arktal wrote in otrageniya

Categories:

Вечные часы

Любой, кто хоть чему-то учившийся в школе, мне немедленно возразит: «Вечные? Ничего вечного не бывает!» И он будет прав, но это не «Вечный двигатель» (Perpetuum Mobile), которого, конечно, не может быть.  Речь пойдет о часах, которые будут работать без вмешательства человека на протяжении веков, то есть на протяжении многих десятков, и, даже, сотен и тысяч лет. 

Таким сооружением был, вероятно, знаменитый Стоунхендж, над Пяточным камнем (Heel Stone) которого регулярно восходит солнце в день летнего солнцестояния уже 5 тысяч лет.

Но мы же не в каменном веке. На дворе 21-ый век и подход к отсчету времени сильно изменился. Механика. Электроника. Физика квантов. Тем не менее, в любых часах нужно периодически заводить часовой механизм или менять батарейки, выставлять их по сигналу точного времени. Чем можно сегодня заменить Стоунхендж?

В 1993 году, увлеченный идеей "вечных" часов, знаменитый американский изобретатель, инженер, математик, профессор инженерных наук и медицины в Университете Южной Калифорнии, и, просто, неугомонный энтузиаст Уильям Дэниэль «Дэнни» Хиллис (William Daniel "Danny" Hillis) предложил проект строительства часов, которые смогут работать на протяжении тысячелетий, названных им Clock of the Long Now ("Часы Вечного Настоящего") :

"Я хотел бы предложить большие (размером больше чем Стоунхендж) механические часы, питающиеся от сезонных изменений температуры. Они тикают один раз в год, звонят раз в столетие, а кукушка выходит каждое тысячелетие".

Осуществить эту идею ему помог мультимиллиардер, ставший в 2017 году самым богатым человеком в мире (с капитализацией больше $100 млрд), основатель и руководитель известной интернет-компании Amazon, основатель Blue Origin — частной аэрокосмической компании, созданной для космического туризма, инвестор и филантроп Джефф Безос (Jeff Bezos), пожертвовавший для этой цели $42 млн. 

Джефф Безос
Джефф Безос

Безоса увлекла идея таких часов, которые будут измерять время не в секундах, минутах и часах, а в годах и веках. Одно движение стрелки будет происходить раз в год, вековая стрелка будет двигаться лишь раз в столетие, а кукушка будет появляться раз в тысячу лет. 

Эти часы, - по мнению Джеффа Безоса, - являются символом его мировоззрения: долговременного планирования. Они станут олицетворением нашего времени. "Парад" осей и зубчатых передач через века и тысячелетия часы будет демонстрировать торжество механики, вершину её развития. 

Через 1000, 2000 лет люди будут удивляться, как мы сегодня удивляемся часам, найденным на греческом острове Антикитера: "Смотри, что люди смогли сделать в такой глубокой древности!"

Примерно 10 тысяч лет составляет возраст цивилизации, если считать с первых укреплённых поселений и первых земледельцев, т.е. со времен неолитической революции. Столько же времени должны без остановки проработать «ходики с кукушкой» под названием "10,000 Year Clock"? Часы эти должны просуществовать дольше, чем простояли Великие пирамиды, и тем самым связать нас с бессчётным количеством грядущих поколений.

Выбор места для 150-метровой шахты (высота часов 500 футов!!!) и изготовление механизма было начато около 15 лет назад. В труднодоступной местности, в горах Sierra Diablo WMA на западе штата Техас, в 40 км севернее Ван Хорна (Van Horn) в специально подготовленных помещениях началась сборка 10-тысячелетних часов. 

Для этого в горе пробурена сеть тоннелей и пещер. Специально для проекта компания Seattle Solstice, специализирующаяся на работе с камнем, построила робота, оснащённого огромной пилой с алмазными зубьями. Робот автоматически вырезал лестницу, спускаясь по первоначальной шахте сверху вниз и сбрасывая каменную крошку вниз, в центральный проём.

Части механизма изготовлены преимущественно из нержавеющей стали и титана (три больших зубчатых колеса диаметром 2,4 м, 20 мальтийских механизмов, 280-килограммовый маятник, регулятор хода), а также подвижный груз из камня (набор каменных дисков весом 4.5 тонны). 

Регулятор скорости защитит кварцевый футляр, а керамические шестерёнки из нитрида циркония, не требующие смазки, не допустят чреватого коррозией трения металлических зубьев друг о друга.

Ещё на стадии проектирования часов Дэнни Хиллис установил основные принципы их конструирования, которые включали:
- Долговечность : часы должны быть точными даже после 10 000 лет, и не должны содержать ценные детали (например, драгоценные камни, дорогие металлы или специальные сплавы), которые могут быть разграблены.
- Доступность: будущие поколения при необходимости должны уметь их подчинить, поэтому в часах не должно быть ничего более продвинутого, чем инструменты и материалы бронзового века .
- Максимальная простота: часы должны быть понятны без остановки или демонтажа; вся функциональность должна быть прозрачной.
- Эволюционируемость: должна быть предусмотрена возможность усовершенствования часов.
- Масштабируемость: чтобы гарантировать надежную работу окончательного варианта часов, они должны быть протестированы на модельных экземплярах. 

Первый 2-метровый прототип этих часов начал работать 31 декабря 1999 года, как раз вовремя, чтобы показать переход к 02000 году. В настоящее время эта модель демонстрируется в Музее науки в Лондоне.

Кроме чисто практических проблем - выбор и подготовка места для установки часов, и изготовление деталей - Денни Хиллис должен был решать несколько серьезных технологических проблем. 

Механизм уравнения времени
Механизм уравнения времени

Прежде всего, надо было найти источник энергии для непрерывной работы механизма. Для этого решили использовать движение груза, спускающегося не на цепочке, а крайне медленно сползающего по длинному винту. Но на 10 тыс. лет его не хватит, поэтому для "подзарядки" решили воспользоваться энергией колебания суточной температуры, которая в этой пустынной местности колеблется в пределах от (-) 5-6 до (+)15-20°С. 

Точность будет обеспечиваться путем синхронизации в солнечный полдень, когда луч солнца через специальное устройство будет вносить поправку в ход часового механизма - современный вариант Стоунхендж.

Ещё одной интересной деталью (и совсем не соответствующей идеи максимальной простоты) является астрономический корректор ("уравнение времени"), который на протяжении тысяч лет будет исправно вносит поправку на рассогласование времени астрономического (по Солнцу) и гражданского (по принятому календарю). 

Делает он это чисто механически — создатели часов выточили из цельного куска металла хитроумной формы массивный кулачок, который через систему рычагов сдвигает что-то в недрах «механического компьютера». Кулачок этот крайне медленно поворачивается вокруг своей оси самими же часами. Форма этой детали является материализацией уравнения времени, в котором и учтена астрономическая поправка. Так что круглые числа на циферблате (02100, 02200 и так далее) будут отмечены стрелкой точно тогда, когда и человечество отпразднует приход этих примечательных дат.

Кстати, обратите внимание, как в этом тексте написаны годы - 02000, 02100... Так они будут выглядеть и на часах: 5-значный номер, чтобы в нужный день на циферблате появился год 10 000. 


promo otrageniya april 14, 2019 06:25 69
Buy for 40 tokens
Привет всем участникам Отражений и нашим гостям! С настоящего момента вступают в силу изменения в правила, поэтому прошу авторов ознакомиться с нижеследующим. 1. Каждый участник может опубликовать один пост в день. Чтобы иметь возможность публиковать до трех тем в день, участник должен соблюсти…

Error

Anonymous comments are disabled in this journal

default userpic

Your reply will be screened

Your IP address will be recorded