Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Зайцева Г.А. -> "Время и современная физика" -> 10

Время и современная физика - Зайцева Г.А.

Зайцева Г.А. Время и современная физика — М.: Мир, 1970. — 152 c.
Скачать (прямая ссылка): vremyaisovrfiz1970.djvu
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 55 >> Следующая

В III веке до н. э. александрийские врачи научились считать пульс при помощи клепсидры; так человек измерил длительность порядка одной секунды. Это измерение основано на простом подсчете периодов явления, которое не было непрерывным.
До X века жрецы и монахи гораздо больше заботились о вечности, чем о времени. Время они узнавали по солнечным или водяным часам примитивной конструкции, а для регулирования ритма их жизни в большинстве случаев вполне достаточно было сосчитать число пропетых псалмов или сгоревших свеч.
1 Страбон (род. около 63 г. до н. з. — умер около 20 г. н. э.) — крупнейший древнегреческий ученый "и историк. — Прим. ред.
Но начиная с X века западные христиане снова открыли для себя античную науку. Совершенствование механических часов привело к созданию маятниковых часов, ставших первым действительно научным инструментом для измерения промежутков времени.
В средние века были сконструированы часы с горизонтальным маятником, качания которого отсчитывали промежутки времени. Но механизмы, приводившие в движение маятники, были сложными, и законы их движения в то время не поддавались научному объяснению.
Галилей (1564—1642) первый показал, что два маятника, один со свинцовым, а другой — с пробковым шариком, имеют одинаковый период колебаний, не зависящий от амплитуды, по крайней мере для малых амплитуд.
Последователи Галилея, и в первую очередь Гюйгенс, применили законы колебания маятника для создания маятниковых часов. Дальнейшие сложные усовершенствования таких часов нисколько не касались основных исходных положений. Так как ускорение силы тяжести в данном месте постоянно, из этого следует, что, пока колебания имеют одинаковую амплитуду, свободный маятник совершает равномерные колебания. И если энергия маятника поддерживается постоянной, то он совершает колебания с одинаковой амплитудой, а следовательно, и с одинаковым периодом.
Точность механизмов маятниковых часов была достаточной для измерения близких между собой промежутков времени и для простейших астрономических наблюдений.
После Гюйгенса механические часы были значительно усовершенствованы и, как мы увидим в дальнейшем, создавались все более точные часы: кварцевые, молекулярные, атомные.
Итак, все попытки человека дать количественное определение понятию времени сводятся к двум совершенно противоположным подходам. Первый связан с непрерырными и по предположению равномерно про-^ текающими явлениями, такими, как движение небесных тел или вращение Земли, а второй — с подсчетом числа качаний маятниковых часов или предполагаемых одинаковыми периодов, таких, как биение человеческого Сердца, колебания -кварцевого кристалла и т. д.
31
Хотя эти два метода приводят к совершенно различной технике измерения и исходят из различных принципов, они не могут быть полностью независимыми. В противном случае исчезло бы само понятие о времени. Поэтому очень важно уточнить их исходные положения и затронуть сложные проблемы их согласования.
Измерение времени с помощью движений, скорость которых предполагается постоянной
Древние астрономы считали движения светил линейными и равномерными, то есть в неявном виде принимался постулат о том, что небесные тела перемещаются с постоянной скоростью. Аналогичное предположение делалось по отношению к таким механизмам, как водяные часы, где непрерывное течение воды рассматривалось как равномерное, то есть как течение с постоянной скоростью.
Самым примитивным механизмом для измерения перемещения солнечной тени был гномон, состоявший из вертикально воткнутого каменного бруска.
Более усовершенствованный инструмент — так называемый полос — состоял из вогнутой полусферы большого диаметра, вогнутость которой была направлена к небу. Маленький шарик, помещенный в ее центре, преграждал путь солнечному свету, и его тень отбрасывалась на внутреннюю поверхность полусферы. Таким образом движение Солнца отображалось на этой поверхности. Создание подобного инструмента не было связано с какими-либо математическими познаниями, а сам инструмент был задуман просто как указатель солнечного движения. Внутреннюю поверхцость раз и навсегда градуировали, исходя из равномерного перемещения тени. Градуировка не зависела от времени года. Преимуществами полоса перед гномоном были равномерность наблюдаемого движения и абсолютная градуировка. Последняя модель полоса имела указатель, ориентированный на полюс. Полос, отображавший- небесную сферу, был простейшим видом солнечных часов.
В 262 г. до н. э., когда римляне захватили Сицилию, Архимед погиб в Сиракузах, а Катйн, как и Сиракузы, пал, римский полководец Валериус Мессала захватил солнечные часы Архимеда и приказал установить их в Риме. И лишь через 99 лет заметили, что часы непригодны
32
для Рима, они были сконструированы для положения Катана по отношению к Полярной звезде. Так впервые возник вопрос о передаче времени.
Астрономическими измерениями занимались не только вавилоняне, но и египтяне. Самым точным методом измерения у них был метод с использованием меркета — пальмового стержня, расщепленного в более широкой своей части. Наблюдатель и его помощник вставали друг против друга по линии север — юг, так что первый видел Полярную звезду над головой второго; закрыв один глаз, наблюдатель смотрел другим сквозь щель на нить со свинцовым шариком, подвешенную на линейке, которую помощник держал таким образом, чтобы линия нити продолжалась на деревянную отметку. Меркет указывал время в том случае, когда определенные звезды пересекали вертикальную линию.
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 55 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed