Картина мира и создание механизмов

С деятельностью итальянских инженеров эпохи Возрождения связано появление нового специалиста в технике и проектировании — изобретателя и одновременно реставратора знаний Античности из области механики и инженерного дела. Восстановление утраченных знаний античных авторов требовало недюжинных проектных способностей — не только владения языком и умения расшифровать тексты, но и таланта визуализировать описанное, поскольку в старинных трактатах иллюстрации и чертежи, как правило, отсутствовали. Основными потребителями продуктов их деятельности были процветавшие Флоренция, Сиена, а также образованные круги, группировавшиеся вокруг правителей. Ученых и инженеров больше всего привлекали военная тематика, благоустройство городов и быта их жителей, строительная механика.


Еще в первой половине XV в. Мариано ди Якопо, известный как Таккола («галка») и прозванный Архимедом из Сиены, создавал сложнейшие проекты, зарисованные в двух книгах-кодексах, — акведуки для доставки воды в пруды для разведения рыб, сифон как часть водной коммуникации, устройства для перевозки колонн по воде, водяное колесо для приведения в действие водяного насоса, лебедки для подъема строительных материалов, приводимые в движение лошадьми, парашюты и летательные машины. Новое, что привносили изобретатели, подобные Леонардо или Такколе, было связано с методами анализа и созданием опытных моделей.


Весьма практичны проекты Леонардо: экскаватор, устройство для навивки веревок. В любом из своих механизмов он видит действие четырех сил природы. Ему принадлежит термин «элементы машин», введенный по аналогии с «элементами геометрии» Евклида. Судя по сохранившимся фрагментам рукописи, можно предполагать, что его особенно интересовали теория функционирования и практическое использование рычагов, блоков, наклонных плоскостей1. Исследователи этой рукописи считают, что она представляет собой теорию проектирования и построения машин, основанную на логических постулатах, сформулированных лишь в середине XIX в. французским ученым, преподавателем Политехнической школы в Париже Францем Рело в знаменитом труде «Общая теория машин». Машина в представлении Леонардо обладает своей внутренней структурой, анатомией, которые и распознает пытливый ум1.


После 1500 г. основным объектом исследования с точки зрения механики для Леонардо становится человек. Он постоянно обращается к модели системы мироздания Птолемея. Мир для него не столько система универсальных связей и гармоничных пропорций, сколько единство процессов и функций, единство, основанное на движении, постоянстве механических законов и моделей для каждого отдельного организма, машины, здания, всего земного шара. Человек занимал центральное место в этом грандиозном исследовательском проекте, и Леонардо посвятил наиболее яркие рисунки и комментарии описанию замечательной машины под названием Человек. Он отмечает оси, рычаги, точки равновесия и точки приложения сил, структуру соединений в суставах и т.п. То есть то, в чем могут проявиться «элементы машин». Для Леонардо мир природы и человек — сложная машина. И наоборот, любой технический проект — это что-то вроде органического природного образования. С точки зрения современного дизайна — это невероятное предвидение попыток органического дизайна и бионической архитектуры XX в.


Одни из древнейших приборов, сохраняющий свои функции и место в современном предметном мире, — часы. Измерение времени — своеобразное начало научного мышления. Первой наукой о времени была астрономия. Создание часов — проектирование на основе знания [см.: Пипуныров, с. 6].


История часов — это история двух взаимосвязанных вопросов. Первый — чисто умозрительный, духовный, образный: как мы «видим» наше время? Что важнее в нашем восприятии времени: мгновения, импульсы, циклы или равномерное движение?


Идея разделить сутки на 24 часа по 60 минут пришла из Древнего Вавилона около 5 тыс. лет назад. В Древнем Египте день и ночь делили на 12 часов, длительность которых менялась в разное время года. Днем пользовались солнечными часами, представлявшими собой устройства в виде лежащей буквы Т, перекладина которой была слегка приподнята и отбрасывала тень на лежащий брус, размеченный отрезками разной длины в зависимости от времени года. Ночью в храмах ставили водяные часы — емкости с дырочкой внизу и временной горизонтальной разметкой (вроде мензурок). Зимним месяцам, когда ночи длиннее, соответствовали более широко расположенные метки. Китайские водяные часы XI в. действовали по принципу наполнения чашечки, которая своим весом периодически поворачивала колеса. «Время истекло» — выражение, порожденное образом водяных часов.


С точки зрения считывания информации часы — это прежде всего шкала, линейка, циферблат. В солнечных часах использовались метки — отрезки прямой, знаки греческого, этрусского, латинского и рунического алфавитов (как на солнечных часах 1060 г. в Киркдельской церкви в Йоркшире), позже римские цифры.


Второй вопрос касается создания механизма, обеспечивающего скорость и точность хода. В солнечных часах роль механизма выполняет Земля. В водяных и песочных — процесс наполнения емкостей.


В Европе водяные часы разных конструкций получили распространение в каролингскую эпоху. В начале IX в. Карл Великий в качестве подарка от Гарун аль Рашида получает позолоченные часы с водяным механизмом. Во многих монастырях, соборах, дворцах солнечные и водяные часы — предшественники «больших орлогиев» Средневековья — извещают о времени богослужений, молитв, трапез.


В конце XIII в. появились механические часы с маятником-качалкой — регулятором хода наподобие коромысла с грузами, которое давало возможность храповому колесу провернуться на один зубец. Потребность в часах с более высокой точностью хода была вызвана развитием экспериментального естествознания, необходимостью определять долготу местонахождения кораблей при плавании по Атлантическому и Индийскому океанам и бурным развитием торговли. Назревшая потребность «была решена путем изобретения маятника и системы баланс-спираль, которые обладают собственным периодом колебания и применяются в качестве регулятора хода» [Пипуныров, с. 9—10].


Самые древние из сохранившихся механических часов с боем были установлены в 1309 г. в церкви Сант Эуторджо в Милане. Часы должны были не столько показывать время на циферблате, сколько отмечать каждый час ударом колокола. У первых башенных часов точность хода из-за маятника-качалки и несовершенного механизма была очень приблизительна. Их устанавливали по Солнцу и проверяли раз в два—три дня.


Синхронизация жизни (например, необходимость знать, когда открывается базар или магистрат) потребовала установления единого городского времени.


В Московском Кремле первые часы появились в 1404 г., их создал монах Лазарь Сербии. В 1625 г. на Спасской башне были установлены часы работы английского мастера Христофора Головея, которые в 1706 г. "заменили курантами, купленными Петром I в Голландии. В 1763 г. установили куранты английского производства. Куранты, которые отбивают время сейчас, изготовлены в 1850-х гг. на московской фабрике Бутентопов.


Часы буквально вписывались в архитектуру, придавая ей, в дополнение к функциям организации внутреннего и внешнего пространства, защиты и престижа, еще одну — сигнальную, функцию «несения» времени. В то же время циферблат — это часть архитектурного фасада. Наиболее архитектоничны римские цифры, они как колонны, как продолжение в графике все той же стоечно-балочной системы.


Астрономические часы «Орлой» на южном фасаде башни старой Пражской ратуши построили в 1490 г. часовщик Микулаш и профессор математики и астрономии Ян Шиндель. Часы имеют несколько циферблатов. На основном 12-часовом циферблате размещено дополнительное кольцо с символами знаков зодиака, оно также показывает время восхода и захода Солнца и Луны. В XIX в., после реставрации часов, художник Йозеф Манес нарисовал новый календарь (расположен в нижнем круге) с 12 медальонами-изображениями месяцев и шкалой с цифрами.


Карманные часы появились в начале XV в. Согласно биографу итальянского архитектора Ф. Брунеллески, тот любил мастерить для собственного удовольствия часы с различными видами пружин. Плавность хода достигалась путем передачи усилия от пружины через цепь, намотанную на коническую спираль.


Непосредственным прототипом карманных часов послужили небольшие настольные часы с горизонтальным циферблатом. В Италии их использовали и как ароматизаторы воздуха (в корпусе имелось небольшое отделение для хранения благовоний).


Петер Хейнлен из Нюрнберга в 1504 г. сделал первые карманные часы в виде луковицы с заводной спиральной пружиной. Форма корпуса могла быть геометрической (овальной) либо стилизованной под крест или череп. Циферблат защищала крышка, в которой нередко делались прорези в виде розеток с лепестками, позволяющие видеть положение стрелки.


У первых карманных часов-луковиц была всего одна стрелка — часовая, и этого было достаточно, чтобы ориентироваться во времени. (Кстати, для коррекции хода ранние механические часы нередко снабжались складным гномоном — солнечными часами.) Но для полноценного комфортного ощущения себя во времени требовались дополнительные циферблаты, которые для современных часов


выглядят полной экзотикой. Помимо делений на 12 часов, обозначенных римскими цифрами, на циферблате были окошки для указания числа, месяца, дня недели (рис. 5). Дополнительные циферблаты информировали о фазах Луны и продолжительности лунного месяца. Потребность человека ориентироваться во времени суток была столь же велика, как и потребность соотносить свою личную судьбу с ходом планет. Человек рождался при определенном расположении небесных светил, жил под их влиянием и умирал в такой же астрономически определенный миг. И эти часы, которые благодаря миниатюрности умещались в кармане, были маленькой моделью его мира, его судьбы. Стоили они невероятно дорого и, как драгоценность, передавались по наследству.


Пример уникального организационного проекта — перестройка календаря и всех мер на основе десятичной системы во времена Великой французской революции в самом конце XVIII в. Французская Академия наук вводит метры и килограммы, а также новые названия месяцев. Предлагалось и сутки разделить на 10 часов по 100 минут, в каждой минуте — 100 секунд. Для того чтобы люди с непривычки не путались во времени, были выпущены специальные часы с двумя циферблатами — обычным, 12-часовым, и десятичным, 10-часовым.


В 1820—1830-х гг. в часах появляется маленький органчик, часы с репетиром. Пушкинский Онегин ждет, «когда недремлющий брегет не позвонит ему обед».


В XIX в. уходят в прошлое богато инкрустированные и гравированные механизмы, нередко открывавшиеся для обозрения со всех сто-


Рис. 5
Карманные часы с календарем,
фазами Луны и знаками зодиака.
Конец XVII в.


рон, как бы вылуплявшиеся из своего яйца — твердой оболочки. Часы обретают свою типологию, основанную на размерах, стоимости, типах потребителей. С 1850 г. начинается массовый выпуск часов.


Циферблат был отдельной темой усовершенствований. Еще в XVIII в. в крышку было вмонтировано стекло-окошко, чтобы нетерпеливый военачальник или просто спешащий куда-то человек мог быстро узнать, который час. Позже диаметр стекла увеличили, и оно стало полностью закрывать циферблат, защищая стрелки от касаний с одеждой, грязи и пыли. В циферблатах появились окошки, указывающие дни, недели и месяцы. Пришла и секундная стрелка, отмерявшая еще более малые отрезки времени. Жизнь человека стала уподобляться расписанию курьерского поезда...


В начале XX в. были изобретены аналоговые часы: вместо часовой стрелки — окошко с часами, вместо минутной — окошко с минутами. Привычный циферблат, круговой, циклический, превращался в железнодорожное табло...


Дизайн, родившись в XIX в., черпал вдохновение в одной ключевой научно-технической идее века предыдущего: мир есть гигантский механизм. Отсюда возник миф о том, что все в мире можно вычислить и измерить, понять и спроектировать.


Создание часовщиками механических кукол-автоматов — попытка воплотить эту идею на практике. Двор французского короля в 1738 г. поражала механическая утка Вокансона. Она не только ела, пила, махала крыльями, но и переваривала пищу. В 1880-х гг. уже не работающая игрушка демонстрировалась в частном музее К. Гасснера, открытом в помещении магазина «Пассаж» на Невском проспекте Петербурга1.


Часы стали первой областью предметного мира, в которой данные науки (изучение физических процессов, точная механика) стали определять форму вещей.

Читать далее: 1 2 3 4



реклама