Морские песочные часы — это хронометр простой конструкции, который является родственником обычных песочных часов , морского (морского) инструмента, известного с XIV века (хотя обоснованно предполагается, что он имеет очень древнее применение и происхождение). Песочные часы использовались для измерения времени в море или на заданном навигационном курсе, в повторяющихся измерениях небольших временных интервалов (например, 30 минут). Используемые вместе с лагом , меньшие морские песочные часы также использовались для измерения скорости судна на воде в узлах .
Хотя морские песочные часы были жизненно важны для морской навигации, они не были точными измерительными приборами для течения времени; многие конструктивные и экологические факторы могли повлиять на продолжительность течения песка, и, следовательно, на его сообщаемое время. Их использование продолжалось до начала 19 века, когда они были вытеснены надежными механическими часами и другими достижениями в морской навигации .
Морские песочные часы были очень популярны на кораблях, так как они были самым надежным средством измерения времени в море. В отличие от жидкостных клепсидров , движение корабля не влияло на песочные часы. Тот факт, что песочные часы также использовали гранулированные материалы вместо жидкостей, давал им более точные измерения, так как клепсидры были склонны к образованию конденсата внутри при изменении температуры. [1] В сочетании с записью скорости и направления судна моряки использовали песочные часы, чтобы определить свое местоположение с достаточной точностью. [1]
Первоначально морские песочные часы состояли из двух стеклянных бутылок, одна из которых была перевернута, соединенных небольшой трубкой, с завернутыми концами, которые были соединены вместе. Со временем, более поздний прогресс в искусстве выдувания стекла позволил изготавливать их как единое целое. Морское стекло заполнялось песком или подходящим материалом, таким как мелко измельченная яичная скорлупа, свинцовая или оловянная крошка (использовалась для предотвращения влажности). Этот текучий материал был выбран с двумя основными целями — избежать влажности и поглощать движение — что требуется для использования на борту судна. [2] [3]
Помещенный в верхнюю половину, песок медленно и равномерно перетекал в нижнюю половину под действием силы тяжести, требуя определенного времени для опустошения (которое было откалибровано во время их проектирования и производства). После того, как верхняя часть стакана опустела, стакан можно было повернуть, чтобы измерить другой период времени. [2]
Происхождение песочных часов неясно, хотя в отличие от их предшественника — клепсидры , или водяных часов , которые, возможно, были изобретены в Древнем Египте , первое упоминание об их использовании:
Со времен Римской империи они полностью исчезают из исторических записей, пока не появляются вновь в средневековой Европе. [7] [8] К VIII веку они упоминаются монахом по имени Луитпранд, служившим в соборе Шартра во Франции . [9] [10] Но только в XIV веке морские песочные часы стали широко использоваться, самым ранним достоверным свидетельством чего является изображение на фреске 1338 года « Аллегория доброго правления» Амброджо Лоренцетти . [11]
Более 500 лет (с 1300 по 1800) инструментом для измерения времени на море была «Ампула часов». [12] В Каталонии есть упоминания о ее изготовлении с середины XIV века из каталонского прозрачного стекла по формулам алхимика Гильема Седасера, используя в качестве основы кальцинированную соду , полученную путем сжигания бариллы (растение, зола которого, растворенная в воде и отброшенная с помощью сита, была основой «прачечной» для стирки белья с неолита). Барилла растет на каталонском побережье от Ориуэлы до Монпелье , и итальянские руководства по изготовлению итальянского стекла (La Sedacina и Arte Vetraria) говорят очень строго: «bisogna comprare la soda di Spagna» («вы должны купить соду из Испании»). [13] [14]
Использование морских песочных часов было зафиксировано с 14-го века; письменные записи об этом были в основном из бортовых журналов европейских кораблей. [7] В тот же период они появляются в других записях и списках корабельных запасов. Самое раннее зарегистрированное упоминание, которое можно с уверенностью сказать, относится к морским песочным часам, датируется примерно 1345 годом, в квитанции Томаса де Стетешама, клерка королевского корабля La George , во времена правления Эдуарда III Английского; в переводе с латыни квитанция гласит: в 1345 году: [15] [16]
Тот же Томас сообщает, что заплатил в Лесклюзе, во Фландрии, за двенадцать стеклянных часов («pro xii. orlogiis vitreis»), цена каждого 4½ гросса, в фунтах стерлингов 9 шиллингов. Пункт, за четыре часа того же сорта («de eadem secta»), купленных там, цена каждого 5 гроссов, что в фунтах стерлингов составляет 3 шиллинга 4 пенса. [9] [15] [16]
Еще одно упоминание встречается в обширном перечне имущества Карла V Французского, находившегося в его владении на момент его смерти 16 сентября 1380 года. [17] Одним из предметов являются песочные часы из кабинета короля в его замке Сен-Жермен-ан-Лэ, описанные следующим образом: [9] [17] [18]
Предмет дает право на морской отдых, два больших мальчика на равнинах Саблон, а также дает право на учебу мальчикам в гарни-д'архале . [9] [17] [18]
[Предмет: большие морские часы с двумя большими сосудами, наполненными песком, в большом деревянном футляре с латунной оправой.] [9] [17] [18]
Хотя Иоанн Охотник послал ему каталонский Атлас в качестве подарка в 1375 году, этот "orloge de mer" или "heures de naviguer" был отправлен ему в качестве подарка, когда он был еще принцем (и, следовательно, до 1356 года, когда он занял место своего отца в тюрьме), Иоанном Охотником через его дочь Иоланду Арагонскую . В посылке Иоанн просит свою дочь отправить ему рукопись Жана де Мандевиля , "чтобы перевести ее на арагонский язык". Этот момент важен для знания языка оригинальной запрошенной книги, поскольку в ней не говорится "перевести ее на каталонский язык", что было бы самым важным действием, поскольку каталонский был их языком - этот факт, следовательно, подразумевал, что не было необходимости в переводе на каталонский - с другой стороны, если бы в Каталонии существовала копия рукописи. на каталонском языке, Джон не попросил бы у своей дочери оригинал, этот факт доказывает, что рукопись в руках Иоланды Арагонской была написана на языке общения между Джоном Охотником и его дочерью, на каталонском. [19]
Самое интересное во втором упоминании, от короля Карла, заключается в том, что обычные песочные часы определяются как «ung grant orloge de mer» или «большие морские часы», это вместе с тем фактом, что первое объяснение их использования на море (найденное М. Льяурадо) появляется в работе Франсеска Эшимениса « lo dotzé del crestià » и что она была подарена ему Хуаной I Арагонской, предполагает, что в этот период важность песочных часов была больше связана с их использованием на море, а спрос на их изготовление мог быть обусловлен навигационными потребностями каталонского флота , морской державы того времени в Средиземноморье. [20] [21] [22]
В дальнем плавании по открытому океану песочные часы или «стекло», используемые для измерения времени, были таким же важным инструментом, как компас (который указывал направление движения и, следовательно, курс судна). [2] [3] Заполненные количеством песка, достаточным для измерения промежутка в полчаса, каждый раз, когда песок опорожнялся, они также назывались «стеклом»; восемь стекол (четыре часа) определяли «часы». [2] [3] Время, определенное песочными часами, вместе с записью в бортовом журнале скорости, измеренной « чиповым лагом », позволяло штурману судна наносить свое местоположение на карту. [2] [3] Умножение скорости судна на время выдерживания курса (измеренного стеклом) давало пройденное расстояние, [2] [3] простой, общий метод, называемый точным счислением . [2] [3]
Морские песочные часы имели решающее значение для морской навигации до 19 века. [2] [3] В начале этого века стало возможным осуществлять навигацию по лунным расстояниям благодаря таблицам гаверсинусов Джозефа де Мендосы и Риоса . [2] [3] До этого использовалась навигация с использованием навигационного счисления, основанная на времени, определенном с помощью песочных часов, наряду с определением широты с помощью квадранта ( см. также бэкстафф , астролябию и октант ); [2] [3] это была единственная система, доступная морякам для навигации по земному шару. [2] [3] Параллельное использование относительных измерений времени на море и измерение времени механическими часами на суше продолжалось по крайней мере с 1350 по 1805 год, т. е. в течение более 450 лет. [2] [3]
Хотя морское стекло было жизненно важным для навигации, оно не было точным инструментом для измерения хода времени. [2] [3] Конструкция стекла влияла на точность измерения времени; однородность помола песка, внутренний диаметр соединительной трубки и конструктивные аспекты, допускающие износ, который мог бы повлиять на поток песка, могли внести свой вклад. [2] [3] Кроме того, многие судовые факторы могли повлиять на продолжительность потока песка и, следовательно, повлиять на измеряемое время, включая влажность внутри стекла, способность его располагаться в идеально вертикальном положении и ускорение или замедление движений судна. [2] [3] Наконец, использование кратковременных стекол для измерения длительных периодов времени приводило к дополнительной погрешности. [2] [3] Использование морского стекла было вытеснено надежными механическими часами и другими достижениями в морской навигации . [2] [3]
Часы-песочные часы использовались на кораблях для измерения времени вахты, как правило, в получасовых периодах. Рулевой [2] [3] или судовой паж [24] были членами экипажа, ответственными за поворот часовых часов, таким образом, указывая время для регистрации в судовом журнале; измерение часов начиналось с того момента, когда солнце достигало своей наивысшей точки — зенита — в полдень, что также было существенной точкой отсчета времени для навигации. [24] В этот момент времени в корабельный колокол ударяли восемь раз; после того, как первый стакан опустел (через полчаса), в корабельный колокол ударяли один раз, после другого стакана — два раза и так до четырех часов после полудня, когда он снова ударял восемь раз. [2] [3] В этот момент начиналась новая вахта, и последовательность повторялась. [2] [3]
Так, в записях о путешествиях Колумба говорится, что его команда регистрировала ход времени, используя получасовую «ампольету» (стекло), которое переворачивали каждый раз, когда оно опустошалось, чтобы отслеживать «канонические» часы. [2] [3] Аналогично, во время кругосветного плавания Фернандо Магеллана в инвентаре корабля находилось 18 песочных часов из Барселоны, после того как путешествие было одобрено императором Карлом V. [25]
С XVI века гораздо меньший 30-секундный "стекло" использовался вместе с чип-логом , чтобы измерить скорость (в узлах) судна на воде. Процедура была следующей: [2] [3]
Матрос вел лаг , а другой матрос песочные часы. Слайд перетянул корму и отпустил первую длину линя, пока квадрант не стабилизировался в воде. Матрос ушел, чтобы пустить линь свободно, оставив слайд рукой и коснувшись первого узла, спел "марк!" В момент перевернутого стекла и времени, пока линь считал узлы, пока они не прошли, пока песочные часы не запели "марк!" второй удар, когда они сбросили весь песок, затем он крепко поймал линь, измеряя часть узла, прошедшего до последней отметки! и крикнул П.Е.: "Пять узлов и четыре сажени!.. [3]
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )