Михаил Ильин - Рассказы о вещах
Вы можете сами сделать несколько таких маятников разной длины и привесить их хотя бы к спинке кровати. Если вы их качнете, вы заметите, что маятники короткие качаются чаще, чем длинные, и что одинаковые маятники одинаково качаются.
Можно сделать такой маятник, каждое качание которого — вправо и влево — будет продолжаться ровно секунду. Для этого нитка должна быть длиной около метра.
Когда Галилей все это заметил, он понял, что нашел наконец разгадку старой загадки, — нашел то, что продолжается всегда одно и то же время. Он стал думать, как бы приспособить маятник к часам, сделать так, чтобы маятник регулировал ход часов.
Построить такие часы ему не удалось. Это сделал другой знаменитый ученый — голландец Христиан Гюйгенс.
О чем говорил маятник
Помню, в раннем детстве, когда я еще не понимал, зачем существуют часы, маятник наших часов казался мне чем-то вроде строгого человека, который не перестает твердить что-нибудь поучительное. Например:
Не-льзя, не-льзя
Со-сать па-лец.
Позже, когда я одолел трудную науку узнавать по положению стрелок, который час, я все же не избавился от некоторого страха, который мне внушали часы. Сложная жизнь множества колесиков казалась мне тайной, которой я никогда не пойму.
А между тем устройство часов совсем не так сложно. На этой странице нарисованы стенные часы с маятником.
Вы без труда найдете здесь гирю и барабан, на который намотана веревка. Вместе с
барабаном вращается зубчатое колесо. Это первое колесо вращает маленькую шестеренку, а вместе с ней — часовое колесо, которое сидит на одной с ней оси. Называется это колесо часовым потому, что к нему прикреплена часовая стрелка.
Часовое колесо вращает вторую шестеренку, а вместе с ней и ходовое колесо. Все устроено пока так же, как в тех часах, которые были до Галилея и Гюйгенса. Разница в том, что здесь нет вертушки и балансира, а вместо них — другое приспособление, которое задерживает ходовое колесо и не дает гире чересчур быстро опускаться.
Наверху над ходовым колесом есть изогнутая пластинка, напоминающая якорь. Она и называется якорем.
Якорь все время качается вместе с маятником, который подвешен позади механизма.
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.
Так будет продолжаться и дальше. Маятник будет качаться вправо и влево, не позволяя колесику продвинуться при каждом размахе больше чем на один зубец.
А ведь мы знаем, что каждое качание маятника продолжается всегда одно и то же время. Так что ясно, что маятник заставит весь механизм работать равномерно, правильно, а вместе с ним и часовая стрелка будет передвигаться правильными, всегда одинаковыми шажками.
В теперешних часах есть еще минутная и секундная стрелки.
Для этого пришлось добавить еще несколько колесиков.
Но это подробность, о которой нам не стоит говорить.
Вы можете задать такой вопрос: маятник качается довольно часто, — значит, ходовое колесо должно вращаться довольно быстро; отчего же связанное с ним часовое колесо вращается так медленно, что делает за двенадцать часов всего один оборот?
Дело в том, что колеса и шестеренки подобраны так, что каждое из них вращается с той скоростью, какая нужна.
Положим, у какой-нибудь шестеренки шесть зубцов, у колеса, с которым она сцеплена, — семьдесят два; пока колесо сделает один оборот, шестеренка их сделает столько, во сколько раз шесть меньше семидесяти двух. Шестеренка, значит, будет вращаться в двенадцать раз быстрее, чем колесо.
Все дело, значит, в том, чтобы подобрать нужное число зубцов.
Для того чтобы не делать у часового колеса слишком много зубцов, между ним и ходовым колесом ставят еще добавочную пару зубчаток — колесо с шестеренкой.
Можно, например, тогда сделать так, чтобы часовое колесо вращалось в двенадцать раз медленнее добавочного, а добавочное в шестьдесят раз медленнее ходового. Тогда все будет благополучно: и колеса выйдут не слишком большие, и скорость их будет как раз такая, как нужно.
Инженеры прежних веков
После изобретения маятника часы стали наконец точным прибором. Чем дальше, тем устройство их становится все лучше и лучше, а наряду с этим — все дешевле и доступнее.
Так бывает всегда.
Когда изобрели радио, об этом знали немногие, и то понаслышке. Но чем больше работали ученые над улучшением радиоаппаратов, тем лучше и доступнее они становились. И сейчас никто не удивится, увидав над деревенскими избами целую поросль антенн.
Не так было с часами. Прошло двести лет с тех пор, как Генрих де Вик построил свои часы, а в Париже все еще легче было встретить водяные или песочные часы, чем часы механические.
Цех парижских часовщиков, только что возникший, состоял в это время всего из семи человек. Но прошло еще двести лет, и цех насчитывал уже сто восемьдесят человек, а часы можно было найти даже у кучеров фиакров.
Если бы нам удалось перенестись в XVIII столетие и заглянуть в лавку часовщика, мы увидели бы большую комнату с длинными столами у стен. За этими столами работает несколько человек в передниках. Это — подмастерья. Сидя на кожаных табуретах, протертых не одним поколением подмастерьев, они занимаются своей кропотливой работой. На столах множество всяких напильников, молоточков, но ни одной машины, ни одного станка вы здесь не найдете. Все делается руками. И как искусно делается!
Вот, например, бронзовые часы, изображающие здание с легким сводом, который поддерживают по углам четыре бородатых великана. Узор тонкой чеканной работы украшает стенки. Множество фигурок, изображающих львов, крылатых чудовищ, фантастических животных, расположилось вокруг свода и у подножия.
Но где же хозяин лавки? Он стоя разговаривает с придворным щеголем, который приехал покупать часы. Старый часовщик в длиннополом кафтане и колпаке пытается объяснить знатному покупателю, что он никак не может отпустить часы в долг. Ведь за его сиятельством и так должок в пятьсот ливров.
В открытую дверь видна карета его сиятельства — колымага на огромных колесах, с вычурно изогнутыми стенками. По-видимому, старик все-таки уступит. Спорить с такими знатными особами небезопасно: того и гляди угодишь в Бастилию.
Для того чтобы быть хорошим часовщиком, нужно было основательно знать механику. Технических школ тогда не было, знания передавались от отца к сыну, от мастера к подмастерью.
Не удивительно, что многие талантливые изобретатели прежних времен были часовщиками.
Изобретатель прядильной «водяной», или «ватерной», машины Аркрайт был часовщиком; его так и прозвали — "ноттингемский часовщик". Харгривс, который построил "дженни"- машину для прядения тонких ниток, — был часовщиком. Наконец, изобретатель парохода Фультон был тоже часовых дел мастером. Эти инженеры учились не в технологических институтах, а в лавке часовщика. И все же машины, которые они построили, работают и сейчас, конечно в улучшенном, измененном виде. Но этого мало. Руками часовщиков, теми руками, которые привыкли иметь дело с крошечными, едва заметными вещами, было сделано огромное дело.
От часов (да еще от водяной мельницы) пошли все те изумительные машины, которыми мы сейчас окружены.
Искусственные люди
Есть много сказок об искусственных, механических людях, которые послушно делают всякую работу, стоит только нажать ту или иную кнопку. Одна из этих сказок рассказывает, например, об изобретателе искусственных людей, в доме которого не было ни одного живого слуги. Все делали бесшумные, аккуратные и проворные куклы. Считая, что куклам головы не нужны, изобретатель делал их безголовыми. Но машинам вообще не нужна человеческая форма. Если вы бывали на прядильной фабрике, вы видали, конечно, машины, которые работают лучше и быстрее тысячи прях. И конечно, было бы нелепостью вместо одной такой небольшой, экономно построенной машины сделать тысячу искусственных женщин с веретенами в руках.
Аркрайт, Харгривс и другие изобретатели первых машин хорошо это понимали.
Но среди часовщиков были и такие, которым хотелось сделать искусственного человека. И действительно, некоторым из них удалось построить немало таких движущихся кукол, которые были, правда, бесполезными, но очень остроумно сделанными игрушками.
В № 59 газеты "Санкт-Петербургские ведомости" за 1777 год появилось такое объявление:
"С дозволения главной полиции показываема здесь будет между Казанскою Церковью и Съезжей в Марковом доме прекрасная, невиданная здесь никогда механически-музыкальная машина, представляющая изрядно одетую женщину, сидящую на возвышенном пьедестале и играющую на поставленном перед нею искусно сделанном флигеле (клавесине) 10 отборнейших, по новому вкусу сочиненных пьес, т. е. 3 менуэта, 4 арии, 2 полонеза и 1 марш. Она с превеликою скоро
