Величайшие рукотворные чудеса - Станислав Николаевич Зигуненко
Подобно водяным часам, изобретение И Сина зависело от превратностей погоды. Так, чтобы на холоде вода в часах не замерзала, рядом с ними приходилось ставить несколько горящих факелов. Поэтому в следующих часах, созданных Чжан Сисюнем в 976 г., воду заменили ртутью. Их механизм был намного больше размером и значительно сложнее, а для его размещения пришлось выстроить целую башню. Вот как описывает это сооружение хроника того времени:
«…Башня из трех этажей, каждый высотой более 3 м, внутри которой размещен весь механизм. Округлая форма верхушки башни символизировала Небо, а прямоугольное основание – Землю. Механизм, состоящий из великого множества горизонтальных, вертикальных и наклонных колес, шпинделей и анкеров, располагался на нижнем этаже. Семь деревянных молоточков били в расположенные по обеим сторонам от них колокола – один большой справа и несколько малых слева, а также помещавшийся по центру барабан, – отбивая каждую четверть часа. За день и ночь [24 ч] механизм совершал один полный оборот, а семь планет тем временем перемещались, меняя свое положение по отношению к эклиптике. Кроме того, было еще двенадцать деревянных рычагов с дощечками, которые выскакивали каждый час и показывали время…»
В X в. было изобретено еще одно часовое устройство, приводившееся в действие силой воды. Оно автоматически отмечало протекшее время звоном бубенчиков, колокольным и барабанным боем. Все эти изобретения стали вехами на пути к созданию «Космической машины» – знаменитых китайских часов эпохи Средневековья, изобретенных Су Суном в 1092 г.
Подобно своим предшественникам, «Космическая машина» представляла собой часовую башню 10-метровой высоты. На ее верхушке стоял огромный бронзовый астрономический инструмент с механическим приводом – так называемая армиллярная сфера, служившая для наблюдения за положением звезд. Располагавшийся внутри башни небесный глобус поворачивался синхронно с этой сферой. Говорят, что результаты наблюдений с помощью сферы и демонстрационного глобуса полностью совпадали. Основным элементом механизма был анкер, вращающийся по часовой стрелке под действием воды или ртути, вытекавших из расположенного выше резервуара.
Вся передняя часть башни была оформлена в виде пятиэтажной пагоды. Через определенные промежутки времени на том или ином ее этаже открывались двери, и оттуда появлялись фигурки, бившие в колокола или гонги и державшие дощечки с обозначением времени. Все это приводилось в движение тем же самым огромным часовым механизмом, который одновременно вращал небесный глобус и армиллярную сферу.
Двумя веками позднее использованные в часах Су Суна принципы легли в основу первых механических часов в Европе.
Магнитный компас
Знаете ли вы, что вплоть до XVII столетия стрелки всех европейских компасов указывали не на север, а на юг? И это потому, что сама идея компаса была заимствована европейцами у китайцев, которые еще 1600 лет назад изобрели «повозки, указывающие на юг», а еще раньше – первый магнитный компас, стрелка которого опять-таки была ориентирована на южный магнитный полюс.
Сегодня невозможно точно сказать, когда в действительности появился первый магнитный компас. Китайцы знали магнит очень давно. Уже в III в. до н. э. им было известно, что магнит притягивает железо. Очень рано стало известно китайцам и свойство магнита указывать направление на север и на юг.
В одной из древних китайских книг, относящейся в III в. до н. э., у китайцев уже в то время существовал магнитный компас. Он напоминал суповую ложку с длинной ручкой, по-видимому, вырезанную из куска магнитного железняка. Эта ручка указывала на южный магнитный полюс. Своей выпуклой частью «ложка» касалась гладкой середины медной или деревянной подставки, на которой делениями обозначались стороны света. Действовал такой компас очень просто: «ложку» крутили за свободно торчащую ручку и ждали, когда она остановится. Направление, которое занимала ручка, и было южным.
В XI в. китайские ученые обнаружили, что сталь и железо после трения о магнит приобретают магнитные свойства. Один из компасов того времени имел вид плоской рыбки, сделанной из намагниченной стали. Рыбка плавала на поверхности воды и указывала головой на юг. В дальнейшем эта рыбка претерпела ряд изменений и в итоге превратилась в компасную стрелку.
Несколько компасов описаны в трактате «Раздумья об озере снов» китайского астронома Шэнь Ко (1086 г.). «Магнитная игла, помещенная на краю чашки или даже на ногте, может свободно двигаться и в конце концов укажет на юг, но этот способ не слишком надежен, – писал Шэнь Ко. – Показания магнитной иглы, проткнутой через несколько кусочков камыша, которые плавают на поверхности воды, тоже могут оказаться неточными, когда поверхность воды придет в волнение. Гораздо точнее будут показания иглы, прикрепленной воском к шелковинке и подвешенной в безветренном месте».
В своей книге Шэнь Ко отмечает, что магнитная игла не совсем точно указывает на юг, а чуть-чуть отклоняется к востоку: «Фокусники натирают кончик иглы магнитом и она, указывая на юг, чуть отклоняется к востоку, вместо того, чтобы показывать точно на юг». Это явление мы называем сегодня магнитным склонением. Оно вызвано тем, что ориентация магнитного поля Земли не совпадает с направлением север-юг и магнитные полюсы не совпадают с географическими полюсами: так, северный магнитный полюс планеты отстоит от географического на 1900 м. Угол, на который магнитная стрелка компаса отклоняется от направления географического меридиана, называется углом склонения. О существовании склонения магнитного поля в Китае знали еще в VIII столетии. В более поздних китайских сочинениях указывалось, что угол магнитного склонения не превышает 5 и что он различен в разных точках Китая. В Европе угол магнитного склонения был открыт только в 1492 г. Колумбом, то есть на 400 лет позже, чем в Китае.
Уже во времена династии Хань (206 г. до н. э. – 220 г. н. э.) китайцы знали о том, что одинаковые магнитные полюсы взаимно отталкиваются, а разные притягиваются друг к другу. В Х– XIII вв. китайцы обнаружили, что магнит притягивает только железо и никель. На Западе это явление было открыто в начале XVII в. английским ученым Джильбертом.
Видимо, уже около 1100 г. китайцы стали применять магнитный компас в мореходстве. Китайский посол, прибывший в первой четверти XII в. морем в Корею, рассказывал, что на носу и на корме его корабля имелось по компасу, иглы которых плавали на поверхности воды. По ним держали курс в условиях плохой видимости. Приблизительно в конце XII в. через посредничество арабов в Западную Европу попал китайский
