"Макс Лауэ. История физики " - читать интересную книгу автора

1906 г. исследования Е. Румера**) относительно возбуждения электрических
колебаний.
*) Гюйгенс получил патент на маятниковые часы от Генеральных штатов 16
июня 1657 г. Его сочинение "Horologium" появилось в 1658 г.
**) Открытие Румера относилось к искровым передатчикам. В 1913 г.
Форест и почти одновременно с ним Мейснер ввели обратную связь для
передатчиков, работающих на электронных лампах, имеющих в настоящее время
гораздо большее значение.

При любом устройстве часы состоят из трех существенных частей.
Во-первых, они имеют источник колебаний, большей частью в виде маятника или
спирали; период колебаний дает меру времени. Но колебания неизбежно должны
постепенно затухать вслед ствие сопротивления трения, если не будет
подводиться все время новая энергия движения. Поэтому второй существенной
составной частью часов является. источник энергии, который накопляет энергию
либо в виде упругой энергии напряженной пружины, либо в виде потенциальной
энергии поднятой гири; в новых конструкциях применяется иногда электрическая
батарея. Третьей и главной частью является аппарат, который доставляет эту
энергию источнику колебаний; он должен это сделать так, чтобы не нарушать
период колебаний, и при этом источник колебаний сам должен определять
моменты времени, когда требуется доставка энергии. В этом и заключается
сущность обратной связи, которая впервые появилась в часах Гюйгенса как с
маятником, так и со спиралью. Но при всех конструкциях необходимо время от
времени снова подводить энергию. Однако это вмешательство в принципе не
мешает ходу часов. Таким образом, можно сказать, что подобные часы в
основном измеряют время непрерывно.
Конечно, техника часов все совершенствовалась. Требования точности,
которым сегодня удовлетворяют каждые более или менее хорошие часы, были во
времена Гюйгенса недостижимы. Особенно важным было изобретение В. А.
Маррисоном в 1929 г. кварцевых часов, усовершенствованных в дальнейшем А.
Шайбе и У. Адельсбергером. В этих часах источником колебаний является
кварцевый стержень, который совершает около 100 000 колебаний в секунду и
вследствие пьезоэлектрических свойств кварца связан обратной связью с
электрической батареей. Их ход постоянен с точностью до 1/1000 секунды за
день.
Чтобы приспособить измерение времени к общественной жизни, до сих пор
часы калибруют по отношению к вращению Земли относительно неподвижных звезд.
Звездный день заключается между двумя прохождениями одной и той же звезды
через меридиан, а средний солнечный день, который мы разделяем на 24 часа
(по 60 минут в часе и 60 секунд в минуте), на 1/365 длиннее. Истинный
солнечный день, измеренный между двумя прохождениями солнца через меридиан,
изменяется в течение года; поэтому все солнечные часы показывают отклонения
до 1/4 часа по сравнению с правильно идущими механическими часами. Физика,
основанная на измерении времени механическими часами, объясняет это
отклонениями траектории Земли от круга и наклоном плоскости эклиптики*).
Физика, которая хотела бы в основу измерения времени поставить фактический
солнечный день, стала бы перед недоуменным вопросом, почему все
искусственные часы в своем ходе обнаруживают согласующиеся годовые
колебания.
*) Это значит, что земная ось не перпендикулярна к плоскости движения