Текст книги "История и философия техники"

Механизмы, действующие силой тяги

Прежде всего мы установим данные о тех механизмах, которые заготовляются ввиду их крайней необходимости при строительстве храмов и сооружении общественных зданий. Они делаются следующим образом. Берутся две балки величины соответствующей для подъема тяжести ставятся отвесно и таким образом, что в верхней (головной) своей части они скрепляются болтом, а внизу расходятся врозь. В этом отвесном положении они удерживаются благодаря канатам, которые, будучи продеты в головную часть балок, растянуты в стороны по бокам. В самом верху привязывается составной блок, который некоторые называют «рекамус». В составной блок вставлены ролики, вращающиеся на обоих маленьких осях. Через верхний ролик продевается канат, предназначенный для подъема тяжести; затем этот канат опускается вниз и продевается вокруг ролика нижнего блока. Потом канат снова поднимается и проводится вокруг нижнего ролика верхнего блока. После этого канат снова спускается к нижнему блоку, и конец его приспосабливается к кольцу у этого блока. Другой же конец каната проводится вниз между нижних частей машины.

С внутренней стороны четырехгранных балок в том месте, где они расходятся, т. е. внизу, делаются гнезда, в которые вделываются концы вала, чтобы легко могли вращаться его оси. У концов вала имеются по два сквозных отверстия, сделанных с таким расчетом, чтобы в них могли войти рычаги. В самом низу составного блока приделываются железные клещи (крючья), зубья которых пригоняются к отверстиям, выдолбленным в камнях (для захвата к подъему).

И вот когда конец каната прикреплен к валу (вороту) и когда при действии рычагов вал начинает вращаться, тогда канат наматывается на вал, натягивается и таким образом поднимает тяжести до требуемой высоты и к предназначенным местам работ.

«Этот род механизма называется триспастом, ибо он действует путем вращения трех блоков. А в тех случаях, когда в нижней части составного блока вращаются два ролика, а в верхней части – три, то это называется «пентаспастом» (пятиблочником). А если придется сооружать машины для подъема больших тяжестей, то нужно употреблять балки более значительной длины и толщины. И таким же образом нужно будет обеспечить требуемый эффект вверху соответствующими болтами, а внизу путем вращения валов (воротов). По устройстве этого пусть канаты спереди будут пущены свободно, а удерживающие канаты сзади, обвив плечи балок, должны быть подальше оттянуты. И если не к чему будет их привязать, то пусть вобьют наискось колья, кругом них утрамбуют почву и тогда к ним привяжут канаты».

Составной блок должен быть прикреплен канатом в самом верху (головной части) машины, и оттуда веревка должна быть спущена до кола и привязана к блоку, снизу приспособленному к колу. На ролик этого блока должна быть продета веревка,

которая доводится до составного блока, прикрепленного к головной части машины. Потом, будучи навернута на ролик, веревка сверху спускается вниз и должна вернуться к вороту, который находится внизу машины, и тем самым должна быть окончательно привязана. Под действием рычагов ворот начнет вращаться и автоматически будет поднимать машину без всякой опасности. Таким образом, при означенном размещении канатов по отношению к блокам и веревок для прикрепления к кольям установится машина сравнительно большой мощности.

Если же при строительных работах придется иметь дело с тяжестями сверхобычного по колоссальности масштаба в отношении и размера и веса, то простому вороту в таком случае довериться будет нельзя.; и подобно тому как ворот имеет опору в своих гнездах, точно так же пусть будет заключена аналогичные опоры и ось, на которую приспосабливается в таких случаях тимпан, которые некоторые называют колесом.

В таких механизмах большой мощности составные блоки устанавливаются не тем же самым образом, а несколько иным способом. Они имеют как вверху, так и внизу по два ряда роликов, и, таким образом, ведущий канат проводится по желобку нижнего блока так, чтобы оба конца оказывались равны, когда канат будет натянут. И вот тут-то у нижнего блока обе части каната связываются петлей так, что они не могут соскользнуть ни вправо, ни влево. Затем концы каната проводятся вверх к верхнему блоку с внешней стороны и опускаются вниз, скользят по нижним роликам и возвращаются к самому низу, навертываясь на желобки с внутренней стороны нижнего блока; затем с левой и с правой стороны снова поднимаются кверху, навертываясь на желобки самого верхнего блока.

Будучи же проведенными с внешней стороны, канаты спускаются по правую и левую сторону тимпана и привязываются к его оси. Тогда-то другой канат, навернутый на тимпан, подводится к вороту, причем ворот своим вращательным действием приводит во вращение ось, тимпан, и канаты, наматываясь, вместе с тем и одинаково натягиваются и в конце концов медленно производят мерный подъем тяжести без риска. А если приспособить более внушительный тимпан, поместив его или в центре механизма, или на периферии, то в таком случае без употребления ворота, вращая тимпан ногами, люди могут достигать еще большего эффекта в работе.

Есть также иной вид машины, довольно замысловатый и рассчитанный на развитие особенной скорости, но в то же время такого свойства, что им пользоваться могут только очень опытные люди. Он состоит из бревна (балки), которое ставится дыбом и держится в таком виде на канатах, растянутых в четыре стороны. Под тем местом, где привязан канат, приделываются два деревянных выступа, затем поверх этих выступов привязывают составной блок, под который в целях придержания приспособлена деревянная пластинка длиною около двух футов, шириною в шесть пальцев, а толщиной в четыре. Составные блоки устанавливаются такие, которые имеют по три ряда друг около друга расположенных роликов; за последние задеваются ведущие в механизме канаты, затем эти канаты с верхнего составного блока переводятся на такой же нижний блок, и там они задеваются за верхние ролики с внутренней стороны; после этого канаты снова переводятся на верхний блок, где они переводятся по нижним роликам с внешней стороны во внутреннюю.

А когда они (канаты) спустятся таким образом книзу, они проводятся с внутренней стороны по второму ряду роликов (нижнего составного блока), затем канаты переводятся снова кверху, ко второму ряду роликов (верхнего блока), и, наконец, пройдя по этим последним, возвращаются книзу, откуда еще раз ведутся кверху, и потом уже канаты проводятся к основанию (нижней части) машины. У основания машины приспособлен третий блок, который греки называют «наводящий», а римляне – «ведущий блок». Этот блок привязывается к основанию машины и содержит три ролика, через которые канаты, будучи продеты, передаются в руки людей для тяги. Таким образом, три ряда людей (по числу канатов) тянут без помощи ворота и быстро поднимают тяжесть на надлежащую высоту.

Описанный род машин называется полиспатом на том основании, что он дает максимум быстроты и легкости (подъема) благодаря вращению многих роликов. Уже одна установка балки вертикально имеет то преимущество, что при направлении (наклоне) в разные стороны – вперед, вправо, влево – дает таким образом возможность опускать поднятую тяжесть в рассчитанное место.

Системы всех вышеописанных механизмов годятся не только для упомянутого назначения, но и для нагрузки и разгрузки кораблей. Причем одни механизмы могут быть установлены вертикально, другие горизонтально на подвижных шпилях. Точно так же, не прибегая к установке балок на ровном месте, можно совершенно свободно по такому же способу, путем комбинированного действия канатов и блоков, производить вытягивание кораблей на берег.

Прием Харсифрона

В VI в. до н. э. небывалого расцвета достиг древнегреческий город Эфес, основанный еще в XII в. до н. э. в Ккарии на западном побережье Малой Азии. Покровительницей города была Артемида (у римлян – Диана) – дочь царя богов и людей всемогущего Зевса и Лето, сестры златокудрого Аполлона. Сначала Артемида была богиней плодородия, покровительницей животных и охоты, а также богиней Луны, потом – покровительницей целомудрия и охранительницей рожениц. Вполне естественно решение процветающих горожан построить величественный храм в честь такой покровительницы. Впрочем, это намерение имело и практическое значение. Эфесцы вели крупные ростовщические операции, под большие проценты отдавали деньги взаймы. Старейшины надеялись, что новое сооружение увеличит оборот «банка Артемиды».

Приглашенный для составления проекта и строительства храма известный архитектор Харсифрон из Кносса предложил построить мраморный храм, опоясанный двойным рядом стройных колонн. Однако дело осложнялось тем, что поблизости не было мрамора.

Помог случай. Однажды пастух Пиксодор пас стадо на зеленых холмах недалеко Эфеса. Два барана решили выяснить отношения. Наклонив головы, они помчались навстречу друг другу, но промахнулись. И один из них с разбега стукнулся о скалу. Да так, что от нее отлетел осколок ослепительной белизны. Дальнейшая судьба баранов неизвестна, но их битва оказалась исторической. Озадаченный пастух поднял камень, внимательно осмотрел его и вдруг, бросив стадо, поспешил в город. В руках у него был… осколок мрамора. Ликующие горожане приветствовали пастуха, облачили его в дорогие одежды, и неизвестный Пиксодор стал знаменитостью.

Строительство храма продолжалось 120 лет. Его решили строить недалеко от устья реки Каистры. Почва здесь была болотистая. Полагали, что именно таким путем удастся ослабить толчки землетрясений, часто случавшихся на побережье Малой Азии. Грунт посыпали толченым углем, который тщательно утрамбовали.

По топкой земле было трудно перевозить мраморные колонны из каменоломен, находящихся в 12 км от храма. Колеса повозок вязли в болотистой почве. Тогда Харсифрон предложил остроумный способ, которым древние выравнивали почву.

При помощи массивных бревен толщиной в 1/3 фунта он сколачивает четыре балки, причем две балки соединяются с другими двумя поперечными соответственно длине переправляемого ствола колонны. Потом он вделал железные сердечники наподобие вертелов по обеим сторонам (концам) стволов колонны, залив их свинцом, а в балки вделал железные втулки для надевания их на сердечники. После этого он к концам колонн приделывал деревянные жерди, и тогда сердечники, вставленные в свои втулки, получали возможность вращаться настолько свободно, что, когда запряженные быки тянули брусья, стволы колонн могли беспрепятственного катиться.

Когда по такому способу были перевезены все стволы колонн и дело дошло до перевозки эпистолей (архитравов), тогда сын Харсифрона, Метаген, перенес данный прием с перевозки барабанов колонн также и на передвижение архитравов.

Он соорудил колеса приблизительно по 12 футов в диаметре и точно таким же образом к головным частям архитравов вделал сердечники и втулки. Итак, когда быками тянулись балки в 1/3 фута толщиной, то вдетые во втулки сердечники приводили в движение колеса, а архитравы, замкнутые в колеса, наподобие осей, таким же точно образом, как и стволы колонн, докатились без задержки до места сооружения.

Прототипом такого сооружения может служить то, как в палестрах цилиндры утрамбовывают площадки для прогулок. Однако такой эффект (в перевозке архитравов) мог получаться лишь благодаря прежде всего близости расстояния. В самом деле, ведь от каменоломен до храма не более 8000 шагов – и никакого холмика, сплошная ровная поверхность.

Способ Метагена

При Харсифроне было возведено здание храма Артемиды в Эфесе и установлена колоннада. Но до завершения постройки было еще далеко. Строительство продолжил сын Харсифрона архитектор Метаген. Ему удалось закончить верхнюю часть храма. С большим трудом балки втаскивали канатами по наклонной плоскости на высоту храма. Но тут началось самое сложное. Нужно было положить архитрав на вершину колонны так осторожно, чтобы не повредить ее капитель. Как в свое время отец, Метаген остроумно разрешил возникшую трудность. На вершину колонны положили мешки с песком, на них осторожно опустили балки, под тяжестью которых песок постепенно высыпался, и балка плавно ложилась на место. Впрочем, этот способ был известен древнеегипетским строителям.

Строителям античных сооружений приходилось многое изобретать или применять в своих сооружениях остроумные приемы, когда-то используемые при аналогичных ситуациях.

Однажды, когда от ветхости треснуло основание колоссальной статуи Аполлона в его святилище, то в страхе, что статуя может упасть, сдали в подряд некоему Паконию высечь в каменоломнях новое основание. Основание имело в длину 12 футов, в ширину – 8 футов и в толщину – 6. Паконий, рассчитывая прославиться, решил переправить это основание не по способу Метагена, но, сохраняя тот же принцип, вздумал сконструировать машину несколько иного рода. Он соорудил большие колеса приблизительно диаметром в 15 футов и замкнул в эти колеса главные части этого камня. Затем вокруг камня в окружности колес, от одного колеса к другому, он вделал в одну шестую фута соединительные бруски с таким расчетом, чтобы брусок от бруска отстоял не более как на один фут. Далее, вокруг этих брусков он навертел канат, и этот канат он заставлял тянуть запряженных быков. Таким образом, этот канат, развертываясь, заставлял катиться колеса. Но беда была в том, что канат не мог вести их по прямой линии без уклонов и сбивался все на одну сторону, и поэтому (для направления. – В.Ч.) приходилось по необходимости отводить канат обратно.

Паконий, вынужденный направлять тягу то вперед, то назад, истратил все свои деньги до полной потери платежеспособности.

Точка опоры

До знаменитого «Найдите мне точку опоры, и я переверну Землю», принадлежащего Архимеду, люди давно уже пользовались рычагом, не задумываясь о его теории. Наверняка рычаг использовался при строительстве Стоунхенджа и египетских пирамид. Камень массой 1 т человек может сдвинуть без особых усилий, если подсунет под него палку таким образом, чтобы длина свободной части рычага была примерно в 20 раз больше занятой этим камнем.

Для приложения железного рычага к тяжести, которую не в силах сдвинуть множество рук, фиксируют путем вставления подпорки под тяжесть точку опоры и тогда стоит только под тяжесть подвести язычок железного рычага, как его голова (передняя часть) под действием нажима начинает силой одного человека поднимать тяжесть.

При этом, когда более короткая часть, образуемая от опорного пункта как центра, подводится под тяжесть и когда головная часть рычага выводится в длину больше от опорного пункта, тогда тем скорее малым количеством рук можно будет уравновесить громадный вес тяжести при ее подъеме. Точно так же если под тяжесть будет подведен язычок железного рычага и голова рычага будет приводиться в движение не давлением сверху вниз, а, напротив, путем поднятия снизу вверх, то язычок рычага, крепко опираясь в землю, будет иметь ее в этом случае в качестве тяжести, а край (угол) соприкосновения с поднимаемым грузом будет служить точкой опоры. Таким образом, не так легко, как при давлении вниз, тяжесть тем не менее будет поднята.

Далее, если же язычок рычага, опираясь на подпорку, подвинется несколько дальше под тяжесть и передняя часть рычага (голова) получит давление слишком близко у опорного пункта, то рычаг не сможет поднять груз, а поднимет его лишь в том случае (как это было описано выше), когда будет восстановлено равновесие путем увеличения передней части рычага.

В этом можно убедиться на примере весов, которые называются staterae («статеры»). Раз балансиром весов центр равновесия установлен ближе к концу коромысла, к которому (концу) привешена чашечка, а уравновешивающая гирька переведена по делениям на другую сторону коромысла, все дальше скользя по делениям или даже до самого края, тогда получается возможность меньшим грузом (гирей) в сравнении с взвешиванием тяжестью установить равновесие. Все дальше таким образом отодвигаясь от центра, сравнительно легковесная гирька своим сопоставлением способна поднять снизу вверх большой груз постепенно, без порывов и без употребления усилия.

Другой еще пример: очень большое грузовое судно. Его кормчий, держа рукоять руля, искусно маневрируя одной рукой путем давлений на центр опоры руля, так и вертит это судно, нагруженное громоздкими и грузными тяжестями товаров и припасов. И когда паруса корабля свисают сверху на середину мачты, тогда корабль не может иметь быстрого хода. А когда паруса натягиваются на самый верх мачт, тогда уже он движется вперед более стремительным ходом, ибо паруса здесь не спадают к подножию мачты, играющей роль опорного центра, а наоборот, паруса уходят далеко от этого центра к самому верху и там принимают на себя давление ветра.

Как рычаг, подложенный под тяжесть, если на него давить в середине, оказывается не очень-то податливым, и в подъеме тяжести он не дает нужного упора, а когда нажим делается на его (рычага) головную часть, т. е. верхушку, тогда он легко приподнимает тяжесть, так и паруса, когда они находятся на середине мачты, имеют меньше силы и, наоборот, помещенные на самой верхушке мачты, паруса, будучи отодвинуты дальше от центра, заставляют корабль двигаться вперед, даже при ветре не более сильном, а при таком же самом.

То же самое относится к веслам. И они также, прикрепленные к уключинам ремнями, когда действием рук подаются вперед и разводятся назад, то при более значительном удалении их (весел) лопастей от центра опоры (уключин) движут корабль среди пенящихся морских вод стремительным напором вперед, и его нос рассекает разряженные поры воды.

Что касается очень больших грузовых тяжестей, когда они несутся носильщиками вчетвером или вшестером, в таком случае они опять-таки уравновешиваются благодаря ориентации на середину носилок (палок) с таким расчетом, чтобы, сохраняя в неделимом целом ношу, носильщики могли взять себе на шею равные доли этой тяжести. С этой целью насечки в средней части, рассчитанные для четырех носилок, отграничены вбитыми гвоздями, чтобы врезывающиеся (в насечки) ремни не соскакивали на одну сторону. Когда же ремни заходят за пределы середины (центра), то они давят так же на то место, к которому подойдут ближе, как и гиря на весах в процессе взвешивания, когда она пододвигается к концу весовых делений.

Таким же способом и вьючные животные, когда их ярмо регулирует давление посередине путем привязанных ремней, тянут тяжесть равномерно. А так как бывает, что силы быков не равномерны, и один вол, превышающий своей силой другого, давит ею на него, то путем передвижки ремней с середины одна часть ремня делается длиннее, что и приходит на помощь более слабому вьючному животному.

Таким образом, и в носилках, и в ярмах в тех случаях, когда ремни не размещены посередине, но смещены в одну сторону, то чем более ремень удаляется в сторону, тем он делает одну сторону короче, другую длиннее.

В силу того же, если применять за центр пункт, где привязан ремень, и обоими концами описать окружность, то более длинный конец описывает большую окружность, более короткий – меньшую.

Еще один пример. Совершенно так же, как колеса меньшего размера вращаются с большим трением, так точно обстоит дело и с носилками, и с ярмами: в какой своей части они имеют меньшее расстояние от середины (центра) до концов, там они жестоко давят на шею; наоборот, в той части, где расстояние от той же самой середины (центра) до конца более длинное, там тягловые животные и носильщики получают облегчение от давления тяжести.

Вот так же, как и взятые нами для примера предметы получают свое движение в отношении какого-то центра путем совмещения принципов прямолинейного и вращательного движений, так вот теперь и повозки, коляски, тимпаны, колеса, винты, скорпионы, баллисты, прессы и прочие машины – все достигают предназначенного эффекта, действуя по тем же принципам, т. е. в отношении определенного центра силой прямолинейного движения и ротации.

Солнечные часы

Первые приборы, с помощью которых люди определяли время, использовали движение Солнца: в землю воткнута палочка, на песке сделаны отметки – и солнечные часы готовы. По положению тени можно было определить время. Правда, солнечные часы не показывали точное время с минутами, тем более с секундами. И кроме того, вообще не показывали время по ночам.

Возникновение сооружения с осью симметрии, образуемой широкой дорожкой и каменным блоком – гномоном, называемого Friars Heels, относят, по уточненным данным английского исследователя Дж. Хокинса, к 1850 г. до н. э.

Другим видом египетских солнечных часов были ступенчатые часы в виде обелиска с двумя наклонными поверхностями, ориентированными по оси восток – запад и разделенными на ступени. При восходе Солнца тень падала на край верхней ступеньки одной из этих поверхностей – восточной, затем постепенно опускалась, пока к полудню полностью не исчезала. Затем, после полудня, тень снова появлялась в нижней части западной поверхности, откуда она все подымалась до тех пор, пока при заходе Солнца не касалась грани верхней ступеньки.

На таких солнечных часах время измерялось длиной, а не направлением отбрасываемой тени.

Витрувий в своем сочинении «Десять книг об архитектуре» описывает не менее тринадцати видов солнечных часов.

Солнечные часы в виде выдолбленного (полого) полукруга из тесаного камня, вырезанного сообразно местному наклону мировой оси, говорят, изобрел халдеец Бероз.

Часы в форме чашек или полушария изобрел Аристарх Самосский, он же изобрел часы в виде горизонтальной плиты – диска.

Паутинообразные (с паутинообразной сеткой) часы сконструировал астроном Евдокс, впрочем, некоторые считают, что их изобрел Аполлоний.

Часы на плинтусе или на поле плафона (шашке потолка), которые были помещены в цирке Фламиния, изобрел сиракузянин Скопин.

Так называемые часы «по времени известных мест» придумал Парменионю. Часы «для всякого наклона мировой оси» (для всякой широты) сделали Феодосий и Андрий.

Патрокл сконструировал секирообразные часы. Дионисодор смастерил часы конусообразные. Аполлоний сделал часы в форме кочана.

Другие виды часов изобрели и оставили в памяти на много веков как вышеперечисленные ученые, так и многие другие, например, часы в виде конуса (с конусообразной сеткой), конусовидные на плинтусе, антиборейский (перпендикулярные мировой оси).

Кроме того, многие оставили записки о том, каким образом сделать дорожные (карманные) солнечные часы.

Сегодня самые большие солнечные часы находятся в Риме. Их приказал построить император Август (около 27 г. до н. э.). стержнем, отбрасывающим тень, служил огромный камень высотой в 22 м. Специально для строительства этих часов император приказал доставить из Египта 250-тонный обелиск. Каменная игла отбрасывала тень на циферблат, равный примерно футбольному полю. Правда, после поломки сооружения циферблат много раз перестраивался.

В развитии солнечных часов большие заслуги принадлежат известному чешскому математику и астроному Яну Шинделю, который написал труд о пражских курантах перед своим переездом в Нюрнберг в 1423 г.

Солнечные часы в виде полого полушария со стрелкой, отбрасывающей тень на внутреннюю полость, начали строить с 1445 г. На основе этих часов через некоторое время стали изготовлять кубковые солнечные часы, в чем особенно отличился в период около 1530 г. Г. Гартманн из Нюрнберга.

Солнечные часы встречались не только в виде часов, расположенных на открытом воздухе – на земле, колоннах и т. п., но и в виде небольших настольных часов. Их изготовляли из древесины, стекла, а начиная с XVI в. и из известняка, мрамора, сланцев или же их циферблаты гравировали на бронзе, меди, серебре, железе, цинке и других металлах.

Разновидности солнечных часов были весьма многообразны.

Сочетание солнечных часов с компасом привело к тому, что солнечные часы стало возможным использовать повсеместно и появились их портативные, карманные или дорожные модели. Один из вариантов дорожных солнечных часов – кольцевые солнечные часы, которые часто одновременно служили и в качестве декоративной подвески. Главной частью таких часов было латунное кольцо диаметром в несколько сантиметров с другим передвижным кольцом, снабженным отверстием для солнечного луча. На верхней поверхности главного кольца обычно гравировали начальные буквы наименований месяцев, а против них, на внутренней поверхности, находилась часовая шкала. Перед измерением надо было повернуть меньшее, обычно железное колечко так, чтобы отверстие для луча лежало у наименования соответствующего месяца. При измерении времени держали часы в положении, позволяющем солнечному лучу проходить через отверстие в шкале. Первое описание часов подобного рода в виде перстня с печатью содержится в книге «De compositione annuli astromici», написанной врачом Боне и изданной в Париже в 1500 г.

Одной из самых популярных разновидностей дорожных солнечных часов были так называемые пластинчатые солнечные часы. Первые экземпляры таких часов появились в Европе в 1451–1463 гг., обычно они состояли из двух, реже – из трех одинаковых по величине четырехгранных прямоугольных пластинок, соединенных подвесками, причем в нижней пластинке обязательно должен был находиться компас. Эти часы изготовлялись из самых различных материалов: меди, бронзы, часто из дерева, но были и из слоновой кости. К самым старым изготовителям пластинчатых солнечных часов относится известный венский часовщик Георг Пейербах. В XVIII в. изготовили много таких часов с бумажными шкалами, наклеенными на вертикальные и горизонтальные поверхности. Кроме правильной четырехгранной формы или овала, такие часы иногда имели форму щита или какого-либо музыкального инструмента.

Индийские путешественники, которые отправлялись в Беанарес, обычно носили с собой деревянные восьмигранные палки с металлическим острием длиной 160 см с вырезанными часовыми шкалами, представляющие собой также дорожные солнечные часы (ашадах). Ручка такой палки просверливалась обычно четырьмя сквозными отверстиями. В отверстие над шкалой для соответствующего месяца вдвигался стержень длиной около 15 см так, чтобы его острие при вертикальном положении палки отбрасывало тень на шкалу. На палке должно было быть 12 шкал. Поскольку для дней, удаленных от солнцестояния на одинаковое время, действовали одинаковые условия, то достаточно было иметь 8 шкал. Наименование «ашадах» эти часы получили по тому сезону (июнь – июль), в котором совершались путешествия.

Приблизительно в начале XVI в. появились оконные солнечные часы. Они были вертикальными, а их циферблатом была поверхность окна храма или ратуши. Циферблат этих часов, встречающихся довольно часто в Германии и в Англии, обычно состоит из мозаичной филенки, залитой свинцом. Прозрачная шкала позволяла наблюдать время, не выходя из здания, и облегчала контроль других хронометрических приборов, например, водяных или кольцевых часов, находящихся внутри здания.

В 1574 г. Й. Б. Бенедиктус впервые описал зеркальные часы, которые отражали солнечный луч зеркалом на циферблат, расположенный на стене дома.

К первым создателям солнечных часов с корректирующим компасом относится астроном и математик Региомонтан, настоящее имя которого Йоганн Мюллер (1436–1476), работавший в середине XV в. в Нюрнберге. Он был автором специального труда о солнечных часах. Эта дисциплина – гномоника – является первой в мире теорией научного приборостроения, однако ее начало датируется не XV в., а 400 г. н. э., когда основы ее были изложены в древнеиндийском трактате «Сурья сиддхант» («Наука солнца»).

В XV в. возникли первые учебники по солнечным часам. С начала XVI в. теорию солнечных часов стали преподавать в университетах Виттенберга, Тюбенгена, Ингольдштадта, в Праге и в Штирском Градце как составную часть математики. Так возник труд «Gnomonices libri octo», изданный в 1581 г. в Риме, и другие, авторами которых в XVII в. были Христиан Клавиус, Атанасиус Кирхер, Каспар Шотт, Эберхард Вельцер, Й.-П. Штенгель, а в XVIII в. – Дж. Мюллер, Й.-Ф. Пентер.

Кроме часов из драгоценных и обычных металлов, камня, дерева и бумаги, люди изыскивали и примитивные способы измерения времени по тени, когда единственным пособием для этого была человеческая рука с пятью пальцами. Первые сообщения о таких солнечных часах относятся к началу XVI в.

В России солнечные часы делали в инструментальном классе Академии художеств, с 1772 г. ставшем одним из центров обучения приборостроения. С этого времени в течение тринадцати лет им руководил приглашенный из Англии мастер Морган. В своих отзывах Совету Академии он писал, что многие из его учеников, кроме других приборов, умеют делать и солнечные часы.

Одним из примеров переносных солнечных часов может служить прибор, созданный в первой половине XIX в. А.С. Трындиным. Он представляет собой солнечные часы, совмещенные с магнитным компасом. На верхнем наклонном латунном посеребренном круге нанесена часовая шкала с находящимся на ней гномоном. Коробка магнитной стрелки является опорой для шкалы широт и верхнего круга – часовой шкалы с красивыми по начертанию цифрами. Установочные винты вынесены за пределы пластинки, чем конструктор достигает ощущения легкости.

В XVIII в. в Петербурге было установлено несколько стационарных солнечных часов. Они крепились на стенах зданий или располагались на специально для них сооружаемых постаментах. Солнечные часы, вделанные в мраморные обелиски-пирамиды, стояли на гранитных основаниях на Петергофской дороге и служили, кроме того, верстовыми столбами. Автором этих своеобразных указателей пространства и времени был известный архитектор Антонио Ринальди, строивший в Петербурге и его окрестностях.

Любопытнейшим и уникальным примером солнечных часов может служить парковый комплекс в усадьбе Тригорское, некогда принадлежавший друзьям А. С. Пушкина – семье Осиповых-Вульф. Солнечные часы Тригорского были созданы в конце XVIII – начале XIX в. как элемент парковой композиции парадной части пейзажного парка. Основным элементом этого комплекса была круглая площадка радиусом в 22 метра, вокруг нее шла дорожка шириной 2 м. В центре площадки на невысоком пьедестале были установлены, скорее всего, металлические солнечные часы с часовым делением от 4 до 20 часов. Соответственно этому они имели 17 делений. И на продолжении часовых линий солнечных часов по краю окаймляющей площадку дорожки было посажено столько же декоративных дубов. На расстоянии 100 м от границы площадки стоял так называемый «дуб уединенный». К площадке вели три аллеи, одна из которых шла по направлению меридиана. В 12 часов дня солнце, «дуб уединенный» и центр солнечных часов, соответствующий 12 часам, находились на одной линии, проходящей вдоль узкой аллеи.