«Время и его измерение»

LOI

Fig. 25—Verge Escapement

LOI

Fig. 26—De Vick's Clock of 1364

LOI

Fig. 27—Anchor Escapement

LOI

Fig. 28—American Anchor Escapement

Этот спусковой механизм можно найти почти во всех напольных часах в сочетании с секундным маятником. Это хороший измеритель времени, он хорошо работает, износостоек, выдерживает грубое обращение и продолжает идти, даже когда довольно сильно покрыт пылью и паутиной; поэтому он используется чаще, чем все многочисленные типы, когда-либо изобретенные. На рис. 28 показана общая американская форма «анкера», которая изготавливается путем сгибания полоски стали; но это не лучшая форма, так как рабочие поверхности палет прямые. Поэтому он уступает рис. 27, где рабочие поверхности изогнуты, поскольку эти кривые обеспечивают более легкий «откат». Этот откат — это небольшое движение назад, которое совершает ходовое колесо при каждом тике. «Свободный» спусковой механизм показан на рис. 29 и используется в часах высокого класса, обычно с секундным маятником. В нем нет отката, так как легко увидеть, что поверхности O O, на которые падают зубья, являются частями окружности вокруг центра P. Скошенные концы этих палет называются импульсными поверхностями, и зуб как раз дает небольшой толчок правой палете. Он встречается в хороших железнодорожных часах, регуляторах часовщиков и во многих астрономических часах. Эти термины являются лишь сравнительными: «регулятор» — это хорошие часы, а «астрономические» — очень хорошие. На рис. 30 показан механизм «ремонтуарных» часов, в которых используется показанный свободный спуск. Верхний из трех циферблатов показывает секунды, а рычаг, пересекающий его центр, несет большое колесо слева.

LOI

Fig. 29—Dead Beat Escapement

LOI

Fig. 30—Remontoir Clock Movement

LOI

Fig. 31—Remontoir Clock by James Arthur

Это колесо делает левый конец рычага тяжелее правого, и, опускаясь, он приводит часы в движение в течение одной минуты, но на шестидесятой секунде он «перезаводится» под действием часовой гири; отсюда и название «ремонтуар». Заметьте здесь, что большая гиря не приводит часы в движение напрямую; она лишь перезаводит их каждую минуту. Минуты показаны на циферблате справа, и его стрелка прыгает вперед на одну минуту на каждой шестидесятой секунде, когда рычаг перезаводится; поэтому, если вы хотите установить свои часы по этим часам, правильный способ — установить их на ровную минуту «по прыжку». Часовая стрелка находится на циферблате слева. Благодаря этому перезаводу часы получают одинаковую движущую силу каждую минуту. Полностью часы показаны на рис. 31, где хорошо видна большая гиря, осуществляющая перезавод каждую минуту. Маятник компенсирован сталью и алюминием, чтобы на ход часов не влияла жаркая или холодная погода. Они были построены в 1901 году, и это единственные, для которых я могу найти здесь место. Они подробно описаны в журнале «Machinery», Нью-Йорк, за ноябрь 1901 года. Я построил значительное количество, все для экспериментальных целей, некоторые из них гораздо сложнее этих, но все они отличаются от часов для коммерческих целей. Палеты, подобные O O на рис. 29, часто изготавливаются из драгоценных камней; в одних часах я использовал агаты, а в других, проработавших тринадцать месяцев с одним заводом, я использовал палеты с алмазами. Это делается для предотвращения трения и износа. Те, кто интересуется усовершенствованием часов, постоянно стремятся к легкому ходу и небольшим движущим гирям. И наоборот, некачественные часы имеют тяжелую гирю и громко тикают. «Гравитационный» спусковой механизм и другие, обеспечивающие «свободное» движение маятника, потребовали бы слишком много места, поэтому мы должны довольствоваться немногими успешными образцами из сотен изобретений, десятки из которых запатентованы. Маятник занимает первое место как измеритель времени и был известен древним для измерения коротких промежутков времени, точно так же, как музыканты сейчас используют метроном для получения регулярных ударов. Галилею приписывают то, что он заметил его регулярные удары, но он не применил его к часам, хотя его сын предпринял частично успешную попытку. Первое математическое исследование маятника было проведено Гюйгенсом около 1670 года, и ему обычно приписывают его применение в часах, поэтому существуют «часы Гюйгенса» с маятником вместо фолиота, как у Де Вика. Математически, чем длиннее и тяжелее маятник, тем лучше точность хода, но природа не позволяет нам доводить что-либо до крайности; поэтому трудность поиска башни, достаточно высокой и устойчивой, громоздкость гири, упругость стержня и многие другие трудности делают очень длинные и тяжелые маятники непрактичными свыше примерно 13 футов, которые совершают удар раз в две секунды. «Биг-Бен» в Вестминстере, Лондон, имеет маятник такой длины весом 700 фунтов и размером в общей сложности 15 футов.

LOI

Fig. 32—Antique Clock, Entirely Hand-Made

LOI

Fig. 33—Antique Clock, Entirely Hand-Made

Они работают с погрешностью менее одной секунды в неделю. Это превосходится только некоторыми астрономическими часами, которые иногда идут два месяца с точностью до секунды. Такая удивительная точность достигается с помощью секундных маятников длиной около 39 дюймов, поэтому теоретическое преимущество длинных маятников теряется из-за трудностей их изготовления. Дроби опущены из этих длин, так как они только запутали бы объяснения. В Военно-морской обсерватории в Вашингтоне, округ Колумбия, стандартные часы имеют секундные маятники, стержни которых сделаны из никелевой стали, называемой «инвар», на которую мало влияют изменения температуры. Эти часы хранятся в специальном подвале, поэтому они стоят на твердой земле. В часовой комнате поддерживается почти постоянная температура, и каждые часы находятся в стеклянном цилиндре, из которого откачан воздух примерно до половины атмосферы. Это электрические ремонтуарные часы, поэтому заводка не требуется, и их можно держать плотно запечатанными в стеклянных цилиндрах. Также не требуется никакой регулировки маятников или установки стрелок, так как коррекция их небольших отклонений осуществляется путем незначительных изменений давления воздуха внутри стеклянных цилиндров. Когда часы спешат, они впускают немного воздуха в цилиндр, чтобы повысить сопротивление маятнику и замедлить его, и наоборот, если они отстают. Не забывайте, что мы сейчас рассматриваем отклонения менее чем в одну секунду в неделю.

В часовой комнате есть двойные двери, поэтому внешнюю можно закрыть до того, как откроется внутренняя, чтобы избежать воздушных потоков. Посетителям не разрешается видеть эти часы, потому что чем реже открываются двери, тем лучше; но командир иногда выдает специальное разрешение и приставляет ответственного помощника, чтобы показать их, поэтому, если вы хотите их увидеть, вы должны доказать ему, что у вас есть голова на плечах и вы достойны такой великой милости.

LOI

Fig. 34—Triple-Case Turkish Watches

Лучшее, что мог бы сделать молодой студент в этот момент, — это осознать тот поразительный факт, что часы — не такая уж старая машина, поскольку они охватывают лишь сравнительно короткий период с 1364 года до наших дней. По сравнению с периодом истории человечества и изобретений — это вчерашний день. Строго говоря, поскольку мы используем слово «часы», их возраст от Де Вика до современных астрономических составляет всего около 540 лет. Если мы возьмем 1660 год, то обнаружим, что он представляет собой центр современных усовершенствований часов; несколько лет до и после этой даты включают маятник, анкерный и свободный спусковые механизмы, минутную и секундную стрелки, круговой баланс и волосковую пружину, наряду с незначительными улучшениями. С конца этого периода, который мы можем обозначить как 1700 год, в часы и часы не было добавлено ни одного фундаментального изобретения. Это становится впечатляющим, если вспомнить, что за последние 200 лет было сделано больше изобретений, чем за всю предыдущую известную историю, но в часах — только незначительные улучшения! Применение электричества для завода, привода или регулировки часов не является фундаментальным, так как отсчет времени осуществляется главными часами с их маятником и колесами, точно так же, как любыми напольными часами 200-летней давности. Этот широкий обзор измерения времени не позволяет нам вдаваться в мелкие механические детали. Тем, кто желает продолжить изучение предмета, потребовалась бы большая «горологическая библиотека», и пятифутовая полка доктора Элиота была бы совершенно недостаточной, чтобы вместить эти книги.

Хорошее представление о старых церковных часах можно получить из рис. 32, который является одним из моих ценных антиквариатов. Традиция донесла их до нас как «часы английского кузнеца». В них применено самое раннее использование маятника. Маятник, который я отметил звездочкой, чтобы читатель мог его найти, имеет длину менее 3 дюймов, подвешен на шпинделе или оси палет и совершает 222 удара в минуту. Этим часам можно смело дать 250 лет, и в них нет ничего, что было бы изобретено после этой даты. Колеса из литой латуни, и все зубья кропотливо выпилены вручную. Шестерни выполнены заодно с осями, или «стержнями», и также выпилены вручную. Они собраны, как правило, на шипах, пазах и клиньях, но имеют четыре оригинальных винта, сделанных вручную напильником. Как он нарезал резьбу в отверстиях для этих винтов? Вероятно, сделал метчик вручную, как и сами винты. Но самая замечательная особенность заключается в том, что при изготовлении любой детали не использовался токарный станок — все стержни, шестерни и цапфы были выпилены вручную. Это просто экстраординарно, если учесть, что маленький токарный станок с неподвижными центрами — самая простая машина в мире, и он мог бы сделать его менее чем за день и сэкономить себе недели тяжелого труда. Вероятно, он обладал большим мастерством в ручной работе, и обучение работе на токарном станке было бы для него большим и утомительным делом. Итак, у нас есть полноценные бьющие часы, сделанные человеком настолько бедным, что у него были только наковальня, молоток и напильник. Гири подвешены на шнурах толщиной с обычный карандаш и проходят через блоки, имеющие шипы, чтобы шнуры не соскальзывали. Гири опускаются на 7 футов за 12 часов, поэтому их нужно тянуть — не заводить — дважды в день. Единственная часовая стрелка — произведение искусства, вырезанное как кружево. Общественные часы с одной стрелкой до сих пор можно увидеть в Европе. Многих озадачивало то, что старые, грубо сделанные часы часто имеют прекрасные циферблаты, но это неудивительно, если учесть, что искусство и гравировка достигли высокого уровня еще до появления часов. Стоит отметить, что часы в ранние времена обычно строились в форме церковной башни с колоколом под куполом, и рис. 32, 33 показывают хороший пример. Весьма вероятно, что создатель этих часов имел доступ к каким-то старым церковным часам — удивительной машине в те дни — и кропотливо скопировал их. Они бьют только часы, используя старый метод «счетного колеса» или «запорной пластины». Между ними и нашими современными часами появился тип, показывающий четверти часа на маленьком циферблате под часовым циферблатом. Без сомнения, в то время это был большой прогресс, и казалось, что время делят довольно мелко. Поскольку стрелка на четвертном циферблате совершала круг за час, следующий шаг был легким — просто разделить круг четвертей на шестьдесят минут. Старые ребята, которые мыслили часами, должно быть, сдались на этом этапе, поэтому секунды и доли секунд дались легко.

LOI

Fig. 35—Triple-Case Turkish Watch

LOI

Fig. 36—Double-Case Watch of Repoussé Work

Первые часы, около 1500 года, имели фолиот и шпиндельный спусковой механизм, и в некоторых ранних попытках управлять фолиотом использовалась свиная щетина в качестве пружины. Добавив кольцо вокруг концов фолиота и волосковую пружину доктора Гука около 1640 года, мы получаем шпиндельные часы наших дедов. Это балансовое колесо и волосковая пружина существуют и сегодня, но «анкерный» спусковой механизм занял место шпиндельного. Это модификация свободного спуска (рис. 29) путем добавления рычага к анкеру, и на этот рычаг воздействует балансир, отсюда и название «анкерные часы». Все это вы можете увидеть, открыв свои часы, поэтому подробное объяснение не требуется. На рис. 34 показаны двое турецких часов в тройном корпусе со шпиндельным спусковым механизмом, причем левые показаны частично открытыми на рис. 35. Часы с внутренним корпусом, включая стекло, показаны справа. Этот внутренний корпус укомплектован двумя петлями и имеет заводное отверстие сзади. Верхний корпус с «чеканной» работой надевается следующим, а затем третий, или внешний корпус, покрытый черепаховым панцирем, закрепленным серебряными заклепками, надевается поверх двух других. Когда все три корпуса открыты и лежат на столе, они выглядят как куча устричных раковин, но они легко собираются вместе, образуя величественные и солидные часы, показанные слева на рис. 34. Оливер Кромвель носил огромные часы в тройном корпусе такого рода, и бедные плебеи, которым было позволено осмотреть такой великолепный инструмент, были облагодетельствованы!

LOI

Fig. 37—Watches Showing Art Work

LOI

Fig. 38—Watch Showing Dutch Art Work

LOI

Fig. 39—Antique Watch Cock

LOI

Fig. 40—“Chinese” Watch

LOI

Fig. 41—Musical Watch, Repeating Hours and Quarters

LOI

Fig. 42—Syrian Dial

Наши мальчишеские часы стоимостью в один доллар показывают гораздо более точное время, чем этот тип часов. Сравнивая сирийский циферблат (рис. 42) с циферблатом на рис. 35, становится очевидно, что странные часовые цифры на обоих являются вариацией одних и тех же символов. Эти так называемые «турецкие часы» производились в Европе для восточной торговли. Первоклассные образцы этого типа в тройном корпусе становятся редкостью, но я нашел четыре, два из них в Константинополе. На рис. 36 показан стиль в двойном корпусе, называемый «парными корпусами», внешний корпус из тонкого серебра, фигуры и орнаменты выбиты и пробиты изнутри, что называется «репуссе». Прежде чем мы оставим старые часы, стоит отметить вопрос художественного оформления, ибо кажется, что в те дни орнаментация и точность хода варьировались обратно пропорционально — чем больше искусства, тем хуже часы. Полагаю, поскольку они не могли сделать хороший измеритель времени в то время, часовщик решил дать покупателю что-то большого размера и стиля за его деньги. На рис. 37 показаны четыре старых механизма, и нет сомнений в искусстве, поскольку работа чисто индивидуальная, без использования штампов или шаблонов. Изучая большое количество таких часов, я никогда не находил художественную работу на двух из них одинаковой. Обратите внимание на гротескные лица в них и на рис. 39, который является прекрасным примером прорезной гравированной работы. Рис. 38 — прекрасный пример прорезной работы с животными и цветами, вырезанными в рельефе. Рис. 40 — «китайские» часы, но сделанные в Европе для китайского рынка. На рис. 41 мы видим то, что осталось от четвертного репетира с музыкальным приспособлением. Каждый из 24 прямых гонгов, начиная с самого длинного, подходит немного ближе к центру большого колеса, поэтому для каждого гонга или ноты в колесе установлен круг штифтов, и там достаточно места для нескольких мелодий, которые владелец может запустить по своему желанию. Рис. 43 — современные часы с еврейскими часовыми цифрами. Рис. 44 — современные 24-часовые часы, используемые на некоторых железных дорогах и пароходных линиях. У меня довольно четкое воспоминание об одном событии, связанном с 24-часовой системой, так как я покинул Мессину между 18 и 19 часами в ночь землетрясения! Циферблаты и стрелки составляют важную часть предмета. Общий недостаток стрелок в том, что они слишком похожи; во многих случаях они одинаковы, за исключением того, что минутная стрелка немного длиннее часовой. Циферблат, показанный слева на рис. 24, был разработан мной для общественных часов и может быть прочитан в два раза дальше, чем обычный циферблат. Почему мы должны делать худшие циферблаты и стрелки для общественных часов в Соединенных Штатах — больше, чем я могу выяснить, ибо нет никакого оправдания, так как стрелки «лопатка и указатель» известны поколениям. Рис. 45 предлагается как правильно спроектированный циферблат для часов и домашних часов, имеющий плоские готические цифры умеренной высоты, оставляющие чистый центр в циферблате, и тяжелую часовую стрелку «лопатку», достигающую только внутренних краев цифр. Для общественных часов арабские цифры — худшие, ибо на расстоянии они выглядят как двенадцать отпечатков пальцев на циферблате; в то время как плоские римские остаются отчетливыми как двенадцать четких отметок.

Знаете ли вы, что вы читаете общественные часы не по цифрам, а по положению стрелок? Это было обнаружено давно. Лорд Гримторп имел часы с двенадцатью сплошными отметками на циферблате, а также упоминает одни в клубе «Атенеум», оба до 1860 года. Часы на Филадельфийской ратуше имеют циферблаты такого типа, как показано на правой стороне рис. 24. У них также хорошие стрелки, и их можно прочитать на большом расстоянии. Очень немногие люди, даже в Филадельфии, знают, что на их циферблатах нет часовых цифр. Более того, в башне нет часов, большие стрелки перемещаются каждую минуту давлением воздуха, которое регулируется главными часами, установленными в часовой комнате внизу, где стены толщиной 10 футов. Зайдите и посмотрите на эти часы, и вы обнаружите, что чиновники ратуши поддерживают доброе имя Филадельфии за вежливость. Как правило, мы не обращаем внимания на часовые цифры, даже на наших часах, как доказывает следующее. Когда вы достали свои часы, посмотрели время для себя и положили их обратно в карман, и когда друг спрашивает время, вы достаете их снова, чтобы узнать время для него! Почему? Потому что для себя вы не читали часы и минуты, а только получили ментальное впечатление от положения стрелок; поэтому мы читаем часы и минуты только тогда, когда нас просят объявить время.

Мы должны найти немного места для бьющих часов. Самые простые — один удар каждый час, просто чтобы привлечь внимание к часам. Бой часов, а также один удар в каждый получас, наряду с четвертным двойным ударом, называемым четвертями «тин-тон», слишком хорошо известны, чтобы нуждаться в описании. Следующая стадия после этого — «четвертной бой» с тремя или более музыкальными гонгами или колоколами. У одних из лучших бьющих часов, что у меня есть, три колесных передачи, три гири и четыре колокола. Они бьют час на большом колоколе, а через две минуты после часа бьют снова, чтобы дать вам еще один шанс посчитать правильно. В первую четверть они повторяют последний час, за которым следует музыкальный аккорд из трех колоколов, который мы назовем «один тройной удар»: во вторую четверть снова час и два тройных удара, а в третью четверть снова час и три тройных удара. Предположим, пример боя часов в четыре часа, вот что вы слышите, и ошибки быть не может. «Четыре» и через две минуты «четыре» — «четыре и одна четверть» — «четыре и две четверти» — «четыре и три четверти», и так же для всех других часов. Это определенно, ибо часы провозглашают час или час и столько-то минут после. Их можно установить в беззвучный режим, но это только останавливает их автоматический бой, и, независимо от того, установлены они так или нет, они будут повторять бой при вытягивании шнура. Вы просыпаетесь ночью и тянете шнур, и затем мягкими музыкальными тонами, почти как если бы часы говорили, вы слышите — «четыре и две четверти». Я считаю это идеальными бьющими часами. Это крупный механизм тонкой работы, сделанный в департаменте Юра, Франция. Когда часы или карманные часы только повторяют бой, я считаю старый «пятиминутный репетир» лучшим. Я использовал этот метод в часах, которые при вытягивании шнура бьют час на большом колоколе, и если это все, что они бьют, значит, прошло менее пяти минут. Если прошло более пяти минут, они следуют за часом одним ударом на маленьком колоколе каждые пять минут. Это дает время с точностью до пяти минут. Они полностью описаны и проиллюстрированы в журнале «Machinery», Нью-Йорк, за март 1905 года. Еще одни. Старые голландские часы, которые я отреставрировал, бьют час на большом колоколе; в первую четверть они бьют один удар на маленьком колоколе; в получас они бьют последний час снова на маленьком колоколе; в третью четверть они бьют один удар на большом колоколе. Но это, несмотря на свою большую изобретательность, дает точную информацию только в час и в получас.

LOI

Fig. 43—Hebrew Numerals Fig. 44—24-Hour Watch

Диковинным часам нет конца, поэтому я просто упомяну одни, изобретенные Уильямом Конгривом, англичанином, более ста лет назад, и часто появляющиеся с тех пор как нечто новое. Пластина длиной около 8 дюймов и шириной 4 дюйма имеет длинный зигзагообразный паз поперек. Эта пластина закреплена в центре, так что любой конец можно немного наклонить. Шарик, меньший, чем детская мраморная шарик, будет кататься взад-вперед по этой пластине, пока не достигнет нижнего конца, в точке которого он ударяет по защелке, и главная пружина часов наклоняет пластину в другую сторону, и шарик медленно возвращается назад, пока не ударит по диску на другом конце пластины и т. д. Каждый раз, когда пластина наклоняется, стрелки немного сдвигаются, точно так же, как в ремонтуарных часах, описанных ранее. Часы такого рода часто используются в обманных целях, и те, кто не знает механики, обманываются, полагая, что видят вечный двигатель. Степень, в которой современные машиностроители обязаны изобретениям древнего часовщика, я думаю, никогда не была оценена по достоинству.

LOI

Fig. 45—Domestic Dial by James Arthur

На своих ранних стадиях часы были почти единственной машиной, содержащей зубчатую передачу, и «часовой зуб» до сих пор необходим в наших деликатных машинах. Он полностью отличается от нашего стандартного зубчатого зуба, используемого в тяжелых машинах. Часовщики долгое время лидировали в обработке стали для инструментов, пружин и износостойких поверхностей. Они также проводили исследования трения, подшипников, масел и т. д. Любой, кто реставрирует старые часы для развлечения и удовольствия, будет поражен высококлассной механикой, проявленной в них — почти всегда неизвестными изобретателями. Вот пример: старый часовщик обнаружил, что когда он хотел просверлить отверстие в куске толстой проволоки, чтобы сделать из него короткую трубку, он мог получить отверстие по центру и прямое, только вращая деталь и удерживая сверло неподвижно. При этом методе сверло стремится следовать центральной линии вращения; и наши большие орудия, а также наши маленькие винтовки просверливаются именно так, чтобы получить каналы, которые будут стрелять прямо. Четвертая и последняя глава будет посвящена астрономическим движениям, на которых основан наш отсчет времени, нашим нынешним часовым поясам времени, и завершится предложениями по универсальной системе времени во всем мире.

ГЛАВА IV АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ФУНДАМЕНТ ВРЕМЕНИ

Астрономические движения, на которых основано наше время. — Причины выбора звездных суток в качестве основы для нашего 24-часового дня. — Год сезонов короче зодиакального года. — Прецессия равноденствий. — Вращение Земли — самое равномерное движение, известное нам. — Звезды времени и транзиты. — Местное время. — Линия перемены дат. — Стандартное время. — Начало и конец дня. — Предлагаемое универсальное время. — Циферблат часов для универсального времени и его применение в бизнесе. — Указано следующее большое улучшение в часах и карманных часах. — Автоматическая запись вращения Земли. — Год сезонов как единица для астрономов. — Общие выводы.

Тайна времени заключает все вещи в свои складки, и наше понимание ее бесконечных значений измеряется нашими ограничениями. Поскольку во Вселенной нет изолированных фактов, мы никогда не сможем дойти до конца нашего предмета; поэтому мы знаем только то, что способны усвоить. Рассматривая фундамент, на котором основано все наше измерение времени, мы попадаем на край того Элизийского поля науки — астрономии. Наука более поэтичная, чем поэзия — более очаровательная, чем оптимистичные фантазии юности. Та наука, которая оставляет наше воображение беспомощным; ибо ее факты более удивительны, чем наши самые крайние ментальные полеты. Наука необъятности и бесконечных расстояний, которые наши ничтожные цифры не могут выразить. «Звезды пели вместе от радости» почти можно было бы поместить в категорию фактов; в то время как музыку сфер теперь можно считать математической реальностью. Наш отсчет времени неизбежно связан с этими движениями, и мы должны выбрать одно, которое имеет периоды не слишком длинные. То есть никакое непрерывное движение не могло быть использовано, если бы оно не проходило мимо каких-то вех, которые мы могли бы наблюдать. Следовательно, наши часы не измеряют время в строгом смысле, а настроены на деление периодов, которые они не определяют. Мы постоянно исправляем их ошибки и никогда полностью не преуспеваем в том, чтобы заставить их идти точно по периодам времени, которые существуют полностью вне таких маленьких вещей, как люди и часы. Таким образом, часы лучше, если они приближаются или имеют регулярную связь с каким-то движением в природе. Звездные часы астронома идут по регулярному движению; но наши 24-часовые часы — нет, как мы увидим позже. Теперь рассмотрим год, или видимое движение Солнца по Зодиаку, от любой данной звезды вокруг до той же самой снова. Это слишком долго, чтобы делиться часами, так как мы не можем сделать часы, на которые можно было бы положиться хотя бы на год. Следующий более короткий период — это «луна». Это тоже немного слишком долго, нелегко наблюдается и требует всяческих исправлений. Наблюдения Луны в море настолько сложны и подвержены ошибкам, что моряки используют их только в крайнем случае. Если допустима некоторая свобода языка, я бы сказал, что у Луны плохая репутация во всех отношениях, во многом из-за ее долгой связи с суевериями, ложной теологией и языческими праздниками. Она не очистилась от этого даже по сей день! Древние, вероятно, были правы, когда называли неуравновешенных и неадекватных людей «лунатиками». Теперь мы подходим к дню и обнаруживаем, что он имеет примерно правильную практическую длину — но какой день? Поскольку их пять видов, мы должны быть в состоянии выбрать один достаточно хороший. Они таковы:—

1-е. Солнечные сутки, или время от полудня до полудня по Солнцу.

2-е. Воображаемое Солнце, движущееся равномерно по эклиптике.

3-е. Второе воображаемое Солнце, движущееся равномерно параллельно экватору в любое время года.

4-е. Один полный оборот Земли.

5-е. Один оборот Земли, измеренный от узла, или точки весеннего равноденствия.

Разница между 1-м и 2-м заключается в той части ошибки Солнца, которая обусловлена эллиптической орбитой Земли.

Другая часть ошибки Солнца — и притом большая — между 2-м и 3-м обусловлена наклоном эклиптики к экватору.

Полная ошибка между 1-м и 3-м представляет собой «уравнение времени», показанное для четных минут в первой главе под заголовком «Солнце на полуденной отметке 1909 года».

Проще говоря, для наших текущих целей 1-е — это солнечное время, а 3-е — наше 24-часовое часовое время.

Таким образом, эти 2-е сутки являются уточнением астрономов, позволяющим разделить две основные причины ошибки Солнца, и я думаю, нам следует обращаться с этим осторожно, иначе мой друг, профессор Тодд, может дать нам по рукам за самонадеянность.

Эти 5-е сутки — звездные сутки астрономов, они лежат в основе нашего времени, поэтому заслуживают некоторого внимания. Я ограничу термин «звездные сутки» только этими 5-ми сутками, чтобы избежать путаницы с 4-ми. Если вы продолжите плоскость экватора до звездной сферы, вы получите небесный экватор. Когда центр Солнца проходит через эту плоскость во время своего движения на север, весной, мы говорим: «Солнце пересекло линию». Это удаленная точка в зодиаке, которую можно определить для любого заданного года путем соотнесения с неподвижными звездами. Чтобы максимально избежать технических сложностей, мы назовем ее точкой весеннего равноденствия. Это, по сути, точка, определяющая обычный год, или год сезонов. Используя общепринятый язык, сезоны отмечаются четырьмя точками: весеннее равноденствие — самый длинный день; осеннее равноденствие — самый короткий день. Это было бы очень просто, если бы точки равноденствия оставались на одних и тех же местах в звездной сфере; но мы обнаруживаем, что они смещаются на запад каждый год на 50 угловых секунд по большому небесному кругу зодиака. Это называется прецессией равноденствий. Год измеряется от весеннего равноденствия до следующего весеннего равноденствия; но каждый год он оказывается на 50 угловых секунд меньше, чем полный оборот Земли вокруг Солнца. Поэтому, если бы мы измеряли наш год полным оборотом, мы бы смещали месяцы относительно сезонов до тех пор, пока жаркая погода не наступила бы в январе, а холодная — в июле примерно через 13 000 лет; или полный цикл смены сезонов вернулся бы к тому, что мы имеем сейчас, через 26 000 лет. Опуская дроби для наглядности, получаем:

(1) 360 degrees of Zodiac = 26,000 years

50 seconds of arc

(2) 1 day of time = 26,000 years

31⁄3 seconds

(3) 1 year of time = 26,000 years

201⁄3 minutes

(4) 31⁄3 seconds = 1⁄110 of a second

days in a year

all Approximate

In (1) we see that a “precession” of 50 seconds of arc will bring the Spring equinox around in 26,000 years.

В (2) мы видим, что, поскольку 50 угловых секунд представляют собой расстояние, которое Земля проходит при вращении за 3 1/3 секунды, разница в один день возникнет через 26 000 лет. То есть, поскольку часы, отрегулированные по звездам, или абсолютным оборотам Земли, будут отставать на 3 1/3 секунды в год, они отстанут на день через 26 000 лет по сравнению со звездными часами, отрегулированными по точке весеннего равноденствия.

В (3) мы видим, что, поскольку 50 угловых секунд Земля проходит при своем годовом обращении за 20 1/3 минуты, полный круг зодиака будет пройден за 26 000 лет.

В (4) мы видим, что, поскольку разница между годом сезонов и зодиакальным годом составляет 3 1/3 секунды вращения Земли, из этого следует, что если разделить это на количество дней в году, мы получим величину, на которую звездные сутки меньше 4-х, или абсолютного оборота Земли. То есть любой меридиан проходит точку весеннего равноденствия на 1/110 секунды раньше, чем время одного абсолютного оборота. Все эти четыре уравнения основаны на прецессии равноденствий и являются просто разными способами ее выражения. Абсолютно и окончательно наше время регулируется вращением Земли; но, как ни странно, мы не берем один оборот в качестве единицы. Как показано выше, мы берем оборот до подвижной точки, которая смещается на 1/110 секунды ежедневно. Но в конечном счете именно равномерное вращение управляет всем. Это единственное «надежное» движение, которое не было признано переменным, и его легче всего наблюдать. Когда мы помним, что Земля по своей массе близка к железному шару и что ее поверхностная скорость на экваторе составляет около 17 миль в минуту, легко составить представление о ее равномерном движении. Против этого, однако, можно поставить трение приливов, поднятие горных хребтов, а также добычу полезных ископаемых и строительство небоскребов — все это стремится замедлить его. Математики, работающие в эфирных областях астрономии, приводят нас к выводу, что оно должно постепенно замедляться и что оно замедляется; но эту величину можно считать исчезающе малой даже по сравнению с самыми незначительными погрешностями наших лучших часов; поэтому в течение бесчисленных поколений в прошлом — и в будущем — мы можем считать вращение Земли равномерным. Обнаружив теперь равномерное движение, которое легко наблюдать и которое имеет удобный период, почему бы не принять его в качестве нашей единицы времени? Ответ был частично дан выше в том факте, что мы вынуждены использовать год, измеренный от точки весеннего равноденствия, чтобы поддерживать наши сезоны в порядке; и поэтому, поскольку у нас должна быть какая-то точка, где звездные часы и часы среднего времени совпадают, мы берем ту же самую точку, и эта точка — весеннее равноденствие. Теперь у нас есть трое суток:

1-е. Звездные сутки, на 1/110 секунды меньше одного оборота Земли.

2nd. One rotation of the earth in 23 hours, 56 minutes and 4 seconds, nearly, of clock time.

3-е. Одни сутки по часам среднего времени, равные 24 часам, что было объяснено ранее.

Разве не примечательно, что наши 24-часовые сутки чисто искусственны и что в природе ничто им не соответствует? Наши реальные сутки из 24 часов — это теоретические сутки. Еще более примечательно, что эти теоретические сутки являются единицей, с помощью которой мы выражаем движения в Солнечной системе. Лунный месяц состоит из дней, часов, минут и секунд этих теоретических суток, так же как и движения планет. И еще более примечательно, что вращение Земли, которое само по себе является фундаментом, выражается в этом воображаемом времени! Это выглядит как усложнение в квадрате, однако наши 24-часовые сутки реальны, как сама реальность; и еще не нашелся человек, который мог бы сказать, является ли математическая концепция, подтвержденная в практической жизни, менее реальной, чем физический факт. Наши законные сутки практической жизни, следовательно, выводятся из суток, которые на долю секунды меньше одного оборота Земли. На практике, однако, небольшая разница между этим и оборотом часто игнорируется, поскольку, так как десятая доля секунды — это примерно предел точности наблюдений, очевидно, что для единичных наблюдений 1/110 секунды не имеет значения, но для целого года она имеет значение и составляет 3 1/3 секунды. Теперь о настройке наших часов. Хотя время, измеряемое по точке весеннего равноденствия, — это то, что мы должны найти, оно находится путем фиксации прохождений неподвижных звезд, поскольку связь звездного времени с равноденственным временем известна и занесена в таблицы. Помните, мы не можем зафиксировать прохождение точки равноденствия, потому что там нечего видеть, и это «ничто» движется! Но это можно наблюдать ежегодно, и астрономы могут сказать, где она находится, в любое время года, путем вычислений. Звезды, которые предпочтительны для наблюдения, называются «звездами времени» и выбираются как можно ближе к небесному экватору. Ось Земли имеет небольшое колебательное движение, называемое «нутацией», которое влияет на видимое движение звезд вблизи полюса; но это движение почти исчезает, когда они приближаются к экватору, потому что нутация придает плоскости экватора лишь небольшое движение типа «перекоса». Положения ряда «звезд времени» относительно точки равноденствия известны, они наблюдаются, и результаты наблюдений усредняются. Расстояние любой звезды времени от точки равноденствия во времени называется ее «прямым восхождением». Астрономы заявляют о точности до двадцатой доли секунды при тщательном проведении таких прохождений, но за длительный период достигается большая точность. На самом деле время, в которое любая данная звезда проходит меридиан, берется в практической жизни из астрономических таблиц в Морских альманахах. Эти таблицы являются результатом труда поколений математиков, постоянно подлежат исправлению и не могут быть упрощены. Помните, вращение Земли — единственное равномерное движение, все остальные подвержены вариациям и даже сложным вариациям. Эта тема — лучший пример широкого факта, что наука — это постоянная серия приближений; поэтому ничто не является точным, и ничто не является постоянным, кроме изменений. Но вы скажете, что математика — это точная наука. Да, но это логическая абстракция, и поэтому она является лишь универсальным растворителем в физической науке.

С нашей воображаемой, но реальной единицей времени в 24 часа мы теперь готовы рассмотреть «местное время». Учитывая вышеприведенное объяснение, мы можем использовать обычный язык и говорить о вращении Земли за 24 часа по часовому времени; и поскольку движение относительно, допустимо говорить о движении Солнца. В вопросе видимого движения Солнца мы вынуждены говорить о его «восходе», «закате» и т. д., потому что язык для выражения этого движения в терминах вращения Земли еще не придуман. По этим причинам мы предположим, что на рис. 47 Солнце движется согласно большой стрелке, а также что кольцо, наполовину черное и наполовину белое, дающее 24 часа, прикреплено к Солнцу жесткой планкой, как показано, и движется вокруг Земли вместе с ним. В таких иллюстрациях Солнце всегда должно быть пропорционально маленьким, но это скорее способствует ясности. Для простоты мы предположим, что иллюстрация представляет равноденствие, когда Солнце находится на небесном экваторе. Представьте, что ваш глаз находится в центре диска Солнца в точке А, и вы смотрите на меридиан Гринвича в 12 часов дня; тогда через час вы будете смотреть на 15° западнее в 12 часов дня; но это привело бы к 13 часам в Гринвиче. Продолжайте, пока не посмотрите на Нью-Йорк в 12 часов дня, тогда в Гринвиче будет 17 часов (опуская дроби для простоты) и т. д. Если вы сделаете простой рисунок, подобный рис. 47, и вырежете Землю отдельно, как раз вокруг внутренней части кольца, и воткнете булавку в Северный полюс в качестве центра, вы можете вращать Землю согласно маленькой стрелке и получить фактическое движение, но результат будет точно таким же, как если бы вы следовали большой стрелке. Таким образом, мы видим, что каждый момент 24 часов представлен в какой-то точке на Земле. То есть Земля имеет бесконечное множество местных времен; так что в любой момент 24 часов в каком-то месте на круге есть свое время. Предположим, мы установим 1410 часов на равных расстояниях на экваторе, тогда они будут находиться на расстоянии около 17 миль друг от друга и различаться на минуты. Теперь сделаем 86 400 часов, они будут находиться на расстоянии 1500 футов друг от друга и различаться на секунды. С 864 000 часов они будут находиться на расстоянии 150 футов друг от друга и различаться на десятые доли секунды. Бесполезно продолжать это, так как вы всегда можете представить больше часов в круге; тем самым устанавливая факт, что на Земле всегда существует бесконечное множество времен в бесконечном множестве мест. Здесь необходимо проявить немного терпения, так как я буду использовать это местное время и его несостоятельность позже в нашем разговоре. Строго говоря, местное время никогда не использовалось, потому что оно оказалось непрактичным в делах жизни. Это станет ясно, когда мы обратим внимание на единое время Лондона, которое является гринвичским временем; однако Британский музей отстает от Гринвича на 30 секунд, а другие места в Лондоне — еще больше. Это железнодорожное время для Великобритании; но оно на 20 минут спешит для запада Англии. Это привело к бесконечной путанице, и часто можно было увидеть часы с двумя минутными стрелками: одна — на местное, другая — на железнодорожное время. За этим смешанным методом последовало «стандартное время», с которым мы все довольно хорошо знакомы. Проще говоря, стандартное время состоит в едином времени для каждых 15° долготы, но это теоретически до крайности, и на практике к этому даже не приближаются. Первая зона начинается в Гринвиче, и, поскольку это близко к восточному краю Британских островов, их единое зональное время спешит почти во всех местах, особенно на западном побережье Ирландии. Когда мы прослеживаем эти зоны до Соединенных Штатов, мы обнаруживаем попытку сделать середину каждой зоны соответствующей местному времени, поэтому в точках скачка часов мы переходим от получасового отставания к получасовому опережению, или наоборот. Таким образом, мы видим, что в городах примерно в середине этих четырех зон Соединенных Штатов восход и закат солнца и их местные сутки правильны, но на восточных и западных краях они ошибаются в среднем на полчаса. В результате этого нарушения рабочих часов, зависящих от дневного света, многие места держат два комплекта часов, и возникает большая путаница. Даже это понятно; но это лишь малая часть проблем и сложностей, потому что часовые зоны на практике разделены не меридианами, а зигзагообразными линиями большой нерегулярности. Посмотрите на карту времени Соединенных Штатов, и вы увидите зоны, разделенные линиями дичайшей нерегулярности. Теперь спросите одного из самых ярких «научных парней», которых вы можете найти в одном из крупных железнодорожных офисов, чьи линии касаются или входят в Канаду и Мексику. Пожалуйста, не говорите мне, что он вам ответил! Путаница настолько велика, что никто не понимает ее полностью. Количество богатства, уничтоженного при печати расписаний и неспособности их объяснить, огромно. Количество человеческих жизней, уничтоженных преждевременной смертью в результате износа клеток мозга, слишком печально, чтобы о нем думать. И все это из-за попытки сделать невозможное; ибо местное время, даже если бы оно было сведено к часовым периодам, несовместимо с какой-либо континентальной системой времени, и дела могут только ухудшаться, пока попытка продолжается. На данный момент выбросьте эту систему зон из головы и давайте рассмотрим начало и конец суток, используя строго местное время.

LOI

Fig. 47—Local Time—Standard Time—Beginning and Ending of the Day

Гражданские, или законные, сутки заканчиваются в момент 24 часов, полночь, и начинаются следующие сутки. Время непрерывно, последний момент одних суток соприкасается с первым моментом следующих. Это верно для всех частей Земли; но нечто дополнительное к этому происходит на определенном меридиане, называемом «линией перемены дат». Обратитесь снова к рис. 47, который нарисован с 24 меридианами, представляющими часы. Поскольку мы берем Гринвич за наше время, меридианы пронумерованы от 0°, на котором стоит обсерватория Гринвича. Когда вы посещаете Гринвич, вы можете получить удовольствие, поставив ногу на «первый меридиан», так как он четко вырезан на тротуаре. Градусы долготы пронумерованы к востоку и западу, встречаясь прямо напротив на 180°, что является «линией перемены дат». Наши сутки начинаются на этой линии, что касается дат; но местные сутки начинаются везде в полночь. Давайте начнем обход вокруг света от линии перемены дат, двигаясь на запад. Когда мы прибываем на 90°, мы прошли четверть пути, и Солнцу требуется на 6 часов больше, чтобы достичь нас. На 0° (Гринвич) мы прошли половину пути и на 12 часов опережаем движение Солнца. На 90° западной долготы — три четверти, или 18 часов, и когда мы возвращаемся на 180°, мы добавили к продолжительности всех суток нашего путешествия достаточно, чтобы составить одни сутки; следовательно, наша дата должна быть на один день позади. Попробуйте этот пример, чтобы изменить формулировку: давайте начнем с острова B, чуть западнее линии перемены дат. У этих островитян свои 24-часовые сутки, начинающиеся в полночь, как и во всех других местах. По мере нашего движения на запад наши сутки начинаются все позже и позже по сравнению с их сутками, как показано выше. Предположим, мы прибываем к восточному краю линии 180° в субботу в 12 часов, но прежде чем мы пересечем ее, мы кричим островитянам: «Какой сегодня день?» Мы получим ответ: «Воскресенье»; потому что все наши сутки были длиннее, в сумме составив одни сутки за кругосветное путешествие. Так что если мы переступим линию в 12 часов субботы, престо, это 12 часов воскресенья. Это выглядит как выбрасывание 24 часов, но это не так, поскольку мы прожили точно такое же количество часов и секунд, как островитяне. В этом предположении у нас есть все даты, однако мы перепрыгнули через половину субботы и половину воскресенья, что равно одним суткам. На практике это был бы не тот метод, ибо если бы корабль должен был зайти на остров, капитан изменил бы дату в пятницу вечером и выбросил бы субботу целиком, и прибыл бы в их воскресенье; так что его журнал за ту неделю содержал бы только 6 дней. Нет необходимости проходить тот же путь для кругосветного путешествия на восток, но если вы это сделаете, вы обнаружите, что сокращаете свои сутки и по прибытии на линию перемены дат у вас будет на один день больше; так что в этом случае вы удвоите дату и в той неделе будет 8 дней. В обоих случаях это вызвано сложением вашего движения с движением Солнца; двигаясь с ним на запад, вы удлиняете свои сутки, или на восток, встречая его, вы сокращаете их. Рис. 47 показывает полдень в Гринвиче, скажем, в понедельник, и в этот момент понедельник существует только от 0 до 24 часов на Земле; но в следующий момент вторник начинается на 180° B. Через час на 15° западной долготы полдень понедельника, а на 165° восточной долготы — полночь; так что вторнику один час, и осталось 23 часа понедельника. Понедельник неуклонно убывает до 0, а вторник неуклонно растет до 24 часов; так что, за исключением момента гринвичского полудня, на Земле всегда есть двое суток одновременно. Если бы мы сказали, что на Земле всегда есть двое суток одновременно, нам нельзя было бы возразить; поскольку нет мыслимого времени между понедельником и вторником; это мгновенное изменение. Поскольку мы не можем представить отсутствие времени, утверждение, что на Земле в полдень в Гринвиче только одни сутки, строго говоря, недопустимо. Поскольку на Земле всегда есть двое суток одновременно, давайте предположим, что это 31 декабря и 1 января; тогда у нас на Земле одновременно два года в течение 24 часов. Девять лет назад у нас одновременно были 19-й и 20-й века на Земле и т. д. В качестве умственного упражнения вы можете довести это до любой степени. Предположим, на меридиане 180° была построена непроходимая морская стена, тогда на Земле было бы двое суток, точно как объяснено выше; но практически линии перемены дат не было бы, так как, плывя на запад к этой стене, мы бы «удлиняли наши сутки», а затем сокращали их на ту же величину, огибая восток к другой стороне стены, но никогда не перепрыгивали бы и не удваивали бы дату. Это объяснение основано, как и должно быть, на равномерном местном времени и является самым простым, которое я могу дать. Линия перемены дат фундаментально проста, но ее трудно объяснить. Когда она усложняется стандартным временем — или системой скачущих часов — а также тем фактом, что некоторые острова отсчитывают свои даты не с той стороны линии для своих долгот, возникают научные парадоксы, такие как наличие трех дат на Земле одновременно и т. д.; но поскольку эти вещи не представляют большей ценности, чем трата времени на решение китайских головоломок, они опущены. Корабли меняют дату в ближайшую к линии перемены дат ночь; но если они должны зайти в какой-то островной порт в Тихом океане, они могут изменить ее раньше или позже, чтобы соответствовать его дате. Вот немного ирландского остроумия по поводу линии перемены дат, напечатанного впервые: я рассказывал своему яркому другу о том, как ложился спать в субботу вечером и вставал на завтрак в понедельник утром. «О, — сказал он, — я знал джентльменов, которые делали не хуже того, не покидая Нью-Йорка!»

Поскольку то, что последует далее, относится к растущим трудностям местного времени и предлагаемому методу их преодоления, давайте подведем итоги:

1-е. Местное время никогда не соблюдалось, и трудности его использования возрастали по мере развития человека, достигнув апогея абсурдности с появлением железной дороги; поэтому оно сломалось и стало непрактичным.

2-е. Чтобы превратить нерегулярный беспорядок местного времени в упорядоченную путаницу, «стандартное время» — скачки по часам — немного помогло, но только потому, что мы можем сказать, насколько оно неверно в любом данном месте. Это его единственное преимущество перед первым методом, где у нас не было средств узнать, чего ожидать при входе на любую новую территорию. То есть мы улучшили ситуацию, отбросив местное время на величину часа.

Мое предложение состоит в том, чтобы полностью отбросить местное время и установить одно неизменное универсальное время. Гринвичское время, будучи наиболее используемым сейчас, а меридианы пронумерованы от него, может быть принято в предпочтение любому другому. Еще одна причина заключается в том, что самые важные хронометры в современной жизни — корабельные хронометры — установлены по гринвичскому времени. Универсальное время — никакого местного времени — только местные день и ночь. Наша 24-часовая система в порядке, поэтому не нарушайте ее, так как она избавляет от A.M. и P.M. и делает сутки нашей единицей времени. Наше железнодорожное время сейчас отбрасывает местное время на величину одного часа; но я предлагаю отбросить его полностью и никогда не менять стрелки часов с гринвичского времени. Хронометры делают это сейчас, так что давайте вести все дела по этому времени.

Теперь обратитесь к рис. 46, на котором Гринвич взят за универсальное время. Кольцо, наполовину белое и наполовину черное, указывает средние день и ночь и является отдельным кольцом на циферблате, которое можно установить так, чтобы «полдень» был на меридиане места, как показано для четырех мест на иллюстрации. Это один и тот же циферблат во всех четырех случаях, установленный на местные день и ночь. Строго говоря, концепция местного времени отброшена, а местные день и ночь оставлены для регулирования рабочего времени и времени сна. Все дела имели бы одно и то же время. Путешествуя на восток, у нас не было бы коротких часов; или на запад — длинных часов. Все часы и часы показывали бы то же время, что и корабельные хронометры сейчас. Единственным изменением были бы названия часов для частей местных суток. В этом-то и заключается трудность, ибо мы так привыкли ассоциировать определенное число, например семь, с утром и временем завтрака. Предположим, время завтрака в Лондоне — 7 часов, тогда согласно местным суткам это было бы 12 часов времени завтрака в Нью-Йорке; но в обоих случаях это было бы одно и то же время относительно местного дневного света. Пусть будет четко понято, что наша ассоциация 12 часов с полднем не является необходимой. Японцы называли это «лошадью» и «девятью» — древние римляне, авторы Нового Завета и турки называли это «шестым часом» — астрономы сейчас называют это 24 часами, а китайцы представляют это несколькими иероглифами; но во всех случаях это просто середина дня в любом месте. Согласно предложенному универсальному времени утро, полдень и вечер были бы — в любом данном месте — одними и теми же часами. Не было бы необходимости устанавливать законный полдень с точностью до меридиана, потому что это регулировало бы только труд, приемы пищи и т. д. и не затрагивало бы универсальное время. Это важная часть предложения, и ее стоит немного развить. Секции в производственных районах могли бы сделать свои рабочие часы соответствующими по желанию, и никакой путаницы не возникло бы. То есть местные рабочие часы для удобства, но по одному и тому же универсальному времени. Заметьте, как идеально это работало бы в путешествиях: вы прибываете в Чикаго с изнеженного востока, и ваши часы все время соответствуют железнодорожным часам. Когда вы покидаете станцию, вы смотрите на часы и видите, что полдень в Чикаго — 17.30, поэтому вы устанавливаете кольцо дня и ночи ваших часов так, чтобы оно соответствовало такому же кольцу на часах, но без нарушения стрелок. Когда вы регистрируетесь в отеле, вы спрашиваете: «обед?» и получаете ответ: «24.30» — затем завтрак, 12.30. Эти вопросы необходимы сейчас, поэтому я не добавляю здесь сложности. Когда вы прибываете в незнакомый город, вы должны спрашивать о еде, рабочих часах, часах работы театра, часах «открытия дверей» и т. д., так что все это остается прежним. Давайте выразим дело убедительно: пока мы считаем сутки, или даты, что-то должно меняться с востока на запад; я предлагаю установление часов для бизнеса и сна, чтобы соответствовать каждой местности, но неизменное время. Избавьтесь от идеи, что определенное число, например 7 часов, представляет возраст суток во всех местах. Посмотрите, как это стерло бы глупое предложение «сэкономить дневной свет» путем перевода часов назад и вперед. Предположим, рабочие начинали в 12.30 в Нью-Йорке; для длинных летних дней сделайте 11.30, но никаких изменений в универсальном времени. Поскольку это единственное отличие от нашей нынешней системы времени, держите центральную концепцию твердо: универсальное время — местные день и ночь.

LOI

Fig. 46—Universal Time Dial Set for Four Places

Предположим, Чикаго решил, что «рано ложиться и рано вставать» желательно; тогда он мог бы установить свой законный полдень как 17.30, что было бы примерно на 20 минут раньше для его меридиана. Вы могли бы вести дела с Чикаго всю жизнь и не узнать об этом, если бы не посмотрели меридиан Чикаго и не обнаружили, что это 17.50 часов. Ни одной из железных дорог или пароходных линий города не нужно было бы знать об этом, кроме как из научного любопытства, ибо расписания были бы напечатаны по универсальному времени. Для найма рабочей силы, получения и доставки товаров и т. д. им нужно было бы знать только рабочие часы Чикаго. Чтобы выразить дело другими словами: Чикаго нужно было бы только решить, какая часть универсальных 24 часов лучше всего подходит для его дня, а какая — для его ночи, и если бы он решил, как предполагалось выше, немного сдвинуть свой рабочий день вперед, чтобы дать немного дневного света после работы, ничто не было бы нарушено, и только научные круги когда-либо узнали бы об этом. Конечно, «экономьте дневной свет», но не делайте дурака из часов! Показав большую свободу, которую местности могли бы взять, не затрагивая работу системы, те же замечания применимы к ультранаучным местностям. Город мог бы установить свой полдень с точностью до мгновения; так что возможно — даже если немного невероятно — что блестящие и научные олдермены Нью-Йорка могли бы назначить комиссию с соответствующими сопровождающими и носильщиками инструментов, чтобы определить долготу города до N-ной доли секунды и сказать нам, где мы «находимся». Слава этого достижения — и особенно его общая стоимость — была бы полностью нашей, а нетленное время осталось бы нетронутым! Таким образом, мы видим, что большая местная свобода и большая точность одинаково возможны. При нашей нынешней системе точность местного времени непрактична и никогда даже не пыталась быть достигнутой, и это путаница в квадрате, с тех пор как мы добавили железнодорожные часовые скачки. Почему мы нянчили эту путаницу, пока она не стала почти невыносимой? Потому что человек всегда был рабом ментальных ассоциаций и привычек. Первобытный человек делил местные сутки на части и давал им названия, и это ментальное отношение прилипает к нам после того, как оно отслужило свой срок. Преимущества универсального времени вряд ли можно перечислить, однако мы можем получить их все, отбросив нашу детскую ассоциацию 7 часов со временем завтрака! Другой пример: вы навещаете друга на несколько дней и, ложась спать в первую ночь, спрашиваете: «какой у вас час завтрака?» — «8 часов». Вы должны задать этот вопрос и запомнить ответ. Теперь скажите мне, какая разница была бы, если бы ответ был 13 часов? Никакой, если только, возможно, вы не любите тринадцать! Вы спрашиваете, как насчет кораблей? Корабли сейчас несут универсальное время и меняют часы на палубе только для того, чтобы порадовать простодушных пассажиров. Как насчет линии перемены дат? Никаких изменений, пока мы используем даты, что означает нумерацию местных суток. Бесполезно множить примеры; все трудности исчезают, как по волшебству, в тот момент, когда мы можем освободить наши умы от местного времени и ассоциации одного и того же часа с одной и той же частью суток во всех местах. Большой интерес, проявляемый в настоящее время к попыткам достичь Северного полюса, требует некоторого рассмотрения универсального времени на крайнем севере. Начиная с экватора, легко увидеть, что кольцо дня и ночи, рис. 46, представляло бы дни и ночи по 12 часов во все сезоны. Однако по мере продвижения на север это кольцо представляет средние день и ночь. Когда мы достигаем Полярного круга, продолжая движение на север, ежедневный восход и закат солнца постепенно прекращаются, пока мы не достигаем великого однолетнего дня на полюсе, состоящего из шести месяцев тьмы и шести месяцев света. Давайте теперь предположим, что здесь основана астрономическая обсерватория и великий экваториал помещен точно на полюсе. В этой точке местное время, день и ночь, и линия перемены дат почти перестают иметь смысл. Именно по этой причине универсальное время было бы единственным практическим методом; поэтому оно более чем выдерживает испытание быть перенесенным в крайность. Универсальное время регулировало бы работу и сон здесь так же, как и во всех других местах. Строго местное время в этой обсерватории было бы абсурдом, потому что, обходя телескоп (полюс), вы были бы во всех моментах 24 часов в течение пяти секунд! На полюсе сутки начинались бы в тот же момент, что и в каком-то предполагаемом месте, и кольцо дня и ночи представляло бы работу и сон, как в том месте. Предположим, эта обсерватория находится в телеграфной связи с Нью-Йорком, тогда для персонала было бы лучше установить свои день и ночь по Нью-Йорку, чтобы соответствовать его рабочим часам. Много любопытных предположений можно было бы сделать об этой полярной обсерватории с ее «великой ночью» и столь же «великим днем». Очевидно, что для ведения счета она была бы вынуждена отмечать даты и 24-часовые сутки, чтобы оставаться на связи с нами; поэтому она была бы вынуждена принять местные сутки какого-то места, подобного Нью-Йорку. Этот выбор был бы свободным, потому что полярная обсерватория стояла бы на всех меридианах Земли одновременно.

Теперь мы в состоянии рассмотреть следующее возможное — и даже вероятное — улучшение наших часов. Чтобы минимизировать следующий шаг, было бы неплохо посмотреть, что мы можем сделать сейчас. Часы часто регулируются электрическими импульсами по проводам. Электрики сообщают мне, что они могут делать это по беспроводной связи; но из-за быстрого затухания импульсов это нельзя сделать коммерчески на больших расстояниях. В истории изобретений первым шагом было сделать что-то, а затем найти способ сделать это достаточно дешево для общего использования. Насколько мне известно, часы в кармане владельца еще не регулировались по беспроводной связи; но я готов рискнуть утверждением, что редактор Popular Mechanics может назвать не одного электрика, который может это сделать. Часы для приема этих импульсов могли бы быть больше наших нынешних часов, но они не остались бы больше и в конечном итоге стали бы намного меньше. Вы знаете, что произошло со времен больших «луковиц», описанных в третьей главе. Рис. 34; так что возьмите свои электрические часы и сделайте их меньше на досуге. Мы сделали коммерчески практичными многие вещи, которые выглядели более революционно, чем эта. Теперь выбросьте главную пружину, колеса, шестерни и т. д. наших часов и сведите машинную часть к немногим большему, чем циферблат и стрелки, и осуществляйте привод по беспроводной связи, скажем, каждую минуту. Я чувствую уверенность, что сдерживаю научное воображение, говоря, что среди нас живет человек, который может это сделать. Повторяю, что мы сейчас обладаем элементарными знаниями, которые, если их собрать и применить, создали бы такие часы.

Теперь у меня есть большой вопрос — центральная нота допроса в этом маленьком научном разговоре с вами: живет ли человек, который может заставить Землю автоматически записывать свое вращение? Не пугайтесь, ибо я готов сделать предположение относительно этой возможности. Прямая механическая запись вращения Земли кажется безнадежной, но давайте посмотрим, что можно сделать. Вы знаете, что некоторые из неподвижных звезд имеют отчетливый спектр. Не является неразумным предположение, что можно было бы создать инструмент для записи прохождения такой звезды через меридиан. Ах, но вы скажете, в этом нет механической силы. Не спешите, ибо мы давно знакомы с тем фактом, что вещи, которые, по-видимому, не имеют силы, могут быть заставлены освободить что-то, что проявляет механическую силу. Мы могли бы сейчас запустить или остановить величайший паровой двигатель лучом солнечного света, и когда-нибудь мы могли бы сделать столько же с недавно открытым давлением света. То есть мы можем сейчас освобождать величайшие силы самыми ничтожными, по ступеням; маленькая сила освобождает одну большую, чем она сама, а та — другую, еще большую. Хороший пример — остановка электрического поезда на расстоянии по беспроводной связи. Стандартные часы в Филадельфии, о которых упоминалось ранее, являются деликатным инструментом, и их самая деликатная часть, имеющая наименьшую силу, перемещает маленький клапан каждую минуту и несколькими ступенями освобождает давление воздуха, на 200 футов выше в башне, чтобы переместить четыре комплекта больших стрелок. Я не выхожу за рамки рекорда, когда говорю, что невидимые актинические лучи могут быть использованы для освобождения великой силы; поэтому что неразумного в предположении, что смещение натриевой линии в спектре звезды может быть заставлено записывать вращение Земли? Поэтому я говорю электрику — оптику — фотографу — химику и механику: соберитесь вместе и создайте эти часы. Позвольте мне, с условной и намеренной скромностью, назвать новый хронометр Chroncosmic. Для карманного использования это были бы Cosmic watch. В первой главе я отвел до 2000 года на создание этих часов, но вполне вероятно, что нам не придется ждать так долго.

Изложив мое предложение об универсальном времени настолько полно, насколько позволяет место, и дав мое предположение о грядущих космических часах, давайте в этом заключительном абзаце предадимся небольшому умственному упражнению. Предположим, мы скопируем старого лектора по астрономии и «позволим нашим умам проникнуть в пространство». Благословенна его память, он был делателем добра. Как впечатляюще, когда он неоднократно ронял свою деревянную указку, и вот! Она всегда двигалась прямо к полу; тем самым триумфально оправдывая всемирное тяготение!!!

Мы можем думать о системе времени, которая отбросила бы месяцы, недели и дни. В чем смысл финансового альманаха, в котором дни пронумерованы от 1 до 365 или 366? Просто шаг в правильном направлении, прочь от месяцев и недель, чтобы расстояние между любыми двумя датами можно было увидеть с первого взгляда. Нам действительно было бы лучше без месяцев и недель. Теперь давайте рассмотрим год сезонов как единицу — давно предложенную астрономами — и разделим его на 3000 хронов. Часы, отрегулированные по прохождениям звезд, как сейчас, делили бы это десятично, причем четвертый знак был бы достаточно близок, чтобы сделать новые маятники удобной длины. Это отбросило бы месяцы, недели и дни, местное время и линию перемены дат. Каждый из этих хронов представлял бы одно и то же время в году, постоянно. Например, 464.6731 отмечал бы с точностью до диксмиллимехрона (чуть больше одной секунды) точку, достигнутую в году; в то время как дата этого не делает, как я показал в первой главе. Но вы все еще возражаете, что это большое количество цифр для использования при фиксации точки в году. Давайте посмотрим, что нужно, чтобы зафиксировать точку в году сейчас: 24 августа, 11-16-32 вечера, стандартное время Нью-Йорка. Довольно длинная история, но она не фиксирует точку года даже тогда; ибо потребовалась бы помощь астронома, чтобы зафиксировать такую точку в любом данном году, скажем 1909. Но 464.6731 было бы вечно правильным в абсолютном времени сезонов и имеет только одно значение, без каких-либо оговорок для любого года вообще. Я считаю, что астрономы должны использовать метод, подобный этому. Ах, но есть трудность в применении этого к делам повседневной жизни, которая выглядит непреодолимой. Это вызвано тем фактом, что сутки и год несоизмеримы. Один из них не может быть точно выражен в терминах другого. Они как диагональ и сторона квадрата. Сутки сейчас являются единицей, и поэтому год имеет бесконечную дробь; наоборот, если мы сделаем год единицей, то сутки станут бесконечной дробью. Это приводит нас лицом к лицу с местными сутками, которые мы проигнорировали в нашей научной единице года. Мы должны регулировать наши труды в этом мире по дню и ночи, и с единицей года хроны не имели бы фиксированной связи с днем и ночью, даже на двое суток подряд. Так что единицу года и абсолютное время нужно оставить астрономам; но единицу суток и равномерные мировые сутки универсального времени, как объяснено в связи с рис. 46, я предлагаю как практическую систему.

Я убежден, что все попытки измерить год и сутки одной и той же «линейкой времени» должны потерпеть неудачу и оставить нас в нашей нынешней путанице. Поэтому разделите их раз и навсегда. Сведенное к самым простым терминам, мое окончательное предложение:

1-е. Равноденственная единица года для астрономов, разделенная несколько иначе, чем предложено, но без попыток сделать деления даже приблизительно равными суткам и часам. Это зафиксировало бы все астрономические события абсолютно. Изменение продолжительности года не нарушило бы эту систему, поскольку сам год был бы единицей. При переводе этого астрономического, или временного, года в часовое время не добавилось бы никаких трудностей по сравнению с нашим нынешним переводом звездного времени в часовое. Имейте дело с единицей года и единицей суток отдельно и преобразуйте их взаимно, когда это необходимо.

2-е. Универсальные сутки среднего времени из 24 часов, как сейчас соблюдаются в Гринвиче, при этом все человеческие дела регулируются этим временем. Даты и линия перемены дат, а также високосные годы сохраняются, как сейчас.

3-е. Гиревые и пружинные часы и часы должны быть заменены космическими часами, регулируемыми беспроводными импульсами от центральных станций времени, причем все импульсы дают одно и то же неизменное время для всех мест.

4-е. Автоматическая запись вращений Земли для определения этого времени.

Чтобы избежать любой возможности недопонимания, я бы посоветовал никогда не считать единицу, пока она не завершена. Мы делаем это правильно с нашими часами, так как понимаем, что 24 часа — это то же самое, что 0 часов. Но мы не выполняем это логически, ибо говорим 24.30. Как это может быть, если нет ничего больше 24 часов? Это должно быть просто 30 минут, или 0 часов 30 минут. Как может быть какой-то час, когда новым суткам всего 30 минут? Это поднимает ожесточенную полемику, возникшую несколько лет назад, о том, был ли какой-либо «первый год». Одна сторона настаивала, что пока один год не завершен, могут быть только месяцы и дни. Другая сторона утверждала, что «первый год» начался с 0 и что месяц и дата показывали, сколько его прошло. Проверьте себя: это 1909 год, из которого прошло только 8 месяцев; или это 1909 год и еще 8 месяцев? Что касается столетий, то, по-видимому, нет разногласий в том, что 1900 год завершен и что мы находимся в 20-м веке. Но можете ли вы сказать, находимся ли мы 8 лет и 8 месяцев в 20-м веке или 9 лет и 8 месяцев? Логически это должно быть 1909 лет полных и 8 месяцев следующего года, которые мы не должны считать, пока они не завершены. Возьмите плотницкую линейку, мы говорим 1/4 дюйма, 1/2 дюйма, 3/4 дюйма, но не считаем дюйм, пока не завершим его. Когда цитируются древние — «около середины третьего часа» — ошибки нет, потому что это означает 2 1/2 часа после восхода солнца. Если бы мы сказали 1909-й год, это тоже было бы определенно и означало бы некоторое расстояние в этом году. Популярный язык утверждает, что Гринвич находится на «первом меридиане»; строго говоря, он находится на нулевом меридиане, или 0°. Эти вопросы в значительной степени академические, и я не рассматриваю их как серьезные темы для обсуждения; но они хорошие генераторы мыслей. Прощаясь с вами на данный момент, можно было бы заявить, что эта разговорная статья о времени задумывалась как читабельная и несколько поучительная; но особенно как указание на бесконечность предмета, чтобы поощрить мышление и исследование.

TRANSCRIBER'S NOTE:

Оригинальное написание и грамматика в основном сохранены. Однако на странице 31 «clepsydral» было изменено на «clepsydra».

Рисунки были перемещены изнутри абзацев между абзацами. Кроме того, некоторые рисунки изначально были вне числовой последовательности; теперь они в последовательности (все, кроме рис. 46, который должен быть последней иллюстрацией).

Транскрибатор создал изображение обложки и настоящим помещает его в общественное достояние.