Итак, для точности определения долгот нужны первоклассные часы – хранители тонного времени.
Конечно же, часы находились в распоряжении астрономов с глубокой древности. Во-первых, это были солнечные часы. Они устанавливались на площадях, в мессах публичных собраний, на виллах богатых аристократов. Но ведь солнечные часы, сколь бы точны они ни были, всегда идут по местному времени. Перевозить с помощью солнечных часов время с одного мест на другое разумеется нельзя.
Во-вторых, в распоряжении древних астрономов были водяные часы. Водяные часы – клепсидры – существовали и в Вавилоне, и в Китае, и в Греции. Они представляли собой несколько поставленных друг на друга сосудов с водой. Вода по каплям переткала из верхних сосудов в нижние. Но скорость вытекания воды, как нетрудно сообразить, зависит от количества остающейся в сосуде воды. Теория водяных часов была очень сложной, и добиться большой точности от них не удавалась. И уж совершенно невозможно было их куда бы то ни было перевозить. От тряски они тут же выходили их строя.
Наконец, в распоряжении древних были часы песочные и часы огненные. Песочные часы употребляются иногда еще и теперь врачами. А часы огненные представляли собой длинный стержень из ароматической смеси, которому придавали либо спиральную, либо какую-нибудь другую замысловатую форму. Стержень равномерно горел, источая благовония, и по длине сгоревшей его части можно было судить о прошедшем времени. Огненные часы были особенно распространены в Китае. Иногда на горевший стержень китайцы подвешивали металлические шарики. Когда стержень догорал до обусловленного места, шарик падал в фарфоровую вазу. Это был «огненный будильник».
Совершенно очевидно, то ни песочные, ни огненные часы для транспортировки времени с места на место в течение многих месяцев, так же как солнечные и водяные часы не годились.
Для определения долгот астрономы нуждались в надежных механически часах, а именно таких в то время не было.
Толчок к развитию часового дня дал Галилео Галилей, предложивший использовать в качестве регулятора часов маятник. Но наиболее удачное решение этой задачи предложил независимо от Галилея Христиан Гюйгенс. Он сконструировал устройство, в котором маятник регулирует вращение системы зубчатых колес, сам получая при этом импульс, необходимый для того, чтобы размах колебаний не затухал. Так были заложены принципиальные основы точнейшего измерительного прибора – механических часов.
По мере усовершенствования часов обычный маятник был заменен качающимся балансиром. Так появись на свет первые хронометры. Но они еще оставались очень капризными. Ход хронометров в сильной степени зависел от температуры.
Наибольшую озабоченность в развитии часового дела повлияло британское адмиралтейство. Во второй половине XVII в. Великобритания все больше выдвигается на мировую арену как крупнейшая морская держава, оттесняя Голландию и Францию.
Специальным Биллем от 20 июля 1714 г. Английский парламент для поощрения изобретателей установил фантастическую по тем временам премию. За разработку надежного способа определения долготы на море с точностью до ⁰ правительство обещало награду 20 тыс. фунтов стерлингов. Одним из экспертов при рассмотрении Билля выступал в парламенте президент Лондонского королевского общества Исаак Ньютон.
Решающего успеха в усовершенствовании хронометра добился английский часовой мастер Гаррисон. Он первым изготовил балансир из материалов с различными коэффициентами расширения. Изменения температуры компенсировалось изменением формы балансира.
Новый хронометр Гаррисона подвергся суровому испытанию 1761 г. В плавании от Портсмута до Ямайки и обратно. Ни тряска, ни штормы, ни повышенная влажность воздуха не вывели его из строя. По возвращению в Англию, после 161 дня пути, его показания были ошибочными всего на несколько секунд.
Появление точных хронометров было первым симптомом грядущей технической революции в Англии. Зачинатели машинного прядильного производства Харгривс, Кромптон, Аркрайт учились в часовых мастерских. Именно у английских часовщиков они перенял умение воплощать свои технические идеи в реальные, действующие механизмы.
Хронометры широко использовались для определения долгот важных астрономических пунктов. Из пункта в пункт везли на кораблях или каретах комплекс из нескольких хронометров – это называлось хронометрическим рейсом. Использование нескольких хронометров служило гарантией о грубых ошибок из-за неисправности одного из них, повышало точность определения долгот.
Материалы по географии:
Предпосылки развития Урала
После глубокого экономического кризиса, наступившего в связи с исчерпанием потенциала социалистической системы, развалом Советского Союза и проведением системных экономических реформ Урал, как и вся Россия, встает на путь стабилизации и экономического роста на новой социально-экономической основе. ...
Машиностроение стран Латинской Америки
Машиностроение и металлообработка занимают в структуре промышленного производства стран Латинской Америки ведущее место (более 1/4 условно-чистой продукции обрабатывающей промышленности). Однако развитие этой важнейшей отрасли происходит крайне неравномерно. В настоящее время на долю трех крупнейши ...
Роль ледников
Ледники влияют на климат, создают специфические ледниковые формы рельефа и неповторимые по красоте и суровости нивально-гляциальные высокогорные ландшафты. Они служат «кладовыми» пресной воды, в которых сосредоточено почти 69% мировых запасов резервной пресной воды. Таяние ледников формирует значит ...