Наши предки быстро обнаружили, что величина дебита в клепсидре не была постоянной из-за разного давления воды: чем меньше ее оставалось в сосуде, тем медленнее становилось течение. Первые усовершенствования, такие как шкала с уменьшающимися делениями, позволили частично устранить этот недостаток, но показания все равно остались весьма приблизительными. Только в III веке до н. э. Ктесибий Александрийский смог решить задачу, придумав устройство из трех сосудов: вода из источника наполняла первый сосуд и переливалась во второй, поменьше, в котором уровень воды сохранялся неизменным благодаря системе из поплавка и регулирующего дебит воды клапана. Получилось, что из промежуточного сосуда вода текла с постоянным дебитом в последний, служивший измерителем. Изобретение было воистину блестящим: водяные часы Ктесибия позволили людям контролировать время, хотя, конечно, не победить его. «О, вспомни: с временем тягаться бесполезно; оно играющий без промаха игрок, – писал Бодлер в “Цветах зла”. – В клепсидре нет воды, и вечно алчет бездна».
☛ СМ. ТАКЖЕ
Солнечные часы (1500 лет до нашей эры)
Механические часы (1300 год)
1000 лет до нашей эры
Счеты
Нам всегда казалось, что китайские счеты, к которым мы привыкли с детства, и есть древнейший калькулятор. Однако существовали и более древние приспособления.
Можно считать в уме или на пальцах: несомненно, самым древним инструментом счета был сам человек. Но однажды возможностей человеческого тела не хватило, и для расчетов потребовались другие инструменты. Древнейшим способом вычислений, следы которого найдены повсюду в мире, стали камешки, что отражено и во многих языках: слова «калькуляция», «калькулятор» восходят к латинскому calculus – «камешек». Предположительно, сначала числовое значение камня зависело от его размера, а позднее родилась идея расположить камни на плоской поверхности, чтобы облегчить вычисления: так появились абаки, счетные доски, название которых произошло от греческого слова abax, означавшего и счетную доску, и доску для игр.
Основная трудность датировки этого изобретения состоит в том, что о нем остались лишь очень редкие упоминания в вавилонских, египетских, индийских, китайских и греческих письменных источниках. Несомненно, практика вычислений была столь обыденной, что никто и не подумал ее увековечить. Первые материальные следы этих действий относятся к более поздним временам. В литературе их описания можно найти у Аристофана, который в 422 году до н. э. в комедии «Осы» заставил героев дискутировать о дани, которую Афины ожидали от своих союзников: «Подсчитай сначала просто, не на камнях, а на пальцах…». Археология тоже столкнулась с хрупкостью следов этой деятельности: абаки чаще всего изготавливались из дерева, а уж рассчитывать на сохранность надписей мелом на доске или стене вообще бессмысленно. Самый древний счетный инструмент относится все к тому же V веку до н. э. и был найден на острове Саламин в Греции. Он представляет собой прямоугольную плиту из белого мрамора с параллельными линиями, начертанными на основе системы десяток и пятерок, вдохновленной, скорее всего, счетом на пальцах.
В китайских счетах использовались палочки для еды, а не камешки: счеты назывались suanpan (упрощенный китайский – 算 盤, традиционный китайский – 算盘), что буквально означает «поднос для счетных бирок». Это же слово обозначает и современные счеты. В том виде, в каком мы их знаем, они появились намного позднее, примерно в Х веке н. э., а первый трактат о вычислениях был написан только пять веков спустя! Однако при этом счеты Срединной империи были более продуманы, чем те, что использовались в греко-романском мире: помимо четырех основных действий, они позволяли извлекать квадратные и кубические корни и оперировать десятичными долями.
☛ СМ. ТАКЖЕ
Вычислительная машина (1642 год)
Компьютер (1936 год)
900 лет до нашей эры
Шкив
Первый известный в истории шкив был идентифицирован на ассирийском барельефе, датируемом первой половиной IX века до н. э.
Плутарх в «Сравнительных жизнеописаниях» рассказывал об изобретении, которое Архимед продемонстрировал перед царем Сиракуз Гиероном II: «Архимед выбрал одну из царских галер. С превеликим трудом многих рук ее вытащили из воды на землю, нагрузили как обычно и посадили на нее много народу. Сам же Архимед сел на некотором удалении и потом без особого усилия стал двигать рукоятку своей машины, состоявшей из блоков и веревок, и тянуть галеру, которая пошла, не качаясь, как будто бы плыла по ровной поверхности моря». И далее – о самомнении ученого: «Уверенный в силе своего изобретения, он хвастался, что, если бы у него была другая Земля, он бы подвинул эту по своему желанию и перешел бы на другую». Со временем эта история стала сюжетом многочисленных басен и легенд, превратив Архимеда в родоначальника подъемных механизмов: кто не слышал апокрифическую фразу «Дайте мне точку опоры и рычаг, и я переверну Землю»?