Статья Роба Мемеля, профессионального сертифицированного часовщика с 1984 года и автора книги “Развитие к спиральной пружине Гюйгенса (1660-1676)”, из которой эта статья является кратким изложением.
Рисунок балансового колеса со спиральной пружиной – около 1883 года
Около двух лет назад я начал углубленное исследование еще одного изобретения Христиана Гюйгенса, связанного с часами: спиральной пружины на балансовом колесе. Мое любопытство к этому вопросу было вызвано не только сложностью темы, но и растущим количеством неверной информации, которую я встречал в последних публикациях, литературе и онлайн-источниках.
Я заметил, что особенно часто искажается ранняя история балансового колеса и спиральной пружины. Эта проблема не является уникальной для данной темы. Ранее я наблюдал подобные ситуации в публикациях о развитии маятниковых часов. Часто случается так, что плохо обоснованные утверждения выдаются за факты, после чего другие авторы перенимают эти неточности. Постепенно эти ошибки становятся частью общепринятого исторического повествования.
Во время моего первоначального исследования колеса баланса и спиральной пружины я обнаружил, что эта схема повторяется. Оказалось, что публикации в значительной степени опираются на вторичные источники, которые зачастую используются выборочно. Многие авторы либо не имели доступа к первичным документам, либо не обращались к ним. Когда я связывался с авторами таких работ, становилось очевидно, что их выводы не совпадают с оригинальными документами. Это осознание послужило для меня серьезным толчком к проведению собственного комплексного исследования.
Вторым мотивом для моего исследования стала просьба проанализировать роль Роберта Гука в создании спиральной пружины. За последние несколько лет в Англии появилось несколько публикаций, в которых превозносилось участие Гука в этой области. Некоторые авторы даже утверждали, что именно Гук был истинным изобретателем спиральной пружины, тем самым умаляя вклад Кристиана Гюйгенса. Подобные утверждения вызвали у меня вопросы: почему в определенных кругах Гука считали изобретателем, хотя его научная деятельность и имеющиеся документы, казалось бы, не подтверждали это утверждение?
В этой статье я кратко излагаю свои выводы. Для тех, кто ищет более подробную информацию, включая обширные ссылки на первоисточники, я опубликовал книгу под названием “Развитие спиральной пружины Гюйгенса (1660-1676)”. Книга доступна на голландском и английском языках и состоит из 114 страниц. По мнению коллег-историков, это одно из самых полных и точных исследований ранней истории балансового колеса и спиральной пружины.
Поиск точных портативных часов
Появление маятниковых часов в 1657 году ознаменовало собой значительный скачок в совершенствовании хронометража. Маятниковые часы были значительно точнее ранних хронометров, которые часто отклонялись на пятнадцать и более минут в сутки. Это усовершенствование было важно не только для повседневной жизни, но и имело серьезные экономические и морские последствия.
Для моряков отсутствие точных портативных часов оставалось серьезной проблемой. Если определить широту в море было относительно легко, то определение долготы представляло собой огромную проблему. Для этого требовались высокоточные часы, способные сохранять точное время отправления даже во время длительного плавания. Такие часы должны были быть одновременно точными и прочными, способными выдерживать движения и вибрации корабля.
Последствия неточного хронометража часто были катастрофическими. Корабли сбивались с курса, сталкивались с берегами или терпели крушение из-за навигационных ошибок. Это приводило к гибели людей, ценных грузов и целых экипажей. В результате потребность в точных портативных часах становилась все более насущной.
В то время как Христиан Гюйгенс сосредоточился на разработке маятниковых часов (см. выше), которые можно было бы использовать на море, французский часовщик Жиль Мартино в 1660 году выбрал другой подход. Мартино предложил заменить маятник системой баланса, оснащенной балансовой пружиной. Такой механизм, по его мнению, значительно повысит точность портативных часов.
В 1660 году Мартино обсудил эту идею с Гюйгенсом в условиях строгой конфиденциальности, как отмечено в дневнике Гюйгенса. Однако Мартино не удалось создать рабочую модель, которая соответствовала бы желаемому уровню точности. Несмотря на все усилия, его эксперименты в конечном итоге оказались неудачными, и через некоторое время он оставил свои попытки.
Роль Дю Сона и Гука
В 1663 и 1664 годах Гюйгенс много путешествовал по Парижу и Лондону, где завязал связи с известными учеными и часовщиками. В Лондоне он был принят в члены престижного Королевского общества, где познакомился с Робертом Гуком. Вероятно, во время этих путешествий Гюйгенс обсуждал свою встречу с Мартино в 1660 году. Его идеи о пружине равновесия, вероятно, распространялись как во французском, так и в английском научных сообществах.
Вскоре после этого француз Дю Сон и англичанин Роберт Гук попытались разработать свои собственные версии системы равновесия с балансовой пружиной. В 1665 году они представили свои первые часы, оснащенные балансовой пружиной. К сожалению, эти разработки оказались далеко не удачными. Часы были неточными, часто останавливались и не были достаточно надежными для использования в качестве хронометров.
Несмотря на эти неудачи, Гук продолжал искать решение. В 1666 году он переключил свое внимание на часы, использующие магнетизм. Хотя он посвятил немало времени этим экспериментам, эти конструкции также оказались неудачными. К 1670 году Гук полностью оставил свои попытки.
Тем временем Королевское общество подготовило на имя Гука заявку на патент, в которой Гук утверждал, что его заслуга заключается в создании балансовой пружины. Однако эта заявка так и не была подана, поскольку Гук не смог создать рабочую модель или дать достаточное описание своей конструкции.
Фолиант Гука
В ходе своего исследования я столкнулся с тремя часто приводимыми аргументами, которые часто используются для позиционирования Гука как изобретателя балансирной пружины:
- Утверждения самого Гука – Гук утверждал, что идея пружины равновесия возникла у него задолго до 1660 года. Однако это утверждение не подкреплено никакими доказательствами. Более того, Гук имел репутацию человека, который часто пытался присвоить себе чужие изобретения.
- Патентная заявка – Вышеупомянутую патентную заявку 1666 года часто приводят в качестве доказательства приоритета Гука. Однако тщательный анализ показывает, что эта заявка никогда не продвигалась дальше концептуальной стадии и что никакой рабочей модели не существовало.
- Фолиант Гука – в 2006 году в одном из английских загородных домов была обнаружена коллекция документов. Эта книга, известная как фолиант Гука, содержала ранее утерянные протоколы заседаний Королевского общества. Среди них есть протокол от 23 июня 1670 года, в котором упоминаются часы, созданные Гуком. Некоторые историки интерпретировали это как доказательство роли Гука в разработке пружины баланса. Однако тщательный анализ показывает, что эта запись не относится к балансовой пружине, а ее значение для истории балансовой пружины сильно преувеличено.
Христиан Гюйгенс и спиральная пружина
В то время как другие неудачно пытались усовершенствовать портативные часы, Гюйгенс добился большого успеха благодаря своему научному подходу. В период с 1673 по 1674 год он провел обширные исследования вибрации струн музыкальных инструментов. Он обнаружил, что струны ведут себя как гармонические осцилляторы. Это открытие вдохновило его на применение принципов гармонических колебаний к балансовому колесу со спиральной пружиной.
20 января 1675 года Гюйгенс зафиксировал свой первый “момент Эврики”: изобретение спиральной пружины на балансовом колесе. Всего три дня спустя он разработал усовершенствованную модель, известную как двойной баланс, которая еще больше повысила точность и стабильность. Гюйгенс опубликовал свои открытия 25 февраля 1675 года в Journal des Sçavans, первом в мире научном журнале. Он получил патенты на свое изобретение как во Франции, так и в Нидерландах.
Несмотря на признание, Гюйгенс столкнулся с противодействием со стороны других людей, претендовавших на авторство изобретения. Приоритет Гюйгенса оспаривали французские часовщики Исаак Тюре и Жан де Хаутефьель, а также Роберт Гук. В конце концов, Гюйгенс был признан законным изобретателем во Франции и Нидерландах, в то время как в Англии этот вопрос остался нерешенным.
В 1675 году и Гюйгенс, и Гук выпустили часы (не часы) с “пружиной”, но их подходы были совершенно разными. Сначала Гюйгенс сотрудничал с Исааком Туретом, но это сотрудничество было недолгим из-за ложного утверждения Турета об изобретении спиральной пружины. Вскоре после этого Гюйгенс начал работать с парижским часовщиком Антуаном Годроном. Под руководством Годрона были изготовлены часы с инновационной спиральной пружиной Гюйгенса.
К концу 1675 года Гюйгенс и Турет помирились, и их сотрудничество возобновилось. С этого момента Гюйгенс снова стал прибегать к услугам Тюре. Все часы, заказанные Гюйгенсом, оснащались его спиральной пружиной. Более того, Гюйгенс щедро делился своим изобретением с другими парижскими часовщиками, позволяя им воспользоваться этим технологическим достижением. Это привело к быстрому росту производства часов со спиральной пружиной, что значительно повысило точность и надежность портативных часов.
Тем временем Гук также начал производство часов в 1675 году, но отказался от использования спиральной пружины Гюйгенса. Вместо этого он попытался разработать собственные системы, которые оказались менее удачными. Гук сотрудничал с Томасом Томпионом, одним из самых искусных часовщиков того времени. Однако их сотрудничество было далеко не гладким. Огненный темперамент Гука и его склонность к конфронтации часто становились причиной напряженности между ним и Томпионом.
К 1676 году стало ясно, что спиральная пружина Гюйгенса является предпочтительным выбором среди часовщиков и пользователей. Превосходные характеристики часов со спиральной пружиной быстро сделали их стандартом. Это предпочтение сохранилось не только в последующие годы, но и на протяжении веков. Изобретение Гюйгенса заложило основу современной механической часовой промышленности и закрепило за ним статус одного из величайших ученых и изобретателей своей эпохи.
Заключение: Наследие Христиана Гюйгенса
Концепция использования балансового колеса с пружиной была впервые представлена Жилем Мартино в 1660 году. Однако его эксперименты не увенчались успехом, а последующие попытки Дю Сона и Гука также не увенчались успехом. Более того, Гук не предоставил никаких конкретных доказательств в пользу своего предполагаемого приоритета.
Кристиану Гюйгенсу удалось добиться успеха, в то время как другие потерпели неудачу. Он применил научные принципы и экспериментальную строгость для разработки совершенно новой концепции: спиральной пружины. Это изобретение стало революционным и до сих пор остается основой современного механического хронометража. Без сомнения, Гюйгенс является законным изобретателем спиральной пружины.
Эта статья выходит в рамках выставки в Международном музее часового искусства (MIH), посвященной бьющемуся сердцу механических часов, поскольку в 2025 году исполняется 350 лет со дня публикации проекта регулирующей балансовой пружины, разработанного Христианом Гюйгенсом. Выставка под названием “Инновация в движении”, представленная MIH и голландским фондом Stichting Haegsche Tijd, исследует происхождение, развитие и различные области применения этого изобретения. Она рассказывает о том, как пружина баланса заложила основы современного часового дела и стала стратегическим компонентом часовой индустрии. Выставка будет проходить с 21 февраля по 22 июня 2025 года в MIH.
