который исстари справляли после уборки урожая, приходилось праздновать, когда хлеба еще не начинали колоситься и житницы стояли пустые. В день, посвященный Бахусу, то есть богу вина, гуляний и веселья, виноград еще не был собран и вина ни у кого не было.
Народ возмущался действиями понтификов — не шутка ошибиться так, что все праздники стали наступать на 80 дней раньше обычного срока.
В 46 году до начала нашего летосчисления верховную власть в Риме взял полководец Юлий Цезарь. В числе многих почетных должностей и титулов Цезарь получил также звание понтифекса максимуса и стал повелителем римского календаря.
Для упрочения своей власти и завоевания популярности в народе Юлий Цезарь решил прекратить безобразие, царившее в счете дней. Во время своих походов Юлий Цезарь бывал в Египте и знал, что египтяне уже несколько тысячелетий пользуются простым, понятным и удобным календарем. Он вызвал из Александрии греческого астронома Созигена и поручил ему усовершенствовать римский календарь по образцу египетского.
У египтян год содержал ровно 365 дней. Он был короче солнечного года на 6 часов, или на четвертую часть суток. Каждые четыре года отставание накапливалось и составляло целые сутки. Все праздники, таким образом, в четыре года передвигались на один день вперед. В течение 1461 года каждый праздник последовательно обходил все дни года и возвращался обратно на свое прежнее место.
Неудобство такого «ползучего» или блуждающего календаря не смущало египтян. Передвижка праздников происходила медленно, постепенно, а потому и незаметно. В хозяйственную жизнь это особых помех не вносило; египтянам даже нравилось, что у них праздники движутся. Это казалось им справедливым, так как ни один день в году не был обижен и каждый день хоть раз в 1461 год мог стать праздником.
Календарь у египтян считался священным, и фараоны, вступая на царство, давали торжественную клятву не изменять ничего в календаре, не прибавлять и не убавлять дней в году.
Свою клятву фараоны соблюдали — лучше иметь не совсем точный календарь, чем в погоне за точностью путать его и вносить сумбур в хозяйственную и деловую жизнь.
Нарушить клятву фараонов попытался царь Птолемей Эвергет. Он решил остановить бесконечное движение праздников и сделать календарь постоянным.
7 марта 238 года до начала нашего летосчисления Птолемей издал указ и повелел выравнять счет дней, а для этого к каждому четвертому году прибавлять один дополнительный день. По мысли Птолемея, три года подряд должны были иметь по 365 суток, а четвертый — 366.
Нововведение Птолемея встретило резкое сопротивление египетских жрецов. До тех пор никто, кроме них, не мог определять наступления праздников и дней, когда приносили жертвы богам. Старый календарь был сложен и для огромной массы населения непонятен. Люди волей-неволей должны были обращаться к жрецам. Старый календарь поддерживал и укреплял авторитет и власть жрецов.
Новый календарь был гораздо проще и понятнее. С его помощью каждый мог, не прибегая к содействию жрецов, сам рассчитать нужные ему дни. Этого и боялись жрецы. Они объявили Птолемея нарушителем священной клятвы фараонов и не подчинились указу. Новый календарь в Египте введен не был.
Приехав в Рим, Созиген посоветовал Юлию Цезарю принять именно птолемеевский календарь, как самый простой и точный. Достоинства нового порядка в счете дней были бесспорны, и Цезарь приказал ввести его.
Куцый месяц февраль
Прежде чем начать счет дней по-новому, предстояло выяснить грехи понтификов. Все похищенные ими дни астрономы подсчитали и вставили в календарь, чтобы вернуть праздники на их место.
В результате 45-й год до начала нашего летосчисления получился необычайно длинным. Это был самый продолжительный год за всю историю человечества. Он
состоял из 15 месяцев и тянулся 445 дней. Римляне назвали его «аннус конфузионис», что значит: год смущения или год беспорядка. Правильнее было бы назвать его последним годом беспорядка, так как все предыдущие годы тоже заслуживали прозвища: «аннус конфузионис».
После «аннус конфузиониса» пошли обычные годы. Они стали начинаться 1 января.
В старом римском календаре, который существовал до реформы Юлия Цезаря, начало года приходилось на 1 марта. Это сказалось даже в названиях таких месяцев, как сентябрь, октябрь, ноябрь и декабрь, пришедших к нам от римлян. Ведь в переводе на русский язык, как мы уже знаем, они означают: седьмой, восьмой, девятый и десятый. А если считать начало года по новому римскому календарю, то сентябрь оказывается не седьмым, а девятым месяцем. Так же сместились и остальные три месяца. Все они сразу же вернулись бы на свои места, если бы мы стали считать начало года не с 1 января, а с 1 марта.
Об этом же говорит и то, что февраль оказался «куцым» месяцем. Он был последним в году, и число дней в нем определялось не столько сменой фаз Луны, сколько количеством дней, не вошедших в остальные месяцы. К февралю как к последнему месяцу «пристегивался» и дополнительный месяц — мерцедоний — и этим год заканчивался.
Однако в Риме издавна установился обычай выбирать должностных лиц в январские календы. Вся деловая, государственная жизнь в Риме начиналась 1 января, а потому было удобнее и год начинать этим днем. Поэтому и была проведена такая реформа.
В старом римском календаре все месяцы обязательно должны были иметь нечетное число дней, так как четные числа считались несчастливыми. Поэтому месяцы имели либо 29, либо 31 день. Двадцатидевятидневные месяцы назывались пустыми, а тридцатиоднодневные — полными. Количество дней в «полных» месяцах Юлий Цезарь оставил прежним. Поэтому ему уже не пришлось выравнивать все месяцы по длине. За счет упраздненного мерцедония он добавил к каждому «пустому» месяцу по одному дню. «Пустые» и «полные» месяцы правильно чередовались между собой. В году стало теперь 6 «полных» и столько же «пустых» месяцев. Один бедняга-февраль и в этом случае остался обделенным. Он первоначально остался при своих двадцати девяти днях.
Месяц квинтилис переименовали в честь Юлия Цезаря, и он стал называться июлем. Весь календарь также получил название юлианского.
По юлианскому календарю каждый четвертый год должен содержать одними сутками больше.
Следуя обычаям старины, дополнительный, 366-й день прибавляли не к концу года, а вставляли его на место упраздненного мерцедония, то есть между 23 и 24 февраля.
Эта особенность римских календарных порядков породила слово «високосный».
Среди прочих особенностей старого римского календаря была одна, быть может, самая странная из всех. Заключалась она в том, что римляне считали дни не с начала месяца, а наоборот — с конца. Сейчас так делают школьники перед экзаменами или перед каникулами. Они считают не сколько дней прошло, а сколько осталось, и говорят: «шесть дней до экзаменов» или «пять дней до каникул». А римляне так считали дни всегда — шесть дней до календ или пятое число до календ.
23 февраля по римскому счету было седьмым днем до мартовских калено, а 24 число — шестым днем; по-латыни это произносится так: «секстус календас».
Дополнительный день високосного года тоже имел шестой номер, но с прибавкой слово «бис», что значит «дважды, вторично».
Слово «бис» впоследствии перекочевало во все европейские языки. Когда публике в театре что-либо понравится, то принято кричать «бис!» «бис!» то есть «повторите, исполните дважды». На железной дороге случается отправлять два поезда под одним номером. Если один из поездов называется, допустим, шестым, то дополнительный поезд будет шестым-бис, то есть вторично шестым.
Точно так и римляне называли дополнительный день февраля «шестым-бис до мартовских календ», а по-латыни — биссекстус календас.
Два шестых числа в феврале, две шестерки в числе дней в году породили название года «аннус биссекстилис», что значит «двушестерочный год».
Русские люди слыхали слова «биссекстус» и «биссекстилис» от византийских греков, а они произносили «б» как «в» — «виссекстилис». Заимствовав это слово, наши предки переиначили его на свой лад и стали называть удлиненный год високосным. Так появилось у нас это слово.
После усовершенствования календаря Юлием Цезарем понтифики продолжали вести счет дням, но то ли по невежеству, то ли по злому умыслу, они опять сбились с установленного порядка и стали назначать високосные годы не через три года на четвертый, а чаще — через два на третий.
Проделку понтификов заметил преемник Юлия Цезаря, император Август. Он снова навел порядок в счете дней, и високосные годы стали на свое место.
Следуя примеру Юлия Цезаря, император Август решил заодно обессмертить себя, назвав один из месяцев своим именем. Однако первые шесть месяцев уже были ранее названы по имени различных римских богов: январь —в честь всевидящего бога Януса, у которого, согласно поверью, имеются глаза не только на лице, чтобы смотреть вперед, но и на затылке, чтобы смотреть назад. Кому как не Янусу должны были посвятить первый месяц года римские жрецы! Ведь январь стоит как раз на рубеже двух смежных лет и потому как бы смотрит одновременно вперед, в будущее, и назад, в прошлое. Март был назван в честь бога войны — Марса, апрель — в честь богини плодородия Афродиты и т. д. Последним, шестым месяцем, посвященным богам, был июнь, названный в честь богини неба Юноны.
Эти месяцы трогать было нельзя, — потому что Август боялся конкурировать с богами. Этим могли бы воспользоваться жрецы в борьбе против Августа, а он и так не мог себя чувствовать слишком твердо на посту императора. Недаром его предшественник был убит заговорщиками Следующий же, седьмой, месяц — квинтилис — уже был «захвачен» предшественником Августа — Юлием Цезарем. Август не хотел трогать и июль, так как это могло бы дать повод его преемнику последовать его примеру и снова назвать этот месяц своим именем.
Поэтому выбор Августа пал на следующий за июлем месяц—секстилис. Однако вот беда: секстилис оказался «пустым» месяцем. Август решил, что не годится ему называть своим именем такой месяц «второго сорта». Этим он мог бы невольно признать в глазах римского народа превосходство Юлия Цезаря над собой, а этого ему совсем не хотелось. И, наконец. Август нашел выход: он превратил секстилис в полный месяц. В таком виде он смог назвать его августом. Так называется этот месяц и поныне. Однако возникла новая беда. Сделав август «полным» и сохранив чередование «пустых» и «полных» месяцев, Август получил в году уже не шесть, а целых семь «полных» месяцев. Зато «пустых» месяцев осталось только пять. В итоге число дней в году стало не 365, как должно быть, а 366! Откуда же взять лишний день?
Читатель уже, наверное, догадался, что жертвой честолюбивого императора стал все тот же «многострадальный» месяц — февраль. От него отняли двадцать девятый день. В нем осталось только двадцать восемь дней, и он остался навсегда «куцым».
После исправлений, сделанных Августом, юлианский календарь просуществовал без всяких нововведений пятьсот с лишним лет.
Наша эра
В 532 году было изменено начало летосчисления. Произошло это так. Древние римляне вели счет от основания города Рима.
После того, как в Риме установилась власть императоров, на государственных документах стали писать две даты: одну — от основания Рима, другую — от первого года царствования того или иного императора. Летосчисление получалось двойное.
Постепенно счет лет от основания Рима стали забывать, а в царствование императора Диоклетиана он прекратился совсем. Возникла новая эра, то есть новое начало для счета лет, — эра Диоклетиана.
Император Диоклетиан не был ни знаменитым полководцем, ни великим государственным деятелем. Ничем особенным он не прославился. Единственное, что отличало его от других императоров, — это неукротимая ненависть к христианской религии.
Диоклетиан был ярым приверженцем старых римских богов и беспощадно преследовал христиан. Он морил их в тюрьмах, бросал на растерзание диким зверям и, разумеется, сторонники христианства ненавидели его, как своего злейшего врага.
После смерти Диоклетиана прошло два с лишним столетия. За это время христианство стало государственной религией и распространилось по всей римской империи.
Титул понтифекса максимуса и обязанности повелителя календаря перешли к главе римской церкви — папе римскому.
И вот что поразительно: хотя со дня смерти Диоклетиана прошло почти двести пятьдесят лет, христиане продолжали вести счет лет от его царствования. Это ничуть не смущало папу римского. Ни о каком рождестве Христове никто не думал, не говорил, да и не знал. И даже праздника такого в те годы не существовало,
В 248 году, считая от царствования Диоклетиана, понадобилось составить очередное расписание церковных праздников. Такое расписание обычно составляется на много лет вперед одним из наиболее сведущих в науках священником.
На этот раз работа была поручена ученому монаху, по имени Дионисий Малый.
Дионисий Малый приступил к делу. Во время работы он подумал: а почему христиане пользуются летосчислением от царствования своего злейшего врага, жестокого тирана и язычника Диоклетиана? Царствование Диоклетиана совсем не радостное для христиан событие! Почему же христиане не ведут счет от рождения основателя своей религии — Христа?
Соображение верное. Дионисий стал наводить справки: когда же родился Христос? Он искал в сочинениях греческих и римских историков, перечитывал старинные летописи и нигде, решительно нигде не нашел даже упоминания об этом проповеднике древних евреев.
Историки того времени довольно подробно описывали различные и даже мелкие факты из жизни Палестины. Но не только о Христе, а даже о каком-либо другом проповеднике, похожем на Христа, нет нигде ни слова.
Монах Дионисий, не обнаружив документальных сведений о Христе, нашел самый простой выход из положения, — он выдумал год его рождения. Для упрощения работы, которая требовала довольно сложных вычислений, Дионисию было удобно, чтобы рождение Христа пришлось на 284 год до начала эры Диоклетиана. Он и назначил его на этот год.
Чтобы его работа имела достаточно внушительный вид, он произвел некоторые расчеты, придававшие его выдумке правдоподобие, и представил свое сочинение папе римскому. Другие священники проверяли вычисления Дионисия и видели, что все его расчеты нелепы до крайности, они даже противоречат Евангелию, но возражать не могли и не хотели, — ведь в самом деле христианам неудобно считать годы от царствования тирана Диоклетиана, а не от рождения Христа.
Папа римский работу Дионисия утвердил. 248 год эры Диоклетиана назвали 532 годом от рождества Христова. После этого в странах, подвластных папе римскому, постепенно и очень неохотно приняли счет лет от новой эры. Остальные страны не признали подделку Дионисия Малого и считать годы от рождества Христа не стали.
Потомки и прямые наследники первых христиан — копты и абиссинцы, которые около 2000 лет хранят обычаи и обряды древнего христианства, до сих пор не желают считать годы от рождества Христова, выдуманного каким-то монахом.
После распада Римской империи в 395 году нашей эры, от Рима отделилось могущественное греческое государство — Византия.
Сначала греки пользовались тем календарем, какой установил Юлий Цезарь, но с течением времени постепенно между римским и византийским календарями образовывалось некоторое различие. Дни церковных праздников разошлись и начался спор из-за летосчисления.
Византийцы не хотели считать годы от основания Рима. Какое им дело до основания чужой столицы! Не хотели они также признавать эру Диоклетиана — этого злейшего врага христиан. Не согласились они и с повелением папы римского, который, по измышлениям Дионисия Малого, произвольно установил рождество Христово.
Греческие церковники решили создать свою собственную эру.
От сотворения мира
Семьдесят византийских мудрецов или, как их называли тогда,—толковников собрались на совещание, думали, толковали, и придумали: считать годы… от сотворения мира.
По поводу этого решения один европейский богослов с явной насмешкой писал: «К сожалению, о моменте сотворения мира нельзя сказать ничего определенного, так как при нем никто не присутствовал и первые люди не оставили никаких записей».
В самом деле, — говорить о «свидетелях» сотворения мира, конечно, нелепо. Но суть дела и не в этом, а в том, что мир никогда не был «сотворен», а существовал вечно.
Византийские толковника, тоже верили в сотворение мира, а невозможность узнать дату сотворения мира ничуть их не смущала.
Они «изобрели» сотворение мира тем же простым способом, каким Дионисий «изобрел» рождество Христово.
Число лет, прошедших от сотворения мира, должно быть достаточно велико, так как мир стар, — решили мудрецы.
Свой выбор совет толковников остановил на не имеющем никакого реального смысла числе 5508, то есть сотворение мира произошло, по их мнению, за 5508 лет до начала дионисьевского летосчисления.
Никаких разумных доводов в пользу выбора этого года толковники не привели и привести не могли. Единственный довод сводился к тому, что это число лет очень велико. А заглянуть дальше в прошлое их воображение и ум отказывались. Жаль, что они не знали ни геологии, ни биологии, а то бы они представляли себе, что история одной только Земли исчисляется не тысячами, а многими сотнями миллионов и даже миллиардами лет.
Так в начале VII века появилась новая, фантастическая эра — от сотворения мира. Она распространилась по всем странам, смежным с Византией. Проникла она также и на русскую землю.
Все наши летописи, старинные документы помечались годом от сотворения мира.
Диакон Григорий, который переписывал евангелие для новгородского правителя Остромира, закончил книгу такими словами:
«Почах е [то есть евангелие] писати в лето 6564, а окончах е в лето 6565. Написах же евангелие се рабу божию наречену в крьщении Иосиф, а мирьски Остромир, близоку [то есть родственнику] сущу Изяславу князю».
Диакон Григорий для Остромира приводит два имени — православное, заимствованное у греков — Иосиф, и свое исконное русское Остромир, а вот дату своей работы ставит только одну — по греческому счету лет.
Нигде, ни в каких иных летописях не упоминается о каком-либо другом древнерусском летосчислении. Оно если и существовало, то было неустойчивым и в разных местах считалось по-разному: от года постройки города, от основания монастыря или от начала правления князя.
Устойчивое, постоянное летосчисление пришло к нам из Византии.
Следуя византийскому обычаю, переписчики заканчивали свою работу такими записями:
«В лето 6652 напсашася книгы си 50 дний, и початы псати октября в 1, а кончашася ноября в 19».
Зная исходное число византийских церковников— 5508, можно узнать, в каком году по нынешнему счету диакон Григорий закончил переписывать Остромирово евангелие. Для этого из числа, указанного переписчиком, следует вычесть 5509; 6565—5509 = 1056, то есть Остромирово евангелие было написано в 1056 году.
Если бы мы не отказались от этого старинного летосчисления, то 1959 год был бы у нас 7468 годом.
Русские, переняв византийский счет лет, не стали начинать год с 1 сентября, как это делали в Византии. Они начинали его в марте, и этот порядок сохранился на Руси до 7000 года.
То был тревожный год. Его номер казался зловещим. Суеверные люди предполагали, что «Лето 7000 от сотворения мира» будет последним на Земле. Они с ужасом ждали конца света и крушения небесного свода. Именно в 7000 году кончалось старое расписание церковных праздников. Старинный вычислитель не стал его продолжать на годы после семитысячного. Зачем? Все равно начнется светопреставление!
Но вот прошел 7000 год — никаких ужасных событий он не принес. Звезды по-прежнему смотрели на людей, и Солнце по-прежнему грело Землю.
Наступил и 7001 год. Суеверные люди успокоились, а русские митрополиты съехались в Москве на церковный совет и утвердили новое расписание пасхальных праздников до 7890 года.
На этом же церковном совете решили перенести начало года на 1 сентября, как это делалось в Византии. С 7001 года или, по нашему счету, с 1493-го год стал начинаться с 1 сентября. Этот порядок продержался до 1700 года.
15 декабря 1699 года император Петр I особым указом повелел: счет лет вести, как во всех европейских государствах, и год начинать «с 1 генваря», то есть с 1 января.
Так было сделано, потому что Россия тогда вела оживленную торговлю с Англией, Голландией и другими государствами. Разный счет лет и иное начало года изрядно затрудняли ведение торговых книг, вносили путаницу в деловые отношения, мешали русским и иностранным купцам понимать друг друга.
Но в захолустных уголках нашей Родины старый счет от сотворения мира держался еще долго.
После смерти царя Петра некоторые люди — приверженцы старины — предлагали вернуться к византийскому счету лет, но их не послушались. Старый счет был неудобен для общественной жизни страны.
В 1763 году основатель русской науки Михаил Васильевич Ломоносов счел нужным выступить против счисления лет от сотворения мира. В своем сочинении по геологии «О слоях земных» Ломоносов доказывает нелепость счета лет от сотворения мира, так как земные напластования гораздо старше.
«Пусть другой, — писал Ломоносов, — разбирает все летописи церковные и светские, христианские и языческие; … пусть определяет год, день и его самые мелкие части для мгновения первого творения… Я все ему уступаю и ни в чем не спорю. Но взаимно прошу и себе позволения поискать того же в своем летописце (то есть в слоях земных). Однако признаюсь, что никакого не нахожу приступа, никакого признаку к подобным точностям. То лишь могу сказать, что по оному всех старшему летописцу древность света больше выходит, нежели по оным трудным выкладкам».
Ломоносов безусловно прав. Земля гораздо старше, чем думали греческие толковники. А раз старше Земля, то мир и подавно старше.
До сих пор на эту тему появляются интересные гипотезы.
Один англичанин вычислил, например, что вселенная со всеми звездами, туманностями, далекими звездными мирами и наше Солнце с планетами в том числе два миллиарда лет назад были упакованы в одной маленькой «царь-горошине» или «богоатоме». Эта горошина затем якобы стала пухнуть, расширяться и превратилась во вселенную.
Как показали современные исследования, карельские граниты образовались более двух миллиардов лет назад. Земля еще старше, — ей примерно четыре с половиной миллиарда лет.
Вся же вселенная возраста не имеет, она вечна и существовала всегда.
Ошибка вселенского собора
После нововведения Дионисия календарь в странах Западной Европы не тревожили семьсот лет, но несоизмеримость года и суток снова напоминала о себе.
Солнечный год, то есть промежуток времени между двумя весенними равноденствиями, составляет в среднем 365 суток 5 часов 48 минут и 46 секунд. А Созиген считал год в 365 суток и 6 часов, то есть на 11 минут и 14 секунд длиннее, чем в действительности.
11 минут — величина небольшая, но за 128 лет, накапливаясь, образуют целые сутки,
В 325 году в городе Никее, находившемся на территории нынешней Турции, а в то время принадлежавшем Римскому государству, состоялся первый вселенский собор христианской церкви. Если перевести на современный язык выражение «вселенский собор», то получится «всемирный съезд». На этот собор съехались представители верующих христиан из всех провинций обширной Римской империи. Тогда христианство как новое религиозное учение только еще зарождалось.
Сначала римские императоры жестоко преследовали христиан. Они справедливо чувствовали в христианстве опасность для себя, видя, что рабы-христиане образуют тайные братства и кружки. Мы уже говорили об одном из императоров — Диоклетиане, жестоком гонителе христиан. Другие были немногим лучше Диоклетиана. Они тоже усердно стремились искоренить христианскую крамолу, но безуспешно. Христиане-рабы не отказывались от своих взглядов, несмотря на притеснения и даже казни. Хоть и призрачным, обманчивым было знамя новой религии, но рабы все же начинали объединяться в борьбе против своих хозяев. А в объединении больших масс людей заключается огромная сила. Почувствовав свою силу, рабы стали браться за оружие против угнетателей.
Скоро восстания рабов в Римском государстве стали почти повсеместными и вспыхивали беспрестанно то в одной провинции, то в другой. Напрасно римские императоры посылали против них свои войска. Пожар восстаний рабов продолжал разгораться все сильнее и сильнее.
Тогда римские правители решили изменить политику. Не сумев достичь успеха силой оружия, они решили добиться его, использовав христианскую религию — взять рабов «голыми руками».
В 313 году император Константин издал закон, разрешающий свободу христианской религии. Во главе всех христианских групп были поставлены специальные люди, называвшиеся священниками и епископами. В христианскую веру стали теперь переходить и богатые люди.
Однако новая христианская церковь нуждалась в объединении. Нужно было установить единые церковные обряды, единые праздники и т. д. Вот для этой цели император Константин и созвал в город Никею христианских епископов.
Одним из важных результатов Никейского собора было установление правил для церковных праздников — рождества и пасхи. Эти праздники существовали в народе еще с древнейших времен и были связаны с пробуждением природы после зимнего сна.
Рождество празднуется 25 декабря, в самый разгар зимы. Но почти как раз в это время в природе происходит очень важное событие — так называемое зимнее солнцестояние.
Начиная с 23 декабря, солнце с каждым днем забирается все выше и выше над горизонтом; дни становятся светлее и длиннее. Постепенно это приводит к весне. В народе это время года называют зимним солнцеворотом: солнце поворачивает на весну.
Разница в два дня не имеет значения и объясняется, конечно, тем, что древним людям трудно было определить из наблюдений день солнцестояния с необходимой точностью.
В день рождества древние люди собирались около единственного дерева, сохраняющего зимой свое зеленое убранство, — елки. Они наряжали елку, укрепляя на ее ветвях самодельные украшения, зажигали костры, пели песни. Впоследствии вместо костров они стали зажигать на елке свечи. Так создался обычай ежегодной зимней елки. Никейский собор решил сохранить этот древний праздник ежегодного рождества природы, но приурочил к нему рождение Бога-человека, Иисуса Христа.
Другим важнейшим праздником христианской церкви стала Пасха. Этот праздник также испокон веков был у народов весенним праздником воскресения природы после зимнего сна. Пасха тоже связана с движением Солнца по небу, как и рождество, но только не с солнцестоянием, а с весенним равноденствием. Начиная прибывать с 23 декабря, зимний короткий день 21 марта становится по длине равным ночи. В этот день на всей Земле день и ночь длятся ровно по 12 часов. Никейский собор постановил, что праздник Пасхи должен праздноваться в первое воскресенье, которое наступает после первого весеннего полнолуния. А весенними полнолуниями считаются те, которые происходят после весеннего равноденствия, то есть после 21 марта. Таким образом, для того чтобы узнать заранее день празднования Пасхи, приходится производить довольно длинные астрономические вычисления.
Сохранив весенний праздник Пасхи, Никейский собор связал его с легендой о воскресении Иисуса Христа.
Кроме рождества, пасхи и других праздников, Никейский собор установил еще так называемые посты и постные дни.
В постные дни верующим предлагалось ограничивать себя в пище (например, не есть мяса и молочных продуктов) и особенно усиленно каяться в своих прегрешениях.
Теперь, когда мы немного остановились на этих «церковных» подробностях, легче будет разобраться в той несусветной путанице, которую создал, сам того не зная, Никейский собор своими постановлениями. Не зная астрономии, он допустил в своих решениях грубые ошибки, которые церковникам пришлось распутывать ни мало, ни много, а целых двенадцать столетий.
Все дело в том, что наряду с рождеством и другими праздниками, которые празднуются ежегодно в один и тот же день и потому называются неподвижными, в списке праздников имеется подвижный — Пасха, который из года в год празднуется в разные дни.
С Пасхой связан и Великий пост, который начинается за семь недель до Пасхи.
Ошибка никейских епископов произошла от того, что, не зная астрономии, они думали, что день весеннего равноденствия будет всегда происходить 21 марта, как и при них. Но они не учли того, что через 128 лет ошибка календаря (11 минут 14 секунд в год) вырастет до целых суток.
К концу XVI столетия нашего счета со времени Никейского собора прошло около 1275 лет. За это время ошибка календаря возросла до целых десяти суток, и день весеннего равноденствия стал приходиться уже не на 21 марта, а на 11 марта. Соответственно с этим стала на десять дней раньше праздноваться Пасха, а вместе с ней передвинулся на такой же срок и Великий пост. А остальные праздники продолжали оставаться на своих местах.
Поэтому постные дни стали «налезать» на праздничные. Великий пост иногда стал начинаться в январе. Он стал опасно приближаться к началу года и даже к такому большому празднику, как Рождество.
Получалось нечто совершенно несусветное — не то постный праздник, не то праздничный пост.
Вот почему в 1582 году церковникам пришлось произвести реформу календаря.
Время по-григориански
В 1582 году папа римский Григорий созвал комиссию из нескольких священников и астрономов. Комиссия обсудила положение и решила: передвинуть счет на десять дней, а чтобы календарь больше не забегал вперед, — впредь через каждые 400 лет выбрасывать из него по три дня. Для этого вековые годы, номер которых не делится на 400, решено было считать простыми. По этому правилу вековые годы— 1700, 1800, 1900 были простыми, 2000 год будет високосным, а 2100, 2200, 2300 — опять простыми.
Согласно указу папы Григория XIII, в Италии, Франции и Испании в 1582 году после четверга 4 октября стали считать пятницу 15 октября, пропустив сразу десять дней. Весеннее равноденствие, а вместе с ним и подвижные и неподвижные религиозные праздники вернулись на свои места. Этот календарь получил название григорианского или нового стиля.
Однако полностью уничтожить календарную путаницу «святая комиссия» не смогла — наоборот, в результате изменений календарь стал даже сложнее для использования. Равномерное чередование високосных лет было нарушено и возникла новая, совершенно лишняя помеха в работе астрономов и историков.
Новый календарь действительно стал значительно точнее старого, юлианского. Если взять среднюю величину года григорианского календаря за 400 лет, то он оказывается ошибочным только на 26 секунд. До целых суток ошибка накапливается только за 3300 лет. Это огромный срок даже в жизни целых народов, не говоря уже о жизни отдельных людей. Один из самых старых городов Европы — Рим — существует всего около 2700 лет, то есть меньше этого срока.
Но нужна ли кому-нибудь, кроме церковников, такая большая точность календаря? Так ли уж важно, чтобы весеннее равноденствие происходило обязательно в день 21 марта, ни раньше, ни позже? Что бы произошло, если бы равноденствие приходилось, скажем, на 10 марта или даже еще раньше? Да решительно ничего. Все дело в привычке, в обычае. К тому же передвижка календаря на один день за 128 лет происходит настолько медленно, что люди за это время безусловно успевали бы привыкнуть к календарным изменениям. Ведь уживались же в течение тысячелетий древние египтяне со своим «блуждающим» годом, который приводил к тому, что начало года сдвигалось на один день каждые 4 года, в 32 раза быстрее, чем в юлианском календаре.
У жителей южного полушария Земли весна всегда совпадает с осенью в северном полушарии. Поэтому для жителей Австралии, Южной Америки, Новой Зеландии и других стран южного полушария весеннее равноденствие совпадает с нашим днем осеннего равноденствия — 23 сентября, а праздник Пасхи христианские верующие южного полушария празднуют не весной, когда природа пробуждается, а осенью, когда она засыпает на зиму. Если бы члены Никейского собора знали о жителях южного полушария Земли, — может быть, они не стали бы так настаивать на 21 марта. А тогда, быть может, не пришлось бы папе Григорию XIII вводить свой календарь!
При календарных расчетах на большие сроки, обнимающие несколько столетий, пользование григорианским календарем настолько усложнено, что астрономы и историки всегда предпочитают пользоваться юлианским календарем.
Итак, введение нового, григорианского календаря было вызвано исключительно соображениями удобства празднования церковных праздников.
Постепенно и все остальные государства перешли на счет времени по новому стилю. Но произошло это не сразу и иногда не совсем гладко. Например, в Англии новый стиль был введен в 1752 году. При этом в некоторых местах Англии вспыхнули волнения, так как часть людей решила, что их обманным образом лишили заработка за те одиннадцать дней, которые были выкинуты из счета при переходе на новый календарь.
В конце прошлого, XIX, века почти все страны Европы и Америки перешли на новый стиль. Плохо ли, хорошо ли, но новый стиль получил общее признание подавляющего большинства народов всего мира. Новый стиль стал международным. Только немногие страны в Европе, в том числе Греция, Турция и дореволюционная Россия, продолжали, наперекор всем, держаться доброго, «старого», то есть юлианского календаря.
С развитием международных связей, торговли, транспорта это создавало много неудобств. Предположим, кто-нибудь из Владивостока поехал в Москву. Выехал он, скажем, 1 августа, в дороге пробыл трое суток, но в Москву прибыл не 4-го, а 22 июля. В торговых сделках сроки платежей приходилось всегда оговаривать, по какому «стилю» («новому» или «старому») они считаются, иначе русский может иметь в виду свой «старый» стиль, а иностранец — «новый».
Поэтому передовые русские люди, ученые и общественные деятели во главе с великим русским ученым Дмитрием Ивановичем Менделеевым еще в 1899 году обратились к русскому правительству с предложением принять общеевропейский календарь и перейти на новый стиль.
К этому времени разница между русским и общеевропейским календарями достигла двенадцати суток, а с 1900 года она должна была составить уже тринадцать суток. Неудобство такого расхождения очевидно. Россия отставала от соседних государств в счете дней почти на полмесяца.
Однако, несмотря на все очевидные выгоды перехода на новый календарный стиль, правительство оставалось глухим ко всем призывам ученых.
Так старый календарь и оставался в России до 1918 года.
Что такое год?
Общеевропейский григорианский календарь в России ввели декретом советского правительства в 1918 году.
Хотя это правительство вовсе не собиралось подражать обычаю древних римлян и все календарные неполадки вымещать на феврале, но так получилось само собой. Декрет о переходе на новый стиль вступил в силу 1 февраля, и февралю, этому исстари обиженному месяцу, досталось еще раз. Февраль 1918 года в России был самым коротким месяцем — он состоял только из пятнадцати дней, так как после первого числа сразу наступило четырнадцатое — тринадцать дней «сократили», чтобы уничтожить разницу между старым и новым стилем.
Теперь все страны имеют одинаковый, и довольно точный, календарь. Только в единообразии и точности и заключаются его достоинства, так как удобством и простотой он не отличается.
Современный календарный год короче среднесолнечного года всего лишь на 26 секунд. Погрешность совершенно ничтожная. До величины полных суток ошибка накопится только по прошествии трех тысяч трехсот лет.
Однако Академия наук, Пулковская обсерватория и другие российские астрономические учреждения время от времени получают письма, в которых предлагаются проекты новых, особо точных календарей. Изобретатели ищут путь, стараясь превзойти в точности природу. И, однако, именно это стремлений к предельной точности обесценивает работу.
Что такое год? Это время обращения земного шара вокруг Солнца. Если бы в мире все было неизменно, постоянно, тогда бы и год не менял свою величину. Но этого нет. В мире все подвержено неуклонным и постоянным изменениям.
Орбита Земли — не жесткие, намертво укрепленные рельсы, по которым катится Земля. Орбита — воображаемая линия — путь, по которому следует Земля вокруг Солнца. Земной шар никогда не проходит в точности тем же самым путем, каким он двигался год назад, — на него влияет тяготение остальных планет солнечной системы; и потому не бывает двух лет подряд совершенно одинаковой длины.
Например, 1944 год, считая его продолжительность от одного весеннего равноденствия до другого, имел 365 суток 5 часов и 46 минут. Следующий, 1945-й, год был на 3 минуты длиннее, а 1946 был еще на 6 минут длиннее. Разумеется, такое изменение года — временное; он снова начнет укорачиваться, и в среднем продолжительность года составляет 365 суток 5 часов 48 минут и 46 секунд.
Но и эта средняя величина не остается неизменной: она укорачивается в течение столетия примерно на 0,53 секунды. В настоящее время принято считать, что год содержит 31 556926 секунд среднего времени.
Неудобства современного календаря таковы, что в своей работе астрономы и историки при исчислении времени, которое прошло между двумя какими-либо историческими или астрономическими событиями, совсем перестали им пользоваться. Ученые применяют либо юлианский — «старый»—календарь, либо называемую тоже юлианской нумерацию всех дней подряд. Вместо даты, то есть года, месяца и числа они пользуются номером дня. Так, например, в полдень первого января 1950 года наступил день № 2433282.
Началом счета юлианских дней был выбран 4712 год до начала нашего летосчисления. Этот год оказался наиболее удобным и для астрономов, и для историков.
Название юлианской нумерации ничего общего с юлианским календарем не имеет — это случайное совпадение. Астроном, придумавший этот порядок счета дней, назвал его юлианским в честь своего отца, которого звали Юлием.
Положение Солнца и Луны в 4712 году до нашей эры было таким, которое упрощало астрономические вычисления, а кроме того, этот год достаточно удален в прошлое, и не приходится прибегать к счету лет «до» и «после» начала счета.
Закончив расчеты в юлианских днях, ученый, если ему нужно, переводит номер дня в дату обычного календаря с помощью особых таблиц.
Разумеется, это является помехой в его работе.
Проекты научных календарей
Зародившись примерно пять тысяч лет назад в древнем Вавилоне и в Египте, солнечный календарь уже две с лишним тысячи лет назад распространился по всему Востоку.
Чем разнообразнее и сложнее становилась человеческая деятельность, тем большее значение приобретал счет и измерение времени.
Народы, заимствуя друг у друга календарь, вносили в него свои особенности, приспосабливая его к своим хозяйственным нуждам.
В течение многих веков календарь поневоле был слугой двух хозяев — общественной жизни и религиозных культов.
Общественная жизнь и хозяйственная деятельность требовали от календаря простоты, ясности и удобства пользования. Наука указывала для этого путь — в календарных делах полностью отказаться от «услуг» Луны и не связывать измерения времени с движениями нашего спутника.
Религия же стремилась приспособить календарь к церковным установлениям. Это, между прочим, сказывалось в том, что церковь стремилась связать календарь с движениями Луны, так как часть церковных праздников связана именно с Луной. Стоит только вспомнить Никейский собор и его астрономические ошибки при установлении дня празднования Пасхи. Ведь суть дела была именно в том, что празднование Пасхи по правилам христианской церкви связано с новолунием. Из-за этого Пасха является «подвижным» праздником. Не будь этого, не пришлось бы никейским отцам церкви ломать себе голову и совершать ошибки, на исправление которых ушло более двенадцати столетий.
Другие народы, особенно в странах Востока, также прибегали к помощи Луны для вычисления церковных праздников. Например, в Индии еще теперь для этой цели используют так называемые тифисы, то есть лунные сутки. Тифис — это 1/30 каждого данного лунного месяца. Тифис равен в среднем 23 часам 36 минутам. Он на 24 минуты короче наших «настоящих», то есть средних солнечных суток. Выходит, что индусские брамины не длину месяца определяют через сутки, а наоборот, — сутки через месяц! За два лунных месяца проходит в среднем 59 суток и 60 тифисов! Начало отдельных тифисов не связано ни с какими небесными явлениями. Оно может прийтись, на любой час суток. Тогда один и тот же день будет соответствовать двум разным тифисам. А может даже случиться и так, что в течение одних и тех же суток будет проходить целых три тифиса. Это случится, если очередной тифис наступит не позднее чем через полминуты после полуночи. Тогда он успеет окончиться до следующей полуночи, и после этого начнется следующий тифис! Вот и попробуйте разобраться в таком календаре!
Переделать календарь было бы весьма желательно, но осуществимо ли это?
Можно ли создать по-настоящему хороший, научно-обоснованный календарь, чтобы он был прост и удобен, чтобы месяцы были равны, чтобы дни недели не передвигались по числам, чтобы не было всей этой тысячелетней путаницы?
Безусловно, можно. В разные времена ученые самых различных народов указывали, как усовершенствовать календарь, и давали очень ценные предложения.
Один из таких научных календарей был даже осуществлен во Франции в 1793 году. Этот календарь вошел в историю под названием календаря французской революции.
По решению Конвента, в котором заседали представители революционного французского народа, была создана комиссия по переустройству календаря.
В комиссию вошли французские ученые того времени — Лаланд, Лагранж, Монж и другие. Председательствовал в комиссии депутат Конвента Жильбер Ромм.
Комиссия решила выработать календарь на строго научных основах, так, чтобы он отмечал начало новой, революционной эпохи и был приемлем для всех граждан без различия вероисповеданий.
Ученые успешно закончили свою работу. 5 октября 1793 года Конвент утвердил новый календарь.
Начало года было отнесено на 22 сентября — день провозглашения французской республики. По счастливой случайности, республика была провозглашена именно 22 сентября, то есть в день осеннего равноденствия. Таким образом, начало года было приурочено к определенному астрономическому моменту.
Годы объединились в четырехлетки; каждая четырехлетка называлась франсиадой, в честь французского народа.
Четырехлетки, как правило, состояли из трех простых лет и одного високосного. Чередование простых и високосных лет определялось каждый раз на основании точных астрономических наблюдений на Парижской обсерватории. Как только расхождение между календарем и солнечным годом достигало суток, так следующий год объявлялся високосным, и эта разница уничтожалась. Таким образом, французский революционный календарь был абсолютно точным. Он никогда не мог разойтись с Солнцем более чем на одни сутки. Кроме того, он был строго научным.
Год разделялся на 12 месяцев по 30 дней в каждом. Оставшиеся пять дней находились вне месяцев и в честь восставшего народа получили название санкюлотидов, Санкюлотиды были объявлены нерабочими, праздничными днями.
Неделя была уничтожена. Месяц делился на три декады, или десятидневки. Названия дней недели и названия месяцев были также изменены.
После многих споров и переделок Конвент утвердил новые названия дней и месяцев. Дни декады получили названия, сделанные из латинских порядковых числительных с добавлением окончания «ди», образованного из латинского слова: «диес» — «день». Первый день назывался примиди, второй — дюоди, третий — триди, и далее: картиди, кентиди, секстиди, септиди, октиди, нониди, декади. Десятый день — декади — был праздничным днем.
Таким образом, календарь французской революции имел 41 праздничный день в году — 36 декади и 5 санкюлотид.
Удачно были придуманы названия месяцев. Месяцы, составлявшие одно время года, имели особое окончание, отличавшее их от месяцев других времен года. Три осенних месяца назывались так: «вандемьер» — «сбор винограда», «брюмер» — «месяц туманов», «фример» — «месяц холода». Все они оканчивались на «ер».
Зимние месяцы: «нивоз» — «снежный», «плювиоз» — «дождливый», «вентоз» — «ветреный», оканчивались на «оз».
Названия весенних месяцев имели окончанием «аль»: «жерминаль» — «первые всходы», «флореаль» — «распускание цветов», «прериаль» — «травы и сенокос».
Летние месяцы — «мессидор» — «хлеба колосятся», «термидор»—»жаркий, знойный», «фрюктидор» — «созревание фруктов».
Несмотря на яростное сопротивление церковников, революционный календарь начал входить в быт населения, к нему стали уже привыкать. Однако просуществовал этот календарь недолго, только 12 лет.
1 сентября 1805 года его упразднил император Наполеон, и Франция вернулась к старому церковному календарю.
Шестьдесят пять лет спустя в дни Парижской коммуны революционный календарь был восстановлен. Он просуществовал два месяца — март и апрель 1871 года. С гибелью Коммуны календарь был уничтожен вторично.
Простота, ясность составляют преимущества французского календаря.
Недостатками его являются: слишком длинная рабочая неделя: девять дней — будни и только десятый — выходной; неудобны также дополнительные дни — санкюлотиды. Они были собраны в конце года, и поэтому праздники в году распределились слишком неравномерно.
Кроме календаря французской революции, ученые несколько раз обсуждали и другие проекты.
Можно, например, взять за основу древнерусский календарь. Как предполагают некоторые историки, у нас в старину год состоял не из двенадцати месяцев, а из тринадцати. Это очень удобно. В году 52 недели. Число 52 делится на 13 без остатка. Получается 13 месяцев ровно по 28 дней или по 4 недели в каждом. Первое число любого месяца всегда будет понедельником, а второе — вторником.
Один день, а в високосные годы — два дня, которые остаются сверх 52 недель, можно считать вне месяцев — это праздники, дни Нового года.
Чередование високосных лет также можно упорядочить, приняв проект профессора Медлера. Этот ученый заведовал университетской обсерваторией в Дерпте (ныне город Тарту в Эстонии).
Медлер предложил распределять 8 високосных лет не на 32 года, как это делается сейчас, а на 33. Такое изменение устраняет неудобный пробел в високосных годах в конце столетия и увеличивает точность календаря.
Такой календарь был бы безусловно удобнее существующего.
Высказывалось также предложение укоротить неделю, уничтожив субботу. Шестидневная неделя позволила бы иметь в году 12 месяцев ровно по 30 дней. В каждом месяце было бы по пяти недель.
При таком делении года, так же как в календаре французской революции, остается пять «беспризорных» дней. Их, конечно, незачем собирать в конце года, устраивая там «нашествие» из праздников. Гораздо разумнее вставить их между месяцами.
Можно отчасти улучшить наш календарь, если выравнять месяцы. По этому проекту год делится на четыре квартала — четыре времени года. Первый месяц каждого квартала — то есть январь, апрель, июль и октябрь — должен иметь по 31 дню, а все остальные — по 30.. Всего в каждом квартале будет ровно по 13 недель, или по 91 дню. Все остальное остается без изменений.
Придумать хороший календарь вполне возможно, и это, по сути дела, уже сделано; остается только из сотен предложений выбрать лучшее. Но затруднение в том, что ни одна страна не может в одиночку ввести у себя даже самый хороший календарь.
Все государства на земном шаре так тесно связаны различными культурными, деловыми, торговыми договорами, расчетами по поставкам товаров, денежными платежами за взаимные услуги и по долговым обязательствам, что после введения усовершенствованного счета дней каждая страна будет вынуждена вести двойной календарь — один свой, другой старый, но международный.
Это поведет к такой путанице, которая принесет больше вреда, чем можно получить пользы от хорошего календаря.
Иметь один, даже неудобный календарь неизмеримо лучше, чем два, пусть даже самых хороших, — так справедливо утверждают знатоки календарного дела.
Переустройство календаря может быть предпринято только по международному соглашению крупнейших государств земного шара.
Однажды уже была сделана попытка усовершенствовать календарь.
До второй мировой войны существовала международная организация, которая называлась Лигой Наций. При Совете Лиги имелся комитет по календарной реформе. Этот комитет начал работать в 1923 году и рассмотрел 200 проектов переделки календаря. Из двухсот проектов комитет выбрал два; по первому проекту год должен содержать 13 месяцев по 28 дней и один день Нового года, а по второму проекту год состоит из 4 кварталов по 91 дню. Четыре месяца имеют по 31 дню, а 8 — по 30.
Совет Лиги Наций принял и утвердил второй проект. Все государства должны были ввести новый календарь с 1 января 1939 года.
Однако надвигавшаяся мировая война помешала осуществить календарную реформу.
После второй мировой войны вопрос о календаре снова был поставлен на обсуждение Организации Объединенных Наций. Инициатором на этот раз выступила Индия, в которой вопрос о реформе календаря имел особую остроту и не терпел дальнейшего отлагательства. В Индии был создан специальный Национальный Комитет во главе со знаменитым ученым физиком профессором Мед Нах Саха.
Подавляющее большинство всех стран мира, в том числе все страны Европы, поддержали идею введения нового календаря, который был назван Всемирным календарем.
Как мы уже сказали, год во Всемирном календарь разбивается на 4 совершенно одинаковых квартала по 91 дню в каждом, причем первый месяц квартала содержит 31 день, а остальные два — по тридцати. 91 делится без остатка на 7, поэтому в каждом квартале получается ровно по 13 недель. А так как четыре раза по 91 составляет только 364, то остается один лишний день, который предлагали считать международным праздником Мира между народами. Его предполагали праздновать в самом конце года, перед Новым годом. В високосные годы будет появляться еще один такой же «внекалендарный» день, который тоже должен был стать международным праздником и праздноваться перед 1 июля.
Во Всемирном календаре дни недели перестают перемещаться из года в год, как в нашем современном календаре, а сохраняют навсегда одно и то же положение. При этом название месяцев сохраняется прежнее и день Нового года, 1 января, будет воскресным, так же как и первые дни всех остальных кварталов: 1 апреля, 1 июля и 1 октября.
Введение нового календаря предполагалось произвести 1 января 1956 года, которое падало на воскресенье. Советский Союз вместе со всеми остальными крупнейшими державами мира — Англией, Францией, Китаем — выразил свое согласие принять новый календарь, при условии, конечно, что большинство стран перейдет на него.
Однако в самый последний момент США неожиданно заявили о своем отказе принять новый календарь, несмотря на то, что при обсуждении проектов в специальной комиссии они же сами согласились с тем, что проект Всемирного календаря — наилучший.
Причиной отказа США явилось возражение со стороны некоторых влиятельных религиозных организаций в США, которые не соглашались с тем, что в новом календаре будет нарушен ход дней недели из-за лишнего праздника Мира. Это сместило бы субботние молитвы.
Итак, мы видим, что в наши дни вопрос о календаре совершенно вышел за рамки астрономии, так как григорианская система високосов даст точность, совершенно достаточную для нужд человечества. Вопрос теперь сводится лишь к наиболее простому и удобному распределению дней между месяцами внутри каждого года.
Искусственные «меры времени»
В старинных книгах часто упоминаются различные диковинные меры. Известно, например, что 1200 лет назад город Дербент уплатил персидскому визирю Мервану дань в двадцать тысяч «горстей» пшеницы.
В городе Новгороде, когда он почтительно именовался «Господин Великий Новгород», купцы продавали тесьму, бархат, кружева, отмеряя их «локтями». Локоть — старая русская мера. С течением времени она была вытеснена другими мерами и постепенно забылась. Ей на смену появились: «шаг» и «нога».
Мера «шаг» у нас называлась аршином, а мера «нога» — футом. Слово «фут» в переводе на русский язык значит «ступня». Фут делился на более мелкие части — «суставы указательного пальца», или дюймы. Дюйм равен примерно двум с половиной сантиметрам. В футе было 12 дюймов.
Землю на Руси прежде мерили саженями. Величина этой меры понятна каждому, кто умеет плавать саженками или видел, как плавают этим способом. Пловец поочередно выносит руки вперед, как бы отмеряя сажени. Сажень — что рост человека с поднятой рукой. На современные меры она равна 213,3 сантиметра.
«Горсть», «локоть», «шаг» — аршин и «нога» — фут — все это подручные меры.
Такие же подручные меры были и у всех остальных народов. «Пальцы», «кулаки», «ноги», ячменные зерна, а у арабов — даже толщина волоска с ослиной морды — служили единицами длины.
Ни точностью, ни удобством они не отличались.
В прошлые века в восточных странах покупатели, например, предпочитали приобретать товары у высоких, рослых продавцов — у них локоть был длиннее. А купцы, наоборот, нанимая приказчиков, выбирали самых короткоруких, чтобы было удобнее обмеривать покупателей. Со временем этот способ измерения, разумеется, вывелся.
Во всех государствах узаконили свои меры, точно определили их величину, изготовили образцы и строго следили, чтобы все пользовались только правильными мерами. Однако употребление каждым государством своих мер сильно мешало международной торговле. Аршины приходилось переводить в футы, ярды, туазы; берковцы — в бушели, галоны и штофы. Многие меры, разные по величине, имели одинаковые названия: одних только дюймов в Европе было пять, и все они отличались друг от друга.
В течение последнего столетия все старинные меры постепенно вышли из употребления. Их заменили современные метрические меры: метр, литр, ар и килограмм.
До изобретения метрической системы подручные меры были единственные, иных мер в прежние века люди не знали и не употребляли.
С развитием торговли, ремесел, военного дела и всей общественной жизни понадобилось найти меру и для времени.
На войне, остановившись лагерем в чужих краях, а также на крепостных стенах и у дворцов правителей, приходилось выставлять караулы, своевременно и через равные промежутки сменять часовых на постах. Нуждались в измерении времени судьи, торговцы, ремесленники, мореплаватели.
Но чем же мерить время? Это же не кружево, которое удобно отмерять локтями. Время не насыплешь горстью, не нальешь ведром. Подручных мер для времени не существовало, а люди в ту далекую эпоху знали только подручные меры.
Движения Земли и небесных светил давали людям крупные единицы времени — год, месяц, неделю — седмицу, день, ночь и день — сутки. Доли же суток отмерять было нечем.
Для деления суток на части древние народы пользовались теми явлениями, какие наблюдали вокруг себя. Русские люди в глубокой старине делили сутки по свету, различая зарю, восход, утро, полдень, вечер, закат, сумерки, ночь… Служил им часами аппетит, чувство голода сообщало время завтрака, полдника, обеда и ужина — вечери.
Народы, жившие по берегам Атлантического океана, и новгородцы, переселившиеся к Ледовитому океану, пользовались морем как своеобразными часами—с отливом они выходили на промысел, с приливом, когда вода сама несет лодки к берегу, торопились домой.
Рабовладельческие народы, которые вели частые войны и захватывали пленных, чтобы обратить их в рабство, придерживались военного распорядка дня, и день у них состоял из страж — по числу смен часовых на крепостных стенах или вокруг полевого лагеря.
Ночью люди угадывали время по звездам или прислушивались к сигналам древнейшего из будильников — петуха. И поныне иногда старые люди в деревне ночь делят на петухов: «первые петухи пропели», «вторые петухи пропели».
Все это были весьма неопределенные отрезки времени. В пасмурную погоду заход и восход Солнца невидим, а сумерки длинны. Приливы и отливы наступают в разное время, так как зависят от положения Лупы на небе. А назначение страж, чтобы не быть произвольным, само должно было опираться на какое-то измерение времени.
В жизни требовалось отмерять более или менее равные промежутки. Время же на протяжении суток не поддавалось измерению, так как не было меры для него.
Перед древними учеными встала задача: пользуясь подручными мерами, то есть шагами, локтями, горстями, создать единицы для измерения времени — изобрести час и минуту.
Вавилонские астрономы проявили большую сообразительность, догадавшись измерить сутки шагами, и, что особенно замечательно, не человеческими шагами, а солнечными.
Астрономы Вавилона мысленно представили себе, что Солнце движется по небу не плавно, а короткими толчками, оно как бы делает шаги, равные двум своим поперечникам.
За день, двигаясь таким образом от восхода до захода, Солнце делает 180 «шагов». Так как ночь примерно равна дню, то Солнце, совершая ночное путешествие под Землей, «шагнет» еще 180 раз. Весь солнечный круг получается равным 360 «шагам».
От ученых Вавилона о солнечных шагах узнали греки. У греков их переняли римляне. От римлян деление солнечного пути на 360 частей перешло ко всем современным народам, и мы теперь постоянно им пользуемся. Только вместо слов «солнечный шаг» мы говорим короче — «градус». «Градус» — слово латинское, оно означает «шаг».
Сейчас мы называем градусом одну трехсотшестидесятую долю любой окружности. И большая и маленькая окружности — бесконечно огромный небесный экватор, меридианы и параллели и окружность копеечной монеты —одинаково содержат по 360 градусов.
Градус — это мера углов и дуг.
Для измерения углов существует простое приспособление —транспортир — линейка с полукругом, на котором нанесены градусные деления.
Удобное слово «градус» получило широкое распространение. Термометр показывает «шаги» температуры. Градусами измеряется чувствительность фотопластинок, крепость кислот и растворов спирта и др. Однако эти градусы к солнечным шагам отношения не имеют.
Вавилонские астрономы, разметив весь солнечный путь на 360 шагов, выбрали «шаг солнца» единицей времени.
Деление суток на часы в Вавилоне сделали по образцу года; как год имеет 12 месяцев, так и день был разделен на 12 часов, по пятнадцать солнечных шагов в каждом часе.
О том, чтобы делить на части так же ночь, на первых порах не было и речи. Ночью жизнь замирает, и потребность делить время на равные части не так нужна. Эта потребность возникла позднее, с развитием городской жизни.
Кроме того, в Вавилоне не умели изготовить часы, которые показывали бы время ночью. Тогда пользовались главным образом солнечными часами, которые действуют только днем. Поэтому ночь осталась без деления на часы, а днем счет начинался с восхода солнца и заканчивался вечером. Часы были только дневные и как бы резиновые — они могли растягиваться и укорачиваться. Летом, когда день долог, то и каждый час становился длиннее. Зимой, наоборот, он сокращался.
Нам такой порядок кажется странным, а в Вавилоне его, наверно, считали удобным и правильным. Летом в страдную пору, чтобы обеспечить урожай, все равно надо работать больше, поэтому хорошо, что день и час, как бы помогая земледельцу, становятся длиннее.
У вавилонян была еще одна особенность, связанная с системой счета, с их арифметикой. Подобно тому, как мы теперь привыкли в основу счета класть число десять, равное числу пальцев на руках, у вавилонян в основе счета лежало число шестьдесят. Вот почему в счете углов мы часто встречаем числа, кратные шестидесяти, например 360 градусов в окружности, 60 минут в градусе, 60 секунд в минуте угла и т. д. Таким же точно образом число часов (12), на которое разбили день вавилоняне, тоже является простой дробной частью шестидесяти.
В Вавилоне не знали счета десятками и сотнями; там господствовал, как мы знаем, другой и весьма своеобразный порядок, который возник в результате слияния двух народов — шумеров и аккадцев.
Примерно шесть тысяч лет назад в долине рек Тигра и Евфрата жили шумеры. Это был довольно культурный народ. Шумеры умели обрабатывать землю, разводить скот, знали торговлю и ремесла; инструменты делали из железа; изобрели свою письменность, меры веса и начатки календаря.
В четвертом тысячелетии до нашей эры в долину Тигра и Евфрата, уже заселенную шумерами, из Аравии пришли другие племена — аккадцы. Этот народ по уровню развития уступал шумерам.
Воевали аккадцы с шумерами или оба народа стали жить совместно без вражды, — неизвестно. В конце концов шумеры полностью слились с аккадцами. Они образовали один народ, основав могучее и богатое государство — Вавилон.
Шумеры до слияния с аккадцами имели основной мерой веса «мину». На наши меры мина равна приблизительно 1,5 кг. При торговых расчетах шумеры расплачивались вместо монеты куском серебра весом в одну мину. Такой кусок с царским клеймом тоже назывался миной.
У аккадцев мера веса называлась «шекель». Она была примерно в 60 раз меньше мины.
Когда оба народа слились в одно целое, обе меры — и шекель и мина—сохранились на равных правах. Купцы-шумеры охотно меняли мину серебра на 60 шекелей, аккадцы принимали за 60 шекелей одну мину.
Мина в Вавилоне стала выполнять обязанности рубля, а шекель — копейки.
Вавилон вел оживленную торговлю с соседними странами. Он продавал хлеб, шерсть, финиковое масло, а покупал железо, медь, лес, разные строительные материалы. Все эти товары тяжеловесны. Старая мера веса—мина—оказалась маловата. Возникла более крупная мера—талант.
Вавилоняне привыкли считать мину за 60 шекелей, и поэтому талант они сделали в 60 раз больше мины. Подобный порядок значительно упрощает вычисления при всяческих расчетах, так как приходится делить и умножать на одно и то же привычное число.
Такого же единообразия придерживаемся и мы, только у нас десятичная система счисления — мы считаем на десятки, сотни, тысячи, и поэтому тонна у нас в тысячу раз больше килограмма, а килограмм в тысячу раз больше грамма.
В Вавилоне покупали и продавали товар, считая его вес на таланты, мины и шекели, и, рассчитываясь за покупки, тоже платили талантами, минами и шекелями серебра. То есть кусок серебра мог сначала служить гирей, а потом эта гиря превращалась в монету.
И меры веса и денежные единицы в Вавилоне были одинаковые, и, главное, все они были кратны шестидесяти. Ни покупателям, ни продавцам не приходилось иметь дело с числами 70, 80, 90, 100, 110. Эти числа им были не нужны. Наше 71 они произносили как шестьдесят одиннадцать, а 135—дважды шестьдесят пятнадцать. Число шестьдесят у них играло роль нашей сотни или десятка.
Так возникла интересная шестидесятиричная вавилонская система счета. Пока не были изобретены действия над дробными числами, шестидесятиричная система была очень удобной для торговли и вообще в повседневной жизни. Дело в том, что число 60 легко делится без остатка и на 2, и на 3, и на 4, и на 5, и на 6.
Этот порядок вавилоняне перенесли и на счет времени. Как талант состоял из 60 мин, так и час стал состоять из 60 минут.
Впоследствии, когда понадобилась более мелкая мера времени, изобрели секунду, по старый порядок нарушать не стали. Секунду сделали в 60 раз меньше минуты.
Это деление часа на 60 частей было заимствовано у Вавилона всеми народами.
Ученые несколько раз обсуждали, не следует ли отказаться от шестидесятиричного счета времени и для единообразия с метрической системой перейти на более привычный десятичный. Конечно, единый порядок был бы проще и удобнее.
Во время Великой французской революции вместе с введением метрической системы мер предлагали также изменить и счет времени: сутки разделить на 10 часов по 100 минут в часе, а минуту на 100 секунд.
Провести в жизнь это предложение не удалось.
В XIX столетии на международной конференции французские астрономы снова советовали ввести стоминутный час. Их предложение отклонили. Изменить существующий порядок в счете времени — дело почти невыполнимое.
Допустим, мы решили ввести стоминутный час. Что придется для этого сделать?
Прежде всего на часовых заводах переделать все оборудование, изготовить десятки миллионов новых часов с другими механизмами и циферблатами.
Деление часа на 3600 секунд неразрывно связано с градусным измерением и измерением углов.
Все меридианы и параллели земных и звездных карт разделены на градусы, минуты и секунды. Чтобы ввести новый счет, придется отпечатать заново все географические, топографические, морские и звездные карты, переделать все астрономические, геодезические и мореходные инструменты. Затем придется пересоставить все справочники, таблицы, звездные каталоги и описи, математические формулы, в которые входит время; заменить все
Однако не следует думать, что слово «минута» образовалось от слова «мина». Это случайное совпадение. Минута — слово латинское и означает по-русски: «малая», то есть малая часть часа — часец, а секунда — вторая, подразумевая под этим названием вторую малую часть часа.
Меняя значение минуты, нужно будет изменить учебники по физике, геометрии, тригонометрии и многим другим наукам.
Но постепенный переход вполне возможен. Применяются сейчас, например, астрономические и геодезические инструменты с кругами, разделенными по-новому, в десятичной системе.
В отличие от обычной градусной системы, эта система деления называется градовой.
Каждая четверть окружности делится на 100 градов; каждый град — на 100 градовых минут; каждая минута — на 100 секунд. Уже изданы таблицы, позволяющие переводить градусные измерения углов в градовые и обратно.
Вслед за введением десятичной системы отсчета углов, возможно, начнется постепенный переход на десятичную систему исчисления времени.
В будуарах маркиз
Но давайте перейдем к нашим добрым друзьям часам.
Триумф часов начался, когда они спустились с высоких башен и ратуш, вышли из герцогских чертогов и королевских палат. Широкое внедрение часов в быт человека – вот что знаменовало собой настоящую победу приборов для измерения времени. А это требовало высокой техники. Механизмы, позволяющие измерять время, должны были видоизменяться; из громоздких стать удобными по размеру, чтобы их можно было переносить свободно, переставлять с места на место и класть карман. Такая эволюция в часах произошла в течение ряда веков.
Еще в XIV в. появились первые комнатные часы наряду с механизмами на башнях. Но они были редкостью. Часами, сделанными из серебра, владел французский король Филипп Красивый. Комнатные часы, как величайшее сокровище, хранили люди именитые и богатые. Народные массы даже не знали, что такие механизмы существуют в природе. Горожане могли прислушиваться к звону башенных часов или широко раскрывать глаза и пялиться на огромные железные стрелки, вздернутые где-то чересчур уж высоко. А чуть подальше от городов – сосем первобытная жизнь. Люди мерили время по солнцу, вставали с криками петуха.
Войдем во дворец какого-нибудь влиятельного князя или герцога. В одной из башен, на стене, среди старинных кинжалов, пищалей, рапир и лат висят эти часы, — система колес, заключенная открытую с боков, сверху и снизу металлическую раму. Груз, навешенный на канат, тянется все время книзу, и тяжело колышется одна единственная стрелка на циферблате.
В старинных комнатных часах некоторые колеса были нередко таких размеров, что они выступали за раму. Такие колеса изображены в манускрипте «Этики» Аристотеля XV в., хранящемся в Руанской библиотеке во Франции. Мы видим рисунок, изображающий «христианские добродетели», и среди них фигуру «Возрождения». Это женщина, на голове которой громоздятся часы с выступающим сбоку колесом.
Подобные же часы изобразил художник XVI в. Питер Брейгель на одной из гравюр, посвященной той же теме «христианских добродетелей». Женщина, несущая часы с высовывающимся колесом, показана и на стенном ковре, сделанном по рисунку знаменитого голландского художника Ван-Эйка.
Но открытые механизмы скоро портятся – в них проникает пыль, они покрываются ржавчиной от сырости. Часовщики, по приказу своих именитых хозяев, заключают капризные механизмы в ларцы. Ларцы делают из дерева, стекла, хрусталя.
Эти ларцы сравнительно небольших размеров: от 40 до 50 см в высоту.
В XV в., столь замечательном открытиями и изобретениями во всех областях науки и техники, определение времени обогащается интереснейшим усовершенствованием. Оно сулит необычайное развитие механизмам, отсчитывающим быстротечные минуты. Человек придумал новый двигатель для часов – пружину, которая с успехом заменяет неуклюжий груз с канатом. Это тонкая стальная пластинка, свернутая спиралью; она постепенно развертывается в силу своей упругости и двигает колеса часов.
До наших дней не дошло имя этого даровитого человека. История сохранила скудные материалы и о первых пружинных часах. Они были очень примитивны. Достаточно сказать, что регулятором в них, заменявшим тонкий стальной волосок современных часов, служила свиная щетина.
Пружина вошло полновластным хозяином в механизм небольших настольных часов. Им придавались прихотливые формы: сферические часы в форме большого яблока, часы, напоминающие миниатюрную крепость, часы-беседка. Появляются также настольные часы, имеющие форму карманных. Но они огромных размеров. Их диаметр равен 14 см, а весят они более килограмма.
Прошло еще столетие. Настольные часы уже не такая большая редкость. Талантливые мастера ювелирного дела изощряются в своем искусстве. Из их рук выходят часы, сделанные из серебра, золота, покрытые эмалью. Часы украшаются алмазами, геральдическими львами, дельфинами, гирляндами цветов, коронами. Часы в те времена были, разумеется, предметом роскоши, а не широкого домашнего обихода.
В России о комнатных часах узнали лишь в конце XVI в. Император Рудольф подарил их Ивану Грозному. Летописец так описывает это чудо:
«Часы с перечасьем, с людьми и с трубы, и с накры, и с арганы. А как перечасье и часы забьют – и в те поры в трубы и накры, и в вартаны заиграют люди, как живые люди».
С середины XVI века в Европе стали появляться настольные часы в виде круглых коробочек с крышкой.
Но постепенно их вытесняют карманные часы.
В XVII в. входит моду новый тип комнатных часов – стенные. Размер их, конечно, увеличен; двигателем служит спиральная пружина. К украшению стенных часов привлекаются художники и ювелиры; футляры покрываются великолепными восточными лаками, инкрустируются позолоченной бронзой. Стили различных эпох отражались впоследствии на часах – строгие линии античной классики, благородный ритм времен Возрождения, замысловатые завитки и раковины рококо.
С той поры, как Гюйгенс применил к механизмам маятник, появляются каминные часы. Особенно распространились они в XVIII в., украшая дворцы маркизов, кардиналов, придворной знати.
На каминных часах изображались герои древности, греческие боги.
Шли годы, и постепенно стенные и настольные часы переставали быть принадлежностью только будуаров маркиз и дворцов знати. Они становятся доступны широкому кругу людей, превращаются в такие же обиходные вещи, как книга и газета. Мастера уже меньше занимаются украшениями часов – они, главным образом, заботятся о точности и дешевизне.
Как разнообразны комнатные часы в XIX и XX веках! Стенные часы – прямоугольные, круглые, квадратные, часы с боем, с кукушкой, «ходики».
Но действительный триумф часов начался с той поры, как человек впервые положил их в карман.
Карманные часы
О том, когда было положено начало истории карманных часов, нам ничего неизвестно. Может быть, в тот момент, когда их получил французский король Карл V из рук безвестного мастера? То было в XIV в., когда стали только распространяться неуклюжие башенные часы. Миниатюрные, не больше миндалины, часы Карла V были просто редкостной вещью, не имевшей большого значения в истории часового механизма. Да мы ничего и не знаем о механизме этого уникума – историки не оставили о нем никаких сведений.
Один мемуарист рассказывает, что в его время, т. е. к концу XV в., карманные часы величиной с орешек не составляли уже в Европе большого исключения. Он упоминает мастера Мирмесидиса, как одного из искуснейших.
Замечателен и другой мастер этой эпохи – Каровагиус. Он сделал маленький будильник, который звонил каждый час. Этот хитроумный инструмент также стрелял из ружьеца, и с каждым его выстрелом загоралась свеча.
Но подлинным изобретателем карманных часов надо считать Петра Генлейна, слесаря, жившего в старинном немецком городе Нюрнберге. Он применил в своем механизме пружину.
В 1510 г. Генлейн впервые выпустил в продажу свои часы, и слава о талантливом нюренбергском изобретателе распространилась не только в родном его городе, знаменитом производством научных инструментов, но и во всем мире.
Современник Генлейна, ученый Иоанн Коклейн, писал:
«Генлейн, являющийся еще молодым человеком, создает такие творения, что ему отдают дань уважения даже самые ученые математики. Он изготавливает из железа часы, снабженные многими колесами. Эти часы, как бы их ни поворачивали, не имея никакого груза, показывают и отбивают сорок часов, даже если они находятся в кармане».
Носить генлейновские часы в кармане было не совсем удобно. Небольшие по размеру, они все же были несколько громоздки.
И вот сфабрикованные нюренбергским слесарем железные механизмы на шнурке или золотой цепочке представляют собой завидное украшение. Их еще мало, и любой владелец может гордиться ими.
Карманные часы, изготовленные цехом нюренбергских часовщиков, в виде подарка попадают от нюренбергского аббата к знаменитому церковному реформатору Мартину Лютеру. Растроганный Лютер пишет:
«Часы возбудили во мне желание стать учеником ваших мастеров, чтобы быть в состоянии изучить и понять особенности, правила и устройство этих часов, изумительных в своем роде».
Лютер поставил подаренные часы у себя на столе и постоянно любовался ими. Впрочем, для практических целей часы им почти не употреблялись.
Карманные часы приобретают все большую популярность. На них появляется мода. Золотые часы, усыпанные алмазами и рубинами, носят на шее знатные дамы и кавалеры. В XVII и XVIII вв. франты вставляют часы в золотые или серебряные набалдашники своих палок. Но часы в палке встречались и в более отдаленном прошлом. Оказывается, еще в XVI в. архиепископ Кентерберийский, носил трость из индийского бамбука, в рукоятку которой были вделаны крохотные часы.
Мастера часового дела, выполняя заказы влиятельных особ, изощрялись в своем искусстве. Они изготовляли часы все меньших и меньших размеров. Часы уже можно было носить на пальце, вделав их в кольцо. Часы-кольцо герцога Гвидо Убальдо были сработаны из золота и снабжены так называемой репетицией. При нажиме на особую пружинку они издавали мелодичный звон. Подобными же часами обладала жена английского короля Якова – Анна Датская: они были включены в хрустальную оправу и тоже имели репетицию. Это была курьезная репетиция. Маленький молоточек, соединенный с механизмом, легким покалыванием по пальцу королевы напоминал ей, сколько истекло времени.
Мастера делали часы в форме желудя, миндалины, раковины, креста. Это были чудесные изделия, покрытые серебряными и золотыми узорами. Циферблаты этих часов были из позолоченной меди или чеканного серебра. Стрелки нередко покрывались драгоценными камнями.
Циферблат и стрелки. Они тоже имеют свою историю. Слесарь Генлейн и длинный ряд живших после него мастеров изготовляли циферблаты из металла – сначала из железа, потом из меди, серебра и латуни. С 1635 г. металлические циферблаты начинают покрывать эмалью. Изготовленная из легкоплавкого стеклянного сплава глазурь или финифть придает часам более нарядный вид, и под рукой талантливых глазуровщиков они превращаются в произведения подлинного искусства.
На первых часах имелась только одна стрелка. Но уже около 1550 г. появляются часы со второй – минутной стрелкой. Цифры, обозначающие минуты, располагались вокруг пояса часовых чисел. Постепенно количество минутных делений на циферблате уменьшалось и, в конце концов, они вовсе исчезли. Их заменили короткие радиальные черточки, в свою очередь уступавшие место точкам, которые мы видим на современных часах.
Мастера поняли, что для чтения времени вовсе не нужны минутные числа. И сейчас мы определяем время по взаимному расположению стрелок на циферблате.
Секундная стрелка появляется, примерно, с 1760 г., а через 50 лет снабженные ею часы не составляют уже редкости.
Много было и курьезного. Например, немецкий мастер Шнир в 1583 г. сделал книгу из позолоченной меди. Книга имела 113 мм в высоту, 7 см в ширину и 25 мм в толщину. Внутри книги помещался часовой механизм, а циферблат – в стенке переплета, украшенного рельефными розетками. Известна и другая книга, сделанная в XVII в. Одна из стенок ее переплета была из стекла. Не раскрывая книги, можно было видеть циферблат с вертящимися стрелками.
В Россию первые карманные часы проникли в начале XVI в., вскоре после того, как они были изобретены. Их называли «зепными» – от слова «зепи» – карман. В короткое время они стали обычной вещью в царских и боярских палатах. Но в народе они еще долго считались редкостью, непонятной «штукой».
Прошли годы, и часы со всякими фокусами стали изобретать и в России. Из народа выходили способные люди.
Часы из глины, не солнечные, а механические! Такие часы делал в юности ржевский изобретатель Терентий Волосков, охваченный страстью к механике.
Он изобрел чудесные краски, пользовавшиеся мировым признанием через столетие после его смерти. Он создал оригинальный телескоп, с помощью которого наблюдал не только ночные светила, но и солнце. Он наблюдал солнце с таким рвением, что его зрение пострадало, и он потерял один глаз. Но более всего занимался Волосков созданием часов.
Испробовав при изготовлении часов разнообразные материалы, вплоть до дерева и глины, он в дальнейшем отошел от этих детских забав и сал замечательным механиком-практиком, которых всегда было много на Руси.
Посетивший дом Волоскова Ф. Н. Глинка записал свои впечатления:
«Войдя в дом Терентия Ивановича Волоскова, вы поразитесь не блеском пышности, но чрезвычайной простотой и опрятностью. У стены средней комнаты стоят большие часы, имеющие самую простую наружность. Многие советовали нашему художнику украсить оную; он отвечал: «По одеже встречают, по уму провожают: я не хочу пускать пыль в глаза; пусть часы мои заслужат почтение не великолепным нарядом, а внутреннею добротою». Взглянув на часовую доску, вы увидите ее всю, испещренную кругами: это целый месяцеслов, или в уменьшенном виде картина неба. Там движется серебряная луна со всеми ее изъяснениями; там протекает золотое солнце по голубому горизонту, который сжимается и распространяется по мере прибавления и убывания дня.
Захотите ли узнать о настоящем годе, месяце, числе, дне, о том, в каком положении луна или в каком знаке небесного пути находится солнце? Взгляните только на часы и тотчас все это видите!»
Астрономические часы Волоскова автоматически производили трудные вычисления и показывали их результаты. Они представляли своеобразный «сколок мироздания». В них было представлено наглядно в движении все, что происходит в данный момент на небосклоне. Золотое солнце и серебряная луна с ее фазами перемещались, воспроизводя в точности движение и положение этих светил на небе, часы автоматически отсчитывали дни, учитывая и простые, и високосные годы. Для последней цели в механизме часов имелся особенный диск, совершавший полный оборот один раз в четыре года.
При жизни Волоскова его изобретения не увидели света. Его замечательные часы стояли у стены.
В последние годы жизни изобретатель попросил жену завесить часы темным платком.
— Мне грустно на них смотреть, — говорил он. Умер Волосков в безвестности и бедности в 1806 году.
Иван Кулибин в детстве сидел в мучном ряду и помогал отцу. Мальчику это не особенно нравилось. Часто он убегал на колокольню старинной нижегородской церкви, где его внимание привлекали башенные часы. Он подолгу рассматривал их, стараясь разгадать устройство таинственного механизма.
Однажды Кулибин увидел у соседа деревянные часы. Он выпросил их себе и сделал по их образцу такие же, прослыв часовым мастером.
К нему стали носить часы в починку. Мастерская Кулибина состояла исключительно из самодельных инструментов. В Нижнем Новгороде не было токарных станков.
Наибольшую известность получили часы «яичной фигуры», сделанные Кулибиным в 1767 г. В них, «видом и величиною между гусиным и утиным яйцом», показывавших время и отбивавших часы, половины и четверти часа, изобретатель поместил крохотный театр-автомат. На исходе каждого часа раздвигались створчатые двери, открывая «златой чертог», и происходило целое театральное представление.
В полдень часы исполняли гимн, сочиненный самим Кулибиным в честь императрицы. Во второй половине суток часы играли новый стих.
В 1752 г. семнадцатилетнего юношу послали в Москву по какому-то делу.
Приехав туда, он сразу же отправился в часовую мастерскую купить «резальную машину» и токарный станок. С ними Кулибин начал изготовлять часы с кукушкой, а затем перешел к более сложным механизмам.
Среди этих занятий, изучая физику и химию, он открыл состав металла, из которого делались зеркала в телескопе, что дотоле составляло тайну английских мастеров. После этого он сам построил два трехаршинных телескопа, микроскоп, первую в России электрическую машину и часы в виде яйца, с особенно сложным механизмом и музыкой. Со всеми этими механизмами и приборами он был представлен Екатерине II во время ее пребывания в Нижнем Новгороде, и императрица выразила желание видеть Кулибина на службе в Академии наук.
Тогда до каждой мелочи доходили своим умом, или от отца к сыну передавали тайны мастерства, а теперь каждый может прочесть в книге и за работу взяться уже со знанием, а на работе только набить руку или приноравливаться к машине.
После Кулибина славу русских механиков поддерживали многие талантливые мастера часового дела.
Среди них — Яков Лебедев, управлявший часами Спасской башни в Кремле, костромские изобретатели — Красильников, который построил «славный хронометр», и Соболев, который по образцу часового механизма изобрел распиловочную машину.
Отмечен в истории и Василий Лебедев, строивший башенные часы с музыкой и боем, а также отец и сын Пушкаревы. Владимир Михайлович Пушкарев за полвека работы построил и установил более полутораста башенных часов в различных городах.
Часовщиков прошлых столетий неправильно называть часовщиками. Это были настоящие ученые механики, талантливые инженеры, от которых началась вся современная техника машиностроения.
Часы и мельница — вот два механизма, которые являются родоначальниками всех современных станков и машин. Первые инженеры с их постройки начинали и переходили к другим, более сложным механизмам.
Поэтому многие важные машины — прядильные, ткацкие, токарные, сверловочные и другие станки — изобретены именно часовщиками.
Часы служили учителями первых инженеров и механиков.
Спор о начале суток
Народы Вавилона считали: Солнце зашло — сутки кончились. Наступающая ночь уже принадлежит следующим суткам. Такое рассуждение вполне разумно, и оспаривать его трудно.
Народы Египта думали иначе. Солнце взошло — сутки начались. Прошедшая ночь принадлежит прошедшим суткам. И это мнение разумно, против него тоже трудно найти возражение.
Русские же люди в глубокой древности считали по-своему. Они не знали, что такое сутки. День и ночь, свет и тьма казались им несовместимо-противоположными, как белое и черное, как добро и зло. Они даже мысленно не могли представить, что день и ночь можно объединить одним понятием — сутки.
Слова «сутки» в русском языке не существовало, оно возникло только в нынешнем тысячелетии, а раньше летописцы считали ночи и дни в отдельности: «Егда бо чтем лета, то деньми я чтем, а не нощьми с деньми», — сказано в одном старинном сочинении. И действительно, летописцы, повествуя о каком-либо событии, длившемся более суток, писали, что оно продолжалось «2 дни и 3 нощи» или «3 нощи и 4 дни».
День у русских людей начинался очень рано. Вставали ото сна на Руси задолго до рассвета. Таким образом, ночь оказывалась поделенной на две части. Первая половина считалась за прошедшим днем, а вторая примыкала к наступающему.
Так три народа — вавилоняне, египтяне и русские — различно решали вопрос о начале суток. Каждый народ считал по-своему и по-своему был прав. В течение суток есть несколько моментов, которые могут служить их началом — рассвет, восход солнца, полдень, закат, конец сумерек, полночь. Люди пользовались тем из моментов, какой наиболее соответствовал их укладу жизни.
Вавилоняне в далеком прошлом были кочевниками. Кочевники-скотоводы передвигались с пастбища на пастбище главным образом ночью. День у них служил для отдыха, и потому сутки они начинали с вечера.
Египтяне исстари были земледельцами — им ночь ни к чему, — и день начинался у них с утра.
Русские — жители лесных районов — вели весьма сложное хозяйство, занимаясь и земледелием, и скотоводством, и огородничеством, и пчеловодством. Их хозяйство требовало к себе внимания и днем, и ночью. Поэтому ночь они поделили пополам.
Греки, а вслед за ними римляне начинали день с восхода солнца, а один древний народ началом дня считал момент, когда черную нитку можно было отличить от белой.
Такие бытовые определения начала суток постепенно отживали. Солнце в течение года восходит в разное время: летом — раньше, зимой — позже; начало дня получается подвижным, а в пасмурный день, когда солнца нет совсем, начало и конец суток делаются неопределенными, и неизвестно, кончился день или нет.
Решение вопроса с помощью черной и белой нитки тоже не помогало: зоркий человек и ночью может отличить их друг от друга; и должник, обещавший отдать долг к исходу дня, пользуясь светлыми ночами, мог долго дурачить своего соседа, показывая ему нитки — вот черная, а вот белая; день не кончился — подожди еще!
Люди переходили на более точное астрономическое определение начала суток. Это нововведение принадлежит двум астрономам древнего времени—Гиппарху, жившему за 150 лет до нашей эры, и Птолемею, который трудился тремя столетиями позже. Каждый из астрономов дал свое решение: Гиппарх считал более правильным начинать сутки в полночь, а Птолемей — в полдень.
С течением времени все гражданские учреждения и все граждане, кроме астрономов, приняли предложение Гиппарха. Ночью все спят, перемена суток происходит незаметно, и это не вызовет неудобств в общественной жизни.
Астрономы соглашались с этим порядком, но для себя его не ввели. Им ночью спать не приходится, ночью они наблюдают, и очень неприятно, когда в середине работы вдруг «перескакивают» сутки или было «сегодня», а наступило «завтра», вторник пропал — появилась среда. Лишние записи — лишняя путаница.
Почти два тысячелетия со времен Птолемея астрономы придерживались своего порядка и астрономические сутки начинались в полдень, а гражданские сутки — в полночь. Все астрономические обсерватории отставали на половину суток от жизни своих стран.
В 1884 году на международной конференции один из астрономов настаивал, чтобы начало гражданских суток перенести на полдень. Это вызвало ожесточенные споры, и большинство делегатов, представлявших 26 государств, с этим не согласились.
Чересчур неудобно, когда «вчера» и «сегодня» или «сегодня» и «завтра» сойдутся вместе в одном дне! Завтракали во вторник, а в обед уже среда. Очень нелепо!
Сорок лет спустя астрономы решили уступить и перенесли начало своих суток на полночь. С 1 января 1925 года во всех обсерваториях мира начинают счет с полуночи. Конечно, для записи астрономических наблюдений это не очень удобно, но зато было улажено разногласие, длившееся почти два тысячелетия.
Другой спорный вопрос, и тоже о начале суток, был решен после конференции 1884 года, но в этом случае спор шел не о том, когда начинать сутки, а о том, где их начинать.
Поиски начала суток
Долгое время место рождения нового дня было загадкой, необычайно интересовавшей людей. Каждый человек видел, что полдень приходит с востока вместе с солнцем. Оттуда же появляется и полночь. Сутки — дни недели — понедельники, вторники, среды, месяцы и новый год рождаются где-то в восточных странах, скользят по Земле и скрываются на западе.
Но где именно рождается новый день, никто не знал. Не принесли ответа на этот вопрос и мореплаватели, совершавшие походы вокруг земного шара. Наоборот, дело еще более усложнилось, так как и мореплаватели обнаружили, что в пути могут пропадать самым удивительным образом целые сутки.
20 сентября 1519 года Фернан Магеллан на пяти кораблях и с командой в 243 человека отплыл из Испании на запад, чтобы обойти вокруг всего земного шара.
Путешествие длилось почти три года, и было очень тяжелым. В Испанию вернулся только один корабль под командованием капитана дель Кано. От всей экспедиции уцелело 18 матросов и офицеров, совершенно измученных долгим плаванием.
10 июля 1522 года в пятницу корабль дель Кано бросил якорь у родных берегов, и моряки поспешили к своим семьям. Прежде чем сойти на берег, дель Кано записал в корабельном журнале дату прибытия — «9 июля 1522 года, четверг».
Героический подвиг этих мужественных людей и радость возвращения домой были омрачены странным расхождением календарных дат.
— Сегодня четверг, — говорили моряки.
— Нет, вы ошиблись — сегодня пятница, — возражали им жители берега.
— Девятое число!
— Нет, десятое!
О споре узнали священники. Они обвинили моряков в тяжком религиозном преступлении. По мнению священников, моряки ошиблись в счете дней и праздники справляли в будни, а в постные дни ели скоромное.
Моряки клялись, что ошибки не было. Дель Кано показывал корабельный журнал, в котором с обычной для моряков аккуратностью был записан каждый день и все происшествия, случившиеся в пути.
Записи следовали аккуратно и нигде пропусков не было.
Однако одного дня все-таки не хватало. Они прибыли именно в пятницу. Преступление было доказано.
Дабы избегнуть какой-либо более тяжкой кары, моряки поспешили принести покаяние в Севильском соборе. До самой смерти матросы не могли понять, куда же у них пропал один день.
Это стало ясно впоследствии, когда люди убедились, что Земля действительно вращается вокруг своей оси.
Земной шар делает один оборот за 24 часа. Он подставляет солнечным лучам то одно полушарие, то другое. Это вызывает смену дня и ночи. Корабли Магеллана плыли на запад, они как бы уходили от солнца, понемногу опережая его.
Каждый день восход солнца настигал их несколькими минутами позже, чем в предыдущий день. Позже наступал и полдень, и заход солнца. Точных часов моряки Магеллана не имели. Небольшое удлинение дня, вызванное движением на запад, они заметить не могли, а расхождение все накапливалось и накапливалось. К концу плавания оно достигло целых суток и пятница неожиданно превратилась в четверг.
Почему же разница составила как раз целые сутки?
Земной шар вращается с запада на восток, а Магеллан плыл с востока на запад, то есть навстречу вращению Земли. За время его плавания Земля совершила 1024 оборота вокруг оси. Корабль Магеллана, обойдя вокруг земли, тоже совершил один оборот вокруг земной оси, но только в обратном направлении. Поэтому моряки могли насчитать в пути только 1023 суток, то есть на одни сутки меньше, чем люди, остававшиеся в Испании:
1024—1= 1023!
Если бы Магеллан выбрал другой путь и направил корабль не на запад, а на восток, то он двигался бы попутно вращению Земли. Совершив кругосветное путешествие в этом направлении, корабль сделал бы дополнительный оборот вокруг земной оси, но этот оборот прибавился бы к числу оборотов земного шара и увеличил бы время путешествия на одни сутки. В корабельном журнале было бы в этом случае записано 11 июля 1522 года, — суббота вместо пятницы!
Моряки Магеллана испытали много приключений, видели новые страны и народы, посмотрели весь свет, но одного они не видали — того места, где рождается первый час новых суток. На всем пути день сменялся ночью точно так же, как и дома.
Астрономы в те годы уже догадывались, в чем дело, но всем остальным людям было не ясно, откуда же все-таки начинаются сутки. Жители Европы думали, что сутки к ним приходят из Азии. Жители Азии показывали на Америку, а английские поселенцы в Америке возражали:
— Помилуйте, нам хорошо видно, что сутки в Америку приходят из Европы!
И таинственная карусель начиналась сначала.
Встреча «вчера» и «сегодня»
Дело усложнилось еще более, когда люди, наконец, попали в такое место, где из четверга можно было подать руку в пятницу и увидеть вечер вчерашнего дня. Это сделали русские казаки-сибиряки.
Двести десять лет спустя после плавания Магеллана два русских исследователя — Иван Федоров и геодезист Михаил Гвоздев — открыли Америку, но с другой стороны, чем Колумб. Колумб приплыл к ней через Атлантический океан, а русские попали в Америку через Тихий океан.
После первого плавания русские казаки, купцы и промышленники частенько посещали свою сторону Америки, а в 1784 году основали на Аляске первое поселение. Затем русские появились и обосновались в Калифорнии, постепенно обживая тихоокеанское побережье. Тут они встретились с французскими и английскими колонистами, которые тоже вышли на берег Тихого океана, но со своей стороны.
Русские встречались иногда с англичанами и дивились: по русскому счету пятница, а англичане твердят — четверг.
Англичане говорят:
— У нас «сегодня», — а русские головами качают:
— Неправда, у вас только «вчера».
Русские поселенцы на всякий случай справлялись у моряков, приходивших из России, — уж не сбились ли они в самом деле со счета?
— Нет, — отвечали моряки, — счет правильный. У нас на корабле такой же. Это англичане что-то напутали.
А англичане продолжали считать по-своему и не уступали. Они тоже были уверены в своей правоте.
Так они и жили рядом, но в разных числах и разных днях недели. Ходили иногда в гости из сегодняшнего дня во вчерашний и сами же этому удивлялись.
Загадка забавного недоразумения скрыта в том, что русские люди передвигались с запада на восток, то есть по ходу вращения Земли. Обойдя половину окружности земного шара, то есть сделав пол-оборота вокруг земной оси, они опередили европейский счет на половину суток.
Англичане же, наоборот, двигались с востока на запад, то есть навстречу вращению Земли, и, обойдя половину окружности земного шара, потеряли половину суток.
Русские опередили, англичане отстали, а в целом получилась разница в целые сутки. И граница суток, то место, где начинаются одни сутки и кончаются другие, оказалась как раз между ними. Только они этого не понимали.
Лет 120 назад один почтовый чиновник небольшого городка близ Иркутска увлекался описаниями различных путешествий. В одной книге он прочел о том, как русские люди в Америке из сегодняшнего дня во вчерашний ходили в гости. Его это заинтересовало, и он решил выяснить, как это могло получиться.
Вечером любознательный почтмейстер приступил к делу. Он зажег настольную лампу, которая должна была изображать солнце. Рядом поставил глобус и стал рассуждать.
В том месте, где лампа-Солнце светит глобусу-Земле «прямо в лоб», — полдень. Почтмейстер повернул глобус так, чтобы лампа освещала его со стороны Иркутска.
— Теперь в Иркутске полдень! А на обратной стороне Земли полночь.
Почтмейстер заглянул на другую сторону глобуса. Приблизительно напротив Иркутска был город Нью-Йорк. Значит, в Нью-Йорке — полночь!
Солнце восходит на востоке. На Камчатке полдень уже прошел, там вечер, а к западу от Иркутска — в Англии — полдень еще не наступил, — там утро.
На каждом меридиане Земли свое местное время. Это ясно! Теперь попробуем сосчитать, какой же день в Америке.
Когда в Иркутске полдень, то к западу от него будут более ранние утренние часы: в Барнауле примерно 11 часов утра; в Омске— 10, в Уфе — 9, в Москве — 8, в Лондоне — 5. Четвертый, третий, второй час падают на Атлантический океан. В Нью-Йорке полночь, а в Чикаго уже 11 часов ночи вчерашнего дня.
Запомним — в Чикаго «вчера»!
Хорошо, теперь попробуем отсчитывать часы по направлению к Тихому океану. В Иркутске — полдень, В Чите — 1 час пополудни. На Камчатке — 4 часа дня. На Аляске — 7 часов вечера. В Сан-Франциско — 9 часов. В Чикаго — 11 часов… сегодняшнего дня.
Почтмейстер задумался, — получилась какая-то несуразица. Какой же день в Чикаго — сегодняшний или вчерашний?
Почтмейстер думал всю ночь — понять ничего не мог и утром послал телеграмму: «Америка. Чикаго. Почтамт. Начальнику. Прошу сообщить день и час получения этой телеграммы. Иркутск. Почта. Тимофееву»,
В книгу отправленных телеграмм была записана дата: 1 сентября 7 часов утра по местному времени.
К вечеру пришел ответ:
«Ваша телеграмма получена 31 августа в 9 часов 28 минут».
Бедняга-почтмейстер с недоумением смотрел на телеграмму — он послал запрос в сентябре, а ответ пришел из августа. Телеграмма шла назад во времени.
Об этом почтмейстер рассказал некоторым знакомым, те рассказали в городе, и горожане подтрунивали над почтмейстером, который ухитрился найти вчерашний день. И смеялись зря. На земном шаре всегда есть место, где находится вчерашний день.
Если бы почтмейстер догадался подтолкнуть глобус, чтобы он завертелся, — он увидел бы, что полдень и полночь как бы скользят по поверхности земного шара. Полдень всегда находится под Солнцем и безостановочно обегает Землю. Поэтому совершенно бессмысленно искать на Земле место, где начинается день. Он начинается везде. Начало суток движется, обегая Землю.
Земля — вращающийся шар, и какого-либо постоянного места начала суток, вроде трамвайного кольца или конечной станции, на нем не существует, но нам такое место необходимо, оно нужно, чтобы не путаться в счете дней при кругосветных путешествиях и телеграфных переговорах. Эту линию смены дат, место начала суток, место, где сегодняшний полдень должен превращаться в завтрашний, надо было назначить, чтобы избежать путаницы.
Это было сделано на международной конференции в 1884 году.
Конференция была созвана по настоянию Соединенных Штатов Америки. Они больше всего нуждались в упорядочении времени.
Телеграфные линии в Соединенных Штатах строило не государство, а частные лица. Каждый миллионер мог купить полосу земли, проложить по ней железную дорогу и возить пассажиров, грузы, что угодно.
Компании строили железные дороги, которые соединялись на узловых станциях.
При этом миллионер из Нью-Йорка составлял расписание и отправлял поезда по нью-йоркскому времени.
Миллионер из Чикаго не признавал нью-йоркского времени, а отправлял поезда по своим часам из Чикаго. Компания из Сан-Франциско на своих дорогах установила свое, сан-францисское время, вашингтонские дороги имели вашингтонское время.
Пассажир выходил на узловой станции, где пересекалось несколько дорог, и остолбеневал от изумления — перед ним на перроне висело пять часов, и все они показывали совершенно разное время, а какому верить, — неизвестно!
На самом маленьком полустанке, где имелся только один путь, и то висело трое часов: одни показывали местное время, вторые служили для тех, кто ехал на восток, а третьи — для тех, кто ехал на запад.
На узловых станциях было до шести часов. Американцы совершенно запутались. По дорогам могли ездить только сами железнодорожники, привыкшие к путанице, и астрономы, которые по долгу службы хорошо разбирались, где какое время. Все остальные граждане возмущались, негодовали и требовали прекратить ералаш с часами.
В европейских государствах путаницы особой не было. Западноевропейские страны обладают сравнительно небольшими территориями. Разница в местном времени была незначительна и большого неудобства людям не причиняла.
Единственное недоразумение возникало на берегу Боденского озера. Там сходились границы пяти государств: Швейцарии, бывших герцогств Баденского и Вюртембергского, Баварии и Австрии. В каждом государстве было свое время.
Путешественник, объезжая это злополучное озеро, волей-неволей пересекал границы пяти государств и переставал верить и часам, и своим глазам. На каждой станции часы показывали какое-то совершенно неправдоподобное время, которое то скачком прыгало вперед, то пятилось назад.
В юмористических журналах помещали карикатуры и высмеивали неурядицы с часами на берегах этого озера.
В огромной России особого разнобоя в показаниях часов на железных дорогах не было. Правительство распорядилось, чтобы железные дороги и телеграфы придерживались исключительно столичного петербургского времени.
Поэтому на станциях висело по двое часов или у одних часов было два циферблата. На одной стороне часы показывали местное время, а на другом циферблате — петербургское железнодорожное время.
В Москве для опыта были поставлены на вокзале часы с двойными стрелками. Одни стрелки показывали московское время, а другие —петербургское.
Такой двойной счет не очень удобен, но он все же лучше того положения, которое было в США.
Создание часовых поясов
Чтобы устранить неурядицу в США, главный инженер Канадских железных дорог С. Флеминг в 1879 году предложил новый порядок.
Флеминг рекомендовал раз и навсегда установить на земном шаре границу суток, то есть провести линию смены дат, на которой каждую полночь зарождались бы новые сутки, затем установить на Земле границы перемены часов. Весь земной шар от полюса до полюса разделить меридианами, через каждые 15°, на 24 сектора или пояса. В пределах каждого пояса на всей его территории время должно быть совершенно одинаково и все часы должны идти минута в минуту.
На границе часового пояса время меняется сразу на один час. От этого путаница с минутами и местным временем должна окончиться.
Начальным или нулевым меридианом, от которого вести счет часов, принять Гринвичский.
Предложение было очень ценное и важное. Проект С. Флеминга обсуждался в Вашингтоне в 1884 году на международной астрономической конференции, на которой присутствовали представители двадцати шести стран.
Русские ученые энергично отстаивали этот весьма разумный проект. Возражали французы. Им не нравилось, что первенство будет признано за английским Гринвичским меридианом, а не за Парижским. Несмотря на все усилия, французов уговорить не удалось. К единогласному решению не пришли, но, несмотря на это, государства стали вводить новый порядок Первыми ввели его американские железные дороги, в 1892 году — Великобритания, Турция, Румыния и Болгария, в 1893 году — Германия и Италия, в 1894 году — Швейцария. Затем последовали примеру Швейцарии Норвегия, Австрия, Япония, Испания, Португалия. Только в 1911 году поясное время ввела Франция, причем французы называют его все-таки временем Парижского меридиана (только переставленным назад на 9 минут и 21 секунду), умалчивая о том, что это как раз и соответствует гринвичскому времени
В 1918 году издали закон о поясном времени и Соединенные Штаты
А в 1919 году и правительство России установило на своей территории международный порядок. Первыми его ввели моряки, за ними последовали железнодорожники, и с августа 1919 года — вся страна.
Теперь почти во всех странах мира, за малыми исключениями, минутные стрелки на всех часах идут «нога в ногу». Когда на кремлевских курантах в Москве минутная стрелка указывает 15 минут, это значит, что в Париже и Варшаве, Лондоне и Шанхае все минутные стрелки тоже показывают 15 минут, а часовые показывают время своего пояса.
При введении международного поясного счета времени в удобном положении оказался Санкт-Петербург. Он расположен почти в центре своего второго часового пояса. Поэтому когда в 1919 году ввели новый порядок, никто даже не заметил перемены. Часы в Петербурге (тогда Петроград) были переведены всего лишь на 1 минуту и 19 секунд.
Хуже сложилось положение в Москве. Граница часового пояса пересекала западные окраины города, и центр города попадал на территорию третьего пояса.
Разница в часах в пределах одного города крайне неудобна — нельзя же, переходя улицу, переводить свои часы то назад, то вперед. Поэтому граница часового пояса была отодвинута от Москвы на восток так, чтобы и пригороды и Московская область могли пользоваться одним временем.
Остальные границы часовых поясов проведены по берегам больших рек, по границам союзных республик, так чтобы они по возможности не задевали населенных пунктов. Только в малонаселенных пространствах тундры, пустынь и сибирской тайги границы часовых поясов проложены прямыми линиями, точно по меридианам.
Западная граница второго часового пояса проходила по государственной границе СССР.
Самая восточная окраина Советского Союза находилась на восточной границе 12-го часового пояса. Таким образом, огромная территория Советского Союза занимала 11 часовых поясов.
Почти 40 лет границы часовых поясов в СССР не менялись. Но экономика страны существенно изменилась. Возникли новые города, шахты, электростанции, железные дороги. Вокруг железных дорог и рек образовались экономически связанные районы.
Значительно развились экономические связи между отдельными районами. Границы часовых поясов, установленные в 1919 году, перестали соответствовать экономике страны и стали причинять серьезные неудобства. Даже такие небольшие области, как, например, Ивановская, Владимирская, Рязанская, Воронежская делились на две части, и внутри этих областей надо было пользоваться двумя временами, отличающимися на один час.
Красноярский край разделялся на четыре часовых пояса, а Якутия даже на пять.
Введение нового поясного времени решили провести 1 марта 1957 года. В 00 часов по московскому времени по всей стране стрелки часов были поставлены так, чтобы время, которое они показывали, было на столько же больше московского времени, на сколько номер пояса данной территории больше номера пояса Москвы.
Москвичи не заметили этой реформы. В этих городах не пришлось переставлять стрелки. Но зато, например, жители Воронежа, который раньше был во 2-м поясе, а теперь оказался в третьем, передвинули стрелки на 1 час вперед, а жители Благовещенска — на 1 час назад.
Особенно радовались жители Новосибирска. По Оби проходила граница между 5-м и 6-м часовыми поясами. И получилось, что в одном городе было два времени; понятно, что все жители левого берега 1 марта 1957 года с удовольствием переставили свои часы на час вперед: во всем городе стало теперь одинаковое время.
Москвичи в 6 утра еще спят, в это время где-нибудь на Магадане или Анадыре сибиряки, посмеиваясь, пьют вечерний чай и смотрят телевизор; для них день уже прошел.
Московский ночной концерт на Дальнем Востоке слушают в полдень, а пассажиры дальневосточного экспресса Владивосток—Москва по утрам передвигают стрелки часов и ворчат, так как движение поезда на запад оставляет им в сутки только 23 часа, вынуждая просыпаться, завтракать, обедать и ужинать ежедневно часом раньше.
А пассажиры, едущие из Москвы во Владивосток, скучают, так как сутки для них длятся 25 часов.
Линия смены дат
Посреди Берингова пролива между мысом Дежнева и мысом принца Уэльского на Аляске пролегает линия смены дат или граница суток. Для нас, жителей России, на восток от этой линии всегда находится «вчера», а на запад всегда — «сегодня». Только ровно в полночь на одно мгновение на всей земле бывают одни сутки, но это мгновение исчезает, и наступает другой день.
Граница дат начинается у Северного полюса, проходит по Берингову проливу, огибая Чукотку, следует на юг и оканчивается у Южного полюса. Она нарочно проложена по наиболее безлюдным местам Тихого океана. Она обходит острова, чтобы никому из жителей суши не доставлять неприятностей. Ведь жить на границе суток не совсем удобно — в одном доме будет «сегодня», а в другом уже «завтра», как это было, когда русские казаки встречались с английскими колонистами.
Люди, живущие на Чукотке, самыми первыми на всей земле встречают сияние наступающего дня. Они первыми поднимают бокалы в честь Нового года.
А жителям Аляски по ту сторону Берингова пролива приходится ждать целые сутки, пока Новый год доберется до них.
В таком же положении находятся жители островов Фиджи и Самоа.
Для кораблей и самолетов, которые пересекают линию дат, установлены особые правила, чтобы с ними не повторялась история, в которую попали моряки Магеллана.
Если корабль плывет через Тихий океан из Америки в Россию, то капитан срывает с календаря сразу два листка и в записях в журнале пропускает одно число.
Тем, кто хочет дважды отпраздновать свой день рождения или второй раз встретить Новый год, стоит только переплыть Берингов пролив, чтобы их желание осуществилось.
Таким образом, путешествие во вчерашний день не представляет ничего удивительного или невозможного, — для этого достаточно пересечь границу суток.
Восемь похищенных ночей
Теперь уже никого не тревожат вопросы, где и когда начинаются сутки. После установления линии смены дат и перенесения начала суток на полночь это стало ясно. Но перед современными учеными стояла еще одна задача, не решенная до конца древними астрономами,— установить, когда начинается день и кончается ночь.
На такой с виду безобидный вопрос получился несколько странный ответ: день начинается раньше, чем окончится ночь. И этот ответ весьма близок к истине.
Один чудак, не зная, чем себя занять, стал подсчитывать — что длиннее: день или ночь. Продолжительность дня и ночи на каждые сутки указана в отрывных календарях. Складывая эти цифры, можно узнать, сколько часов и минут длятся в году все дни, вместе взятые, и все ночи. Полученный результат изрядно удивил чудака.
Казалось бы, сумма дней должна быть равна сумме ночей. Если летом дни длинные, то зато зимой они короткие. Земной шар поочередно подставляет солнечным лучам то восточное, то западное полушарие, и обе половины суток — светлая и темная — должны быть равны. В календарном году 365 суток, или 8760 часов. Очевидно, на долю светлого времени суток должна достаться половина этого количества, или 4380 часов.
Однако если кто-нибудь вздумает повторить подсчеты чудака, он получит совсем иные цифры. Продолжительность всего светлого времени, например, в течение 1949 года в Москве составила около 4483 часов. На долю же всех ночей осталось только 4277 часов.
206 часов разницы! Сумма дневных часов за год оказывается гораздо больше суммы ночных! Разница составляет восемь суток с лишком!
Значит, если в Москве дни длиннее ночи, то на противоположной стороне земного шара они должны быть короче? Жители Калифорнии или Австралии имеют ночей больше, чем дней? Нет, представьте себе, что и в западном и в южном полушариях сумма дней больше суммы ночей.
Тут есть над чем призадуматься. На земном шаре, очевидно, происходит совершенно таинственное исчезновение ночей, которые каким-то образом превращаются в дни, и солнце, очевидно, поднимается из-за горизонта раньше положенного.
Как это ни странно, но это так. Солнце действительно каждый день встает до срока. Убедиться в такой диковинке можно, заглянув в календарь. Посмотрите, какова продолжительность дня и ночи во время равноденствий. День совсем не равен ночи, а почти на четверть часа длиннее ее.
Причин удивительного неравенства — две. Одна из них состоит в том, что астрономы считают началом дня тот момент, когда из-за горизонта появляется верхний край солнечного диска, а концом дня — полное исчезновение всего солнечного диска, то есть, вычисляя для календарей продолжительность дня, астрономы ведут расчет не по центру солнечного диска, а по его верхнему краю. Когда центр солнечного диска опускается за горизонт, день нельзя считать окончившимся, так как еще светит солнце. Поэтому даже в равноденствие, например у нас, в средней полосе Европы (а на экваторе всегда), день будет длиннее ночи на тот промежуток времени, какой требуется солнечному диску, чтобы скрыться за горизонтом целиком.
Видимый поперечник Солнца в среднем равен 32 угловым минутам и 4 угловым секундам. Расстояние, равное своему видимому поперечнику, Солнце в своем движении по небосводу проходит за 2 минуты и 8 секунд.
Жители экваториальных стран благодаря этому выгадывают ежедневно по 2 минуты и 8 секунд светлого времени. Мы, жители умеренного пояса, выгадываем на этом примерно вдвое больше, потому что солнце у нас поднимается из-за горизонта не прямо вверх, а под некоторым углом.
Второй виновник неравенства дня и ночи — наш воздух, атмосфера, окутывающая земной шар.
Солнечные лучи, проходя из безвоздушного пространства в более плотную среду, то есть в атмосферу, отклоняются от прямого пути, искривляются или, как правильнее говорят, — преломляются.
Это оптическое явление — преломление световых лучей в атмосфере — носит название рефракции. Оно сильнее всего сказывается, когда небесные светила — солнце, луна и звезды — находятся невысоко над горизонтом; световым лучам приходится тогда проделывать большой путь в атмосфере, и они сильнее преломляются.
Когда светило стоит на небе высоко, рефракция ничтожна.
Рефракция сильно искажает форму Солнца при восходе, и оно кажется сплющенным, потому что нижний край Солнца она повышает сильнее, чем верхний. Кроме того, рефракция как бы приподнимает все светила. Она
позволяет нам видеть восходящее солнце, когда в действительности оно находится еще под горизонтом. Мы никогда не можем наблюдать истинного восхода солнца, а только мираж, созданный рефракцией. Истинный восход солнца всегда наступает через несколько минут после кажущегося.
То же самое происходит и вечером. Рефракция задерживает заход солнца на несколько минут, и мы видим солнце над горизонтом, когда оно в действительности уже закатилось.
Рефракция каждый день похищает у ночи в нашу пользу несколько минут утром и столько же вечером. Она удлиняет дни и укорачивает ночи.
В Петербурге, например, 22 декабря день длится всего лишь 5 часов и 53 минуты. Это самый короткий день в году для всех живущих на широте Петербурга. Но если бы не существовало рефракции, он был бы еще короче и длился бы только 5 часов и 31 минуту. Рефракция дарит петербуржцам 22 минуты светлого времени.
В календарях указано время восхода и захода верхнего края Солнца, но не истинное, а наблюденное, то есть уже измененное рефракцией. Вот поэтому в дни равноденствий ночь короче дня и сумма дневных часов за весь год оказывается больше суммы ночных часов.
Если читатель когда-либо внимательно просматривал листки календаря, то он, вероятно, замечал еще некоторые странности, способные поставить человека в тупик. Например, вечер почему-то оказывается длиннее утра.
Изобретение солнца
Что такое полдень, безусловно ясно и понятно каждому. В полдень солнце стоит выше всего над горизонтом. Тень от вертикального шеста ложится по меридиану, и тени от всех предметов в полдень бывают самые короткие. Солнечный полдень — это середина дня, то есть тот момент, который делит день на половины — утреннюю и вечернюю. Половины обязательно должны быть равны между собой, иначе их нельзя называть половинами, а полдень —полуднем.
Проверим, как обстоит дело в действительности. Вот календарь на 2000 год. В нем указано время восхода и захода солнца на каждый день. Посмотрим листок 3 ноября. Там сказано, что в Москве в этот день солнце восходит в 7 часов 38 минут, а заходит в 16 часов 48 минут.
Следовательно, 3 ноября от восхода солнца до полудня, то есть до 12 часов, прошло 4 часа 21 минута, а от полудня до захода солнца — 4 часа 47 минут. Разница составила 26 минут! Почти на полчаса вечер оказался длиннее утра! Вот так половины! Вот так полдень!
Весной случается то же самое, но только вечер оказывается длиннее утра не на 26 минут, а почти на полтора часа.
В чем же дело? Конечно, это не ошибка в вычислениях и не опечатка в календаре. Рефракция здесь так же ни при чем, так как она в одинаковой мере удлиняет и утро и вечер. Это результат тех усовершенствований в счете времени, которые были сделаны для удобства в нашей жизни.
Часы — механизм довольно точный. Они стараются отсчитывать секунды как можно равномернее и добросовестнее. Солнце же движется по небу не вполне равномерно.
Греческие астрономы, которые пользовались только солнечными часами и всячески старались их усовершенствовать, сделали одно весьма важное открытие, изрядно их же удивившее. Они убедились, что солнце в своем годичном движении вовсе не так аккуратно, как это казалось им раньше. Оно в течение года все время изменяет скорость своего движения среди созвездий Зодиака.
Зимой солнце торопится и быстрее переходит от одного знака Зодиака в другой; летом оно становится медлительным и дольше гостит в каждом из летних зодиакальных созвездий. К осени оно снова ускоряет свой бег.
Еще древние ученые подсчитали, что теплая часть года, то есть время от весеннего равноденствия — 21 марта — до осеннего равноденствия — 23 сентября — длится 186 суток, а на долю зимы с осенью остается 179 суток. Год оказывается разделенным на две неравные половины, и разница составляет семь дней.
Загадочная особенность солнца два тысячелетия смущала астрономов. Они не находили удовлетворительного объяснения замеченной неравномерности его годичного движения и высказывали самые различные предположения.
Настоящее научное объяснение этой небесной загадке дали два великих астронома прежних веков — Николай Коперник и Иоганн Кеплер.
Земной шар вращается вокруг оси. Он подставляет солнечным лучам то восточное, то западное полушарие. Вращение Земли создает смену дня и ночи.
Земная ось не вертикальна, она наклонена к плоскости земной орбиты, как наклонен к бумаге карандаш, когда мы им пишем. Наклон земной оси равен 66,5 градусам, и этот наклон всегда — зимой и летом — остается одинаковым. Северный конец земной оси неизменно направлен на определенную точку северного неба. Эта точка в настоящее время постепенно приближается к Полярной звезде. В 2100 году она подойдет к Полярной звезде на кратчайшее расстояние, а затем начнет удаляться от нее.
Совершая путь вокруг Солнца, Земля одно полугодие подставляет солнечным лучам северное полушарие — тогда у нас бывает лето, а на Северном полюсе царит шестимесячный полярный день.
В южном же полушарии в это же время трещат морозы, а на Южном полюсе стоит сплошная полярная ночь.
Во второе полугодие времена года меняются местами. Земной шар подставляет солнечным лучам южное полушарие. В Австралии, Новой Зеландии, в Южной Америке и на юге Африки наступает лето, а в Европе и Северной Америке — зима. У нас, случается, под Новый год зима навалит сугробы, а в Австралии под Новый год ходят без пальто, покупают мороженое, — жарко!
Путь, который описывает Земля возле Солнца, не имеет формы круга. Орбита Земли — эллипс; она овальна, как буква «О».
Солнце находится не в центре эллипса, а в одном из его фокусов, то есть ближе к одной из вершин эллипса.
Скорость движения Земли по орбите не остается зимой и летом одинаковой. Приближаясь к Солнцу, Земля ускоряет свой бег. Примерно 3—4 января земной шар находится на кратчайшем расстоянии от Солнца и мчится, пролетая свыше 30 километров в секунду.
В июне Земля уходит на самую дальнюю часть орбиты, Расстояние до Солнца увеличивается на 5 миллионов километров, а скорость движения падает примерно до 29 километров в секунду. Поэтому-то лето и весна длятся 186 суток, а зима с осенью — только 179 суток. Причина — различная скорость движения Земли по орбите зимой и летом.
Это, конечно, очень приятно нам, жителям северного полушария. Мы выгадываем семь с лишних теплых дней и, кроме того, имеем более теплую зиму, так как в декабре и январе Земля приближается к Солнцу и получает на 6% тепла больше, чем в июне и июле.
Неравномерность движения Солнца доставляла изрядное затруднение и древнегреческим строителям солнечных и водяных часов, и особенно часовщикам XVIII и XIX веков. К этому времени были изобретены часы с маятником, отличавшиеся вполне хорошим ходом. На циферблате появились минутная и секундная стрелки. Развитие хозяйственной жизни научило людей ценить минуты и даже секунды.
Часы становились предметом первой необходимости, и благодаря техническому совершенству они стали показывать время гораздо точнее, чем Солнце. Поэтому их приходилось все время подправлять, чтобы они шли хуже, но зато «в ногу» с Солнцем.
Понятно, что все владельцы часов и часовые мастера восставали против такого порядка; они были недовольны тем, что приходилось придерживаться солнечного времени. Во всей общественной жизни из-за этого чувствовались неудобства.
Начался настоящий бунт часовщиков против Солнца, который окончился их полной победой.
Было решено не подравнивать ход часов по видимому движению Солнца по небосводу, а вести счет по особому, среднесуточному времени.
Постепенно это полезное и совершенно необходимое нововведение было принято повсеместно. Теперь наши часы идут не в соответствии с видимым Солнцем, а по так называемому «среднему Солнцу». Это воображаемое светило движется по небу совершенно равномерно; оно не торопится зимой, не медлит летом и поэтому может служить образцом для всех часов на Земле. Время же, которое показывают солнечные часы, называется «истинным временем».
Такой порядок удобен всем, а то, что полдень перестал совпадать с солнечным полуднем, так этого никто не замечает.
Четыре раза в году — 15 апреля, 14 июня, 1 сентября и 24 декабря—солнечное время совпадает со средним, а потом расхождение между ними увеличивается. Два раза в году — 12 февраля и 3 ноября — разница между средним и солнечным временем достигает наибольшей величины.
12 февраля Солнце отстает от своего воображаемого собрата на 14,5 минут, а 3 ноября оно опережает его на 16,5 минут. Разница между истинным и средним временем называется «уравнением времени».
История волоска и баланса
Время – медленно утекающая материя, и его ничем не ухватить, не задержать. Его можно лишь отслеживать, замечая: вот еще одна минута ушла в небытие. Это делают часы.
Нет на свете ни одного механизма, который мог бы оспаривать у часов их почетное место в жизни человека. Они самый постоянный, самый неразлучный и незаменимый наш спутник.
Этот маленький неустанно тикающий механизм выполняет свой служебный долг с поразительным усердием и трудолюбием. Мы так к нему привыкли, что даже научились не слышать, как он тикает у нас в комнате.
Часы идут безостановочно днем и ночью, зимой и летом — лишь бы не забывали их своевременно заводить. Они год за годом добросовестно отсчитывают секунды, минуты и часы, сравнительно редко хворают и при технически-вежливом, заботливом обращении отличаются примерным долголетием.
Есть часы, которые от отца переходят к сыну, от сына — к внуку и служат трем и больше поколениям одинаково усердно,
Иногда в дополнение к своим прямым обязанностям — показывать время — часы могут услужить и во многом другом. Они способны заменить компас и в солнечный день укажут путнику страны света.
Вдали от родных берегов или в незнакомой местности точные часы всегда готовы помочь путешественнику определить географическую долготу.
Часы, из грозного для лентяев племени будильников, поднимают сонливых с постели, не позволяя им опаздывать в школу или на работу.
Врач, имея часы с секундной стрелкой, даже без термометра узнает температуру больного.
Сапер может поручить часам взорвать мину замедленного действия в назначенное им время, и часы точно выполнят его поручение.
Родные братья обыкновенных часов — такие же часовые механизмы, только без циферблатов — несут разнообразную службу в научно-исследовательских институтах, заводских лабораториях, на метеорологических станциях, на телеграфе и в астрономических обсерваториях.
И хозяйка, поставившая в печь пирог, и сталевар, ведущий скоростную плавку стали, и полководец перед решительным сражением одинаково посматривают на часы. В каждом деле приходится согласовать свои действия со временем.
Часы всегда перед глазами железнодорожника, металлурга, ученого, шофера, летчика, учителя, врача и вообще каждого человека.
Часы помогают поддерживать правильное движение поездов, пароходов, автобусов и других транспортных средств. Они указывают начало и конец занятий в школах, работы на заводах и в учреждениях. Они поторапливают опаздывающих, успокаивают нетерпеливых, позволяют всем и везде приходить и делать порученное дело вовремя. Часы помогают соблюдать распорядок и согласовывать действия и отдельных людей, и огромных заводов, и целых армий во время сражения.
Сколько талантливых людей принимало участие в усовершенствовании часов, пока они не стали такими, какими мы привыкли их видеть сегодня!
Одним из таких мастеров был механик, изобретший особое приспособление для часового механизма – фузею. В часах крупного размера мы находим фузею уже, примерно, с 1509 г.
Как мы знаем, пружина уже применялась в механизмах, служивших двигательной силой. Но неверен, не регулярен был ход карманных часов. Первые пружины не обладали упругостью, одинаковой в течение всего времени их разворачивания. А фузея неизвестного механика обеспечивала постоянную силу упругости пружины.
Фузея, называемая еще улиткообразным ходом, представляла собой массивное колесо, на которое был насажен усеченный конус с винтообразной нарезкой. К основанию фузеи была прикреплена тоненькая небольшая струна, сделанная из кишок животных. Потом ее заменила стальная цепочка.
Заглянем в механизм часов, обогащенных фузеей. Спиральная пружина в них заключена в закрытый барабан. На обоих концах пружины – эластичной, хорошо закаленной и отполированной стальной ленты – имеются отверстия – ушки. Внешний конец пружины зацеплен за крючок, приделанный к внутренней стенке барабана. Если же завести часы, пружина намотается на валик барабана, плотно охватывая его своими витками. Упругая пружина стремится развернуться и тянет свой внешний конец, неподвижно прикрепленный к стенке барабана. Тогда барабан начинает вращаться. Движение барабана передается зубчатому колесу у основания фузеи и от него – уже всей системе часовых колес.
По мере развертывания пружины упругость ее ослабевает. Часы начинают идти неравномерно. И тут приходит на помощь фузея.
При раскручивании пружины цепочка наматывается на вал барабана. При этом, постепенно опускаясь от вершины к основанию улиткообразного конуса, цепочка тянет фузею за все более и более широкую часть ее. Хотя сила упругости пружины ослабляется, однако, плечо рычага (им является радиус сечения конуса), на который действует эта сила, увеличивается. Вот почему, в соответствии с законом механики, сила, приводящая в движение механизм часов, остается всегда неизменной, и часы приобретают равномерный ход.
Нынче мы не найдем фузею в карманных часах – она чересчур громоздка и создает непроизводительное трение в частях механизма. Но для своего времени фузея была очень ценным изобретением. Да и сейчас эта «улитка» является необходимой частью всех морских хронометров.
Итак, уже в XVI в. стальная пружина служила регулятором хода часового механизма.
История не сохранила сведений о том, кто раскрыл секрет получения стали. Но еще египтяне знали, что некоторые сорта железа, опущенные в нагретом состоянии в воду, приобретают закалку и превращаются в сталь.
Жители Индии, арабы, финикийцы и другие древние народы также умели изготавливать закаленную сталь и делать из нее оружие.
Европейские народы издавна открыли способ получения так называемой цементированной стали. От закаленной она отличается различной плотностью своей массы. Закаленная сталь – это сплошь затвердевшее железо. Цементированная же состоит как бы из двух слоев – твердой наружной корки и внутренней массы, сохраняющей мягкость и вязкость, присущие железу. Поэтому изделия из цементированной стали лучше противостоят давлению и трению, менее ломки и хрупки.
Труден и долог был процесс получения цементированной стали. Кусочки ковкого, то есть, безуглеродного, железа вместе с мелко размельченным древесным углем укладывались в каменные сосуды. Затем эти сосуды помещались в доменные печи. Там они оставались 5-6 недель. Когда железо остывало, сосуды разбивались молотками, и металл сортировался по твердости.
Полученная таким образом сталь была неоднородна. Ее снова нагревали в печах и уже после этой повторенной операции перековывали в мечи, рапиры, ножи, латы и другие изделия.
Из этой же стали первые часовщики изготовляли часовые пружины. В XVI, XVII веках и в начале XVIII в. эти пружины были весьма несовершенны. Их основной недостаток заключался в том, что они были слишком мягки, либо слишком хрупки. И только в 1740 г. английский мастер Бенджамен Гентсман совершил технический переворот в производстве пружины.
В поисках лучших сортов стали для часовой пружины, Гентсман открыл способ изготовления литой стали. Он организовал первую сталелитейную фабрику и стал плавить в тигле сварочную сталь. Из нее он и сделал первую часовую пружину, ставшую родоначальницей современной спирали – этой неотъемлемой детали любого часового механизма.
Если фузея отжила свой век, то на смену ей нужно было изобрести регулятор иного типа, который действовал бы подобно верному, научно рассчитанному маятнику. Изобрел этот регулятор англичанин Роберт Гук.
Гук родился в семье пастора, увлекался математикой, физикой и механикой. Работал со знаменитым физиком Бойлем, помогая тому сооружать воздушный насос.
Гук мог одновременно увлекаться множеством научных проблем. Это имело и отрицательную сторону, так как не позволяло ему сосредоточить энергию на каком-либо одном вопросе и довести до конца исследование. Взявшись за один опыт, он вскоре его бросал, заинтересовавшись другим. Иной его соперник на научном поприще осуществлял идею, оставленную Гуком в самом ее зарождении. Нервный, вспыльчивый, самолюбивый, он всю жизнь спорил, возмущался, доказывал свои права, свой приоритет. В ученых спорах он доходил до крайностей, стараясь очернить своих противников перед лицом всего научного мира.
Например, когда Ньютон открыл закон всемирного тяготения, Гук обвинил его в присвоении им его, Гука, идеи.
Бесспорно, Гук занимал видное место в науке. Он открыл постоянство температуры таяния льда и кипения воды, определил по пятнам на поверхности Юпитера и Марса скорость ращения этих планет вокруг своих осей, изобрел оптический телеграф, сделал много других открытий в оптике.
Над регулятором для карманных часов – балансом – Гук работал два года. Но он долго ничего не хотел опубликовывать о своем изобретении, хотя по его указаниям лондонский часовой мастер и сделал часы с балансом для Карла II. В 1675 г. Гюйгенс сообщил о балансе как о своем изобретении. И, действительно, годом раньше он демонстрировал часы, сделанные по его заказу парижским часовщиком.
Верный своей системе защиты и нападения, Гук набросился на Гюйгенса, уличая его в плагиате. Гюйгенс охотно уступил Гуку пальму первенства, хотя ни для кого ни было секретом, что они оба одновременно изобрели баланс.
Что же представляет собой этот самый баланс?
Маленькое маховое колесико, сделанное из латуни. Оно вращается на своей оси попеременно то вправо, то влево, благодаря особой спиральной, достаточно длинной пружинке, называемой «волоском». Один конец волоска прикреплен к оси баланса, другой – с особой стойке. Когда баланс выведен из состояния покоя, упругий волосок придает ему колебательные движения, подобно движениям, который совершает подвесной маятник под действием силы тяжести.
В обычных карманных часах волосок образует ряд завитков, расположенных горизонтально в одной плоскости. В более точных часах-хронометрах завитки располагаются вертикально, образуя винтообразную линию. Такая цилиндрически закругленная спираль дает более правильные колебания.
Часовщики пытались разрешить вопрос – можно ли так устроить спиральную пружину, чтобы период ее колебаний не зависел от величины размаха баланса. Иными словами, нужно было добиться изохронности колебаний волоска. Это было достигнуто французским часовщиком Пьером Леруа, установившим следующее правило: «Для всякой спирали достаточных размеров можно найти такую длину, чтобы все колебания с большим и малым размахом были вполне изохронны, то есть, завершались в один и тот же период времени».
Практические выводы Леруа были позже подкреплены теоретическими расчетами.
Пьер Леруа был сыном главного часового мастера Парижа – Жюльена Леруа, которого очень ценила французская Академия наук. Академик Сорен, докладывая об одном из изобретений Жюльена Леруа, заявил:
«Руководимый светом геометрии, он проник во все закоулки своего искусства и с точнейшей теорией соединил искуснейшую работу рук».
Жюльен Леруа совершил открытия в области компенсации регуляторов часов, улучшил различные системы спусков.
Старший его сын Пьер не отстал от талантливого отца: он не только дал правила изохронности спиралей, — ему принадлежаит немало и других открытий в часовом деле. Свою теорию часового искусства Пьер Леруа развил в несколько небольших по объему, но ценных трудах.
Над усовершенствованием баланса работал не только Пьер Леруа, но и ряд других мастеров. Знаменитый часовщик Авраам Луи Бреге (1747-1823) изобрел волосок особой формы, названный «спиралью Бреге».
Усовершенствовалось и самое колесо баланса. На него стали насаживать два грузика. Благодаря им усилилась инерция движения баланса. Его колебания стали более правильными. Кроме того, грузики устраняют вредное действие на часы внешних толчков.
Ученым часовщикам пришлось задуматься еще над одним важным обстоятельством. Баланс, как и любое другое физическое тело, испытывает влияние температуры. Изменения температуры сказываются не только на длине волоска, но и на его упругости. Англичанин Джон Гаррисон первый придумал компенсацию для баланса подобно тому, как она была использована в маятнике. Гаррисон спаивал концы спиральной пружинки из двух металлов с разным коэффициентом расширения. Благодаря этому приспособлению при увеличении температуры уменьшалась длина спирали. Но в то же время нарушалась изохронность колебаний баланса. Это чрезвычайно важное обстоятельство, так как число колебаний баланса очень велико – обычно пять в секунду или 18 000 в час. В некоторых же современных специальных приборах баланс совершает еще больше колебаний.
Допустим, что при той же скорости баланс делает не колебательные движения, а вращается в одну сторону, как обыкновенное колесо. Тогда при размере в 18 мм колесико баланса пробежит за сутки 36 км, а за три года совершит путешествие вокруг земного шара, проделав путь в 40 000 км. При таком «пути» малейшее нарушение изохронности колебаний могло бы привести к большим ошибкам в показаниях часов.
Английский часовщик Дент определил, что при повышении температуры часы будут отставать, будь баланс стеклянным или металлическим.
Заслуга Пьера Леруа в том, что он разрешил трудную задачу компенсации баланса. Он предложил устроить колесико баланса не сплошным, а из двух дуг, спаяв каждую из них из двух полосок различных металлов. Внешняя полоска – из латуни, имеющей меньший коэффициент расширения, а внутренняя – из стали, обладающей большим коэффициентом расширения. Поперечник баланса – латунный.
На каждой дуге, на расстоянии около трети ее длины от свободного конца, насажено по грузику. При повышении температуры латунная полоска расширяется внутрь и увлекает грузик ближе к оси баланса. Благодаря этому инерция движения баланса ослабевает, а изохронность его колебаний не нарушается.
Так, в итоге упорных научных исканий, опытов, вычислений, неоднократных проверок на практике удалось достигнуть изохронности колебаний баланса.
Но баланс – не самоцель. Он – регулятор всего часового механизма. А для этого он должен быть связан со всей системой колес и прежде всего – с храповым или спусковым колесом.
Как и в маятниковых часах, связь баланса с храповым колесом осуществляется при помощи спуска или, как говорят часовщики, «хода».
Путешествие хронометра Гаррисона
Сложно и трудно искусство кораблевождения! В открытом море судно подстерегают и бури, и опасные подводные течения, и мели, и рифы. Водитель корабля должен отчетливо знать море, ориентируясь в нем по своей навигационной карте. Плох тот капитан, который не может точно определить в каждый момент, — где находится судно, далеко ли, близко ли от берега, и в какую сторону, на юг ли, на север, на восток или на запад нужно держать курс.
А ведь в течение веков так все и происходило. Капитан терял ориентировку, лишь отдалившись от берега. Корабль ожидали всяки беды. Не всегда его могли спасти морская карта и компас. Пусть на карте указаны меридианы и параллели и опасные для судна места. Что пользы? Нужно ведь в точности знать, на какой долготе находится в данный момент корабль с его ценным грузом, с командой и пассажирами.
Широта и долгота – географические координаты, опеределяющие положение точки на земной поверхности. Географическая долгота – это угол между плоскостью меридиана, проходящего через данную точку, и плоскостью начала меридиана. Долготы от 0 до 180° к востоку от начала меридиана называют восточными, к западу – западными.
Как определить долготу в открытом море? Над этим вопросом много думали не только мореплаватели, капитаны, но и ученые. Росла мировая торговля, различные материки и части света связывались между собой. Корабли выходили в океан, огибали беоега Африки и Азии, связывая Европу с новыми землями, с Америкой, с богатой Индией, с далеким Китаем.
Правительства стран, ведущих морскую торговлю, назначали громадные премии тем ученым и изобретателям, которые найдут способ определить в море долготу. Испанский король Филипп III сулил большое вознаграждение. Генеральные штаты Голландии назначили премию в 30 тысяч флоринов. В 1714 г. парламент Англии, ставшей в начале XVIII в. первой мировой морской державой, создал по этому вопросу специальную комиссию. Ей поручалось изучить проблему определения долготы. В эту комиссию вошли выдающиеся ученые – Ньютон, Самуил Кларк, Уистон. Ньютон составил для парламента доклад, где изложил различные способы нахождения долготы в море и связанные с этим трудности.
В том же году английский парламент единогласно утвердил закон, определивший огромное вознаграждение в 10, 15 и 20 тысяч фунтов стерлингов ученым, решившим задачу, волновавшую торговый, промышленный и ученый мир.
В чем же заключалась трудность определения долготы? Вращаясь вокруг своей оси, Земля совершает полный оборот в 360 градусов за 24 часа. В течение одного часа любая точка земной поверхности проходит 1/24 часть окружности, или 15 градусов. Нетрудно отсюда установить, что та или другая точка земного шара проходи путь в 1 градус за 4 минуты. Это число получится, если мы разделим час на 15.
Разное время показывают часы в различных точках земного шара. В данный момент в одних странах, городах, деревнях – ночь, в других – день. Все зависит от того, на какой высоте солнце.
Допустим, что корабль, совершая свой путь параллельно экватору, прошел с востока на запад расстояние, равное одному градусу. Тогда имеющиеся на корабле часы уйдут вперед на 4 минуты. По мере дальнейшего движения корабля ошибка в часах будет все больше и больше увеличиваться. Ясно, что при помощи таких часов нельзя определять долготу море.
Нужны были особые часы, которые в любой точке океана точно показывали бы время, наблюдаемое сейчас в порту, откуда вышел корабль. Зная долготу, на которой расположен порт, легко было бы определить долготу места, где находится корабль в данное время дня и ночи.
Честь изобретения таких часов принадлежит англичанину Джону Гаррисону.
В 1725 г. Гаррисон изобретает компенсацию маятника. Благодаря системе компенсации Гаррисон добился того, что его часы за месяц давали ошибку лишь в одну секунду. Это уже была большая точность.
А в 1735 г. ученые подписали любопытный документ. В нем они засвидетельствовали три важных факта. Первый, — что Гаррисон изобрел и построил инструмент для измерения времени на море. Второй, — что принципы конструирования этих часов позволяют точно определить долготу. И, наконец, третий факт, — что этот ценный инструмент необходимо подвергнуть испытанию на практике.
В мае 1736 г. военный корабль отправился к берегам Португалии, в порт Лиссабон. На этом корабле были установлены новые часы Гаррисона. За ними внимательно следил капитан корабля Роджер Уильс. По возвращении на родину, капитан письменно заверил ученый мир, что гаррисоновские часы прекрасно работают. Ошибка в полтора градуса, замеченная при входе корабля в пролив Ла-Манш, произошла по вине его, Уильса: он не совсем правильно произвел вычисления.
Гаррисон, ободренный успехом, приступил к конструированию вторых часов. Снова испытание. Оно показывает, что часы вполне пригодны для определения долготы. Они удовлетворяют требованиям парламентского закона.
В 1741 г. Гаррисон конструирует третий инструмент для определения долготы. По размерам он уже меньше первых двух, но более совершенен.
А через 17 лет Гаррисон демонстрирует четвертые часы. Их решают испробовать в плавании. В 1761 г. корабль «Дептфорд», подняв паруса, отплыл от гавани в Портсмуте. Он держал курс на Ямайку. На корабле находился и сын изобретателя. Отец поручил ему в пути наблюдать за часами.
С момента отплытия от берегов Англии прошло 18 дней. Ветер трепал паруса «Дептфорда», бороздившего океанские воды. Капитан волновался. По мнению корабельного лоцмана, судно должно было находиться на 13°19¢. Разница в полтора градуса! Это большая ошибка! Капитан ругался. Он готов был признать инструмент Гаррисона никчемной вещью. Но сын изобретателя хладнокровно заявил:
— Если остров Портланд правильно показан на карте, то, я уверен, через день мы увидим его.
Капитан колебался. Однако он решил вести корабль, не меняя курса. С нетерпением все ждали наступления следующего дня. Капитан зорко всматривался в даль, крутя в руках подзорную трубу. В семь утра по кораблю разнесся радостный крик:
— Портланд!
Корабль приближался к острову. Часы не подвели. Это было спасением для всех людей, находившихся на судне. Не доверившись гаррисоновскому инструменту, капитан направил бы корабль по иному курсу, остров бы остался в стороне, и команда лишилась бы необходимых продуктов.
Часы Гаррисона добрым словом поминали и весь остальной рейс. Лишь благодаря этому тонкому механизму удалось правильно определить местонахождение острова Дезирад и ряд других остроов, встречавшихся до самой Ямайки.
Наконец, корабль прибыл в Порт-Рояль. Решили не земле устроить генеральную проверку корабельным часам. На долготе Пале-Рояля часы должны были показывать 5 часов 2 минуты и 51 секунду по портсмутскому времени. Это было определено по наблюдениям за прохождением планеты Меркурий в 1743 г. По прибытии в Пале-Рояль гаррисоновские часы показали 5 часов 2 минуты и 46 секунд. Ошибка лишь в 5 секунд! За 81 день плавания!
Через 161 день «Дертфорд», отплывший обратно в Европу, прибыл в Портсмут. Снова проверили часы. И оказалось, что за такой продолжительный срок ошибка в показаниях времени не превысила нескольких секунд.
Это была крупнейшая победа человека над временем!
Тогда хронометр Гаррисона был верхом совершенства. Он давал ошибку лишь в несколько секунд. Его компенсированный маятник устранял вредное действие температуры. Хронометр отлично противостоял качке корабля на бурных волнах океана.
Но скоро и эта относительная точность показания времени перестала удовлетворять ученых и капитанов. Физики, механики, лучшие часовщики Англии, Франции, Германии и других стран совершенствуют механизм хронометра. Они получают изумительные результаты. И вот нынешний хронометр дает уже ошибку в каких-нибудь восемь тысячных долей секунды за одни сутки!
В хронометрах, от которых требуют максимальной точности, применяется «добавочная» компенсация, изобретенная Эйфе. Баланс состоит из двух основных дуг и двух добавочных, расположенных параллельно первым. Если температура повышается, основные дуги сгибаются и давят на добавочные. Тогда грузики, насаженные на добавочные дуги, приближаются к центру баланса и этим достигается компенсация хронометра.
Хорошие хронометрические часы имеют свой паспорт. Его выдают обсерватории после тщательной проверки этого инструмента.
Точность хода
Как и в старину, часовые фирмы продолжают иногда выпускать диковинные часы необычайного вида, формы и устройства. Существуют, например, часы, у которых с виду совсем нет механизма. У них прозрачный циферблат и такая же прозрачная задняя крышка. Часы походят на маленькую стеклянную коробочку с металлическим ободком. Сквозь коробочку можно смотреть, как через очковое стекло. Только стрелки чуть-чуть мешают. Стрелки укреплены в центре прозрачного циферблата и двигаются, показывая время так же хорошо, как и обычные карманные часы
Такие часы не более как забавная диковинка. Их механизм искусно спрятан в ободке, а движение стрелкам передается посредством прозрачных пластмассовых шестерен.
Существуют также часы без заводной головки. Их не надо заводить, так как они заводятся сами собой. Внутри «вечных» часов скрыта плоская металлическая наглухо запаянная коробочка, такая же, как у барометра — анероида.
Когда атмосферное давление повышается, то донышко коробочки, сделанное из волнистого металла, прогибается внутрь и тянет за собой рычажок. Рычажок соединен с маленьким храповым колесом, которое, в свою очередь поворачивает барабан и закручивает пружину.
Каждое, даже очень незначительное изменение атмосферного давления приводит в действие заводной механизм — и часы идут без участия человека до тех пор, пока не сломаются.
Подобного же типа часы без заводной головки бывают и другого устройства. Внутри их механизма укреплен небольшой, но увесистый грузик. От каждого движения рукой, от каждого шага хозяина часов грузик начинает раскачиваться вверх и вниз. Его движения при помощи рычажка передаются на храповик, который закручивает пружину. Так как человек почти целый день бывает в движении, то часы непрерывно заводятся, и их пружина всегда находится в сжатом состоянии.
Ложась спать, часы можно положить на столик, они будут идти, так как завода хватает почти на сутки. Утром, как только часы попадут в карман или на руку, они сразу же начинают заводиться и запасать энергию на ночь.
Часов-диковинок разного типа существует очень много. Однако, некоторые усовершенствования в них сделаны ради удобств, некоторые — ради рекламы или забавы. Они не представляют собой серьезно измененного или улучшенного часового механизма. Инженеры точной механики стремятся усовершенствовать часовой механизм так, чтобы добиться от него долговечности, хода.
Оси шестеренок изготавливают теперь из особо прочной стали, а концы осей опирают на подшипники, выточенные из драгоценных камней, главным образом рубинов.
Рубины, природные и искусственные, отличаются стойкостью и очень медленно снашиваются от трения.
В зависимости от качества часов, камней бывает либо девять, либо пятнадцать. Большее количество рубинов ставят только в самые лучшие хронометры.
Главным врагом всяких часов, если не считать небрежности владельцев, является изменение температуры.
От нагревания тела расширяются. Летом, когда тепло, маятники удлиняются — и часы идут медленнее. Зимой, наоборот, маятники становятся короче — и часы спешат.
Ход комнатных часов зависит от того, тепло в квартире или нет. Это, конечно, неудобно.
Чтобы ослабить вредное влияние температурных колебаний, маятники стали делать составными или укреплять в них обыкновенный термометр. В некоторых домах сохранились еще старинные часы с термометром. От повышения температуры маятник удлиняется и его центр тяжести опускается. У термометра же, наоборот, ртуть в трубочке от нагревания ползет вверх и центр тяжести поднимается. У маятника, спаренного с термометром, общий центр тяжести остается почти неизменным и вредное влияние изменений температуры парализуется.
Сейчас от таких маятников отказались, — они дороги и излишне сложны.
Для маятников изобрели особый сплав — инвар. Он состоит из 35,7% никеля и 64,3% железа. Инвар почти не расширяется под влиянием тепла. А чтобы обезвредить то ничтожное расширение от нагревания, какое все-таки имеется у него, придумано несколько различных приспособлений. Например, на стержень маятника надевают трубку. Эта трубка нижним концом опирается на гайку, которой оканчивается стержень маятника. К верхнему же концу этой трубки прикрепляется диск маятника.
Металл, из которого сделана трубка, а также и ее длина, подобраны с определенным расчетом: насколько удлиняется при повышении температуры инварный стержень маятника, настолько же удлиняется и трубка. Диск маятника, укрепленный на верхнем конце трубки, благодаря этому не меняет своего положения.
Кроме того, точные часы одевают в рубашку из материала, плохо пропускающего тепло, и содержат в помещениях с постоянной температурой.
Было замечено также, что и погода нарушает ход часов. Когда стоят ясные, тихие дни, часы отстают, а в пасмурную погоду и особенно перед бурей — начинают спешить.
Причина этих «капризов» маятника — изменение атмосферного давления. При хорошей погоде атмосферное давление высокое, воздух более плотен, и маятнику труднее его рассекать. Когда атмосферное давление падает — перед ненастьем или перед бурей, то более разреженный воздух не так мешает маятнику. Он начинает раскачиваться быстрее, и часы уходят вперед.
Чтобы избавить маятник от помех со стороны атмосферного давления, точные часы пришлось поместить под стеклянный футляр. Из этого футляра откачивают воздух, и маятник с термометром, и часы содержат под неизменным давлением.
Точные часы — прибор необычайно чуткий ко всяким толчкам. Достаточно проехать поблизости трамваю или грузовику, и часы уже отзываются на сотрясение. Астрономические часы пришлось переселить из надземных помещений в подземелье. Их стали устанавливать в подвалах на массивных фундаментах, всячески оберегая от случайных потрясений. В Пулкове это было сделано еще в 1861 году.
Но, к огорчению ученых, самые тщательные предосторожности, самый бдительный уход не спасали астрономов от ошибок часов. Где-то скрывался мелкий и хитрый воришка, который, то подталкивая маятник, то притормаживая его, постепенно похищал сотые доли секунды.
Конструкторы понимали, что создать идеальные, совершенно безупречные часы невозможно. Они все равно будут ошибаться.
Но это не страшно! Пусть ошибаются! Не беда, если часы будут спешить или отставать на несколько сотых долей секунды в сутки. Пусть даже эта ошибка накапливается, она не опасна, если будет известна. Известную ошибку всегда можно учесть при вычислениях и таким образом обезвредить.
Опасны ошибки неизвестные, незамеченные. Они действительно, как мелкие воришки, «по копейке», могут растащить многое.
Строители точных часов стремились создать такой механизм, который ошибался бы всегда на одну и ту же величину. Погрешность часов должна быть постоянной.
Открытие Бомарше
Давайте заглянем в прошлое, когда еще не было ни заводов, ни фабрик, а существовали лишь ремесленные мастерские.
В часовых мастерских, оборудованных примитивно, работники пользовались огромными валами и неуклюжими колесами, они создавали тяжелые механизмы, часозвоны, куранты с пудовыми гирями, со скрежещущими цепями, с громыхающими зубчатками. Тут же тонкое филигранное мастерство: делались миниатюрные, изящные, драгоценные часы для именитого заказчика.
Кто они, эти средневековые мастера? Это даже не специалисты часового дела, это буквально мастера на все руки. Они и слесари, и механики, и кузнецы, и столяры. И в дополнение ко всем другим специальностям – занимаются часовым ремеслом.
Среди часовщиков далекой от нас эпохи мы встречаем поэтов, художников, даже музыкантов. В одной из хроник XIV в. рассказывается, как некий деревенский музыкант за прекрасную игру на своем инструменте прослыл «королем скрипачей». И этот виртуоз, мастер чудесных звуков, в 1359 г. изготовил часы.
Не подчиненные никаким правилам, не связанные никакими корпоративными и цеховыми уставами, часовые мастера работали каждый на свой лад. В 1544 г. семь парижских мастеров, избравших своей специальностью часы, обратились к королю с петицией. Они писали, что для пользы общества должны работать люди, в совершенстве владеющие часовым искусством, обязаны изготовлять механизмы из хороших материалов, не допускать никаких злоупотреблений и небрежностей. Королевским приказом был утвержден первый устав цеха часовщиков.
Получив звание мастера и известные привилегии, часовщики старались улучшить качество своих изделий. Каждого из них уже знало окрестное население, они имели постоянную клиентуру. На своем изделии часовщик мог ставить свою марку и имя.
В 1606 г. король Генрих IV присвоил нескольким мастерам звание «часовщиков двора». Они вошли свиту короля, им было разрешено сопровождать повелителя в его путешествиях. Потом у придворных часовщиков это звание отняли и они стали называться камердинерами его величества. Их обязанностью было проверять, заводить и чинить все часы во дворце.
Среди придворных часовщиков был и знаменитый писатель Пьер-Огюстен Бомарше, автор бессмертных комедий – «Севильский цирюльник» и «Свадьба Фигаро».
Он с раннего детства изучал часовое ремесло, и в 21 год придумал новый анкерный ход. Обрадованный своим изобретением, Бомарше поведал о нем знаменитому в то время часовщику Лепоту. Монументальные башенные часы в королевских дворцах – в Люксембургском, Пале-Рояле, Бельвю – все это замечательные создания Лепота. Он составил трактат о часовом искусстве.
К нему-то и пришел молодой Бомарше и раскрыл под строжайшим секретом свое изобретение. Каково же было изумление Пьера-Огюстена, когда вскоре в газете он прочел объявление об изобретении нового анкерного хода! Под объявлением стояла подпись Лепота.
Описание механизма, приведенное в газете, не оставляло у Бомарше никаких сомнений в том, что старик воспользовался его открытием. Было совершенно ясно, что речь идет об анкерном спуске, особенностью которого является конструкция зубьев виде запятых.
Слава Лепота, казалось, служила ему надежной защитой от всяких подозрений в плагиате. Но он ошибся; старик не знал характера Бомарше, человека энергичного, смелого, настойчивого.
Бомарше поместил в газете письмо, в котором обвинил Лепота в краже его изобретения. Тогда Лепот достал фальшивое свидетельство трех монахов, членов ордена иезуитов.
Спор двух часовщиков получил широкую огласку. О нем стало известно при королевском дворе. Эксперты Академии наук, рассмотрев дело, решили спор в пользу Бомарше. Парижская знать завалила его заказами, а король присвоил звание придворного часовщика.
Бомарше поместил в газете остроумную рекламу. Он объявил, что умеет делать такие плоские часы, каких до сих пор никто не делал. Для пущей важности Бомарше сообщал всем, что первый экземпляр его замечательных часов носит сам Людовик XV.
Тщеславный Бомарше шел на все. Он подарил королевской фаворитке, знаменитой мадам Помпадур, микроскопические часики, вделанные в кольцо. Мадам Помпадур эти часики носила на пальце и заводила их кончиком своего ногтя, вращая особый ободок вокруг циферблата.
Часы-перстень вызвали изумление и восторги придворных. Сам король заказал такие же часы для себя. А для королевской дочери Бомарше смастерил часы-перстень с двумя стеклышками: часовые стрелки можно было видеть со всех сторон.
Честолюбивый Бомарше решил подняться на высшие ступени придворной лестницы. Его уже не удовлетворяло звание придворного часовщика. Правдами и неправдами он добивался других чинов и отличий. Он стал контролером на королевской кухне – то был особый знак монаршей милости. Потом он превратился в учителя музыки и обучал принцесс игре на арфе.
До середины XVIII в. Стоило нажать пружину, и механизм вызванивал часы, минуты и секунды, что было особенно удобно ночью. В старых часах с репетицией были колокольчики. Хотя маленькие, они занимали все же много места, и поэтому часы были громоздки. Бреге заменил колокольчики специальной проволокой, которая звенела.
Часы Бреге получили широкое распространение и в России. Их называли брегетами. О них упоминается в пушкинском романе:
Онегин едет на бульвар
И там гуляет на просторе,
Пока недремлющий брегет
Не прозвонит ему обед.
При Петре I в. здесь еще не было заводского производства часов, существовали лишь кустарные мастерские. Они выпускали дешевые, грубо сколоченные стенные часы, известные в народе под названием «ходунцов», или «екальщиков». Главным центром часового производства было село Шарапово в Звенигородском уезде Московской губернии.
В России, правда, были сборочные мастерские – в Одессе, Харькове – где собирались части, привозимые из-за границы. В Москве и Петербурге существовали солидные фирмы, вроде Буре, Мозера и «Омега». Но и они не производили, а только собирали часы.
В 1929 г. советское правительство приобрело в США два часовых завода. Заводское оборудование разобрали. В ящики уложили детали, станки и запасы сырья. Завод совершил рейс по океану и, перегруженный с парохода в железнодорожные вагоны, пропутешествовал в Москву.
В рабочем районе столицы, на Таганке, там, где теперь улица Марксистская, стояла гильзовая фабрика «Красная заря», бывшая Катыка. На территорию этой фабрики привезли ящики с разобранными станками и тончайшими инструментами. Здесь закупленное в Америке оборудование вновь смонтировали под руководством 25 американских специалистов. Станки разместили в новом корпусе, построенном для часового завода в течение года.
В механическом цеху проходили выучку люди, не имевшие до того никакого представления о часовом мастерстве. Где можно было, набирали часовщиков. Нехватку пополняли рабочими всяких иных специальностей. В октябре 1930 г. фасад корпуса с огромными окнами украсила вывеска: ПЕРВЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЧАСОВОЙ ЗАВОД.
Россия стала выпускать свои собственные карманные часы.
А часовой завод и теперь находится на том же месте, только теперь это – большое современное предприятие, со многими специалистами, лабораториями, своими разработками.
Системы измерения времени
При любом устройстве часы состоят из трех существенных частей. Во-первых, они имеют — источник колебаний, большей частью в виде маятника или спирали; период колебаний дает меру времени. Но колебания неизбежно должны постепенно затухать вследствие сопротивления трения, если не будет подводиться все время новая энергия движения. Поэтому второй существенной составной частью часов является источник энергии, который накопляет энергию либо в виде упругой энергии напряженной пружины, либо в виде потенциальной энергии поднятой гири; в новых конструкциях применяется электрическая батарея. Третьей и главной частью является аппарат, который доставляет эту энергию источнику колебаний; он должен это сделать так, чтобы не нарушать период колебаний, и при этом источник колебаний сам должен определять моменты времени, когда требуется доставка энергии. В этом и заключается сущность обратной связи, которая впервые появилась в часах Гюйгенса как с маятником, так и со спиралью. Но при всех конструкциях необходимо время от времени снова подводить энергию. Однако это вмешательство в принципе не мешает ходу часов. Таким образом, можно сказать, что подобные часы в основном измеряют время непрерывно.
Конечно, техника часов все совершенствовалась. Требования точности, которым сегодня удовлетворяют каждые более или менее хорошие часы, были во времена Гюйгенса недостижимы. Особенно важным было изобретение В. А. Маррисоном в 1929 г. кварцевых часов, усовершенствованных в дальнейшем А. Шайбе и У. Адельсбергером. В этих часах источником колебаний является кварцевый стержень, который совершает около 100 000 колебаний в секунду и вследствие пьезоэлектрических свойств кварца связан обратной связью с электрической батареей. Их ход постоянен с точностью до 1/1000 секунды за день.
Чтобы приспособить измерение времени к общественной жизни, механические часы калибровали по отношению к вращению Земли относительно неподвижных звезд. Звездный день заключается между двумя прохождениями одной и той же звезды через меридиан, а средний солнечный день, который мы разделяем на 24 часа (по 60 минут в часе и 60 секунд в минуте), на 1/365 длиннее. Истинный солнечный день, измеренный между двумя прохождениями солнца через меридиан, изменяется в течение года; поэтому все солнечные часы показывают отклонения до 1/4 часа по сравнению с правильно идущими механическими часами. Физика, основанная на измерении времени механическими часами, объясняет это отклонениями траектории Земли от круга и наклоном плоскости эклиптики. Это значит, что земная ось не перпендикулярна к плоскости движения Земли, а наклонена на 23 градуса по отношению к нормали. Физика, которая хотела бы в основу измерения времени поставить фактический солнечный день, стала бы перед недоуменным вопросом, почему все искусственные часы в своем ходе обнаруживают согласующиеся годовые колебания.
Разумеется, можно рассматривать только как гипотезу положение о том, что период вращения Земли годится для калибровки часов, т. е. что скорость вращения Земли постоянна при измерении времени посредством других хороших часов. Существуют два метода проверки этой гипотезы. Согласующиеся показания хороших кварцевых часов указывают, по-видимому, на изменения времени вращения, которые измеряются тысячными долями секунды. Но гораздо вернее будет сравнение с движением Луны и внутренних планет. Время, определенное по вращению Земли, в течение двух последних столетий отличалось на 30 секунд (то в сторону отставания, то в сторону ускорения) от времени, которым пользуются для физического понимания этого движения. Чтобы соответствовать своей цели, измерение времени должно производиться по «планетным часам» как наиболее точным.
При всех этих размышлениях мы отвлекались от того, что любые из рассматриваемых часов движутся вместе с Землей вокруг Солнца, а также участвуют в суточном вращении вокруг земной оси. Теория относительности учит, как вычислить требующуюся в связи с этим движением особую поправку; но при современной точности измерений эта поправка может не учитываться.
Время – категория философская, это форма последовательной смены явлений и длительность состояния материи.
Универсальные свойства времени – длительность, неповторяемость, необратимость.
Время неразрывно связано с пространством.
Измерение времени основано на наблюдении или осуществлении периодически повторяющихся процессов одинаковой длительности. Так, для измерения больших интервалов времени пользуются годом. Суточное вращение Земли относительно звезд определяет звездное время. На практике пользуются солнечным временем. Время, определенное для заданной долготы, называется местным временем. Местное среднее солнечное время гринвичского меридиана называется всемирным временем (мировым). Для практического удобства в большинстве стран принята система поясного времени. На летний период во многих государствах, как правило, часы переводятся на час вперед (летнее время). Равномерная система счета времени – эфемеридное время контролируется наблюдениями обращения Луны вокруг земли. Полностью независимая от астрономических наблюдений, равномерная система счета времени основана на понятии атомной секунды (квантовые часы). Квантовые, или атомные часы – устройство, содержащее кварцевый генератор, управляемый квантовым стандартом частоты. Роль маятника в квантовых часах играют атомы. Частота излучения атомов при переходе их с одного уровня энергии на другой регулирует ход квантовых часов. Эта частота настолько стабильна (погрешность 10-11-10-13), что квантовые часы позволяют измерять время точнее, чем астрономические методы.
Содержание
Когда ляжет тень у ног
Случай в горном селении
Изобретение вавилонского жреца
По солнцу
Водяные часы
Песок и огонь
Время и колесо
Предки нынешнего календаря
Небесный указатель
Откуда пришло слово «календарь»
Первая мера времени
День и ночь: сутки
Разгадка мафусаилова века
Названия месяцев
Солнце и время
Год и лето
Кто разрисовал пустыню?
Начало года на Руси
Появляется 13-й месяц
Нерешенная историческая загадка
Побеждает солнечный календарь
Как час состоял из пяти часцев
Время и новые открытия
Странности человеческого времени
Астрономия и время
Как древние римляне отмеряли время
Куцый месяц февраль
Наша эра
От сотворения мира
Ошибка вселенского собора
Время по-григориански
Что такое год?
Проекты научных календарей
Искусственные «меры времени»
В будуарах маркиз
Карманные часы
Спор о начале суток
Поиски начала суток
Встреча «вчера» и «сегодня»
Создание часовых поясов
Линия смены дат
Восемь похищенных ночей
Изобретение солнца
История волоска и баланса
Путешествие хронометра Гаррисона
Точность хода
Открытие Бомарше
Системы измерения времени
Все финалисты: Короткий список
Вот это на мой взгляд самое лучшее произведение из приведенных.
Ничего лишнего и просто инетересно.
Мне не понравился язык, он не образный
Всем уже известно, как люди научились понимать время.
Мне понравилась эта книга
очень понравилось потомучто интригующий рассказ
Я не думаю, что молодёжи это будет нравится…
Это вторая из трёх книг, которые я прочла. Вначале я тоже хотела поставить за неё самую высшую оценку потому, что было очень интересно. В книге очень много всего нового для того, чтобы читать и запомнить. Я запомнила что НЕДЕЛЯ от слов НЕ ДЕЛАТЬ, как в Индии рабы пускали чашки с дырками на воду, чтобы узнать, который час, и ещё некоторые вещи. И за это можно поставить высокую оценку. Это плюс! А минус тот, что всё равно многое в итоге не запоминается. И второй минус на мой взгляд тот, что это не рассказ и не роман, а как учебник. За учебник я ставить высокую оценку не буду, а вообще бы поставила 0 баллов (хотя папа считает, что я не права)!!! Поэтому из 10 за все плюсы и 0 за все минусы, в итоге я так голосую за «Как люди научились понимать время»: 5 баллов!
Странная книга для данного конкурса. Я не ожидала здесь энциклопедий и учебников. Если мне такая информация нужна когда-то, я её беру из интернета, а вот чтобы специально читать от корки до корки собранные сведения на определённую тему… Хотя я знаю, что есть люди, которые читают энциклопедии. Но я точно не из их числа. Может быть здесь всё очень замечательно собрано, но всё чисто технически. Есть книги, где тоже даётся информация (например, Хокинга), но в них это вставлено в сюжет, где-то герой узнаёт, где-то короткие вставки, и они откладываются в голове гораздо лучше, чем сухой поток информации. Для этого «удовольствия» есть школа и учебники. 4 балла.
Очень интересная книга, занимательная!!!!!
Интересная,конечно,книжка,но мне кажется,что детям все-таки не она не особо понравится..
Могу повторить то что уже писал для «Медицины». Это очень хороший занимательный учебник, а не литература. На конкурсе учебников — 10 баллов. А тут — 1.
Научпоп для младших школьников? Прочитаю, может, потом, сейчас лень что-то.
Преголосовал с 1 на 5. Книгу не читал толком. Как и Азату, лень. Ну начало так ничего. Я б тут стер свой голос но это невозможно. Пусть 5 тогда стоит
замечательная умная книга и никакой это не учебник!
Хорошая книга, познавательная
Читать не захотел. Оценку не ставлю.
нормально интересно написано
Я хотела кликнуть на 9, а случайно попала на 5. Стала перекликивать. Не могу понять, удалось или нет. Уважаемый модератор, засчитайте мой голос как 9 пожалуйста. Мне понравилась эта книга. Я ее не прочла до конца, но за лето прочитаю. Пусть 9 будет, пожалуйста!
Модер Ксенiа говорит в одном месте, что зачитывают последний клик. Я тоже 2 раза перекликнула. На Медицину переклик зачолся а на Библию нет. тут по разному
Это тоже интересная книга. Из учебников она хуже чем Медицина и одинаково с Голландией.
Я ставлю 5
Из всех представленных произведений — это самое лучшее!!! Остальные все не похожи на литературные произведения. 10.