ЧАСЫ́

ЧАСЫ́, при­бор для от­счё­та те­ку­ще­го вре­ме­ни и из­ме­ре­ния про­дол­жи­тель­но­сти вре­менны́х ин­тер­ва­лов (в се­кун­дах, ми­ну­тах, ча­сах). Оп­ре­де­ле­ние те­ку­ще­го вре­ме­ни в Ч. ос­но­ва­но на из­ме­ре­нии чис­ла пе­рио­дов по­сто­ян­но­го пе­рио­дич. про­цес­са: вра­ще­ния Зем­ли (сол­неч­ные Ч.), ко­ле­ба­ний ма­ят­ни­ка (ме­ха­нич. Ч.), пла­стин­ки квар­ца (квар­це­вые Ч.), ко­ле­баний, воз­бу­ж­дае­мых элек­трон­ным ге­не­ра­то­ром (элек­трон­ные Ч.), пе­ре­хо­да ато­мов из од­но­го энер­ге­тич. со­стоя­ния в дру­гое (кван­то­вые, или атом­ные, Ч.) и др. В за­ви­си­мо­сти от при­ме­не­ния Ч. ус­лов­но под­раз­де­ля­ют на бы­то­вые (кар­ман­ные, на­руч­ные, на­стен­ные, на­столь­ные, на­поль­ные, ба­шен­ные и т. п.) и спец. на­зна­че­ния (ав­то­мо­биль­ные, шах­мат­ные и др.). К клас­су Ч. от­но­сят так­же при­бо­ры вре­ме­ни (в т. ч. се­кун­до­ме­ры, хро­но­мет­ры, тай­ме­ры), в ко­то­рых ис­поль­зу­ет­ся ча­со­вой ме­ха­низм.

Пер­вые Ч. (сол­неч­ные) поя­ви­лись в 3-м тыс. до н. э. От­счёт вре­ме­ни в них осу­ще­ст­в­лял­ся по по­ло­же­нию те­ни от стерж­ня, ук­ре­п­лён­но­го на го­ри­зон­таль­ной пло­щад­ке или вер­ти­каль­ной сте­не с на­не­сён­ны­ми на них лу­ча­ми, ис­хо­див­ши­ми от стерж­ня и слу­жив­ши­ми ци­фер­бла­том. Во­дя­ные Ч., или клеп­сид­ра (от греч. ϰλεψύδρα, букв. – кра­ду­щая во­ду), из­вест­ные со 2-го тыс. до н. э. в Ва­ви­ло­не, Егип­те, Гре­ции и др., как пра­ви­ло, вы­пол­ня­лись в ви­де со­су­да, ко­то­рый в те­че­ние су­ток рав­но­мер­но на­пол­нял­ся во­дой, по­сту­паю­щей ка­п­ля за ка­п­лей из внеш­не­го ре­зер­вуа­ра. Вре­мя в та­ких Ч. оп­ре­де­ля­ли по уров­ню во­ды в со­су­де от­но­си­тель­но шка­лы, на­не­сён­ной на его стен­ку. В по­сле­дую­щие сто­ле­тия во­дя­ные Ч. по­сто­ян­но со­вер­шен­ст­во­ва­лись. Ок. 150 до н. э. Кте­си­бий соз­дал кон­ст­рук­цию, став­шую про­то­ти­пом во­дя­ных Ч., при­ме­няв­ших­ся во мно­гих стра­нах вплоть до 17 в.

Изо­бре­те­ние ме­ха­нич. Ч. да­ти­ру­ет­ся раз­ны­ми ис­то­ри­ка­ми от кон. 6 в. до 12 в. Из­вест­но, что в 1335 в Ми­ла­не бы­ли соз­да­ны про­стые по уст­рой­ст­ву ме­ха­нич. ба­шен­ные ча­сы. В 1348–64 итал. учё­ный Джо­ван­ни де Дон­ди изо­брёл ме­ха­нич. Ч., ко­то­рые на­ря­ду с от­счё­том вре­ме­ни вос­про­из­во­ди­ли дви­же­ние Солн­ца, Лу­ны и пя­ти пла­нет. В 1354 на Страс­бург­ском со­бо­ре бы­ли ус­та­нов­ле­ны ча­сы с бо­ем, ка­лен­да­рём и дви­жу­щи­ми­ся фи­гур­ка­ми. Пер­вые ба­шен­ные Ч. в Рос­сии, из­го­тов­лен­ные серб. мо­на­хом Ла­за­рем в 1404 для Мо­с­ков­ско­го Крем­ля, име­ли ги­ре­вый при­вод, ме­ха­низм боя и, по­ми­мо вре­ме­ни, по­ка­зы­ва­ли дви­же­ние пла­нет. Ме­ха­низм ги­ре­вых Ч. при­во­дил­ся в дей­ст­вие си­лой тя­же­сти спец. ги­ри, при­кре­п­лён­ной к шнур­ку или це­поч­ке, на­мо­тан­ной на ра­бо­чий вал (ба­ра­бан) ча­со­во­го ме­ха­низ­ма. Под тя­же­стью ги­ри вал на­чи­нал вра­щать­ся и при­во­дил в дви­же­ние стрел­ки Ч. В нач. 16 в. нем. ме­ха­ник П. Хен­лейн за­ме­нил ги­ре­вый ме­ха­низм пру­жин­ным и соз­дал пер­вые ма­ло­га­ба­рит­ные Ч., ко­то­рые мож­но бы­ло но­сить в кар­ма­не. В пру­жин­ных Ч. ме­ха­низм при­во­дит­ся в дей­ст­вие скру­чен­ной спи­раль­ной пру­жи­ной, од­ним кон­цом при­кре­п­лён­ной к ра­бо­че­му ба­ра­ба­ну. Рас­кру­чи­ва­ясь, пру­жи­на вра­ща­ет ба­ра­бан, дви­же­ние ко­то­ро­го че­рез сис­те­му ко­лёс пе­ре­да­ёт­ся стрел­кам ча­сов. Все эти Ч. име­ли не­ров­ный ход и по­ка­зы­ва­ли не­точ­ное вре­мя.

Изо­бре­та­те­лем совр. ме­ха­нич. Ч. счи­та­ет­ся Х. Гюй­генс, ус­та­но­вив­ший в 1657 ма­ят­ник в ка­че­ст­ве ре­гу­ля­то­ра хо­да Ч. Со­еди­нив ма­ят­ник с ис­точ­ни­ком энер­гии (пру­жи­на, ги­ря), Гюй­генс по­лу­чил ко­ле­бат. сис­те­му с дос­та­точ­но ста­биль­ной час­то­той ко­ле­ба­ний. В даль­ней­шем ча­со­вой ме­ха­низм не­од­но­крат­но усо­вер­шен­ст­во­вал­ся. К нач. 19 в. бы­ли соз­да­ны Ч. ба­шен­ные, про­стые и с бо­ем (ку­ран­ты), на­поль­ные, на­столь­ные, ка­мин­ные и кар­ман­ные, раз­но­об­раз­ные по фор­ме и раз­ме­рам. Так, в 1760-х гг. И. П. Ку­ли­бин скон­ст­руи­ро­вал ряд уни­каль­ных Ч., в т. ч. хра­ня­щие­ся в Эр­ми­та­же Ч. в фор­ме яй­ца с бо­ем и фи­гур­ка­ми, ав­то­ма­ти­че­ски вы­пол­няю­щи­ми слож­ные дви­же­ния во вре­мя боя, а так­же кар­ман­ные, т. н. пла­не­тар­ные Ч. с се­мью стрел­ка­ми, по­ка­зы­ваю­щие вре­мя (ча­сы, ми­ну­ты, се­кун­ды), дни не­де­ли, ме­ся­цы, фа­зы Лу­ны, вос­ход и за­ход Солн­ца. Бы­ли раз­ра­бо­та­ны Ч., в ко­то­рых ма­ят­ник сме­ни­ла сис­те­ма «ба­ланс – спи­раль», пред­став­ляю­щая со­бой ко­лё­си­ко с ук­ре­п­лён­ной на его оси тон­кой спи­раль­ной пру­жи­ной, со­вер­шаю­щее пе­рио­дич. вра­щат. ко­ле­ба­ния. Та­кая сис­те­ма при­ме­ня­ет­ся и по­ны­не в ма­ло­га­ба­рит­ных ме­ха­нич. на­столь­ных и на­стен­ных ча­сах.

В кон. 19 в. поя­ви­лись Ч. с элек­тро­маг­нит­ным при­во­дом, в ко­то­рых ис­точ­ник то­ка че­рез кон­так­ты, за­мы­кав­шие­ся и раз­мы­кав­шие­ся ма­ят­ни­ком или ба­лан­сом, пе­рио­ди­че­ски под­клю­чал­ся к ка­туш­ке элек­тро­маг­ни­та, при­во­див­ше­го в дви­же­ние ко­лё­са ча­со­во­го ме­ха­низ­ма. Бы­ли соз­да­ны так­же элек­трич. Ч., в ко­то­рых пе­рио­дич. ко­ле­ба­ния элек­трич. на­пря­же­ния в се­ти (50 Гц) пре­обра­зо­вы­ва­лись во вра­щат. дви­же­ние стре­лок.

С кон. 1950-х гг. ши­ро­кое рас­про­стра­не­ние по­лу­ча­ют Ч., у ко­то­рых ме­ри­лом вре­ме­ни слу­жат пе­рио­дич. элек­трич. сиг­на­лы, вы­ра­ба­ты­вае­мые элек­трон­ным ге­не­ра­то­ром; для по­вы­ше­ния ста­биль­но­сти ра­бо­ты ге­не­ра­тор ос­на­ща­ет­ся квар­це­вым ре­зо­на­то­ром. Впер­вые схе­ма Ч. с квар­це­вым ге­не­ра­то­ром бы­ла пред­ло­же­на ка­над. инж. У. Мор­ри­со­ном в 1927, од­на­ко прак­тич. реа­ли­за­ция этой идеи ста­ла воз­мож­ной толь­ко с по­яв­ле­ни­ем ми­ниа­тюр­ных по­лу­про­вод­ни­ко­вых при­бо­ров и уст­ройств. Та­кие Ч. ус­лов­но под­раз­де­ля­ют на элек­трон­но-ме­ха­ни­че­ские и элек­трон­ные. Элек­трон­но-ме­ха­нич. Ч., по­ми­мо ис­точ­ни­ка элек­трич. сиг­на­лов, со­дер­жат ша­го­вый элек­тро­дви­га­тель и ко­лёс­ную сис­те­му, по­сред­ст­вом ко­то­рых элек­трич. сиг­на­лы пре­об­ра­зу­ют­ся в не­пре­рыв­ное или скач­ко­об­раз­ное пе­ре­ме­ще­ние стре­лок, как в обыч­ных ме­ха­нич. ча­сах. Элек­трон­ные Ч. вы­пол­ня­ют­ся пол­но­стью на элек­трон­ных при­бо­рах; в их со­став, кро­ме квар­це­во­го ге­не­ра­то­ра, вхо­дят де­ли­те­ли час­то­ты, фор­ми­ро­ва­те­ли, ум­но­жи­те­ли, уси­ли­те­ли элек­трич. ко­ле­ба­ний и др. уст­рой­ст­ва. От­счёт вре­ме­ни ве­дёт­ся по ин­ди­ка­то­ру в ви­де таб­ло, на ко­то­ром вы­све­чи­ва­ют­ся циф­ры, по­ка­зы­ваю­щие те­ку­щее вре­мя. Мн. элек­трон­ные ча­сы (в т. ч. на­руч­ные) по­ми­мо те­ку­ще­го вре­ме­ни по­ка­зы­ва­ют чис­ло, день не­де­ли, ме­сяц, год, а так­же вы­пол­ня­ют функ­ции се­кун­до­ме­ра, бу­диль­ни­ка и т. п. См. так­же Звёзд­ные ча­сы, Кван­то­вые ча­сы.