Часы тысячелетий

Мы живем в эпоху, когда технические новшества появляются каждый год, а поводом что-либо выкинуть является фраза «оно устарело». С одной стороны такой парад новинок вызывает интерес, с другой встает вопрос — а что останется после нашей цивилизации? Наши знания в области свойств материалов приводят к тому, что создаваемые нами вещи и конструкции уже при проектировании рассчитаны на «запланированное устаревание», часто в течении нескольких лет, они должны оказаться на свалке, а в идеале бесследно растовориться в природе.

Предыдущие цивилизации оставили после себя пирамиды Египта и водопроводы Рима. Люди выбивали на камне, писали на папирусе и пергаменте. Часть этих записей сохранилась до сих пор. Но современные носители информации могут хранить её в лучшем случае годами, а потом теряют свои свойства. Что через 2 тысячи лет будет известно о нас, когда рассыплются в пыль все современные носители информации? Мы станем для будущего чем то, типа таинственной Атлантиды?

Такие вопросы задавал себе Уильям Даниэль Хиллис (William Daniel Hillis)

Уильям Даниэль Хиллис Автор: Joi Ito — https://www.flickr.com/photos/joi/15029110149/, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=35648859

Ответом стала его инициатива Long Now Foundation в рамках которой самым впечатляющим проектом стали Часы тысячелетий(Clock of the Long Now).

Это гигантские (высота всех механизмов около 60 м) механические часы со сроком службы до 10000 лет. Примерно такой срок отделяет нас от времен, когда наши предки освоили примитивное сельское хозяйство. Строительство этих часов началось в 2016 г. и идет полным ходом

Уильям Хилл говорит о том, что мы оперируем слишком коротким горизонтом планирования. Годы, десятилетия максимум. Его потрясла история об оксфордских дубах. Строители Колледж-Холла в Нью-Колледже использовали дубовые балки для перекрытий. Но они подумали и о потомках. Тогда в 1386 году они посадили желуди, чтобы из них выросли новые дубы, когда перекрытия потребуют ремонта. И эти новые дубы пригодились 600 лет спустя, когда в 20 веке проводили ремонт колледжа. Строитель 14-го века посадил деревья, мысля масштабами столетий ( распространенный по всей Европе черешчатый или летний дуб (Quercusrobur) живет до 1500 лет ).

Несмотря на то, что механические часы по нынешним мерками являются не самым сложным устройством, создание часов рассчитанных на тысячелетие оказалось непростой технической задачей.

После размышлений Хилл и его команда пришли к таким принципам:

  • Долговечность : часы должны быть точными даже после 10 000 лет и не должны содержать ценные детали (например драгоценные камни и металлы), которые могут привлечь мародеров при упадке государства.
  • Поддержание работоспособности: будущие поколения должны смочь отремонтировать и отрегулировать часы, имея на руках инструменты не выше бронзового века, если человечество потеряет современные цивилизационные навыки.
  • Понятность : принципы работы механизмов часов должны быть понятны без остановки или демонтажа; никакая функциональность не должна быть непонятной.
  • Эволюционируемость : часы должны допускать улучшение и модернизацию.
  • Масштабируемость . Чтобы гарантировать, что окончательные большие часы будут работать должным образом, должны быть построены и протестированы небольшие прототипы.

Отдельно надо заметить, что детали таких часов должны быть очень большими и точно изготовленными, чтобы снизить влияние пыли и трения.

Нетрудно заметить, что сочетание таких принципов трудно достигнуть в реальности. Если люди вернутся к цивилизации бронзового века, вряд ли они вообще смогут понять принцип и цели работы механических часов.

Важен и вопрос выбора местоположения. Чтобы защитить часы от возможных войн и других социальных конфликтов, мародеров, вандалов, диких животных и климатических изменений, их решили разместить в безлюдной местности, внутри горы в пустыне западного Техаса, вторые часы будут размещены в штате Невада.

Но куда сложнее оказался вопрос выбора источника энергии для этих часов. Было рассмотрено много вариантов источника питания часов, но большинство из них было отклонено из-за их неспособности выполнить вышеуказанные принципы. Ядерный реактор не отремонтируешь даже инструментами из современного магазина, не говоря уж о бронзовом веке. Солнечные панели тоже требуют весьма квалифицированного обслуживания. Ветрогенераторы не протянут и тысячелетие и также требуют квалифицированного обслуживания.

В конечном итоге было принято оригинальное техническое решение. Сам механизм, отсчитывающий время, должен получать мощность за счет разницы температур между дневной и ночной температурой. Разница температур уже применялась ранее часовыми мастерами для работы каминных часов. Но это время само по себе нигде не отображается. Чтобы увидеть это время, посетитель часов (именно так, ведь высота механизма часов около 60 м.) должен потрудиться. Интерфейс часов — циферблаты и куранты получает мощность от гирь, как старые ходики. Вот только весят эти гири 4 тонны и сделаны из каменных дисков. Посетители часов сперва видят на часах неактуальное время (время, которое смотрел предыдущий посетитель). Они должны покрутить механическую передачу (вдвоем или втроем), типа той, что на старых кораблях применялась для подъема якоря, и поднять гири, чтобы их движение вниз вызвало движение циферблатов и работу курантов. Только тогда они увидят текущее время. На диске, диаметром около 2 м., будут показаны естественные циклы астрономического времени, движение звезд и планет, а также время галактики земной процессии и время суток. Правда источник света, чтобы насладиться всей этой красотищей, посетителям надо принести с собой, внутри шахты часов темно.

От традиционных механических шестерен было решено отказаться, они не могут обеспечит надлежащую точность на таком длительном промежутке времени. Механизм отсчитывающий время является механическим компьютером — цифровым дифференциальным анализатором, состоящим из последовательности многоуровневых двоичных сумматоров, реализованным с механическими колесами и рычагами. Компьютер имеет 32 бита точности, каждый бит представлен механическим рычагом или штифтом, который может находиться в одном из двух положений.

Этот механизм имеет точность, равную одному дню за 20 000 лет. Часы имеют механизм подстройки по астрономическому времени. Медленный механический осциллятор , основанный на крутильном маятнике ( 300-килограммовый титановый маятник, высотой 1,8м ) , сохраняет время неточно. В полдень свет от Солнца будет через объектив сфокусирован на гибкой металлической пластине. Нагрев вызовет изгиб платины и сброс механизма до полудня. Даже если выдастся один или несколько пасмурных дней, рано или поздно Солнце скорректирует часы (выбор места в пустыне на горе этому способствует). Комбинация в принципе может обеспечить надежность и точность.

Отдельное устройство обеспечивает бой часов (куранты). Решено было сделать, чтобы мелодии не повторялись. Механизм из 20 зубчатых колес(диаметром около 1,8 м и весом около 400 кг) с различным количеством зубов (7, 9, 10 и 12) работает таким образом, чтобы вычислить уникальную последовательность курантов: 3,65 миллиона возможных мелодий, все уникальные. Это примерно на 90 000 меньше мелодий, чем есть дни в 10 тысячелетий, но авторы проекта надеются, что посетители будут заглядывать в часы не каждый день. Исполнять мелодию курантов будут 10 колоколов.

Основным спонсором часов является Джеф Безосс, основатель Amazon. Он выделил на создание часов 42 миллиона долларов. Музыкант Брайан Ино дал имя «Длинные часы» (и придумал термин «Долгое время»), он сотрудничал в написании музыки для курантов для будущего прототипа. Прототип часов выставлен в Музее науки в Лондоне.

By Pkirlin at en.wikipedia, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10909520

Видео о строительстве часов

Подписаться на дайджест новостей 360tech.ru

Также интересно:

Porsche Classic начинает применять 3D принтинг для изготовления очень редких деталей
Именитые автомобилестроительные компании любят, когда их старые автомобили пользуются популярностью у коллекционеров. Ведь это повышает ценность и новых машин тоже. Но проблема в том, чтобы хранить чертежи и технологические документы для десятков тысяч ...
Чашка Джо — история ещё одного мема
Про "Здесь был Килрой" мы недавно уже писали, а сейчас поговорим еще об одном меме. Это американское выражение "Cup of Joe" - чашка Джо. Так называют чашку кофе, чаще недорого, подарочного или представленного работодателем. ...
Разоблачение одного исторического анекдота, которое вылилось в его уточнение
Как это бывает, при попытке разоблачить, произошло на самом деле уточнение фактов. Заголовков газет тогда видимо не было, так что формально исторический анекдот ложен. Но дух публикаций, тем не менее, в нем передан ...
Кругосветное путешествие прядильной машины
Источник: How a little bit of Industrial Espionage started the Industrial Revolution | AllAboutLean.com На заре индустриальной революции, в начале 18 века, когда Британия еще только становилась мировой мастерской (сейчас её место занимает Китай), ...
Волновой редуктор Harmonic Drive
Казалось бы вся механика уже была изобретена до конца первой половины 20 века. Однако в конце 50 годов была придумана и запатентована американским инженером Walton Musser  волновая передача Harmonic Drive. Логика работы передачи вроде как проста, ...
Шариковые часы
Я не знаю, как лучше перевести английское Idle-Time Rolling Ball Clock, поэтому остановился на "шариковых часах". Такая конструкция часов была изобретена Harley Mayenschein в 1970 - е годы. Вот описание из Википедии (с сокращениями): Самый первый ...
Пневматические часы из Lego
У нас уже были записи о реально существовавших сетях точного времени на базе пневматических часов. Видимо такие модели вдохновили автора многих интересных конструкций из Lego Nico 71 на создание пневмочасов из Lego. В отличие ...
Как автомобиль проходит повороты или принцип работы дифференциала
Когда автомобиль проезжает поворот, колеса движущиеся по наружному радиусу проходят больший путь, чем по внутреннему. Например, если автомобиль поворачивает направо, то колеса с левого борта проходят больший путь чем с правого. Но как ...
Парижская городская сеть пневматических часов
Недавно у нас была запись про американские пневматические мастер-часы 19 века, для создания систем часофикации в школах и общественных зданиях. В это же время (с 1880 г.), в Париже была введена масштабная общегородская пневматическая ...
Клавиатура монотипа
В посте про линотип упоминалось, что был еще монотип, в котором клавиатура печатает не сразу строки, а перфоленту. Это могло быть удобно, например для допечатки тиража, можно было хранить не готовые матрицы страниц, а ...
Что прочитают о нас потомки?
Интересный вопрос поднят в этой статье. Более современные носители информации упрощают обработку и копирование информации. Но вот сколько они могут сохранятся? Первые наскальные рисунки были очень трудоемки, учитывая доступные на тот момент инструменты. Однако ...
Часы с механическим сегментным индикатором из Lego
Еще одна лего-часовая конструкция от Hans Andersson. На этот раз циферблат часов имитирует сегментное механическое табло, о котором я недавно писал. Имитирует потому что приводов у каждого отдельного сегмента нет и чтобы повернуть один ...

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *