Последний шаг на пути к «настоящим» часам
Только консерватизмом человеческого мышления можно объяснить, почему
часы с приводом от гирь не были изобретены хотя бы тем же Ктезибием
или Архимедом. И уровень их знаний, и тогдашняя технология производства
– всего этого было достаточно (даже зубчатые колеса умели делать),
а придерживались конструкторы все-таки испытанных «водяных» решений.
Впрочем, в наши дни, когда число возможных вариантов не в пример
больше, чем во времена Архимеда, «школы» главных конструкторов очень
часто тоже поражают упрямой приверженностью к какому-то одному приему,
одной (видимо, лучше знакомой) технике. Если «шеф» поотстал в полупроводниках
и хорошо разбирается в релейной автоматике, – будьте уверены, что
в машинах его КБ будет полным-полно обмоток и контактов, а транзисторов
раз-два и обчелся. Так что не нам осуждать предков за любовь к традициям...
Итак, механические часы. Вот она, падающая гиря, привязанная к
веревке. Просто дать ей лететь вниз – не годится. Нужно сделать
так, чтобы она падала медленно, чтобы в такт с движением Солнца
по небу двигалась по циферблату часовая стрелка. Одна-единственная
часовая. Никому, кроме чудаков-астрономов, не нужны были в ту эпоху
минуты, а тем паче секунды.
Хотя о трении еще не было никаких понятий, механики все-таки подметили;
когда много зубчатых колес цепляются друг за друга, первое, самое
тихоходное, вращать бывает очень трудно. А если последнее, самое
быстрое, еще и подтормозить, то связанная с первым колесом гиря
начнет опускаться с нужной скоростью. Так получилась колесная система;
которую вы увидите в любых нынешних механических часах. Правда,
в них скорость движения стрелок регулирует не тормоз, а маятник,
но о нем разговор впереди.
Где же и когда были такие часы изобретены? Одни историки говорят:
более тысячи с лишним лет назад в Италии. Другие утверждают, что
в Византии: в хрониках 578 г. написано, что часы с гирями появились
именно там. Но, может быть, летописец, не очень искушенный в технике,
ошибся? Может быть, речь шла о клепсидре с механической передачей?
Странно, что потом византийцы нигде не упоминают такой удивительный
механизм, как часы с гирей. Видимо, все-таки придется отправиться
в Италию...
Правда, и здесь свидетельства историков не отличаются четкостью.
Честь изобретения приписывают то некоему Пацификусу из Вероны –
тогда это IX в., то Герберту Аурелаку, бывшему пастуху, бывшему
монаху, прилежному ученику богословской школы где-то в Испании,
ставшему, потом папой Сильвестром II, – тогда это самый конец Х
в. Что поделаешь, на таком расстоянии столетия выглядят уже как
миги.
Единственное, что мы знаем точно, так это слова Данте из его «Божественной
комедии»
...в часах колеса ходят сами,
Но в первом – ход неразличим извне,
А крайнее – летит перед глазами...
Стало быть, в конце XIII – начале XIV в., когда творил поэт, эти
часы были хорошо знакомы всем. И не только внешне. Устройство их
представлялось читателю вполне ясным, так что поэт мог спокойно
употребить колеса механизма в качестве сравнения.
Дошло до нас известие и о том, что в 1314 г. механик Бомон
установил часы с боем на башне у моста в городе Канны.
До самого конца XVII в. часовщиков, строивших башенные часы, почтительно
именовали «свободными художниками». И не случайно. Вся жизнь порой
уходила у них на то, чтобы рассчитать механизм, изготовить колеса
и другие части, а потом собрать конструкцию, зачастую чрезвычайно
хитрую. Заказчики требовали не только, чтобы часы отбивали время
да играли незатейливые мелодии, – им хотелось, чтобы видно было
все: и движение планет, и фазы Луны, и моменты солнечных и лунных
затмений. Речь шла, конечно, не о пропаганде астрономических знаний.
Цель была иная, и о ней прекрасно сказал Анатоль Франс: «Нам трудно
представить себе духовный мир человека былых времен, твердо верившего,
что земля – центр вселенной, а звезды вращаются вокруг нее... Тогда
у бога не было других детей, кроме сынов и дочерей человеческих,
и все его творение имело устройство наивное и поэтическое, подобно
огромному собору. Так понятая вселенная была до того проста, что
ее изображали иногда всю целиком, в ее подлинном виде и движении,
на больших башенных часах, снабженных особым механизмом и раскрашенных».
Вера в могущественное влияние планет заставляла любого мало-мальски
заботящегося о своих делах горожанина требовать составления гороскопа
и сверяться со звездами, затевая сватовство и назначая день свадьбы,
отправляясь в дальнюю дорогу и закладывая новый дом...
Шестнадцать лет вытачивал колеса для своих часов в Падуе мастер
Джиокомо де-Донди. Почти пятьсот лет, начиная с 1352 г., строились
и перестраивались уникальные часы Страсбургского собора, считавшиеся
одним из чудес света. В «астрономических» часах Джуанелло Туриано,
построенных в 1550 г., насчитывалось 1800 колес.
Часы были невероятно дороги, и потому считались знатной военной
добычей. Захватив город, могущественные феодалы нередко приказывали
разбирать механизмы и перевозили их к себе, как сделал в конце XIV
в. бургундский герцог Филипп Смелый, переправивший в свой Дижон
часы из разграбленного фламандского города Куртрэ.
Вместе с работами практиков развивалась теория часовых механизмов.
Первым часовщиком-теоретиком стал итальянский математик, философ
и медик Джироламо Кардано (1501...1576) или, как его чаще называют,
Кардан. В своем трактате он пишет о «математических принципах»,
которые положены им в основу расчета механизма, предупреждает будущих
часовых дел мастеров, что «передача движения, которая применяется
как у мельниц, так и в часах, хотя очень проста, но очень тонкого
устройства».
Механический тормоз в XIV в. был заменен иным регулятором хода
– шпиндельным, и «тонкое устройство» его требовало неустанного надзора.
Шпиндель – это вертикальная ось с двумя пластинками, расположенными
так, что конструкция в целом напоминала двузубую шестерню. Пластинки-палеты
упирались в зубцы ходового колеса, через систему шестеренок связанного
с осью, на которую наматывалась веревка с гирей. Ходовое колесо
под действием веса гири стремилось вращаться, но не тут-то было:
на пути зубцов колеса вставала палета, ее требовалось оттолкнуть.
Но едва палета поворачивалась и пропускала зубец ходового колеса,
другая палета останавливала движение. Затем они менялись ролями:
вторая палета пропускала зубец, а первая останавливала колесо. Шпиндель,
таким образом, поворачивался то в одну сторону, то в другую. Чтобы
сделать его вращение медленным, на него навешивали коромысло с грузами
– билянец. Чем дальше от оси отстояли грузы, тем медленнее крутился
шпиндель – переставляя их, мастера «регулировали скорость хода часов.
Все было бы хорошо, но время колебаний зависело еще и от силы,
с которой ходовое колесо могло подтолкнуть палеты, а силу эту невозможно
сделать постоянной. Она ведь зависит от того, хорошо ли передаст
колесная система вращающий момент гири, насколько этот момент будет
«съеден» трением в зубцах шестеренок и подшипниках осей. Обрабатывать
с высокой точностью детали тогда не умели, хорошей смазки, которая
не густела от холода и не растекалась от жары, не было. Силы сопротивления
все время менялись, колесный механизм подталкивал билянец с разной
силой. Равномерного движения не получалось, и часы то бежали вперед,
то медлили. Самые точные врали как минимум на четверть часа в сутки.
Но все равно: с 1550 г. на их циферблатах, правда, далеко не
всюду, стали появляться минутные стрелки.
Башенные городские часы шли по европейским городам из Италии на
запад и на восток: 1360 г. – Майнц, 1401 г. – Севилья,
1405 г. – вольный город Любек. А годом раньше, в 1404 г.,
– по заказу сына Дмитрия Донского, великого князя Василия Дмитриевича,
поставил часы на Соборной площади Московского Кремля ученый монах
Лазарь, выходец из Сербии, за что и прозывался Сербиянином. Это
были первые московские часы, о которых сохранились восторженные
слова летописца, приведенные Н.М. Карамзиным в «Истории государства
Российского»: «Сей же часник наречется часомерье; на всякий же час
ударяет молотом в колокол, размеряя и расчитая часы нощные и дневные,
не бо человек ударяше, но человековидно самозвонно и самодвижно,
станнолепно некако сотворено есть человеческою хитростью, преизмечтано
и преухищрено».
Часы были, на наш взгляд, странными: с единственной неподвижной
стрелкой, укрепленной «на 12 часов». Под нею вращался циферблат.
Вместо арабских цифр – старославянские буквы: А – единица, В – двойка
и так далее. Но букв-цифр не двенадцать, а семнадцать, ведь самый
длинный летний день в Москве продолжается 17 часов.
Фроловская, ныне Спасская, башня украсилась часами около 1500 г..
Троицкая и Тайницкая получила их в середине или последней четверти
XVI в.
В бумагах старинных архивов названы имена часовщиков, отвечавших
за точность хода и исправность механизма: у Тайницких ворот был
в 1613...1614 гг. Потап Моисеев, у Фроловских – Микифорко Микитин,
который в тот год делал «у часов шестерню, да к часам подъем перечасный»,
т.е. ремонтировал механизм боя четвертей – «перечасье». А у Троицких
часов в 1626 г. механик, должно быть, все тот же Потап Моисеев,
«подделывал ветренник, да у ветренника репей зубчатый, да в колесо
трубку большую на вал ходовой», – и у этих испортился ненадежный
механизм боя.
Наверное, они же помогали в 1625 г. английскому мастеру Христофору
Галовею ставить на Спасскую башню новые часы взамен прежних, обветшавших
за полтораста лет. Делались новые часы четыре года, для них на башне
возвели новый верх: работой зодчего Бажена Огурцова любуются москвичи
и приезжие вот уже четвертое столетие. Подручными были у Галовея
еще и кузнецы Устюжинского уезда: мастер Ждан, сын его Шумило Жданов
да внук Алексей Шумилов Вирачев. Колокола же для перечасья отлил
мастер Кирилл Самойлов, и главному колоколу была уготована трагическая
судьба: через сто пятьдесят лет, в 1771 г., он по приказу Екатерины
II был снят и лишен языка за то, что ударили в него в набат, призывая
народ к бунту. Сейчас этот колокол стоит в Оружейной палате.
Мастера постарались. Два пятиметровых в диаметре деревянных циферблата,
усыпанных золотыми и серебряными звездами, с ликами солнца и луны
на каждом, смотрели один на Красную площадь, другой на соборы Кремля.
Часы восхищали каждого, кто их видел. «...Чудесные городские железные
часы, знаменитые во всем свете своею красотою и устройством и громким
звуком своего большого колокола, который слышен не только во всем
городе, но и в окрестных деревнях, более чем на десять верст», –
писал Павел Алеппский, сын антиохийского патриарха Макария, побывавший
с отцом в Москве в 1656 г. «Это самые богатые часы в Москве»,
– отмечал Августин Мейербер, посол австрийского императора.
На заре и на закате циферблат поворачивали, так что стрелка приходилась
на первый час – А, и счет часов начинался сначала. Поворачивать
циферблат и следить за его движением, «водить часы», было делом
серьезным, требовавшим внимания и искусства. В 1688 г. поступил
государю донос на вдову часовщика Спасской башни Данилову Улиту,
которая приняла по наследству ремесло после смерти мужа, что-де
«бывает у нее один час продлится против дву часов, а в нынешнее
время бывает в одном часе два проскорит». Чтобы знать, какой длины
день, а какой – ночь, часовщикам выдавались таблицы – деревянные
бирки. На них все было размечено, но, видать, не шибко грамотной
была вдова Улита...
Не лучше обстояло дело с точностью хода часов и в других городах
Европы. Но, как всегда бывает, когда ошибки измерительных приборов
становятся особенно раздражающими и недопустимыми, наука находит
рецепт для лечения болезни.
|