斧時計。図面、説明

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斧時計。子ども科学実験室

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ロシアの賢明な民話では、ある狡猾な兵士が斧を使ってキャベツのスープを作ることに成功しました。しかし、すべてが斧のおかげではないことが判明しました...しかし、本物の日時計は斧から作ることができ、そのような時計が中世に使用されていたという事実は確かに知られています。

丸い水平の切り込みのある大きな切り株、澄んだ星空、そしてもちろん斧を想像してみてください。北極星に背を向けて立ち、切り株の真ん中に斧の刃を打ち込まなければなりませんでした。そして斧を北極星に向けます。危険を冒して斧の下で過ごす - これは正午の時間帯です。現地時間の正午、斧の柄からの影がこの危険と一致します。そして、切り株を文字盤として使用すると、時計からそれほど遠くないように見えます...

もちろん、今日では日時計はあまり必要ありません。ほとんどの人が機械式のものを持っていますが、電子式のものを持っている人もいます。起動する必要さえありません。それなのに...次の状況を想像してください。あなたは森に迷い込み、まるでそれが罪であるかのように、誰も腕時計を持っていません。空には太陽が輝いています。使い方を知っていれば、時間を測るだけでなく、地面での方向を定めることもできます。さらに、腕時計や懐中時計がまったくなかった古代に、時間がどのように決められていたのかを知るのは興味深いことではないでしょうか。何百年も前に私たちの同胞が使っていた時計を見てみましょう。

斧時計

私たちの前には、約XNUMX年前にヤロスラヴリ県で発見された、鉛直線の入った三角形の木片があります。三角形の真ん中には大きな丸い穴があります。これは時計ですか？はい、時計を想像してみてください。これらは少なくとも XNUMX 世紀前、あるいはそれよりずっと前からロシアの羊飼いによって使用されていました。

時計は頂点の角度が 47°の二等辺三角形の形をしています。もちろん、この角度は偶然ではなく、47°:2=23°30' です。そして、この値は、天文学に少しでも精通している人なら誰でもよく知っています。 + 23°30' - 年間の太陽の最大赤緯。そして最小値は-23度30分です。それらの差は再び同じ 47 ° になります。

残念ながら、時計の設計を正当化する天文学的な計算や推論をすべて説明する機会はありません。興味のある方は、天文学の教科書や天文暦の永久版を使って自分で調べてみてください。そして、私たちは別のことに注意を払います。ルーシでは素朴な羊飼いがこれらの時計を使用していたと言いました。人々は単に教育を受けていない、つまり読み書きができないだけではありません。そして突然、羊飼いの時計のデザインはかなり複雑な科学的真実に基づいていることが判明し、今日でも思慮深い努力なしには理解することはできません。素晴らしい？

もちろん、ここには奇跡はありません。羊飼いたちは天文学を知りませんでしたが、人々の間で世代から世代へと受け継がれてきた観測結果に基づいて、何世紀にもわたって実践されてきたこの時計を作ることができました。そのような「賢いもの」の例は多くの博物館で見つけることができ、おそらくあなたの家にもあるかもしれません。古いものには注意してください。老人と同じように、彼らも言いたいことがたくさんあります。

しかし、私たちの三角時計、あるいはむしろ彼らのイメージに戻りましょう（残念なことに、この時計の「生きた」コピーは今日まで一枚も生き残っていません）。三角形の左側に小さな貫通穴が見えます（点 "しかし")、この点の反対側の円の内側にマークがあります "NS" - とてもまっすぐです ab 円の中心を通過します。三角形の穴の場所をどのように選んだかについてはまだ何も語っていません。 а。もちろん、これは重要ではありませんでした。その中心を見つけるためのルールは次のとおりです: 線間の角度 aOb そして三角形の底辺は太陽の正午の位置と春分点の地平線との間の角度に等しい。

三角形の底辺に 9 つの平行な穴の列が表示されます。下に 8 個、上に XNUMX 個あります。これは一種のスケールです。次に、それがどのように機能するかを見てみましょう。三角形の頂点に鉛直線を引き、この時計で時間を測定してみます。これは次の方法で行われます。私たちは穴の空いた太陽に時計を向けます а- マーク通りになるように б 太陽光線が落ちた。この場合、時刻に応じて、鉛直線が穴に対して特定の位置をとることは明らかです。太陽が昇ったばかりの場合、鉛直線は端のすぐ近くを通過します。 А。さらに...しかし、この時計に関するメッセージを見つけた古い雑誌に書かれていることを引用します。

「太陽が昇るにつれて、観察する際には穴を常に上げていく必要があります」 а、それに伴って鉛直線の位置も変化し、徐々に左から右に移動します。合計 11 つあるポイントの一番下の行に沿って通過すると、その日の午前の時間が表示されます。右側の最後のポイントは午前 XNUMX 時を示し、正午には鉛直線が端に達します。 Б、そして穴 а 最高位に達します。そして、太陽が沈むにつれて、穴が а 下がり始め、鉛直線は午後の時間を示し、上の列の点に沿って通過しますが、すでに右から左に向かっています。最初の点は午後 2 時、8 番目は午後 XNUMX 時などを意味し、最後の点は午後 XNUMX 時を指し、日没時には再び鉛直線が端に沿って横たわります。 А".

もし私たちがそのような時計を今日使用することに決めたなら、その目盛りは古いモデルよりも便利で正確なものになるだろうと考えなければなりません。どうやって？それはおそらくあなたにお任せします。時計の測定値が最も正確になるのは、太陽が地平線上で最も高くなる XNUMX 月です。 XNUMX月なら肋骨Б は正午の時刻マークとして機能します。その後、他の月では、下の行を左に XNUMX ポイント (XNUMX 月と XNUMX 月の場合)、XNUMX ポイント (XNUMX 月と XNUMX 月の場合) シフトする必要があります。太陽日の長さの減少を考慮する方法です。

そして、これは同じ日時計の別のバージョンです。唯一の違いは、それらが銅でできており、少し南のウラジミール県で見つかったことです（これは革命前に起こりました）。一見すると、これら XNUMX つの「クロノメーター」には共通点がありません。確かに、三角形はどこにあり、丸い穴はどこにあり、「目盛り」はどこにあるのでしょうか？よく見ると、すべて揃っています。丸い穴の代わりに、上部に丸いカップがあり、太陽光線用の同じ小さな穴と「ウサギ」のマークが付いています。スケールの役割は、文字が付いた XNUMX 本の手足によって行われます。カップの上部には鉛直フックが付いています。残りはおそらく「美しさのため」です。

斧時計

両方の時計がカレンダーとしても機能する可能性があるという提案があります...

次の日時計のデザインの作者は私たちに知られています。ロシア天文学協会の雑誌イズベスティアが報じたところによると、それらは「第17砲兵旅団の司祭D.P.ムドロリュボフによって設計され、建造された」という。次の写真は彼らです。細いワイヤーが張られた垂直の金属ブラケットが固定ベースに取り付けられています。ブラケットの中央に垂直に、円の 1/3 にアークが溶接されます。このシステム全体は、垂直軸の周りおよびブラケットの平面内で回転できます。円弧 (手足として機能します) には、時間スケールが適用されます。中央 (円弧と括弧の交点) - 正午の区分 (12 時間)、左側は正午前の時間 ( 11、10、9、8、7、6）、右側 - 午後（13、14、15など）。時間分割価格は円の1/24（15°）となります。なぜそうなるのか - 今回は、天文学に特別に脱線することなく、それが明らかになるはずです。

斧時計

しかし、この時計はどうやって時間を表示するのでしょうか? 興味深いことに、最初に待つ必要があります...澄んだ星空の夜。手足を備えたフレームは、フレームに張られたワイヤーが北極星を指し、ワイヤーの中央から吊り下げられた鉛直線が正午の区分を正確に指すような位置に固定する必要があります。晴れた日には、ワイヤーからの影が手足の時刻を示します。デバイスが十分なサイズであれば、読み取りの精度は非常に高くなります。唯一の注意点は、真の天文学的な正午は赤道でのみ 12 時間に相当します。それ以外の場合はすべて、その場所の緯度に依存します (ただし、これは当てはまりません。真の天文上の正午は、次の条件に依存します)。たとえば、モスクワの緯度では、天文学的な正午は約 12 時間 30 分に相当します。したがって、適切な修正を行う必要があります。マタニティや季節のことも忘れないでください。

これらの時計が、私たちの物語の始まりとなった古代の時計に非常に似ているというのは本当ではないでしょうか? それも不思議ではありません。新しいものは忘れ去られた古いものです。

斧時計

写真を見てください。古代ローマの軍団兵が使用していた日時計が描かれています。この石の文字盤は西ドイツのヴィースバーデン市で発見されました。円の周囲には世界の国々を示すギリシャ語の碑文があり、中央には古代ローマのリクター（衛兵）の両面斧の形をした複雑な人物像があります。科学者たちは、これらの時計がどのように時間を数えていたのかをまだ完全には解明していません。おそらく、時計には他の部品があったのでしょう。時間が彼らを引き留めてくれなかった...

そして最後は、おそらく私たちの物語全体の中で最も予想外のものです。最もシンプルで信頼できる日時計 (そして同時にコンパス) は...あなた自身であることをご存知ですか? 今度はそれを証明してみます。朝、ベリーを採りに森へ行き、日中はかなり遠くへ行き、夕方になった今、正しい道を通って家に帰っているのかどうか確信が持てないとします。皆さんはこの困難から抜け出す方法をたくさん知っていると思います。しかし、ここにもう一つあります。朝、森に入ったときに自分の影を見たかどうか思い出してください。（原則として、人は自分の影に注意を払うので、この詳細を見逃すことはほとんどありません）。正午前に時々あなたの影が目に留まった場合は、家に帰って、影が再び前に来るように行く必要があります。結局のところ、日中は太陽が西に移動する時間があります。逆もまた同様で、朝、自分の影が見えなかったとしても、午後、夕食に間に合いたければ、常に影から離れなければなりません。もちろん、そのような方向は非常に大まかなものですが、ほとんどの場合、道に迷った旅行者には役立ちます。

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