La prima scienza del tempo è l'astronomia. I risultati delle osservazioni negli antichi osservatori sono stati utilizzati per l'agricoltura e per i riti religiosi. Tuttavia, con lo sviluppo dell'artigianato, è diventato necessario misurare brevi periodi di tempo. Così, l'umanità arrivò all'invenzione dell'orologio. Il processo è stato lungo, pieno del duro lavoro delle menti migliori.
La storia degli orologi risale a molti secoli fa, è la più antica invenzione dell'umanità. Da un bastone conficcato nel terreno a un cronometro ultra preciso: un viaggio di centinaia di generazioni. Se classifichiamo le conquiste della civiltà umana, allora nella nomination "grandi invenzioni" l'orologio sarà al secondo posto dopo la ruota.
C'è stato un tempo in cui un calendario era sufficiente per le persone. Ma è apparso l'artigianato, era necessario fissare la durata dei processi tecnologici. Ci sono volute ore, il cui scopo è misurare intervalli di tempo inferiori a un giorno. Per questo, l'uomo ha utilizzato per secoli vari processi fisici. Anche le costruzioni che le implementano erano corrispondenti.
La storia degli orologi è divisa in duegrande periodo. Il primo è lungo diversi millenni, il secondo è inferiore a uno.
1. La storia dell'orologio, chiamata la più semplice. Questa categoria comprende apparecchi solari, idrici, antincendio e a sabbia. Il periodo si conclude con lo studio degli orologi meccanici del periodo a pendolo. Questi erano rintocchi medievali.
2. Una nuova storia degli orologi, a partire dall'invenzione del pendolo e del bilanciere, che segnò l'inizio dello sviluppo della cronometria oscillatoria classica. Questo periodo non è ancora finito.
Meridiana
Le più antiche che sono arrivate fino a noi. Pertanto, è la storia della meridiana ad aprire la sfilata delle grandi invenzioni nel campo della cronometria. Nonostante la loro apparente semplicità, si distinguevano per un'ampia varietà di design.
La meridiana si basa sul movimento apparente del Sole durante il giorno. Il conto alla rovescia si basa sull'ombra proiettata dall'asse. Il loro utilizzo è possibile solo in una giornata di sole. L'antico Egitto aveva condizioni climatiche favorevoli per questo. La più grande distribuzione sulle rive del Nilo ricevette una meridiana, che aveva la forma di obelischi. Sono stati installati all'ingresso dei templi. Uno gnomone a forma di obelisco verticale e una scala segnata sul terreno: ecco come appariva l'antica meridiana. La foto sotto ne mostra uno. Uno degli obelischi egizi trasportati in Europa è sopravvissuto fino ad oggi. Uno gnomone alto 34 metri si trova attualmente in una delle piazze di Roma.
La meridiana ordinaria ha avuto un inconveniente significativo. Sapevano di lui, ma lo sopportarono per molto tempo. Nelle diverse stagioni, cioè in estate e in inverno, la durata dell'ora non era la stessa. Ma nel periodo in cui dominavano il sistema agrario ei rapporti artigianali, non c'era bisogno di una misurazione precisa dei tempi. Pertanto, la meridiana è esistita con successo fino al tardo medioevo.
Lo gnomone è stato sostituito da modelli più progressisti. Le meridiane migliorate, in cui questa mancanza è stata eliminata, avevano squame curve. Oltre a questo miglioramento, sono state utilizzate varie versioni. Quindi, in Europa, le meridiane da parete e da finestra erano comuni.
Ulteriori miglioramenti ebbero luogo nel 1431. Consisteva nell'orientare la freccia dell'ombra parallelamente all'asse terrestre. Una tale freccia era chiamata semiasse. Ora l'ombra, ruotando attorno al semiasse, si muoveva uniformemente, ruotando di 15° all'ora. Un tale design ha permesso di produrre una meridiana sufficientemente precisa per l'epoca. La foto mostra uno di questi dispositivi conservato in Cina.
Per una corretta installazione, hanno iniziato a fornire alla struttura una bussola. È diventato possibile utilizzare l'orologio ovunque. È stato possibile realizzare anche modelli portatili. Dal 1445 iniziò a essere costruita la meridiana a forma di emisfero cavo, dotato di una freccia, la cui ombra cadeva sulla superficie interna.
Cerca alternative
Nonostante il fatto che le meridiane fossero comode e precise, avevano seri difetti oggettivi. Erano completamente dipendenti dal tempo e il loro funzionamento era limitato a una partegiorno tra l'alba e il tramonto. Alla ricerca di un' alternativa, gli scienziati hanno cercato di trovare altri modi per misurare gli intervalli di tempo. Era necessario che non fossero associati all'osservazione del movimento di stelle e pianeti.
La ricerca ha portato alla creazione di standard temporali artificiali. Ad esempio, era l'intervallo richiesto per il flusso o la combustione di una determinata quantità di sostanza.
Gli orologi più semplici creati su questa base hanno fatto molta strada nello sviluppo e nel miglioramento dei design, aprendo così la strada alla creazione non solo di orologi meccanici, ma anche di dispositivi di automazione.
Clessidra
Il nome "clepsydra" è rimasto bloccato dietro l'orologio ad acqua, quindi c'è un malinteso che sia stato inventato per la prima volta in Grecia. In re altà non era così. La clessidra più antica e molto primitiva è stata trovata nel tempio di Amon a Phoebe ed è conservata nel museo del Cairo.
Quando si crea un orologio ad acqua, è necessario garantire una diminuzione uniforme del livello dell'acqua nel vaso quando scorre attraverso il foro calibrato inferiore. Ciò è stato ottenuto dando alla nave la forma di un cono, rastremandosi più vicino al fondo. Fu solo nel medioevo che si ottenne una regolarità che descriveva la velocità di deflusso del fluido in funzione del suo livello e della forma del contenitore. Prima di questo, la forma della nave per l'orologio ad acqua è stata selezionata empiricamente. Ad esempio, la clessidra egiziana, discussa sopra, ha dato una diminuzione uniforme del livello. Anche con qualche errore.
Poiché la clessidra non dipendeva dall'ora del giorno e dal tempo, soddisfaceva i requisiti dimisurazioni del tempo. Inoltre, la necessità di un ulteriore miglioramento del dispositivo, l'aggiunta di varie funzioni, ha dato spazio ai designer per far volare la loro immaginazione. Pertanto, le clessidre di origine araba erano opere d'arte combinate con un'elevata funzionalità. Erano dotati di meccanismi idraulici e pneumatici aggiuntivi: un timer acustico, un sistema di illuminazione notturna.
Non molti nomi dei creatori dell'orologio ad acqua sono stati conservati nella storia. Sono stati realizzati non solo in Europa, ma anche in Cina e India. Abbiamo ricevuto informazioni su un meccanico greco di nome Ctesibio di Alessandria, che visse 150 anni prima della nuova era. Nella clessidra, Ctesibio usava degli ingranaggi, il cui sviluppo teorico fu portato avanti da Aristotele.
Guardia antincendio
Questo gruppo apparve all'inizio del XIII secolo. I primi orologi a fuoco erano sottili candele alte fino a 1 metro con segni applicati su di esse. A volte alcune divisioni erano munite di perni di metallo, che, cadendo su un supporto di metallo quando la cera bruciava intorno ad essi, emettevano un suono distinto. Tali dispositivi sono serviti come prototipo della sveglia.
Con l'avvento del vetro trasparente, gli orologi da fuoco si trasformano in lampade icona. Sulla parete è stata applicata una scala in base alla quale, quando l'olio si è esaurito, è stato determinato il tempo.
I dispositivi di questo tipo più diffusi sono in Cina. Insieme alle lampade iconiche, in questo paese era comune un altro tipo di orologio da fuoco: gli orologi a stoppino. Si può direche era un ramo senza uscita.
Clessidra
Quando sono nati, non si sa esattamente. L'unica cosa che si può dire con certezza è che non potevano essere comparse prima dell'invenzione del vetro.
Le clessidre sono due fiasche di vetro trasparente. Attraverso il collo di collegamento, il contenuto viene versato dal pallone superiore a quello inferiore. E ai nostri tempi, puoi ancora incontrare la clessidra. La foto mostra uno dei modelli, stilizzato antico.
Gli artigiani medievali nella fabbricazione di strumenti hanno decorato la clessidra con decorazioni squisite. Erano usati non solo per misurare i periodi di tempo, ma anche come decorazione d'interni. Nelle case di molti nobili e dignitari si potevano vedere lussuose clessidre. La foto mostra uno di questi modelli.
La clessidra arrivò in Europa piuttosto tardi, alla fine del Medioevo, ma la loro distribuzione fu rapida. Grazie alla loro semplicità e alla possibilità di essere utilizzati in qualsiasi momento, sono diventati rapidamente molto popolari.
Uno dei difetti della clessidra è il tempo piuttosto breve misurato senza capovolgerla. Le cassette composte da loro non hanno messo radici. La distribuzione di tali modelli è stata rallentata dalla loro bassa precisione e dall'usura durante il funzionamento a lungo termine. È successo nel modo seguente. Il foro calibrato nel diaframma tra i flaconi si è consumato, aumentando di diametro, le particelle di sabbia, al contrario, sono state frantumate, diminuendo di dimensioni. La portata è aumentatail tempo stava diminuendo.
Orologi meccanici: prerequisiti per l'emergere di
La necessità di una misurazione più accurata dei periodi di tempo con lo sviluppo della produzione e delle relazioni sociali è aumentata costantemente. Le migliori menti hanno lavorato per risolvere questo problema.
L'invenzione dell'orologio meccanico è una pietra miliare avvenuta nel Medioevo, perché sono il dispositivo più complesso creato in quegli anni. A sua volta, questo è servito da impulso per l'ulteriore sviluppo della scienza e della tecnologia.
L'invenzione degli orologi e il loro perfezionamento ha richiesto apparecchiature tecnologiche più avanzate, precise e performanti, nuovi metodi di calcolo e di progettazione. Questo fu l'inizio di una nuova era.
La creazione di orologi meccanici è diventata possibile con l'invenzione dello scappamento ad fuso. Questo dispositivo ha convertito il movimento di traslazione di un peso appeso a una fune in un movimento oscillatorio avanti e indietro di una ruota oraria. La continuità è chiaramente visibile qui: dopotutto, i modelli complessi di clessidra avevano già un quadrante, un treno di ingranaggi e una battaglia. Bastava cambiare la forza motrice: sostituire il getto d'acqua con un peso pesante e più maneggevole, aggiungere un discensore e un regolatore di velocità.
Meccanismi per orologi da torre sono stati creati su questa base. I rintocchi a mandrino sono in uso dal 1340 circa e sono diventati l'orgoglio di molte città e cattedrali.
L'ascesa della cronometria oscillatoria classica
La storia degli orologi ha conservato per i posteri i nomi di scienziati e inventori cheha permesso di crearli. La base teorica è stata la scoperta di Galileo Galilei, che ha espresso le leggi che descrivono le oscillazioni del pendolo. È anche l'autore dell'idea degli orologi a pendolo meccanici.
L'idea di Galileo fu realizzata nel 1658 dal talentuoso olandese Christian Huygens. È anche l'autore dell'invenzione del regolatore di equilibrio, che ha permesso di creare un orologio da tasca e poi un orologio da polso. Nel 1674, Huygens sviluppò un regolatore migliorato attaccando una molla elicoidale a forma di capello al volano.
Un' altra invenzione storica appartiene a un orologiaio di Norimberga di nome Peter Henlein. Inventò la molla principale e nel 1500 creò un orologio da taschino basato su di essa.
In parallelo, ci sono stati dei cambiamenti nell'aspetto. All'inizio bastava una freccia. Ma quando gli orologi sono diventati molto precisi, hanno richiesto un'indicazione corrispondente. Nel 1680 fu aggiunta una lancetta dei minuti e il quadrante assunse la forma a noi familiare. Nel diciottesimo secolo iniziarono a installare una lancetta dell'usato. Prima parte, poi centrale.
Nel XVII secolo, la creazione di orologi fu trasferita alla categoria dell'arte. Casse finemente decorate, quadranti sm altati, che a quel tempo erano ricoperti di vetro: tutto questo ha trasformato i movimenti in un oggetto di lusso.
Il lavoro per migliorare e complicare gli strumenti è proseguito senza interruzioni. Maggiore precisione di corsa. Agli inizi del Settecento, le pietre di rubino e zaffiro iniziarono ad essere utilizzate come supporti per il bilanciere e gli ingranaggi. Ciò ha permesso di ridurre l'attrito,migliorare la precisione e aumentare la riserva di carica. Sono comparse complicazioni interessanti: un calendario perpetuo, carica automatica, un indicatore della riserva di carica.
L'impulso per lo sviluppo degli orologi a pendolo è stato l'invenzione dell'orologiaio inglese Clement. Intorno al 1676 sviluppò lo scappamento ad ancora. Questo dispositivo era adatto per orologi a pendolo, che avevano una piccola ampiezza di oscillazione.
Quarzo
L'ulteriore miglioramento degli strumenti per misurare il tempo è stato come una valanga. Lo sviluppo dell'elettronica e dell'ingegneria radiofonica ha aperto la strada all'emergere degli orologi al quarzo. Il loro lavoro si basa sull'effetto piezoelettrico. Fu scoperto nel 1880, ma l'orologio al quarzo fu prodotto solo nel 1937. I modelli al quarzo di nuova creazione differivano da quelli meccanici classici per una precisione sorprendente. L'era degli orologi elettronici è iniziata. Cosa li rende speciali?
Gli orologi al quarzo hanno un meccanismo costituito da un'unità elettronica e un cosiddetto motore passo-passo. Come funziona? Il motore, ricevendo un segnale dalla centralina elettronica, muove le frecce. Invece del solito quadrante di un orologio al quarzo, è possibile utilizzare un display digitale. Li chiamiamo elettronici. In Occidente - quarzo con indicazione digitale. Non cambia l'essenza.
In re altà, un orologio al quarzo è un mini-computer. Funzioni aggiuntive si aggiungono molto facilmente: cronometro, indicatore delle fasi lunari, calendario, sveglia. Allo stesso tempo, il prezzo degli orologi, a differenza della meccanica, non aumenta così tanto. Questo li rende più accessibili.
Gli orologi al quarzo sono molto precisi. Il loro errore è di ±15 secondi/mese. È sufficiente correggere le letture dello strumento due volte l'anno.
Orologi da parete
Indicazione digitale e compattezza sono le caratteristiche distintive di questo tipo di meccanismi. Gli orologi elettronici sono ampiamente utilizzati come orologi integrati. Possono essere visti sul cruscotto di un'auto, in un telefono cellulare, in un forno a microonde e in TV.
Come elemento di interni, spesso puoi trovare una versione classica più popolare, ovvero con l'indicazione di una freccia.
L'orologio da parete elettronico si inserisce organicamente negli interni nello stile hi-tech, moderno, techno. Attraggono principalmente con la loro funzionalità.
A seconda del tipo di display, gli orologi elettronici sono a cristalli liquidi e LED. Questi ultimi sono più funzionali in quanto retroilluminati.
A seconda del tipo di alimentazione, gli orologi elettronici (da parete e da tavolo) sono suddivisi in rete, alimentati a 220V, e batteria. I dispositivi del secondo tipo sono più convenienti, poiché non richiedono una presa nelle vicinanze.
Orologio da parete a cucù
Gli artigiani tedeschi li realizzano dall'inizio del diciottesimo secolo. Tradizionalmente, gli orologi da parete a cucù erano realizzati in legno. Riccamente decorati con intagli, realizzati a forma di casetta per gli uccelli, erano la decorazione di ricchi palazzi.
Un tempo, i modelli economici erano popolari nell'URSS e nello spazio post-sovietico. Per molti anni l'orologio da parete a cucù del marchio Mayak è stato prodotto dallo stabilimentonella città russa di Serobsk. Pesi a forma di pigne, una casa decorata con intagli semplici, pellicce di carta di un meccanismo sonoro: ecco come venivano ricordati dai rappresentanti della vecchia generazione.
Il classico orologio da parete a cucù è una rarità di questi tempi. Ciò è dovuto al prezzo elevato dei modelli di qualità. Se non si tiene conto dell'artigianato al quarzo degli artigiani asiatici in plastica, cucù favolosi cucù solo nelle case dei veri intenditori di orologi esotici. Meccanismo preciso e complesso, soffietti in pelle, squisiti intagli sul corpo: tutto ciò richiede una grande quantità di lavoro manuale altamente qualificato. Solo i produttori più rinomati possono produrre tali modelli.
Sveglia
Questi sono i "camminatori" più comuni all'interno.
La sveglia è la prima funzione aggiuntiva implementata nell'orologio. Brevettato nel 1847 dal francese Antoine Redier.
In una classica sveglia meccanica da tavolo, il suono viene prodotto martellando su piastre di metallo. I modelli elettronici sono più melodici.
Per esecuzione, le sveglie sono divise in piccole e grandi, desktop e da viaggio.
Le sveglie da tavolo sono realizzate con motori separati per orologio e segnale. Iniziano separatamente.
Con l'avvento degli orologi al quarzo, la popolarità delle sveglie meccaniche è diminuita. Ci sono diverse ragioni per questo. Orologio-sveglia da tavolo con movimento al quarzo ha davanti una serie di dispositivi meccanici classicivantaggi: sono più precisi, non richiedono avvolgimento quotidiano, sono facili da abbinare al design della stanza. Inoltre, sono leggeri, non hanno paura di urti e cadute.
Le sveglie meccaniche da polso sono comunemente chiamate "segnale". Poche aziende producono tali modelli. Quindi, i collezionisti conoscono un modello chiamato "cricket presidenziale"
"Cricket" (secondo il cricket inglese) - con questo nome l'azienda svizzera Vulcain produceva orologi con funzione di sveglia. Sono noti per essere stati di proprietà dei presidenti americani: Dwight Eisenhower, Harry Truman, Richard Nixon e Lyndon Johnson.
Storia degli orologi per bambini
Il tempo è una categoria filosofica complessa e allo stesso tempo una quantità fisica che deve essere misurata. L'uomo vive nel tempo. Già dalla scuola materna, il programma di educazione e educazione prevede lo sviluppo delle capacità di orientamento del tempo nei bambini.
Puoi insegnare a un bambino a usare un orologio non appena padroneggia l'account. I layout aiuteranno in questo. Puoi combinare un orologio di cartone con la routine quotidiana posizionando tutto questo per maggiore chiarezza su un foglio di carta da disegno. Puoi organizzare le classi con elementi del gioco, usando puzzle con immagini per questo.
La storia degli orologi per bambini dai 6 ai 7 anni viene studiata in classi tematiche. Il materiale deve essere presentato in modo da suscitare interesse per l'argomento. I bambini in una forma accessibile vengono introdotti alla storia degli orologi, ai loro tipi nel passato e nel presente. Quindi le conoscenze acquisite si consolidano. Per fare ciò, dimostra il principio di funzionamento dell'orologio più semplice:solare, acqua e fuoco. Queste attività risvegliano l'interesse dei bambini per la ricerca, sviluppano l'immaginazione creativa e la curiosità. Coltivano il rispetto per il tempo.
A scuola, nelle classi 5-7, si studia la storia dell'invenzione degli orologi. Si basa sulle conoscenze acquisite dal bambino nelle lezioni di astronomia, storia, geografia, fisica. In questo modo si consolida il materiale acquisito. Gli orologi, la loro invenzione e il loro miglioramento sono considerati parte della storia della cultura materiale, i cui risultati mirano a soddisfare i bisogni della società. L'argomento della lezione può essere formulato come segue: "Invenzioni che hanno cambiato la storia dell'umanità".
Al liceo, è consigliabile continuare lo studio degli orologi come accessorio in termini di moda ed estetica degli interni. È importante far conoscere ai bambini l'etichetta dell'orologio, parlare dei principi di base della scelta degli orologi per interni. Una delle classi può essere dedicata alla gestione del tempo.
La storia dell'invenzione degli orologi mostra chiaramente la continuità delle generazioni, il suo studio è un mezzo efficace per plasmare la visione del mondo di un giovane.
