Первые механические часы, часы с маятником

Уже в 1530 г. предпринимались попытки создания механических часов. Но на этом пути предстояло преодолеть много трудностей. Существовавшие в то время часы не могли показывать точное время. В 1581 г. Галилео Галилей открыл, что период колебаний маятника с небольшим размахом не зависит от амплитуды этого раз­маха. В 1636 г. он сконструировал прибор, в котором ис­пользовалось свойство маятника, — измеритель времени. По существу, это были часы с маятником. В 1641 г., по словам ученика Галилея В. Вивиани, ему (Галилею) «при­шло в голову, что можно добавить маятник к часам с гиря­ми и с пружиной».

Эти планы Галилей поведал своему сыну Винченцо. Отец и сын решили построить механизм с остроумным устрой­ством часового спуска (так называемый «крючковый спуск»). Такие часы в действительности удалось сконструировать Вивиани, который оставил рисунок этих часов.

Около двадцати лет жизни посвятил работе над маятни­ковыми часами Христиан Гюйгенс, пытаясь приспособить их к условиям мореплавания. Он до­полнил их многими существенны­ми приспособлениями, а также со­здал несколько часов повышенной точности. В 1657 г. Гюйгенс сооб­щил о создании им маятниковых ча­сах. Эти часы шли так же хорошо, как и часы Галилея, но гиря была заменена пружиной с балансом. Сам Гюйгенс говорил, что ставит своей целью создать часы, с помо­щью которых будет можно опреде­лять долготу на море. Тем не ме­нее ему не удалось добиться основной цели — заставить маятник правильно качаться в условиях на­хождения судна в открытом океане.

Более перспективными оказа­лись часы с волоском и балансо­вым регулятором хода, изобретенные около 1658 г. англи­чанином Гуком для навигации. Поскольку проблема точного определения долготы становилась для мореплавателей все более насущной, правительства разных стран и отдельные лица предлагали награды за ее решение. В 1714 г. английс­кое правительство установило премию от 10 до 20 тысяч фунтов стерлингов в зависимости от достигнутой точности. Все это, конечно, сильно поощряло дальнейшую работу.

Самой трудной задачей оказалось обеспечение постоян­ства хода часов при любой температуре — ведь размер ме­таллических деталей часов зависил от температуры, что, ко­нечно, сказывалось на их точности. Проблема была решена лишь к середине XVIII в. почти одновременно Гаррисоном (Англия), Лe Роси (Франция) и Бертудом (Швейцария). Награду английского правительства получил Гаррисон, ко­торый к 1759 г. сделал четыре хронометра (так стали назы­вать эти точные часовые механизмы). Тем не менее дальней­шие разработки часовых механизмов проводились на основе хронометра француза Лe Роси, сделанного им в 1766 г.