Для ранней технической цивилизации Западной Европы главным ведущим изобретением были, конечно, механические часы. Кроме прямого влияния на быт городов, они имели весьма значительное влияние на развитие всей техники. Как первый действительно точный прибор часы сделались образцом точности, а как наиболее совершенное механическое устройство — предметом подражания при устройстве всех последующих приборов.
К. Маркс при рассмотрении техники мануфактурного периода в качестве важнейших технических объектов отмечает мельницу и часы. Он писал: «…водяная (ветряная) мельница и часы—это те две унаследованные от прошлого машины, развитие которых уже в эпоху мануфактуры подготовляет период машин». И в другом месте: «Не подлежит также ни малейшему сомнению, что в XVIII в. часы впервые навели на мысль приме нить автоматы (а именно, пружинные) к производству».
Эти обобщения находят полное подтверждение в современных конкретных исторических исследованиях.
Большинство изобретателей машин в XVIII в. были часовщиками или были близко знакомы с устройством часов. Увлечение в XVII и XVIII вв. часами определялось не только тем, что они имели широкое практическое применение, но и тем, что они заключали в себе принцип автоматизма, который стали переносить на различные объекты фабричной техники.
Француз Николай Фордж, по профессии часовщик, в 1751 г. изобретает строгальный станок. Аркрайт — изобретатель пря дильных машин — был цирюльником и вместе с тем часовых делмастером по прозвищу «ноттингемский часовщик». Фультон, изобретатель парохода, первоначально был часовщиком. Картрайт— изобретатель механического ткацкого станка — ранее построил модель парохода, колеса которого приводились в движение по средством часового механизма. Харгривс соединял с занятием ткача профессию механика. Он устанавливал водяные и ветряные мельницы, насосы и фонтаны, изготовлял часы. Гентсман, часовщик по профессии, изобретает тигельный способ получения высококачественной стали для часовых пружин. В России выдающиеся изобретатели машин в XVIII в. И. П. Ку- либин и Л. Ф. Сабакин были также часовщиками.
Короче говоря, часы являются чрезвычайно важной «маши ной» как с точки зрения механической, так и социальной. В сере дине XVIII в., еще до наступления индустриальной революции, часы делаются уже весьма совершенными и точными. Как первый автомат, примененный для практических целей, и как образец точности, часы неизменно привлекали внимание всех изобретателей. В их устройстве искали ключ к решению многих технических вопросов.
Льюис Мэмфред не без основания считает, что «триумф механических усовершенствований — триумф регламентации». Если изобретение механических часов, по его мнению, возвестило волю к новому порядку, применение пушек и других огнестрельных орудий в XIV в. выявило стремление к мощи, волю к утверждению сил, то в машинах сходятся вместе как порядок, так и сила.
«Часы…— писал К. Маркс,— дают идею автомата и автоматического движения, применяемого в производстве». Эта идея механиками XVIII в. также была удачно использована и для создания игрушек-автоматов, которые живо воспроизводили движения животных или человека. Они были изготовлены столь искусно, что при виде их действия забывалось, что имеешь перед собой мертвый механизм.
Между создателями автоматов особую славу приобрел Дроз (родился в 1721 г. в Шодефоне), изготовивший механического писца, рисовальщика и девушку-музыкантшу. Обмакнув перо в чернильницу, писец заполнял лист бумаги ровными строчками текста. Окончив письмо, аккуратно посыпал его песком — просушивал. Рисовальщик, склонившись над бумагой, не торопясь набрасывал различные силуэты. Окончив одну фигуру, неспеша брался за другую. Девушка-музыкантша играла на клавесине, перебирая клавиши то быстрее, то медленнее и следя глазами за движениями своих рук.
Знаменитый Вакансон (1709—1782) создал флейтиста и утку. Об этих автоматах Вакансона в свое время писали очень много. Игрок на флейте — молодой человек среднего роста. Он дует в флейту, как натуральный флейтист, и вполне правильно устанавливает пальцы. Утка представляла еще более совершенное произведение искусства. Когда механизм заведен, птица встает, машет крыльями, наклоняется к чаше с водой и к зернам, ест, крякает, а через некоторое время после принятия пищи последняя даже выходит из нее в виде кашицы.
По поводу автоматов Вакансона Маркс в письме к Энгельсу писал: «Можно исторически доказать, что попытки Вакансона… оказали чрезвычайно большое влияние на фантазию английских изобретателей».
Норберт Винер находит, что XVII столетие и начало следующего было «веком часов»; инженеры того времени были «часовщиками и полировщиками линз». Если развитие автоматов у древних греков не оказало большого влияния на «серьезную философскую мысль», то «совсем иначе обстоит дело с часовым автоматом. Эта идея действительно сыграла важную роль в ран ней истории новой философии, хотя мы склонны ее игнорировать».
Уже Коперник находил возможным, по аналогии с часами, судить об устройстве мироздания. Философы XVII в. стали при бегать для объяснения механической закономерности физического мира к сравнению ее «с искусственными механизмами, сделанными рукой человеческой: нередко ее сравнивали с затейливым механизмом страсбургских часов». Лейбниц говорил о мире, как о horologium mundi (часовом механизме Вселенной). Роберт Бойль, Коперник прямо уподобляют изучение природы изучению часового механизма, а механизм природы — механизму часов. Поскольку мир аналогичен механизму, говорит Бойль, то при его истолковании следует совершенно отказаться от метафизической философии природы и ограничиться чисто механической стороной дела. Ньютон пошел еще дальше и объявил, что именно эта сторона дела и есть на стоящая философия природы. Он рассматривал свою теорию тяготения как аналогичную особому виду механизма, заставляющему планеты двигаться. Эти свои взгляды Ньютон пояснил в письме к Лейбницу: «Понимание движения планет как осуществлявшегося под влиянием тяготения без учета причины тяготения представляет собой такой же прогресс в философии, как и понимание формы часов и зависимости их колесиков друг от друга без знания причины тяготения веса».
Мир, по мнению философов XVII в.,— это как бы большая машина, большой автомат, и все, что в нем находится, все пред меты мира — это малые автоматы, заключающиеся в большом, как часть единого мирового механизма.
Как справедливо указывает Е. Спекторский, «другим и ближайшим последствием уподобления мира механизму было то, что вопрос о механизме Вселенной вызвал вопрос о механике; вопрос о часах вызвал вопрос о часовщике». В этой- связи в английской философии получило развитие теологическое учение о боге как механике и часовщике Вселенной, нашедшее свое выражение в деизме. Это несомненное свидетельство влияния тех ники наряду с механикой на философию.
В XV—XVI вв. механические часы стали применяться в астрономических обсерваториях.
В 1471 г. астроном и математик Региомонтан поселился в Нюрнберге и вместе с Бернгардом Вальтером, весьма богатым человеком и любителем астрономии, построил обсерваторию, снабженную превосходными инструментами, которые были изготовлены выдающимися нюрнбергскими механиками. Здесь в 1484 г. впервые были применены к астрономическим наблюдениям механические часы, приводимые в действие гирей. Эти немецкие часы были одними из первых, показывавшими минуты и секунды.
Датский астроном Тихо Браге на острове Хвен-Зунде построил великолепную по тому времени обсерваторию Ураниборг («Замок неба») с превосходными инструментами, куда со всей Европы стекались ученые и студенты. Для регистрации прохождения звезд по меридиану Тихо Браге использовал двое маленьких механических часов и одни большие стенные; среднее время из их показаний применялось в качестве меры времени при астрономических определениях.
Иост Бюрги с 1603 по 1622 г. был часовщиком — сначала часовщиком императора Рудольфа II, затем поселился в Касселе. Для кассельской обсерватории он изготовил знаменитые колесные часы.
Выше упоминалось о применении в XVI в. механических часов в истамбульской обсерватории. Однако следует отметить, что эти механические часы не обладали нужной для астрономических наблюдений точностью и постоянством хода. Они нередко давали ошибочное показание времени и требовали ежедневной про верки их хода. Поэтому до изобретения маятниковых часов для астрономических определений времени чаще всего продолжали применять водяные или ртутные часы. Механизм с колесной передачей считали более пригодным для башенных часов.
Французский король Карл V первый сделал решающий шаг к введению исчисления времени по равным часам вместо «канонических» неравных часов. После установки дворцовых башенных часов де Вика он приказал всем церквам Парижа отбивать по ним часы и четверти часа. Так как на этих часах время от- считывалось в равных промежутках, новый порядок исчисления времени распространился не только в Париже, но постепенно и в европейских странах.
В литературе XIV в. уже встречаются упоминания о семидесяти башенных часах, имевшихся в Италии, Франции, Англии, Фландрии и Швейцарии. В XV и XVI вв. они получили всеобщее распространение.
«День» сначала подразделяли на 24 часа, считая от одного заката солнца до наступления другого. Окончание дня отмечалось 24 ударами колокола. Такой порядок счета времени в некоторых местах сохранялся до 1370 г. и позже. Во второй половине XIV в. постепенно переходят от этого счета времени к подразделению дня на две равные половины, каждая по 12 часов, с отсчетом от полуночи до полудня и обратно — от полудня до полуночи. Все часы стали равными. Первый час стали считать тотчас после полуночи и полудня. Полдень и полночь пришлись на 12 ч первой и второй половины суток. Переход на этот новый, более рациональный счет времени происходил в различных странах Запад ной Европы не одновременно: в одних странах — раньше, в других— позже. Подразделение дня на две половины по 12 часов в большей мере отвечало практическим нуждам; при этом счете уже не стало надобности отбивать время 24 раза — нужно было отбивать только 12 раз. Час стал чем-то постоянным. Теперь распределять работу можно было гораздо точнее, чем со старыми изменчивыми часами. Этот переход к новому рациональному счету времени в Западной Европе был завершен в последней чет верти XIV в.
Счет времени от I до XXIV часов начиная с часа восхода Солнца дольше всего сохранялся в Италии и в некоторых городах Германии.
Распространение башенных часов и нового счета времени было прямым следствием развития торговли и ремесел в городах Западной Европы в XIV в. Развитие экономики на этой основе усиливало мощь и значение этих городов и способствовало пере ходу инициативы из рук духовенства к светскому обществу или секуляризации общества.
Часы одинаковой продолжительности, по которым стал осуществляться счет времени в Западной Европе, называли «городским временем». Однако и при новом счете времени часы про должали соразмерять и контролировать по истинному солнечному времени, и это продолжалось до появления маятниковых часов. Показания механических часов переводили на солнечное время.
Даже в первой половине XVIII в., несмотря на большие успехи в усовершенствовании маятниковых часов, имелась недооценка среднего времени; солнечному времени отдавалось предпочтение перед средним солнечным временем. На практике продолжали пользоваться истинным солнечным временем. Необходимо было по равномерно идущим часам, показывающим среднее время, получать неравномерно изменяющееся истинное солнечное время.
Циферблаты роскошных часов XVIII в. одновременно показывали истинное солнечное и среднее солнечное время. Первое признавалось главным и отмечалось позолоченными стрелками, а среднее время указывалось под надписью: «Для премудрых».
Сохранению привычки приноравливать счет времени к истин ному солнечному времени способствовало еще и то обстоятельство, что в быту в XVI—XVII вв. продолжали применяться не только механические, но и солнечные часы.
Для облегчения перевода среднего времени в истинное солнечное время существовали таблицы под названием «l’Equation l’Horloge» («уравнение часов»). В России такие таблицы в большом ходу были еще в XVIII в., они печатались в календарях на каждый год; там же давались указания «как боевые и карманные часы ставить исправно».
В «Санкт-Петербургском календаре» на 1768 г. сказано, «что никакие (механические) часы с Солнцем ходить не могут, но всегда их надобно ставить по солнечному ходу». «Уравнение времени», следовательно, служило для получения часового угла истинного солнца, как и теперь, но цель была разная: тогда истинно солнечным временем пользовались в жизни, теперь же определяют часовой угол солнца, но не живут по солнцу.