Только это будут очень неточные часы. Хоть скорость вращения отдельных шестерен и связана жестко между собой, и часовая шестерня будет вращаться в двенадцать раз медленнее минутной, а секундная шестерня в шестьдесят раз быстрее минутной, нет никакой гарантии в том, что часовая шестерня, а следовательно, и все прочие, повернется за положенное ей время — ровно один час. Стоит измениться весу гири, увеличиться трению в осях шестерен, и сейчас же изменится скорость вращения шестерен. И ничего удивительного в этом нет. Так и должно быть. Но можно ли сделать так, чтобы часы все-таки шли точно?
Есть два пути. Один путь — сложный, громоздкий и ненадежный. Можно поместить механизм в термобаростат, где очень точно поддерживается температура, давление, влажность. Постараться уменьшить до предела трение в осях шестерен, использовать для осей и шестерен особо износоустойчивые материалы. Поместить все это сооружение в глубокий подвал, куда не достигают никакие сотрясения почвы. И тогда, может быть, часы год два будут ходить с точностью, вряд ли лучшей точности обычных наручных часов.
Есть и второй путь. По такому пути всегда стремится идти техника. Начинается он с одного неизменного вопроса: можно ли что-либо сделать или придумать так, чтобы и при обычных условиях и обычных материалах устройство работало как требуется? Оказывается, можно. И не нужно помещать механизм часов в какие-то необыкновенные условия, не нужно как-то особенно точно делать детали. Достаточно только одну часть часов сделать точной. Но такую, о которой мы упомянули только вскользь. Эта часть — стабилизирующий элемент. Элемент, который позволяет всегда и при всех обстоятельствах сохранять скорость хода часов. Первым таким элементом, который сумели открыть и применить, был маятник.
Механизм башенных часов Новгородского кремля.
Его применение в часах объясняется одним очень важным свойством. Дело в том, что при небольшом размахе колебания период колебания маятника, то есть время, в течение которого маятник успевает откачнуться из одного крайнего положения в другое и вернуться обратно, зависит только от длины маятника.
От знания свойств маятника до мысли применить его в часах и особенно до открытия способа использования маятника в часах — дистанция огромного размера. Но все-таки люди преодолели ее и нашли способ заставить маятник, качания которого всегда отмеряют точно одинаковые промежутки времени, поворачивать одну из шестерен часов. А так как шестерня эта связана со всеми остальными, то скорость вращения всех шестерен будет неизменной: шестеренка, поворачиваемая маятником, заставит остальные вращаться как положено.
Маятник и спусковое колесо.
Оказывается, ввести маятник в часы с гирями и шестернями не так уж сложно, по крайней мере для тех, кто, как мы с вами, изучает часы через триста лет после их изобретения! Первым же это сделал X. Гюйгенс в 1657 году.
В часах такого типа, о котором вы сейчас читали, потребовалось изменить очень немного. Подвесили маятник и на конце его, противоположном грузу, укрепили штырек.
Этот штырек, его кончик, поместили между зубцами спускового колесика, связанного с остальными шестернями. Форма зубцов колесика и форма кончика штырька выбраны были такими, что при отклонении маятника, скажем вправо, штырек не мешал проворачиваться спусковому колесику, и оно успевало провернуться ровно на один зубец, пока маятник был отклонен вправо. Но повернуться на два зубчика сразу колесику не давал штырек. Когда маятник отклонялся в крайнее левое положение, к штырьку успевал подойти следующий зубец спускового колесика. Он упирался в штырек маятника и давил на него, толкал маятник обратно. Этим восполнялась та часть энергии, запасенная маятником, которая потратилась за время предыдущего колебания. Маятник снова отклонялся вправо под воздействием силы тяжести и толчка спускового колесика и снова пропускал еще один зубец.
Так как период колебания маятника постоянен и так как энергия, расходуемая маятником, восполняется спусковым колесиком, то маятник качается непрерывно и зубчики спускового колесика поворачиваются через строго одинаковые промежутки времени. Теперь уж получилось, что вся точность хода определяется постоянством колебаний маятника. Оно же без особого труда может быть сделано очень точным.
Но откуда берет силу для того, чтобы толкать маятник, спусковое колесо? Более того, каждые уважающие себя башенные часы отзванивают время, разыгрывают музыкальные пьесы, а иногда дают и представления, например с кукушкой. Сила опять та же — сила земного тяготения, вес гирь. Пока гири подтянуты, часы идут.
Но не только часы изобрели во времена феодализма. Было сделано много других очень важных изобретений и открытий, особенно начиная с эпохи Возрождения. Именно в эту эпоху были заложены основы современной науки, которая, в свою очередь, определила состояние современной техники.
Появились компас и линза. И вы, конечно, представляете, какую роль сыграли они начиная с эпохи великих морских путешествий.
Древние компасы — китайский (вверху) и русский (внизу).
Современный морской компас.
Верную службу сослужили морякам и барометр и термометр. Они позволили впервые научно предсказывать погоду. Линза оказалась матерью не только очков и подзорной трубы, но и телескопа и микроскопа.
Казалось бы, ни термометр, ни часы, ни подзорная труба сами по себе не могли влиять на то, как человек трудится и живет. Они ведь не являются инструментами, которыми можно что-то изготовить. Да, в начале своего существования эти приборы не повлияли прямо на способ производства товаров, потому что производство продолжало оставаться ручным. В таком производстве не ощущалось необходимости в помощи приборов. Глаз, осязание, уши человека, дополненные опытом и простейшими измерительными приборами: линейкой, циркулем, отвесом, вполне справлялись с возникавшими задачами. Только море-плавание не могло уже обходиться без их помощи.
Подзорная труба.
Старинный чашечный барометр.
И еще одна область человеческой деятельности сразу заинтересовалась этими изобретениями. По существу, она и породила их. Это — наука. Усилив свое зрение с помощью телескопа и микроскопа, ученые необычайно расширили свои знания.
Вот что пишет о первых плодах изобретения телескопа профессор Бернал:
«Едва новость о телескопе дошла до профессора физики к военно-инженерного дела в Падуе Галилео Галилея (1564–1642 гг.), как он решил сделать себе такой же прибор, чтобы направить его на небо.
Галилео уже в то время был убежденным последователем Коперника, причем он одновременно глубоко интересовался движениями маятника и связанной с этим проблемой свободного падения тел. За несколько первых ночей наблюдения неба он увидел достаточно для того, чтобы разгромить всю аристотелевскую картину (которая существовала неопроверженной с трехсотых годов до нашей эры) этой безмолвной стихии. Ибо Луна оказалась не совершенной сферой, а покрытой морями и горами; планета Венера, так же как и Луна, имела фазы, в то время как планета Сатурн казалась разделенной на три планеты. И, что важнее всего, Галилей заметил, что вокруг Юпитера вращаются три звезды или луны — миниатюрная модель системы Коперника, которую каждый смотрящий в телескоп мог увидеть собственными глазами… В течение месяца, в 1610 году, он опубликовал то, что, несомненно, явилось самой ходкой научной книгой того времени — свой труд „Siderius Nuntius“, или „Звездный вестник“, в котором он сжато и ясно излагал свои наблюдения».
Телескоп Галилея.
Из этого описания ясно, какую огромную роль сыграло открытие телескопа. Оно позволило в чрезвычайно короткий срок убедительно доказать правильность гелиоцентрической системы, предложенной великим польским ученым Коперником. В 1543 году, в год своей смерти, Коперник выпустил книгу «Об обращении небесных сфер». В этой книге он восставал против поддерживаемой религией картины вселенной, по которой Земля считалась неподвижной и находящейся в центре вселенной.
Церковь жестоко мстила последователям Коперника. Сожгли на костре Джордано Бруно. Судили и самого Галилея. Однако Галилей с помощью телескопа сделал свое дело, и никакие мракобесы уже не могли помешать распространению нового знания. Телескоп в руках ученых и до сих пор является одним из сильнейших видов оружия в борьбе с религией, церковью.
Наш современник
е так уж давно существовал феодализм, но нам он кажется чем-то очень-очень далеким. А вот капитализм — наш современник. Хоть мы с вами живем в совершенно другой эпохе, при социализме, все равно: капитализм — наш современник. Да только такой, которому и на покой пора. Еще бы, ему без малого четыреста лет, даже мамонты по стольку лет не жили!
Но когда-то капитализм был молодой, здоровый, и, хоть он никогда не был хорош для народа, он все-таки принес в мир много нового и полезного, сменив одряхлевший феодализм. Раньше всех буржуазный строй утвердился в Нидерландах, где национально-освободительное движение, начавшееся с восстания 1566 года, перешло в буржуазную революцию, окончившуюся образованием буржуазной республики.
Если сравнить продолжительность существования буржуазного строя с продолжительностью существования строя феодального или рабовладельческого, то может показаться, что буржуазный строй, строй капиталистический, не так уж стар. На самом же деле это не совсем так, потому что капитализм и капиталистические отношения начали складываться в феодальном обществе, задолго до победы буржуазных революций. Капитализм зародился во времена объединения феодальных княжеств в крупные государства. Особенно способствовали расширению капитализма развитие мореплавания, открытие новых морских путей и новых земель.
Чем же отличаются капиталистические отношения от феодальных? Мы ведь знаем, что эти отношения также основаны на угнетении и эксплуатации трудящихся.
Отличие большое. Дело в том, что рабство и феодализм строили свое существование на эксплуатации работников, не имевших личной свободы. Что касается капитализма, то лозунгом буржуазных революций были лозунги свободы и равенства для всех людей. И, когда революции буржуазные побеждали, личную свободу получали все. Но, хоть все и становились свободными, эксплуатация человека человеком оставалась и даже возрастала. Итак, основное отличие капиталистических отношений от феодальных состоит в том, что капитализм нашел способы эксплуатировать трудящихся, располагавших личной свободой, — наемных трудящихся. Причем делал это гораздо более эффективно, чем феодализм. Вот и получилось, что личная свобода так и не стала настоящей свободой, о которой мечтали и за которую бились трудящиеся. Какая же это свобода, если человеку приходилось по-прежнему надрываться на хозяина? По доброй воле такого никто не стал бы делать!