Международный проект «1001 изобретение» составил рейтинг семи удивительных механических и водяных часов, сконструированных в ранний период исламской цивилизации и поразивших воображение современников.
Одно из наиболее заметных достижений мусульманской цивилизации — это всевозможные часы и хронометры. Над разработкой и совершенствованием устройств для измерения времени работали мусульманские ученые, изобретатели и ремесленники. Они создавали новаторские автоматические механизмы, проводили подробный математический анализ, придумывали замысловатое оформление, пытались освоить автоматическое управление.
Итак, начинаем обратный отсчет!
7. Замковые часы аль-Джазари, XII век
Миниатюра из рукописи с изображением замковых часов (слева), компьютерная реконструкция часов аль-Джазари (справа)
Первое устройство, описанное аль-Джазари в его знаменитом трактате о механике «Аль-Джамибайн аль-ильм валь-амал аль-нафи фисинаат аль-хиял» (Книга знаний о хитроумных механических устройствах) – это монументальные водяные часы, известные как «замковые часы», одни из самых грандиозных часов, упомянутых в сочинении.
Подробное описание их устройства и принципа действия заняло у аль-Джазари десять глав первого раздела.
Насколько можно судить, наблюдение за этими часами могло быть весьма увлекательным занятием, так как в течение суток их работа сопровождалась сменой механических изображений и движением фигур, все это сопровождалось звуками. Так, в дневное время на часах показывался солнечный диск, «всходивший» на востоке, и шесть зодиакальных созвездий от Овна до Девы, луны видно не было.
На фризе слева направо постепенно перемещался полумесяц. Когда он оказывался в точке между двумя дверцами, верхняя из них открывалась, в ней показывалась мужская фигурка, а нижняя «окрашивалась» в другой цвет. Это происходило по окончании каждого солнечного часа. Вслед за этим соколы в боковых окошках наклонялись, расправляли крылья, и у них из клювов выкатывалось по шарику, которые падали в вазу, при этом слышался звук, подобный звуку цимбал. После этого соколы возвращались в первоначальное положение и складывали крылья.
6. Часы Омейядов Ризвана аль-Саати, XIII век
Купол часов во дворе мечети Омейядов в Дамаске
Схема водяных часов из мечети Омейядов, приведенная в оригинальной рукописи Ризвана аль-Саати
Эти внушительные часы первоначально были построены Ризваном аль-Саати 800 лет назад в знаменитой мечети Омейядов. Время на часах указывалось цифрами, при этом каждый час отмечался падением медных шариков в вазу из клювов двух соколов. Ночью позади вращающегося диска зажигали лампу, которая показывала время.
Судя по описанию Ибн Джубайра, часы состояли из двух частей – верхней и нижней.
В нижней располагался двигатель, который через систему канатов и блоков приводил в движение механизм в верхней части. Двигатель работал за счет всплывания поплавка в емкости с водой. По мере вытекания воды через отверстие в дне емкости, поплавок опускался и тянул веревку, натянутую на блоке, и так движение передавалось на другие части механизма. Скорость движения поплавка определялась скоростью опустошения емкости, которая регулировалась с помощью контрольного клапана на дне.
5. Часы Таки аль-Дина, XVI век
На миниатюре из знаменитой рукописи, хранящейся в Стамбульской обсерватории, изображены стоящие на столе часы. Предполагается, что это часы Таки аль-Дина (слева). Справа – визуализация устройства часов Таки аль-Дина
Таки аль-Дин ибн Маруф в своем сочинении «Аль-Кавакиб аль-дуррийя фи вазаль-банкамат аль-даврийя» (Ярчайшие звезды для конструирования механических часов) описывает четыре основных типа хронометров, известных в XVI веке: индивидуальные часы, домашние часы, астрономические часы и башенные часы. Эти часовые механизмы представляли собой самые первые механические компьютеры.
До XVI века часовой механизм считался недостаточно точным для измерения движения небесных тел. По заказу султана Таки аль-Дин решил построить астрономические часы для более точного измерения времени, что в свое время не удалось Птолемею.
Опираясь на математические расчеты, он составил три круговых шкалы, показывавших часы, градусы и минуты. В своих часах он использовал разные регуляторы хода, будильник, часовой механизм с ежечасным боем, наглядное отображение взаимного расположения солнца и луны, фаз луны, устройства, указывающие время намаза, и шкалу, показывающую первый день каждого месяца по грегорианскому календарю.
Работа Таки аль-Дина над механическими часами имеет важное значение в свете передачи знаний между культурами и развития технологий на Ближнем Востоке в середине XVI века. Многие устройства, упомянутые в описании его часов, используются в современных часах.
4. Часы аль-Муради, «Книга тайн», XI век
Описание солнечных часов в сочинении аль-Муради «Книга тайн» (слева), трехмерное компьютерное изображение солнечных часов (справа)
В «Книге тайн» аль-Муради содержатся одни из наиболее ранних описаний водяных часов на арабском языке, а также описания иных автоматических механизмов. В сочинении упомянута 31 модель, из них пять представляют собой огромные игрушки, работающие по принципу часов, в них автоматическое устройство отмеривает определенные промежутки времени, но без точного хронометража.
19 моделей часов фиксируют ход времени с помощью автоматического механизма, который приводится в движение энергией текущей воды с использованием сложного передаточного механизма и ртути. Это очень важные особенности, они говорят о том, что это первый известный пример использования сложной системы шестерен для передачи большого крутящего момента, тогда как ртуть снова появляется в европейских часах только в XIII веке.
К сожалению, единственная рукопись этого сочинения дошла до нас в сильно поврежденном виде, поэтому принцип работы описываемых часов неясен. Описание часов с противовесом и ртутным спусковым механизмом приводится в книге на испанском языке «Libros del saber» (Книга мудрости), написанной при дворе Альфонсо Кастильского около 1277 года и представляющей собой переводы и пересказ арабских трудов. В этой книге как нечто новое упомянуто применение ртути в механизме весов. Примечательна конструкция двух больших водяных часов, построенных западноевропейским астрономом и математиком аль-Заркали в Толедо на берегу реки Тахо.
3. Часы в аль-Карауине, XIII век
Водяные часы аль-Лиджаи в комнате муваккита (хранителя времени) (справа) в минарете мечети аль-Карауин (слева) в Фесе, Марокко
Среди самых примечательных исторических объектов Магриба – часы в Университете аль-Карауин в Фесе, Марокко. Среди них водяные часы, действующие за счет рычагов и веревок без каких-либо сложных приводных механизмов – находятся в минарете мечети аль-Карауин.
Их сделал мастер Ибн аль-Хаббан аль-Тилимсани в 1286/87 году. В 1346-1348 годах Абу Абдалла аль-Араби модернизировал их и снабдил круглой фигурной решеткой, как у астролябии, чтобы следить за звездами. К сожалению, неизвестно, что приводило в движение механизм часов, так же как неясно, был ли изменен циферблат. Однако та часть, что служила астролябией, сохранилась, диаметр решетки – около 40 см, она делала полный поворот вокруг своей оси каждые 24 часа. Таким образом, она могла воспроизводить видимое суточное вращение небесной сферы над горизонтом, представляя собой своеобразную двумерную модель Вселенной. Кроме того, известно, что из дверец над часами каждый час выпадали металлические шарики.
Часы обслуживал муваккит, он проверял их ход и следил за исправностью, а также сообщал точное время муэдзину. Важнейший предмет в комнате муваккита – это водяные часы аль-Лиджаи, сделанные по приказу султана Абу Салима Али II мастером по имени Абу Заид Абдуррахман ибн Сулейман аль-Лиджаи (ум. 1370). Обратите внимание на 24 окошечка над диском и под ним.
2. Механические водяные часы Ибн аль-Хайсама
Компьютерное изображение часов Ибн аль-Хайсама
Ибн аль-Хайсам более известен своими выдающимися открытиями в оптике, однако его работа о водяных часах («Макала фи амал аль-бинкам») заслуживает не меньшего внимания.
В этом сочинении он подробно описывает устройство водяных часов, в том числе преподносит как новшество тот факт, что они показывают часы и минуты, чего раньше не было. Он также останавливается на производстве часов, а также их проверке методом проб и ошибок.
В качестве хронометрического механизма он использует цилиндр с небольшим отверстием в основании. Цилиндр погружается в сосуд с водой, а время измеряется количеством воды, которая в него затекла.
Эти часы отличались от древних водяных часов, устройство которых было взято на вооружение мусульманскими инженерами аль-Муради, Ибн Ризваном аль-Саати и Аль-Джазари и которые отмеряли время измерением количества вытекающей жидкости. Интересно, что ибн аль-Хайсам, напротив, использовал втекающую жидкость, хотя прежние модели водяных часов были хорошо известны в Каире, где ученый прожил много лет.
1. «Часы со слоном», аль-Джазари, XIII век
Рисунок часов со слоном из «Книги знаний об остроумных механических устройствах» (слева). Репродукция «часов со слоном» в торговом центре «Ибн Баттута» в Дубае (справа)
Вероятно, самые знаменитые часы времен расцвета мусульманской цивилизации это автоматические «часы со слоном», построенные 800 лет назад аль-Джазари.
В этих больших часах применяется греческая технология поднятия воды, индийский слон, египетская птица-феникс, арабские фигуры людей и китайские драконы – вся эта эклектика подчеркивает торжество многообразия мира.
