Считать предметы мы умеем с 1 класса. Это очень просто - один, два, три... Измерить расстояние тоже несложно. А как и чем измерять время? Самыми древними «часами», которые никогда не останавливались и не ломались, оказалось солнце. Утро, вечер, день - не очень точные мерки, но поначалу первобытному человеку этого было достаточно. Потом люди стали больше наблюдать за небом и обнаружили, что через определенное время на небосклоне появляется яркая звезда. Эти наблюдения сделали египтяне, и они же назвали эту звезду Сириус. Когда появлялся Сириус, в Египте отмечали наступление нового года. Так появилась хорошо известная сейчас мера времени - год. Оказалось, что промежуток между появлением Сириуса состоит из 365 дней. Как видите, подсчеты древних египтян оказались достаточно точными. Ведь и наш год состоит из 365 дней. Но год слишком уж большая мера времени. А для того чтобы вести хозяйство (посев, выращивание, сбор урожая), нужны были более мелкие единицы времени, и люди вновь обратились к небу и звездам. На этот раз на помощь пришла луна, или, по-другому, месяц. Все вы наблюдали за луной и знаете, что через определенное время она меняет свою форму: от тоненького серпа до яркого круглого диска (полнолуние).
Промежуток между двумя полнолуниями и назвали месяцем. Оказалось, что месяц состоит примерно из 29 дней. Вот как точно в Древнем мире умели определять время!
А семидневная неделя возникла в Вавилоне благодаря тем планетам, которые появлялись на небосклоне и были известны вавилонянам:
суббота - день Сатурна;
воскресенье - день Солнца;
понедельник - день Луны;
вторник - день Марса;
среда - день Меркурия;
четверг - день Юпитера;
пятница - день Венеры.
Если бы в Вавилоне были известны и другие планеты Солнечной системы, возможно, наша неделя состояла бы не из 7, а из 9,10 или 8 дней. Смена этих светил в течение месяца происходила примерно 4 раза. Вот и оказалось, что в месяце 4 недели.
Итак, самое сложное - найти мерки времени - было сделано уже в Древнем мире. Этими мерками пользуются и по сей день. Только называют их по-разному. На Руси названия дней недели произошли от порядкового номера дня:
понедельник - по неделе, день, начинающий неделю;
вторник - второй день;
среда - середина недели;
четверг - четвертый день;
пятница - пятый день;
суббота, воскресенье - эти названия взяты из церковного словаря.
Выходит, что все главные меры времени (год, месяц, неделя) люди позаимствовали у природы еще много лет назад. Хотя этими мерками нельзя было измерить точное время, но главный шаг все-таки был сделан.
«Начальная школа», 2004, № 6
Тема: Время от 0 часов до 24 часов.
Цели: учить решать задачи на определение начала, конца и продолжительности события; познакомить с единицей времени - секундой; совершенствовать вычислительные навыки, умение решать задачи и уравнения; воспитывать бережное отношение ко времени.
Планируемые результаты: учащиеся познакомятся с новой единицей времени - секундой; научатся решать задачи на определение начала, конца и продолжительности события; принимать и сохранять учебную задачу; учитывать выделенные учителем ориентиры действия; проводить сравнение по заданным критериям.
Ход урока
I. Организационный момент
II. Актуализация знаний
Логические задачи
Игорь на 4 года старше своего брата Алексея и на 5 лет младше своей сестры Маши. Если сложить возраст всех троих, то получится 31 год. Сколько лет Игорю? (10лет.)
Ирина старше своей сестры Надежды ровно в 3 раза. Сколько лет каждой из сестер, если половина их суммарного возраста - 12 лет? (6 и 18лет.)
III. Самоопределение к деятельности
(Учитель читает задачи.)
Уроки начинаются в 8 ч. От дома до школы Оля идет 15 мин и 10 мин готовится к урокам. Во сколько ей нужно выйти в школу, чтобы не опоздать?
Уроки начинаются в 8 ч. Оля выходит из дома в 7 ч 35 мин. Сколько времени нужно Оле, чтобы дойти от дома до школы и подготовиться к урокам?
Оля выходит из дома в 7 ч 35 мин. От дома до школы она идет 15 мин и 10 мин готовится к урокам. Во сколько начинаются уроки?
Чем похожи задачи? Чем они отличаются?
Сформулируйте задачи урока. (Научиться решать задачи на определение начала, конца и продолжительности события.)
IV. Работа по теме урока Работа по учебнику
№231 (с. 49). (Устное выполнение.)
№232 (с. 49). (Самостоятельное выполнение. Два ученика работают на откидной доске. Проверка, самооценка.)
1) Решение: 12 ч 30 мин - 10 ч = 2 ч 30 мин. Ответ: экскурсия продолжалась 2 ч 30 мин.
2) Решение: 13 ч + 3 ч 15 мин = 16 ч 15 мин. Ответ: спектакль закончился в 16 ч 15 мин. №234 (с. 49).
Прочитайте.
Сколько часов в сутках?
Как найти третью часть суток? (24: 3 = 8 (ч).)
Что такое половина суток? Как ее найти? (Это вторая часть суток: 24:2= 12 (ч).)
Как найти четверть часа? (1 ч = 60мин, 60:4 = 15(мин).)
- Как найти четверть года? (1год=365сут., 365:4 = 91 сут. 6ч.)
№235 (с. 49). (Самостоятельное выполнение. Проверка, самооценка.)
Ответы: 2 мм, 10 мм 2 .
V. Физкультминутка
В небе плавает луна. (Плавные покачивания вправо и влево.)
В облака зашла она.
Раз, два, три, четыре, пять - (Хлопки в ладоши.)
Можем мы луну достать. (Руки вверх.)
Шесть, семь, восемь, девять, десять - (Хлопки над головой.)
И пониже перевесить. (Руки вниз.)
Десять, девять, восемь, семь - (Шаги на месте. )
Чтоб луна светила всем. (Сесть за парту.)
VI. Продолжение работы по теме урока
Знакомство с единицей времени - секундой
(Учитель показывает часы.)
Посмотрите на наши часы. Сколько у них стрелок? (Три.)
- Назовите их. (Часовая, минутная и секундная.)
Понаблюдайте, как они движутся. (Часовая почти не сдвинулась, минутная передвинулась на одно деление, а секундная сделала целый круг.)
- За какое время минутная стрелка проходит одно деление? (За 1 мин.)
А что сделала за это время секундная стрелка? (Прошла 60 делений.)
- Какой можно сделать вывод? (В 1 мин 60с.) (Запись на доске и в тетрадях.)
1 мин = 60 с
На уроках физкультуры вы часто бегаете и выполняете упражнения на время. А как называется прибор, которым пользуется учитель? (Секундомер.)
- Он тоже похож на часы, но его циферблат рассчитан на 1 мин. А сколько это секунд?(Учитель показывает секундомер.) Секундную стрелку можно остановить.
Работа по учебнику
Прочитайте теоретический материал на с. 50.
Правильное ли соотношение мы вывели?
№239 (с. 50). (Устное выполнение.)
№240 (с. 50). (Коллективное выполнение с комментированием по цепочке.)
№241 (с. 50).
- Прочитайте задачу.
Больше или меньше снимков сделает камера? (Больше.)
Во сколько раз? (10: 2 = 5 (р.).)
Сколько снимков сделает камера за 10 с? (32 . (10: 2) = = 160 (с.).)
VII. Рефлексия
(Самостоятельное выполнение заданий «Проверь себя» (учебник, с. 49, 50). Проверка.) Ответы С. 49: в 13 ч. С. 50: 12 с, 6 с.
VIII. Подведение итогов урока
В каких единицах измеряют время?
Сколько секунд в 1 мин?
Домашнее задание
Учебник: № 243-245 (с. 50).
Тема: Единицы времени. Век.
Цели: познакомить с единицей времени - веком; обобщить исистематизировать знания о единицах времени; составить таблицу единиц времени.
Планируемые результаты: учащиеся познакомятся с единицей времени - веком; научатся соотносить единицы времени; выстраивать логическую цепь рассуждений; устанавливать аналогии; принимать чужую точку зрения, отличную от собственной.
Ход урока
I. Организационный момент
II. Актуализация знаний
Индивидуальная работа по карточкам
(Карточки получают учащиеся, хорошо освоившие тему.)
Реши задачу.
Василий пришел домой после школы в 2 ч 35 мин. Ему понадобилось 10 мин, чтобы переодеться и умыться, 25 мин - чтобы пообедать, 1 ч 45 мин он затратил на приготовление домашнего задания, 25 мин - на уборку комнаты и 30 мин - на дорогу до Дома юного техника, в котором он занимается моделированием. Во сколько начинаются занятия по моделированию, если Василий опоздал на них на 25 мин? (В 5 ч 25мин.)
2. Фронтальная работа
Вставьте нужные единицы времени.
Оля прочитала 100 слов за 1 ... (мин).
Осенние каникулы длятся 1 ... (нед.).
Летние каникулы длятся 3 ... (мес).
Вова уехал в лагерь на 18 ... (сут.).
Волк может прожить 15-20 ... (лет).
Решите задачи.
Лена вышла гулять в 13 ч, а пришла домой в 14 ч 20 мин. Сколько времени гуляла Лена? (1ч 20мин.)
Дорога от дома да кинотеатра у Вовы занимает 25 мин. Во сколько он должен выйти из дома, чтобы встретиться у кинотеатра с другом в 11ч? (В 10 ч 35мин.) .
Расстояние между двумя городами поезд проходит за 2 ч 27 мин. Во сколько он вышел из одного города, если прибыл в другой город в 20 ч? (В 17ч 32мин.)
Вычислите.
Во сколько раз 1 мес. меньше, чем 1 год? (В 12раз.)
На сколько дней 1 мес. меньше, чем 1 год? (На 335 или 336 дней.)
Сколько часов в 1 нед.? (168ч.);
Урок длится 40 мин. Сколько это секунд? (2400с.)
– Считать предметы мы умеем с первого класса. Это очень просто – один, два, три... Измерить расстояние тоже несложно. А как и чем измерять время? Самыми древними «часами», которые никогда не останавливались и не ломались, оказалось солнце. Утро, вечер, день – не очень-то точные мерки, но поначалу первобытному человеку этого было достаточно. Потом люди стали больше наблюдать за небом и обнаружили, что через определенное время на небосклоне появляется яркая звезда. Эти наблюдения сделали египтяне, и они же назвали эту звезду Сириус . Когда появлялся Сириус, в Египте отмечали наступление Нового года. Так возникла хорошо известная сейчас мера времени – год. Оказалось, что промежуток между появлениями Сириуса состоит из 365 дней. Как видите, подсчеты древних египтян были достаточно точными. Ведь и наш год состоит из 365 дней. Но год слишком уж долгая мера времени. А для того чтобы вести хозяйство: посев, сбор, подготовку урожая, – нужны были более мелкие единицы времени, и люди вновь обратились к небу и звездам. На этот раз на помощь пришла луна, или, по-другому, – месяц. Все вы наблюдали за луной и знаете, что через определенное время она меняет свою форму: от тоненького серпа до яркого круглого диска (полнолуния). Промежуток между двумя полнолуниями и назвали месяцем. Оказалось, что месяц состоит примерно из 29 дней. Вот как точно в Древнем мире умели определять время.
А семидневная неделя возникла в Вавилоне благодаря тем планетам, которые появлялись на небосклоне и были известны вавилонянам:
суббота – день Сатурна;
воскресенье – день Солнца;
понедельник – день Луны;
вторник – день Марса;
среда – день Меркурия;
четверг – день Юпитера;
пятница – день Венеры.
Если бы в Вавилоне были известны и другие планеты нашей Солнечной системы, возможно, наша неделя состояла бы не из 7, а из 9, 10 или 8 дней. Смена этих светил в течение месяца происходила примерно 4 раза. Вот и оказалось, что в месяце 4 недели. Итак, самое сложное – найти мерки времени – было сделано уже в Древнем мире. Этими мерами пользуются по сей день. Только вот называют их по-разному. На Руси название дней недели произошли от порядкового номера дня в неделе:
понедельник – по неделе; начинающий неделю;
вторник – второй день;
среда – середина недели;
четверг – четвертый день;
пятница – пятый день;
суббота , воскресенье – эти названия пришли из церковного словаря.
Выходит, что все главные меры времени (год, месяц, неделя) люди позаимствовали у природы еще много лет назад. Хотя этими мерками нельзя было измерить точное время, но главный шаг все-таки был сделан.
2. Работа в печатной тетради № 2.
Задание № 24.
Решение задачи представлено в непривычной для учащихся форме – в виде схемы. Разбор задачи можно организовать так. Предложите детям внимательно рассмотреть схему решения задачи.
– Во сколько действий решается задача? (В 2 действия.)
– Что предлагается найти в первом действии? (Сколько рам изготавливает один столяр за 2 дня.)
– Чему равен результат? (6 рам.)
– Впишите полученный результат в нужное «окошко».
– Что предлагается найти во втором действии? (Сколько рам изготовят за 2 дня 6 столяров.)
– Выполните вычисления. (6 · 6 = 36.)
– Закончите оформление решения задачи.
Ответ: 36 рам.
В качестве дополнительного задания можно предложить учащимся придумать другой способ решения этой задачи, а затем устно разобрать его.
1) 3 · 6 = 18 – столько рам изготовляют 6 столяров за 1 день;
2) 18 · 2 = 36 – столько рам изготовят 6 столяров за 2 дня.
VI. Итог урока.
– Что нового узнали на уроке?
– Как люди научились измерять время?
Домашнее задание: № 12 (учебник); № 21, 22 (рабочая тетрадь).
Урок 59
Умножение на 6. Деление на 6
Цели урока: составить таблицу деления на 6; совершенствовать навыки решения задач разными способами; закреплять ранее изученные табличные случаи умножения и деления; развивать логическое мышление.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Устный счет.
1. Поставьте «+» или «–» так, чтобы равенства были верными.
| 79 … 50 … 6 = 23 | 18 … 60 … 40 = 38 |
| 45 … 5 … 30 = 10 | 51 … 40 … 30 = 61 |
| 10 … 6 … 80 = 84 | 89 … 6 … 2 = 81 |
| 7 … 3 … 57 = 67 | 8 … 2 … 7 = 17 |
2. Задача.
В ящике 12 баклажанов, а в корзине 10. Все баклажаны из корзины переложили в ящик. Сколько баклажанов стало в ящике?
3. Дети рисовали многоугольники и превращали их в портреты.
Число сторон в многоугольниках Олега и Светы одинаковое. Периметры многоугольников Светы и Антона равны между собой.
III. Сообщение темы урока.
– Рассмотрите рисунок на доске.
– Какие примеры можно составить к данной иллюстрации?
+ + + + =
· =
– Вставьте числа в «окошки», используя этот рисунок.
– Какие трудности у вас возникли?
– Сегодня на уроке мы составим таблицу деления на 6.
На протяжении всей жизни каждый человек всегда чему-то учится, причем полученные знания спустя некоторое время кажутся настолько естественными, что воспринимаются как привычный факт. В голову даже не закрадывается мысль: как все начиналось? Как люди научились считать и Как давно общество пришло к пониманию того, что в мире практически все подчиняется цифрам?
Как человек научился считать время
Это в современном мире 365 дней в году, 30 дней в месяце и 24 часа в сутках являются естественным фактом. Раньше, когда не было знаний о количестве времени, человек довольствовался способами, придуманными самостоятельно, и средством для этого являлось Солнце. На какую-либо поверхность устанавливался циферблат с отметками и шест, тень от которого перемещалась по окружности. Зависимость от погодных условий являлась существенным недостатком такого устройства: и дожди не давали возможности определения времени. Аналогом такой конструкции в современном мире являются часы, прочно завоевавшие свою нишу и ставшие незаменимым предметом в жизни человека.
Определение времени по звездам, воде и огню
Звезды - символ романтики и мечтаний о чем-то далеком и прекрасном, служили также своего рода определителем времени в ночной период. Для этого были изобретены карты звездного неба, измерение по которым происходило при помощи пассажного инструмента.
Помимо звездных и солнечных часов, популярных практически у всех народов и отличавшихся лишь конструкцией, довольно массово использовались водные экспонаты, представляющие собой емкость цилиндрической формы, из которого по каплям стекала вода. Именно по количеству стекшей воды люди отмеряли время. Такие часы были популярны в Египте, Риме, Вавилоне. А как человек научился считать время в странах Азии? Здесь в устройствах водного типа использовался обратный принцип: плавающий сосуд заполнялся водой, поступающей через маленькое отверстие.
Пытаясь привнести в свою жизнь не только водную, но и огненную стихию, человек также придумал огненные часы, взявшие свое начало в Китае и завоевавшие со временем популярность во всей Европе. Основой этих устройств, определяющих время, являлся горючий материал (в виде палочки или спирали) и прикрепленные к нему металлические шарики, падающие при сгорании определенной доли материала. В Европе в основном использовали свечные часы, предпочитая их лампадным и фитильным. Время по ним определялось количеством сгоревшего воска. Особенно распространены такие часы были в церквях и монастырях.
Песочные часы - раритетная гордость современности
Конечно же, самыми популярными были песочные часы, которые и в настоящее время активно используются для выполнения основной своей функции, а также в качестве предмета декора. Точность исчисляемого времени в устройствах такого типа зависит от качества песка, определяющего равномерность его сыпучести.
История возникновения счетной науки
Понимание времени в его количественном показателе являлось определяющим фактором для познания цифр и умения считать. Причем история возникновения счета настолько давняя, что больше похожа на сказку. Как люди научились считать? Много веков назад человечество жило племенами, вело стадный образ жизни, одевалось в шкуры убитых животных и питалось тем, что его представители могли сами добыть.
Соответственно, и подручными инструментами для выживания и добычи пищи являлись простейшие орудия: палки и камни. Возможно, постоянные опасности и потребность в добыче пищи стали основным толчком к необходимости счета, который в наше время не только воспринимается как естественный факт, но и облегчается при помощи современной вычислительной техники.
Один, два и много
Первыми понятиями, обозначающими количество и разъясняющими, как люди научились считать, были «один» и «много». «Один» - отдельно выделяемый по определенным критериям предмет или особь: вожак стаи, зерно в колосе и т.п. «Много» - общая масса, в которой этот предмет находится.
Появление числа «два», обозначающего «пару»: глаз, ушей, лап, крыльев, рук, объясняет, как человек научился считать во времена несуществующих цифр. Рассказывая о двух добытых утках, охотник показывал на свои глаза, поясняя таким образом количество трофея.
В счетной науке древнего мира наблюдался постепенный прогресс: были уже известны числа «один», «два» и «много». Вскоре человек пришел к тому, что стал из общей массы выделять три, четыре, пять и более предметов, причем данное количество не имело названия, а объяснялось, как сумма известных на тот момент чисел: «2» и «1». Например: «3»- это «1» и «2» в сумме; «4» - сумма «2» и «2»; а «5» - «2», «2» и «1» вместе взятые. В Тибете число «2» -это крылья, в Индии - глаза, у некоторых народов «1» - это луна, «5» - рука. То есть каждое число имело сначала визуально-ассоциативное восприятие, прежде чем получало название.
Счет как жизненно важная необходимость
Как люди научились считать, если умение этому «искусству» на каждом этапе развития человечества становилось просто необходимостью? В процессе охоты при окружении зверя старшему охотнику требовалось правильно расставить людей, чтобы взять животное в кольцо. Для этого он на пальцах показывал, в каком месте и скольким людям требуется занять нужные позиции..
В торговле для обозначения цены также применялась математика пальцев рук (и ног, если стоимость была высокая). К примеру, при обмене сделанного копья на шкурки животных, продавец клал руку на землю и показывал, что напротив каждого пальца требуется положить шкурку. К слову, загибание пальцев обозначало сложение, а их разгибание - вычитание. Это были первые математические примеры, объясняющие, как научились считать в далеком прошлом.
Счетная наука в разных странах
Многие страны, сохранившие в своей истории модели того, как люди научились считать, до сих пор используют наследие прошлого: в Японии и Китае предметы домашнего пользования считают пятерками и десятками; в Англии и Франции - двадцатками.
Древние египтяне, изображавшие любое действие в виде картинки на папирусе, как таковых чисел не записывали. Жители Древнего Рима числа обозначали черточками. Так «I» - это один, «V» - изображение кисти с оттопыренным в сторону пальцем, вернее пяти пальцев в упрощенном варианте, «Х» - две пятерни, сложенные вместе.
С появлением букв для обозначения чисел стали использовать алфавит. К примеру: В-
С появлением букв для обозначения чисел стали использовать алфавит. К примеру: В - это «2», Г - «3», Д - «4», Е - «5». Для отличия букв и цифр над последними ставился значок, именуемый «титло». Способ был не очень удобный, так как не позволял записывать большие числа. Со временем люди стали отделять числа от букв и воспринимать отдельно, независимо от предметов.
Современные которые широко применяются сегодня повсеместно, были изобретены в Индии, а в нашей стране нашли свое применение в 18 веке. Не утратили популярность и римские числа, по сегодняшний день встречающиеся на циферблатах часов, и используемые для обозначения столетий и глав в книгах.
Отличился способом счета Древний Вавилон, в котором за 6 тысяч лет до нашей эры уже велся математический учет хозяйственных операций. Записи такого рода изображались картинками (иероглифами) в виде узких горизонтальных и вертикальных клинышков, откуда и пошло название «клинопись».
Единица обозначалась одним клинышком, двойка - двумя и так далее. Число «10» выделялось широким клином и имело особенное название. Свой расцвет математика Вавилона пережила во времена правления В письменных источниках того временного периода обнаружены доказательства того, как люди научились писать и считать задолго до наших времен. Это записи сложных вычислительных действий, а также решения квадратных и кубических уравнений.
Как научиться считать в уме
Если такие сложные действия были под силу нашим предкам, то для современного поколения математический счет, усовершенствованный временем и множеством великих умов, не должен составлять особой сложности. Правда, наличие вычислительной техники, способной произвести цифровые действия вместо человека, значительно облегчает умственную работу последнего. Поэтому устным счетом, помогающим развивать память и тренировать навыки, должен владеть каждый. Обучение такому виду умственной деятельности будет успешным, если присутствуют:
- способности, которые совместно с умственной концентрацией помогают сосредоточить внимание на поставленной задаче и удержать в памяти сложные числа;
- знание формул, обуславливающих легкость производимых вычислительных действий;
- практика, которая наряду с постоянными тренировками позволяет развивать и совершенствовать навыки.
Примеры несложного умственного счета
Умножение на 4
Легкий способ, при котором число нужно умножить на 2, а полученный результат еще раз удвоить. Например:
35 * 4 = 35* 2 = 70 * 2 = 140
Умножение на 11
Цифры двузначного числа, умножаемого на 11, требуется как бы раздвинуть.
Например:
48 * 11 = 4 и 8 * 11
Потом требуется сложить цифры числа, в данном случае 4 и 8 и полученный результат будет ответом. Важно запомнить, что если при суммировании результатом будет двухзначное число, то оставить нужно только единицы, а к десяткам прибавить 1.
4 (12) 8 = 5 2 8 = 528. То есть из полученного результата 12 оставили единицы - это 2, а к десятку прибавили 1.
Деление на 5
Чтобы данное действие не вызывало сложностей, требуется число увеличить в два раза и переместить запятую на одну цифру назад.
К примеру:
125/5 = 125*2 = 250 (смещение запятой) = 25
Деление на 50
В данном случае закономерность аналогична: число умножается на 2 и делится на 100.
600/50 = 600 * 2 / 100 = 12
Деление на 25
Число умножается на 4 и делится на 100.
700/ 25 = 700*4 / 100 = 28
Сложение и вычитание натуральных чисел
При сложении следует знать такую хитрость, что если одно из слагаемых увеличить на некое число (для облегчения счета), то это же число нужно отнять от результата.
К примеру:
787 + 193 = (787 + 193+ 7 (для округления 193 до 200)) - 7 = (787 + 200) - 7 = 980
Невероятные факты
Люди начали измерять время сравнительно недавно по отношению ко всей нашей долгой истории. Желание синхронизировать наши действия пришло около 5000-6000 лет назад, когда наши кочевые предки начали заселять земли и строить цивилизации. До этого мы разделяли время только на день и ночь, а именно: яркие дни для охоты и работы, а темные ночи для сна. Но с тех пор, как люди стали чувствовать необходимость координировать свои действия для проведения общественных собраний и аналогичных мероприятий, они посчитали нужным ввести систему измерения времени.
Безусловно, ученые скажут вам, что мы обманываем себя, когда полагаем, что мы действительно отслеживаем время. "Различие между прошлым, настоящим и будущим – это всего лишь стойкая иллюзия", - говорил Альберт Эйнштейн. Его ежедневные прогулки возле башни с часами в Берне (Швейцария), привели ученого к некоторым изменившим мир представлениям о природе времени.
Тем не менее, реально время или нет, его измерение, все же, стало жизненно важным для нас. На протяжении веков люди придумывали различные творческие методы хронометража, от самых простых солнечных часов до атомных часов. Ниже представлены различные способы измерения времени, некоторые из них новейшие, а некоторые также стары, как само время.
Солнце
Древние люди обратились к природе для создания первого хронометража. Люди начали отслеживать движение Солнца по небу, а затем стали использовать предметы для измерения изменений. Египтяне, как предполагается, были первыми, которые создали хронометраж науки. В 3500 году до н.э. они соорудили обелиски и расположили их в стратегически важных местах, где в определенное время "приборы" отбрасывали тени. На первый взгляд, эти обелиски могли отметить только время прихода полдня, но затем они стали делать более глубокие подразделения.
Две тысячи лет спустя, египтяне разработали первые солнечные часы, "циферблат" которых был разделен на 10 частей. Солнечные часы работали, отслеживая движение солнца. Когда часы показывали полдень, необходимо было передвинуть стрелку часов на 180 градусов для того, чтобы измерить послеобеденное время. Конечно, древние солнечные часы не могли определить точное время в пасмурный день или в ночной период времени. Кроме того, время, показываемое солнечными часами, было неточным, поскольку в разные времена года часы были короче или длиннее в зависимости от сезона. Тем не менее, солнечные часы были лучше, чем ничего, а к 30 году до н.э. более 30 различных видов часов использовались в Греции, Италии и Малой Азии. Даже сегодня солнце лежит в основе нашей системы хронометража. Мы создали часовые пояса планеты для того, чтобы имитировать вращение Земли вокруг Солнца.
Звезды
Древние египтяне, как полагается, разработали первый способ определения времени ночью, изобретя первый астрономический инструмент "меркхет" в приблизительно 600 году до н.э. Инструмент представляет собой натянутую нить с весом, которая работает также, как плотник сегодня использует отвес.
Египетские астрономы использовали два меркхета, ориентированных на Полярную звезду для того, чтобы выявить небесный меридиан в ночном небе. Время же отсчитывалось по принципу пересечения звездами этого меридиана.
Звезды использовались не только для того, чтобы отметить прохождение часов, но и прохождение дней. Это измерение вращения Земли называется звездным временем.
Когда определенная воображаемая точка среди звезд пересекает небесный меридиан, то этот момент обозначается как звездный полдень. Время, которое прошло от одного звездного полдня к другому, называется звездными сутками.
Песочные часы
Происхождение песочных часов уходит далеко вглубь веков. Они состоят из двух стеклянных колб, одна поверх другой с узким отверстием между ними. Песок постепенно попадает из верхней части в нижнюю при переворачивании часов. Когда весь песок из верхней части перешел в нижнюю, то это означает, что время вышло, однако, это не всегда означает, что прошел час.
Песочные часы могут быть сделаны таким образом, чтобы измерить практически любой короткий промежуток времени, для этого нужно всего лишь регулировать количество содержащегося песка в нем, или же отверстие между колбами.
Водяные часы
Водяные часы, известные как "клепсидра", были одним из первых устройств, которое для измерения времени не использовало солнце или звезды, то есть ими можно было пользоваться в любое время суток.
Водяные часы работают путем измерения количества воды, которое капает из одного контейнера в другой. Они были изобретены в Египте, но распространились по всему древнему миру, а в некоторых странах люди даже в 20 веке пользовались водяными часами.
Древние греки и римляне строили большие водяные часы в виде башен, а в Китае такие часы назывались "Лу" и зачастую были сделаны из бронзы. Однако, несмотря на то, что водяные часы были очень распространены, они были не совсем точны.
Механические часы
В Европе в 1300-х годах изобретатели начали делать механические часы, которые работали при помощи системы весов и пружин. У этих первых часов не было лицевой части и стрелок, а о прохождении часа свидетельствовал звонок. На самом деле, слово часы происходит от французского «колокольчик». Эти огромные первые часы, как правило, устанавливались в церквях и монастырях, для того, чтобы объявлять о времени прихода необходимости помолиться.
Вскоре появились часы с двумя стрелками, минутной и часовой. Позднее стали появляться настольные и каминные часы. Несмотря на то, что часы были усовершенствованными, они, все же, были неточными. В 1714 году британский парламент предложил хорошее вознаграждение тому, кто сможет разработать точные часы, которые помогали бы работе морской навигации. В итоге такие часы были изобретены, их погрешность составляла всего пять секунд. С приходом промышленной революции, началось массовое производство часов, благодаря чему эту устройство попало в дом каждому человеку.
Необычные часы
Когда мы думаем о часах, мы, как правило, представляем себе знакомый циферблат с двумя, а, возможно, с тремя стрелками. На протяжении многих веков люди создавали всевозможные конструкции для того, чтобы определить время. Китайцы в период между 960 и 1279 годами изобрели ладановые часы, а затем они распространились во всей Восточной Азии. В одном из видов ладановых часов, металлические шарики были прикреплены к благовонию при помощи проволоки. Когда ладан догорал, металлический шарик падал и звучал гонг, что свидетельствовало о прохождении часа.
Другие часы использовали в своей работе цвет, а некоторые – различные ароматы для обозначения разных периодов времени. Существовали также часы, сделанные из маркированной свечи, когда свеча догорала до определенной отметки, то проходил заданный период времени.
Наручные часы
Открытие в 1400-х годах того, что спиральные источники могут быть уменьшены в размерах, привело к тому, что были созданы наручные часы. В то время и на протяжении многих веков после этого, карманные часы были приоритетом мужчин, женщины же носили наручные часы. Все эти правила моды изменились во время Второй Мировой войны, и в итоге с тех пор, наручные часы начали носить и мужчины. Дарение часов символизировало переход к зрелости.
Однако, по мере развития 21 века, вездесущие наручные часы, могут постепенно кануть в лету, поскольку сейчас мы чаще всего проверяем время, глядя на монитор компьютера, мобильного телефона или дисплея МР3-плеера. Однако, все же неформальный опрос нескольких тысяч людей показал, что большинство из них не собираются отказываться от своих наручных часов.
Кварцевые часы
Минеральный кварц, как правило, с помощью аккумулятора, является основной движущей силой кварцевых часов.
Кварц является пьезоэлектрическим материалом, а это означает, что когда кристалл кварца сжат, он генерирует небольшой силы электрический ток, который способствует вибрации кристалла. Все кристаллы кварца вибрируют на одной и той же частоте.
Кварцевые часы используют батарейку для создания кристальной вибрации и для подсчета колебаний. Таким образом, система работает так, что создается один импульс в секунду. Кварцевые часы по-прежнему доминируют на рынке из-за своей точности и низкой стоимости производства.
Атомные часы
Хотя название звучит достаточно устрашающе, на самом деле, атомные часы не представляют собой никакой опасности. Они измеряют время, отслеживая как долго один атом переходит с положительного на отрицательное энергетическое состояние и обратно.
Официальный временной стандарт для Соединенных Штатов устанавливается NIST F-1, атомные часы Национального института науки и технологии в городе Боулдер (штат Колорадо). NIST F-1 являются фонтанными часами, названными в честь атомного движения. Ученые вводят газ цезий в вакуумный центр часов, а затем добавляют прямые инфракрасные лазерные лучи под углом в 90 градусов. Сила лазера собирает все атомы в одном месте, на которое в большой силой воздействует заполненная микроволнами область. Ученые измеряют количество атомов, которые оказываются в измененном состоянии, а также управляют микроволнами, задавая им разные частоты до тех пор, пока большая часть атомов не изменит свое состояние. В итоге, последняя частота, при которой меняются атомы, и есть частота колебаний атомов цезия, равняющаяся секунде. Это звучит довольно сложно, однако, данная технология является мировым стандартом измерения времени.
Атомные часы отслеживают самые незначительные изменения времени.
Календари
Как мы видели, фактический подсчет минут и секунд требует проведения достаточно сложных процедур, но подсчет дней и месяцев основан на положении солнца и луны. Различные культуры, однако, используют разные методы.
Христианский, или григорианский календарь, один из наиболее популярных сегодня, опирается на солнце. Исламский календарь использует фазы луны, еврейские и китайские календари полагаются на сочетание обоих этих методов.
В григорианском календаре, день – это время, прошедшее от одного восхода солнца до следующего, или же один полный оборот Земли вокруг своей оси. Месяц, по григорианскому календарю, это приблизительно 29,5 дней, что является одним полным циклом фаз Луны, а год – это 364,24 дня, или время, необходимое для того, чтобы Земля сделала полный круг по орбите Солнца.
Все мы привыкли к обычным фактам - в сутках 24 часа, месяц насчитывает 30 дней, в году их 365. Механические и электронные часы - наша повседневная реальность, и сложно сегодня представить себе, что может быть по-другому. Как жили люди до того, как были изобретены современные часы? Какие способы исчисления времени существуют у других народов? С ответами на эти вопросы мы познакомимся ниже.
В древности существовали различные способы определять время. Солнечные часы помогали ориентироваться по тени, которую отбрасывало Солнце, перемещаясь в течение дня по небосводу. Они включали в себя шест (гномон), отбрасывающий тень, и циферблат с отметками, по которому двигалась тень. Сам принцип действия часов подразумевает их полную зависимость от Солнца, так что ночью или в пасмурную погоду этими часами было пользоваться невозможно. У разных народов древности, таких как Египет, Рим, Китай, Греция, Индия существовали свои разновидности солнечных часов, которые различались по конструкции.
Водяные часы представляли собой сосуд цилиндрической формы, из которого истекала по каплям вода. Время определялось по количеству истекшей воды. Такие часы были распространены в Египте, Вавилоне, Риме. Однако существовала и другая разновидность водяных часов, которая была распространена в странах Азии - плавающий сосуд наполнялся водой, которая поступала через небольшое отверстие.
Песочные часы всем нам знакомы. Они существовали и до нашей эры, в средние века их разработка была усовершенствована. Для точности часов большое значение имело качество песка и равномерность его сыпучести, он изготавливался специально. Использовался мелкий порошок черного мрамора, а также песок из свинцовой и цинковой пыли, предварительно проходивший обработку, и другие виды песка.
Время определяли также и с помощью огня. Огненные часы были в древности очень распространены, особенно в домах. Существовали разные типы таких часов - свечные, фитильные, лампадные. В Китае, где, как считается, огненные часы появились впервые, была распространена разновидность, состоявшая из основы, сделанной из горючего материала (в виде спирали или палочки), и прикрепленных к ней металлических шариков. При сгорании определенного промежутка основы шарики падали, таким образом отбивая время.
В Европе популярностью пользовались свечные часы, которые позволяли определять время по количеству сгоревшего воска. Эта разновидность была особенно распространена в монастырях и церквях.
Можно упомянуть и о таком способе определения времени в древности, как ориентирование по звездам. В Древнем Египте существовали звездные карты, по которым египетские наблюдатели при использовании пассажного инструмента ориентировались в ночном времени.
Следует отметить, что в древнем Египте также существовало деление дня и ночи на 12 часов, однако часы были неодинаковой длины. Летом дневные часы были длиннее, ночные короче, зимой же наоборот. Месяц по египетскому календарю состоял из 30 дней, год насчитывал 3 сезона по 4 месяца каждый. Для египтян Нил служил основой жизни, и сезоны были тесно связаны с событиями вокруг этой реки: время разлива реки (ахет), время выхода земли из-под воды и начала земледелия (перет) и время низкой воды (шему).
Новый год египтяне праздновали в сентябре, с появлением на небе звезды Сириус.
В Древнем Риме год насчитывал всего 10 месяцев (304 дня). Начало года приходилось на март. В дальнейшем римский календарь подвергся изменениям - Юлием Цезарем был установлен календарный год из двенадцати месяцев, начало которого было определено на 1 января, поскольку в этот день римские консулы вступали в должность и начинался новый хозяйственный цикл. Этот календарь получил название юлианского. Названия месяцев, которые привычны нам с детства - январь, февраль, март и т.д. - пришли к нам из Рима.
В наше время в большинстве стран отсчет времени ведется от Рождества Христова и принят григорианский календарь. Однако существуют и иные варианты отсчета времени. К примеру, в Израиле летосчисление ведется от сотворения мира, которое датируется на 3761 г. до н.э. согласно положениям иудаизма. Год в иудейском календаре бывает 3-х видов - правильный, состоящий из 354 дней, достаточный, насчитывающий 355 дней, и недостаточный, состоящий из 353 дней. В високосный год прибавляется один дополнительный месяц.
Всем известен китайский календарь, в котором каждый год посвящен определенному животному. Сначала в Китае придерживались именно его, однако со становлением коммунизма в этой стране произошел переход на григорианский календарь. Восточный календарь используется в Китае и сегодня для определения дат праздников, например, Праздника весны, который есть китайский Новый год, и Праздника середины осени. Новый год в Китае - переменный праздник и приходится на "День первого новолуния", которое находится в промежутке между 21 января и 21 февраля.
На сегодняшний день существуют и другие примеры систем отсчета времени, отражающие видение мира и традиции создавших их народов.