Den første tidsvidenskab er astronomi. Resultaterne af observationer i gamle observatorier blev brugt til landbrug og religiøse ritualer. Men med udviklingen af håndværk blev det nødvendigt at måle korte tidsperioder. Således kom menneskeheden til opfindelsen af uret. Processen var lang, fyldt med de bedste hjerners hårde arbejde.
Urens historie går mange århundreder tilbage, det er menneskehedens ældste opfindelse. Fra en pind stukket i jorden til et ultrapræcis kronometer - en rejse på hundredvis af generationer. Hvis vi rangerer resultaterne af den menneskelige civilisation, så vil uret i nomineringen "store opfindelser" være på andenpladsen efter hjulet.
Der var engang, hvor en kalender var nok for folk. Men håndværk dukkede op, der var behov for at fastsætte varigheden af teknologiske processer. Det tog timer, hvis formål er at måle tidsintervaller kortere end et døgn. Til dette har mennesket brugt forskellige fysiske processer i århundreder. Konstruktionerne, der implementerede dem, var også tilsvarende.
Urens historie er delt i tostor periode. Den første er flere årtusinder lang, den anden er mindre end én.
1. Urets historie, kaldet den enkleste. Denne kategori omfatter sol-, vand-, brand- og sandapparater. Perioden slutter med studiet af pendulperiodens mekaniske ure. Det var middelalderklokker.
2. En ny historie med ure, startende med opfindelsen af pendulet og balance, som markerede begyndelsen på udviklingen af klassisk oscillerende kronometri. Denne periode er ikke forbi endnu.
Sundur
De ældste, der er kommet ned til os. Derfor er det solurets historie, der åbner paraden af store opfindelser inden for kronometri. På trods af deres tilsyneladende enkelhed blev de kendetegnet ved en bred vifte af designs.
Soluret er baseret på solens tilsyneladende bevægelse i løbet af dagen. Nedtællingen er baseret på den skygge, der kastes af aksen. Deres brug er kun mulig på en solskinsdag. Det gamle Egypten havde gunstige klimatiske forhold til dette. Den største fordeling på bredden af Nilen fik et solur, som havde form af obelisker. De blev installeret ved indgangen til templerne. En gnomon i form af en lodret obelisk og en skala markeret på jorden - sådan så det gamle solur ud. Billedet nedenfor viser en af dem. En af de egyptiske obelisker, der er transporteret til Europa, har overlevet den dag i dag. En 34 meter høj gnomon står i øjeblikket på en af pladserne i Rom.
Almindelig solur havde en betydelig ulempe. De kendte til ham, men holdt ud med ham i lang tid. I forskellige årstider, det vil sige sommer og vinter, var timens varighed ikke den samme. Men i den periode, hvor det agrariske system og håndværksforhold dominerede, var der ikke behov for en nøjagtig måling af tider. Derfor eksisterede soluret med succes indtil den sene middelalder.
Gnomonen blev erstattet af mere progressive designs. Forbedrede solur, hvor denne mangel blev elimineret, havde buede skalaer. Ud over denne forbedring blev der brugt forskellige versioner. Så i Europa var væg- og vinduessolur almindelige.
Yderligere forbedring fandt sted i 1431. Den bestod i at orientere skyggepilen parallelt med jordens akse. Sådan en pil blev kaldt en halvakse. Nu bevægede skyggen, der roterede rundt om halvaksen, sig ensartet og drejede 15° i timen. Et sådant design gjorde det muligt at fremstille et solur, der var nøjagtigt nok til sin tid. Billedet viser en af disse enheder, der er bevaret i Kina.
For korrekt installation begyndte de at forsyne strukturen med et kompas. Det blev muligt at bruge uret over alt. Det var muligt at lave selv bærbare modeller. Siden 1445 begyndte man at bygge solur i form af en hul halvkugle, udstyret med en pil, hvis skygge faldt på den indre overflade.
Søg efter alternativer
På trods af at solurene var praktiske og nøjagtige, havde de alvorlige objektive mangler. De var fuldstændig afhængige af vejret, og deres funktion var begrænset til en deldag mellem solopgang og solnedgang. På jagt efter et alternativ søgte forskerne at finde andre måder at måle tidsintervaller på. Det var påkrævet, at de ikke var forbundet med observation af stjerners og planeters bevægelse.
Søgning førte til oprettelsen af kunstige tidsstandarder. Det var f.eks. det interval, der krævedes for, at en bestemt mængde stof kunne flyde eller brænde.
De enkleste ure, der er skabt på dette grundlag, er nået langt i udviklingen og forbedringen af designs og baner derved vejen for skabelsen af ikke kun mekaniske ure, men også automatiseringsenheder.
Clepsydra
Navnet "clepsydra" har sat sig bag vanduret, så der er en misforståelse om, at det først blev opfundet i Grækenland. I virkeligheden var det ikke sådan. Den ældste, meget primitive clepsydra blev fundet i Amuns tempel i Phoebe og opbevares i museet i Kairo.
Når du laver et vandur, er det nødvendigt at sikre et ensartet fald i vandstanden i fartøjet, når det strømmer gennem det nederste kalibrerede hul. Dette blev opnået ved at give karret formen af en kegle, der tilspidsede tættere på bunden. Det var først i middelalderen, at der blev opnået en regelmæssighed, der beskriver væskeudstrømningshastigheden afhængigt af dets niveau og beholderens form. Forud for dette blev formen på fartøjet til vanduret valgt empirisk. For eksempel gav den egyptiske clepsydra, diskuteret ovenfor, et ensartet fald i niveauet. Selv med nogle fejl.
Da clepsydra ikke var afhængig af tidspunktet på dagen og vejret, opfyldte den kravene til kontinuerligtidsmålinger. Derudover gav behovet for yderligere forbedring af enheden, tilføjelsen af forskellige funktioner, plads til, at designere kunne flyve deres fantasi. Således var clepsydras af arabisk oprindelse kunstværker kombineret med høj funktionalitet. De var udstyret med yderligere hydrauliske og pneumatiske mekanismer: en hørbar timer, et natbelysningssystem.
Ikke mange navne på skaberne af vanduret er blevet bevaret i historien. De blev lavet ikke kun i Europa, men også i Kina og Indien. Vi har modtaget information om en græsk mekaniker ved navn Ctesibius af Alexandria, som levede 150 år før den nye æra. I clepsydra brugte Ctesibius tandhjul, hvis teoretiske udvikling blev udført af Aristoteles.
Fire watch
Denne gruppe dukkede op i begyndelsen af det 13. århundrede. De første affyringsure var tynde stearinlys op til 1 meter høje med mærker påført dem. Nogle gange var visse afdelinger udstyret med metalstifter, som faldt ned på et metalstativ, når voksen brændte omkring dem, gav en tydelig lyd. Sådanne enheder fungerede som en prototype af vækkeuret.
Med fremkomsten af gennemsigtigt glas forvandles brandure til ikonlamper. Der blev anbragt en skala på væggen, hvorefter tiden blev bestemt, efterhånden som olien brændte ud.
De mest udbredte sådanne enheder er i Kina. Sammen med ikonlamperne var en anden type brandur almindelig her i landet - vægure. Du kan sigeat det var en blind vej.
Timeglas
Hvornår de blev født, vides det ikke præcist. Det eneste, der kan siges med sikkerhed, er, at de ikke kunne være dukket op før glassets opfindelse.
Timeglas er to gennemsigtige glasflasker. Gennem forbindelseshalsen hældes indholdet fra den øverste kolbe ned i den nederste. Og i vores tid kan du stadig møde timeglasset. Billedet viser en af modellerne, stiliseret antik.
Middelalderhåndværkere i fremstilling af instrumenter dekorerede timeglasset med udsøgt indretning. De blev brugt ikke kun til at måle perioder, men også som indretning. I husene hos mange adelige og dignitærer kunne man se luksuriøse timeglas. Billedet viser en af disse modeller.
Timeglasset kom til Europa ret sent - i slutningen af middelalderen, men deres distribution var hurtig. På grund af deres enkelhed, evnen til at bruge til enhver tid, blev de hurtigt meget populære.
En af manglerne ved timeglasset er den ret korte tid, der er målt uden at vende det om. Kassetter bestående af dem slog ikke rod. Fordelingen af sådanne modeller blev bremset af deres lave nøjagtighed såvel som slid under langvarig drift. Det skete på følgende måde. Det kalibrerede hul i membranen mellem kolberne var slidt, stigende i diameter, sandpartikler blev tværtimod knust, faldende i størrelse. Strømningshastigheden stegtiden var faldende.
Mekaniske ure: forudsætninger for fremkomsten af
Behovet for en mere præcis måling af tidsperioder med udviklingen af produktion og sociale relationer er støt steget. De bedste hjerner har arbejdet på at løse dette problem.
Opfindelsen af det mekaniske ur er en milepælsbegivenhed, der fandt sted i middelalderen, fordi de er den mest komplekse enhed skabt i disse år. Til gengæld tjente dette som en impuls til den videre udvikling af videnskab og teknologi.
Opfindelsen af ure og deres forbedring krævede mere avanceret, præcist og højtydende teknologisk udstyr, nye metoder til beregning og design. Dette var begyndelsen på en ny æra.
Skabelsen af mekaniske ure blev mulig med opfindelsen af spindel-escapement. Denne enhed konverterede translationsbevægelsen af en vægt, der hænger på et reb, til en oscillerende bevægelse frem og tilbage af et timehjul. Kontinuitet ses tydeligt her - trods alt havde komplekse modeller af clepsydra allerede en skive, et geartog og en kamp. Det eneste, der skulle til, var at ændre drivkraften: Udskift vandstrålen med en tung vægt, der var nemmere at håndtere, og tilføj en nedstiger og en hastighedsregulator.
Mekanismer til tårnure blev skabt på dette grundlag. Spindelbetjente klokkespil har været i brug siden omkring 1340 og er blevet stoltheden af mange byer og katedraler.
Fremkomsten af klassisk oscillerende kronometri
Urenes historie har for eftertiden bevaret navnene på videnskabsmænd og opfindere, somgjort det muligt at skabe dem. Det teoretiske grundlag var opdagelsen gjort af Galileo Galilei, som udtrykte lovene, der beskriver pendulets svingninger. Han er også forfatteren til ideen om mekaniske pendulure.
Galileos idé blev realiseret i 1658 af den talentfulde hollænder Christian Huygens. Han er også forfatter til opfindelsen af balanceregulatoren, som gjorde det muligt at skabe et lommeur og derefter et armbåndsur. I 1674 udviklede Huygens en forbedret regulator ved at fastgøre en hårformet spiralfjeder til svinghjulet.
En anden skelsættende opfindelse tilhører en Nürnberg-urmager ved navn Peter Henlein. Han opfandt hovedfjederen, og i 1500 skabte han et lommeur baseret på den.
Samtidig var der ændringer i udseendet. Først var én pil nok. Men da ure blev meget nøjagtige, krævede de en tilsvarende indikation. I 1680 blev der tilføjet en minutviser, og urskiven fik den form, vi kender. I det attende århundrede begyndte de at installere en brugt hånd. Første side, og senere blev den central.
I det syttende århundrede blev skabelsen af ure overført til kategorien kunst. Udsøgt dekorerede kasser, emaljerede urskiver, som på det tidspunkt var dækket af glas - alt dette forvandlede bevægelser til en luksusvare.
Arbejdet med at forbedre og komplicere instrumenterne fortsatte uafbrudt. Øget løbenøjagtighed. I begyndelsen af det attende århundrede begyndte rubin- og safirsten at blive brugt som understøtninger til balancehjul og gear. Dette gjorde det muligt at reducere friktionen,forbedre nøjagtigheden og øge strømreserven. Interessante komplikationer er dukket op - en evighedskalender, automatisk vikling, en strømreserveindikator.
Driften til udviklingen af pendulure var den engelske urmager Clements opfindelse. Omkring 1676 udviklede han ankerflugten. Denne enhed var velegnet til pendulure, som havde en lille svingningsamplitude.
Quartz
Yderligere forbedring af instrumenter til at måle tid var som en lavine. Udviklingen af elektronik og radioteknik banede vejen for fremkomsten af kvartsure. Deres arbejde er baseret på den piezoelektriske effekt. Det blev opdaget i 1880, men kvartsuret blev først lavet i 1937. De nyskabte kvartsmodeller adskilte sig fra de klassiske mekaniske i forbløffende nøjagtighed. De elektroniske ures æra er begyndt. Hvad gør dem specielle?
Quartz ure har en mekanisme bestående af en elektronisk enhed og en såkaldt stepmotor. Hvordan det virker? Motoren, der modtager et signal fra den elektroniske enhed, flytter pilene. I stedet for den sædvanlige urskive i et quartz-ur, kan der bruges et digit alt display. Vi kalder dem elektroniske. I Vesten - kvarts med digital indikation. Det ændrer ikke essensen.
Et quartz-ur er faktisk en minicomputer. Yderligere funktioner tilføjes meget nemt: stopur, månefaseindikator, kalender, vækkeur. Samtidig stiger prisen på ure, i modsætning til mekanik, ikke så meget. Dette gør dem mere tilgængelige.
Quartz-ure er meget nøjagtige. Deres fejl er ±15 sekunder/måned. Det er nok at rette instrumentets aflæsninger to gange om året.
Vægure
Digital indikation og kompakthed er kendetegnene ved denne slags mekanismer. Elektroniske ure er meget udbredt som integrerede ure. De kan ses på instrumentbrættet i en bil, i en mobiltelefon, i en mikrobølgeovn og tv.
Som indretningselement kan du ofte finde en mere populær klassisk version, det vil sige med en pileangivelse.
Elektronisk vægur passer organisk ind i interiøret i stil med hi-tech, moderne techno. De tiltrækker primært med deres funktionalitet.
I henhold til skærmtypen er elektroniske ure flydende krystal og LED. Sidstnævnte er mere funktionelle, da de er baggrundsbelyste.
Afhængigt af typen af strømkilde er elektroniske ure (væg og skrivebord) opdelt i netværk, drevet af 220V og batteri. Enheder af den anden type er mere bekvemme, da de ikke kræver en stikkontakt i nærheden.
Gøg-vægur
Tyske håndværkere har lavet dem siden begyndelsen af det attende århundrede. Traditionelt blev gøgevægure lavet af træ. Rigt dekoreret med udskæringer, lavet i form af et fuglehus, var de udsmykningen af rige palæer.
På et tidspunkt var billige modeller populære i USSR og det post-sovjetiske rum. I mange år blev gøgeuret af mærket Mayak produceret af fabrikkeni den russiske by Serdobsk. Vægte i form af grankogler, et hus dekoreret med ukomplicerede udskæringer, papirpels af en lydmekanisme - sådan blev de husket af repræsentanterne for den ældre generation.
Det klassiske gøgevægur er en sjældenhed i disse dage. Dette skyldes den høje pris på kvalitetsmodeller. Hvis du ikke tager højde for kvartshåndværk af asiatiske håndværkere lavet af plastik, fabelagtige gøggøg kun i hjemmene til ægte kendere af eksotiske ure. Præcis, kompleks mekanisme, læderbælge, udsøgt udskæring på kroppen - alt dette kræver en stor mængde højt kvalificeret manuelt arbejde. Kun de mest velrenommerede producenter kan producere sådanne modeller.
Vækkeur
Dette er de mest almindelige "walkers" i interiøret.
Vækkeur er den første ekstra funktion, der blev implementeret i uret. Patenteret i 1847 af franskmanden Antoine Redier.
I et klassisk mekanisk skrivebords-vækkeur produceres lyd ved at hamre på metalplader. Elektroniske modeller er mere melodiske.
Ved udførelse er vækkeure opdelt i små og store, desktop og rejse.
Bordvækkeure er lavet med separate motorer til urværk og signal. De starter separat.
Med fremkomsten af quartz-ure er populariteten af mekaniske vækkeure faldet. Det er der flere grunde til. Bordur-vækkeur med quartz urværk har en række klassiske mekaniske apparater foranfordele: de er mere nøjagtige, kræver ikke daglig vikling, de er nemme at matche til rummets design. Derudover er de lette, ikke så bange for stød og fald.
Håndledsmekaniske vækkeure omtales almindeligvis som "signal". Få virksomheder producerer sådanne modeller. Så samlere kender en model kaldet "præsidentcricket"
"Cricket" (ifølge engelsk cricket) - under dette navn producerede det schweiziske firma Vulcain ure med alarmfunktion. De er kendt for at have været ejet af amerikanske præsidenter: Dwight Eisenhower, Harry Truman, Richard Nixon og Lyndon Johnson.
Historie om ure til børn
Tid er en kompleks filosofisk kategori og samtidig en fysisk størrelse, der skal måles. Mennesket lever i tiden. Allerede fra børnehaven sørger uddannelses- og opdragelsesprogrammet for udvikling af tidsorienterende færdigheder hos børn.
Du kan lære et barn at bruge et ur, så snart han har styr på kontoen. Layouts vil hjælpe med dette. Du kan kombinere et papur med den daglige rutine ved at placere alt dette for større klarhed på et stykke tegnepapir. Du kan organisere klasser med elementer fra spillet ved at bruge puslespil med billeder til dette.
Historien om ure til børn i alderen 6-7 studeres i tematiske klasser. Materialet skal præsenteres på en sådan måde, at det vækker interesse for emnet. Børn i en tilgængelig form introduceres til historien om ure, deres typer i fortid og nutid. Derefter konsolideres den tilegnede viden. For at gøre dette skal du demonstrere princippet om drift af det enkleste ur -sol, vand og ild. Disse aktiviteter vækker børns interesse for forskning, udvikler kreativ fantasi og nysgerrighed. De dyrker respekt for tid.
I skolen, i klasse 5-7, studeres historien bag opfindelsen af ure. Det er baseret på den viden, barnet har opnået i undervisningen i astronomi, historie, geografi, fysik. På denne måde konsolideres det erhvervede materiale. Ure, deres opfindelse og forbedring betragtes som en del af den materielle kulturs historie, hvis resultater er rettet mod at opfylde samfundets behov. Emnet for lektionen kan formuleres som følger: "Opfindelser, der ændrede menneskehedens historie."
I gymnasiet er det tilrådeligt at fortsætte studiet af ure som tilbehør med hensyn til mode og interiør æstetik. Det er vigtigt at gøre børn bekendt med uretikette, at tale om de grundlæggende principper for valg af interiørure. En af klasserne kan vies til tidsstyring.
Historien bag opfindelsen af ure viser tydeligt generationernes kontinuitet, dens undersøgelse er et effektivt middel til at forme en ung persons verdensbillede.
