История развития методов измерения времени - это путь от первых грубых часов древнего мира, позволявших измерять время с точностью до нескольких минут в сутки, к современным астрономическим часам, позволяющим измерять время с точностью до тысячных и миллионных долей секунды. Это также путь постепенного расширения доступных измерению промежутков времени вплоть до миллиардов лет и биллионных долей секунды.

На протяжении веков и тысячелетий расширение масштабов измеряемых промежутков времени и увеличение точности их определения было всегда связано с решением той или иной научной или технической задачи. Поэтому история часов и является одной из увлекательнейших страниц борьбы человеческого гения за понимание сил природы и овладение ими.

Солнечные часы

Первыми приборами, с помощью которых люди стали измерять время, были солнечные, песочные, огненные и водяные часы. Солнечные часы были известны очень давно, более чем за 500 лет до нашего летоисчисления. Живший в I веке до н. э. архитектор Марк Витрувий Поллион оставил нам следующие сведения о конструкции солнечных часов древнего мира и их изобретателях: "Солнечные часы в виде выдолбленного полукруга из тесаного (квадратного) камня, вырезанного сообразно местному наклону мировой оси, говорят, изобрел халдеец Бероз. Часы в форме чашек или полушария - Аристарх Самосский, он же изобрел часы в виде горизонтальной плиты (диска); паутинообразные (с паутинообразной сеткой) часы сконструировал астроном Евдокс, а некоторые говорят, что их изобрел Аполлоний".

Солнечные часы состоят из предмета, дающего резкую и, длинную тень, и циферблата, на котором нанесены деления, соответствующие часам и долям часа. Получение отсчета времени с помощью солнечных часов основано на том, что в течение дня тень, отбрасываемая предметами, освещенными Солнцем, все время изменяется. Ока перемещается, одновременно меняя свою длину: рано утром тени длинные, затем они укорачиваются, а после полудня снова удлиняются. Утром тени обращены к западу, в полдень в нашем северном полушарии - к северу, а вечером - к востоку. В соответствии с этим отсчитывать время можно двумя способами: по длине тени или по ее направлению. Второй способ более удобен и точен.

Первоначально указатель солнечных часов представлял собой палку, вертикально воткнутую в землю, а циферблат состоял из вбитых в землю колышков. Это, пожалуй, самая простая, но далеко не самая удобная форма солнечных часов, так как при вертикальном расположении указателя и горизонтальном расположении циферблата конец тени описывает не окружность, а другую, более сложную кривую, причем изо дня в день, из месяца в месяц расположение этой кривой меняется.

Многие ученые и изобретатели древнего мира занимались улучшением солнечных часов. Для того, чтобы сделать их пригодными для любого дня и месяца, циферблат солнечных часов делался в виде многих линий с делениями, из которых каждая предназначалась для определенного месяца. Такими, например, были солнечные часы древнегреческого астронома Аристарха из Самоса. В этих часах циферблат имел форму чаши с прочерченной на ее внутренней поверхности сложной сетью линий. Часы другого древнегреческого астронома Эвдбкса были названы "арахна" - паук, вследствие того, что сложная сеть линий их циферблата напоминала паутину. К этому же типу принадлежат сохранившиеся до наших дней солнечные часы Андроника из Кирра (рис. 1) с сеткой делений, рассчитанной на разные месяцы года.

Повышение точности путем создания сложных циферблатов, естественно, затрудняло и изготовление солнечных часов и пользование ими. Решительный шаг в улучшении солнечных часов был. сделан тогда, когда астрономы поняли, какие выгоды представляет расположение указателя солнечных часов параллельно земной оси. Когда указатель солнечных часов расположен параллельно земной оси, то его конец оказывается обращенным к полюсу мира, т. е. той точке небесного свода, которая при вращении Земли кажется неподвижной. Если при этом доска с циферблатом расположена перпендикулярно к указателю, то конец тени описывает на ней дугу окружности, а скорость движения тени оказывается постоянной. Вследствие равномерного движения тени часовые деления получаются равными.

В этих - экваториальных - солнечных часах (рис.2) Доска с циферблатом устанавливается наклонно к горизонту под углом (90°-φ), где угол φ - географическая широта данной местности. Например, при изготовлении экваториальных солнечных часов для Москвы, расположенной на географической широте 55°48", угол наклона доски к горизонту нужно выбрать равным 90°-55°48", или 34°12".

Указатель экваториальных солнечных часов выполняется в виде стержня, продетого насквозь через середину наклонной доски так, что часть его торчит сверху, а часть снизу. Это делается потому, что в экваториальных солнечных часах в течение одной части года тень от стержня падает на циферблат сверху, а в течение другой - снизу. Достоинством экваториальных солнечных часов является то, что их циферблат годен для всех дней года, причем часовые деления расположены на равных расстояниях друг от друга. Недостатком этих часов является то, что в течение части года тень от указателя падает на их циферблат снизу, что затрудняет наблюдения.

Горизонтальные солнечные часы (рис. 3) "состоят из горизонтально расположенной доски с нанесенным на нее циферблатом и указателя в виде треугольника. Острый угол этого треугольника делается равным географической широте данной местности, так что наклонная1 сторона треугольника получается параллельной земной оси. Треугольник-указатель устанавливается так, чтобы его плоскость была перпендикулярна к циферблату, а линия продолжения основания треугольника шла по направлению север - юг. В полдень тень от указателя обращена (в нашем северном полушарии) к северу, Таким образом, отметка времени, соответствующая 12 часам, находится на линии продолжения основания треугольника"

В горизонтальных солнечных часах скорость перемещения теми оказывается неравномерной. Поэтому на их циферблате часовые отметки расположены под разными, неравными углами. В горизонтальных солнечных часах, так же как и в экваториальных, циферблат годен для всех дней года, причем в течение всего года тень от указателя падает на их циферблат сверху.

В древности солнечные часы имели весьма большое распространение. Высокие и стройные обелиски древнего Египта были указателями солнечных часов. В Индии у паломников были посохи с вделанными в них миниатюрными солнечными часами. Большие солнечные часы были установлены на "Башне ветров" в древних Афинах. В древнем Риме императором Августом на Марсовом поле в качестве указателя солнечных часов был установлен обелиск Сезостриса высотой в 34 м, вывезенный им в числе других военных трофеев из Египта.

Китайский император Кошу-Кинг возвел в 1278 г. указатель солнечных часов в 40 ступней высотой. Значительно превзошел его внук Тимура - знаменитый самаркандский астроном Улугбек, который, стремясь увеличить точность отсчета, в 1430 г. в Самарканде воздвиг солнечные часы высотой 175 ступней (около 50 м).

Внимание, уделяемое солнечным часам королями и вельможами, нередко заставляло строителей часов стремиться не только к тому, чтобы сделать их более точными, но и эффектными или забавными. Механик Ренье сделал солнечные часы, которые с помощью стекол, пороха и колокольчиков в полдень сами поднимали трезвен. Мастер Руссо сделал еще более оригинальный указатель времени: с помощью соответствующим образом установленного и направленного зажигательного стекла он добился того, что солнечный луч управлял пушкой, заставляя ее стрелять в определенное время.

Солнечные часы продолжали строить вплоть до XVI и даже XVII века. Впрочем, иногда их строили и в более поздние времена, но уже только для украшения.

Несмотря на то, что ученые научились делать очень большие и совершенные солнечные часы, пользование ими было далеко не всегда удобным; они не действовали ночью и в пасмурную погоду, их трудно было брать с собой в путешествие или сражение. В этом отношении значительно более удобными были песочные часы.

Песочные, огненные и водяные часы

Песочные часы обычно делались в виде двух воронкообразных стеклянных сосудов, поставленных друг на друга. Верхний сосуд до определенного уровня заполнялся песком, высыпание которого служило мерой времени. После того, как из верхнего сосуда весь песок высыпался, часы нужно было перевернуть (рис. 4).

Для удобства отсчета времени иногда пользовались целой системой сосудов, первый из которых опорожнялся за XU часа, второй - за 1 / 2 часа, третий - 3 / 4 часа, четвертый - за 1 час. После опорожнения четвертого сосуда специально приставленный для этого человек переворачивал все склянки так, что счет песочных часов начинался вновь, и одновременно с этим отмечал прошествие часа.

Песочные часы были очень употребительны на кораблях; так называемые корабельные "склянки" служили морякам для установления распорядка их жизни - смены вахт и отдыха.

Точность песочных часов зависит от равномерности высыпания песка. Чтобы сделать песочные часы более точными, нужно пользоваться по возможности однородным песком, мягким и сухим, не образующим комков у горла сосуда. Для этой цели часовые мастера XIII века смесь из песка и мраморной пыли кипятили с вином и лимонным соком, снимали накипь, затем сушили, повторяя эту операцию девять раз. Несмотря на все эти мероприятия, песочные часы отмеряли время довольно неточно.

Для отсчета более или менее длительных промежутков времени песочные часы неудобны как вследствие небольшой точности, так и потому, что за этими часами требуется постоянный надзор. В этом отношении значительно удобнее были огненные и водяные часы, имевшие в древности большое распространение.

Рудокопы древнего мира, добывая в шахтах серебро и железо, пользовались своеобразным способом измерения времени: в глиняную лампу, которую брал с собой под землю рудокоп, наливалось такое количество масла, что его хватало на 10 часов горения светильника. Когда масло было на исходе, шахтер знал, что рабочий день кончается, и поднимался наверх.

В Китае употреблялись огненные часы несколько иной конструкции: из специальных сортов дерева, растертого в порошок вместе с благовониями, приготовлялось тесто, из которого раскатывали палочки, придавая им разнообразную форму, например форму спирали (рис. 5). Некоторые образцы огненных часов достигали нескольких метров длины; слегка потрескивая и источая аромат, они могли гореть месяцами. Иногда на определенных местах подвешивались металлические шарики, которые при сгорании палочки падали в фарфоровую вазу, производя громкий звон,- получался огненный будильник.

В средние века множество открытий древних было забыто или утеряно. Во многих монастырях монахи определяли ночью время по числу прочитанных молитв - способ далеко не точный. Затем в монастырях, да и в гражданском быту, стали пользоваться для счета времени свечами, нанося на них метки, соответствующие определенным промежуткам времени. Это был европейский вариант огненных часов.

Точность огненных часов тоже была невысокой. Не говоря уже о трудности приготовления совершенно однородных палочек или свечей, нужно отметить, что скорость их сгорания всегда зависела от условий, в которых оно происходило: от доступа свежего воздуха, наличия ветра и т. д.

Недостатком огненных часов являлось также то, что их нужно было периодически возобновлять. Водяные часы в этом отношении были удобнее, так как возобновление запаса воды не представляло затруднений.

Водяные часы были известны в древнем Египте, Иудее, Вавилоне, Греции, Китае. Греки называли водяные часы клепсидрой, что буквально означает "воровка воды". Время с помощью этих часов определялось по скорости вытекания воды из одного сосуда в другой, снабженный метками, уровень воды в котором и показывал время. Для удлинения измеряемого интервала времени иногда таких сосудов делали несколько: три, четыре (рис. 6).

Клепсидрами пользовались в быту для счета времени, ИМИ пользовались для регламентации времени выступления ораторов в общественных собраниях и в суде. В войсках клепсидры применялись при разводе караулов. В древности клепсидра была весьма распространенным прибором, хотя ее точность была совсем невысокой.

При повышении точности отсчета времени конструкторы клепсидр должны были учесть, что вода из отверстия сосуда вытекает не равномерно, а тем быстрее, чем больше давление, т. е. чем выше уровень ее в сосуде. Ценой некоторого усложнения конструкторы водяных часов добивались того, чтобы они не отставали по мере опорожнения верхнего сосуда.

Многие конструкторы водяных часов стремились к тому, чтобы их приборы показывали не только время суток, но и наступление различных астрономических событий или управляли движением разных фигурок. Это заставляло изобретателей клепсидр создавать хитроумнейшие и громоздкие сооружения, повергавшие в изумление современников.

История сохранила для нас рассказы о многих замечательных клепсидрах. Философ Платон изобрел водяной будильник, созывавший учеников его Академии на занятия. В начале IX века калиф Гаруналь-Рашид подарил Карлу Великому клепсидру из дамасской позолоченной бронзы с хитроумным механизмом, которой отбивал часы и упавлял движущимися фигурками. Калифу Аль-Мамуну принадлежала клепсидра, в которой механические птицы щебетали на серебрянных ветвях. В VIII веке в Китае астроном И-Ганг построил клепсидру, которая не только отбивала часы, но еще и показывала движение Солнца, Луны, планет, лунные затмения и положение звезд. Знаменитый датский астроном Тихо Браге (1546-1601 гг.)пользовался клепсидрой при наблюдении небесных тел. Исаак Ньютон интересовался клепсидрой и изучал законы.

Даже в XVII-XVIII веках некоторые ученые пытались вернуть клепсидре ее былое значение, но в этом уже не было надобности, на смену клепсидре шли механические часы.

При решении некоторых задач повышенной трудности, при решении олимпиадных задач, при чтении дополнительной литературы к урокам математики, истории и др. возникает потребность перевода старинных мер веса, объёма, длины, времени на современные и наоборот.

При решении задач с экономическим содержанием, особенно, исторических задач на уроках математики и экономики, необходимо переводить цены с одной системы измерения на другую, уметь производить расчёты.

ИЗМЕРЕНИЕ ВЕЛИЧИН

Человек в своей жизни не может обойтись без измерений. Без измерений он не смог бы сшить себе одежду, построить дом, сконструировать космический корабль. Человек научился измерять многие величины, такие как время, площадь, объём, масса, температура, длина.

На каждой ученической тетрадке, если даже она и не начата, уже имеется запись. На последней страничке обложки чёткими буквами напечатано:

«1 километр (км) = 1000 метров(м)»; или «1 куб. метр (куб.м) = 1000 куб.дециметров = 1 000 000 куб. сантиметров(куб.см)» и т.д. Это единицы мер. Когда-то они были совсем другими.

С древних времён меры длины у различных народов были самые разные: локоть, ступня, толщина верблюжьего волоса, ширина зерна, шаг взрослого мужчины и др. Даже в одной стране общих мер не было, поэтому часто возникали споры из-за обмеривания и обвешивания. Одним из достижений Великой французской буржуазной революции явилось решение ввести на территории республики единую метрическую систему мер. Особые заслуги в подготовке закона о новых мерах принадлежат французскому математику Ж. Пагранжу (1736-1823) и политическому деятелю Приеру Дювернуа (1763-1827). Было решено принять за единицу длины 1/10 000 000 часть четверти парижского географического меридиана. Измерение части этого меридиана между городами Дюнкерком и Барселоной почти 6 лет проводили двое французских учёных: П. Мешен и Ж Деламбер. В России первым принял метр за единицу длины Н.И. Лобачевский (1792-1874).

Инициатором введения метрической системы мер как международной были русские учёные во главе с Б.С. Якоби (1801-1874). Обязательной в нашей стране эта система мер стала только после Великой Октябрьской социалистической революции.

В библии счёт ведётся на локти. В основе счёта древних греков был дактилос – палец (от дактилос – стихотворный размер дактиль, подобный пальцу с одним длинным суставом и двумя короткими), потом шла ладонь – 4 пальца, 16 пальцев составляли ступню, полторы ступни – локоть. Плетр – 100 ступней, стадий – 6 плетров. То же у древних римлян: дигитус, или большой палец, пес – ступня, пассис, или двойной шаг. Тысяча двойных шагов, или, по-латыни – милле (тысяча) пассум, равнялась нашим 1478,7 метра. Слово миля сохранилось до сих пор во многих языках.

Но счёт частям тела дал не только милю. У нас в древности измеряли локтями, пядями (слово «пядь» вошло и в сегодняшний язык), то есть расстоянием между растопыренным мизинцем и большим пальцем руки. В уставе Всеволода о церковных судах и о людях и о мерилах торговых до 1136 года упоминался «локоть Еванский». При раскопках А.В.Арциховского в Новгороде в 1948 году был найден и деревянный образец «еванского» локтя с надписью. Египтяне измеряли локтями подъём Нила. Старый счёт на аршины такого же происхождения: араш, по-персидски – локоть, перешло в татарскую меру аршин, а мы позаимствовали его у татар.

Английская мера фут тоже значит по-английски ступня. Так как ступни у людей не одного размера, то происходили недоразумения. Поэтому в VIII веке король Карл Великий объявил, что фут отныне – длина его ступни (почему в английском языке сохранилось название «королевский фут»).

Дюйм также происходит от названия части тела (большого пальца). «Дюйм» - голландское название большого пальца руки, эта мера использовалась для измерения небольших предметов (например, в сказке Г.Х.Андерсена «Дюймовочка» главная героиня – девочка очень маленького роста, высотой с дюйм; её так и называли – Дюймовочка). Понятия пространства и времени иногда в языке заменяли друг друга. Мы часто говорим: «полчаса пути» и «не успели пройти пять вёрст». Меры расстояний фигурально стали означать. Что пройден или закончен какой-то этап. Таким образом, греческая мера – стадия – в нашем языке стала этапом развития. Старая русская мера – поприще (около полутора километров) стала в старокнижном языке означать не только путь (на пути славы, на поприще славы), но и область деятельности (на поприще науки). Математика, в отличие от других предметов, имеет отвлечённый, абстрактный характер. Приходится оперировать такими понятиями, как число, мера, пространственные формы. Сведения из истории мер длины, в том числе исконно русских, убедительно раскрывают связь математики с жизнью, показывают, что единицы измерения люди не придумали, а принимали вначале в качестве мер части своего тела, которые постепенно превращались в общепринятые образцы.

Следует заметить, что соотношение между старинными мерами длины и массы было не десятичным, как теперь, поэтому приходилось тратить много времени, чтобы овладеть умениями выполнять действия с величинами. Ещё труднее было в тех случаях, когда требовалось перевести меры одной страны на меры другой, так каждое государство имело свою систему мер. Это осложняло торговлю и отношения между людьми.

ИЗ ИСТОРИИ МЕР ДЛИНЫ

Нельзя представить себе жизнь человека, не производящего измерений. Даже первобытный человек прибегал к измерениям в ходе строения своего жилища.

Первыми измерительными приборами были части тела: пальцы рук, ладонь, ступня, шаг. Так, у древних египтян основной мерой длины служил локоть (расстояние от конца пальцев до согнутого локтя). Он делился на семь ладоней, а ладонь – на четыре пальца.

С помощью этой меры измеряли чаще всего длину лент или материи.

Полный оборот ткани вокруг локтя иногда называли двойным локтем. Чтобы измерения получались более точными и не зависели от роста людей, в Древнем Египте придумали образцовые меры: локоть, ладонь, палец. Теперь уже неважно, какой длины рука у человека, он измерял не своим, а общим локтем, т.е. условной палочкой, длиной в один локоть. Им пользовались при строительстве сооружений и проведении других работ. Образец же «священного» локтя хранился жрецами в храме.

В Англии также существовали единицы длины, связанные с частями тела человека: дюйм, фут, ярд. Дюйм (в переводе с голландского означает большой палец), равный длине трём ячменным зёрнам, вытянутым из средней части колоса и приставленным друг к другу концами. Фут (от английского слова нога).

В 1101 г. там же была узаконена основная мера длины ярд - расстояние от носа короля Генриха I до конца среднего пальца вытянутой его руки.

Многие народы измеряли длину шагами, двойными шагами или тростями. Иногда использовалась и двойная трость, равная четырём шагам. Ещё до нашей эры в Римском государстве, а впоследствии в Италии, в странах Азии и Африки для измерения больших расстояний использовали тысячу тростей, откуда и произошла новая мера – миля (от латинского слова тысяча). Большие расстояния измерялись также переходам, привалами, днями. Например, говорили, что расстояние от одного города до другого три дня пути.

В Японии существовала мера, называемая лошадиным башмаком. Она была равна пути, в течение которого изнашивалась соломенная подошва, привязанная к ногам лошади. Кочующие монголы определяли расстояния в верблюжьих или лошадиных переходах, обязательно добавляя при этом: «при хорошей (плохой) езде».

У многих народов расстояние определялось дальностью полёта стрелы или ядра пушки. До сегодняшнего дня сохранилось выражение не допустить на пушечный выстрел.

Каковы же меры длины, применяемые на Руси в старину?

Самыми древними из них были локоть и сажень. Понятие локоть нам уже знакомо. Самое старое упоминание о сажени (от сягать –доставать до чего-либо, достигать) встречается в «Слове о начале Киево-Печёрского монастыря» и относится к XI веку. Есть основания считать, что сажень тогда была меньше: не три аршина, а три локтя. Но и после того, как установилась трёхаршинная сажень, в быту существовали и другие сажени – маховая и косая. Итак,

Сажень различали косую и маховую. Маховая – расстояние между раскинутыми в обе стороны руками по концы вытянутых средних пальцев; косая – от каблука правой ноги до кончиков пальцев вытянутой вверх левой руки. Иногда о человеке говорят: «В плечах – косая сажень». Для измерения больших расстояний применялась верста, равная 500 саженям.

В XVII в. в результате развития торговли с восточными народами вошла в употребление мера аршин (от персидского арш – локоть). Он равен 71 см 12 мм. Пришёл он на Русь вместе с купцами из далёких стран.

Купцы привозили невиданные ткани: тончайшие китайские шелка, сделанную из настоящих золотых и серебряных нитей тяжёлую индийскую парчу, бархат и др. Они привозили в своих тюках бесценные произведения искусства, созданные руками народных мастеров. Сейчас эти ткани и сшитые из них одежды хранятся в музеях, и они поражают своим великолепием не меньше, чем 500 лет назад. Но 500 лет назад купцы ими торговали и их приходилось отмерять. Как же это делалось? В наших магазинах пользуются деревянными метрами. Восточные купцы обходились без всяких метров: ткань они натягивали на собственную руку, до плеча. Это и называлось мерить аршинами.

Мера была хоть и очень удобной – руки всегда при себе, - но был у неё существенный недостаток: руки, к сожалению, у всех разные. У одних они были длинные, у других короткие. Хитрые купцы быстро соображали, что нужно искать приказчиков с руками покороче: тот же кусок, а аршинов больше.

Но однажды этому пришёл конец. Продавать «на свой аршин» властями было строжайше запрещено. Употреблять разрешалось только казённый аршин. Казённый аршин – линейку, длиной в чью-то руку, - изготовили в Москве, потом с него сделали копии и разослали во все концы России. Чтобы деревянный аршин нельзя было укоротить, концы его оковали железом и пометили печатью. Десятки лет уже не измеряют аршинами, но слово это не забыто. До сих пор о проницательном человеке говорят: «видит на три аршина под землю», а о человеке, который судит обо всём только по себе, - «меряет на свой аршин».

Все мы привыкли к обычным фактам - в сутках 24 часа, месяц насчитывает 30 дней, в году их 365. Механические и электронные часы - наша повседневная реальность, и сложно сегодня представить себе, что может быть по-другому. Как жили люди до того, как были изобретены современные часы? Какие способы исчисления времени существуют у других народов? С ответами на эти вопросы мы познакомимся ниже.

В древности существовали различные способы определять время. Солнечные часы помогали ориентироваться по тени, которую отбрасывало Солнце, перемещаясь в течение дня по небосводу. Они включали в себя шест (гномон), отбрасывающий тень, и циферблат с отметками, по которому двигалась тень. Сам принцип действия часов подразумевает их полную зависимость от Солнца, так что ночью или в пасмурную погоду этими часами было пользоваться невозможно. У разных народов древности, таких как Египет, Рим, Китай, Греция, Индия существовали свои разновидности солнечных часов, которые различались по конструкции.

Водяные часы представляли собой сосуд цилиндрической формы, из которого истекала по каплям вода. Время определялось по количеству истекшей воды. Такие часы были распространены в Египте, Вавилоне, Риме. Однако существовала и другая разновидность водяных часов, которая была распространена в странах Азии - плавающий сосуд наполнялся водой, которая поступала через небольшое отверстие.

Песочные часы всем нам знакомы. Они существовали и до нашей эры, в средние века их разработка была усовершенствована. Для точности часов большое значение имело качество песка и равномерность его сыпучести, он изготавливался специально. Использовался мелкий порошок черного мрамора, а также песок из свинцовой и цинковой пыли, предварительно проходивший обработку, и другие виды песка.

Время определяли также и с помощью огня. Огненные часы были в древности очень распространены, особенно в домах. Существовали разные типы таких часов - свечные, фитильные, лампадные. В Китае, где, как считается, огненные часы появились впервые, была распространена разновидность, состоявшая из основы, сделанной из горючего материала (в виде спирали или палочки), и прикрепленных к ней металлических шариков. При сгорании определенного промежутка основы шарики падали, таким образом отбивая время.

В Европе популярностью пользовались свечные часы, которые позволяли определять время по количеству сгоревшего воска. Эта разновидность была особенно распространена в монастырях и церквях.

Можно упомянуть и о таком способе определения времени в древности, как ориентирование по звездам. В Древнем Египте существовали звездные карты, по которым египетские наблюдатели при использовании пассажного инструмента ориентировались в ночном времени.

Следует отметить, что в древнем Египте также существовало деление дня и ночи на 12 часов, однако часы были неодинаковой длины. Летом дневные часы были длиннее, ночные короче, зимой же наоборот. Месяц по египетскому календарю состоял из 30 дней, год насчитывал 3 сезона по 4 месяца каждый. Для египтян Нил служил основой жизни, и сезоны были тесно связаны с событиями вокруг этой реки: время разлива реки (ахет), время выхода земли из-под воды и начала земледелия (перет) и время низкой воды (шему).
Новый год египтяне праздновали в сентябре, с появлением на небе звезды Сириус.

В Древнем Риме год насчитывал всего 10 месяцев (304 дня). Начало года приходилось на март. В дальнейшем римский календарь подвергся изменениям - Юлием Цезарем был установлен календарный год из двенадцати месяцев, начало которого было определено на 1 января, поскольку в этот день римские консулы вступали в должность и начинался новый хозяйственный цикл. Этот календарь получил название юлианского. Названия месяцев, которые привычны нам с детства - январь, февраль, март и т.д. - пришли к нам из Рима.

В наше время в большинстве стран отсчет времени ведется от Рождества Христова и принят григорианский календарь. Однако существуют и иные варианты отсчета времени. К примеру, в Израиле летосчисление ведется от сотворения мира, которое датируется на 3761 г. до н.э. согласно положениям иудаизма. Год в иудейском календаре бывает 3-х видов - правильный, состоящий из 354 дней, достаточный, насчитывающий 355 дней, и недостаточный, состоящий из 353 дней. В високосный год прибавляется один дополнительный месяц.

Всем известен китайский календарь, в котором каждый год посвящен определенному животному. Сначала в Китае придерживались именно его, однако со становлением коммунизма в этой стране произошел переход на григорианский календарь. Восточный календарь используется в Китае и сегодня для определения дат праздников, например, Праздника весны, который есть китайский Новый год, и Праздника середины осени. Новый год в Китае - переменный праздник и приходится на "День первого новолуния", которое находится в промежутке между 21 января и 21 февраля.

На сегодняшний день существуют и другие примеры систем отсчета времени, отражающие видение мира и традиции создавших их народов.

Кто есть кто в мире открытий и изобретений Ситников Виталий Павлович

Как в древности измеряли время?

Когда мы говорим о часах, мы имеем в виду прибор для измерения времени. Но человеку способы отсчета времени были известны задолго до того, как он изобрел такие приборы.

Восход и заход солнца были первыми показателями времени. Увеличение и уменьшение теней от палок, камней и деревьев также служило для определения времени. Движение звезд тоже служило человеку чем-то вроде гигантских часов. Он заметил, что по мере того как проходила ночь, становились видимыми различные звезды.

Древние египтяне делили ночь на двенадцать временных периодов, соответствующих восходу 12-ти звезд. Они и день делили аналогично, и наши 24-часовые сутки основаны на египетском делении дня и ночи. Египтяне также сделали теневые часы – бруски дерева с указателями. В конечном итоге эти теневые или солнечные часы, имеющие 12 периодов для деления дня, и были первыми часами.

Следующими видами часов были водяные и огненные. Свеча с нарезками отсчитывала время по мере сгорания от нарезки к нарезке. А в водяных часах тарелка с маленьким отверстием на дне помещалась на воду. После определенного времени плавающая тарелка наполнялась водой и тонула.

Около 2000 лет назад человек изобрел еще один вид часов – песочные. Они состояли из двух полых стеклянных сосудов, соединенных так, что песок мог пересыпаться из одного в другой. Верхний сосуд был наполнен песком в таком количестве, что он высыпался в отверстие в течение часа.

Где-то в 140 году до нашей эры греки и римляне применили зубчатое колесо для усовершенствования водяных часов. Поплавок, помещенный в сосуд, поднимался, когда вода текла тонкой струйкой в сосуд. Он был соединен с зубчатым колесом. Колесо поворачивало стрелку, которая постепенно двигалась от одной часовой отметки к другой. А через 1400 лет изобрели первые механические часы. Груз был привязан к бечевке, она поворачивала катушку, которая в свою очередь двигала оси зубчатых колес и шестеренок. Колеса поворачивали стрелку на циферблате.

Данный текст является ознакомительным фрагментом. Из книги 100 великих сокровищ России автора

Святыни и древности Костромы Впервые на страницах русских летописей Кострома упоминается под 1212 годом. Весь город находился тогда в устье реки Сулы, на перекрёстке современных улиц Островского и Пятницкой.Когда был перенесён кремль на высокий холм - нынешняя

Из книги 100 великих курьезов истории автора Веденеев Василий Владимирович

Хирургия в древности Оказывается, уже в каменном веке первобытные люди выполняли довольно сложные хирургические операции. Уникальные находки, сделанные в XX в., доказали, что неандертальцы неплохо разбирались в медицине.Трудно даже представить, что в каменном веке люди

Из книги Бахчисарай (путеводитель) автора Нагаевская Елена Варнавовна

Салачикские древности Теперь мы осмотрим другую группу памятников в конце города, на территории бывшего пригородного села Салачик (ныне ул. Басенко).Мы уже знаем, что обосновавшиеся в Крыму татары в течение XIV–XV веков ведут упорную борьбу с Золотой Ордой за свою

Из книги Петербургские окрестности. Быт и нравы начала ХХ века автора Глезеров Сергей Евгеньевич

Из книги Кто есть кто в истории России автора Ситников Виталий Павлович

Как измеряли постройки в Древней Руси? Иностранные путешественники, побывавшие в средневековой России, писали об удобстве и функциональности деревянных построек, возводимых русскими мастерами. В частности, А. Олеарий восхищался пропорциональностью храмов и говорил,

Из книги Энциклопедия классической греко-римской мифологии автора Обнорский В.

Из книги 100 великих тайн Древнего мира автора Непомнящий Николай Николаевич

Хирургия в древности Оказывается, уже в каменном веке первобытные люди выполняли довольно сложные хирургические операции. Уникальные находки, сделанные в XX веке, доказали, что неандертальцы неплохо разбирались в медицине. Первобытных людей долгое время считали

Из книги Здесь был Рим. Современные прогулки по древнему городу автора Сонькин Виктор Валентинович

Древности Сант-Омобоно В 1930-е годы пространство к юго-западу от Капитолия вдоль набережной Тибра подвергалось активной перестройке (частью которой стало «освобождение» театра Марцелла от позднейших наслоений). Муссолини проложил параллельно реке очередной проспект -

Из книги Энциклопедия самых загадочных мест планеты автора Востокова Евгения

НЛО В ДРЕВНОСТИ Посещали ли Землю НЛО раньше, много тысячелетий тому назад? Швейцарец Эрих фон Деникен утверждает это уже несколько десятков лет. Первая его книга на эту тему - «Воспоминания о будущем. Нерешенные загадки прошлого» - вышла в 1968 году и сразу прославила

Из книги Я познаю мир. Чудеса света автора Соломко Наталия Зоревна

Древности Дамаска В тот год, когда был основан Рим, первым письменным свидетельствам о Дамаске было уже более тысячи лет. Считается, что Каин убил своего брата Авеля неподалеку от тех мест, где стоит современный город. Праотец Авраам, на родство с которым претендуют как

Из книги Я познаю мир. Авиация и воздухоплавание автора Зигуненко Станислав Николаевич

Планеристы древности Аппарат Гусмана - далеко не единственное возможное повторение древних конструкций. Вспомним хотя бы о «паракасском канделябре» - одном из изображений, обнаруженных в окрестностях Наски. По мнению специалистов, рисунок напоминает силуэт...

Из книги Энциклопедия биолокации автора Красавин Олег Алексеевич

Из книги Новейший философский словарь автора Грицанов Александр Алексеевич

СОЦИАЛЬНОЕ ВРЕМЯ (время человеческого бытия) - коллективное перцептуальное время, универсалия культуры, содержание которой лежит в основе концептуального времени, конституирующегося в феномене истории как осознанной процессуальности социальной жизни. Наиболее

Считать предметы мы умеем с 1 класса. Это очень просто - один, два, три... Измерить расстояние тоже несложно. А как и чем измерять время? Самыми древними «часами», которые никогда не останавлива­лись и не ломались, оказалось солнце. Утро, вечер, день - не очень точ­ные мерки, но поначалу первобытному человеку этого было достаточно. Потом люди стали больше наблюдать за небом и обнаружили, что через определенное время на небосклоне появляется яркая звезда. Эти наблю­дения сделали египтяне, и они же назвали эту звезду Сириус. Когда появ­лялся Сириус, в Египте отмечали наступление нового года. Так появилась хорошо известная сейчас мера времени - год. Оказалось, что промежуток между появлением Сириуса состоит из 365 дней. Как видите, подсчеты древних египтян оказались достаточно точными. Ведь и наш год состоит из 365 дней. Но год слишком уж большая мера времени. А для того чтобы вести хозяйство (посев, выращивание, сбор урожая), нужны были более мелкие единицы времени, и люди вновь обратились к небу и звездам. На этот раз на помощь пришла луна, или, по-другому, месяц. Все вы наблюдали за луной и знаете, что через определенное время она меняет свою форму: от тоненького серпа до яркого круглого диска (полнолуние).

Промежуток между двумя полнолуниями и назвали месяцем. Оказалось, что месяц состоит примерно из 29 дней. Вот как точно в Древнем мире умели определять время!

А семидневная неделя возникла в Вавилоне благодаря тем планетам, которые появлялись на небосклоне и были известны вавилонянам:

суббота - день Сатурна;

воскресенье - день Солнца;

понедельник - день Луны;

вторник - день Марса;

среда - день Меркурия;

четверг - день Юпитера;

пятница - день Венеры.

Если бы в Вавилоне были известны и другие планеты Солнечной си­стемы, возможно, наша неделя состояла бы не из 7, а из 9,10 или 8 дней. Смена этих светил в течение месяца происходила примерно 4 раза. Вот и оказалось, что в месяце 4 недели.

Итак, самое сложное - найти мерки времени - было сделано уже в Древнем мире. Этими мерками пользуются и по сей день. Только на­зывают их по-разному. На Руси названия дней недели произошли от по­рядкового номера дня:

понедельник - по неделе, день, начинающий неделю;

вторник - второй день;

среда - середина недели;

четверг - четвертый день;

пятница - пятый день;

суббота, воскресенье - эти названия взяты из церковного словаря.

Выходит, что все главные меры времени (год, месяц, неделя) люди позаимствовали у природы еще много лет назад. Хотя этими мерками нельзя было измерить точное время, но главный шаг все-таки был сделан.

«Начальная школа», 2004, № 6

Тема: Время от 0 часов до 24 часов.

Цели: учить решать задачи на определение начала, конца и продолжительности события; познакомить с единицей време­ни - секундой; совершенствовать вычислительные навыки, уме­ние решать задачи и уравнения; воспитывать бережное отношение ко времени.

Планируемые результаты: учащиеся познакомятся с новой единицей времени - секундой; научатся решать задачи на опре­деление начала, конца и продолжительности события; принимать и сохранять учебную задачу; учитывать выделенные учителем ори­ентиры действия; проводить сравнение по заданным критериям.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Актуализация знаний

Логические задачи

Игорь на 4 года старше своего брата Алексея и на 5 лет млад­ше своей сестры Маши. Если сложить возраст всех троих, то получится 31 год. Сколько лет Игорю? (10лет.)

Ирина старше своей сестры Надежды ровно в 3 раза. Сколь­ко лет каждой из сестер, если половина их суммарного воз­раста - 12 лет? (6 и 18лет.)

III. Самоопределение к деятельности

(Учитель читает задачи.)

Уроки начинаются в 8 ч. От дома до школы Оля идет 15 мин и 10 мин готовится к урокам. Во сколько ей нужно выйти в школу, чтобы не опоздать?

Уроки начинаются в 8 ч. Оля выходит из дома в 7 ч 35 мин. Сколько времени нужно Оле, чтобы дойти от дома до шко­лы и подготовиться к урокам?

Оля выходит из дома в 7 ч 35 мин. От дома до школы она идет 15 мин и 10 мин готовится к урокам. Во сколько начи­наются уроки?

Чем похожи задачи? Чем они отличаются?

Сформулируйте задачи урока. (Научиться решать задачи на определение начала, конца и продолжительности события.)

IV. Работа по теме урока Работа по учебнику

№231 (с. 49). (Устное выполнение.)

№232 (с. 49). (Самостоятельное выполнение. Два ученика работают на от­кидной доске. Проверка, самооценка.)

1) Решение: 12 ч 30 мин - 10 ч = 2 ч 30 мин. Ответ: экскурсия продолжалась 2 ч 30 мин.

2) Решение: 13 ч + 3 ч 15 мин = 16 ч 15 мин. Ответ: спектакль закончился в 16 ч 15 мин. №234 (с. 49).

Прочитайте.

Сколько часов в сутках?

Как найти третью часть суток? (24: 3 = 8 (ч).)

Что такое половина суток? Как ее найти? (Это вторая часть суток: 24:2= 12 (ч).)

Как найти четверть часа? (1 ч = 60мин, 60:4 = 15(мин).)

- Как найти четверть года? (1год=365сут., 365:4 = 91 сут. 6ч.)

№235 (с. 49). (Самостоятельное выполнение. Проверка, самооценка.)

Ответы: 2 мм, 10 мм 2 .

V. Физкультминутка

В небе плавает луна. (Плавные покачивания вправо и влево.)

В облака зашла она.

Раз, два, три, четыре, пять - (Хлопки в ладоши.)

Можем мы луну достать. (Руки вверх.)

Шесть, семь, восемь, девять, десять - (Хлопки над головой.)

И пониже перевесить. (Руки вниз.)

Десять, девять, восемь, семь - (Шаги на месте. )

Чтоб луна светила всем. (Сесть за парту.)

VI. Продолжение работы по теме урока

Знакомство с единицей времени - секундой

(Учитель показывает часы.)

Посмотрите на наши часы. Сколько у них стрелок? (Три.)

- Назовите их. (Часовая, минутная и секундная.)

Понаблюдайте, как они движутся. (Часовая почти не сдви­нулась, минутная передвинулась на одно деление, а секундная сделала целый круг.)

- За какое время минутная стрелка проходит одно деление? (За 1 мин.)

А что сделала за это время секундная стрелка? (Прошла 60 делений.)

- Какой можно сделать вывод? (В 1 мин 60с.) (Запись на доске и в тетрадях.)

1 мин = 60 с

На уроках физкультуры вы часто бегаете и выполняете упражнения на время. А как называется прибор, которым пользуется учитель? (Секундомер.)

- Он тоже похож на часы, но его циферблат рассчитан на 1 мин. А сколько это секунд?(Учитель показывает секундомер.) Секундную стрелку можно остановить.

Работа по учебнику

Прочитайте теоретический материал на с. 50.

Правильное ли соотношение мы вывели?

№239 (с. 50). (Устное выполнение.)

№240 (с. 50). (Коллективное выполнение с комментированием по цепочке.)

№241 (с. 50).

- Прочитайте задачу.

Больше или меньше снимков сделает камера? (Больше.)

Во сколько раз? (10: 2 = 5 (р.).)

Сколько снимков сделает камера за 10 с? (32 . (10: 2) = = 160 (с.).)

VII. Рефлексия

(Самостоятельное выполнение заданий «Проверь себя» (учеб­ник, с. 49, 50). Проверка.) Ответы С. 49: в 13 ч. С. 50: 12 с, 6 с.

VIII. Подведение итогов урока

В каких единицах измеряют время?

Сколько секунд в 1 мин?

Домашнее задание

Учебник: № 243-245 (с. 50).

Тема: Единицы времени. Век.

Цели: познакомить с единицей времени - веком; обобщить исистематизировать знания о единицах времени; составить таб­лицу единиц времени.

Планируемые результаты: учащиеся познакомятся с едини­цей времени - веком; научатся соотносить единицы времени; выстраивать логическую цепь рассуждений; устанавливать ана­логии; принимать чужую точку зрения, отличную от собственной.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Актуализация знаний

Индивидуальная работа по карточкам

(Карточки получают учащиеся, хорошо освоившие тему.)

Реши задачу.

Василий пришел домой после школы в 2 ч 35 мин. Ему пона­добилось 10 мин, чтобы переодеться и умыться, 25 мин - чтобы пообедать, 1 ч 45 мин он затратил на приготовление домашне­го задания, 25 мин - на уборку комнаты и 30 мин - на дорогу до Дома юного техника, в котором он занимается моделирова­нием. Во сколько начинаются занятия по моделированию, если Василий опоздал на них на 25 мин? (В 5 ч 25мин.)

2. Фронтальная работа

Вставьте нужные единицы времени.

Оля прочитала 100 слов за 1 ... (мин).

Осенние каникулы длятся 1 ... (нед.).

Летние каникулы длятся 3 ... (мес).

Вова уехал в лагерь на 18 ... (сут.).

Волк может прожить 15-20 ... (лет).

Решите задачи.

Лена вышла гулять в 13 ч, а пришла домой в 14 ч 20 мин. Сколько времени гуляла Лена? (1ч 20мин.)

Дорога от дома да кинотеатра у Вовы занимает 25 мин. Во сколько он должен выйти из дома, чтобы встретиться у кинотеатра с другом в 11ч? (В 10 ч 35мин.) .

Расстояние между двумя городами поезд проходит за 2 ч 27 мин. Во сколько он вышел из одного города, если прибыл в другой город в 20 ч? (В 17ч 32мин.)

Вычислите.

Во сколько раз 1 мес. меньше, чем 1 год? (В 12раз.)

На сколько дней 1 мес. меньше, чем 1 год? (На 335 или 336 дней.)

Сколько часов в 1 нед.? (168ч.);

Урок длится 40 мин. Сколько это секунд? (2400с.)