Водяны́е часы́, клепси́дра (др.-греч. κλεψύδρα от κλέπτω — красть, скрывать + ὕδωρ — вода), гидроло́гиум (от др.-греч. ὕδωρ — вода + др.-греч. λoγoς — слово, учение) — известный со времён ассиро-вавилонян и древнего Египта ^[1] прибор для измерения промежутков времени в виде цилиндрического сосуда с истекающей струёй воды. Был в употреблении до XVII века.

История

У римлян были в большом ходу водяные часы самого простого устройства, так, например, ими определялась длина речей ораторов в суде. Первые водяные часы устроил в Риме Сципион Назика (157 г. до н. э.). Водяные часы Помпея славились украшениями из золота и каменьев. В начале VI века славились механизмы Боэция, которые он устраивал для Теодориха и (по просьбе последнего) для бургундского короля Гундобада. Затем, по-видимому, это искусство упало, так как папа Павел I послал Пипину Короткому водяные часы, как крайнюю редкость. Гарун-аль-Рашид прислал Карлу Великому в Ахен (809) водяные часы весьма сложного устройства (металлические шарики, выпадая, били часы). По-видимому, некий монах Pacificus в IX веке начал подражать искусству арабов. В конце X века прославился своими механизмами, тоже отчасти заимствованными от арабов, Герберт (папа Сильвестр II).

Знамениты были ещё водяные часы Оронция Финеуса и Кирхера, основанные на принципе сифона. Многие математики, в том числе в позднейшее время Галилей, Вариньон, Бернулли, решали задачу: «какова должна быть форма сосуда, чтобы вода вытекала вполне равномерно».

В современном мире клепсидра широко применяется во Франции в телеигре Форт Боярд во время прохождения игроками испытаний и представляет собой поворотный механизм с синей водой.

Устройство

• Промежуток времени измерялся количеством воды, вытекавшей капля за каплей из малого отверстия, сделанного на дне сосуда. Таковы были водяные часы египтян ^[1], вавилонян, древних греков.
• У китайцев, индусов и некоторых других народов Азии, наоборот, — пустой полушаровидный сосуд плавал в большом бассейне и мало-помалу наполнялся водой через малое отверстие (героиня поэмы бросает жемчужину в чашу, чтобы замедлить движение воды).

Часы первого типа подверглись значительным усовершенствованиям. Платон описывает механизм из двух конусов, входящих один в другой; при помощи их поддерживался приблизительно постоянный уровень воды в сосуде, и тем регулировалась скорость её вытекания.^[3] Полного развития подобные механизмы, т. н. клепсидры, получили в Александрии в III веке до н. э.. Особенно знамениты клепсидры Ктезибия, учителя Герона. Устройство клепсидр, установленных в храме Арсинои, состояло в следующем.

При накоплении воды (см. рис.) в камере поплавок 5 с находящейся на нём фигурой 6, подымался и указывал час на колонне. Вода капала из глаз другой фигуры (2). По прошествии суток вода при помощи сифонного устройства 8 вытекала вон и вращала зубчатое колесо 7, а с ним и всю колонну. Полный оборот колонны происходил в год. Кривые «часовые» линии, начерченные на колонне были рассчитаны так, чтобы равномерное поднятие поплавка согласовалось с неравными дневными и ночными часами в различные времена года. Они были неравны, поскольку час у древних греков и римлян определялся как 1/12 промежутка времени от восхода до заката, а этот промежуток в различные дни года различен (в средних широтах).

• В средние века получили распространение водяные часы особого устройства, описанные в трактате монаха Александра. Барабан, разделённый стенками на несколько радиальных продольных камер, подвешивался за ось так, что он мог опускаться, развёртывая намотанные на ось верёвки, то есть вращаясь. Вода в боковой камере давила в противоположную сторону и, переливаясь постепенно из одной камеры в другую через малые отверстия в стенках, замедляла разматывание верёвок настолько, что время измерялось этим разматыванием, то есть опусканием барабана.^[3]

Примечания