Astronomické hodiny: popis, konstrukční prvky. Slavný orloj

Termín "orloj" v různých adresářích má nejednoznačný význam. Moderní encyklopedie a vědecké zdroje kategoricky uvádějí, že se jedná o přesný nástroj používaný v astronomických pozorováních a pro uchovávání času (a dále - přípustný absolutní chyba v milisekundách). "Slovník Brockhaus a Efron" vede a druhá interpretace.

Jaké hodiny je třeba považovat za astronomické?

Podle definice této publikace může být astronomické hodiny považováno za zařízení, které provádí nejen funkci přesného chronometru, ale také "mechanické" planetárium, které demonstruje pohyb velkých nebeských těles Sluneční soustavy, měsíční fázi promítané na hvězdné obloze. Nejsložitější hodinky této třídy jsou schopny odrážet více než stovky různých proměnných, které jsou přímo spojeny s astronomií a nejlepšími příklady jsou nejen díla vysokého inženýrského umění, ale i největší mistrovské díla světové kultury.

Antikythera artefakt

Vyrostli z mořského dna v blízkosti ostrova Antikythera (Řecko) v roce 1902, úlomky starého mechanismu šokovaly archeology a výzkumníky. Věk dílů, které byly časem značně poškozeny (bronzové převodovky, číselníky a ruce), se odhaduje na 2 200 let. Před tímto objevem byly nejpodrobnější předpoklady o vynálezu a vytvoření ozubených převodovek přičítány roku 800.

Po více než sto let byly fragmenty pečlivě zkoumány, dešifrovány zázračně přežívajícími nápisy. Pouze využití moderních výzkumných metod (výpočetní tomografie, polynomické mapování textur) nám umožnilo vytvořit model antikiterového mechanismu a definovat jeho funkčnost. Zařízení bylo identifikováno nejen jako orloj, což dokládá současnou pozici Slunce, Měsíce a pěti planet známých tehdy na pozadí konstelací zvěrokruhu, ale také jako první analogový počítač v dějinách lidstva schopný určit své místo v nebeské sféře kdykoliv v minulosti a v budoucnu , pro provádění aritmetických operací. Studium artefaktu pokračuje a možná čekáme na nové objevy.

Tvorba Giovanniho Dondiho

V historických pramenech jsou poměrně brzy odkazy na hodináře a jeho výrobky, avšak minulé staletí nezanechaly jména ani podrobnosti. Sledujte J. Dondiho - toto je první zařízení tohoto druhu, jehož existence je zdokumentována.

Bohužel mechanismus italského hodináře nebyl zachován. To bylo spálené spolu s klášterem sv. Justus, kde to bylo drženo dokud ne 1809. Historici mají jen podrobný popis, který učinil sám Ital.

J. Donnie (1318-1387) vytvořil jeho tvorbu již více než 15 let. Astronomické hodiny (Astrarium) byly instalovány na náměstí v Padově v roce 1364. Použité technické řešení bylo nejméně o sto let před časem. Takže, aby kompenzoval libraci Měsíce (malých kmitů kyvadla), používal velitel ozubených kol s nerovnou úhlovou vzdáleností mezi zuby. Číselníky by mohly být použity k určení každoročních termínů procházejících katolických svátků.

Slavný orloj

Mnoho mechanických planetárií se stalo ornamentem a nedílnou součástí měst západní Evropy. Mezi nimi jsou hodinky v katedrálech ve Štrasburku (Francie) a Lund (Švédsko), na náměstí v Olomouci (Česká republika) a ve známých zvoncích Feichtinger (Rakousko, Linz). Astronomické hodiny Katedrála sv. Petra (Beauvais, Francie) jsou považovány za největší na světě (1868). S výškou 12 m, šířkou - 6 m a hloubkou asi 3 metry obsahuje produkt více než 90 tisíc kusů.

A jeden z nejstarších na světě je uznaný Lyon věž hodiny, první zmínka o které se odkazuje na rok 1379. Na svých třech číslech můžete zjistit časové a kalendářní údaje, umístění nebeských těl nad francouzským městem a církevní svátky do roku 2019.

V roce 1562 byly hodiny zničeny, ale do konce 17. století ho restauroval Guillaume Nurrisson. Při obnově byla přidána další vrstva. Od poledne do 15:00 hod., Každá pečená hodina je vyhlášena výkřikem kohouta a pod melodickým zvukovým zvonem se automaticky zobrazují scény Zvěstování.

Orloj v Praze

Staré Město Orloj - zvonkohry, které získaly své vlastní jméno a staly se skutečným symbolem hlavního města České republiky. Vyzdobují věž radnice od roku 1410. Autor hodinového projektu je astronom a matematik Jan Shindel. Podle jeho náčrtů se stal nejstarší částí Orloyho - hodiny a astronomické mechanismy mistr z Kadani Mikulášů.

Sochařská výzdoba byla provedena v dílnách architekta P. Parléře. A pokud nezohledňujete povinné restaurátorské práce, návštěvníci českého hlavního města vidí téměř neporušené zvonky. Výjimkou je index lunárních fází, vybaven v roce 1597, postavy Smrti a dvanácti apoštolů (1659).

Původní kalendář, vyrobený na konci 15. století majitelem Janem Rougem, nebyl zachován. Autorem aktuální verze je pražský archivář K. Y. Erben. Mechanismus byl zaveden v roce 1866. Výzdoba ciferníku je další kopií původního díla umělce J. Manese.

Orloj není jen orloj. V Praze je s ním spojeno spousta legend, z nichž jeden tvrdí, že nic neohrožuje lidi v České republice, dokud se nepohybují šipky Orloj.

Od věže k kapse

Postupem času se astronomické funkce staly oblíbenými v chronometrech pro osobní potřebu - v podlahovém, stolním i ručním zařízení.

Jedinečné astronomické hodiny, které vytvořil vynálezce Uralského poddaného E. Kuznetsova (Rzepinsky) před více než 250 lety, lze dnes vidět v historickém a technickém muzeu "Dům Cherepanov" (N. Tagil). Čelní deska kromě číselníku s hodinami a minutami obsahuje sloty pro demonstraci fází měsíce a polohy slunce. Mechanismus kalendáře kromě běžných dat (den, měsíc, rok) zobrazuje svaté - jméno svatého, které odpovídá určitému dni, je zobrazeno v samostatném okně. Hodiny hrají šest hudebních kompozic. Divadelní část zobrazuje kovářskou dílnu.

Další geniální ruští mechanici a vynálezci také obdivují a navrhují - I. P. Kulibina, L. S. Nechaev.

Záležitost života

Dane Jens Olsen věnoval svůj život hodinám. Od dětství snil o tom, že je hodinářem, a když v roce 1897 ve Štrasburku uviděl orloj, tak se rozhodl vytvořit stejně důmyslný mechanismus. Při výpočtech a vyhotovení výkresů trvalo 30 let. Teprve v roce 1943 mu byly přiděleny potřebné peníze. Provedení projektu trvalo dalších 12 let a bohužel Olsen neviděl své hodinky v kovu a skle. Zemřel v roce 1945 a práce pokračoval jeho žák O. Mortensen.

Hodiny Jens Olsen v době spuštění v prosinci 1955 v kodaňské obci byly uznány za nejkomplexnější mechanické zařízení na planetě (15448 částí).

Kromě obvyklých funkcí ukazují hodiny Olsen pohyb všech známých planet (kromě Plutonu), precese zemské osy (rotace pro 25753) a hvězdné oblohy nad Dánskem, a zároveň dokazují úžasnou přesnost (0,4 sekundová chyba za 300 let).

Časoměřičů

Nezapomeňte na jednu další funkci starých chronometrů - uložení přesného času. Až do dvacátého století byl tento úkol přiřazen přesnému orlojovi s druhým kyvadlem. Pro zajištění rovnoměrnosti vibrací jsme se snažili vytvořit ideální podmínky:

• konstantní teplota;
• snížený tlak vzduchu;
• eliminace nebo kompenzace dokonce i malých vnějších mechanických efektů.

Vysokou přesnost dokládají nástroje Krátké s dvěma kyvadly a mezní denní změna zdvihu až do 0,003 s. Tato hodnota byla snížena v pořadí padesátých let minulého století na sovětského vědce a inženýra, F. M. Fedchenko, zlepšením tepelné kompenzace kyvadla a vytvořením nového designu závěsu.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že volné kyvadlo je spojeno s hodinovým mechanismem knoflíku pouze elektrickým obvodem, který umožňuje umístit utěsněný válec s kyvadlem v ideálních podmínkách (hluboký sklep nebo termostatovaný pokoj) a chronometr přímo na místě pozorování. Elektronický mechanický orchestr Fedchenko dokončil vývoj kyvadlových zařízení.

Atomové standardy

Křemenné hodinky nejsou k dispozici jako vzorek referenčního času. Přestože přesnost jejich postupu je několik tisíciny sekundy denně, křemenný krystal je vystaven stárnutí a chyba postupuje.

Atomové hodiny jsou založeny na použití kvantové energie atomů (molekul) jako zdroje rezonanční frekvence. Přechody systému "atomového jádra - elektronů" z úrovně na úroveň vytvářejí podobnost s oscilačním obvodem. Od roku 1967 trvá 9192631770 přechodů mezi úrovněmi základního stavu stabilního izotopu cesia-133 za jednu sekundu.

Dnešní atomové hodiny - Toto je zcela autonomní zařízení. Práce probíhají, aby se miniaturizovala. První dávka atomových hodinek již byla vydána v USA.