Назад и вперёд, назад и вперёд…

Со временем люди создали инструменты для измерения времени суток и, в конечном итоге, часов, минут и секунд. Одним из таких людей был студент, живущий в Италии 16 века, чьи мечты привели к важному открытию.

Пиза, Италия, знаменита не только своей наклонившейся башней, но и своим учёным сыном Галилео Галилеем. Под потолком тысячелетнего собора Пизы висит коллекция алтарных ламп. Легенда гласит, что в 1583 году девятнадцатилетний Галилей сидел на скамье во время молитвы и вдруг заметил, что одна из алтарных ламп раскачивалась взад и вперёд. Он был почти загипнотизирован этим регулярным движением. Независимо от величины дуги, лампе для раскачивания требовалось одинаковое количество времени. Когда длина дуги уменьшалась, скорость движения тоже уменьшалась. Чтобы подтвердить свои наблюдения, Галилей измерил колебания лампы по единственному надёжному хронометру, который смог найти: по собственному пульсу.

Лампы в Пизанском соборе, вдохновившие Галилея.

Следующие двадцать лет Галилей демонстрировал свой гений в физике, математике и астрономии. Он экспериментировал с телескопами и более или менее изобрёл современную науку. Однако алтарная лампа так и раскачивалась в его сознании. Он решил построить маятник, который повторил бы то, что он наблюдал в соборе в Пизе. Галилей обнаружил, что время, необходимое маятнику для раскачивания, зависело от длины нити, на которой висел предмет, а не от размера дуги или массы предмета. «Чудесное свойство маятника, – писал он одному учёному, – состоит в том, что он совершает все свои колебания, большие или малые, за одинаковое время».

В эпоху Галилея устройств, поддерживающих постоянный ритм, не существовало. В большинстве итальянских городов имелись громоздкие механические часы, которые приходилось постоянно корректировать по показаниям солнечных часов, иначе они ежедневно теряли или набирали до двадцати минут. Оставаться точными в эпоху Возрождения было сложной задачей – но никто этого не замечал.

Подождите, а где мы находимся?

В середине шестнадцатого века большинство людей не нуждались в точности до долей секунды. Если вы знали примерное время дня, проблем у вас не было… если только вы оставались на суше. Однако это была первая великая эпоха глобальной навигации. Европейские исследователи, вдохновлённые Колумбом, отправлялись на Дальний Восток и в Америку в поисках удачи и славы. И если они хотели выжить, то время им было крайне необходимо. Мореплаватели по карте солнца и других звёзд умели вычислять широту, то есть насколько далеко на севере или юге они находились. Тем не менее, чтобы определить долготу, они нуждались в часах.

До появления современных навигационных технологий единственным способом определения долготы было наличие на борту двух часов. Одни часы были настроены на точное время в точке отправления (при условии, что вы знали долготу этого места). Другие часы фиксировали текущее время в том месте, где вы находились в море. Разница между двумя часами и давала долготное положение: каждые четыре минуты разницы означали один градус долготы, или шестьдесят восемь миль на экваторе.

Когда Галилей вернулся к идее маятниковых часов, ему было семьдесят семь лет, и он ослеп. Поэтому в 1641 году его сын нарисовал проект. Качание маятника создаёт равные удары, которые управляют стрелками часов. Галилео так и не смог проверить свою революционную идею в море.

В ясную погоду можно было легко сбросить время местонахождения корабля благодаря точным показаниям положения солнца. Проблема заключалась в часах порта отправления. Поскольку технология хронометража ежедневно теряла или набирала до двадцати минут, портовые часы были практически бесполезны уже на второй день морского плавания.

По всей Европе предлагались решения проблемы определения долготы. Галилей тоже работал над проблемой, но его метод, основанный на астрономических наблюдениях, оказался слишком сложным для использования и недостаточно точным. Его мысли вернулись к маятнику в надежде, что медленный напор сможет оправдаться. С помощью своего сына Галилей в 1641 году разработал план первых маятниковых часов. Хотя проблема долготы была решена только в 1761 году, когда англичанин Джон Харрисон изобрёл точный морской хронометр, маятниковые часы Галилея стали значительным прогрессом в технологии измерения времени.

Маятник качается

К 1700-м годам маятниковые часы стали обычным явлением на рабочих местах, городских площадях и в домах богатых людей по всей Европе, особенно в Англии. Каждую неделю маятник терял или набирал всего минуту, что делало маятниковые часы в сто раз более точными его предшественников. Маятниковые часы не просто показывали время; они изменили его восприятие.

Производство часов в Шварцвальде, иллюстрация, опубликованная в журнале L'Illustration, Париж, 1858 г.

Вы только подумайте о первых днях промышленной революции в Англии в середине восемнадцатого века. Вспоминается ли вам шум? Например, грохот паровых машин, лязг ткацких станков, приводимых в движение паром, и другие звенящие, грохочущие механизмы? За всей этой фабричной какофонией был ещё один важный звук: тиканье маятниковых часов, тихо отбивающих время.

Точные часы являлись необходимостью для индустриализации мира. Они определяли долготу в море и значительно снижали риски морских перевозок. Более безопасные перевозки означали стабильные поставки сырья для промышленников, которые затем могли отправлять товар на зарубежные рынки. В конце 1600-х – начале 1700-х годов самые надёжные часы в мире производились в Англии, что создало резерв специалистов. Этот резерв оказался невероятно полезным, когда возникли другие промышленные инновации (подобно тому, как опыт производства очков открыл двери для телескопов и микроскопов). Часовщики стали передовым отрядом того, что в конце концов станет промышленной инженерией.

Время жизни

Часы являлись самым важным устройством, необходимым для того, чтобы перевести людей на организованное время. Когда люди в основном занимались сельским хозяйством или жили в сельской местности, время обычно определялось в зависимости от того, сколько времени требовалось на выполнение задач. Вы обсуждали вопросы за время, необходимое на дойку коровы, а не опираясь на конкретные минуты. Вместо почасовой оплаты ремесленникам платили за произведённую вещь. Графики людей были разнообразными и нерегулируемыми. Очевидно, что никто не работал по фабричному свистку.

Как только люди ушли с фермерских полей на фабрики, наше восприятие времени изменилось навсегда. Отныне вы должны были приходить вовремя и выходить на четырнадцатичасовую смену. Ваш рабочий день не совпадал с солнечным; вы просыпались и выходили из дома в темноте и продолжали работать до тех пор, пока на улице снова