Он начинает раскачиваться быстрее, и часы уходят вперед.
Чтобы избавить маятник от помех со стороны атмосферного давления, точные часы пришлось поместить под стеклянный футляр. Из этого футляра откачивают воздух и часы содержат под неизменным давлением.
Составной маятник и маятник с термометром.
Точные часы — прибор необычайно чуткий ко всяким толчкам. Достаточно проехать поблизости трамваю или грузовику, и часы уже отзываются на сотрясение. Астрономические часы пришлось переселить из надземных помещений в подземелье. Их стали устанавливать в подвалах на массивных фундаментах, всячески оберегая от случайных потрясений. В Пулкове это было сделано еще в 1861 году.
Но, к огорчению ученых, самые тщательные предосторожности, самый бдительный уход не спасали астрономов от ошибок часов. Где-то скрывался мелкий и хитрый воришка, который, то подталкивая маятник, то притормаживая его, постепенно похищал сотые доли секунды.
Конструкторы понимали, что создать идеальные, совершенно безупречные часы невозможно. Они все равно будут ошибаться.
Но это не страшно! Пусть ошибаются! Не беда, если часы будут спешить или отставать на несколько сотых долей секунды в сутки. Пусть даже эта ошибка накапливается, она не опасна, если будет известна. Известную ошибку всегда можно учесть при вычислениях и таким образом обезвредить.
Опасны ошибки неизвестные, незамеченные. Они действительно, как мелкие воришки, «по копейке», могут растащить многое.
Строители точных часов стремились создать такой механизм, который ошибался бы всегда на одну и ту же величину. Погрешность часов должна быть постоянной.
Величина постоянной ошибки называется ходом часов. Чем неизменнее ход, тем лучше часы.
Чтобы создать хорошие, точные часы, необходимо найти и устранить причины, порождающие неточности.
Тщательное наблюдение за часами и многолетний опыт навели ученых на верный след. Воришек точности оказалось в часах целое семейство, и скрывались они в самом механизме часов; это были шестеренки — зубчатые колесики.
Оказывается, что совершенно невозможно изготовить шестеренку с абсолютно одинаковыми зубчиками. Все они хоть немного, да отличаются друг от друга. Все они снашиваются по-разному. Один зубчик толкает маятник чуть раньше, другой чуть позже. Равномерность хода нарушается. Если в ходовой шестеренке тридцать зубчиков — это тридцать ошибок.
Дружеская взаимопомощь маятника и шестереночного механизма оказалась не вполне добропорядочной. Они потакают друг другу в мелких грехах. Шестеренки дают маятнику не вполне равномерные толчки, а маятник, словно в отместку, так же неравномерно пропускает зубцы.
Шестеренкам, оказывается, нельзя доверять подачу толчков маятнику. Пусть шестереночный механизм знает только свое дело — двигать стрелки и считать секунды. Он не должен помогать маятнику и вмешиваться в его дела. Друзей пришлось разлучить и поселить в разных помещениях.
Маятник стал самостоятельным и важным прибором; к нему приставили слугу — другой маятник, который по проводам электрическим током подает своему хозяину толчки— импульсы — и сам подчиняется каждому качанию своего хозяина — главного маятника.
Так получились современные точные часы. Они состоят из часов с главным маятником и часов-счетчиков с вспомогательным маятником. Точность их хода поразительна, — они могут отстать или уйти вперед за сутки всего лишь на одну — две тысячные доли секунды.
Изобретение точных часов для астрономии было не менее важным делом, чем изобретение телескопа.
Этот прибор подает главному маятнику электрическим током толчки — импульсы.
Армия маленьких механизмов
В нашей стране каждая семья имеет часы, а в некоторых семьях есть и по нескольку часов. Это значит, что в Советском Союзе насчитывается примерно пятьдесят, а может быть даже и шестьдесят миллионов часов!
Целая армия часовых механизмов! И это действительно армия — весьма дисциплинированная, дружная и неутомимая. В ней, как и в настоящей армии, есть солдаты, офицеры, генералы и маршалы.
Солдаты огромной армии часов стоят на своих постах в заводских цехах, в учреждениях, на железнодорожных вокзалах, на перекрестках улиц, на кораблях, самолетах, автомобилях. Они выглядывают из витрин часовых магазинов и мастерских. Всегда и всюду часы стоят на страже времени и равномерным движением стрелок помогают нам поддерживать нормальный распорядок жизни.
Среди часов есть две основные группы или отряда. Одни из них — маятниковые часы — по своему устройству предназначены нести исключительно «гарнизонную службу». Их маятники не терпят толчков и малейших сотрясений. Поэтому и важные стенные часы и суетливые ходики исполняют свои обязанности не двигаясь с поста, как часовые.
Часы другого отряда вполне свободно могут передвигаться. Они снабжены вместо маятника балансиром, который боится только сильных толчков и ударов. Поэтому часы с балансиром — карманные и ручные, горластые будильники несут подвижную «полевую службу». Они всюду следуют за человеком, помогая ему в пути или на работе узнавать время.
Среди часов есть старики, оставшиеся на «сверхсрочную службу» от прошлого столетия. Это часы с кукушкой или старинным боем, вызванивающие каждый час и четверть часа.
Есть и франты — красивые кабинетные часы. Некоторые из них бывают в рост человека, и все они одеты в нарядные чехлы из стекла и полированного дерева. Эти часы обычно обладают музыкальным боем.
К особым видам часов относятся немагнитные часы, которые несут службу на электрических станциях. На кораблях и на самолетах числятся хронометры — часы-моряки, которые не страдают от качки.
Секундомеры — с длинной и тонкой, как паучья лапка, секундной стрелкой — обосновались у мастеров спорта и хронометражистов, которые в заводских цехах замеряют продолжительность той или иной работы.
Офицеры армии часов всегда находятся в закрытых помещениях и пользуются постоянным уходом часового мастера. Их можно найти на больших заводах, в крупных учреждениях, в трамвайно-троллейбусном управлении, в отделениях треста часофикации, на телеграфе, радиостанциях и на вокзалах.
Часы-офицеры имеют электрическое оборудование и сеть проводов, которыми они связаны с подчиненными им часами.
Часы Института метрологии в Ленинграде. Прежде они управляли большинством ленинградских электрических часов на улицах.
Подчиненные часы собственного часового механизма не имеют. Это по сути дела часы-пустышки. У них есть циферблат, стрелки, а внутри электрический приборчик, который двигает стрелки только по сигналам часов-командиров.
Таковы, например, все уличные часы, которые указывают время водителям транспорта и пешеходам.
Очень важные часы находятся на телефонных станциях и называются «говорящими часами».
Их можно вызвать по телефону. В Ленинграде для этого надо набрать номер 8. Набрав этот номер, абонент слышит спокойный внушительный голос, который неторопливо произносит:
— Двадцать часов, пятьдесят две минуты. — Если абонент не повесит трубку, то говорящие часы так же невозмутимо повторят:
— Двадцать часов, пятьдесят две минуты. — Если же в это время минута кончилась, то часы скажут:
— Двадцать часов, пятьдесят три минуты.
«Говорящие часы» занимают на телефонной станции отдельное помещение. Вход к ним строго воспрещен.
На обыкновенные часы они совершенно не похожи. У них нет ни циферблата, ни стрелок. Часовой механизм соединен с большим алюминиевым барабаном, на который надеты ленты с записью звука. На одном краю барабана находятся ленты, на которых записан голос человека, произносящего часы: ноль часов, один час, и так далее до двадцать третьего часа.
