Посчитайте часы

Монументальные астрономические вычислительные часы Страсбургского собора работы Жана-Батиста Швильге. Черными маркерами на кольце годового календаря отмечены даты переносных праздников, включая Пасху. Компьютер Швилге находится слева.

Компьютерные часы — это часы, оснащенные механизмом, который автоматически вычисляет и отображает или помогает определить дату Пасхи (и других зависимых дат передвижных церковных праздников ). Компьютерные часы выполняют ту же функцию.

Фон

Движение вычислительных часов предоставляет и/или вычисляет астрономическую и календарную информацию в соответствии с традицией, согласно которой пасхальное воскресенье является первым воскресеньем после первого полнолуния (пасхального или церковного полнолуния ) в день весеннего равноденствия (21 марта) или после него, и Пасхальное воскресенье не должно совпадать с датой еврейского календаря 15 нисана, первым днем ​​пасхальной недели. В раннем христианстве дата Пасхи рассчитывалась каждый год и объявлялась Папой. Возникшая позднее потребность христианского духовенства, проживающего на разных территориях, иметь возможность самостоятельно рассчитать дату Пасхи, вызвала попытки установить четкие правила расчета даты Пасхи и, наконец, алгоритмы для этого.

Определение даты Пасхи требует расчета астрономических и календарных циклов – годового движения Солнца по небесной сфере, эволюции фаз Луны, цикла дней недели, особенностей календарей и некоторых соглашений, таких как дата так называемого церковного равноденствия., обозначено как 21 марта, независимо от фактических астрономических наблюдений Александрийской церкви в начале IV века.

Конкретные астрономические данные, которые могли быть неверными, неверно истолкованными или зависеть от местоположения, были исключены из расчета даты Пасхи путем изобретения специальных пасхальных функций – «букв» и «цифр». К ним относятся « золотое число » (которое дает даты всех новолуний за год в 19-летнем Метоническом цикле), солнечный цикл (28-летний цикл юлианского календаря и 400-летний цикл григорианского календаря). календарь относительно недели), эпакт (возраст Луны в днях на определенную дату), доминантная буква (используется для определения дня недели для определенных дат) и индикт (номер данного года). в пятнадцатилетний период). В расчетах после григорианской реформы 1582 года следует также учитывать дополнительные поправки, необходимые из-за особенностей григорианского календаря , в частности солнечное уравнение (с учетом некоторых лет невисокосного века) и лунное уравнение (для коррекции цикла Метона). )

Термин «computus» для описания расчета даты Пасхи был предложен в 725 году английским монахом-бенедиктинцем Бедой в его трактате «De temporumratione» («Исчисление времени»). Александрийские вычисления, основанные на правилах, установленных Александрийской церковью, повсеместно использовались с начала 8-го века до реформы григорианского календаря 1582 года. Римско-католическая церковь использовала григорианский календарь и, соответственно, григорианские вычисления для расчета дат. Пасхи с 1583 года. Позднее григорианский расчет был принят большинством протестантских церквей – между 1753 и 1845 годами – в то время как большинство восточных церквей, включая большинство Восточных Православных Церквей и Нехалкидонских Церквей продолжали рассчитывать дату Пасхи на основе юлианского календаря (Александрийский Computus), хотя обе имели и продолжают иметь некоторые сложности, подробно описанные в специальных исследованиях.

Александрийские вычисления дают 532-летний период дат Пасхи. Учитывая, что все возможные даты, когда может произойти Пасха, лежат в пределах 35-дневного периода – с 22 марта по 25 апреля (даты по старому стилю) или с 4 апреля по 8 мая (даты по новому стилю), – алгоритм Александрийской Пасхи эквивалентен 18620. варианты (532 x 35), показывающие сложность реализации вычислений в компактном часовом механизме. Алгоритм Григорианской Пасхи дает еще больше возможностей за счет того, что продолжительность периода составляет 5 700 000 лет (70 499 183 лунных месяца или 2 081 882 250 дней). Немецкий математик Карл Гаусс представил вычислительный алгоритм в 1800 году. и завершил его в 1807 и 1811 годах. Алгоритм Гаусса считается наиболее часто используемым, и хотя он был предназначен для расчета даты Пасхи по григорианскому календарю, он также применим для расчета даты Пасхи по юлианскому календарю.

Индикация даты предстоящей Пасхи является одной из самых редких астрономических функций механических часов из-за высокого уровня сложности. Более того, существуют значительные расхождения в вычислительных алгоритмах из-за различий юлианского и григорианского календарей ( пасхальные полемики ). Очевидные трудности реализации вычислительных алгоритмов в часовом механизме объясняют тот факт, что за всю историю механических часов и часового производства было создано лишь несколько примеров вычислительных часов и часов.

Подсчитайте типы часов

Компьютерные часы

Часы с табличным исчислением обеспечивают индикацию особых пасхальных (церковных) функций без автоматического отсчета даты Пасхи, поэтому дату следует определять по пасхальной таблице с использованием указаний - золотого числа, солнечного цикла, epact, доминантная буква и индикт – все или некоторые из них могут быть с добавлением других указаний. Считается, что первую пасхальную функцию в механических часах создал итальянский врач, астроном и инженер-механик Джованни Донди дель Орологио из Падуи. » он строил Свои сложные астрономические часы « Астрариум с 1348 по 1364 год. Часы не сохранились, но конструкция и конструкция были подробно описаны Донди в его рукописях. и предоставил современным часовщикам достаточно материала для проведения реконструкций. Хотя реконструкций было сделано немного, один пример вычислений Донди можно найти в Смитсоновском институте (Вашингтон, округ Колумбия, США). Вычисления Донди основывались на устройстве с колесным приводом и тремя цепными индикаторами 7980-летнего юлианского периода. Первая цепочка из 28 звеньев использовалась для обозначения доминантной буквы и 28-летнего солнечного цикла, вторая цепочка из 19 звеньев использовалась для обозначения золотого числа, а третья цепочка использовалась для 15-летнего цикла индикации. Вычислитель был установлен под кольцом отображения даты, рассчитанным на 365-дневный год (в високосный год Джованни де Донди намеревался остановить часы на один день).

Табличный расчет с указанием доминантной буквы, эпакта, 28-летнего солнечного цикла, золотого числа и индикта был выполнен французским часовщиком Огюстом-Люсьеном Верите в его монументальных астрономических маятниковых часах в Безансонском соборе (Франция). Циферблат часов epact, построенный с 1858 по 1860 год, имеет дополнительную индикацию дат Пасхи сроком на 19 лет на картушах, которые хранитель часов должен заменять или перекрашивать каждые 19 лет.

Церковные функции 28-летнего солнечного цикла, юлианского эпакта, григорианского эпакта, юлианской доминантной буквы, григорианской доминантной буквы, золотого числа и индикта были реализованы швейцарским часовщиком Альбертом Биллетером в его сверхсложном монументальном «Ивановском» Универсале. Часы, которые он сделал в 1873 году в Париже и которые хранятся в Ивановском промышленно-художественном музее (также известном как Музей Д.Г.Бурылина, Иваново, Россия).

Французский часовщик Поль Пувийон. включил вычислительный модуль в свои сложные астрономические часы с Оррери, производились с 1918 по 1939 год (и, вероятно, до 1960-х годов). Модуль имеет единый указатель даты григорианской Пасхи в окошке с диском под ним, на котором выбиты даты Пасхи за 19-летний период с 1946 по 1964 год. Передвижной указатель праздника установлен на теллуровом циферблате, регулировка его осуществляется в правильные даты надо вносить вручную. Вычислительный модуль имеет 6 церковных функций – 28-летний солнечный цикл, григорианский эпакт, григорианскую доминантную букву, золотое число, индикт и указание дня недели 1 января следующего года, поэтому вычисление Дата Пасхи может быть обеспечена с помощью церковных функций даже для лет после 1964 года, когда оригинальный диск с датой Пасхи больше не действителен, как было отмечено во время реставрационных работ в 2011–2012 гг.

Показания 28-летнего солнечного цикла, золотое число и индикатор были использованы норвежским часовщиком и изобретателем Расмусом Йонассеном Сёрнесом в его сложных астрономических маятниковых часах №4 (Sørnes No.4), построенных с 1958 по 1966 год.

Компьютерные часы с автоматическими механическими счетными устройствами

Самый сложный тип вычислительных часов представляет собой своего рода механический компьютер, производящий автоматические расчеты Пасхи на основе церковных показаний в начале данного года.

Первые вычислительные часы с полностью автоматическим механизмом изготовил французский часовщик и изобретатель Жан-Батист Швильге , автор третьих астрономических часов Страсбургского собора ( Страсбургские астрономические часы ), между 1838 и 1843 годами. В 1816 году он изобрел и построил первый прототип своего механического компьютера «Церковный компьютер», а в 1821 году произвел окончательные расчеты и конструкцию своего устройства, действующего как григорианский компьютер. Швильге встроил свой компьютер в астрономические часы Страсбургского собора, где они продолжают работать по сей день. Он включает в себя 5 церковных функций – 28-летний солнечный цикл, григорианский эпакт, григорианскую доминиальную букву, золотое число и индикт, с добавлением 4-значного григорианского указателя года. В начале каждого года компьют меняет показания дат Пасхи и подвижных праздников на кольце годового календаря главного циферблата в центральной нижней части часов.

Датский часовщик Йенс Олсен во время посещения Страсбурга в 1897 году был вдохновлен астрономическими часами Страсбургского собора Жана-Батиста Швильге и в 1924 году завершил отдельный вычислительный модуль («Comput ecclésiastique»), который имеет определенное сходство с «Comput ecclésiastique» Швильге. . Позже, в 1928 году, Йенс Олсен произвел расчеты сверхсложных астрономических вычислительных часов. Часы, известные как « Мировые часы » (по-датски «Верденсурет»), были закончены в 1955 году, через 10 лет после его смерти, его коллегой Отто Мортенсеном, который взял на себя проект. Часы выставлены в Копенгагенской ратуше (Родхус). Компьютер Мировых часов Йенса Олсена выполняет 5 церковных функций: григорианскую букву, григорианский эпакт, 28-летний солнечный цикл, индикт и золотое число, а часы также оснащены григорианским вечным календарем, указывающим дату. день недели, месяц и год в четырехзначном формате. Под церковными циферблатами находится беспрецедентный табличный календарь, показывающий даты и дни недели всех 12 месяцев в году, фазы Луны для каждой даты, а также даты Пасхи и других подвижных праздников. Компьютерный и григорианский вечный календарь автоматически переключаются в полночь Нового года для расчета календаря на следующий год.

Французский часовщик Даниэль Мариус Ваше также черпал вдохновение из работ Жана-Батиста Швилге и его астрономических часов Страсбургского собора. Вачи потратил тридцать лет – с 1938 по 1968 год – на создание своих сверхсложных астрономических вычислительных часов. Компьютер часов имеет 5 церковных функций: григорианскую доминантную букву, григорианский эпакт, 28-летний солнечный цикл, индикт и золотое число. Часы также оснащены циферблатом на 6 подвижных праздников и вечным календарем с указателями даты, дня недели, месяца и бисексуального года.

Компьютерные часы с оптико-механической индикацией

Дата Пасхи в компьютерных часах с оптико-механической индикацией отображается наложением совпадающих отверстий перфорированных дисков. Этот тип дисплея также использовался для обозначения даты православной Пасхи. В эти вычислительные часы «Пасха Христова» 2005 года, первые вычислительные часы такого типа, изобретенные и изготовленные российским часовщиком Константином Чайкиным, был встроен оптико-механический указатель даты Пасхи.

Православные счетные часы

Механический ортодоксальный компьютер был разработан Константином Чайкиным с использованием нового вычислительного алгоритма, который отличается от алгоритма Карла Фридриха Гаусса. Вычислительный механизм механически рассчитывает дату православной Пасхи в полночь Нового года и устанавливает календарь на следующий год с помощью трех кулачков, пружин, рычагов, стоек и трех дифференциалов. Всего вычислительный механизм состоит из более чем 300 частей. Православный компут использовался в серии настольных астрономических часов Чайкина – «Воскресенские вычислительные часы» (2007 г.), «Северные вычислительные часы» (2015 г.) и сверхсложные «Московские вычислительные часы» (2016 г.).

Компьютерные часы с программным кулачковым механизмом

Этот тип вычислительного механизма не обеспечивает механический расчет даты Пасхи, а показывает ее с помощью программного кулачка, поскольку сложная конструкция счетного компьютера затрудняет его интеграцию в компактный механизм карманных часов и, в частности, наручные часы. Единственный известный образец карманных часов с указанием даты Пасхи по григорианскому календарю — карманные часы суперсложности « Калибр 89 » швейцарской компании Patek Philippe . Четыре экземпляра «Калибра 89» и один действующий прототип были изготовлены в 1989 году (прототип хранится в музее Patek Philippe в Женеве, Швейцария). Для отображения даты Пасхи используется программный кулачок со сроком действия 28 лет. Предполагается, что он будет заменяться по мере истечения каждого срока его корректной работы.

Механизм кулачкового колеса с расширенной программой использовался при отображении даты Пасхи в монументальных астрономических часах собора Бове (Франция), построенных французским часовщиком Огюстом-Люсьеном Верите в период с 1865 по 1868 год. Кулачковое колесо рассчитано на период 300 лет, а компьютер также имеет циферблаты для индикации господствующей буквы, эпакта, 28-летнего солнечного цикла, золотого числа и индикта.

Отдельный расчетный модуль

Отдельный вычислительный модуль создан для демонстрации основного действия вычислительного устройства часов, проверки сложного механизма. Отдельные модули весьма примечательны, поскольку за всю историю было выпущено всего несколько экземпляров. Первый в мире вычислительный модуль, реализующий григорианский вычислительный алгоритм, был изобретен, спроектирован и изготовлен французским часовщиком Жаном-Батистом Швилге («Церковный компьютер», 1821 г., украденный из Страсбургского собора в 1944 г., нынешнее местонахождение неизвестно). Впоследствии отдельные вычислительные модули были изготовлены датским часовщиком Йенсом Олсеном (также называемым «Comput ecclésiastique»; 1924) и французским часовщиком Фредериком Клингхаммером, который воспроизвел «Церковный компьютер» Швилге в уменьшенном масштабе (« Comput de Klinghammer »); 1977). Российский часовщик Константин Чайкин в 2007 году изготовил православный вычислительный модуль («Comput ортодоксальный»), чтобы продемонстрировать принцип действия изобретенного им механического православного вычислительного устройства.

Внешние ссылки

• Алгоритмы даты Пасхи от Хенка Рейнтса