Що таке клепсидри?
Водяний годинник, або клепсидра (у перекладі з грецької «крадуча воду»), з'явилися, можливо, ще раніше сонячних. У місцевостях, де відчувався гострий дефіцит води, примітивні клепсидри здавна служили інструментами її розподілу між сусідами з метою зрошення.
Клепсидри двох видів - «наповнюються» і «випливає» - існували на Стародавньому Сході. Єгипетські водяні годинник, виявлені в Карнаці у вигляді алебастровою чаші з отвором, що відносяться до XV століття до нашої ери, мабуть, є найдавнішими, що дійшли до нас.
Клепсидра діє поза зв'язку з якими-небудь астрономічними явищами. Строго кажучи, клепсидра дає можливість дізнатися, скільки часу пройшло з будь-якого моменту, але не скільки зараз часу взагалі. Цією обставиною і була зумовлена спочатку область її використання.
Так, в античній Греції водяний годинник повсюдно застосовувалися в суді для обмеження часу, призначеного для виступів ораторів. Спеціальний сторож зупиняв або знову пускав струмінь води в залежності від того, починав або припиняв говорити черговий оратор. Міська варта за допомогою клепсидри дізнавалася час зміни варти. Водяний годинник були незамінні в нічний час, так як їх дія не залежить від Сонця.
Описані клепсидри ще не були годинами в справжньому сенсі слова, так як не дозволяли визначати точний час. Творцем античних водяних годин був видатний олександрійський інженер Ктезібій, автор цілого ряду чудових винаходів (водяного органу, пожежного насоса та ін.). Принцип роботи його годин полягав у тому, що вода рівномірно надходила у великій циліндричну посудину, забезпечений поплавком. На поплавці була встановлена фігура хлопчика з указкою. Поруч знаходився інший циліндр, на поверхню якого були нанесені горизонтальні поділу, відповідні 12 або 24 годинам. Фігура хлопчика поступово піднімалася разом з поплавком, і указка, що стосувалася другого циліндра, показувала, котра година.
Годинники Ктезібій згодом удосконалювалися. Був винайдений регулятор, що дозволяв змінювати силу потоку води, що подається в клепсидру. Це означало, що тепер можна було встановлювати відповідно до тривалості денного не покажчик часу, а регулятор і, отже, радикально спростити циферблат. Вода піднімала вгору поплавок, на якому була закріплена зубчаста штанга, поєднана з зубчастим колесом, рівномірно.
Годинники стали оснащувати численними рухомими фігурками, які виробляли різноманітні рухи в певну годину. З цього часу водяний годинник стали виконувати не тільки утилітарну, а й розважальну функцію, що різко підсилило проявляється до них суспільний інтерес.
Східна Римська імперія (Візантія) розвивала культурні та технічні традиції античності, і складні водяний годинник служили окрасою багатьох приміщень імператорського палацу в Константинополі.
У Західній Європі в раннє середньовіччя водяні годинник не були широко поширені.
У XIV-XVI століттях в містах Європи з'являються вуличні водяний годинник. Водяний годинник знаходять собі практичне застосування в Європі аж до кінця XVIII століття.
Пісочні клепсидри відомі з часів античної давнини. На одному із стародавніх барельєфів бог сну Морфей зображений з пісочним годинником у руці. Однак традиція використання пісочного годинника перервалася в пізньої античності. Пісок важче води, і тому велика пісочна клепсидра була б дуже важка. Крім того, для забезпечення необхідної точності потрібен спеціальний, дрібно просіяний пісок. (На практиці часто вживалися металеві порошки, товчена яєчна шкаралупа або мармурова пил.)
Все це накладало обмеження на використання пісочного годинника. З іншого боку, на відміну від водяних, пісочний годинник могли застосовуватися на вулиці і взимку, так як пісок не замерзає. Звичайні пісочний годинник складалися з двох судин з металевим ситечком між ними. Але в XIV столітті були винайдені годинник з 4 пар з'єднаних посудин, прокладки між якими мали отвори різного діаметру. Перша пара була розрахована на 15 хвилин, друга - на півгодини, третя - на 3/4 години, четверта - на годину. Годинники, таким чином, вимірювали час протягом години з точністю до 15 хвилин. Вони мали циферблат, стрілка якого переводилася вручну на одну поділку кожен раз після спорожнення всіх чотирьох судин.
Перераховані види годин - водяні і пісочні - служили людству протягом багатьох століть. До кінця середньовічної епохи кращі з них не поступалися по точності ходу сучасним їм механічних годинників. Проте можливості удосконалення клепсидри були вже вичерпані, і майбутнє належало не їй.
