Laiko matavimo metodų kūrimo istorija yra kelias nuo pirmųjų šiurkščių laikrodžių senovės pasaulis, kuris leido išmatuoti laiką kelių minučių per dieną tikslumu, iki šiuolaikinių astronominių laikrodžių, kurie leidžia matuoti laiką tūkstantųjų ir milijoninių sekundės dalių tikslumu. Tai taip pat yra būdas palaipsniui išplėsti turimus laikotarpius iki milijardų metų ir milijardų sekundės dalių.

Bėgant amžiams ir tūkstantmečiams, matuojamų laikotarpių skalės išplėtimas ir jų nustatymo tikslumo didinimas visada buvo siejamas su vieno ar kito mokslo ar techninė problema. Todėl laikrodžių istorija yra vienas žaviausių puslapių žmogaus genialumo kovoje suprasti gamtos jėgas ir jas įvaldyti.

Saulės laikrodis

Pirmieji instrumentai, kuriais žmonės pradėjo matuoti laiką, buvo saulės, smėlio, ugnies ir vandens laikrodžiai. Saulės laikrodžiai buvo žinomi labai seniai, daugiau nei 500 metų prieš mūsų chronologiją. Gyveno I amžiuje prieš Kristų. e. architektas Marcus Vitruvius Pollio paliko mums tokią informaciją apie projektą saulės laikrodis Senovės pasaulio ir jų išradėjų: „Saulės laikrodį iš tuščiavidurio (kvadratinio) akmens puslankio, išpjautą pagal vietinį pasaulio ašies polinkį, išrado chaldėjas Berosas A Puodelių arba pusrutulio formos laikrodis yra Aristarchas iš Samoso, jis taip pat išrado voratinklio formos (su tinkleliu) laikrodį, kurį sukūrė astronomas Eudoksas; kai kurie sako, kad juos sugalvojo Apolonijus“.

Saulės laikrodis susideda iš objekto, kuris suteikia aštrų ir ilgą šešėlį, ir ciferblato, ant kurio pažymėtos valandas ir valandos dalis atitinkančios padalos. Laiko matavimas naudojant saulės laikrodį pagrįstas tuo, kad dienos metu Saulės apšviestų objektų metamas šešėlis nuolat keičiasi. Akis juda, kartu keisdama savo ilgį: anksti ryte šešėliai būna ilgi, paskui trumpėja, o po pietų vėl pailgėja. Ryte šešėliai krypsta į vakarus, vidurdienį mūsų šiauriniame pusrutulyje – į šiaurę, o vakare – į rytus. Pagal tai laikas gali būti skaičiuojamas dviem būdais: pagal šešėlio ilgį arba pagal jo kryptį. Antrasis metodas yra patogesnis ir tikslesnis.

Iš pradžių saulės laikrodžio indikatorius buvo vertikaliai į žemę įsmeigtas pagaliukas, o ciferblatą sudarė į žemę įkalti kaiščiai. Tai turbūt paprasčiausia, bet toli gražu ne pati patogiausia saulės laikrodžio forma, nes esant vertikaliai rodyklės padėčiai ir horizontaliai ciferblatui, šešėlio galas apibūdina ne apskritimą, o kitą, sudėtingesnę kreivę ir nuo dienos iki dienos, nuo mėnesio iki mėnesio ši kreivė keičiasi.

Daugelis senovės pasaulio mokslininkų ir išradėjų dirbo tobulindami saulės laikrodžius. Kad saulės laikrodžio ciferblatas būtų tinkamas bet kuriai dienai ir mėnesiui, buvo sudarytas iš daugybės eilučių su padalomis, kurių kiekviena buvo skirta konkrečiam mėnesiui. Toks, pavyzdžiui, buvo senovės graikų astronomo Aristarcho iš Samoso saulės laikrodis. Šiame laikrodyje ciferblatas buvo dubenėlio formos su sudėtingu linijų tinklu, nubrėžtu ant jo vidinio paviršiaus. Kito senovės graikų astronomo Eudbx laikrodis buvo vadinamas „arachne“ – voru dėl to, kad sudėtingas linijų tinklas jo ciferblate priminė voratinklį. Tam pačiam tipui priskiriamas ir iki šių dienų išlikęs Andronikos iš Cyrrhus saulės laikrodis (1 pav.), kurio skyrelių tinklelis sukurtas skirtingiems metų mėnesiams.

Padidėjęs tikslumas sukuriant sudėtingus ciferblatus natūraliai apsunkino saulės laikrodžių kūrimą ir naudojimą. Buvo žengtas lemiamas žingsnis tobulinant saulės laikrodžius. padaryta, kai astronomai suprato saulės laikrodžio indikatoriaus išdėstymo lygiagrečiai naudą žemės ašį. Kai saulės laikrodžio rodyklė yra lygiagrečiai žemės ašiai, pasirodo, kad jo galas yra atsuktas į dangaus ašigalį, tai yra taškas dangaus skliaute, kuris atrodo nejudantis, kai Žemė sukasi. Jei lenta su ciferblatu yra statmenai rodyklei, tada šešėlio galas apibūdina apskritimo lanką, o šešėlio judėjimo greitis yra pastovus. Dėl vienodas judesys Valandų skirstymo šešėliai lygūs.

Šiame pusiaujo saulės laikrodyje (2 pav.) lenta su ciferblatu sumontuota įstrižai horizontui kampu (90°-φ), kur kampas φ yra vietovės geografinė platuma. Pavyzdžiui, gaminant ekvatorinį saulės laikrodį Maskvai, esančiam 55°48" geografinėje platumoje, lentos pasvirimo į horizontą kampas turi būti lygus 90°-55°48" arba 34°12" .

Pusiaujo saulės laikrodžio indikatorius pagamintas iš strypo, įsriegto per nuožulnios lentos vidurį, kad dalis jo išsikištų iš viršaus, o dalis iš apačios. Taip daroma todėl, kad pusiaujo saulės laikrodyje vieną metų dalį strypo šešėlis krenta ant ciferblato iš viršaus, o kitą – iš apačios. Pusiaujo saulės laikrodžio privalumas yra tas, kad jo ciferblatas tinka visomis metų dienomis, o valandų padalos yra išdėstytos vienodais atstumais vienas nuo kito. Šio laikrodžio trūkumas yra tas, kad dalį metų rodyklės šešėlis krenta ant ciferblato iš apačios, o tai apsunkina stebėjimus.

Horizontalus saulės laikrodis (3 pav.) "sudarytas iš horizontalios lentos su atspausdintu ciferblatu ir trikampio formos rodyklės. Šio trikampio smailusis kampas prilyginamas nurodytos srities geografinei platumai, kad pasvirusi trikampio kraštinė yra lygiagreti žemės ašiai. rodyklės šešėlis nukreiptas (mūsų šiauriniame pusrutulyje) į šiaurę, taigi laiko žyma, atitinkanti 12 valandą, yra trikampio pagrindo tęsinyje.

Horizontaliuose saulės laikrodžiuose laikrodžio judėjimo greitis pasirodo netolygus. Todėl ant jų ciferblato valandų žymekliai yra išdėstyti skirtingais, nevienodais kampais. Horizontaliuose saulės laikrodžiuose, kaip ir pusiaujo, ciferblatas tinka visomis metų dienomis, o ištisus metus šešėlis nuo rodyklės krenta ant jų ciferblato iš viršaus.

Senovėje saulės laikrodžiai buvo labai paplitę. Aukšti ir liekni senovės Egipto obelskai buvo saulės laikrodžio indikatoriai. Indijoje piligrimai turėjo lazdas su miniatiūriniais saulės laikrodžiais. Senovės Atėnuose ant „Vėjų bokšto“ buvo įrengtas didelis saulės laikrodis. Senovės Romoje imperatorius Augustas Campus Martius kaip saulės laikrodžio indikatorių įtaisė 34 metrų aukščio Sesostrio obeliską, kurį kartu su kitais karo trofėjais atsivežė iš Egipto.

Kinijos imperatorius Koshu King 1278 metais pastatė 40 pėdų aukščio saulės laikrodžio indikatorių. Jį gerokai pranoko anūkas Timūras – garsus Samarkando astronomas Ulugbekas, kuris, bandydamas padidinti atgalinės atskaitos tikslumą, 1430 metais Samarkande pastatė 175 pėdų (apie 50 m) aukščio saulės laikrodį.

Karalių ir didikų dėmesys saulės laikrodžiams dažnai paskatino laikrodžių gamintojus stengtis, kad jie būtų ne tik tikslesni, bet ir įspūdingi ar juokingi. Mechanikas Rainier pagamino saulės laikrodį, kuris stiklo, parako ir varpelių pagalba pakeldavo blaivą vidurdienį. Meistras Ruso padarė dar originalesnį laiko rodiklį: tinkamai sumontuoto ir nukreipto degančio stiklo pagalba pasiekė, kad Saulės spindulys valdė patranką, priversdamas ją iššauti tam tikru laiku.

Saulės laikrodžiai buvo statomi iki XVI ir net XVII a. Tačiau kartais jos buvo statomos ir vėlesniais laikais, bet tik puošybai.

Nepaisant to, kad mokslininkai išmoko gaminti labai didelius ir tobulus saulės laikrodžius, juos naudoti ne visada buvo patogu; jie neveikė naktį ir debesuotu oru, juos buvo sunku pasiimti su savimi į kelionę ar mūšį. Šiuo atžvilgiu smėlio laikrodis buvo daug patogesnis.

Smėlio laikrodis, ugnies ir vandens laikrodžiai

Smėlio laikrodžiai dažniausiai buvo gaminami iš dviejų piltuvo formos stiklinių indų, dedamų vienas ant kito. Viršutinis indas iki tam tikro lygio buvo pripildytas smėlio, kurio išpylimas buvo laiko matas. Iš viršutinio indo išpylus visam smėliui, laikrodį reikėjo apversti (4 pav.).

Laiko skaičiavimo patogumui kartais naudodavo visą indų sistemą, iš kurių pirmasis ištuštinamas per XU val., antrasis – per 1/2 val., trečias – per 3/4 val., ketvirtas – per 1 val. Ištuštėjus ketvirtam indui, specialiai tam paskirtas asmuo apvertė visas kolbas taip, kad smėlio laikrodžio skaičiavimas vėl prasidėdavo, o tuo pačiu pažymėjo ir valandos prabėgimą.

Smėlio laikrodžiai buvo labai paplitę laivuose; vadinamosios laivo „kolbos“ tarnavo jūreiviams, kad nustatytų savo gyvenimo rutiną – pamainų pasikeitimus ir poilsį.

Smėlio laikrodžio tikslumas priklauso nuo smėlio vienodumo. Kad smėlio laikrodis būtų tikslesnis, reikia naudoti kuo vienodesnį, minkštą ir sausą smėlį, nesudarantį gabalėlių ties indo kakleliu. Šiuo tikslu XIII amžiaus laikrodininkai išvirdavo smėlio ir marmuro dulkių mišinį su vynu ir citrinos sultimis, nukalkindavo, paskui išdžiovindavo, pakartodami šią operaciją devynis kartus. Nepaisant visų šių priemonių, smėlio laikrodis laiką matavo gana netiksliai.

Smėlio laikrodis nepatogu skaičiuoti daugiau ar mažiau ilgus laiko tarpus tiek dėl mažo tikslumo, tiek dėl to, kad šis laikrodis reikalauja nuolatinės priežiūros. Šiuo atžvilgiu senovėje plačiai paplitę ugnies ir vandens laikrodžiai buvo daug patogesni.

Senovės pasaulio kalnakasiai, kasyklose išgaudami sidabrą ir geležį, naudojo unikalų laiko matavimo būdą: į molinę lempą buvo pilamas toks aliejaus kiekis, kurį kalnakasys pasiėmė su savimi po žeme, kad užtektų lempą sudeginti 10 val. valandų. Kai alyva baigėsi, kalnakasys suprato, kad darbo diena baigėsi, ir pakilo į viršų.

Kinijoje buvo naudojami kiek kitokio dizaino ugnies laikrodžiai: iš specialių medienos rūšių, sumaltų į miltelius kartu su smilkalais, buvo ruošiama tešla, iš kurios buvo iškočiojami pagaliukai, suteikiant jiems įvairias formas, pavyzdžiui, spiralės formą. (5 pav.). Kai kurie ugnies laikrodžių pavyzdžiai siekė kelis metrus; šiek tiek traškantys ir skleidžiantys aromatą, jie gali degti mėnesius. Kartais tam tikrose vietose būdavo pakabinami metaliniai rutuliukai, kurie degus pagaliukui įkrito į porcelianinę vazą, sukeldami garsų skambėjimą – gaudavo ugningą žadintuvą.

Viduramžiais daugelis senolių atradimų buvo pamiršti arba prarasti. Daugelyje vienuolynų vienuoliai nustatydavo laiką naktį pagal perskaitytų maldų skaičių – metodas toli gražu nebuvo tikslus. Tada vienuolynuose ir net civiliniame gyvenime jie ėmė naudoti žvakes laikui skaičiuoti, dėdami žymes, atitinkančias tam tikrą laikotarpį. Tai buvo europietiška ugnies laikrodžio versija.

Gaisro laikrodžių tikslumas taip pat buvo žemas. Jau nekalbant apie visiškai vienalyčių pagaliukų ar žvakių paruošimo sunkumus, reikia pažymėti, kad jų degimo greitis visada priklausė nuo sąlygų, kuriomis tai įvyko: nuo gryno oro patekimo, vėjo buvimo ir kt.

Ugnies laikrodžių trūkumas buvo tas, kad juos reikėjo periodiškai atnaujinti. Vandens laikrodžiai šiuo atžvilgiu buvo patogesni, nes vandens tiekimo atnaujinimas nesukėlė jokių sunkumų.

Vandens laikrodžiai buvo žinomi m Senovės Egiptas, Judėja, Babilonas, Graikija, Kinija. Graikai vandens laikrodį vadino klepsydra, o tai pažodžiui reiškia „vandens vagis“. Šių laikrodžių pagalba laikas buvo nustatomas pagal vandens tekėjimo iš vieno laivo į kitą greitį, aprūpintą žymomis, kurių vandens lygis rodė laiką. Matuojamam laiko intervalui pailginti kartais buvo gaminami keli tokie indai: trys, keturi (6 pav.).

Clepsydra buvo naudojama kasdieniame gyvenime, siekiant sekti laiką; Kariuomenėje klepsidrai buvo naudojami sargybai kelti. Senovėje klepsidra buvo labai paplitęs prietaisas, nors jo tikslumas buvo labai mažas.

Didinant laiko matavimo tikslumą, klepsidros projektuotojai turėjo atsižvelgti į tai, kad vanduo iš indo angos neišteka tolygiai, o kuo greičiau, tuo didesnis slėgis, t.y., tuo didesnis jo lygis inde. Tam tikro sudėtingumo kaina vandens laikrodžių dizaineriai užtikrino, kad jie neatsiliks ištuštinant viršutinį indą.

Daugelis vandens laikrodžių kūrėjų siekė, kad jų prietaisai rodytų ne tik paros laiką, bet ir vykstančius įvairius astronominius įvykius ar valdytų įvairių figūrų judėjimą. Tai privertė klepsidro išradėjus sukurti išradingiausias ir sudėtingiausias struktūras, kurios stebino jų amžininkus.

Istorija mums išsaugojo istorijas apie daugybę nuostabių klepsidrų. Filosofas Platonas išrado vandens žadintuvą, kuris kviesdavo jo Akademijos studentus į pamokas. IX amžiaus pradžioje kalifas Harunalis-Rashidas padovanojo Karoliui Didžiajam iš paauksuotos Damasko bronzos pagamintą klepsidrą su išradingu mechanizmu, kuriuo jis mušdavo laikrodį ir valdė judančias figūras. Kalifui Al-Mamunui priklausė klepsidra, kurioje ant sidabrinių šakų čiulbėjo mechaniniai paukščiai. VIII amžiuje Kinijoje astronomas I-Gangas pastatė klepsidrą, kuri ne tik mušė laikrodį, bet ir parodė Saulės, Mėnulio, planetų judėjimą, Mėnulio užtemimus ir žvaigždžių padėtį. Žymus danų astronomas Tycho Brahe (1546-1601) naudojo klepsidra, kai stebėjo. dangaus kūnai. Izaokas Niutonas domėjosi klepsidra ir studijavo dėsnius.

Net XVII–XVIII amžiais kai kurie mokslininkai bandė grąžinti klepsidrai į ankstesnę prasmę, tačiau to nebereikėjo pakeisti mechaniniais laikrodžiais.

jau senovės tautos mokėjo skaičiuoti laiką ir darė tai įvairiais būdais. Jie laikė tai arba nuo pasaulio sukūrimo, arba nuo pasaulinis potvynis, arba, galiausiai, nuo kai kurių savo istorinio (valstybės įkūrimo, politinės sistemos pasikeitimo), kultūrinio ar religinio (nuo Kristaus, Mahometo) gyvenimo lūžių.

Žydai laiką skaičiavo keliais būdais: 1) nuo šviesos sukūrimo, 2) nuo Jeruzalės sunaikinimo, kurią imperatorius Vespasianas 71 m. po Kr., 3) nuo žydų nelaisvės valdant karaliui Nebukadnecarui (588 m. pr. Kr.), 4) nuo žydų išsklaidymo aplink pasaulyje, tai yra, nuo Romos imperatoriaus Adriano valdymo 134 m. e.

Jie laikė laiką nuo tada, kai Assuras įkūrė savo karalystę Tigro upės krantuose 2000 m. pr. e. Babiloniečiai pradėjo savo kalendorių tuo pačiu metu kaip ir asirai, tada Babilono karalius Nemrodas įkūrė savo valstybę prie Eufrato. Po šios pirmosios valstybės nuosmukio Nabonasaras 750 m. pr. Kr. įkūrė naują. Tai yra, ir nuo tada tarp babiloniečių prasidėjo naujas metų skaičiavimas. Medai kalendoriaus pagrindu taip pat laikėsi savo valstybės įkūrimo 710 m. prieš Kristų dejocijomis laiką.

Sunku įsivaizduoti teisingą y chronologiją, nes jie neturėjo viena valstybė, jie buvo suskirstyti į mažas gentis, kurių kiekviena skirtingai skaičiavo laiką, ir tikėtina, kad jų metų skaičiavimas prasidėjo nuo Abibalo, tai yra nuo 1050 m. e.

Graikai pradėjo savo kalendorius nuo: 1) Trojos sunaikinimo 1185 m.pr.Kr. e., 2) po to, kai jie skaičiuojami nuo olimpinių žaidynių, tai yra nuo 7-76 m.pr.Kr. e.

Egipto kalendorius prasidėjo nuo faraono Meneso valdymo 2200 m. pr. Tai yra, tada jie skaičiavo metus nuo sostinės perkėlimo į Saiso miestą žemutiniame Egipte, tai yra, nuo 650 m. e. kartaginiečiai tikėjo nuo karalienės Didonės atvykimo 900 m. e. Romėnai kelis kartus keitė kalendorių. Iš pradžių jie laikė laiką nuo Romos įkūrimo 750 m. prieš Kristų. e., tada nuo monarchinės sistemos pakeitimo į respublikinę 508 m. pr. Kr. e, tada jie pradėjo skaičiuoti pagal konsulų valdymo metus. Šis skaičiavimas tęsėsi iki 30-ųjų Oktaviano Augusto valdymo metų.

Krikščionys pradėjo skaičiuoti metus nuo Kristaus gimimo. Tačiau tai atsitiko ne iš karto. Tarp pirmųjų krikščionių ilgam laikui Vyko kova už „teisingą“ metų skaičiavimą. Dionisijus Mažasis, gyvenęs 530 m. pagal Kristų, pirmasis istorijoje pradėjo skaičiuoti metus nuo Kristaus. Jo pėdomis pasekė anglas Bedė, gyvenęs 720 m. po Kristaus. Nepaisant to, kad visi (arba beveik visi) krikščionys priėmė metų skaičiavimą nuo Kristaus gimimo, jie taip pat skaičiavo nuo pasaulio sukūrimo. Bet jie tai padarė kitaip. Europos nuosmukis priėmė prancūzo Petavijaus (gyveno XV a. pabaigoje), o Rytai – 70 Biblijos vertėjų skaičiavimus. Skirtumas tarp šių dviejų skaičiavimų yra didžiulis. Remiantis Biblijos skaičiavimais, nuo pasaulio sukūrimo iki potvynio praėjo 2262 metai, o Petavius ​​skaičiuoja tik 1756, tai yra 606 metais mažiau. Nuo pasaulio sukūrimo iki Kristaus Biblijoje yra 5508, o Petavijus 3983, tai yra vėlgi 1525 mažiau. (Tūkstantis metų ten, tūkstantis metų čia, didelis skirtumas).

Be šių laiko skaičiavimų, buvo žinomi ir Aleksandrijos, Antiochijos, Konstantinopolio, Seleukido ar Aleksandrijos graikai. Pirmieji krikščionys, sekdami žydų pavyzdžiu, metus skaičiavo nuo pasaulio sukūrimo. Julius Africanus, pastebėjęs daugybę trūkumų, padarė pataisą, ir tai yra vadinamasis Aleksandrijos metų skaičiavimas: pagal jo skaičiavimą nuo šviesos sukūrimo gaunami 5503 metai. Pandoras, egiptiečių vienuolis, padarė savo skaičiavimus 4 amžiuje, jis sugalvojo 5400 metų nuo pasaulio sukūrimo iki Kristaus. Pandoros pasakojimas įsitvirtino Antiochijoje. Konstantinopolio pasakojime buvo pateikti 5508 metai nuo pasaulio sukūrimo iki Kristaus. Seleukidų metų kalendorius prasideda nuo pirmųjų Seleuko Nikatoriaus užkariavimų 311 m. pr.

Be krikščioniškojo metų skaičiavimo, yra ir mahometų, kuris prasideda pranašo Mahometo skrydžiu iš Mekos į Mediną 622 m. e. Ši era vadinama mahometonų Ejira arba Hijra.

Ir metų trukmė tarp visų tautų nebuvo vienoda. Pas chaldėjus ir egiptiečius metai truko 1 mėnesį, pas arkadiečius – 3 mėnesius, pas žydus – 12 mėnesių, pas persus – 365 dienas, pas lotynus – 13 mėnesių, Romulo laikais – 10 mėnesių, kiekvienas mėnuo – 30 arba 31. dienų, o metai – 304 dienas. Romos karalius Numa Pompilijus iš 6 mėnesių paėmė vieną dieną, dėl to 6 mėnesiai turėjo po 29 dienas, o 4 mėnesiai – 31 dieną; visi metai turėjo 298 dienas. Kad sulygintų šiuos metus su mėnulio metais, Numa prie jų pridėjo du mėnesius: vasarį su 29 dienomis ir sausį su 28 dienomis, iš kurių atėjo 57 dienos. Tai mėnulio metai Romėnai paskyrė savo šventes. Siekdama sulyginti šiuos metus su saulės, arba astronominiais, metais Numa nusprendė prie antrojo ir trečiojo metų pridėti 22 dienas, o prie ketvirtųjų – 23 dienas; viskas turėjo būti pridėta tarp vasario 23 ir 24 d., nes ši diena buvo paskutinė metų diena. Maždaug 450 m.pr.Kr Tai yra, decemvirai sausį nustatė pirmuoju metų mėnesiu, o vasarį – antruoju metų mėnesiu.

Aleksandrijos astronomas Sosigenesas metus skaičiavo į 365 dienas ir 6 valandas. Jo skaičiavimai nesutampa su saulės apsisukimu, kurio vidutinė atogrąžų apsisukimo trukmė yra 365 dienos 5 valandos. Todėl kiekvieniems jo metams pritrūko šiek tiek laiko, iš to beveik visa diena subėga per 128 metus, o per 400 metų – 3 dienos ir 2 valandos. Šį Sosigeno skaičiavimą 45 m. pr. Kr. inicijavo Julijus Cezaris. tai yra visoje Romos imperijoje. Nuo jo jis vadinamas Julijaus kalendoriumi. Julius Cezaris paliko seną mėnesių tvarką, vasarį palygino 28 dienas, o kitose pridėjo tiek dienų, kiek dabar pridedama senuoju stiliumi.

Popiežius Grigalius XIII 1582 m., remdamasis naujausiais (tuo meto) astronominiais skaičiavimais, nusprendė metus skaičiuoti kaip 365 dienas 5 valandas. Norėdami tai padaryti, kas 400 metų išmetamos 3 dienos. Nuo to laiko atsirado du pagrindiniai kalendoriai: Julijaus ir Grigaliaus, arba senojo ir naujojo stiliaus.

P.S. Ir galiausiai, ypatingo dėmesio nusipelno (ypač aktualu 2012 m. gruodį) ikikolumbinės Amerikos indėnų laiko skaičiavimas, būtent gentys, kurių garsusis kalendorius neva mums žada pasaulio pabaigą 2012 m. gruodžio 21 d. Taigi majų indėnai, kaip ir daugelis kitų tautų, laiką skaičiavo nuo pasaulio sukūrimo, kuris pagal indų mitologiją įvyko 3144 m.pr.Kr. e. Ir paskutinė ant jos pavaizduota data atrodė taip: 12.19.17.19, 3 Kawakami, 2 Kyankin, jei išversime šią datą į mūsų chronologiją pagal Grigaliaus kalendorių, gautume tą pačią liūdnai pagarsėjusią 2012-12-21.

Tęskime temą ir grįžkime prie šaknų. Būtent: kada žmogui reikėjo matuoti laiką? Pasirodo, poreikis atsirado seniai. Ir tai lėmė būtinybė derinti kolektyvinius veiksmus. Pavyzdžiui, piramidžių statyba. Taigi kada jie pirmą kartą pradėjo „mušti strėles“?

Pirmasis paprastas saulės laikrodis

U primityvūs žmonės Nebuvo tokios idėjos apie laiką, kokią turi mūsų amžininkai. Jų gyvenimą lėmė gamtos ritmas. Atspirties taškai jiems buvo ne tik metų laikų kaita, bet ir saulės patekėjimas bei nusileidimas. Tačiau tai nereiškia, kad žmonės gyveno vieną dieną. Jie labai tiksliai pastebėjo, kas vyksta aplinkui, ir vieną dieną jiems pasirodė, kad saulės diskui judant dangumi, pasikeitė ir medžių bei krūmų metamo šešėlio padėtis. Galiausiai jie nusprendė įsmeigti lazdą į žemę ir stebėti, kaip aplink jį juda šešėlis. Taip atsirado paprasčiausias saulės laikrodis. Tai buvo maždaug prieš 3500 metų.

Paprasčiausią saulės laikrodį reikėjo atnaujinti

Maždaug 700 m.pr.Kr. e. Egiptiečiai patobulino laikrodžių dizainą. Jų laikrodis atrodė kaip didelė lotyniška raidė „b“, kurios trumpoji dalis kilo vertikaliai, o padalos buvo nurodytos ilgosios „rankos“ judesyje. Priklausomai nuo to, kur danguje buvo saulė, keitėsi šešėlio kryptis ir ilgis: taip buvo matuojamas laikas. Šis dizainas turėjo savo trūkumą: po pietų (kai tik saulės zenitas buvo už nugaros) laikrodis turėjo būti apverstas. Tik po kelių šimtmečių astronomai rado šios problemos sprendimą: sukūrė saulės laikrodį su lenkta skale. Dabar šis laikrodis galėjo rodyti laiką tol, kol švietė saulė.

Laikas ir jo matavimas visada domino žmones

Vyras visada labai rimtai žiūrėjo į laiko klausimus. Ne veltui visų žanrų menininkai – tapytojai, skulptoriai, rašytojai ir poetai – su pagarbia pagarba palietė laiko temą. Ir pati galingiausia laiko hipostazė - Amžinybė, nebuvo pasigailėta nei vieno kūrėjo.

Tiek žodis „Atmintis“, tiek daugybė paminklų yra iš šios dimensijos. Prisiminkime Puškiną „Paminklą sau pasistačiau ne rankomis...“. Ten, kur Juodoji upė įteka į Stiksą, prasideda kelias į Tokio laiko pažinimą, kuris yra neišmatuojamas jokiais šiuo metu žinomais skaičiais. Šie skaičiai ir su jais susijusios priemonės dar neatrasti.

Darbo tekstas skelbiamas be vaizdų ir formulių.
Pilna versija darbą galima rasti skirtuke „Darbo failai“ PDF formatu

Įvadas.

Kiek tau metų? Kiek draugų turi? Kiek letenų turi katė?

Norint visa tai apskaičiuoti, reikia žinoti skaičius. Tai mums padeda mokytojai ir vadovėliai, tėvai ir vyresni draugai. Tuo tarpu prieš žmones nemokėjo skaičiuoti! Sunku įsivaizduoti, bet tai faktas. Ir man buvo įdomu, kaip senovės žmonės skaičiavo, nes nežinojo skaičių. Kaip žmonės išmoko juos užrašyti?

Tyrimo tema: „Kaip žmonės išmoko skaičiuoti?

Tikslas: suprasti, kaip žmonės išmoko skaičiuoti.

Užduotys:

Surinkite medžiagą apie skaičius ir skaičius, apsvarstykite skaičių atsiradimo istoriją.

Kokie simboliai naudojami skaičiams rašyti.

Sužinokite, kokius skaičius naudojame šiandien.

Sužinokite, kokį vaidmenį jie vaidina mūsų gyvenime.

Senovės žmonės maistą daugiausia gaudavo medžiodami. Didelį gyvūną – bizoną ar briedį – turėjo sumedžioti visa gentis: vienas su juo nesusitvarkysi. Reidui paprastai vadovavo seniausias ir labiausiai patyręs medžiotojas. Kad grobis nepaliktų, jį reikėjo apsupti, na, bent jau taip: iš dešinės penki žmonės, už nugaros septyni, iš kairės keturi. Jokiu būdu negalite to padaryti neskaičiuodami! Ir primityvios genties vadovas susidorojo su šia užduotimi. Net tais laikais, kai žmogus nežinojo tokių žodžių kaip „penki“ ar „septyni“, jis galėjo rodyti skaičius ant pirštų.

Beje, pirštai suvaidino reikšmingą vaidmenį skaičiavimo istorijoje. Ypač tada, kai žmonės pradėjo keistis vieni su kitais savo darbo objektais. Taigi, pavyzdžiui, norėdamas iškeisti ietį su akmeniniu antgaliu į penkias odas į drabužius, vyras padėjo ranką ant žemės ir parodydavo, kad prie kiekvieno rankos piršto reikia priglausti odą. Vienas penketukas reiškė 5, du – 10. Kai neužteko rankų, buvo naudojamos kojos. Dvi rankos ir viena koja - 15, dvi rankos ir dvi kojos - 20.

Jie dažnai sako: „Aš tai žinau kaip savo penkis pirštus“. Ar ši išraiška kilo ne iš to tolimo laiko, kai žinojimas, kad yra penki pirštai, reiškė tą patį, ką mokėti skaičiuoti?

Pirštai buvo pirmieji skaičių vaizdai. Buvo labai sunku sudėti ir atimti. Sulenkite pirštus - pridėkite, atlenkite - atimkite. Kai žmonės dar nežinojo, kas yra skaičiai, skaičiuojant buvo naudojami ir akmenukai, ir pagaliukai. Seniau, jei vargšas valstietis iš turtingo kaimyno skolindavosi kelis maišus grūdų, vietoj kvito išduodavo dantytą pagaliuką – etiketę. Ant lazdos buvo padaryta tiek įpjovų, kiek buvo paimta maišų. Ši lazda buvo perskelta: vieną pusę skolininkas atidavė turtingam kaimynui, o kitą pasiliko sau, kad vėliau nereikalautų penkių vietoj trijų maišų. Jei vienas kitam skolindavo pinigų, tai irgi pažymėdavo ant pagaliuko. Trumpai tariant, senais laikais žyma tarnavo kaip užrašų knygelė.

Kaip žmonės išmoko rašyti skaičius. IN skirtingos salys ir skirtingu metu tai buvo daroma skirtingais būdais. Šie „skaičiai“ yra labai skirtingi ir kartais net juokingi. skirtingos tautos. Senovės Egipte pirmojo dešimtuko skaičiai buvo rašomi atitinkamu skaičiumi pagaliukų. Vietoj skaičiaus „3“ yra trys lazdelės. Tačiau dešimtims yra kitoks ženklas – kaip pasaga.

Pavyzdžiui, senovės graikai vietoj skaičių turėjo raides. Senovės rusų knygose raidės taip pat žymėjo skaičius: „A“ yra vienas, „B“ yra du, „B“ yra trys ir kt.

Senovės romėnai turėjo skirtingus skaičius. Mes vis dar kartais vartojame romėniškus skaitmenis. Juos galima pamatyti ir ant laikrodžio ciferblato, ir knygoje, kur nurodytas skyriaus numeris. Jei atidžiai pažvelgsite, romėniški skaitmenys atrodo kaip pirštai. Vienas yra vienas pirštas; du - du pirštai; penki yra penki su ištiestu nykščiu; šeši yra penki ir dar vienas pirštas.

Majai sugebėjo užrašyti bet kokį skaičių naudodami tik tašką, liniją ir apskritimą.

Kaip pas mus atėjo šiuolaikiniai skaičiai. Arabų skaitmenų rašymas, kurį naudojame kiekvieną dieną, susideda iš tiesių atkarpų, kur kampų skaičius atitiko ženklo dydį. Tikriausiai vienas iš arabų matematikų kadaise pasiūlė sujungimo idėją skaitinė reikšmė skaičiai su kampų skaičiumi jo raštu.

Pažiūrėkime į arabiškus skaitmenis ir pamatysime

0 yra skaičius be vieno kampo kontūre.

1 - yra vienas smailus kampas.

2 - yra du smailieji kampai.

3 - yra trys smailūs kampai (teisinga, arabiška, skaičiaus forma gaunama rašant skaičių 3, užpildant pašto kodą ant voko)

4 - yra 4 stačiakampiai (tai paaiškina „uodegos“ buvimą numerio apačioje, o tai jokiu būdu neturi įtakos jo atpažinimui ir identifikavimui)

5 - yra 5 stačiakampiai (apatinės uodegos paskirtis yra tokia pati kaip skaičius 4 - paskutinio kampo užbaigimas)

6 - turi 6 stačius kampus.

7 - yra 7 tiesios linijos ir aštrių kampų(teisinga, arabiška, skaičiaus 7 rašyba skiriasi nuo pavaizduotos paveikslėlyje tuo, kad viduryje yra brūkšnelis, kertantis vertikalią liniją stačiu kampu (atminkite, kaip rašome skaičių 7), o tai suteikia 4 stačius kampus ir 3 kampai taip pat nurodomi viršutine laužyta linija)

8 - turi 8 stačius kampus.

9 - yra 9 stačiakampiai (tai paaiškina sudėtingą apatinę devynių uodegą, kuri turėjo sudaryti 3 kampus, kad jų bendras skaičius būtų lygus 9.

Šiuolaikinis žodis „nulis“ atsirado daug vėliau nei „skaitmuo“. Jis ateina iš Lotyniškas žodis"nulla" - "nėra". Nulio išradimas laikomas vienu svarbiausių matematinių atradimų. Atsiradus naujam skaičių rašymo būdui, kiekvieno užrašyto skaitmens reikšmė pradėjo tiesiogiai priklausyti nuo padėties, vietos skaičiuje. Naudodami dešimt skaitmenų galite užrašyti bet kokį skaičių, net ir didžiausią, ir iškart aišku, kuris skaičius ką reiškia.

Šiuolaikinis žodis „nulis“ atsirado daug vėliau nei „skaitmuo“. Jis kilęs iš lotyniško žodžio "nulla" - "ne". Nulio išradimas laikomas vienu svarbiausių matematinių atradimų. Atsiradus naujam skaičių rašymo būdui, kiekvieno užrašyto skaitmens reikšmė pradėjo tiesiogiai priklausyti nuo padėties, vietos skaičiuje. Naudodami dešimt skaitmenų galite užrašyti bet kokį skaičių, net ir didžiausią, ir iš karto aišku, kuris skaitmuo ką reiškia Skaičiai ir skaičiai mūsų gyvenime. Gyvenimo skaičius gali pasakyti žmogui, kokia yra jo gyvenimo misija. Gimtadienio skaičius yra nuolatinis gyvenimo palydovas. Likimas kaskart pateikia naujų kliūčių ir sunkumų. Tokiais momentais gyvybės skaičius padeda be vargo atlaikyti smūgį ir įveikti kliūtis.

Gyvenimo numeris yra savotiškas raktas į likimo kodą, kuris užima svarbią vietą kuriant svarbius planus. Likimo kodas gali paruošti žmogų tam, kad jam ne kartą teks susidurti su „aštriais“ posūkiais. Tačiau gyvybės skaičius egzistuoja, kad taip neatsitiktų.

Man buvo įdomu sužinoti, kaip mano klasės draugai mano apie skaičius. Norėdami tai padaryti, atlikau 5 klasės mokinių apklausą, taip ir sugalvojau.

Daugumos mėgstamiausias skaičius pasirodė esąs 5.

Šiandien daug kas skaičiams priskiria magiškas savybes, sieja juos su įvairiais gyvenime nutinkančiais įvykiais, o aš nusprendžiau pasidomėti, kaip mano klasės draugai jaučiasi dėl tokių skaičių.

Kaip matote iš diagramų, mano klasės draugai dažniausiai nėra prietaringi.

Na, o savo apklausos pabaigoje uždaviau bene svarbiausią klausimą, kuriam ir pasirinkau šią temą.

Į klausimą „Kodėl žmonėms reikia skaičiuoti? vaikinai atsakė taip:

Tai reiškia, kad mano klasės draugai taip pat dažnai susiduria su skaičiais ir supranta, kad neapsieisime be skaičiavimo.

Išvada.

Šiuolaikinis gyvenimas neįsivaizduojamas be skaičių, jie yra aplink mus, mes gyvename tarp jų, mums jų reikia kaip saulės, oro ir vandens.

Skaičius naudojame diena po dienos, metai iš metų. Jie yra su mumis namuose ir mokykloje, per pamokas ir po pamokų.

Sąmoningam mus supančio pasaulio suvokimui matematinės žinios apie skaičius būtinos, reikalingos tolimesnis vystymas matematinis mąstymas

Teorinės žinios gali būti gilios ir ilgalaikės tik tada, kai jos yra tiesiogiai susijusios su žmonių gyvenimu.

Visi esame įpratę prie įprastų faktų – paroje yra 24 valandos, mėnuo turi 30 dienų, o per metus – 365 Mechaniniai ir elektroniniai laikrodžiai yra mūsų kasdienė realybė, ir šiandien sunku įsivaizduoti, kad taip galėtų būti skirtinga. Kaip žmonės gyveno iki šiuolaikinių laikrodžių išradimo? Kokius laiko skaičiavimo metodus turi kitos tautos? Toliau pažvelgsime į atsakymus į šiuos klausimus.

Senovėje buvo įvairių būdų nustatyti laiką. Saulės laikrodis padėjo orientuotis pagal Saulės metamą šešėlį, dienos metu judant dangumi. Juose buvo stulpas (gnomonas), kuris meta šešėlį, ir ciferblatas su ženklais, kuriais šešėlis judėjo. Pats laikrodžio veikimo principas reiškia visišką jo priklausomybę nuo Saulės, todėl šio laikrodžio buvo neįmanoma naudoti naktį ar debesuotu oru. Įvairios senovės tautos, tokios kaip Egiptas, Roma, Kinija, Graikija, Indija, turėjo savo saulės laikrodžių tipus, kurie skyrėsi savo dizainu.

Vandens laikrodis buvo cilindrinis indas, iš kurio lašas po lašo tekėjo vanduo. Laikas buvo nustatomas pagal ištekančio vandens kiekį. Tokie laikrodžiai buvo paplitę Egipte, Babilone ir Romoje. Tačiau buvo ir kitokio tipo vandens laikrodžiai, paplitę Azijos šalyse – plūduriuojantis indas buvo pripildytas vandens, kuris patekdavo pro nedidelę skylutę.

Visi esame susipažinę su smėlio laikrodžiu. Jie egzistavo prieš mūsų erą, viduramžiais jų raida buvo tobulinama. Dėl laikrodžio tikslumo didelę reikšmę turėjo smėlio kokybę ir jo takumo vienodumą, jis buvo pagamintas specialiai. Buvo naudojami smulkūs juodo marmuro milteliai, taip pat iš anksto apdorotas švino ir cinko dulkių smėlis bei kitų rūšių smėlis.

Laikas taip pat buvo nustatytas naudojant ugnį. Ugnies laikrodžiai buvo labai paplitę senovėje, ypač namuose. Ten buvo skirtingi tipai tokie laikrodžiai - žvakė, dagtis, lempa. Kinijoje, kur, kaip manoma, pirmą kartą pasirodė ugnies laikrodžiai, buvo įprastas variantas, susidedantis iš degios medžiagos pagrindo (spiralės arba lazdos pavidalo) ir prie jo pritvirtintų metalinių rutuliukų. Kai tam tikras bazės periodas degė, kamuoliukai krito, taip mušdami laiką.

Europoje buvo populiarūs žvakių laikrodžiai, kurie leido nustatyti laiką pagal išdegusio vaško kiekį. Ši veislė buvo ypač paplitusi vienuolynuose ir bažnyčiose.

Galima paminėti ir tokį laiko nustatymo būdą senovėje kaip orientaciją pagal žvaigždes. Senovės Egipte buvo žvaigždžių žemėlapiai, pagal kurią Egipto stebėtojai naviguodavo naktį, naudodamiesi praėjimo prietaisu.

Pažymėtina, kad senovės Egipte taip pat buvo diena ir naktis skirstoma į 12 valandų, tačiau valandos buvo nevienodo ilgio. Vasarą dienos valandos buvo ilgesnės, nakties valandos trumpesnės, o žiemą – atvirkščiai. Mėnuo pagal Egipto kalendorių susideda iš 30 dienų, metus turėjo 3 sezonai po 4 mėnesius. Egiptiečiams Nilas buvo gyvybės pagrindas, o metų laikai buvo glaudžiai susiję su įvykiais aplink upę: upės potvynio metas (akhet), žemės išlipimo iš vandens metas ir žemdirbystės pradžia. (peretas), o žemo vandens laikas (shemu).
Naujieji metai Egiptiečiai šventė rugsėjo mėnesį, kai danguje pasirodė žvaigždė Sirijus.

IN Senovės Roma metus sudarė tik 10 mėnesių (304 dienos). Metų pradžia buvo kovo mėn. Vėliau romėnų kalendorius pasikeitė - Julijus Cezaris nustatė dvylikos mėnesių kalendorinius metus, kurių pradžia buvo nustatyta sausio 1 d., nes šią dieną Romos konsulai pradėjo eiti pareigas ir prasidėjo naujas ekonomikos ciklas. Šis kalendorius buvo vadinamas Julijaus kalendoriumi. Nuo vaikystės mums žinomi mėnesių pavadinimai - sausis, vasaris, kovas ir kt. – atvyko pas mus iš Romos.

Šiais laikais daugumoje šalių laikas skaičiuojamas nuo Kristaus Gimimo ir priimamas Grigaliaus kalendorius. Tačiau yra ir kitų laiko skaičiavimo galimybių. Pavyzdžiui, Izraelyje chronologija skaičiuojama nuo pasaulio sukūrimo, kuris datuojamas 3761 m.pr.Kr. pagal judaizmo principus. Žydų kalendoriuje yra 3 metų tipai – teisingi, susidedantys iš 354 dienų, pakankami, turintys 355 dienas, ir nepakankami, susidedantys iš 353 dienų. IN keliamieji metai pridedamas dar vienas mėnuo.

Visi žino kinų kalendorių, kuriame kiekvieni metai yra skirti konkrečiam gyvūnui. Iš pradžių Kinija jo laikėsi, tačiau atsiradus komunizmui šioje šalyje buvo pereita prie Grigaliaus kalendoriaus. Rytų kalendorius ir šiandien Kinijoje naudojamas švenčių datoms nustatyti, pvz., Pavasario šventė, kuri yra kinų Naujieji metai, ir rudens vidurio šventė. Naujieji metai Kinijoje yra kintamos šventės ir patenka į „pirmąją jaunaties dieną“, kuri yra nuo sausio 21 iki vasario 21 d.

Šiandien yra ir kitų laiko sistemų pavyzdžių, atspindinčių pasaulio viziją ir jas sukūrusių tautų tradicijas.