Вчера, сегодня, завтра - [52]
Верх часов стеклянный. Сквозь стекло поблескивают бронзовые части механизма. Видна подвеска маятника, какие-то рычажки, провода, катушки электромагнитов— и ни одной шестеренки. Это часы с главным маятником.
Ветераны службы времени, электрические часы — свободный маятник.
Вот один причудливо изогнутый рычажок, которым управляют другие часы со вспомогательным маятником, с силой ударил по маленькому ролику, укрепленному на главном маятнике. Раздался отчетливый щелчок. Метровый маятник получил очередной толчок — импульс, а рычажок снова поднялся и ровно через тридцать секунд опять щелкнул. Получая от рычажка размеренные толчки, маятник раскачивается медленно, важно — шестьдесят взмахов в минуту! Три тысячи шестьсот взмахов в час. Восемьдесят шесть тысяч четыреста качаний в сутки.
Циферблата со стрелками эти часы не имеют, — он им не нужен. На них ведь никто не смотрит. Они обречены на постоянное одиночество и мерную работу в полной темноте.
Показывать время стрелками не входит в обязанности часов, установленных в подвале. Это делают часы со вспомогательным маятником. Главный маятник выполняет самую ответственную и почетную задачу: он хранит образцовую величину секунды — эталон единицы времени.
В других лабораториях института в стальных шкафах-сейфах, под тремя замками, в прочных футлярах, бережно уложенный на красный бархат, хранится самый главный в СССР килограмм, то есть образец, или эталон, килограмма и самый главный метр — образец, или эталон, метра. Слово «эталон» и означает «образец».
Точно так же с помощью часов лаборатория времени хранит эталон секунды, и часы-хранители поэтому называются эталонными.
Разумеется, одним часам доверять столь ответственное дело нельзя. Даже самые надежные механизмы могут ошибаться или случайно испортиться. Поэтому в часовом подвале установлено несколько эталонных часов.
В другой каютке — по соседству с часами в медно-красном чехле — покоятся часы в белой металлической рубашке. В свое время они тоже были главными, но уступили первенство, так как лаборатория приобрела более точный механизм.
В следующем помещении стоят часы в сплошном стеклянном футляре. Они служили главными часами в прошлом столетии и тоже сдали свой пост, когда были построены часы, превосходящие их по точности хода.
Все эти механизмы — заместители и помощники главных часов — расставлены в часовом подвале времени по разным углам, чтобы уберечь их от возможных случайностей.
Эталонные часы взаимно сверяются и контролируются. Ошибка одних каких-либо часов немедленно будет разоблачена остальными, и виновника тотчас отправят «лечиться». Некоторые каютки подвала пустуют — их жильцы-часы уехали в санаторий, то есть на завод «Эталон», где их ремонтируют.
Кроме «маршалов» у армии часов есть «главнокомандующий» — необыкновенные часы, которые но своей точности оставили далеко позади все часы с маятниками.
Они стоят посреди большой комнаты — можно ходить возле них сколько угодно, но догадаться, что этот серый большой металлический сундук и есть часы, — очень трудно. У них нет ни маятника, ни циферблата, ни стрелок — нет ничего, что выдавало бы принадлежность этого ящика к славному племени часов. Несколько рукояток, таких же, как у радиоприемника, указывают на родство странных часов с радиоприборами. И действительно, эти часы являются одним из потомков того аппарата, с помощью которого А. С. Попов послал первую в мире радиограмму.
Постройку новых часов у нас начали в 1936 году в Центральном научно-исследовательском институте геодезии, аэросъемки и картографии в Москве. Работы были закончены в 1940 году. Заменителем маятника и сердцем новых часов служит кусочек кристалла кварца особого сорта — пьезокварца. Он может иметь разную форму — кольца, пластинки, чечевицы. В наших первых кварцевых часах это было колечко диаметром в 61 миллиметр, а толщиной в 10 миллиметров, выточенное из целого кристалла.
Пьезокварц оказался драгоценным материалом для изготовления точных радиоприборов.
Кварцевые часы или кварцевый эталон частоты.
Дело в том, что кварцевая пластинка или кольцо, подвергнутое воздействию переменного электрического тока, начинает дрожать, как туго натянутая струна; причем, если кольцу задано совершать 99 271 колебание в секунду, то оно будет их совершать с исключительно упрямым постоянством — год, два, три… и со временем постоянство или, как говорят, стабильность колебаний будет только увеличиваться.
Кварцевая пластинка совершенно не чувствительна к толчкам и сотрясениям, которых так боятся маятники механических часов. Единственное, чего не любит кварц, — это изменения температуры и давления воздуха. Поэтому кварцевое кольцо заключено в плотно закупоренный сосуд. Его обогревает электрическая печь с автоматическими регуляторами, которые поддерживают температуру в 60° выше нуля. А весь механизм одет двойной рубашкой из материалов, непроницаемых для теплоты.
В подвале Института метрологии, в Ленинграде, хранятся кварцевые часы.
Однако даже такие оранжерейные условия не обеспечивают достаточного постоянства температуры. В Харьковском институте мер и измерительных приборов решили поместить баллоны с кварцем в глубокие скважины. В Пулковской обсерватории вырыты скважины глубиной в 40 метров. На глубине в 30–40 метров температура держится с точностью до одной тысячной градуса. В таких условиях кварцевая пластинка служит прекрасно и не изменяет частоты своих колебаний.
