Prvou vedou o čase je astronómia. Výsledky pozorovaní v starovekých observatóriách sa využívali na poľnohospodárstvo a náboženské obrady. S rozvojom remesiel však bolo potrebné merať krátke časové úseky. Tak ľudstvo dospelo k vynálezu hodín. Tento proces bol dlhý, plný tvrdej práce tých najlepších myslí.
História hodiniek siaha mnoho storočí do minulosti, ide o najstarší vynález ľudstva. Od palice zapichnutej do zeme až po ultra presný chronometer – cesta stoviek generácií. Ak zoradíme výdobytky ľudskej civilizácie, tak v nominácii „veľké vynálezy“budú hodiny na druhom mieste po kolese.
Boli časy, keď ľuďom stačil kalendár. Ale objavili sa remeslá, bolo potrebné opraviť trvanie technologických procesov. Trvalo to hodiny, ktorých účelom je merať časové intervaly kratšie ako deň. Na to človek po stáročia využíval rôzne fyzikálne procesy. Zodpovedali tomu aj konštrukcie, ktoré ich realizujú.
História hodiniek je rozdelená na dve častiveľké obdobie. Prvá je dlhá niekoľko tisícročí, druhá menej ako jedna.
1. História hodín, nazývaných najjednoduchšie. Do tejto kategórie patria solárne, vodné, požiarne a pieskové spotrebiče. Obdobie končí štúdiom mechanických hodín periódy kyvadla. Boli to stredoveké zvonkohry.
2. Nová história hodiniek, počnúc vynálezom kyvadla a váhy, čo znamenalo začiatok vývoja klasickej oscilačnej chronometrie. Toto obdobie sa ešte neskončilo.
Slnečné hodiny
Najstaršie, ktoré k nám prišli. Preto je to história slnečných hodín, ktorá otvára prehliadku veľkých vynálezov v oblasti chronometrie. Napriek zjavnej jednoduchosti sa vyznačovali širokou škálou dizajnov.
Slnečné hodiny sú založené na zdanlivom pohybe Slnka počas dňa. Odpočítavanie je založené na tieni vrhanom osou. Ich použitie je možné len za slnečného dňa. Staroveký Egypt mal na to priaznivé klimatické podmienky. Najväčšie rozšírenie na brehoch Nílu dostali slnečné hodiny, ktoré mali podobu obeliskov. Boli inštalované pri vchode do chrámov. Gnómon v podobe vertikálneho obelisku a mierka vyznačená na zemi – tak vyzerali staroveké slnečné hodiny. Na fotografii nižšie je jeden z nich. Jeden z egyptských obeliskov prevezených do Európy sa zachoval dodnes. Na jednom z námestí v Ríme momentálne stojí 34 metrov vysoký gnómon.
Bežné slnečné hodiny mali značnú nevýhodu. Vedeli o ňom, no dlho ho znášali. V rôznych ročných obdobiach, teda v lete a v zime, trvanie hodiny nebolo rovnaké. No v období, keď dominoval agrárny systém a remeselné vzťahy, nebolo o presné meranie času núdza. Preto slnečné hodiny úspešne existovali až do neskorého stredoveku.
Gnómon bol nahradený progresívnejším dizajnom. Vylepšené slnečné hodiny, u ktorých bol tento nedostatok odstránený, mali zahnuté stupnice. Okrem tohto zlepšenia boli použité rôzne verzie. Takže v Európe boli nástenné a okenné slnečné hodiny bežné.
V roku 1431 došlo k ďalšiemu zlepšeniu. Spočíval v orientácii tieňovej šípky rovnobežne so zemskou osou. Takýto šíp sa nazýval poloos. Teraz sa tieň, otáčajúci sa okolo polovičnej osi, pohyboval rovnomerne a otáčal sa o 15° za hodinu. Takáto konštrukcia umožnila vyrobiť slnečné hodiny, ktoré boli na svoju dobu dostatočne presné. Na fotografii je jedno z týchto zariadení zachované v Číne.
Pre správnu inštaláciu začali konštrukciu dodávať kompasom. Hodiny bolo možné používať všade. Bolo možné vyrobiť aj prenosné modely. Od roku 1445 sa slnečné hodiny začali stavať v podobe dutej pologule, opatrenej šípom, ktorého tieň padal na vnútorný povrch.
Hľadať alternatívy
Napriek tomu, že slnečné hodiny boli pohodlné a presné, mali vážne objektívne nedostatky. Boli úplne závislé od počasia a ich fungovanie bolo obmedzené na časťdeň medzi východom a západom slnka. Pri hľadaní alternatívy sa vedci snažili nájsť iné spôsoby merania časových intervalov. Požadovalo sa, aby neboli spojené s pozorovaním pohybu hviezd a planét.
Vyhľadávanie viedlo k vytvoreniu umelých časových štandardov. Bol to napríklad interval potrebný na to, aby určité množstvo látky pretieklo alebo spálilo.
Najjednoduchšie hodinky vytvorené na tomto základe prešli dlhú cestu vo vývoji a zdokonaľovaní dizajnu, čím vydláždili cestu nielen k vytvoreniu mechanických hodiniek, ale aj automatizačných zariadení.
Clepsydra
Názov „clepsydra“uviazol za vodnými hodinami, takže existuje mylná predstava, že bol prvýkrát vynájdený v Grécku. V skutočnosti to tak nebolo. Najstaršia, veľmi primitívna klepsydra bola nájdená v Amonovom chráme v Phoebe a je uložená v káhirskom múzeu.
Pri vytváraní vodných hodín je potrebné zabezpečiť rovnomerný pokles hladiny vody v nádobe, keď preteká spodným kalibrovaným otvorom. Dosiahlo sa to tak, že nádoba mala tvar kužeľa, zužujúceho sa bližšie ku dnu. Až v stredoveku bola získaná pravidelnosť popisujúca rýchlosť odtoku tekutiny v závislosti od jej výšky a tvaru nádoby. Predtým bol empiricky vybraný tvar nádoby pre vodné hodiny. Napríklad egyptská klepsydra, o ktorej sme hovorili vyššie, poskytla jednotné zníženie úrovne. Aj s nejakou chybou.
Keďže clepsydra nezávisela od dennej doby a počasia, spĺňala požiadavky nepretržitéhomerania času. Okrem toho potreba ďalšieho zdokonaľovania zariadenia, pridávanie rôznych funkcií, poskytla priestor pre dizajnérov, aby upustili od fantázie. Klepsydry arabského pôvodu boli teda umelecké diela spojené s vysokou funkčnosťou. Boli vybavené dodatočnými hydraulickými a pneumatickými mechanizmami: zvukovým časovačom, systémom nočného osvetlenia.
V histórii sa veľa mien tvorcov vodných hodín nezachovalo. Vyrábali sa nielen v Európe, ale aj v Číne a Indii. Dostali sme informácie o gréckom mechanikovi menom Ktesibius z Alexandrie, ktorý žil 150 rokov pred novou érou. V clepsydre použil Ctesibius ozubené kolesá, ktorých teoretický vývoj uskutočnil Aristoteles.
Požiarne hodinky
Táto skupina sa objavila na začiatku 13. storočia. Prvé odpaľovacie hodiny boli tenké sviečky vysoké až 1 meter, na ktorých boli nanesené značky. Niekedy boli niektoré divízie vybavené kovovými kolíkmi, ktoré, keď okolo nich horel vosk, dopadli na kovový stojan a vydávali zreteľný zvuk. Takéto zariadenia slúžili ako prototyp budíka.
S príchodom priehľadného skla sa požiarne hodiny zmenili na ikonové lampy. Na stenu bola nanesená mierka, podľa ktorej sa pri vyhorení oleja určoval čas.
Najrozšírenejšie takéto zariadenia sú v Číne. Spolu s ikonovými lampami bol v tejto krajine bežný aj iný typ ohňových hodín - knôtové hodiny. Môžeš povedaťže to bola slepá vetva.
presýpacie hodiny
Keď sa narodili, nie je presne známe. Jediné, čo možno s istotou povedať, je, že sa nemohli objaviť pred vynálezom skla.
Presýpacie hodiny sú dve priehľadné sklenené banky. Cez spojovacie hrdlo sa obsah preleje z hornej banky do spodnej. A v našej dobe sa stále môžete stretnúť s presýpacími hodinami. Na fotografii je jeden z modelov, štylizovaný starožitný.
Stredovekí remeselníci pri výrobe nástrojov zdobili presýpacie hodiny nádherným dekorom. Používali sa nielen na meranie časových úsekov, ale aj ako dekorácia interiéru. V domoch mnohých šľachticov a hodnostárov bolo možné vidieť luxusné presýpacie hodiny. Na fotografii je jeden z týchto modelov.
Presýpacie hodiny sa do Európy dostali pomerne neskoro – na konci stredoveku, no ich distribúcia bola rýchla. Vďaka svojej jednoduchosti, možnosti kedykoľvek použiť, sa rýchlo stali veľmi populárnymi.
Jedným z nedostatkov presýpacích hodín je pomerne krátky čas nameraný bez prevrátenia. Kazety z nich zostavené sa nepresadili. Distribúciu takýchto modelov spomaľovala ich nízka presnosť, ako aj opotrebovanie pri dlhodobej prevádzke. Stalo sa to nasledovným spôsobom. Kalibrovaný otvor v membráne medzi bankami bol opotrebovaný, zväčšoval sa priemer, častice piesku sa naopak drvili a zmenšovali sa. Prietok sa zvýšilčas sa krátil.
Mechanické hodinky: predpoklady pre vznik
Potreba presnejšieho merania časových úsekov s rozvojom výroby a sociálnych vzťahov sa neustále zvyšuje. Na vyriešení tohto problému pracovali najlepšie mysle.
Vynález mechanických hodín je míľnikovou udalosťou, ktorá sa odohrala v stredoveku, pretože sú najkomplexnejším zariadením, ktoré v tých rokoch vzniklo. To zase poslúžilo ako impulz pre ďalší rozvoj vedy a techniky.
Vynález hodiniek a ich zdokonaľovanie si vyžadovali vyspelejšie, presnejšie a výkonnejšie technologické vybavenie, nové metódy výpočtu a dizajnu. Toto bol začiatok novej éry.
Vytvorenie mechanických hodiniek sa stalo možným s vynálezom vretenového mechanizmu. Toto zariadenie premieňalo translačný pohyb závažia zaveseného na lane na oscilačný pohyb tam a späť hodinového kolesa. Kontinuita je tu jasne viditeľná - napokon zložité modely clepsydry už mali číselník, ozubené koleso a bitku. Všetko, čo bolo potrebné, bolo zmeniť hnaciu silu: nahradiť prúd vody ťažkým závažím, s ktorým sa ľahšie manipulovalo, a pridať zlaňovač a regulátor rýchlosti.
Na tomto základe boli vytvorené mechanizmy pre vežové hodiny. Vretenové zvonkohry sa používajú približne od roku 1340 a stali sa pýchou mnohých miest a katedrál.
Vzostup klasickej oscilačnej chronometrie
História hodiniek zachovala pre budúce generácie mená vedcov a vynálezcov, ktoríumožnili ich vytvorenie. Teoretickým základom bol objav Galilea Galileiho, ktorý vyslovil zákony popisujúce kmity kyvadla. Je tiež autorom myšlienky mechanických kyvadlových hodín.
Galileov nápad zrealizoval v roku 1658 talentovaný Holanďan Christian Huygens. Je tiež autorom vynálezu regulátora rovnováhy, ktorý umožnil vytvoriť vreckové hodinky a potom náramkové hodinky. V roku 1674 Huygens vyvinul vylepšený regulátor pripevnením špirálovej pružiny v tvare vlasov k zotrvačníku.
Ďalší významný vynález patrí norimberskému hodinárovi menom Peter Henlein. Vynašiel hlavnú pružinu a v roku 1500 vytvoril na jej základe vreckové hodinky.
Súčasne došlo k zmenám vzhľadu. Najprv stačil jeden šíp. Keď sa však hodiny stali veľmi presnými, vyžadovali si zodpovedajúcu indikáciu. V roku 1680 pribudla minútová ručička a ciferník nadobudol nám známu podobu. V osemnástom storočí začali inštalovať second hand. Prvá strana a neskôr sa stala stredovou.
V sedemnástom storočí sa tvorba hodiniek preniesla do kategórie umenia. Nádherne zdobené púzdra, sm altované ciferníky, ktoré boli v tom čase pokryté sklom - to všetko zmenilo strojčeky na luxusný predmet.
Práca na zlepšovaní a skomplikovaní nástrojov pokračovala bez prerušenia. Zvýšená presnosť chodu. Začiatkom osemnásteho storočia sa rubínové a zafírové kamene začali používať ako podpery pre vyvažovacie koleso a ozubené kolesá. To umožnilo znížiť trenie,zlepšiť presnosť a zvýšiť výkonovú rezervu. Objavili sa zaujímavé komplikácie - večný kalendár, automatický náťah, indikátor rezervy chodu.
Podnetom pre vývoj kyvadlových hodín bol vynález anglického hodinára Clementa. Okolo roku 1676 vyvinul kotvové schodisko. Toto zariadenie bolo vhodné pre kyvadlové hodiny, ktoré mali malú amplitúdu oscilácie.
Quartz
Ďalšie zdokonaľovanie prístrojov na meranie času bolo ako lavína. Rozvoj elektroniky a rádiového inžinierstva vydláždil cestu pre vznik quartzových hodiniek. Ich práca je založená na piezoelektrickom jave. Boli objavené v roku 1880, ale kremenné hodiny boli vyrobené až v roku 1937. Novovytvorené quartz modely sa líšili od klasických mechanických v úžasnej presnosti. Začala sa éra elektronických hodiniek. Čím sú výnimočné?
Quartzové hodinky majú mechanizmus pozostávajúci z elektronickej jednotky a takzvaného krokového motora. Ako to funguje? Motor, ktorý prijíma signál z elektronickej jednotky, pohybuje šípkami. Namiesto bežného ciferníka v quartzových hodinkách možno použiť digitálny displej. Hovoríme im elektronické. Na západe - kremeň s digitálnou indikáciou. To nemení podstatu.
V skutočnosti sú quartzové hodinky minipočítač. Veľmi jednoducho sa pridávajú ďalšie funkcie: stopky, indikátor fázy mesiaca, kalendár, budík. Zároveň sa cena hodiniek na rozdiel od mechaniky až tak nezvyšuje. Vďaka tomu sú prístupnejšie.
Quartzové hodinky sú veľmi presné. Ich chyba je ±15 sekúnd/mesiac. Údaje na prístroji stačí opraviť dvakrát ročne.
Nástenné hodiny
Digitálna indikácia a kompaktnosť sú charakteristické znaky tohto druhu mechanizmov. Elektronické hodiny sú široko používané ako integrované hodiny. Možno ich vidieť na palubnej doske auta, v mobilnom telefóne, v mikrovlnnej rúre a televízore.
Ako interiérový prvok často nájdete obľúbenejšiu klasickú verziu, teda s vyznačením šípky.
Elektronické nástenné hodiny organicky zapadajú do interiéru v štýle hi-tech, moderne, techno. Upútajú predovšetkým svojou funkčnosťou.
Podľa typu displeja sú elektronické hodinky z tekutých kryštálov a LED. Posledné menované sú funkčnejšie, keďže sú podsvietené.
Podľa typu zdroja energie sa elektronické hodiny (nástenné a stolové) delia na sieťové, napájané 220V a batériové. Zariadenia druhého typu sú pohodlnejšie, pretože nevyžadujú blízkosť zásuvky.
Kukučkové nástenné hodiny
Nemeckí remeselníci ich vyrábajú od začiatku osemnásteho storočia. Tradične sa kukučkové nástenné hodiny vyrábali z dreva. Bohato zdobené rezbami vo forme vtáčej búdky boli ozdobou bohatých kaštieľov.
V istom čase boli lacné modely populárne v ZSSR a postsovietskom priestore. Závod dlhé roky vyrábal nástenné kukučkové hodiny značky Mayakv ruskom meste Serdobsk. Závažia v podobe jedľových šišiek, domček zdobený nekomplikovanými rezbami, papierové kožušiny zvukového mechanizmu - tak si ich zapamätali predstavitelia staršej generácie.
Klasické nástenné hodiny s kukučkou sú v dnešnej dobe vzácnosťou. Je to spôsobené vysokou cenou kvalitných modelov. Ak neberiete do úvahy kremenné remeslá ázijských remeselníkov vyrobené z plastu, báječné kukučky kukujú iba v domácnostiach skutočných znalcov exotických hodiniek. Presný, zložitý mechanizmus, kožené mechy, nádherné vyrezávanie na tele - to všetko si vyžaduje veľké množstvo vysoko kvalifikovanej ručnej práce. Takéto modely môžu vyrábať iba najuznávanejší výrobcovia.
Budík
Toto sú najbežnejšie „chodítka“v interiéri.
Budík je prvou doplnkovou funkciou, ktorá bola implementovaná do hodiniek. Patentované v roku 1847 Francúzom Antoinom Redierom.
V klasickom mechanickom stolnom budíku sa zvuk vydáva kladivom na kovové platne. Elektronické modely sú melodickejšie.
Budíky sa podľa prevedenia delia na malé a veľké, stolové a cestovné.
Stolové budíky sú vyrobené so samostatnými motormi pre hodinový strojček a signál. Začínajú samostatne.
S príchodom quartzových hodiniek klesla obľuba mechanických budíkov. Má to viacero dôvodov. Stolné hodiny-budík s quartz strojčekom má pred sebou množstvo klasických mechanických zariadenívýhody: sú presnejšie, nevyžadujú každodenné navíjanie, dajú sa ľahko prispôsobiť dizajnu miestnosti. Navyše sú ľahké, neboja sa tak nárazov a pádov.
Náramkové mechanické budíky sa bežne označujú ako „signálne“. Len málo spoločností vyrába takéto modely. Takže zberatelia poznajú model s názvom „prezidentský kriket“
"Cricket" (podľa anglického cricket) - pod týmto názvom vyrábala švajčiarska spoločnosť Vulcain hodinky s funkciou alarmu. Sú známe tým, že ich vlastnili americkí prezidenti: Dwight Eisenhower, Harry Truman, Richard Nixon a Lyndon Johnson.
História hodiniek pre deti
Čas je zložitá filozofická kategória a zároveň fyzikálna veličina, ktorú je potrebné merať. Človek žije v čase. Program vzdelávania a výchovy už od materskej školy zabezpečuje rozvoj schopností orientácie v čase u detí.
Môžete naučiť dieťa používať hodinky hneď, ako si osvojí účet. Rozloženie vám v tom pomôže. Kartónové hodiny môžete skombinovať s každodennou rutinou umiestnením tohto všetkého pre väčšiu prehľadnosť na kus papiera na kreslenie. Môžete organizovať triedy s prvkami hry pomocou hádaniek s obrázkami.
História hodiniek pre deti vo veku 6-7 rokov sa študuje v tematických triedach. Materiál musí byť podaný tak, aby vzbudil záujem o danú tému. Deti prístupnou formou zoznamujú s históriou hodiniek, ich typmi v minulosti a súčasnosti. Potom sa získané vedomosti upevňujú. Aby ste to dosiahli, ukážte princíp fungovania najjednoduchších hodín -slnko, voda a oheň. Tieto aktivity prebúdzajú v deťoch záujem o bádanie, rozvíjajú tvorivú fantáziu a zvedavosť. Pestujú úctu k času.
V škole sa v 5. – 7. ročníku študuje história vynálezu hodiniek. Vychádza z poznatkov, ktoré dieťa získa na hodinách astronómie, dejepisu, geografie, fyziky. Týmto spôsobom sa získaný materiál konsoliduje. Hodinky, ich vynález a zdokonaľovanie sa považujú za súčasť dejín materiálnej kultúry, ktorej výdobytky smerujú k napĺňaniu potrieb spoločnosti. Tému lekcie možno formulovať takto: „Vynálezy, ktoré zmenili dejiny ľudstva.“
Na strednej škole je vhodné pokračovať v štúdiu hodiniek ako doplnku z hľadiska módy a interiérovej estetiky. Je dôležité oboznámiť deti s hodinovou etiketou, porozprávať sa o základných princípoch výberu interiérových hodiniek. Jedna z tried môže byť venovaná manažmentu času.
História vynálezu hodiniek jasne ukazuje kontinuitu generácií, ich štúdium je účinným prostriedkom na formovanie svetonázoru mladého človeka.
