ИСТОРИЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ
учебно-методический материал по математике (средняя, старшая, подготовительная группа) на тему

ИСТОРИЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ

Древний человек долго наблюдал за явлениями природы, пока не понял, что самой надежной мерой для измерения времени является движение солнца. Оно, как казалось, всходило, двигаюсь по небосклону, и уходило за горизонт, не ускоряя, не замедляя своего «шага». Утро, полдень вечер, ночь " вот первые приблизительные мерки времени. Они не были точными, и довольно долго Удовлетворяли потребностям первобытного человека. Взглянув на солнце, он мог определить, много или мало времени осталось у него, чтобы засветло добраться до стоянки или закончить какую-либо работу.

Наблюдая за звездами, человек также заметил, что и они перемещаются по небосклону. Надо только выбрать какую-то яркую звезду и следить, как она перемещается. По ее положению на небосклоне можно определить, когда наступил полночь и долго ли до рассвета. Однако по солнцу и звездам можно измерить небольшие промежутки времени Людям же требовалось заранее знать время наступления холодов или потепления, время посева и созревания урожая и многое другое. Не одно поколение наблюдало, что дни летом постепенно убывают, а зимой становятся совсем короткими, а затем вновь начинают увеличиваться и это совершается за один и тот же, довольно длительный, промежуток времени. Так была установлена естественная единица измерения времени - год.

Из многолетних наблюдений установили, что луна постоянно меняет свой вид. Люди сосчитали, что от одного новолуния до другого почти 30 суток. Эти 30 суток и определили число дней в месяце. Далее люди сосчитали, что такое обновление происходит примерно 12 раз в году, и установили, что в году должно быть 12 месяцев. Однако лунный месяц, не содержит целого числа суток. Год в свою очередь не содержит целого числа лунных месяцев: 12 лунных месяцев (лунный год) составляют всего лишь 354 дня 8 часов 49 минут. В истории человечества есть календари разного рода, т.е. разные системы счета дней и годов, именно, календари - лунные, лунно-солнечные и солнечные.

Примером лунного календаря является календарь Магомета, по которому мусульмане ведут счет своих праздников. Месяцы в них содержат попеременно 29 и 30 дней, так что первое число каждого месяца обыкновенно приходится на день, когда на небе появляется «новый месяц». Годы в этом календаре тоже лунные, то в 354, то в 355 дней, в среднем на 11 дней короче солнечного года, так что магометанский новый год приходится по нашему календарю каждый раз на 11 дней раньше, чем в прошлом году.

Примером лунно-солнечного календаря является календарь еврейский; теперь он употребляется только для расчета еврейских пращников. Календарь этот очень сложен: в нем бывают годы в 12 лунных месяцев и годы, в которых для согласования с Солнцем вставлен добавочный 13-й месяц.

Первое число каждого месяца по этому календарю приходится около новолуния, а новый год наступает всегда осенью, в сентябре или октябре по нашему календарю.

Наш современный календарь ведет свое начало от древних римлян. Само слово календарь пришло из Древнего Рима.

Календарем римляне называли киши, в которых первоначально
записывали денежные расходы, долги проценты.

Позже календарем стали называть систему
счисления больших промежутков времени.

Наиболее древний календарь, дошедший до нас, создан
римлянами в 354г.

Лунный год у них содержал 355 дней, на целых 10 дней меньше астрономического года. Поэтому уже через 2-3 года начало времен года переходило на другие месяцы; когда это случалось, то для возвращения к прежнему порядку какой-нибудь год удлиняли, считали в нем лишний 13-1 месяц. Распоряжались календарем жрецы; нередко случалось, что этой властью злоупотребляли удлиняли или укорачивали год по своему произволу. Это привело к тому, что «праздник жатвы» стал праздноваться не летом, а зимой и потребность в реформе календаря сделалась неотложной.

Реформу календаря осуществил римский император Юлий Цезарь. Его ученый консультант Созиген предложил ввести уточненный календарь египтян, добавляя к концу каждого четвертой года один день. В то время конец года приходился на февраль. По египетскому календарю год продолжался ровно 365 дней (суток), а астрономический год продолжается 365 дней 5 часов 48 минут и 46 секунд. За четыре года излишек составляет как раз примерно полные сутки. Лишний же день в феврале теперь прибавляется к годам, число которых делится на 4, например, 1940; 1944; 1948. Эти годы называются високосными годами. Такой календарь был назван юлианским. Из Рима ведут свое начало и названия месяцев. В глубокой древности римляне новый год начинали весной, и месяцы просто нумеровали; первым месяцем был тот, который теперь называется март. Но, в конце концов, числовые названия остались только у 4 месяцев с седьмого по десятый включительно. Октябрь, например, на латинском языке значит «восьмой месяц». Остальные месяцы были переименованы; 4 названы именами божеств - Януса; Марса; Майи и Юноны - и 2 - именами Юлия, Цезаря и его приемника Октавиана Августа.

Число дней в месяцах сначала было не совсем, такое как теперь: в 6-ом месяце было 30 дней, а февраль (последний месяц) имел в простом году 29 дней, а в високосном 30. Когда же решено было переименовать 6-ой месяц в «Август», то к нему прибавляли 1 день (чтобы он сравнялся с месяцем Юлия Цезаря). Этот день взяли опять   таки у февраля; с тех пор февраль содержит то 28, то 29 дней.

В древнем Риме счет годов велся разными способами; например, считали годы от «основания Рима» (хотя никто точно не знал, когда Рим был основан). Римский счет продолжался в Западной Европе, и после разрушения Римской империи. Только когда пошел 1284 год «от основания Рима», ученый монах Дионисий предложил считать годы от «рождества Христова». Без всяких доказательств он объявил, что Христос родился 532 года назад, и поэтому следующий год надо нумеровать как 533 — год от рождества Христова. Этот перенос отсчета времени был связан с проведением церковно-календарных расчетов наступления Пасхи. Праздник Пасхи должен праздноваться в первое воскресенье после весеннего полнолуния. И именно через 532 года Пасха будет совпадать с тем же числом по юлианскому календарю. Вот почему Дионисий его и выбрал. Таким образом, «наша эра» - такая же условная точка отсчета, как, например, еврейская религиозная эра «от сотворения мира». (Эту новую начальную дату в России ввел царь Петр 1. После 31 декабря 7208 года от библейского сотворения мира наступило 1 января 1700 года после рождества Христова.)

Но после многолетнего употребления юлианского календаря деятели католической церкви заметили, что праздники празднуются не в дни, указанные церковными правилами. Это происходило из-за тог, что астрономический год на 11 минут 14 секунд короче юлианского года. В юлианском же календаре год длиннее истинного, и потому день начала весны переходит постепенно на более ранние числа, так как через каждые 128 лет набегают одни сутки.

Особенно большую тревогу вызвал у церкви вопрос о дне праздника Пасхи. Отступление дня Пасхи от равноденствия их беспокоило, но изменить правило Никейского собора они не могли. Поэтому явилась мысль изменить счет дней, т.е. календарь. Требовалось: вернуть весеннее равноденствие на то число, на какое оно приходилось в год Никейского собора, т.е. на 21 марта; и принять меры к тому, чтобы оно в будущем, как можно дольше, не сдвигалось с этого числа.

Другими словами, надо было, с одной стороны, исправить накопившуюся ошибку, с другой -устранить причину ошибки.

Для этой цели римский папа Григорий 13 собрал в 1582 году особую комиссию из астрономов и духовных лиц. Комиссия приняла способ исправления календаря, предложенный итальянцем Лилио, и папским декретом это изменение было введено во всех католических странах. Изменение состояло в следующем. Было приказано после 4 октября 1582 года считать сразу не 5, а 15 октября, т.е. пропустить 10 дней. Этим была исправлена ошибка, накопившаяся за 1200 лег, и начало весны в 1583 году вернулось на 21 марта. Чтобы в будущем ошибка снова не накопилась, было решено каждые 400 лет выбрасывать из счета те 3 дня, на которые за это время юлианский счет отстает от истинного. Для этого нужно какие-нибудь три високосных года считать их простыми, по 365 дней. Лилио предложил на будущее время считать високосными из вековых годов те, у которых число столетий делится на 4. Таким образом, 1600 год по новому счету остался високосным, а годы 1700; 1800; 1900 сделались простыми; следующий затем вековой год, 2000, остался високосным.

В России новый стиль был введен с 1 февраля 1918 года. Вместо 1 февраля стали считать 14 февраля.

Появление более мелких единиц времени и приборов их измерения было вызвано практической необходимостью людей. Если первоначально люди не нуждались в точном распределении суток по часам, то с развитием ремесел и торговли для мастера и купца дорог стал каждый час. Показания солнца и звезд не могли дать той точности во времени, которая требовалась человеку. Нужно было сутки раздробить на небольшие по продолжительности промежутки времени и отсчитывать их. 11ервыми разделить сутки на 24 часа додумались вавилонские мудрецы. А затем час разделили на 60 минут и значительно позже минуту - на 60 секунд.

Соотношение часов, минут и секунд, принятое в Вавилоне, впоследствии перешло в Индию и в страны Европы. Деление суток на часы, минуты и секунды сохранилось в первоначальном виде до наших дней. Однако недостаточно было установить только единицы времени, необходимо было придумать прибор, который отсчитывал бы часы и минуты, - нужны были часы. Первым прибором, отсчитывающим время, были солнечные часы. На ровной площадке устанавливали столб - гномон и в разное время суток измеряли длину тени, которую он отбрасывал на землю. По длине тени и судили, какой час суток. Несколько позже вавилоняне усовершенствовали это изобретение. Солнечные часы стали делать с циферблатом. Роль стрелки в них играла тень, падающая на площадку от столбика поставленного наклонно в середину циферблата. Вместе с движением солнца перемещалась и тень от столбика по окружности циферблата. Солнечные часы у вавилонян позаимствовали другие народы.

Вслед за солнечными были изобретены водяные, песочные, огненные и другие часы. Кто именно изобрел первые водяные часы, неизвестно, но ими пользовались уже в Древнем Египте. В некоторых городах Средней Азии еще в прошлом веке существовала водяные часы. На ступеньках каменной лестницы стояло друг под другом несколько медных котлов. Верхний котел был наполнен водой, которая медленно переливалась из него во второй котел, из второго в третий и т.д. Служитель, наблюдавший за водяными часами и днем и ночью, громко объявлял каждый час и вывешивал табличку, на которой указывалось, сколько времени прошло от полуночи или от полудня.

Греческий философ Платон изобрел ночные часы - своеобразный будильник. Он состоял из двух сосудов, расположенных один над другим. В верхний сосуд поступала вода и когда она достигала определенного уровня, открывалась гибкая задвижка в трубке, которой были соединены оба сосуда, при этом издавался довольно сильный звук. Подобные часы греки называли клепсидра. Подобно водяным часам делали и песочные. Они состояли из двух расположенные один над другим сосудов, из которых верхний наполняли мелким сухим песком. Песок медленно пересыпался из верхнего сосуда в нижний, за определенное время.

В Китае был изобретен огненный будильник. Медленно тлеющий стержень укладывали над продолговатой чашкой, заранее рассчитав, сколько часов он будет гореть. На ниточке над чашечкой подвешивали два грузика. Дойдя до ниточки, она перегорала, грузики падали в чашку и раздавался мелодичный звон.

Значительно более точными по сравнению со всеми предыдущими часами стали механические часы.

Первое упоминание о них относится к концу к концу 13 века. Первые часы не имели маятника, и их ход был неточен, они постоянно нуждались в регулировке. В 1583 году Г. Галилей открыл, что время одного качания маятника зависит не от того, как далеко отвести его or положения равновесия, а полый) от длины самого маятника. Это открытие позволило сконструировать достаточно совершенный прибор.

В 1612 году в Праге изготовили часы с маятником. Такие часы были очень точным механизмом. Однако в наши дни сконструировали еще более точные - атомные часы.