6. Тик-так

Брегет – это карманные часы с боем (или с «репетицией», как говорили раньше), названные в честь знаменитого французского механика и часовщика, члена Парижской Академии наук Абрахама-Луи Бреге (1747–1823). Стоило только надавить на головку, и раздавался необыкновенно мелодичный звон. Крохотные молоточки отбивали сначала часы, потом четверти и, наконец, минуты. В пушкинские времена часы фирмы «Брегет» были в большой моде, что объяснялось не только точностью их хода, но и тем обстоятельством, что мастер Абрахам никогда не повторялся. Каждый образец, вышедший из-под его рук, был совершенно уникален. В музейном собрании Московского Кремля хранится брегет с семью циферблатами, показывающий часы, минуты, месяцы революционного (часы выпущены в 1792 году) и григорианского календарей, дни, недели и декады.

Правда, нашему Евгению с его претензией на дендизм («Как dandy лондонский одет») следовало бы отказаться от часов вообще. Английский писатель Эдуард Джордж Бульвер-Литтон, автор романа «Пелэм, или Приключения джентльмена», оставил нам весьма выразительный портрет настоящего денди:

«– Скажите, мистер Пелэм, а вы уже купили часы у Бреге?

– Часы? – переспросил я. – Неужели вы полагаете, что я стал бы носить часы? У меня нет таких плебейских привычек. К чему, скажите на милость, человеку точно знать время, если он не делец, девять часов в сутки проводящий за своей конторкой и лишь один час – за обедом? Чтобы вовремя прийти туда, куда он приглашен? – скажете вы; согласен, но, – прибавил я, небрежно играя самым прелестным из моих завитков, – если человек достоин того, чтобы его пригласить, он, разумеется, достоин и того, чтобы его подождать».

Однако мы отвлеклись. Часы «с репетицией» изобрел не Бреге, он их только значительно усовершенствовал. Первый хронометр, отбивавший удары при нажатии на головку, выдумали английские часовщики еще во второй половине XVII века. Рассказывают, что британский монарх Карл II Стюарт презентовал такие часы французскому «королю-солнце» Людовику XIV, а чтобы нельзя было проникнуть в тайну их мелодичного звона, английский мастер снабдил их весьма хитроумным замком. Придворный часовщик Людовика Мартиньи бился над заморской штучкой дни и ночи напролет, но разобраться в трудном механизме так и не сумел. Тогда по его совету решили послать в кармелитский монастырь за девяностолетним часовщиком Жаном Трюше. Старик, ни о чем не спрашивая, без особого труда открыл крышку и разгадал секрет английского мастера. Каково же было его удивление, когда он узнал, что за эту плевую работу, не стоящую выеденного яйца, ему назначена пенсия в шестьсот ливров в год!

Механические часы – сравнительно недавнее изобретение. Впервые они появились в Европе на излете Средних веков или в эпоху Возрождения, а все более ранние упоминания серьезного внимания не заслуживают. По количеству, разнообразию и точности механизмов, подлежащих монтажу, более сложного технического устройства не существовало до самого конца XVII столетия, поэтому крайне маловероятно, чтобы их придумали еще в VI веке то ли в Китае, то ли в Византии, как пишут некоторые историки. Правда, имеются глухие упоминания, что к изобретению механических часов приложил руку выдающийся механик и математик Герберт, среди учеников которого числились короли и даже один император Священной Римской империи (Оттон), а сам он впоследствии сделался папой Римским под именем Сильвестра II (999–1003). Говорят, что он долгое время изучал арабскую науку в Испании и сделал множество открытий, в частности усовершенствовал (а фактически изобрел заново) астролябию – прибор для измерения высоты небесных светил над горизонтом. Увы, но информация об изобретениях и работах Герберта настолько скудна, что большинство исследователей отказывают ему в праве называться изобретателем первых механических часов. Другие ученые отдают пальму первенства некоему Пацификусу из Вероны (IX век), но это фигура совсем уже легендарная, о которой ровным счетом ничего не известно.

Вообще-то измерять время можно совершенно по-разному. Любой процесс, имеющий фиксированную длительность, годится на роль эталона, подобно тому как любой протяженный предмет может быть мерой длины. Чтобы прочесть эту страницу, вам пришлось затратить некоторое время, следовательно, количество прочитанных страниц вполне может выступать в качестве своеобразных часов. В старину нередко так и делали. Например, брат Августин, монах Бенедиктинского ордена, подвизавшийся у себя в монастыре звонарем, должен был еженощно в три часа пополуночи будить братьев к заутрене. Наручных часов у него, разумеется, не было, поэтому, чтобы не промахнуться, он раскрывал Псалтырь и начинал читать вслух. И как только добирался до слов: «Начальнику хора Идифумова. Псалом Асафов», опрометью бежал на колокольню. Однако и на старуху бывает проруха. Однажды брат Августин задремал над книгой, а когда проснулся, солнце уже стояло высоко. Мало того что он не разбудил коллег вовремя, так еще и весь город переполошил, ибо по удару колокола поднимались не только монахи, но и добропорядочные миряне, поспешавшие кто в лавку, кто в мастерскую, а кто на ярмарку. Некоторые чересчур богобоязненные горожане, увидев яркое солнце посреди ночи, встревожились не на шутку, полагая, что свершилось чудо, но более здравые соседи быстро остудили их пыл: дескать, солнце вина не пьет, а за братом Августином этот грешок водится. Незадачливому звонарю крепко влетело от настоятеля монастыря, отца Дезидерия.

Чтение псалмов вслух – дело хлопотное, поэтому в монастырях широко практиковали другой, куда более надежный способ. Обыкновенная свеча или масло в лампаде сгорают за определенное время, следовательно, их можно использовать не только по прямому назначению, но и как своего рода часы. За ночь успевали сгореть три свечи, и если на вопрос: «Который час?» – звучал ответ: «Две свечи», это означало, что рассвет уже близок, так как миновало две трети ночи. Для более точного отсчета времени на свечу наносили деления, а иногда и вовсе превращали осветительный прибор в своеобразный «огненный» будильник: в одно из делений втыкали булавку с прицепленным к ней грузиком, и когда свеча догорала до этого места, грузик со звоном падал на металлический поднос. На Востоке были в большом ходу «огненные» будильники несколько иной конструкции. Они представляли собой миниатюрную лодочку с просмоленным прутиком, уложенным вдоль ее длинной оси. Поперек лодочки натягивали нитку с металлическими шариками на ее концах. Прутик поджигали, и как только пламя доползало до нитки, она перегорала, и шарики сыпались в медную плошку. Излишне говорить, что «огненные» часы не отличались особой точностью хода: лампадное масло горело неровным коптящим пламенем, а свечи были неодинаковой толщины. Откалибровать такой хронометр как следует – задача почти непосильной сложности. Кроме того, восковые свечи стоили очень дорого, поэтому предпочтение отдавалось дешевым сальным свечам – фитилям, опущенным в расплавленное сало.

Но исторически первыми были, разумеется, солнечные часы, и это вполне естественно, потому что небо всегда занимало людей ничуть не меньше земли. Днем по хрустальной голубизне небесного свода бегает солнечный диск, описывая замысловатую кривую, а ночью в чернильной вышине зажигаются звезды. Рисунок созвездий никогда не меняется, но они выныривают из-за горизонта в строгом порядке и неслышно плывут во тьме, чтобы вновь утонуть за краем земли. Однако солнце все же удобнее, поскольку освещенные им предметы отбрасывают четкую тень, которая то скукоживается до малозаметного пятнышка, то опять начинает расти. Люди подметили эту закономерность давным-давно: в одной из комедий Аристофана жена говорит мужу: «Когда тень будет в десять шагов, умасти себя благовониями и приходи ужинать». Что она имела в виду? Греки определяли время по длине и направлению тени от вертикального столба – гномона. Ранним утром, сразу после восхода солнца, длина тени максимальна, в полдень она укорачивается до предела, а на закате снова растет. Вообще-то гномон использовался как прибор для астрономических наблюдений (с его помощью оценивали высоту солнца над горизонтом), но параллельно он играл роль простейших солнечных часов. Конечно, мерить время шагами не шибко сподручно, но на безрыбье, как говорится, и рак рыба. Кроме того, техника не стояла на месте: у вавилонян – древнего и мудрого народа, обитавшего в междуречье Тигра и Евфрата, – греки научились делить сутки на равные отрезки времени – часы. По преданию, они же придумали солнечные часы с циферблатом, а греки немедленно подхватили ценное изобретение. Правда, у этих часов не было стрелок: их заменяла треугольная пластина в центре, тень от которой описывала круг наподобие часовой стрелки, по мере того как солнце путешествовало по небу. Древнегреческие солнечные часы пережили века, сохранив все свои конструктивные особенности. В годы правления Екатерины II ими нередко оборудовали дорожные верстовые столбы на больших трактах. Они были похожи на свою античную родню как две капли воды: плита с треугольной железной пластиной в центре и римскими цифрами по периметру.

От эпохи к эпохе часы уменьшались в размерах: греки и римляне со временем научились делать переносные и даже миниатюрные карманные солнечные часы. Правда, карманов в ту пору еще не придумали, поэтому их носили на цепочке или шнурке. Такие изящные вещицы, изготовленные из бронзы, ценных пород дерева или слоновой кости, ученые находят при археологических раскопках. В книге «Истории обыкновенных вещей» В. В. Богданов и С. Н. Попова пишут: «Эти солнечные часики, сделанные из посеребренной меди, имели форму окорока, на котором прочерчены линии. Шпилем – стрелкой часов – служил свиной хвостик. Часы были небольшие». А в другой книге рассказывается об остроумном изобретении индийских факиров – дорожном посохе, с помощью которого можно было определять время. В отличие от обыкновенной трости или палки он имел в сечении не круглую, а восьмигранную форму. Наверху в каждой грани высверливалось отверстие, куда вставлялся маленький стерженек. Чтобы узнать, который час, факир поднимал свой посох вертикально, держа его за специальный шнурок, и тень, ложившаяся от стерженька на грань отвесно висящего посоха, указывала время. На грань заранее наносились часовые отметки, следовавшие друг за другом с фиксированными интервалами, поэтому каждый раз измерять длину тени необходимости не было. А для чего нужны восемь граней? Разве нельзя обойтись одной-единственной? Все дело в том, что видимый путь солнца на протяжении года ощутимо меняется. Летом солнце поднимается над горизонтом значительно выше, чем зимой, поэтому и тень, отбрасываемая стерженьком в летний полдень, будет короче зимней. Каждая грань дорожного посоха индийского факира привязана к определенному времени года.

М. Ильин, автор увлекательной книжки «Рас сказы о вещах», пишет: «Положим, дело происходит в начале октября. Факир втыкает палочку в ту грань, на которой начертано древнее слово „Ариман“ – название месяца, который продолжается с середины нашего сентября до середины октября».

Однако солнечные часы любой конструкции имели один весьма существенный недостаток: они работали исключительно днем, да и то не всегда, а только в ясную погоду. Поэтому люди еще в древности изобрели водяные часы, которые могли „ходить“ круглосуточно. Генеральная идея лежала на поверхности и не потребовала серьезных мозговых затрат: если взять емкость фиксированного объема с дыркой внизу, то вода постепенно из нее вытечет, причем время опорожнения сосуда будет примерно одним и тем же. А если вдобавок разметить стенку водяного бака делениями, то можно отслеживать убыль воды ежечасно. Правда, тут есть одна тонкость: пока воды много, она вытекает бодрой и упругой струей, но когда уровень жидкости в сосуде падает, то давление в полном соответствии с законами гидравлики понижается, и водичка начинает бежать через пень-колоду – еле-еле и кое-как. Впрочем, древние были не лыком шиты, и выход из положения нашли быстро: во-первых, интервалы между делениями можно делать неодинаковой ширины – вверху больше, а внизу меньше, – а во-вторых, они догадались заменить цилиндрическую емкость опрокинутым конусом, поставленным на острие. Тогда и с разметкой не нужно особенно париться – часовые метки могут следовать друг за другом с равномерными интервалами.

Итак, с циркуляцией жидкости внутри заковыристого прибора наши предки худо-бедно разобрались. Но водяных часовщиков подстерегала еще одна фундаментальная трудность. Беда в том, что ни древние египтяне, ни греки с римлянами почему-то не удосужились разделить суточный цикл на фиксированные временные интервалы, хотя решение лежало буквально на поверхности и, казалось бы, напрашивалось само собой. Вместо этого они упорно считали дневные и ночные часы порознь (причем и тех и других было одинаковое количество), а поскольку дни и ночи плавают в довольно широком диапазоне даже в южных широтах, получилось форменное безобразие: длина летнего дневного часа растягивалась сверх всякой меры, а короткий зимний дневной час наоборот «усыхал» до 50 минут по нашим часам. Такая неразбериха объясняется элементарно: продолжительность светового дня летом гораздо больше, чем зимой. Понятно, что в холодное время года наблюдается прямо противоположная картина. Что же делать? Неужели строить часы в двух вариантах – для летнего и зимнего времени?

Проще всего, как уже говорилось, унифицировать час, но древним сия нехитрая мысль почему-то не приходила в голову, и они двинулись к цели окольным путем. Коли зимний день короче летнего, то зимой можно обойтись меньшим объемом воды. Казалось бы, решение найдено, но не тут-то было! Ведь воронку так или иначе необходимо заполнять доверху, до самой первой отметки, а если воды будет меньше, то фокус не пройдет. Тогда античные часовщики придумали хитрую штуку. Послушаем Ильина: «По форме воронки сделали конус – такую же воронку, но не пустую внутри, а сплошную. Если этот конус погрузить в воронку, положим, до середины, в ней останется меньше свободного места, и воды в ней поместится меньше. Зимой, значит, конус придется опускать, летом поднимать. А чтобы всякий мог это делать, линейка, на которой держится конус, разделена черточками. Эти черточки показывают, на какую глубину нужно опускать конус, смотря по времени года».

В Греции водяные часы назывались клепсидрами. Самые простые клепсидры – сосуды небольшого объема с дырой в нижней части – стояли в залах суда. Вода из таких часов вытекала примерно за пятнадцать минут, поэтому если чье-нибудь выступление растягивалось, допустим, на целый час, то говорили: «Его речь продолжалась четыре клепсидры». Однако со временем греки научились собирать очень сложные и даже автоматические водяные часы. Например, Платона, знаменитого античного философа и ученика Сократа, считают изобретателем водяного будильника. Часы его конструкции состояли из двух емкостей, расположенных друг над другом. В верхний сосуд наливалась вода, откуда понемногу стекала в нижний, вытесняя из него воздух, который по трубке устремлялся к флейте, и она начинала звучать. Платоновский будильник регулировался в зависимости от времени года.

Еще более хитроумные водяные часы построил александрийский изобретатель и механик Ктесибий около 270 года до новой эры. Клепсидра его конструкции безупречно функционировала в автоматическом режиме и представляла собой вращающуюся колонну с двумя вертикальными шкалами. Арабские цифры обозначали дневные часы, а римские – ночные. Стрелку заменяла фигурка крылатого мальчика с указкой в руках. Мальчик медленно поднимался снизу вверх и ровно через двадцать четыре часа достигал верхней части колонны. Затем он стремительно падал вниз, чтобы снова начать свое неторопливое путешествие наверх. А поскольку длительность часа в ту эпоху сильно разнилась в зависимости от времени года, водяной хронометр Ктесибия имел не один циферблат, а целых двадцать – свой для каждого месяца. Колонна автоматически поворачивалась вокруг оси, и напротив крылатой фигурки всегда оказывался тот циферблат, который был необходим по сезону. В нижней части колонны прятался сложный механизм из водостоков, труб и шестеренок, обеспечивающий бесперебойную работу клепсидры. Полный оборот вокруг оси колонна совершала ровно за год. Желающих разобраться в устройстве водяных часов Ктесибия более подробно мы отсылаем к вышеупомянутой книжке М. Ильина «Рассказы о вещах».

После падения Западной Римской империи в 476 году клепсидры в Европе стали большой редкостью. Северные варвары – франки, вандалы, готы и лангобарды, основавшие на обломках могущественной империи собственные королевства, – делать часов не умели. А вот в Византии и на арабском Востоке специалистов по клепсидрам хватало. Например, в 807 году багдадский халиф Гарун-ар-Рашид, тот самый, что любил инкогнито посещать восточные рынки в одеянии нищего дервиша, подарил королю франков Карлу Великому водяные часы из позолоченной бронзы. Это был подарок, достойный халифа, и настоящее чудо инженерного мастерства по тем временам.

Друг и советник Карла Великого так описывает этот удивительный механизм: «Абдала, посол персидского короля, и два иерусалимских монаха предстали перед императором. Монахи Георгий и Феликс поднесли Карлу несколько подарков от персидского короля и между прочим золоченые часы, изготовленные весьма искусно. Особый механизм, приводимый в движение водой, указывал часы. Каждый час раздавался бой. Несколько медных шариков, а именно столько, сколько нужно, падало в медный таз, расположенный у подножия часов. Каждый час открывалась одна из двенадцати дверей, ведущих внутрь часов. В полдень из всех двенадцати дверей выезжало двенадцать маленьких рыцарей, которые закрывали за собой двери. Было здесь много других удивительных вещей, которых еще никогда не приходилось видеть нашим французам».

Тот же самый принцип – опорожнение сосуда за единицу времени – положен и в основу песочных часов, которые широко использовались на флотах всего мира вплоть до конца XVIII столетия. Они представляют собой две конусообразные емкости, соединенные узкой горловиной, одна из которых частично заполнена песком. Чтобы запустить такие часы, их нужно всего лишь перевернуть. Время, за которое песок пересыпается из верхнего сосуда в нижний, может составлять от нескольких часов до нескольких секунд. К приготовлению песка для часов в старину подходили весьма ответственно, так как считалось, что это дело требует особого умения. М. Ильин пишет: «Говорили, что самый лучший песок получается из мраморных опилок, если их прокипятить девять раз с вином, снимая каждый раз пену, а после этого высушить на солнце».

Чем же объясняется невероятная «живучесть» песочных часов, если к XVIII столетию человечество уже давным-давно располагало вполне приличными механическими хронометрами? Во-первых, они были очень удобны для отсчета вахтенного времени: число ударов судового колокола обозначало время, прошедшее с начала четырехчасовой вахты; каждый двойной удар отмечал час, а одинарный – полчаса. Морские песочные часы назывались склянками. А во-вторых, даже надежные механические часы с маятником, изобретенные в конце XVII века голландским физиком Христианом Гюйгенсом (речь о них пойдет чуть ниже), к сожалению, не оправдали возлагавшихся на них ожиданий: они исправно работали только на твердой земле, а в море корабельная качка ощутимо влияла на точность их хода. Поэтому для измерения скорости судна с помощью лага песочные часы были совершенно незаменимы. Помните главу «Весло и парус»? Лаг представлял собой деревянный сектор, буксируемый за кораблем на тонком тросе – лаглине, на котором через определенные промежутки были завязаны узлы. Отсчитывали, сколько узлов на лаглине успевало уйти за борт, пока песок в часах пересыпался из одной половинки в другую. Чем быстрее шел корабль, тем больше было таких узлов, а интервалы между ними выбирались так, чтобы один узел соответствовал скорости, равной одной миле в час. С помощью такого незатейливого устройства удавалось измерить скорость судна с довольно высокой точностью. Отсюда, кстати, и узел – мера скорости корабля, составляющая одну морскую милю в час.

Как уже говорилось в начале этой главы, имя изобретателя первых механических часов нам неизвестно. Имеются основания полагать, что европейцы познакомились с этим устройством в эпоху Крестовых походов. Во всяком случае, хроники сообщают, что египетский султан Саладин преподнес германскому королю Фридриху II искусно сделанные часы с гирями. Стоила эта забавная игрушка пять тысяч дукатов – сумма по тем временам огромная. Честно говоря, история какая-то мутная и довольно невразумительная, ибо механические часы тысячелетней давности были совершенно неподъемным сооружением – их монтировали по винтику на городских ратушах и крепостных башнях. Переезд многопудового монстра исключался по определению. Поэтому немедленно возникает вопрос: что именно презентовал египетский султан германскому королю? Вдобавок и годы жизни Саладина и Фридриха Второго плохо стыкуются. Тогда, быть может, хронист перепутал даты, и эксклюзивный подарок предназначался другому Штауфену – рыжебородому королю Фридриху I Барбароссе, тоже императору Священной Римской империи, участнику бесславного Третьего крестового похода и жестокому усмирителю мятежных городов Северной Италии? Тоже не вытанцовывается, ибо первый Фридрих до Палестины не доехал – утонул во время неудачной переправы через одну из безымянных речек в Малой Азии. А если даже предположить, что уникальный подарок был все-таки вручен – которому из Фридрихов, роли не играет, – то как и на чем он был доставлен в Европу? Одним словом, тайна сия велика есть, поэтому эпоху механических часов лучше считать от английского короля Эдуарда I, который распорядился их установить над зданием лондонского парламента – на Вестминстерской башне – во второй половине XIII века. Знаменитый Биг-Бен с минутной стрелкой трех с половиной метров длины, одолевающей одним прыжком расстояние в 15 сантиметров, и маятником свыше 200 килограммов весом появится гораздо позже. Первые башенные часы, ставшие визитной карточкой английской столицы, назывались Большим Томом. Неутомимый Том отбивал время четыре века подряд.

Французы, вечные соперники англичан, косившиеся ревнивым оком на успехи северного соседа, мириться с таким вопиющим безобразием не желали. Поэтому французский король Карл V Валуа выписал из Германии часового мастера Генриха де Вика, чтобы тот ему поставил часы на башне королевского дворца в Париже. Немецкий мастер работал как проклятый восемь лет, получая шесть су в день, и все это время жил при часах, в той же самой башне. А несколькими годами позже другой мастер, на этот раз француз по имени Жан Жуванс, спроектировал и собрал часы для одного из королевских замков. Что же касается России, то первые башенные часы были установлены в 1404 году в Московском Кремле монахом Лазарем Сербиным. На святой Руси всегда предпочитали жить собственным умом, не оглядываясь на латинскую ересь, поэтому и часы получились довольно необычные, как и все, что делается в родных пенатах. У этих диковинных часов вращался циферблат, а стрелка в виде маленького солнца с лучами оставалась неподвижной. Кроме того, на циферблате было обозначено не двенадцать часов, как всюду принято, а целых семнадцать. Барон Августин Мейерберг, посол германского императора при дворе российского царя Алексея Михайловича во второй половине XVII века, свидетельствует:

«Они показывают часы дня от восхождения до заката солнечного… Русские разделяют сутки на двадцать четыре часа, но считают часы по присутствию или отсутствию солнца, так что при восхождении оного часы бьют один, потом продолжают бить до самого заката. После этого начинают счет с первого ночного часа вплоть до наступления дня… Когда бывают самые долгие дни, часы показывают и бьют до семнадцати, и тогда ночь продолжается семь часов». И далее: «На всякой улице поставлены сторожа, которые каждую ночь, узнавая время по бою часов, столько же раз колотят в сточные желоба или в доски, чтобы стук этот давал знать об их бдительности шатающимся по ночам негодяям».

Одним словом, античность в полный рост – дневные и ночные часы, как в Древней Греции или Риме. А в Москве, судя по всему, было по ночам неспокойно: «Мы ребята-ежики, в голенищах ножики, любим выпить, закусить, в пьяном виде пофорсить». Куда девались со Спасской башни старинные часы работы Лазаря Сербина, история умалчивает. В XVIII веке на ней установили новые часы, выписанные царем-реформатором Петром I из Голландии, которые и по сей день исправно отбивают время.

Между прочим, история первых башенных часов – стационарных, монструозных, с неподъемными гирями, которые весили десятки пудов, – не дает покоя историкам, ибо побуждает задуматься о беспристрастности тех хронистов, которые писали о даре Саладина то ли в конце XII, то ли в начале XIII столетия. Скептиков можно легко понять: когда английскому Большому Тому исполнилось без малого двести лет, при дворе Людовика XI, французского короля, озаботившегося созданием централизованного государства, появились первые переносные часы. Однако карманными они не были: неуклюжий и хрупкий механизм возила лошадь, а особый конюх, приставленный к капризному агрегату, ухаживал за ним сутки напролет.

Средневековые мастера, водружавшие первые механические часы на ратушных башнях, берегли свои секреты как зеницу ока, да и королевские особы, раскошелившиеся на модный эксклюзив, тоже предпочитали сидеть ровно и по струнке, не распространяясь о шестереночном ноу-хау. Но мы все-таки заглянем внутрь старинных башенных часов, дабы познакомиться с их начинкой. Одной из важнейших составных частей любого механизма является двигатель. В нашем случае его роль играет самая обыкновенная гиря, соединенная цепью с вращающимся валом. Вспомните деревенский колодец с воротом. Если спихнуть ведро в колодезный проем и отпустить ворот, цепь начнет разматываться, и ведро полетит вниз, стремительно наращивая скорость. Аналогично ведет себя и гиря в часах – скользит вниз под собственной тяжестью, а вращающийся вал приводит в движение стрелки на циферблате. Однако на этом буквальное сходство кончается: если колодезный ворот с каждой секундой крутится все быстрее, то гиря должна опускаться плавно, чтобы стрелка не вертелась как ненормальная, а двигалась равномерно. Следовательно, необходим механизм, который бы тормозил разматывание веревки и падение тяжелой гири. Такое устройство называется регулятором хода.

Однако воздействовать непосредственно на вал очень трудно, а вот если соединить его с зубчатым колесом, такая возможность появляется. В старинных часах сбоку от зубчатого колеса помещали вертикальную ось, своего рода веретено с двумя лопатками, которые были направлены в противоположные стороны и разнесены на диаметр зубчатого колеса. Это и есть регулятор хода. Когда верхняя лопатка застревает между зубцами, колесо, продолжая вращаться, давит и отжимает ее, чтобы избавиться от неожиданного препятствия. В результате веретено делает полоборота, и теперь уже нижняя лопатка вклинивается между двумя нижними зубцами. Еще один шаг – и все повторяется сначала. А чтобы зубчатое колесо не освобождалось от назойливых лопаток чересчур легко, на верхний конец веретена насаживали поперечный брус с двумя грузиками. Теперь колесо будет вращаться не спеша – равномерно и толчкообразно, поэтому и стрелка тоже станет двигаться соответственно. Веретено, регулирующее ход часов, называется балансиром, а соединенное с ним зубчатое колесо – спускным, или ходовым. Здесь изложен основной принцип, а механизм реальных башенных часов был немного сложнее и включал, по крайней мере, еще пару зубчатых колес – для передачи движения на стрелку и на ось ходового колеса.

Первые механические часы представляли собой на редкость грубое, примитивное и капризное устройство, поэтому и врали они совершенно безбожно. У них была только одна-единственная стрелка – часовая, – а заводить их приходилось несколько раз в сутки. Однако лиха беда начало. Постепенно конструкция часов совершенствовалась, мастера набирались опыта, и французский монарх Людовик XI, как мы помним, уже вовсю пользовался переносным хронометром, хотя и весьма громоздким. А около 1500 года часовщик Петер Генлейн из Нюрнберга изобрел наконец первые карманные часы. Перед ним стояла очень непростая задача. Прежде всего надо было придумать, чем заменить гирю, ибо веревку с грузом в корпус миниатюрных часиков при всем желании не запихнешь. Вдобавок гиревой механизм боится тряски и требует вполне определенного фиксированного положения, тогда как карманные часы не висят на стенке неподвижно, а с утра до вечера путешествуют вместе с владельцем. Нюрнбергский мастер догадался использовать упругие свойства пружины (первоначально это была обычная свиная щетинка, а потом – туго скрученная стальная лента). Он поместил пружину в латунный барабан, причем внутренний ее конец намертво прикрепил к оси, на которой барабан сидит, а наружный – к стенке барабана. Заводя часы, вы вращаете барабан и тем самым все туже закручиваете спрятанную в нем пружину. Однако, предоставленная самой себе, она моментально начинает разворачиваться в обратном направлении, и барабан, сделав несколько оборотов назад, вновь занимает исходное положение. А чтобы затормозить раскручивание пружины, Петер Генлейн снабдил механизм таким же балансиром, как и в больших часах. Первые карманные часы заводили специальным ключом, который насаживался на четырехугольную ось маленького зубчатого колеса, а хитроумная система из нескольких разнокалиберных колес передавала движение на барабан и стрелку. Часовое стекло отсутствовало, а стрелка по-прежнему бегала по циферблату в гордом одиночестве. Минутная стрелка появится еще очень не скоро, в самом конце XVII века, и только пятьдесят – шестьдесят лет спустя придумают наконец секундную. Старинные карманные часы щедро украшали эмалью, миниатюрами и драгоценными камнями, так что они были скорее забавной и дорогой игрушкой, чем полезным инструментом, показывающим точное время. Их прозвали нюрнбергскими яйцами, хотя мастера довольно рано стали придавать своему тикающему товару самую экзотическую форму – сердца, лилии, звезды, желудя, креста и даже мертвой головы. Размеры часов тоже постоянно уменьшались: например, датская принцесса, выданная замуж за английского короля Якова I, носила перстень с вмонтированными в него крохотными часиками. Представляете, сколько могла стоить такая уникальная штучная работа?

В 1657 году великий голландский ученый Христиан Гюйгенс (1629–1695) значительно усовершенствовал часы, оснастив их регулятором хода нового типа – маятником и анкерным механизмом. Правда, итальянец Галилео Галилей, другой выдающийся физик, еще лет за двадцать до Гюйгенса пришел к идее маятника, наблюдая за раскачиванием лампад в пизанском соборе во время богослужения. Он обратил внимание на тот факт, что период колебаний любого маятника (а лампада, подвешенная на цепи, есть не что иное, как маятник) не зависит ни от его формы, веса или размаха (амплитуды), а только лишь от длины шнура, на котором он висит. Если раскачать маятник, он всегда будет совершать колебательные движения за одно и то же время. И когда амплитуда маятника максимальна, и когда он едва трепещет возле точки равновесия, готовый вот-вот застыть, периоды его колебаний совершенно идентичны, как близнецы-братья. Итальянский ученый сразу понял, что ему наконец-то повезло отыскать периодический процесс, который может служить регулятором хода в часовом механизме, однако построить такие часы Галилею было не суждено.

А вот Гюйгенс не только блистательно разрешил непростую задачу, но и вывел строгий закон, безукоризненно описывающий колебательные движения любого маятника. Если мы заглянем в потаенное щелкающее нутро гюйгенсовых часов, то не увидим практически ничего нового: тот же самый убогий набор шестеренок и зубчатых передач, что и в неподъемных башенных чудищах минувших эпох. Увесистая гиря тоже никуда не делась – она по-прежнему неторопливо сползает вниз, обеспечивая слаженную работу всего механизма. Единственное отличие – это бойкий маятник, равномерно шагающий взад-вперед, и загадочное приспособление в форме качающейся вилки, оседлавшей ходовое колесо. Эта назойливая вилка, то и дело тормозящая его бег, называется анкером, что в буквальном переводе с немецкого означает «якорь». Послушаем М. Ильина: «Положим, сейчас левый крючок якоря застрял между зубцами ходового колеса. На мгновение оно остановится. Но сейчас же гиря сделает свое дело и заставит ходовое колесо оттолкнуть от себя крючок, который ему мешает. От этого толчка крючок поднимется и пропустит один зубец колеса. Но от этого же толчка маятник качнется влево, а правый крючок якоря опустится и опять застопорит ходовое колесо».

Одним словом, механика этого щебечущего устройства проста как правда. А поскольку маятниковые эволюции абсолютно предсказуемы, не зависят от амплитуды и всегда укладываются в один и тот же временной отрезок, не составит большого труда подобрать длину нити таким образом, чтобы маятник совершал одно колебание, скажем, за две секунды, то есть с ежесекундным размахом взад и вперед. И тогда мы будем иметь надежный прибор, совершающий некие действия строго регулярно – с интервалом точно в одну секунду. Забегая немного вперед, отметим на всякий случай, что температурные перепады могут оказывать существенное влияние на длину маятниковой подвески, поэтому в особо точных часах применяются специальные сплавы, минимизирующие эту помеху. Остается ответить на сакраментальный вопрос, каким образом ходовое колесо, которое вертится довольно быстро, умудряется крутить вальяжную часовую стрелку столь неспешно, что она только за двенадцать часов кое-как успевает обогнуть сравнительно небольшой циферблат. Удивляться тут совершенно нечему, ибо наука умеет много гитик: если чуточную шестеренку о шести зубцах состыковать с большим колесом, у которого их насчитывается 72 штуки, то последнее будет вращаться в 12 раз медленнее маленькой, но верткой фитюльки. Иными словами, элементарная система зубчатых передач, оснащенная неутомимым маятником и якорной вилкой, всегда позволит отрегулировать ход любого часового механизма.

Однако Христиан Гюйгенс не ограничился ревизией стационарного хронометра, но догадался придумать маятник и для карманных часов. Он соединил пружину Петера Генлейна с осью увесистого маховичка в виде колесика с поперечной перекладиной. Эту деталь механизма карманных часов принято называть балансиром. Балансир сидит на вертикальной оси и равномерно покачивается взад-вперед. Когда пружина скручивается в тугую спираль, она тут же начинает проявлять свои упругие свойства, ибо действие равно противодействию. Если бы не увесистое колесо, она бы просто раскрутилась – и делу конец, но тяжелый маховик сразу остановить невозможно. Он продолжает двигаться по инерции и закручивает пружину снова – на этот раз в противоположную сторону. Скукоженная пружина опять норовит выпрямиться в полный рост, и колесо нехотя и со скрипом уступает насилию. А чтобы трение не остановило колебательный процесс досрочно, между маховичком и ходовым колесом, передающим движение на стрелку, беспрестанно снует наш старый знакомец – анкер. М. Ильин: «При каждом колебании балансира соединенный с ним анкер задерживает ходовое колесико то одним, то другим зубцом. А ходовое колесико, в свою очередь, отталкивает анкер и заставляет его качаться, а вместе с ним и балансир». Другими словами, маховик-балансир в тесном союзе с упругой пружиной и анкерной передачей играет роль маятника в карманных часах.

А теперь скажите на милость, каким образом античные мудрецы умудрились не только измерить окружность земного шара, но и вычислить расстояние до Луны? Эратосфен Киренский, живший в III веке до новой эры, пришел к выводу, что окружность нашей планеты составляет 39 700 километров (современный результат – около 40 тысяч километров). Более того, он с умопомрачительной точностью определил расстояние до Луны. Его вердикт гласил – 384 000 километров. Вы будете смеяться, но современные измерения дают 356 610 км в перигее – точке минимального удаления – и 406 700 км в апогее – точке максимального удаления. А средняя величина составляет круглым счетом 384 400 километров. Выходит, наш грек ошибся всего лишь на 400 километров. Ну и как тут не согласиться с ревизионерами всех мастей, топчущих ортодоксальную хронологию? Ведь измерения такого уровня точности не могли быть выполнены раньше XVII столетия! Любой человек, знающий небесную механику кое-как, с пятого на десятое, немедленно возмутится и тут же скажет, что для сколько-нибудь точных астрономических наблюдений совершенно необходимы часы с секундной стрелкой. Мы уже не говорим об измерении углов между небесными телами, ибо подобных инструментов у древних греков просто-напросто не было. А как Гиппарх во II веке до новой эры сумел рассчитать продолжительность лунного месяца (29 суток 12 часов 44 минуты 2,5 секунды)? Для справки: современный результат – 29 суток 12 часов 44 минуты 3,5 секунды. Как он сумел ошибиться всего на одну секунду (и как считал половинки секунд), не имея механических часов? Клепсидры тут не помогут.

В наше время придумано великое множество немеханических часов, но все они так или иначе эксплуатируют некий периодический процесс. В электромагнитных часах тоже присутствует маятник, только в роли движка выступает не упругая пружина, а миниатюрная батарейка. Кварцевые часы, созданные в 30-х годах прошлого века, работают на принципиально иной основе и дают погрешность суточного хода не более одной тысячной секунды. Еще точнее атомные (или квантовые) часы, в основу действия которых положен переход атомов из одного энергетического состояния в другое: их погрешность выражается фантастической цифрой 10–13 секунд. Это, конечно, профессиональные игрушки (с помощью атомных часов были в свое время проверены некоторые положения специальной теории относительности), но если вы человек пунктуальный, а денег у вас куры не клюют, то вполне можно обзавестись и таким удивительным хронометром на зависть коллегам. Желающие могут приобрести радиоуправляемые часы с солнечным питанием: за 150 тысяч лет они допускают отклонение от астрономического времени всего лишь на одну секунду и вдобавок снабжены автоматическим переключателем сезонного и поясного времени. Созданы наручные часы с видеокамерой, часы-термометр, измеряющие температуру не только тела, но и воздуха и воды, а также часы – толковый словарь с приличным лексиконом на несколько тысяч слов. Одним словом (пардон за невольный каламбур), дерзайте – изобретательская мысль не дремлет…