Smilšu pulkstenis. Pulksteņu vēsture

Pat senos laikos, ilgi pirms mūsu ēras sākuma, cilvēki jau zināja, kas ir laiks, un spēja to noteikt pēc zvaigznēm, saules, ziediem un dzīvnieku uzvedības.

Pirmais pulkstenis, kas, mūsuprāt, ir sava veida “izrāviens” laikā, ir saules pulkstenis. Šāds pulkstenis bija zemē iedurts stienis (nūjiņa), ap kuru tika likti cipari. Nūja meta ēnu no saules, kas virzījās pa debesīm uz skaitļiem, kā rezultātā bija iespējams uzzināt pašreizējo laiku. Tie tika ilgstoši uzlaboti (līdz 15. gadsimtam), taču tiem bija būtiski trūkumi. Šādu pulksteņu mīnuss ir tāds, ka jūs ne vienmēr varat redzēt sauli debesīs (piemēram, mākoņu dēļ), kas nozīmē, ka pulkstenis kādu laiku pārtrauks darboties. Arī laiku varēja noteikt tikai pa dienu – pulkstenis naktī nestrādāja.

Tāpēc cilvēki meklēja alternatīvu. Saules pulkstenis ir aizstāts ar ūdens (klepsydra). Tie bija dobi trauki ar caurumu apakšā. Pēc ūdens daudzuma, kas no tā vienmērīgi izplūst, varēja noteikt laiku. Šādu pulksteņu dzimtene ir Tuvie Austrumi. Arābu klepsydras bija augstas funkcionalitātes un bija pilnīgs mākslas darbs. Tie atrisināja saules pulksteņu problēmu, un cilvēki tos izmantoja ilgu laiku.

Izskats Ugunsgrēka stundas zinātnieki to datē ar 13. gadsimtu. Pēc darbības principa tie bija līdzīgi klepsidrām, tikai trauka ar ūdeni vietā tika izmantota gara svece. Svecei degot, zināmā attālumā uzliktās zīmes pazuda. Laika gaitā zīmēm tika pievienoti metāla stieņi. Kad zīme izdega, tā uzkrita uz tā paša metāla trauka un atskanēja skaņa. Šī metode bija sava veida modinātājs.

Smilšu pulkstenis

Nākamais solis bija smilšu pulkstenis. Tie tika izgatavoti no divām stikla kolbām, kas savienotas ar plānu kaklu. Smiltis tika bērtas no vienas kolbas uz otru, kas kļuva par to darbības principu. Pulksteņi kļuva ne tikai par laika mērīšanas ierīci, bet arī par muižnieku, ierēdņu un bojāru māju rotājumu. Smilšu pulksteņa trūkumi:

  • Pulkstenis varēja darboties tikai īsu laiku. Parasti tas nepārsniedza vairākas stundas.
  • Normālai un pastāvīgai darbībai pulkstenis pēc neilga laika bija jāapgriež otrādi, lai smiltis atkal sāktu birt ārā.
  • Par sevi lika manīt arī šādu pulksteņu augstās izmaksas. Pulksteņi tika izgatavoti no stikla, kas senos laikos bija kuriozs. Turklāt tie bieži tika dekorēti ar dārgiem metāliem un akmeņiem.

Smilšu pulkstenis beidz "vienkāršo" pulksteņu ēru un dod vietu mehāniskajiem un pēc tam elektroniskajiem pulksteņiem, kas ir vesela zinātne.

Mūsdienās smilšu pulksteņi tiek izgatavoti skaistos dāvanu dizainos...


"Laiks ir nauda," saka tautas gudrība. Šodien katram pieaugušajam ir aksesuāri, kas ļauj vienmēr apzināties, cik ir pulkstenis un cik daudz laika pagāja šim vai citam notikumam.

Smilšu pulkstenis - vēsture

Bet senos laikos šo funkciju pildīja smilšu pulkstenis. Viņu darbības princips ir diezgan vienkāršs. Tie ir divi vienāda izmēra stikla trauki, kas ir savienoti viens ar otru, izmantojot nelielu pāreju. Kuģiem var būt dažādi tilpumi. Tas viss ir atkarīgs no tā, cik ilgi tie ir paredzēti. Smilšu graudi plūst no viena trauka uz otru, kas uzskaita pagājušo laiku.

Smilšu pulkstenis parādījās ilgi pirms mūsu ēras, domājams, Āzijā. Pat Arhimēds savos darbos piemin līdzīgu pulksteņa modeli. Rietumeiropā smilšu pulkstenis parādījās 14. gadsimta vidū. Lieta tāda, ka ilgu laiku cilvēki nevarēja atrast nepieciešamo caurspīdīgo trauku, lai smiltis būtu skaidri redzamas caur to. Senajā Romā stiklam tajā laikā bija milzīgs daudzums piemaisījumu, kuru dēļ tas bija ļoti duļķains.

Smiltis smilšu pulkstenim

Šādās stundās smiltis tika sagatavotas īpašā veidā. Lai to izdarītu, melno marmoru samala pulverī, pēc tam izsijāja, vārīja vīnā un ilgu laiku žāvēja saulē. Tikai pēc visām šīm manipulācijām tika panākta vajadzīgā smilšu krāsa un tās “drupainība”. noteikti, smilšu pulkstenisļoti ātri ienāca cilvēku dzīvē. Galu galā ar viņu palīdzību bija iespējams izmērīt laiku pat tumsā vai mākoņainā laikā, kamēr saules pulkstenis nedarbojās. Bet smilšu pulkstenim bija arī trūkums - ar tā palīdzību bija iespējams izmērīt salīdzinoši nelielu laiku: no 30 minūtēm līdz stundai. Bija, protams, pulksteņi 3 stundu darbam. Bija arī ekskluzīvi modeļi, kas paredzēti 12 stundām.

Cilvēki varēja izgatavot citus oriģinālus smilšu pulksteņu modeļus. Smiltis lēja vairākos posmos. Tādējādi varēja saskaitīt 15 minūtes, 30, 45 un stundu.

Kolbas, kā minēts iepriekš, bija izgatavotas no stikla. Tos savā starpā savienoja īpaša metāla diafragma ar caurumiem. Viņa regulēja smilšu padeves ātrumu. Un pašās beigās savienojumu labi sasēja ar diegu, un augšpusi dāsni ieeļļoja ar sveķiem.

Tika izmantotas trīs veidu smiltis. Pirmais tika iegūts, atkārtoti sijājot smiltis, kas iepriekš sadedzinātas krāsnī un labi izžāvētas. Šādiem pulksteņiem bija sarkanīga nokrāsa. Otrā veida smiltis tika iegūtas no olu čaumalām, ļoti sasmalcinātas un atkal izsijātas. Šiem pulksteņiem bija balts nokrāsa. Bet pelēkā pildviela tika izgatavota no metālu - cinka un svina - putekļu daļiņām. Svina pildviela tika uzskatīta par labāko. Tam bija vienmērīgs graudiņš, kas deva visprecīzākos laika noteikšanas rezultātus.
Protams, jo ilgāk tie tika izmantoti smilšu pulkstenis, jo mazāk precizitāti viņi sniedza. Lieta tāda, ka smiltis skrāpē trauka sienas un tāpēc tiek pavadīts vairāk laika, ejot cauri tam. Lai kā izgudrotāji pūlējās, smilšu pulkstenis nespēja sacensties ar saules pulksteni.

Smilšu pulkstenis - dāvana

Tomēr, piemēram, smilšu pulkstenis kļuva neaizstājams jūrniekiem. Galu galā šis bija vienīgais visprecīzākais instruments, ko viņi varēja izmantot burāšanas laikā. Galu galā saules pulkstenis rādīja tikai laiku tajā rajonā, kurā tie pašlaik atradās, un arī tad tikai skaidrā laikā. ir kļuvuši par īstu glābiņu jūras ceļojumiem.

Mūsdienu pasaulē smilšu pulkstenis izmantots kā dāvana, suvenīrs. Tie vairs nesniedz nekādu īpašu noderīgu vērtību. Bet izgudrojuma skaistums un neparastais izskats joprojām piesaista acis. Pati apziņa, kā laiks nepārprotami skrien garām, liek domāt un pārdomāt dzīvi.

Līdz šim lpp smilšu pulkstenis Tie ir izgatavoti skaistos dāvanu dizainos, stilizēti, lai atgādinātu dažādas mēbeles. Šāds suvenīrs palīdz koncentrēties, noskaņoties pozitīvam noskaņojumam un arī nomierināties pēc nervu sabrukuma. Vērojot smilšu graudus, tu vairs nedomā par savām problēmām un pārdzīvojumiem. Pulkstenis lieliski palīdz meditēt, ieslīgt sevī un domāt par dzīves jēgu. Šis šķietami vienkāršākais izgudrojums palīdz cilvēkam saprast dzīves jēgu un to, ka viņa lielākā bagātība ir laiks, kas viņam tiek dots. Un vajag to izmantot saprātīgi, novērtēt savu dzīvi un netērēt to niekiem!

"...Un mūžībā smilšu pulkstenis paliks kā bērna rotaļlieta."
Tālā pagātnē senais smilšu pulkstenis, kas Senajā Grieķijā kalpoja kā galvenā tiesneša un laika turētāja dieva Kronosa simbols, tika izgatavots no divām stikla kolbām, kuras bija savienotas viena ar otru caur diafragmu, kas izgatavota no metāla, stikla. , vizlas vai koka. Ilgstoši izmantojot smilšu pulksteni, šīs diafragmas bieži nolietojās, palielinoties diametram. Smiltis krita ātrāk, un laika “gaita” tika izjaukta.

Kopš 1750. gada stikla pūtēji ir iemācījušies izgatavot vienu stikla kolbu smilšu pulkstenim. Kolba gludi iekļuva šaurā kaklā un atkal paplašinājās. Viņi sāka to piepildīt ar smiltīm caur nelielu caurumu apakšā, kas pēc tam tika pārklāts ar vasku. Kopš 1800. gada amatnieki ir iemācījušies aiztaisīt caurumu kolbā.

Smiltis vienmēr ir bijusi galvenā smilšu pulksteņu pildviela. Smilšu pulksteņa precizitāte ir atkarīga no smilšu stāvokļa, spuldzes formas un tās virsmas kvalitātes. Smiltīm jābūt sausām, viendabīgām, apaļiem smilšu graudiem vēlams būt vienāda izmēra un augsta nodilumizturība. Viduslaikos izmantoja arī marmora, cinka vai svina putekļus, kā arī samaltas olu čaumalas. Kopš 13. gadsimta ir zināmas dažādas receptes pulksteņu “smilšu” pagatavošanai. To sijāja, mazgā, vārīja un atlaidināja. Mūsdienās smilšu vietā tiek izmantotas sīkas stikla pērlītes.

Smilšu pulkstenis kādreiz bija galvenais, diezgan precīzs laika mērīšanas instruments. Kopš 15. gadsimta tos izmanto arī uz kuģiem kuģošanai. Sava ceļojuma laikā apkārt pasaulei Magelāns uz katra sava kuģa uzstādīja 18 smilšu pulksteņus. Speciāli norīkoti jūrnieki apgrieza smilšu pulksteni.

Kā darbojas klasiskais smilšu pulkstenis?
Kolbas augšpusē smiltis plūst lejup un gravitācijas ietekmē nokrīt. Kustības sākumā pieaugošajai krītošo smilšu graudu plūsmai pretojas no kolbas apakšas izspiesta pretēja gaisa plūsma, kas steidzas uz augšu, cenšoties iziet starp atsevišķiem smilšu graudiņiem.
Smilšu straumes ātrumu nosaka krītošo smilšu graudu ātrums, kad iestājas līdzsvars starp gravitācijas spēku, kas iedarbojas uz smilšu graudiem, un gaisa pretestības spēku, kas rodas, smilšu graudiem krītot.
Krītošo smilšu vienmērīga plūsma pakāpeniski izraisa gaisa spiediena palielināšanos kolbas apakšējā daļā. Kad smilšu graudu straume ir gandrīz izžuvusi, var redzēt, kā gaisa straume, kas izplūst no apakšas uz augšu, savāc pēdējos smilšu graudiņus kolbas augšdaļā un paceļ tos dažus milimetrus, pirms tie beidzot nokrīt.

Kāpēc laika mērīšanai var izmantot smilšu pulksteni?
Smiltis ir sarežģīts materiāls, kas dažreiz uzvedas kā cieta viela, bet dažreiz kā šķidrums. Smilšu pulkstenī vienmērīga smilšu plūsma šķiet līdzīga šķidruma plūsmai, taču pastāv būtiska atšķirība. Ja tas būtu šķidrums, tad tā daudzums, kas plūst cauri pulksteņa caurumam, būtu atkarīgs no šķidruma kolonnas augstuma virs cauruma. Un smilšu daudzums, kas smilšu pulksteņā iziet cauri caurumam laika vienībā, nav atkarīgs no smilšu augstuma virs bedres. Tāpēc smilšu pulksteņa laika mērīšanai var izmantot smiltis.

Pastāvīgais smilšu plūsmas ātrums ir saistīts ar spēku pārdali, kas rodas smilšu biezumā, kas parādās smilšu graudu saskares vietās. Lielos smilšu apjomos šie saskares punkti veido smilšu graudu “tīklus”, kuros parādās kupolveida “tilti”.

Šie tiltiņi rada spiedienu uz kolbas stikla sienām. Zemāk esošie smilšu slāņi zināmā mērā tiek atbrīvoti no augšējo slāņu spiediena. Rezultātā vidējais smilšu spiediens virs bedres, pat ja smilšu līmenis ir mainīgs, paliek praktiski nemainīgs. Tas rada nemainīgu smilšu plūsmas ātrumu smilšu pulksteņā.

Kā jūs varat "pārvaldīt" laiku?

Uzkarināsim smilšu pulksteni uz elastīga diega (elastīgā lente) un liksim tam svārstīties uz augšu un uz leju Pilnīga visu smilšu plūsma pulkstenī no augšas uz leju prasīs ilgāku laiku nekā parastos apstākļos, t.i. ja viņi, piemēram, stāvētu uz galda.

Kolbas pusītes savienojošās atveres diametrs parasti tiek veidots pēc iespējas mazāks, lai palielinātu smilšu ieliešanas laiku ar mazāku smilšu daudzumu pulkstenī, t.i. palielināt smilšu pulksteņa darbības laiku.
Granulētu vielu (smilšu) plūsma atšķiras no šķidruma plūsmas. Smiltis plūst cauri caurumam no sākuma līdz beigām ar tādu pašu ātrumu. Šis īpašums ir balstīts uz arku (tiltu) izskatu smilšu iekšpusē. Smilšu pulkstenī tas var pat izraisīt cauruma aizsprostojumu un smilšu tecēšanu uz leju. Kad pulkstenis paātrinās uz augšu vai uz leju (piemēram, šūpojot), šādi pārklājošie tilti sadalās.

Kā vēl jūs varat "ietekmēt" laiku?

Piemēram, ar plaukstām aizveriet kolbas dibenu. Pēc kāda laika “laiks apstāsies”, smilšu graudu plūsma apstāsies. To, kas šeit šķiet mistiska roku uzlikšana, var izskaidrot diezgan loģiski. Sildot kolbas apakšējo daļu, tajā esošais gaiss uzsilst, izplešas un mēdz pacelties līdz kolbas augšējai daļai, un tad vienmērīgā smilšu graudu plūsma smilšu pulksteņā var tikt traucēta vai pat pilnībā apturēta.

Interesantas parādības vērojamas dažos neparastos smilšu pulksteņos!

Sausām smiltīm kolbas apakšējā daļā izveidotās smilšu kaudzes atslodzes leņķis ir aptuveni 30-35 grādi. Šī vērtība ir atkarīga arī no smilšu graudu formas. Stūraini smilšu graudi veido stāvākas nogāzes, savukārt noapaļoti graudi rada maigākas nogāzes.
Ja smilšu pulksteni piepildīsit ar dažāda diametra smilšu graudiņiem, tad, veidojoties smilšu straumei, smilšu graudi sāks izplatīties ļoti interesantā veidā gan kolbas augšējā daļā, gan apakšējā daļa.

Lejā vispirms veidojas neliels konuss, un smiltis, kas plūst no augšas, veido smilšu lavīnas, kas slīd lejup pa smilšu konusa nogāzi. Šajā gadījumā smilšu graudi tiek šķiroti pēc izmēra: lielie uzkrājas galvenokārt konusa pakājē, un konusa nogāzēs smiltis atrodas atsevišķos mazāko smilšu graudu un lielāko smilšu graudu slāņos.
Šo “svītrojumu” var izskaidrot divējādi: mazākie smilšu graudiņi var iespraukties starp lielajiem un veidot kārtiņu, un lielajiem ir vieglāk ripot pa nogāzi, un tādējādi tie arī veido savu slāni.
Šie procesi tiek pastāvīgi atkārtoti.
Un kolbas augšējā daļā notiek kaut kas līdzīgs, tikai šeit, smiltīm kustoties, veidojas koniska piltuve.

Šis smilšu pulksteņa modelis ir līdzīgs parastajam smilšu pulksteņam, taču tam ir divas atšķirības. Pirmais ir tas, ka smiltis atrodas starp divām plakanām plāksnēm, un otrais ir tas, ka pulkstenis tiks piepildīts ar smiltīm, kas satur dažāda izmēra smilšu graudus. Līdz ar to parādās iepriekš aprakstītie “svītraino” efekti.
Izmantojot šādas zinātniskas “rotaļlietas” piemēru, nopietni cilvēki pēta nopietnas problēmas, kas rodas, piemēram, glabājot beztaras materiālus.

Līdzās klasiskajiem ir arī mūsdienīgi smilšu pulksteņu dizaini, kuru darbu būtu interesanti apsvērt. Šādus pulksteņus pat sauc par "paradoksālajiem pulksteņiem".

Jūs neticēsiet savām acīm, šajā pulkstenī "smiltis" plūst no apakšas uz augšu, bet dabas likumi paliek spēkā!


Stikla trauks ir piepildīts ar augsta blīvuma šķidrumu un mazām bumbiņām, kuru blīvums ir ievērojami zemāks par šķidruma blīvumu. Blīvākā šķidrumā bumbiņas ar mazāku blīvumu paceļas uz augšu, kā paredzēts. Tas ir paradoksālā pulksteņa pamatprincips, uz kura pamata “smiltis” ceļas no apakšas uz augšu. Un viss atkārtojas no jauna katru reizi, kad tiek pagriezts pulkstenis.

Neparastajos smilšu pulksteņos var būt sīkas plastmasas bumbiņas vai ar gaisu pildītas stikla bumbiņas kā “smiltis”. Ļoti skaisti izskatās arī dobas caurspīdīgas bumbiņas, kas daļēji piepildītas ar krāsainu ūdeni.

Pulksteņa vertikālā stāvoklī notiek samērā blīva un ne pārāk vienmērīga bumbiņu plūsma uz augšu. Bumbiņām ir jāiekļūst uz augšu caur šauru caurumu, un šķidruma viskozitātes dēļ tās daļēji velk to sev līdzi, kamēr šķidrums vienlaikus tiecas uz leju.

Būtībā bumbiņas nolaišanās un pacelšanās ātrums šķidrumā ir atkarīgs no lodīšu un šķidruma blīvuma atšķirības, no lodīšu diametra un no šķidruma stipruma, un šķidruma stiprums ir ļoti atkarīgs. uz temperatūru.

Ja iedarbināt paradoksālo pulksteni un ļaujat pacelties vismaz dažām bumbiņām un pēc tam noliekat pulksteni uz sāniem, jūs varat skaidri redzēt, kā atsevišķas bumbiņas lēnām ceļas augšup.

Šajā gadījumā jums pat var būt laiks, lai noteiktu atsevišķu bumbiņu pieauguma ātrumu.
Ja atkal novietojat pulksteni vertikāli tā, lai bumbiņas straumē sāktu celties līdz kolbas augšdaļai, tad kolbas apakšējā daļā, kas ir gandrīz pilnībā piepildīta ar bumbiņām, var skaidri redzēt "caurumu", kas virzās uz leju. . Šo parādību var salīdzināt ar “cauruma” kustību pusvadītājā.

"Aizmāršīgs" vai "nepaklausīgs" smilšu pulkstenis.

Parasts smilšu pulkstenis tiek nolaists ar ūdeni piepildītā cilindrā. Smilšu pulksteņa ārējais diametrs ir par vairākiem milimetriem mazāks par cilindra iekšējo diametru. Miera stāvoklī pulkstenis, tāpat kā pludiņš, atrodas cilindra augšējā malā, un visas smiltis atrodas kolbas apakšējā daļā.
Ja tagad cilindrs ir apgriezts, tad sākumā smilšu pulkstenis paliek cilindra apakšā, lai gan smiltis jau ir sākušas kustēties. Un tikai tad, kad gandrīz puse smilšu ir pārplūdusi, smilšu pulkstenis paceļas cilindra augšpusē. Un jau cilindra augšpusē atlikušās smiltis pulkstenī ielej kolbas apakšējā daļā.

“Aizmāršīgais” smilšu pulkstenis sāks peldēt tikai kādu laiku pēc cilindra apgriešanas.

Kāpēc smilšu pulkstenis nepaceļas uzreiz pēc cilindra apgriešanas?
Cilindrā esošā smilšu pulksteņa vidējais blīvums ir zemāks nekā ūdens blīvums. Tāpēc pulkstenis iet uz augšu. Ja pagriežat pulksteni, tad sākumā gandrīz visas smiltis atradīsies kolbas augšējā pusē, pulksteņa smaguma centrs attiecīgi būs virs pulksteņa vidus.

Ja pulkstenis atrastos nevis šaurā cilindrā, bet gan brīvā ūdenī, tas uzreiz apgrieztos no radītā griezes momenta. Šaurā cilindrā tie tiek uzspiesti uz cilindra iekšējās sienas. Šeit notiek pielipšana (statiskā berze), kas neļauj pulkstenim ātri pacelties.

Tikai tad, kad būs iztecējusi gandrīz puse smilšu, pulksteņa smaguma centrs nokritīsies zem vidus. Statiskā berze pret cilindra sienu un griezes moments pazudīs, un pulkstenis tagad var peldēt līdz cilindra augšdaļai.

"Peldošais smilšu pulkstenis"

Nākamais neparastā smilšu pulksteņa piemērs ir opcija, ko sauc par “peldošo smilšu pulksteni”. Šeit cilindrisks smilšu pulkstenis atrodas cilindrā, kas piepildīts ar ūdeni.

Smilšu pulksteņa ārējais diametrs ir tikai nedaudz mazāks par cilindra iekšējo diametru. Šķidruma viskozitātes dēļ smilšu pulkstenis šādā cilindrā celsies un kritīs ļoti lēni.
Pēc darbības principa smilšu pulkstenis, kas atrodas šaurā cilindrā, ir līdzīgs šķidruma viskozitātes mērīšanas ierīcei.

Laiks, kas nepieciešams, lai smiltis caur kaklu tiktu iebērtas citā traukā, parasti svārstās no vairākām sekundēm līdz vairākām stundām. Iepriekš, lai palielinātu mērītā laika intervālu, vienā gadījumā tika sastādīti pat smilšu pulksteņu komplekti.

Smilšu pulkstenis "Laika ritenis"

Mūsdienās ir iemācījušies izgatavot smilšu pulksteni, kuru var tīt veselu gadu Ungārijas galvaspilsētā Budapeštā katru gadu decembra pēdējā dienā uz pusi sastāda vairākus metrus augsts smilšu pulkstenis “Laika rats”. revolūcija, lai sāktu jaunu ikgadējo darba ciklu.

Smilšu pulksteņa pagriešana vienmēr notiek vienā virzienā, vecmodīgi: ar kabeļu un vienkārša mehānisma palīdzību.

Un šeit ir triks!

Vai zinājāt, ka olu var novietot uz galda ar smailu galu uz leju?
Šādas olas iekšpusē tiek izgatavots asimetrisks smilšu pulkstenis. Kad visas smiltis atrodas kolbas daļā simetriski attiecībā pret olu, tad tās var likt uz galda uz asa gala un stāvēs

Pēc kāda laika, kad smiltis sāk birt, olas smaguma centrs nobīdīsies un ola nokritīs. Otro reizi to nevarēs uzlikt uz asā gala, kamēr visas pulksteņa smiltis nebūs izlietas atpakaļ sākotnējā stāvoklī.

Mūsdienās smilšu pulksteņi ir ieguvuši daudz dažādu variāciju un kļuvuši par suvenīriem un zinātniskām rotaļlietām.

Smilšu un gaisa vietā smilšu pulkstenī var izmantot, piemēram, bumbiņas un šķidrumu vai divus šķidrumus, kuru blīvums ir ļoti atšķirīgs.
Vai varbūt izdosies izdomāt savu smilšu pulksteņa versiju?

Smilšu pulkstenis ir laika glabātājs uz mūsu planētas! Šī ir viena no vecākajām pulksteņu kustībām. Tas tika izgudrots un ieviests realitātē pat pirms mūsu hronoloģijas sākuma. Bet neviens nekad nevarēs uzzināt, kas bija tas izcilais vīrietis, kurš smilšu pulksteņa formā attēloja visu laiku gaitu. Vēsture precīzi nezina, kurš varēja ietērpt tik nekontrolējamu koncepciju stikla kolbā, kas piepildīta ar kvarca kristāliem.

Pulksteņu ienākšana vēsturē

Eiropa viduslaikos aktīvi izmantoja šo ģeniālo ierīci sava laika noteikšanai. Ir zināms, ka viduslaiku Eiropas mūki nevarēja iedomāties savu dzīvi bez pulksteņiem. Arī jūrniekiem vajadzēja saprast laika ritējumu.

Bieži tika izmantots smilšu pulkstenis, kas noturēja laiku tikai pusstundu. Smilšu liešanas ilgums no kolbas augšas līdz apakšai varētu būt aptuveni stunda. Neskatoties uz tā precizitāti (un tieši ar to pulkstenis bija slavens), šāds izgudrojums nākotnē vairs nebija populārs cilvēku vidū. Lai gan izgudrotāji ļoti centās un, cenšoties uzlabot smilšu pulksteni, gāja pat tik tālu, ka spēja nodrošināt sabiedrību ar milzīgu stikla kolbu, kas spēj noturēt laiku - 12 stundas.

Kā darbojas smilšu laiks?

Lai iegūtu precīzākus laika datus, šīs ierīces ražošanā tika izmantots tikai caurspīdīgākais stikls. Kolbu iekšpuse tika padarīta ideāli gluda, lai nekas netraucētu smiltīm brīvi iekrist apakšējā traukā. Kakls, kas savienoja abas smilšu pulksteņa daļas, bija aprīkots ar īpašu regulējošu diafragmu. Caur tā caurumu graudi vienmērīgi un netraucēti nonāca no augšējās daļas uz apakšējo daļu.

Laiks ir smiltis

Lai pulkstenis tikšķētu precīzāk, tā galvenais elements – smiltis – tika rūpīgi sagatavots:

  • Pulksteņa satura sarkanīgā krāsu shēma tika iegūta, sadedzinot parastās smiltis un apstrādājot tās caur daudziem smalkākajiem sietiņiem. Šādi sietiņi pat nedeva iespēju slikti pulētam un neslīpētam smilšu graudam “ieslīdēt” kopējā masā.
  • Gaišas krāsas smiltis tika iegūtas no parastajām olu čaumalām. Apvalks vispirms tika rūpīgi atlasīts. Pēc atkārtotas žāvēšanas un mazgāšanas tas tika grauzdēts. Tad pienāca laiks slīpēšanai – topošajām smiltīm. Čaulas gabalus vairākas reizes samala un izlaida cauri jau pazīstamajiem smalko frakciju sietiem.
  • Šajos pulksteņos tika izmantoti arī svina putekļi un cinka putekļi.
  • Ir zināmi marmora sasmalcināšanas gadījumi smalkos putekļos, lai piepildītu smilšu pulksteņus. Atkarībā no marmora krāsas kolbas saturs bija melns vai balts.

Neskatoties uz to, ka smilšu pulksteņi rādīja laiku ticamāk nekā citi veidi, arī tie bija jāmaina. Stikla izstrādājumi, kas iekšpusē ir ideāli gludi, pēc kāda laika pārklājās ar mikroskrāpējumiem. Un, protams, rezultātā sāka ciest pulksteņa precizitāte. Šīs ierīces lietotājiem vispiemērotākā iezīme bija svinu pildītu pulksteņu klātbūtne. Pateicoties viendabīgajam graudu izmēram, tas mazāk sabojāja kolbas iekšpusi, kā rezultātā pulkstenis kalpoja ilgāk.

Mūsdienās interjera dekorēšanai visbiežāk tiek izmantoti pulksteņi, kas pildīti ar vaļēju saturu. Un senlietu cienītāji meklē dārgus antīkus modeļus, kas dekorēti ar dārgiem elementiem.

Starp citu, ir vietas, kur šī izgudrojuma izmantošana neapstājās pat 20. gadsimtā. Šādi produkti skaitīja laiku tiesas zālēs. Tiesa, tiem bija automatizēts izgāšanas mehānisms. Arī telefonu centrāles plaši izmantoja smilšu pulksteņus. Īsā cikla dēļ pulkstenis lieliski rādīja laiku īsās telefona sarunās.

Pirmā smilšu pulksteņa datums nav zināms. Tomēr smilšu pulksteņa princips Āzijā bija zināms daudz agrāk nekā mūsu hronoloģijas sākums.

Rietumeiropas valstis ar smilšu pulksteņiem sāka nodarboties tikai viduslaiku beigās. Šeit ir Roterdamas Erasma smilšu pulkstenis:

Neskatoties uz to, ka smilšu pulkstenis Eiropā parādījās vēlu, tas ātri izplatījās. To veicināja to vienkāršība, uzticamība, zemā cena un, visbeidzot, iespēja izmērīt laiku ar to palīdzību jebkurā dienas vai nakts brīdī. Trūkums bija īsais laika intervāls, ko varēja izmērīt, šo pulksteni nepagriežot.

Parasti smilšu pulksteņi bija paredzēti darbam pusstundu vai stundu. Mazāk izplatīti bija smilšu pulksteņi, kas paredzēti nepārtrauktai laika mērīšanai 3 stundas, un tikai ļoti retos gadījumos tika uzbūvēti milzīgi smilšu pulksteņi, kas paredzēti darbam 12 stundas.

Precīzāki pulksteņi dažkārt sastāvēja nevis no viena, bet gan no vairākiem atsevišķiem traukiem.
Smilšu pulksteņa precizitāte bija atkarīga no pašu smilšu izgatavošanas tehnoloģijas, arī no kolbu formas un no to iekšējo sienu gluduma.

Stikla ražošanas attīstība ļāva ražot kolbas ar gludām iekšējām sienām, kas ļāva smiltīm pēc iespējas vienmērīgāk plūst no augšas uz leju.

Senatnē smilšu sagatavošana pulksteņiem tika uzskatīta par uzdevumu, kas prasīja īpašas prasmes. To izgatavoja no sadedzinātām smalkgraudainām smiltīm vai no ceptām olu čaumalām, vai no cinka un svina putekļiem.

1339. gadā Parīzē tika atklāts smilšu pulksteņa apraksts, kurā bija melnā marmora pulveris. Viņi teica, ka vislabākās smiltis iegūst no marmora zāģu skaidām, ja tās deviņas reizes vāra ar vīnu, katru reizi noslaukot putas, un pēc tam žāvē saulē.

Smilšu pulkstenis nekad nesasniedza saules pulksteņa precizitāti, jo smilšu graudi pamazām tika sasmalcināti smalkākos, un caurums vidū pakāpeniski nolietojās un kļuva lielāks.

Smilšu pulkstenis savas formas un lietošanas vienkāršības dēļ saglabāja zināmu nozīmi vēl nesen, piemēram, tos izmantoja telefona centrāles īsu telefonsarunu laika fiksēšanai, tiesas zālēs un kādām sadzīves vajadzībām.

Smilšu pulkstenim uz kuģiem bija liela nozīme: mākoņainā laikā, kad pēc debesu ķermeņiem nebija iespējams noteikt laiku, to atpazina smilšu pulkstenis. Uz krievu kuģiem tos sauca par “kolbām”. Ik pēc pusstundas, kad “kolbu” apgrieza, zvanīja. Faktiski no šejienes radās izteiciens “sit zvaniņus” The Youngs mērīja pusstundu laika periodus un sita zvaniņu.

Iepriekš cilvēki pat nēsāja smilšu pulksteni uz kājas, piestiprinot to pie kājas zem ceļgala. Vislabākās smiltis šādiem pulksteņiem tika izgatavotas no sasmalcināta marmora.

Simtiem gadu laikā ir veikti mēģinājumi uzlabot smilšu pulksteni. Tādējādi astronoms Tiho Brahe smiltis aizstāja ar dzīvsudrabu. Stéphane Farfleur un Grollier de Servier izgatavoja atsperu mehānismus pulksteņa apgriešanai. Bet visi šie jauninājumi neiesakņojās. Bet cilvēki joprojām izmanto visvienkāršāko smilšu pulksteni līdz pat šai dienai.

Un vēl nesen ārsti izmantoja smilšu pulksteņus, lai skaitītu pacienta pulsu. Tie tika izgatavoti kompaktas pildspalvas ierīces veidā, un tie bija paredzēti līdz 30 sekundēm.

Interesants smilšu pulkstenis ir uzstādīts Maincas ielā Vācijā:

Un šeit ir vēl viens “ziņkārīgs” smilšu pulkstenis. Stikla trauks ir piepildīts ar augsta blīvuma šķidrumu un nelielu daļiņu vielu, kuras blīvums ir ievērojami zemāks nekā šķidrumam. Šis pulkstenis darbojas “apgrieztā” virzienā (no apakšas uz augšu).

Tā kā daļiņas ir vieglākas, tās uzkrājas šķidrumā trauka augšējā daļā. Pēc apgāšanās daļiņas tiecas uz augšu, izplūstot cauri šauram šaurumam, un pēc kāda laika tās atkal sakrājas augšējā daļā.

 

Varētu būt noderīgi izlasīt: