Глава VIII. Солнечные и водяные часы
Книга IX. Глава VIII. Солнечные и водяные часы. Полный текст трактата Витрувия «Десять книг об архитектуре» (Vitruvius "De architectura libri decem") публикуется по изданию Всесоюзной Академии Архитектуры 1936 года. Перевод Петровского Ф.А.
1. Полукружие, выдолбленное в призме и срезанное по высоте полюса, изобретено, говорят, халдеем Беросом; чашу или полушарие изобрел Аристарх Самосский, и он же — диск на плоскости; паука — астроном Евдокс, а иные говорят — Аполлоний; плинт или кессон, подобный поставленному в цирке Фламиния, — Скопин Сиракузский; προς τα ιστορουμενα — Парменион; προς παν κλίμα — Феодосии и Андриад; Патрокл изобрел пелекин, Дионисодор — конус, Аполлоний — колчан. Как упомянутые выше, так и еще многие изобрели и другие виды часов, каковы, например, конический паук, конический плинт и антиборей. Также многие описали, как делаются подобного же рода дорожные висячие часы. С установками этих часов всякий желающий может познакомиться по сочинениям этих писателей, лишь бы только он умел вычерчивать аналеммы.
2. Способы устройства водяных часов исследованы теми же писателями и прежде всего Ктесибием Александрийским, открывшим и естественное давление воздуха и построившим пневматические приспособления. Стоит, однако, сообщить любопытствующим, как были сделаны эти открытия. Ктесибий родился в Александрии и был сыном цирюльника. Отличаясь выдающимися способностями и прилежанием, он, говорят, увлекался разными искусными приборами. Однажды, захотев повесить зеркало в лавке своего отца так, чтобы оно могло опускаться и подыматься посредством скрытой, опускающей груз веревки, он применил следующее приспособление.
3. Под потолочной балкой прикрепил он деревянный желоб и приделал к нему блоки. По желобу он провел веревку в угол, где выложил небольшую трубу, по которой мог бы спускаться на веревке свинцовый шар. Когда же этот груз, падая вниз по узкой трубке, давил заключенный там воздух, стремительным падением выгоняя наружу через отверстие плотно сжатую его массу, то при выдавливании воздуха раздавался громкий и резкий звук.
4. Итак, Ктесибий, благодаря наблюдению, что от воздуха и выдавливания его струи получаются звуки и голоса, первый пришел к устройству на этом основании водяных органов. Он также устроил фонтаны-автоматы и множество занимательных приспособлений, а в том числе и водяные часы, для устройства которых он прежде всего пробуравил отверстие в куске золота или выдолбленном драгоценном камне, так как они не изнашиваются от падения воды и не засоряются входящей в них грязью.
5. Таким образом, равномерно втекающая через такое отверстие вода поднимает опрокинутую чашку, называемую мастерами поплавком или барабаном, на котором укреплена рейка, примыкающая к вращающемуся барабану. И на той и на этом сделаны зубчики, которые, один другой подталкивая, производят мерные вращения и движения. Также и другие подобные же зубчатые рейки и барабаны, подчиняясь единому движению, производят, вращаясь, движения различного рода, благодаря которым движутся статуэтки, вертятся конусы, выбрасываются камешки или яйца, трубят рога и производятся прочие побочные действия.
6. Кроме того, здесь, или на колонне, или на пилястре размечают часы, которые в течение целого дня указывает палочкой подымающаяся снизу статуэтка. Их сокращения или удлинения по отдельным дням или месяцам производятся посредством вставки или вынимания клиньев. Краны для регулирования воды устроены так: сделаны два конуса, один цельный, а другой полый, выточенные так, что один совершенно точно входит в другой, и разведение или сжимание их одной и той же рейкой заставляет втекающую воду бежать сильной или слабой струей. Таким способом и при помощи таких приспособлений устраивают водяные часы для зимнего пользования.
7. Если же вставку и вынимание клиньев нельзя приноровить к сокращению или удлинению дней, поскольку клинья очень часто приводят к ошибкам, то надо поступать так: поперек колонки наносят часы по аналемме, и на этой же колонке проводят месячные линии. Эта колонна делается вращающейся таким образом, что по мере ее непрерывного вращения в сторону статуэтки с палочкой, посредством которой поднимающаяся статуэтка указывает часы, она то сокращает, то увеличивает длину часов, соответственно каждому месяцу.
8. Делаются также и другого рода зимние часы, называемые анафорическими и устраиваемые следующим способом. Все часы обозначаются медными проволоками, расходящимися, согласно чертежу аналеммы, из центра по лицевой стороне часов. На ней нанесены круги, обозначающие границы месяцев. За этими проволоками находится барабан, на котором нанесено и нарисовано небо с зодиакальным кругом. При нанесении двенадцати небесных знаков одни изображены крупнее, а другие мельче, в зависимости от положения их относительно центра. С задней стороны в середину барабана вставлена вращающаяся ось, обернутая гибкой медной цепью, на которой с одного конца подвешен поплавок или барабан, поднимаемый водой, а с другой — мешок песку одинакового веса с поплавком.
9. Таким образом, насколько поплавок поднимается водой, настолько груз песка опускается вниз и вертит ось, а ось — барабан. Вращение этого барабана заставляет один раз больший, а другой раз меньший отрезок зодиакального круга указывать при вращении длину часов, соответствующую данному времени года. В самом деле, в каждом из знаков проделаны гнезда по числу дней в данном месяце, и вставленный в них колышек, представляющий собою в этих часах солнце, отмечает продолжительность часов. Он переставляется из одной дырочки в другую и заканчивает свой путь в течение месяца.
10. Таким образом, подобно тому как солнце, двигаясь по пространству созвездий, удлиняет или укорачивает дни и часы, так часовой колышек, переходя от данной точки к другой против вращения барабана и переносимый ежедневно то на большее, то на меньшее расстояние, дает в пределах месяца отображения часов и дней.
Для того же, чтобы втекающая вода вливалась равномерно, надо поступать следующим образом.
11. Внутри, за лицевой стороной часов, помещают водоем, куда по трубке бежит вода и на дне которого проделывают дырку. К нему прикрепляют медный барабан с отверстием, через которое в него вливается вода из водоема. В этот барабан вставляют другой, поменьше, соединяющийся с ним посредством выточенных шипа и гнезда, прилаженных друг к другу так, что меньший барабан, поворачиваясь в большем, плавно вращается в нем, плотно к нему прилегая наподобие крана.
12. По ободу большего барабана на равных промежутках наносят триста шестьдесят пять отметок, а к самому краю окружности меньшего кружка прикрепляют язычок, кончик которого направлен к этим отметкам, и в этом кружке проделывают небольшое отверстие для втекания через него воды и поддержания равномерного действия прибора. На ободе большего барабана, который остается неподвижным, изображают двенадцать небесных знаков, причем на самом верху делают изображение знака Рака, прямо против которого в самом низу — Козерога, справа от смотрящего — Весов, слева — знака Овна, а в промежутках между ними наносят остальные знаки так, как их видно на небе.
13. Таким образом, при нахождении солнца в знаке Козерога, язычок кружка касается ежедневно одной из точек Козерога по краю большего барабана и стоит отвесно к бегущей под большим давлением струе воды. Благодаря этому вода быстро вытекает через отверстие кружка в принимающий ее сосуд, который, быстро наполняясь ею, сокращает и уменьшает длину дней и часов. Когда же, посредством ежедневного поворачивания меньшего барабана, его язычок доходит до точек Водолея, то отверстие отклоняется от отвесного положения и вода принуждена ослабить свой напор и выбегать медленной струею. Итак, чем меньше скорость, с которой наполняется водою сосуд, тем он больше увеличивает длину часов.