Часы на Спасской башне 1625г. Как ими пользовались. Поиск ответа с Астрономией.

[TM307]

Сделал ролик для чтения на Ютубе с подвижной моделью часов.
https://youtu.be/1ODq6W2j1hU

Жаль, что без звука. Какой-нибудь звуковой фон не помешал бы. И таблица слева не читается.

Вставил в конце ролика таблицу в более высоком разрешении.
А вот музыкальное сопровождение считаю злом - отвлекает, да и на Ютубе у других бывали проблемы с авторами музыки.

[ivanij]

 Жаль, что без звука. Какой-нибудь звуковой фон не помешал бы. И таблица слева не читается.

[TM307]

Альбомъ Мейерберга Виды и бытовыя картины Россiи XVII века
Рисунки Дрезденскаго альбома, воспроизведенные съ подлинника въ натуральную величину
съ приложенiемъ карты пути цесарскаго посольства 1661-62 гг.
Изданiе А. С. Суворина 1903.
Тут есть изображение часов внизу и Спасской башни, жаль, что не детально.
https://www.booksite.ru/fulltext/mej/erb/erg/index.htm

А эта картинка, что в первом посте показывает вид часов 17 в. - просто реконструкция похоже, но это не значит, что она врёт, надо узнавать.
Нашёл ещё картинку из этой серии.

[ivanij]

 На нижнем ярусе не совсем часы. Вы, кажется, ещё в самом начале пытались разобраться в этом. Собственно, куранты ярусом выше. Причём, тогда на циферблате были знаки зодиака. В Москве такой циферблат, если не ошибаюсь, только на башне Казанского вокзала. Тоже известная достопримечательность.   

[TM307]

На нижнем ярусе не совсем часы. Вы, кажется, ещё в самом начале пытались разобраться в этом. Собственно, куранты ярусом выше. Причём, тогда на циферблате были знаки зодиака. В Москве такой циферблат, если не ошибаюсь, только на башне Казанского вокзала. Тоже известная достопримечательность.

В том-то и дело, верхний циферблат это календарь недельный, а не часы на часах 17 века, там цифра 1 стоит под созвездием Девы, т.к. новый год начинался в Сентябре (см. рис. Календарь_недельный). А вот сами часы это как раз нижний циферблат,

там просто буквами цифры написаны, у нас так принято было. Буква Б не употреблялась, потому-что божественной считалась. Над буквами которые цифры ещё черточки писались, но здесь их нет.

Взято https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%B7%D0%B0%D0%BF%D0%B8%D1%81%D0%B8_%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%B5%D0%BB_%D0%BA%D0%B8%D1%80%D0%B8%D0%BB%D0%BB%D0%B8%D1%86%D0%B5%D0%B9
А часы на Казанском вокзале, сделанные намного позже, совмещают в себе календарь по месяцам и часы, хотя странно, что первым стоит не Стрелец, Солнце там в Январе и по старому стилю, хотя больше в Козероге во время всего месяца. Хотя видимо, знаки не привязаны к цифрам, а просто поставлены как удобнее читать.

[ivanij]

А часы на Казанском вокзале, сделанные намного позже,

 Конечно, позже. Так уж удачно совпало, что когда Щусев проектировал Казанский вокзал в большой моде были стили "псевдо-" : готический, русский и т.д. Вот он и сделал башню Казанского вокзала по образцу Сююмбеки - одного из символов Казани.

[TM307]

Ставили часы по полуденному Солнцу в сутки перевода по половине нового дневного интервала из таблицы, при этом происходил получасовой сдвиг, прибавление и отнятие часа или отнятие и прибавление часа проходили в конце дня и ночи, иначе не получится сохранить ход часов относительно Солнца . Сутки, как вы помните, у нас начинались утром. Можно конечно было сдвигать часы попеременно утром, с залезанием в предыдущие сутки, и вечером, при этом мы бы сохранили челостность часа, но через раз бы теряли на целый интервал <16 суток> выравнивание по Солнцу.

надо узнавать.

Существует легенда, что календарь на часах не вращался, это опровергает та фотка под циферблатом и ещё увеличенная зарисовка Спасской башни Мейерберга, там виден лаз внижней части основания календаря в стенке, жёлтая стрелка. Логический, через него как раз удобно было поворачивать календарь. Возможно когда Мейерберг это рисовал диска уже не было, ведь часы горели несколько раз и их востанавливали. Вторая легенда, что не было нониусов, но на картинке вроде есть их схематическое присутствие, как чёрточки, синие стрелки, второе косвенное доказательство это большое пространство над самим календарём в кокошнике или арке, явно для чего-то было сделано, а ведь верхняя часть Спасской башни делалась именно под эти часы, раньше там была деревянная верхушка до Галовея. Хотя конечно могут быть ошибки.
Фроловская башня.

Взято https://moscowchronology.ru/Spasskaya.html

[TM307]

Таблица соответствия продолжительности светового дня по таблице XVII века и реального светового дня.
Сравнил продолжительность светового дня реального (Стеллариум) с данными из таблицы к 17 в. (см. вложение). Оказалось, что 3 интервала не вписываются. Получается, что в эти 3 временных периода ни в один день нельзя поставить часы точно по закату-восходу, что лишний раз подтверждает, что часы сверяли только по полуденному Солнцу, а таблицу составляли больше с учётом рационального использования времени для труда. Это конечно мало что меняет, но вдруг.

А это просто видео на тему этих часов нашёл. Про первые византийские часы она ошибается думаю.
http://www.youtube.com/watch?v=XGr53F8f45Y#

[TM307]

Продолжаю рассказывать о чём слышал.
Таблица перевода часов 17 в. по варианту более приближённому к движению Солнца.
При составлении этой таблицы (см. вложение) решил действовать, как буквоед, не по старому варианту, который рушит данные в исторической таблице, а по новому. В исторической таблице сказано "с", но отсутствует продолжение "по", в ней также жёстко указаны в паре интервалы часов дня и ночи на начало календарного интервала. Вот это отсутвие "по" даёт нам свободу действия над заключительным днём, добавляя или отнимая 30 мин. Плюсы этой таблицы - простота, симметрия относительно восхода-заката, минус - есть в некоторые ночи (пол часа) часы. Т.к. часы переводятся часовщиками, то переводить их начинают чуточку раньше, чтоб успеть точно поставить часы на нужный час, а в полдень видимо проверяют точность установки.

[TM307]

Таблица перевода часов 17 в. по варианту Целые часы.
При составлении этой таблицы (см. вложение) продолжил действовать как буквоед. Сначала посчитал кол-во интервалов в исторической таблице, оно оказалось чётное. Это хорошо, на следующий год таблица не будет меняться. Здесь есть 2 больших интервала - летнее солнцестояние и зимнее, они попадают в нечётные порядковые номера, что хорошо. Эти интервалы делаем полностью симметричными относительно восход-закат. Такую таблицу с целыми часами можно расчитать, получив разные варианты. По логике возьму вариант при котором день начинается на пол часа раньше в некоторые интервалы относительно движения Солнца. Ведь было крепостное право и людей по полной гоняли на работы. Надеюсь не ошибся в расчётах, полдень вычислял по полоскам день-ночь. Может кто придумает лучше таблицу. Тупо подставлять интервалы из исторической таблицы - не пойдёт, полдень сильно сместится. Теперь осталось только построить их , чтобы проверить всё это .

[TM307]

Ещё кое-какие данные о часах собрал из интернета.
"Цифры, мерой в аршин, были вызолочены; середина круга, покрытая лазоревой краской и усеянная золотыми и серебряными звездами, с луной и солнцем, изображала небесный свод." "По мнению специалистов, они (часы) были не очень совершенного устройства, правильность их хода в значительной степени зависела от искусства часовщика, наблюдавшего за ними. Куранты имели музыкальный механизм, в 1624 году для них специально отлил тринадцать колоколов мастер Кирилл Самойлов." https://vvprf.ru/special/kreml-9/kremlevskie-kuranty.html
Маятник к тому времени ещё изобретён не был (В 1657 году Гюйгенс издал описание устройства изобретенных им часов с маятником.), скорее всего вместо маятника (это науке не известно) стоял билянец (коромысло с грузами, он использовался уже с 14 века, а может и раньше), хотя были и другие виды механизмов тогда (английский механизм с катающимся шариком к примеру, если не путаю  ).
Билянец.

"На шпиндель была насажена поперечина, билянец, с двумя грузами на концах, регулятор хода часов. Скажем, верхняя палета находилась между зубцами коронного колеса. Вращаясь под действием гири, колесо толкало палету и поворачивало шпиндель на пол-оборота, проскакивая ровно на один зуб. Поворачивался и билянец. Но в это же самое время другая палета попадала в промежуток между нижними зубцами «короны» и на секунду задерживала ее движение, а значит, и всего часового механизма. Но задерживало только на секунду. В следующее мгновение коронное колесо выталкивало нижнюю палету, и билянец делал поворот в другую сторону. И так беспрерывно: движение — задержка, движение — задержка. Благодаря массивному билянцу часы со шпиндельным ходом шли относительно точно, в сравнении с часами других типов. Конечно, механизм с билянцем нельзя назвать совершенным. Точность хода часов с таким регулятором оставляла желать лучшего. За сутки они могли отставать или уходить вперед на десятки минут. Источник: Черненко Г.Т. Часы и время. – СПб., 2013." Взято https://bibliotekalevokumka.blogspot.com/2020/07/blog-post_28.html

[TM307]

Прочитав вот эту статью https://svetorusie.livejournal.com/7128.html , а в частности "Былое расхождение в начале суток иногда "подкидывает" историкам загадки. Например, известны две даты рождения Петра I, зафиксированные официальными источниками: 30 мая в 1-м часу пополуночи и 29 мая в 5-м часу ночи. "Верной" считается первая дата. Однако и вторая справедлива. Дело в том, что обе даты относятся к одному и тому же моменту времени, но выражают его в разных временных "координатных" системах." В интернете также попалась фраза о времени рождения Петра I "В одной разрядной записке сказано, что П. родился «за полтретья часа до дня»". Взято https://spb.hse.ru/humart/history/peter/biochronic/226713827 . Решил проверить всё это сочитание с таблицей часовой. Сначала разберём фразу «за полтретья часа до дня»", ну наверное "за полтретьего часа до дня", т.е. видимо "за 2 ч 30 мин до наступления дневного времени". Рисуем шкалы времени старого и нового. По всем таблицам 29-30 мая у нас ночь длится 7 часов, а полдень наступает через 8 ч 30 мин или в 9 ч 30 мин по часам (точная середина), полночь соответственно через 3 ч. 30 мин или в 4 ч 30 мин по часам.

А         полночь   за полтретья часа до дня
1    2    3    4  | 5  | 6    7    1А
|     |     |     |     |     |     |     | - старое время
                      |     |     |     |     |    | - новое время
                      0    1    2    3    4    5

Как мы видим всё совпадает, при условии, что новое время начиналось точно в полночь, а не как сейчас со смещением (примерно +26 мин по Стеллариум часы обгоняют полночь и тогда "за полтретья часа до дня" было бы во втором часу нашего времени).
Это говорит лишь о том, что Петровское время, с большой долей вероятности было тоже ориентировано по Солнцу, если конечно источники официальные.

Заметил в своих таблицах ошибочки, исправить не могу.
Таблица соответствия продолжительности светового дня по таблице XVII века и реального светового дня.
29 фев 1 марта – 26 марта надо 29 фев 1 марта – 16 марта
соответственно
27 марта – 1 апреля надо 17 марта – 1 апреля
Таблицы "Солнце" и "Целые часы".
17 января – 30 января надо 17 января – 31 января

Может ещё какие ошибки всплывут .

[TM307]

27 марта – 1 апреля надо 17 марта – 1 апреля

Продолжительность светового дня будет соответственно 11ч 51 мин, в интервал попадает.

хотя были и другие виды механизмов тогда (английский механизм с катающимся шариком к примеру, если не путаю  ).

Вот просто нашёл статью с видео о таких часах.
Часы Конгрива с катящимися шарами.
https://terra-z.com/archives/89599
Судя по статье такие часы использовались уже в 17 веке, но думаю с нашим климатом они бы не работали нормально. Да и в России билянцевые часы уже были известны и делались нашими мастерами с 16 века, а может и раньше (часы на Соловках).
"точно известно, что в 1539 году новгородский мастер изготовил башенные часы для сгоревшего дотла - от удара молнии! - и снова набиравшего силу Соловецкого монастыря. Их боевое устройство отбивало четверти часа, "получасья" и часы, отдельно дневные и ночные. Механизм был сделан исключительно профессионально, его конструкция и техническое устройство нисколько не уступали европейским образцам. На горизонтальный вал наматывалась веревка с гирей на конце. Гиря своей тяжестью заставляла крутиться вал, его движение через систему зубчатых колес передавалось храповому колесу, а оно, в свою очередь, вращало циферблат. Маятника не было, его роль выполнял билянец - своеобразный балансир, похожий на коромысло, на котором испокон веков на Руси носили тяжести. На плечи билянца, жестко насаженного на вертикальную ось, также вешали груз, и, если часы спешили, его сдвигали в одну сторону, а если отставали - перемещали в другую." Взято http://www.horology.ru/in_town/kolom.htm
Билянец на фото отсутствует, видимо пропал.

[TM307]

"Интересно, что Д.И. Прозоровский, опираясь в основном на материал XVI-XVII веков, констатировал бытование на Руси двух типов суточного счета. При этом он по существу поставил под сомнение и сам принцип отсчета часов от восхода Солнца: по его оценке, "начало дня то предшествовало восходу, то имело свой предел после восхода, поверочною точкою долженствовал служить полдень, который во всех часовых счислениях определен довольно точно"." Взято https://www.tart-aria.info/chasovaja-magija/

[TM307]

Существует легенда, что по башенкам стоящим на краю углов Спасской башни могли сверять время. Слышал раньше, что башня отходит от сторон света примерно на градус, но решил проверить на натуре, т.е. по Солнцу. Нашёл фотку в интернете, где зафиксирована тень от башенки на восточном углу башни примерно посередине, также видна тень и от второй башенки вверху на восьмиграннике. На самих часах показано время (летнее). Снимок был сделан 12 Августа 2007 года (08:12) и взят http://www.moscow-photos.com/photo.phtml?r=1027 . На Стеллариум на данную дату и время (зимнее) вывел Солнце строго на восток, по часам получилось 7 часов 17 мин. Мы видим разницу примерно в 5 минут +- промах тени от центра. 1 градус = 4 минуты. Так, что чисто теоретический часовщики могли в 17 веке по южной башенке нижней (тень от неё наверняка была видна в наружнем проходе недалеко от часового механизма) сверять часы. Конечно может были и другие более точные ориентиры (тень от самой башни на что-то падала).
Хотя, если такой с южной башенкой метод применялся, смещение башни относительно сторон света оказалось полезным, т.к. давал возможность часовщику спокойно дождаться тени по центру угла, дойти до механизма часов и сверить положение часов с Солнцем пришедшем за этот промежуток от смещения в точную сторону света, промежуток можно было вычислить с помощью другой палки с тенью двумя человеками например.
Северная башенка смотрит на Красную площадь.
Восточная - на храм Василия Блаженного.
Южная - полдень, только по ней можно сверять время, западная и восточная не годятся, в зависимости от сезона разные часы, проверено на Стеллариум.
Западная - на территорию кремля.
Не зря солнечные часы делают под наклоном.

[TM307]

Небольшие уточнения (которые ни на что не повлияют).

сейчас со смещением (примерно +26 мин по Стеллариум часы обгоняют полночь

Разность между московским временем в "полдень" и солнечным гуляет в промежутке от 12 до 43 мин в течении года.
Для определения положения здания по сторонам света лучше использовать южный угол, т.к. тень вертикального объекта от Солнца там перемещается наиболее точно по скорости.

[TM307]

Спасская башня как возможное дополнение к календарю.
Здесь расскажу, что слышал, о системе наведения человека, которая присутствует с двух сторон Спасской башни - С-З и Ю-В, похоже они идентичные по размерам.
См. фото система наведения. Для того чтобы эти башенки начали действовать нужно отойти примерно на 108 м +_ , чтобы они стали показывать по шкалам (столбики и арки) одинаковое значение, далее нужно совместить по вертикали  метку на башенке (кружок) с карнизом, меняя высоту наблюдателя, показано на фото синими стрелками. Такой вывод был сделан на основании фотографий и карты в интернете. Размеры Спасской башни и её деталей тоже пришлось выщитывать по фотографиям, часть размеров была написана в инете. Так высота башни без звезды равна 67,3 метра, со звездой - 71 метр (31,93 и 33,32 градусов). Далее был создан чертёж (см. рис. чертёж) для вычислемия крайних углов действия системы наведения относительно центральной вертикальной оси Спасской башни по горизонтали, в чертеже учтено, что система наведения находится на высоте 16,23240233 градуса. Углы получились следующие: левый угол 5,397748776480338 градусов, правый угол 10,119466733581392 градусов, с учётом того, что башня повёрнута проив часовой стрелки на 1,25 градусов относительно сторон света, углы получаются соответственно 4,147748776480338 и 11,369466733581392 градусов относительно сторон света С-З и Ю-В. Сумма углов равна 15,51721551006173 градусов, что дало нам рассчитать углы между столбиками и арками. После дополнительных расчётов были получены азимуты на которые эти столбы и арки выводят, а высота над горизонтом бралась по высоте башни без звезды, думаю, что тогдашний орёл был не лучшим профилем для покрытия звезды.

Покрутил небо - Стеллариум и получил для ярких звёзд следующие результаты прохождения звёзд через верщиу башни.
Ю-В - азимут 135 .
колонна 1 - 11,369466733581392 г или азимут 123,630533266418608 градус.   
арка 1 - 9,42981479482367575 г или азимут 125,57018520517632425 градусов. Альтаир.
колонна 2 - 7,4901628560659595 г или азимут 127,5098371439340405 градусов. 
арка 2 - 5,55051091730824325 г или азимут 129,44948908269175675 градусов.  Бетельгейзе.
колонна 3 - 3,610858978550527 г или азимут 131,389141021449473 градусов.
арка 3 - 1,67120703979281075 г или  азимут 133,32879296020718925 градусов.       
колонн 4 - 0,2684448989649055 г или азимут 135,2684448989649055 градусов.   Процион.   
арка 4 - 2,20809683772262175 г или  азимут 137,20809683772262175 градусов.     
колонна 5 - 4,147748776480338 г или азимут 139,147748776480338 градусов.

С-З - азимут 315.
колонна 1 - 11,369466733581392 г или азимут 303,630533266418608 градус.
арка 1 - 9,42981479482367575 г или азимут 305,57018520517632425 градусов.
колонна 2 - 7,4901628560659595 г или азимут 307,5098371439340405 градусов. Капелла низковато, но в пределах 1 градкса
арка 2 - 5,55051091730824325 г или азимут 309,44948908269175675 градусов.
колонна 3 - 3,610858978550527 г или азимут 311,389141021449473 градусов.
арка 3 - 1,67120703979281075 г или  азимут 313,32879296020718925 градусов.   
колонна 4 - 0,2684448989649055 г или азимут 315,2684448989649055 градусов.       
арка 4 - 2,20809683772262175 г или  азимут 317,20809683772262175 градусов.     
колонна 5 - 4,147748776480338 г или азимут 319,147748776480338 градусов.

Нанёс примерные точки для наблюдателя на план 17 века, Альтаир пришлось бы смотреть прижавшись к стене, Процион - за стеной, а вот Бетельгейзе - на стене, что не годится или надо идти ближе к башне, Капеллу как раз лучше смотреть на возвышении, а то ведь там спуск. Понятно, что после такого колличества расчётов по фото ошибки могут быть астрономические.
Для чего это всё может быть нужно, думаю, что по этим покрытиям звёзд можно определить точное положение Солнца на небе в конкретный день или узнать месяц и даже число при подходящей точности хода часов, если приспичит, если засечь время покрытия. Вопрос как сделать это в темноте, не видя часов. Теоретический, эти часы единственный тип башенных часов того времени которые можно было подсветить точечным источником света в постоянном месте. Например подвесить на штанге где находится солнце котёл с костром, это конечно мои фантазии. Может наблюдатель имел переносные часы, которые тогда вроде существовали. Ведь ля чего-то эта система наведения была сделана именно во время постройки часов, для строительства она явно не использовалась, всё уже было построено.
В четверике Спасской башни заложен ещё один секрет, это соотношение ширин {См. картинку Система наведения, желтые стрелки} 365,5 и 360 частей , у меня так рассчиталось, да и слышал про это.

[TM307]

как сделать это в темноте, не видя часов.

Наиболее подходящуюю версию для того времени мне довелось услышать вот какую, наблюдатель брал с собой песочные часы с минутной разметкой, может такие существовали, на корпусе и во время фиксации покрытия звезды запускал их дожидаясь боя башенных часов. В начале боя останавливал песочные часы и шёл записывать данные обеих часов.

[TM307]

Бетельгейзе - на стене, что не годится или надо идти ближе к башне

Идти нужно примерно 19 метров к башне, прижимаясь к левому краю стены ближе, указано стрелкой. Что ещё хорошо в звёздах Бетельгейзе и Альтаир, так это то, что они видны в разные сезоны года, да и по стене легче ходить зимой.

[TM307]

далее нужно совместить по вертикали  метку на башенке (кружок) с карнизом, меняя высоту наблюдателя

Найдя более детальный снимок С-З башен системы наведения, убедился, что у них отсутствует кружок системы наведения по вертикали такой как у Ю-В башен и высота самих башен вроде отличается, возможно это связано с более ровным рельефом местности на территории самого кремля и необходимости в вертикальной поправке нет. Хотя на башенке есть дополнительный кружок сверху, но не похоже, что его надо ровнять по верхнему карнизу по высоте, единственно если на башенке перемычку между нижним кружком и прорезью совместить с нижним карнизом, то тогда вержний кружок попадает в самую высокую часть арки, возможно тут такая система наведения по высоте. Но это всё гадалки.