Астрономически часовник: описание, характеристики на дизайна. Известен астрономически часовник

Терминът "астрономически часовник" в различни директории има двусмислен смисъл. Съвременните енциклопедии и научни източници категорично заявяват, че това е прецизен инструмент, използван в астрономическите наблюдения и за съхранение на времето (и по-нататъшно допустимо) абсолютна грешка в милисекунди). "Речник на Брокхаус и Ефрон" води и втората интерпретация.

Кои часове трябва да се считат за астрономически?

Според определението на тази публикация астрономическият часовник може да се счита за устройство, което изпълнява функциите не само на прецизен хронометър, но и на "механичен" планетариум, който демонстрира движението на големите небесни тела на Слънчевата система, фазата на луната, проектирана на звездното небе. Най-сложните часовници от този клас са способни да отразяват повече от сто различни променливи, които са пряко свързани с астрономията, а най-добрите примери са не само произведения на високо инженерно изкуство, но и най-големите шедьоври на световната култура.

Антикифен артефакт

Израснал от морското дъно близо до остров Антикитера (Гърция) през 1902 г., фрагменти от древен механизъм шокирали археолозите и изследователите. Възрастта на частично повредените части (бронзови зъбни колела, циферблати и ръце) се оценява на 2200 години. Преди това откритие най-смелите предположения за изобретението и създаването на зъбни предавки бяха приписани на годината 800.

В продължение на повече от сто години, фрагментите са били внимателно проучени, дешифрирани чудотворно оцелелите надписи. Само използването на съвременни изследователски методи (компютърна томография, полиномиално картографиране на текстури) ни позволи да създадем модел на анти-китер механизма и да определим неговата функционалност. Устройството е идентифицирано не само като астрономически часовник, демонстриращ сегашното положение на Слънцето, Луната и петте планети, познати по това време на фона на зодиакалните съзвездия, но и като първи аналогов компютър в историята на човечеството, способен да определи мястото си в небесната сфера по всяко време и в бъдеще , за извършване на аритметични операции. Проучването на артефакта продължава и може би очакваме нови открития.

Създаване на Джовани Донди

В исторически източници има доста ранни препратки към часовникарите и техните продукти, но през изминалите векове не са останали никакви имена или подробности. Гледайте J. Dondi - това е първото устройство от този вид, чието съществуване е документирано.

За съжаление, механизмът на италианския часовникар не е запазен. Той е опожарен заедно с манастира "Св. Юстус", където е бил държан до 1809 година. Историците имат само подробно описание, направено от самия италианец.

J. Donnie (1318-1387) създава своето творение повече от 15 години. Астрономическият часовник (Astrarium) е бил инсталиран на площада в Падуа през 1364 г. Използваните технически решения бяха поне един век преди времето си. За да компенсира либрацията на Луната (малки колебания на махалото), капитанът използва зъбни колела с неравномерно ъглово разстояние между зъбите. Циферблатите могат да се използват за определяне на годишните дати за провеждане на католически празници.

Известен астрономически часовник

Много механични планетарии станаха украшение и неразделна част от градовете на Западна Европа. Сред тях са часовниците в катедралите Страсбург (Франция) и Лунд (Швеция), градския площад на Оломоуц (Чехия), както и известните камбани Feichtinger (Австрия, Линц). Астрономически часовник Катедралата Св. Петър (Бове, Франция) се считат за най-големите в света (1868 г.). С височина 12 м, ширина - 6 м и дълбочина около 3 м, продуктът съдържа повече от 90 хиляди части.

И един от най-старите в света признава лионската кула часовник, първото споменаване на което се отнася до 1379. На трите им циферблата можете да откриете данните за времето и календара, местоположението на небесните тела над френския град и църковните празници до 2019 година.

През 1562 г. часовникът е разрушен, но в края на XVII век е възстановен от Гийом Нурисон. При реставрацията беше добавен още един слой. От обяд до 15:00 ч. Всеки печен час се обявява от вика на петела, а под мелодичния звънец камбаните автоматичните фигури играят сцените на Благовещение.

Астрономически часовник в Прага

Старият град Орлой - камбанки, който получи своето име и стана истински символ на столицата на Чешката република. Те украсяват кулата на кметството от 1410 година. Авторът на часовника е астроном и математик Ян Шиндел. Според неговите скици майсторът от Кадани Микулаш е направил най-старата част на Орлой - часовника и астрономическите механизми.

Скулптурната украса е извършена в работилниците на архитекта П. Parléř. И ако не вземете предвид задължителните реставрационни работи, гостите на чешката столица виждат камбаните почти непокътнати. Изключение прави индексът на лунните фази, оборудвани през 1597 г., фигурите на Смъртта и дванадесетте апостоли (1659 г.).

Оригиналният календар за набиране, направен в края на 15 век от майстор Ян Руже, не е запазен. Автор на настоящата версия е пражският архивист К. Й. Ербен. Механизмът е монтиран през 1866 година. Декорацията на циферблата днес е още едно копие на оригиналното произведение на художника J. Manes.

Orloj не е просто астрономически часовник. В Прага с него се свързват много легенди, една от които твърди, че нищо не заплашва хората на Чешката република, докато стрелите на Орлой се движат.

От кула към джоба

С течение на времето астрономическите функции станаха популярни в хронометрите за лично ползване - на пода, на маса и дори на преносими устройства.

Уникални астрономически часовници, създадени от изобретателя на Урал Е. Г. Кузнецов (Rzepinsky) преди повече от 250 години, могат да се видят днес в историко-техническия музей „Къщата на Черепанови” (Н. Тагил). Панелът, в допълнение към циферблата, показващ часовете и минутите, съдържа слотове, които показват фазите на луната и позицията на слънцето. Механизмът на календара, в допълнение към обичайните данни (ден, месец, година), показва светците - името на светеца, съответстващо на определен ден, се показва в отделен прозорец. Часовникът изпълнява шест музикални композиции. В театралната част е изобразен магазин за ковачи.

Други гениални руски механици и изобретатели също се възхищават и проектират - И. П. Кулибина, Л. С. Нечаев.

Въпрос на живот

Дейн Йенс Олсен посвети живота си на часовника си. От детството си мечтае да бъде часовникар и след като е видял астрономически часовник в Страсбург през 1897 г., той решава да създаде също толкова сложен механизъм. На изчисленията и изготвянето на чертежите, капитанът отне около 30 години. Едва през 1943 г. са му били отпуснати необходимите пари. Изпълнението на проекта отне още 12 години и, за съжаление, Олсен не виждаше часовника си в метал и стъкло. Той умира през 1945 г. и работата е продължена от неговия ученик О. Мортенсен.

Часовникът Jens Olsen по време на старта през декември 1955 г. в община Копенхаген бе признат за най-сложното механично устройство на планетата (15448 части).

В допълнение към обичайните функции, часовникът Олсен показва движението на всички познати планети (с изключение на Плутон), прецесията на земната ос (въртене за 25753) и звездното небе над Дания, като демонстрира невероятна точност (0,4 секундна грешка за 300 години).

Пазители на времето

Не забравяйте още една функция на звездните хронометри - съхранението на точното време. До двадесети век тази задача беше възложена на точен астрономически часовник с второ махало. За да осигурим еднаквост на вибрациите, се опитахме да създадем идеални условия:

• постоянна температура;
• намалено въздушно налягане;
• отстраняване или компенсиране дори на малки външни механични въздействия.

Високата точност се демонстрира от инструментите на късото с две махала и границата на дневната промяна на удара до 0.003 сек. Тази стойност е била редуцирана с ред през 50-те години на миналия век на съветски учен и инженер Ф. М. Федченко чрез подобряване на термичната компенсация на махалото и разработване на нов дизайн на окачването.

Същността на изобретението е, че свободното махало е свързано с часовника механизма на циферблата само чрез електрическа верига, която ви позволява да поставите запечатан цилиндър с махало в идеални условия (дълбоко сутерен или термостатирана стая), а хронометърът - директно на мястото на наблюдение. Електронно-механичният астрономически часовник на Федченко завърши еволюцията на устройствата с махало.

Атомни стандарти

Кварцовите часовници не са налични като референтна времева проба. Въпреки че точността на техния напредък е няколко хилядни от секундата на ден, кварцовият кристал е подложен на стареене и грешката напредва.

Атомният часовник се основава на използването на квантови енергийни нива на атоми (молекули) като източник на резонансна честота. Преходите на системата "атомно ядро ​​- електрони" от ниво на ниво създават прилика на колебателна верига. От 1967 г. продължителността на преходите между 9192631770 между нивата на основното състояние на стабилния изотоп на цезий-133 се приема за една секунда.

днес атомен часовник - Това е напълно автономно устройство. Работи се за миниатюризиране. Първата партида атомни часовници вече е пусната в САЩ.