Борис Шатров – Удивительный мир, в котором мы живем: захватывающие путешествия по астрономии, физике и истории (страница 10)
Глава 3. В поисках ответов… как измерить время
3.1. Первые меры времени: сутки, месяц, год – отражение циклов вращения Земли вокруг своей оси, Луны вокруг Земли и Земли вокруг Солнца
Тысячи лет назад люди заметили, что многое в природе повторяется: солнце встает на востоке и заходит на западе, лето сменяет зиму, Луна растет, а затем убывает. Древний человек, наблюдая за явлениями природы, понял, что измерять время надежнее всего по движению солнца. Оно всходило, двигалось по небосклону и уходило за горизонт, не ускоряясь и не замедляясь. Сутки и деление их на утро, день, вечер, ночь – вот первые меры времени. Они не были точными мерами, но довольно долго удовлетворяли потребности первобытного человека. Взглянув на солнце, он мог определить, много или мало времени осталось у него, чтобы засветло закончить охоту и с добычей добраться до стоянки или разделать тушу мамонта и успеть до темноты дотащить мясо до пещеры для пиршества у костра.
Наблюдая за звездами, человек заметил, что они перемещаются по небосклону. Надо только выбрать запоминающиеся яркие звезды и следить за ними – по их положению на небе можно определить, когда наступила полночь и долго ли до рассвета.
Однако по солнцу и звездам можно измерить небольшие промежутки времени, людям же требовалось заранее знать время наступления холодов или потепления, время посева и созревания урожая и многое другое. Древние люди наблюдали, что дни летом постепенно убывают, а зимой становятся совсем короткими, а затем вновь начинают увеличиваться, и это совершается за один и тот же, довольно длительный, промежуток времени. Так была установлена следующая естественная единица измерения времени – год.
С помощью простейших астрономических приспособлений и сооружений, которые могли строить и использовать древние люди, было установлено, что в году около 365 дней и приблизительно за 30 дней луна проходит цикл от одного полнолуния к следующему.
Так возникли первые единицы времени – день (сутки), месяц и год.
3.2. Древние обсерватории для наблюдения за Солнцем, Луной и звездами
Примером древней обсерватории является Стоунхендж, который находится приблизительно в 130 километрах к юго-западу от Лондона. Ученые полагают, что данное сооружение из гигантских камней построено в позднем каменном – бронзовом веке, около 3 000 лет до нашей эры, и использовалось как древняя обсерватория для наблюдения за небесными светилами и в качестве солнечного календаря, работающего по тому же принципу, что и древнеегипетский календарь. Он был рассчитан на 365,25 суток в году и состоял из 30 блоков, соответствующих 30 дням месяца, но до наших дней сохранилось лишь 17. Пять каменных столбов в центре обозначают празднование середины зимы, длившееся пять дней, а самый высокий камень в композиции символизирует зимнее солнцестояние и указывает на восход солнца в этот день.
Другим доисторическим сооружением для наблюдений за небесными телами является «Макотржаский квадрат». Его обнаружили в Чехословакии в 1961 году. Археологи придерживаются мнения, что возраст обсерватории – 5,5 тысячи лет.
Древние астрономы – строители сооружения использовали при вычислениях и строительстве фиксированную мерную единицу, которую спустя тысячелетия, в XIX веке, назвали мегалитическим ярдом. В сооружении проводились наблюдения за небесными светилами, создавались календари, а также определялись закономерности в движении небесных тел.
В результате долгих исследований ученым удалось определить, что древняя обсерватория была построена в конце каменного века и изначально обладала квадратной формой. По обеим сторонам обсерватории находились ворота, а линии, соединяющие выходы, были по 302 метра в длину, что равно 365 мегалитическим ярдам. Это прямо указывает на продолжительность земного года.
Удивительные древние обсерватории найдены и в Южной Америке, на территории Эквадора. В 40 километрах от города Кито, столицы государства, находится археологический комплекс Кочаски. Он состоит из 15 усеченных пирамид разной высоты и размеров. Их возраст варьируется от 2 до 3 тысяч лет.
Исследователи полагают, что обширные площадки пирамид могли использоваться для магических обрядов и жертвоприношений, а пологие пандусы, соединенные с верхними площадками девяти пирамид, имели важный астрономический смысл. Все они подходят к площадкам с северо-восточной стороны, что позволяло следить за восходом звезды на конце хвоста Большой Медведицы. Чем же был интересен этот небесный объект для древних индейцев, что они ради него сооружали гигантские пирамиды? Согласно историческим фактам, восход этой звезды Большой Медведицы совпадал с наступлением сезона дождей, что для местного населения было большим праздником.
Одним из наиболее необычных строений является обсерватория Эль-Караколь, расположенная на территории Мексики. Ее построили в 900-х годах нашей эры, за семь веков до открытия Америки Христофором Колумбом, когда цивилизация майя находилась на пике развития. Кроме наблюдения за Солнцем, Луной и звездами и составления календарей с важными небесными событиями, сооружение предназначалось для наблюдения за перемещением Венеры, которая была священной для майя.
Майя называли ее «планетой войны» или сестрой божества Кукулькана. Современные ученые утверждают, что майя с идеальной точностью определили время полного цикла планеты – 584 дня, что подтвердили отметки, обнаруженные в обсерватории Эль-Караколь. В результате работы обсерватории местному населению были известны многие небесные явления, и люди использовали эти знания в повседневной жизни. Это, например, такие явления, как зимнее и летнее солнцестояние, весеннее и осеннее равноденствие, фазы Луны и Венеры, затмения Луны и Солнца. Ученые предполагают, что именно в Эль-Караколе был составлен известный календарь «конца света» с датой окончания в 2012 году.
В комплекс сооружения входит высокая башня с очень маленькими окнами, направленными на определенные объекты звездного неба в определенное время. Обсерватория отлично сохранилась до сегодняшних дней и свидетельствует о высоком уровне знаний и навыков майя. Но все же под воздействием эрозии и других естественных процессов верхняя часть здания разрушилась, поэтому оно стало похоже на постройку с куполом, хотя изначально это было цилиндрическое сооружение.
Современному человеку трудно представить, как жителям древних цивилизаций удавалось возводить такие масштабные и сложные объекты. Однако стремление древних людей к познанию космоса и Вселенной было вполне оправданно: они чувствовали и понимали, что от небесных светил, их расположения и движения, зависит не только изменение погоды, но и жизнь и смерть всего живого. Поэтому они изучали небо и силами многих поколений сооружали гигантские объекты, предназначенные для точных наблюдений за Солнцем, Луной и звездным небом, изучения закономерностей в небесных явлениях и влияния этих явлений на жизненно важные процессы на Земле.
3.3. Как сутки поделили на 24 часа
Вернемся к измерению времени человеком. Мы рассмотрели, что на основе наблюдения естественных процессов, таких как восход и заход солнца и звезд, циклы полнолуния, циклическая смена сезонов, люди стали использовать естественные меры времени: сутки, месяц и год. Но откуда появились часы, минуты и секунды? Кто и как определил длительность этих мер времени, которые не связаны с естественными процессами так явно, как сутки, месяц и год?
Впервые разделение суток на часы (но с разной длиной часа) встречается в Древнем Египте около 2100 года до нашей эры. Для ориентации во времени древнеегипетские жрецы использовали систему счета, основанную на числе 12, – двенадцатеричную. Они разделили на 12 часов и день, и ночь, что дало 24 часа в сутках, но часы были разной продолжительности. В этих сутках 24 часа включали в себя 1 час утренних сумерек, 10 дневных часов, 1 час вечерних сумерек и 12 ночных часов. Ночь для древних египтян начиналась с приходом полной темноты и длилась до первых проблесков рассвета, условно ее делили, на основе наблюдения за звездами, на 12 частей, которые позже и стали соотноситься с 12 часами ночного времени. В помощь к наблюдениям за звездами изобрели водяные часы, посредством которых можно было определить время, когда солнце скрывалось за горизонтом и наступала ночь.
Около 1300 года до нашей эры древние египтяне реформировали суточный счет времени: светлое и темное время суток разделили по 12 частей соответственно, без выделения часов на утренние и вечерние сумерки, в результате чего продолжительность «дневного» и «ночного» часа менялась в зависимости от сезона, то есть в зависимости от того, где Земля находилась на своей орбите вокруг Солнца.
В древнем Вавилоне (XVIII век до нашей эры – II век нашей эры) тоже существовало деление дня от восхода до захода солнца на 12 промежутков – часов. Также и ночь делилась на 12 промежутков – часов. Причем дневной час в середине лета был почти наполовину длиннее, чем зимой. С ночными часами происходило то же самое.