Kellad on igapäevaelus hädavajalikud esemed. Nüüd on raske ette kujutada, kuidas saate ilma selleta hakkama. Huvitav on teada, kust pärineb sellise vajaliku ja huvitava leiutise tekkimise ajalugu ja milline oli esimene kell. Kellade loomise ajalugu.

Kogu oma eksisteerimise aja jooksul on kellade vorm ja stiil muutunud rohkem kui korra. Need muutused kestsid rohkem kui sada aastat. Esimest korda mainiti väljendit "kell" XIV sajandil. Ladina keeles tähendas see väljend "helista". Enne kella tulekut polnud täpset aega lihtne määrata: iidsetel aegadel tegid inimesed seda päikese liikumise järgi taevas. Päikesel on taeva suhtes mitu asendit: hommikul on päike päikesetõusu ajal, keskpäeval - keskel, õhtul - päikeseloojangul.

Kellade loomise ajalugu algas maailmakuulsa - päikeseenergiaga. Need ilmusid ja esimest korda hakati igapäevaelus kasutama juba 3500 eKr. Nende seadme põhiidee on järgmine: paigaldati pulk, millelt peaks langema päikesevari. Vastavalt sellele arvutati aega varjust, mis suunati kettal olevatele numbritele.

Järgmine vee abil töötav kellatüüp, mida nimetatakse klepsydraks, ilmus aastal 1400 eKr. Need olid kaks anumat vedelikuga, veega. Üks neist sisaldas rohkem vedelikku kui teine. Need paigaldati erinevatele tasanditele: üks on teisest kõrgem ja nende vahele on venitatud ühendustoru. Selle kaudu liikus vedelik ülemisest anumast alumisse. Laevad olid märgistatud märkidega ja nende järgi saadi vedeliku taset arvesse võttes teada, mis kell on. Sellised kellad said kreeklastelt suure populaarsuse ja tunnustuse. Siin arendatakse neid edasi. Alumises laevas oli märkidega ujuk. Kui ülemisest anumast vesi alumisse anumasse tilkus, tõusis ujuk ja sellel olevate jälgede järgi võis aru saada, mis kell on.

Lisaks kuulub Kreekale veel üks hiilgav avastus: aasta jagamine 12 identseks osaks: kuud ja kuu 30 identseks päevaks. Seda jaotust arvestades oli Vana-Kreekas aasta 360 päeva. Hiljem jagasid Vana-Kreeka ja Babüloonia elanikud tunnid, minutid ja sekundid võrdseteks osadeks. Algul oli kombeks päev päikesetõusust loojanguni jagada 12 osaks. Siis hakati neid osi kutsuma tundideks. Samas ei olnud öö kestus erinevatel aastaaegadel sama. Nende erinevuste kõrvaldamiseks oli vaja midagi välja mõelda. Sellega seoses jagati peagi päev ära ja tehti 24 tundi. Siiski jäi üks lahendamata küsimus: miks jagada päev ja öö 12 võrdseks intervalliks? Selgus, et see on kuu tsüklite arv ühes aastas. Kuid idee jagada tund ja minut 60 osaks kuulus Sumeri kultuurile, kuigi iidsetel aegadel olid numbrid peaaegu kõigis kultuurides olulised komponendid.

Kuid esimene noolega käekell ilmus 1577. aastal ja polnud kaugeltki ideaalne. Kõige täpsemalt määrasid kellaaega pendliga kellad, need ilmusid aastatel 1656-1660. Selliste kellade peamine puudus oli pendel: seda tuli pärast perioodilist seiskamist kerida. Kell oli märgitud 12 numbriga, seega teeb osuti päevas kaks täisringi. Sellega seoses ilmusid mõnes riigis spetsiaalsed lühendid: kellaaeg enne ja pärast keskpäeva (vastavalt A.M. ja R.M.). 1504. aastal tundis niidiga randme külge kinnitatud käekell maailma ära. Ja 1927. aastal leiutati Saksamaal kvartskell (kvarts on kristalli tüüp), mis erinevalt varem leiutatutest määrab aja kõige täpsemini.

Inimene on alati tahtnud aega mõõta. Selleks tehtigi kellad. Esimesed tunnid olid päikeselised. Need leiutati enne meie ajastut. Teadlased vaidlevad siiani, kes leiutas esimese kella. Ametlik versioon ütleb, et need lõi iidses Hiinas mees nimega Chiu-Pi.

Kes leiutas esimese käekella

Päikesekell võistles liivakellaga, mis samuti Aasias leiutati. Liivakell oli üsna ebatäpne. Nende kellade täpsus sõltus kolvi materjalidest ja mõõtmetest, kasutatud liivast.

Hiljem, Vana-Kreekas, lõi leiutaja Csebius veekella. Need olid kaaluga anum, millesse langesid välisest reservuaarist tilgad. Vesikellad olid populaarsed kuni 18. sajandini.

6. sajandi alguses loodi Saksamaal esimene mehaanilise kella analoog. Leiutis omistatakse munk Herbertile. Ta kujundas Magdeburgi linnale tornikella. Selle kella mehhanism töötas tänu langetatud koormuse energiale. Mehaanikut kasutati aga ainult võitluseks. Kell ise oli vesi.

Kes leiutas kella, mida me täna kasutame

Meile tuttavad mehaanilised kellad on loodud tänu Huygensile 17. sajandil, kes kasutas pendlit vearegulaatorina. T. Tompion jätkas tööd luues silindri, mille sees on hammasrattad, mis on kaasaegsete kellade analoog.

Kolm sajandit jäid mehaanilised seadmed kõige keerukamaks tehniliseks seadmeks. Paljud leiutajad on aidanud luua mehhanismi, mis on nüüdseks peaaegu kõigile kättesaadav.

Juhend

Kõige esimene kell, mille järgi oli võimalik teada saada ligikaudset aega, oli päikeseenergia. Sellise kella sihverplaat asetati valgustatud kohta. Nendel olev nool toimis vardana, millest langes vari sihverplaadile. Päikesekella nimetatakse gnomoniks (osutiks). Esimesed sellised seadmed ilmusid Babülonis, rohkem kui 4,5 tuhat aastat eKr. Päikesekellasid on loodud palju erinevaid: horisontaalsed, vertikaalsed, hommiku-, õhtu-, koonilised, kerakujulised ja isegi meremeestele kaasaskantavad. Matemaatik Vitruvius kirjeldas oma artiklites 30 tüüpi päikesekellasid. Kõigil neil seadmetel oli põhiprobleem – need töötasid ainult siis, kui oli valgustus.

Elukvaliteedi parandamiseks on inimkond leiutanud muid aja määramise seadmeid. Veekell (clepsydra) mõõtis ajaperioode, kasutades teatud vedelikuvoolu ja mõõtes vee kogust anumas. Tulekelladeks olid hea kvaliteediga küünlad või viirukipulgad. Pulkadele kanti näiteks märgid, mis andsid märku möödunud ajast. Iga võlukepi osa eraldas erinevat lõhna.

Liivakell sai laialt levinud. Neid kasutati enamasti taimerina. Esimene liivakell ilmus 11. sajandil pKr. See muutus õpetlastele, preestritele ja käsitöölistele mugavaks. 11. sajandil omandas Euroopa tornikella. Neil oli üks nool, rasked raskused panid kellad liikuma. Päikese peal oli nool seatud kella 0 peale ja päeval kontrollis kellapidaja neid päikesega.

Kellakelladega kellad valmistati 14. sajandil, need paigaldati 1354. aastal Strasbourgi katedraali. Need kellad helisesid igal tunnil päevas. Need kujutasid tähistaevast, igikalendrit ning Neitsi ja Lapse liikuvaid figuure. Venemaal ilmus tornikell 1404. aastal Moskva Kremlisse. Kettakella mootori ja võitlusmehhanismi leiutaja oli munk Lazar Serbin. Edaspidi hakati erinevatesse Venemaa linnadesse paigaldama tornikellasid.

16. sajandi alguses valmistas mehaanik P. Henlein taskukella. Neil oli spindlimehhanism, kaal asendati terasvedruga. Kella täpsus sõltus vedru kerimisastmest. Aja jooksul loodi seade vedru jõu võrdsustamiseks. Sellised kellad eksisteerisid kuni 19. sajandi lõpuni.

16. sajandi lõpp sai kuulsaks pendelkellade avastamise poolest. Teadlane Galileo Galilei juhtis tähelepanu lampide liikumisele Pisa katedraalis. Ta mõistis, et kettide pikkus, mille külge lambid on riputatud, määrab nende võnkeperioodid. See oli Galileo, kes tuli välja ideega luua pendelkell.

Esimesed näitajad aja lugemisel olid päikese liikumine. Päevavalguse tõus ja loojumine tähistasid uut ajaperioodi. Varjude suurenemine kividest ja puudelt võimaldas kellaaega määrata. Tähtede liikumine öötaevas viitas ajamuutusele ja teenis muistseid inimesi omamoodi hiiglasliku kellana, sest iidsetest aegadest hakati märkama, et taevavõlv muutub öö jooksul ja erinevaid tähti saab jälgida. taevas. Vanad egiptlased jagasid öö 12-tunnisteks perioodideks, mis vastas kaheteistkümne erineva tähe ilmumisele. Samamoodi jagasid nad päevaaega, mistõttu on meie päev 24 tundi. Kõige esimene päikesekell ilmus esmakordselt ka Vana-Egiptuses. Tõenäoliselt oli see maasse kaevatud lihtne sammas. Selle ümber paiknevad kivid näitasid samba poolt heidetud varju liikumist valgel ajal. Nii said inimesed võimaluse mõõta praegust aega.

Umbes 300 eKr leiutati Babülonis uut tüüpi päikesekell, milleks oli kauss, mille keskel oli nool. Käe poolt heidetud vari liikus ringis ja tähistas 12 tundi ööpäevas. Hiljem leiutasid inimesed tule- ja veekellad. Küünlale tehti sälgud, mis vastasid kindlale ajaperioodile. Kuna küünal põles, määrati kulunud aeg. Veekella jaoks võtsid nad plaadi, mille põhjas oli väike auk, ja langetasid selle veenõusse. Teatud aja möödudes täitus ujuvplaat veega ja vajus ära. Vanad kreeklased täiustasid vesikella, kasutades hammasratast. Mahutisse asetati ujuk, mis täideti järk-järgult veega, edastades translatsioonilise liikumise hammasrattale. See ratas liigutas ka noolt, tähistades läbitud ajaperioode. Umbes 2000 aastat tagasi leiutati teist tüüpi kellad – liivakell. Need koosnesid kahest klaasanumast, mis olid ühendatud nii, et liiv sai vabalt ühest anumast teise valada. Liivakella ülemine kauss täideti etteantud koguses liivaga nii, et see valgus tunni jooksul alumisse kaussi. Ja nüüd kasutame mõnikord liivakella, ainult et see on väiksem kell, mis mõõdab paar minutit.

Esimene mehaaniline kell leiutati millalgi 1350. aasta paiku. Ümmarguse sihverplaadi keskele asetati nool, mis oli telje kaudu ühendatud hammasrataste ja hammasratta süsteemiga. Köiega mähise külge seotud koorem pööras selle raskusjõu toimel, mis omakorda pani kogu süsteemi liikuma, pöörates noolt ümber oma telje. Keskaegsetes kloostrites ilmusid esimesed kellad, mis kutsusid munki jumalateenistustele. Vanim täna töötav kell paigaldati Inglismaa linna Salisbury katedraalile. Ja rohkem kui kuussada aastat on nad regulaarselt aega lugenud. 16. sajandi keskpaigaks ilmusid enamiku Euroopa linnade linnahallidesse, tornidesse ja katedraalidesse avalikud kellad. 15. sajandi keskel ilmusid ruumikellad. Esialgu olid need liiga kogukad ja lasti koorma abil liikuma. Selliste kellade kursuse pikkus oli vaid 12 tundi ja siis tuli koorem üles tõmmata. Veidi hiljem otsustasid nad kella tööle panemiseks kasutada vedru. Päris esimestel vedrumehhanismiga kelladel oli kullatud ristkülikukujuline metallkorpus, mille ülaosas oli sihverplaat ja hingedega kaas kella reguleerimiseks ja selle õigeaegseks keeramiseks. Aja jooksul ilmub tohutult palju igasuguseid kellasid. Need on põrand ja vanker ja kamin, sein ja konsool ja taskukellad.

1656. aastal tegi Christian Huygens ettepaneku kasutada vanaisa kellas pendlit. 1675. aasta paiku hakati taskukellades kasutama spiraali, mis suurendas oluliselt kursi täpsust. Kui varem oli hilinemine või ajaline edasilükkamine pool tundi kuni veerand tundi, siis pärast paranemist ei olnud kõrvalekalle rohkem kui kolm minutit. Ilmusid minutiosutajad ja kella sai kerida vaid kord kaheksa päeva jooksul. Aja jooksul ilmub kellale sekundiosuti ja mõned kellad võivad mitu kuud keerdumata olla. Juba 17. sajandi alguses sisaldasid mõned kellamehhanismid selliseid detaile nagu äratuskell või isegi kalender. Kellad on muutumas luksuskaubaks. Mõned kellad olid kaunistatud kulla, vääriskivide, emaili, pärlitega ja olid rohkem kunstiteosed kui ajamõõtmismehhanism.

Esimesed katsed kellades elektriseadmeid kasutada toimusid XIX sajandi 40ndatel. Esialgu ilmusid liiga mahukad elektroonika-mehaanilised kellad ja alles siis, kui alustati kompaktsete akude tootmist, hakati valmistama elektrikellasid. Hiljem läksid nad üle pooljuhtidel ja integraallülitustel kellade tootmisele. Kvartskellad, kus elektriimpulsid juhivad miniatuurse elektrimootori tööd, on ülitäpsed. Nende viga on vaid 2 sekundit päevas. Hiljuti ilmus elektrooniline kell - elektroonilise vooluahela ja digitaalse indikaatoriga vedelkristallidel või LED-idel. Võime öelda, et see on miniarvuti. Kellamehhanismi suurema stabiilsuse tagamiseks kasutatakse kvartsostsillaatorit. Selliseid kellasid nimetatakse elektroonilisteks. Nende mehhanism on väga kompaktne ja mahub 0,5 ruutsentimeetri suurusele plaadile, mille paksus on 0,1 millimeetrit.

Paljude sajandite jooksul on kellade välimus muutunud, ajaarvestuse tehnoloogiad on paranenud, nende valmistamise materjalid on täielikult muutunud, kuid kella otstarve on jäänud samaks. Inimesed kasutavad kellasid aja jälgimiseks. Ja kuigi tänapäeva maailmas tõrjuvad mobiiltelefonid või muu varustus väga sageli meie igapäevaelust välja kella sihverplaadi, jääb enamik inimesi traditsioonidele truuks.

Kunagi piisas ajaarvamiseks kalendrist. Kuid käsitöö tekkis ja järelikult tekkis vajadus leiutist, mis mõõdaks ajavahemike kestust alla ühe päeva. See leiutis oli käekell. Täna räägime nende arengust.

Kui kellasid polnud...

Kellade ajalool on palju sügavamad juured, kui tänapäeval üldiselt arvatakse. Eksperdid ütlevad, et esimesed inimesed, kes hakkasid aega jälgima, olid ürgsed inimesed, kes suutsid kuidagi kindlaks teha, millal jahipidamine või kalapüük on kõige edukam. Võib-olla vaatasid nad lilli. Arvatakse, et nende igapäevane avamine näitab teatud kellaaega. Niisiis, võilill avaneb umbes kell 4:00 ja kuulill - alles pärast pimedat. Kuid peamised instrumendid, mille abil inimene sai määrata aega enne kella ilmumist, olid päike, tähed, vesi, tuli ja liiv. Selliseid "kellasid" nimetatakse tavaliselt kõige lihtsamateks.

Üks esimesi, kes hakkas kasutama lihtsamaid kellasid, olid iidsed egiptlased.

Aastal 3500 eKr Egiptuses tekkis päikesekella sarnasus - obeliskid - sihvakad, neljatahulised ülespoole kitsenevad struktuurid. Nende tekitatud vari võimaldas egiptlastel jagada päeva kaheks 12-tunniseks osaks, et inimesed saaksid täpselt teada, millal on keskpäev. Veidi hiljem ilmusid obeliskidele märgised, mis võimaldasid määrata mitte ainult kellaaega enne ja pärast lõunat, vaid ka muid päevavaheaegu.

Tehnoloogia arenes järk-järgult ja 1500 eKr. leiutati mugavamad päikesekellad. Nad jagasid päeva 10 osaks, samuti kaheks "videviku" perioodiks. Sellise leiutise ebamugavus seisnes selles, et seda tuli iga päev keskpäeval idast läände ümber korraldada.

Esimene päikesekell muutus iga aastaga üha enam ja juba 1.saj. eKr. Kuulus Rooma arhitekt ja mehaanik Marcus Vitruvius Pollio kirjeldas 13 erinevat tüüpi päikesekella, mida kasutati kogu Egiptuses, Kreekas, Väike-Aasias, Itaalias, Roomas ja Indias. Muide, täna saavad kõik Roomas asuval Piazza del Popolol imetleda Egiptuse obeliski, mis on säilinud tänapäevani ja mille kõrgus on 36 m.

Lisaks päikesekellale olid seal ka vee-, liiva- ja tulekellad. Vesikell oli silindriline anum, millest vesi tilkhaaval voolas. Usuti, et mida vähem vett jääb, seda rohkem on aega möödas. Selliseid kellasid kasutati Egiptuses, Babülonis ja Roomas. Aasia riikides kanti konteinerile rooma ja araabia numbreid, mis tähendasid vastavalt päeva ja ööd. Kellaaja väljaselgitamiseks pandi see poolkerakujuline anum basseini, sinna sattus vesi väikese augu kaudu. Vedeliku taseme tõus tõstis ujukit, mille tõttu hakkas ajaindikaator liikuma.

Kõigile on tuttav ka liivakell, mille abil määrati kellaaeg juba enne meie ajastut. Keskajal nende areng paranes, need muutusid täpsemaks tänu kvaliteetse liiva - musta marmori peene pulbri, samuti plii- ja tsingitolmu liiva kasutamisele.

Kunagi määrati aega ka tule abil. Tulekellasid oli kolme tüüpi: küünal, taht ja lamp. Hiinas kasutati spetsiaalset sorti, mis koosnes põlevast materjalist alusest (spiraali või pulga kujul) ja selle külge kinnitatud metallkuulikestest. Kui mingi osa aluse põles, kukkusid pallid alla, lüües sellega aega.

Tuleb märkida, et küünlakellad olid Euroopas populaarsed, need võimaldasid määrata aega põletatud vaha koguse järgi. Muide, see sort oli eriti levinud kloostrites ja kirikutes.

Sellist aja määramise meetodit tuleb mainida kui tähtede järgi orienteerumist. Vana-Egiptuses olid tähekaardid, mille järgi tähevaatlejad öösel transiitinstrumenti kasutades navigeerisid.

Mehaaniliste kellade tulek

Tootmise ja sotsiaalsete suhete arenedes on pidevalt kasvanud vajadus ajaperioodide täpsema mõõtmise järele. Mehaaniliste kellade loomisel töötasid parimad meeled, keskajal nägi maailm nende esimest näidist.

Esimene mehaaniline põgenemiskell valmistati Hiinas aastal 725 pKr. meistrid Yi Xing ja Liang Lingzan. Hiljem jõudis nende leiutise seadme saladus araablastele ja seejärel kõigile teistele.

Väärib märkimist, et mehaanilised kellad on neelanud palju lihtsamatest kelladest. Säilinud on sihverplaat, hammasratas ja lahing. Tuli vaid asendada liikumapanev jõud - veejuga - raske raskusega, mida on palju lihtsam käsitseda, samuti lisada laskur ja kiirusregulaator.

Selle põhjal loodi tornikell, mis paigaldati 1354. aastal Prantsusmaal Strasbourgi linna. Neil oli ainult üks käsi - tunniosuti, mille abil said inimesed määrata päevaosasid, kirikukalendri tähtpäevi, näiteks ülestõusmispühi ja sellest sõltuvaid päevi. Keskpäeval kummardusid kolme maagi kujud Neitsi Maarja kuju ees ning kullatud kukk laulis ja lõi tiibu. See kell oli varustatud spetsiaalse mehhanismiga, mis pani liikuma väikesed taldrikud – keelpillidega löökpillid –, mis löövad aega. Tänaseks on Strasbourgi kellast alles vaid kukk.

Kvartskellade ajastu on tulemas

Nagu mäletate, oli esimesel mehaanilisel kellal ainult üks osuti - tunniosuti. Minut ilmus palju hiljem, 1680. aastal ja XVIII sajandil. nad hakkasid paigaldama teist, alguses oli see külgmine ja seejärel keskne. Selleks ajaks ei omandanud kell mitte ainult meile tuttavat välimust, vaid paranes ka sisemiselt. Tasakaalustaja ja hammasrataste uute tugedena kasutati rubiini ja safiirkive. See vähendas hõõrdumist, parandas täpsust ja suurendas võimsusreservi. Ilmusid ka huvitavad komplikatsioonid: igikalender, automaatne mähis ja võimsusvaru näidik.

Ajamõõtmisvahendite edasine täiustamine kulges laviinina.

Elektroonika ja raadiotehnika areng on kaasa aidanud kvartskellade tekkele, millel on elektroonikaplokist koosnev mehhanism ja nn. samm-mootor. See mootor, saades signaali elektrooniliselt seadmelt, liigutab nooli. Sihverplaadi asemel võivad kvartskellad kasutada digitaalset kuvarit.

Samuti on kvartskelladel palju huvitavaid lisasid nagu stopper, kuufaasi indikaator, kalender, äratuskell ja palju muud. Erinevalt klassikalistest mehaanilistest kvartsmudelitest näitavad need aega täpsemalt. Nende viga on ±15 sekundit kuus, seega piisab nende näitude korrigeerimisest kaks korda aastas.

Aeg elektroonilises kellas

Tänapäeval kasutab enamik inimesi elektroonilisi kellasid, mis on tõeliselt varjutanud kõik teised. Kus iganes me neid näeme: auto armatuurlaual ja mobiiltelefonis ja mikrolaineahjus ja televiisoris ... Sellised kellad meelitavad kasutajaid oma kompaktsuse ja funktsionaalsusega. Ekraani tüübi järgi on need vedelkristall ja LED, neid saab toita nii 220V võrgust kui ka patareidest.

Noh, kellade ajalugu ulatub paljude sajandite taha. Kui annate hinnangu "inimkonna suurimatele leiutistele", siis kell saab selles kindlasti ratta järel teise koha. Lõppude lõpuks ei saa te täna ilma nendeta hakkama.

Kui leiate vea, tõstke esile mõni tekstiosa ja klõpsake Ctrl+Enter.