Водяные часы Древней Греции
Водяные часы (клепсидры).
Водяные часы (клепсидры) греки, по-видимому, заимствовали у египтян. Клепсидры были различного назначения: для домашнего употребления, для счета времени при измерении пульса, в суде и т. д. Самое раннее упоминание о клепсидре, сохранившееся в греческой литературе, связано с применением ее философом Эмпедоклом (490—430 гг. до н. э.). Он с ее помощью производил физические наблюдения и опыты, имея целью доказать вещественность или материальность воздуха, проверить аргументы за и против реальности или нереальности «пустого пространства». Клепсидра представляла собой закрытый сосуд, нижнее дно которого имело ряд маленьких отверстий. Если закрыть верхнее отверстие пальцем и погрузить клепсидру в воду, она не будет наполняться, пока не будет отнят палец; после этого вода устремится в отверстие и на поверхности сосуда появятся пузырьки; наличие этих пузырьков свидетельствует о материальности воздуха.
По мнению известного историка Георга Сартона, этих опытов вполне достаточно для того, чтобы признать научные заслуги Эмпедокла и чтобы он мог занять почетное место в истории науки. Нельзя думать, что клепсидра в Греции стала известна только со времени Эмпедокла; она в том или ином виде могла использоваться и до него. Первоначальную форму клепсидры можно себе представить по описанию Аристотеля, который при помощи этого прибора объясняет некоторые явления, вызываемые давлением воздуха. Это был глиняный шар с трубкой сверху и несколькими маленькими дырочками снизу (наподобие сита). Когда шар наполнялся водой, верхнее отверстие закупоривалось пробкой, чтобы вода не испарялась; клепсидра устанавливалась так, что вода понемногу просачивалась через «сито». Время измерялось от одного наполнения шара до другого.
В Древней Греции клепсидры были уже в V в. до н. э.: ими, например, пользовались при судебных разбирательствах — определялось время, назначенное для произнесения речей: когда предметом разбирательства было не очень важное дело, воды наливалось немного, если же решалась судьба человека, вода наливалась до краев. Если речь прерывалась (при чтении документов или опросе свидетелей), дырочки в клепсидре затыкались до тех пор, пока оратор не начинал говорить снова. Для двух ораторов наливалось одинаковое количество воды — они могли говорить одинаковое время; но двойное количество воды, налитое сразу, вытекало быстрее.
Об использовании клепсидр для установления продолжительности речи оратора в суде говорится в некоторых комедиях Аристофана, написанных за четыре века до н. э. В одной из комедий в качестве оратора упоминается Демосфен. Он обвиняет сторожа в «краже» воды, налитой в клепсидру. Когда в другом случае была прервана его речь, он потребовал остановить воду, подчеркнув таким образом, что он ценит каждый отведенный ему миг.
Употреблялись клепсидры и в войсках, где по ним производили смены караулов. Ночь распадалась на четыре смены, каждая по три «часа». Приспосабливали клепсидру к изменчивому ночному часу, покрывая ее изнутри большим или меньшим слоем воска, что изменяло вытекание жидкости.
Водяные часы — будильник Платона.
Греческий философ Платон описывает устройство часов, состоящих из двух конусов, входивших один в другой. При их помощи поддерживался приблизительно постоянный уровень воды в сосуде и тем самым обеспечивалось постоянство скорости ее вытекания. Платон для созыва по утрам своих товарищей и учеников в Академию на беседы и занятия устроил своеобразный будильник, который описан Г. Дильсом в книге «Античная техника».
Будильник Платона состоит из клепсидры С и двух камер F и К. Клепсидра С вмещает воды на шесть часов. Она закрывается крышкой А. В верхней части клепсидры имеется вкладыш В с ситом для задержки земляных примесей, попадающих вместе с водой. Вода из клепсидры С по узкой трубке Е капает в камеру F, где ко дну камеры приделана сообщающаяся трубка. По достижении уровня трубки вода по ней вытекает в камеру К, откуда воздух вытесняется и через клапан устремляется в трубку L и по телу флейтиста М поднимается до флейты N, которая начинает звучать от действия силы воздуха. Нам неизвестно, как производилось регулирование будильника, чтобы он будил на рассвете и зимой и летом. По-видимому, в резервуар с сифоном F— F наливали разное количество воды: больше — летом, меньше — зимой.
Этот прибор, справедливо замечает Дильс, представляет собой не только первый известный будильник, в нем, насколько нам известно, был впервые в гидравлике применен принцип реле, которым в 1500 г. Леонардо да Винчи воспользовался для создания своего будильника, ничего не подозревая об изобретении Платона.
Для техники изготовления водяных часов открывается совершенно иной путь развития, как только она вступает в контакт с наукой. В 130 г. до н. э. Ктезибием были созданы водяные часы, что находилось в теснейшей связи с достижениями александрийской школы механики и науки.
