गैलीलियो की घड़ी. पेंडुलम घड़ी: गैलीलियो से फेडचेंको तक

नया भौतिक उपकरण - हृदय

इटली के शहर पीसा में स्थित पतली मीनार से हर कोई असंख्य चित्रों और तस्वीरों से परिचित है। न केवल इसके अनुपात और अनुग्रह के लिए, बल्कि इस पर मंडरा रही आपदा के लिए भी परिचित। टॉवर धीरे-धीरे लेकिन स्पष्ट रूप से ऊर्ध्वाधर से विचलित हो जाता है, जैसे कि झुक रहा हो।

पीसा की "झुकी हुई" झुकी हुई मीनार उस शहर में स्थित है जहाँ समकालीन महान इतालवी वैज्ञानिक का जन्म हुआ था और उन्होंने कई वैज्ञानिक अध्ययन किए थे गैलीलियो गैलीली. अपने गृहनगर में गैलीलियो एक विश्वविद्यालय के प्रोफेसर बन गये। गणित के प्रोफेसर, हालाँकि उन्होंने न केवल गणित का अध्ययन किया, बल्कि प्रकाशिकी, खगोल विज्ञान और यांत्रिकी का भी अध्ययन किया।

आइए कल्पना करें कि उन दूर के वर्षों में गर्मियों के खूबसूरत दिनों में से एक पर हम पीसा की झुकी हुई मीनार के पास खड़े हैं, अपना सिर उठा रहे हैं और ऊपरी गैलरी में देख रहे हैं... गैलीलियो। एक वैज्ञानिक शहर के सुंदर दृश्य की प्रशंसा कर रहा है? नहीं, वह, एक चंचल स्कूली लड़के की तरह, विभिन्न वस्तुओं को नीचे फेंकता है!

पीसा की ओपनवर्क लीनिंग टॉवर गैलीलियो गैलीली के प्रयोगों का एक अनैच्छिक गवाह था।

संभवतः हमारा आश्चर्य और भी बढ़ जाएगा यदि इस समय कोई कहे कि हम विज्ञान के इतिहास के सबसे महत्वपूर्ण भौतिक प्रयोगों में से एक में उपस्थित हैं।

4थी शताब्दी ईसा पूर्व में रहने वाले एक व्यापक विचारक अरस्तू ने तर्क दिया कि एक हल्का शरीर एक भारी की तुलना में अधिक धीरे-धीरे ऊंचाई से गिरता है। वैज्ञानिक का अधिकार इतना महान था कि यह कथन हजारों वर्षों तक पूर्णतः सत्य माना जाता रहा। इसके अलावा, हमारी रोजमर्रा की टिप्पणियाँ, अक्सर अरस्तू के विचार की पुष्टि करती प्रतीत होती हैं - पतझड़ के जंगल में पेड़ों से हल्की पत्तियाँ धीरे-धीरे और आसानी से उड़ती हैं, बड़े ओले छत पर तेजी से और तेजी से गिरते हैं...

लेकिन यह अकारण नहीं था कि गैलीलियो ने एक बार कहा था: "... विज्ञान में, हजारों अधिकारी एक मामूली और सच्चे बयान के लायक नहीं हैं।" उन्हें अरस्तू की सत्यता पर संदेह था।

कैथेड्रल में झूलते लैंपों के सावधानीपूर्वक अवलोकन से गैलीलियो को पेंडुलम की गति के पैटर्न को स्थापित करने में मदद मिली।

यदि दोनों पिंडों - हल्के और भारी - को एक साथ बांध दिया जाए तो वे कैसा व्यवहार करेंगे? खुद से यह सवाल पूछने के बाद, गैलीलियो ने आगे तर्क दिया: एक हल्के शरीर को एक भारी शरीर की गति को धीमा करना चाहिए, लेकिन साथ में वे एक और भी भारी शरीर का निर्माण करते हैं और इसलिए, (अरस्तू के अनुसार) और भी तेजी से गिरने के लिए बाध्य हैं।

इस तार्किक गतिरोध से बाहर निकलने का रास्ता कहाँ है? हम केवल यह मान सकते हैं कि दोनों पिंडों को समान गति से गिरना चाहिए।

प्रयोग हवा से विशेष रूप से प्रभावित होते हैं - पेड़ का एक सूखा पत्ता हवा के हल्के झोंकों के कारण धीरे-धीरे जमीन पर गिरता है।

प्रयोग अलग-अलग वजन के, लेकिन लगभग एक ही सुव्यवस्थित आकार के पिंडों के साथ किया जाना चाहिए, ताकि हवा अध्ययन की जा रही घटना में अपना "सुधार" न कर सके।

और गैलीलियो ने उसी क्षण पीसा की झुकी मीनार से 80 किलोग्राम वजनी एक तोप का गोला और केवल 200 ग्राम वजनी एक बहुत हल्की बंदूक की गोली गिरा दी। दोनों शव एक ही समय में जमीन पर पहुँचते हैं!

गैलीलियो गैलीली। उन्होंने एक सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी और एक प्रयोगवादी की प्रतिभा को सामंजस्यपूर्ण रूप से संयोजित किया।

गैलीलियो पिंडों के व्यवहार का अध्ययन करना चाहते थे जब वे इतनी तेज़ी से नहीं चल रहे थे। उन्होंने लंबे लकड़ी के ब्लॉकों से अच्छी तरह से पॉलिश की गई दीवारों के साथ एक आयताकार गर्त बनाया, इसे एक कोण पर रखा और इसमें भारी गेंदों को नीचे गिरा दिया (सावधानीपूर्वक, बिना धक्का दिए)।

अच्छी घड़ियाँ अभी तक अस्तित्व में नहीं थीं, और गैलीलियो ने एक बड़े बैरल से एक पतली ट्यूब के माध्यम से बहने वाले पानी की मात्रा को मापकर प्रत्येक प्रयोग में लगने वाले समय का अनुमान लगाया।

ऐसे "वैज्ञानिक" उपकरणों की मदद से, गैलीलियो ने एक महत्वपूर्ण पैटर्न स्थापित किया: गेंद द्वारा तय की गई दूरी समय के वर्ग के समानुपाती होती है, जिसने निरंतर त्वरण के साथ किसी पिंड के चलने की संभावना के बारे में उनके विचार की पुष्टि की।

एक बार गिरजाघर में, यह देखते हुए कि विभिन्न आकारों और लंबाई के लैंप कैसे हिलते हैं, गैलीलियो इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि समान लंबाई के धागों पर लटके सभी लैंपों के लिए, एक शीर्ष बिंदु से दूसरे बिंदु तक झूलने की अवधि और उभार की ऊंचाई समान होती है। और स्थिर - वजन की परवाह किए बिना! एक असामान्य और, जैसा कि यह निकला, पूरी तरह से सही निष्कर्ष की पुष्टि कैसे करें? हम पेंडुलम के दोलनों की तुलना किससे कर सकते हैं, हमें समय मानक कहाँ से मिल सकता है? और गैलीलियो एक ऐसे समाधान पर पहुंचे जो वैज्ञानिकों की कई पीढ़ियों के लिए भौतिक विचार की प्रतिभा और बुद्धि का उदाहरण बनेगा: उन्होंने एक पेंडुलम के दोलनों की तुलना अपने दिल की धड़कन की आवृत्ति से की!

क्रिस्टियान ह्यूजेंस द्वारा आविष्कार की गई पहली पेंडुलम घड़ी की उपस्थिति और संरचना।

केवल तीन सौ से अधिक वर्षों के बाद, 20वीं शताब्दी के मध्य में, एक और महान इतालवी, एनरिको फर्मी, ने सरलता और सटीकता में गैलीलियो की उपलब्धियों की याद दिलाने वाला एक प्रयोग किया। फर्मी पहले प्रायोगिक परमाणु बम के विस्फोट की शक्ति का निर्धारण उस दूरी से करेगा जिस दूरी तक विस्फोट तरंग उसकी हथेली से कागज की पंखुड़ियों को ले जाएगी...

समान लंबाई के लैंप और पेंडुलम के दोलनों की स्थिरता गैलीलियो द्वारा सिद्ध की गई थी, और दोलन पिंडों की इस उल्लेखनीय संपत्ति के आधार पर, क्रिश्चियन ह्यूजेंस ने 1657 में नियमित पाठ्यक्रम के साथ पहली पेंडुलम घड़ी बनाई।

हम सभी उस आरामदायक घड़ी से अच्छी तरह परिचित हैं जिसमें "बोलने वाली" कोयल रहती है, जो गैलीलियो की अवलोकन की शक्तियों के कारण उत्पन्न हुई, जिसने कैथेड्रल में सेवाओं के दौरान भी उसे नहीं छोड़ा।

समय मापने की समस्या लम्बे समय से मनुष्य के सामने आती रही है। आज का मानव समाज संभवतः समय को सटीक रूप से मापने के लिए घड़ियों - उपकरणों के बिना अस्तित्व में नहीं रह पाएगा। रेलगाड़ियाँ निर्धारित समय पर नहीं चल पाएंगी और कारखाने के श्रमिकों को पता नहीं चलेगा कि कब काम पर आना है और कब घर जाना है। स्कूली बच्चों और विद्यार्थियों को भी इसी समस्या का सामना करना पड़ा।

सिद्धांत रूप में, मनुष्य ने बहुत समय पहले, अपने विकास की शुरुआत में, काफी बड़े समय को मापना सीख लिया था। "दिन", "महीना", "वर्ष" जैसी अवधारणाएँ तब सामने आईं। दिन को समय की अवधि में विभाजित करने वाले पहले संभवतः प्राचीन मिस्रवासी थे। उनके दिन में 40 दिन थे. और यदि एक दिन की समयावधि को प्राकृतिक रूप से मापा जा सकता है (यह सूर्य की दो समाप्ति के बीच का समय है), तो छोटी अवधि को मापने के लिए विशेष उपकरणों की आवश्यकता होती है। ये धूपघड़ी, रेतघड़ी और जलघड़ी हैं। (हालांकि, सूर्य के चरमोत्कर्ष का क्षण भी विशेष उपकरणों के बिना निर्धारित नहीं किया जा सकता है। सबसे सरल विशेष उपकरण जमीन में फंसी एक छड़ी है। लेकिन उस पर फिर कभी।) इन सभी प्रकार की घड़ियों का आविष्कार प्राचीन काल में हुआ था और इसके कई नुकसान हैं: वे या तो बहुत सटीक हैं या बहुत कम समय मापते हैं (उदाहरण के लिए, एक घंटे का चश्मा, जो टाइमर के रूप में अधिक उपयुक्त है)।

नेविगेशन के तीव्र विकास के युग के दौरान, मध्य युग में समय का सटीक माप विशेष रूप से महत्वपूर्ण हो गया। भौगोलिक देशांतर निर्धारित करने के लिए जहाज के नाविक के लिए सटीक समय जानना आवश्यक था। इसलिए, समय मापने के लिए एक विशेष रूप से सटीक उपकरण की आवश्यकता थी। ऐसे उपकरण के संचालन के लिए, एक निश्चित मानक की आवश्यकता होती है, एक दोलन प्रणाली जो समय के समान अंतराल पर दोलन करती है। पेंडुलम एक ऐसी दोलन प्रणाली बन गया।

पेंडुलम गुरुत्वाकर्षण के क्षेत्र में निलंबित और यांत्रिक कंपन करने वाली एक प्रणाली है। सबसे सरल लोलक एक धागे पर लटकी हुई गेंद है। पेंडुलम में कई दिलचस्प गुण हैं। उनमें से सबसे महत्वपूर्ण यह है कि पेंडुलम के दोलन की अवधि केवल निलंबन की लंबाई पर निर्भर करती है और भार के द्रव्यमान और दोलनों के आयाम (अर्थात, झूले के परिमाण) पर निर्भर नहीं करती है। पेंडुलम की इस संपत्ति का अध्ययन सबसे पहले गैलीलियो ने किया था।

गैलीलियो गैलीली

पीसा कैथेड्रल में एक झूमर के दोलनों को देखकर गैलीलियो को पेंडुलम के गहन अध्ययन के लिए प्रेरित किया गया था। यह झूमर 49 मीटर के पेंडेंट पर छत से लटका हुआ था।

पीसा कैथेड्रल. फोटो के बीच में वही झूमर है।

चूंकि अभी तक समय मापने के लिए कोई सटीक उपकरण नहीं थे, गैलीलियो ने अपने प्रयोगों में अपने दिल की धड़कन को मानक के रूप में इस्तेमाल किया। उन्होंने पेंडुलम दोलनों का एक अध्ययन प्रकाशित किया और कहा कि दोलनों की अवधि उनके आयाम पर निर्भर नहीं करती है। यह भी पता चला कि पेंडुलम के दोलन की अवधि उसकी लंबाई के वर्गमूल के रूप में सहसंबद्ध होती है। इन अध्ययनों में क्रिस्टियान ह्यूजेंस की रुचि थी, जो घड़ी की गति को विनियमित करने के लिए एक मानक के रूप में पेंडुलम का उपयोग करने का प्रस्ताव देने वाले पहले व्यक्ति थे और ऐसी घड़ी का वास्तविक कामकाजी उदाहरण बनाने वाले पहले व्यक्ति थे। गैलीलियो ने स्वयं एक पेंडुलम घड़ी बनाने की कोशिश की, लेकिन यह काम पूरा करने से पहले ही उनकी मृत्यु हो गई।

किसी न किसी तरह, कई शताब्दियों के बाद पेंडुलम घड़ी को नियंत्रित करने का मानक बन गया। इस अवधि के दौरान बनाई गई पेंडुलम घड़ियाँ अत्यधिक सटीक थीं जिनका उपयोग नेविगेशन और वैज्ञानिक अनुसंधान और बस रोजमर्रा की जिंदगी में किया जा सकता था। केवल बीसवीं शताब्दी के मध्य में ही इसने क्वार्ट्ज ऑसिलेटर को रास्ता दिया, जिसका उपयोग लगभग हर जगह किया जाता है, क्योंकि इसकी दोलन आवृत्ति अधिक स्थिर होती है। और भी अधिक सटीक समय माप के लिए, गति नियंत्रक की और भी अधिक स्थिर दोलन आवृत्ति वाली परमाणु घड़ियों का उपयोग किया जाता है। वे इस उद्देश्य के लिए सीज़ियम समय मानक का उपयोग करते हैं।

क्रिस्टियान ह्यूजेन्स

गणितीय रूप से, पेंडुलम के दोलन का नियम इस प्रकार है:

इस सूत्र में: एल- निलंबन की लंबाई, जी- मुक्त गिरावट त्वरण, टी- पेंडुलम के दोलन की अवधि. जैसा कि हम देखते हैं, अवधि टीयह भार के द्रव्यमान या कंपन के आयाम पर निर्भर नहीं करता है। यह केवल निलंबन की लंबाई और गुरुत्वाकर्षण के त्वरण के मान पर भी निर्भर करता है। अर्थात्, उदाहरण के लिए, चंद्रमा पर, पेंडुलम के दोलन की अवधि अलग होगी।

और अब, जैसा कि मैंने वादा किया था, मैं प्रकाशित समस्या का उत्तर देता हूँ। किसी कमरे का आयतन मापने के लिए, आपको उसकी लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई मापनी होगी और फिर उन्हें गुणा करना होगा। इसका मतलब है कि किसी प्रकार के लंबाई मानक की आवश्यकता है। कौन सा? हमारे पास कोई शासक नहीं है!!! हम जूते को फीते से पकड़ते हैं और उसे पेंडुलम की तरह घुमाते हैं। स्टॉपवॉच का उपयोग करके, हम कई दोलनों का समय मापते हैं, उदाहरण के लिए, दस, और इसे दोलनों की संख्या से विभाजित करके, हम एक दोलन का समय प्राप्त करते हैं, अर्थात अवधि टी. और, यदि पेंडुलम के दोलन की अवधि ज्ञात है, तो सूत्र से आप पहले से ही जानते हैं कि निलंबन की लंबाई, यानी फीता की गणना करने में कुछ भी खर्च नहीं होता है। फीते की लंबाई जानने के बाद, हम इसे कमरे की लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई की आसानी से गणना करने के लिए एक शासक के रूप में उपयोग कर सकते हैं। यह एक जटिल प्रतीत होने वाली समस्या का समाधान है!!!

आपके ध्यान देने के लिए धन्यवाद!!!

क्या लोग अक्सर इस सवाल के बारे में सोचते हैं कि कब और पेंडुलम का आविष्कार किसने कियाघड़ी में पेंडुलम को झूलते हुए देखना? यह आविष्कारक गैलीलियो थे। अपने पिता के साथ बातचीत के बाद, (अधिक विवरण:) गैलीलियो विश्वविद्यालय लौट आए, लेकिन चिकित्सा संकाय में नहीं, बल्कि दर्शनशास्त्र संकाय में, जहां उन्होंने गणित और भौतिकी पढ़ाया। उस समय, ये विज्ञान अभी तक दर्शन से अलग नहीं हुए थे। दर्शनशास्त्र संकाय में, गैलीलियो ने धैर्यपूर्वक अध्ययन करने का निर्णय लिया, जिसका शिक्षण चिंतन पर आधारित था और प्रयोगों द्वारा इसकी पुष्टि नहीं की गई थी।

पीसा कैथेड्रल में गैलीलियो

विश्वविद्यालय के नियमों के अनुसार, सभी छात्रों को चर्च में जाना था। आस्तिक होने के नाते गैलीलियो को अपने पिता से चर्च के रीति-रिवाजों के प्रति उदासीनता विरासत में मिली और उन्हें एक उत्साही प्रार्थनाकर्ता नहीं कहा जा सकता था। उनके छात्र के अनुसार विवियानी, 1583 में गैलीलियो, में एक सेवा के दौरान होना पीसा कैथेड्रल, झूमर पर ध्यान दिया, पतली जंजीरों पर छत से लटका हुआ। झूमर में मोमबत्तियाँ जला रहे परिचारकों ने स्पष्ट रूप से उसे धक्का दिया, और भारी झूमर धीरे-धीरे हिल गया। गैलीलियो ने उसे देखना शुरू कर दिया: झूमर का झूला धीरे-धीरे छोटा और कमजोर हो गया, लेकिन गैलीलियो को ऐसा लगा कि, हालांकि झूमर का झूला कम हो गया और मर गया, एक झूले का समय अपरिवर्तित रहता है. इस अनुमान का परीक्षण करने के लिए, एक सटीक घड़ी की आवश्यकता थी, लेकिन गैलीलियो के पास कोई घड़ी नहीं थी - उनका अभी तक आविष्कार नहीं हुआ था। युवक ने स्टॉपवॉच की जगह अपनी दिल की धड़कन का इस्तेमाल करने की सोची। अपने हाथ पर एक स्पंदित नस को महसूस करते हुए, गैलीलियो ने नाड़ी की धड़कनों को गिना और साथ ही झूमर के झूले को भी गिना। अनुमान की पुष्टि होती दिख रही थी, लेकिन, दुर्भाग्य से, झूमर ने झूलना बंद कर दिया, और गैलीलियो ने सेवा के दौरान इसे धक्का देने की हिम्मत नहीं की।

गैलीलियो ने पेंडुलम का आविष्कार किया

वापस घर गैलीलियोखर्च किया प्रयोगों. उसने इसे तारों पर बांध दिया और अपने हाथ में आने वाली विभिन्न वस्तुओं को घुमाना शुरू कर दिया: एक दरवाजे की चाबी, कंकड़, एक खाली स्याही का कुआं और अन्य वजन। उन्होंने इन घरेलू पेंडुलमों को छत से लटका दिया और उन्हें झूलते हुए देखा। वह अभी भी नाड़ी की धड़कन से समय गिनता था। सबसे पहले, गैलीलियो को विश्वास था कि समान लंबाई के धागों पर लटकने पर हल्की वस्तुएं भारी वस्तुओं की तरह ही झूलती हैं। ए झूले केवल धागे की लंबाई पर निर्भर करते हैं: धागा जितना लंबा होगा, पेंडुलम उतनी ही कम बार घूमेगा, और जितना छोटा होगा, पेंडुलम उतनी ही कम बार घूमेगा। स्विंग आवृत्ति केवल पेंडुलम की लंबाई पर निर्भर करती है, लेकिन उसके वजन पर नहीं. गैलीलियो ने उस धागे को छोटा कर दिया जिस पर खाली इंकवेल लटका हुआ था; इसे नाड़ी की धड़कन के साथ समय पर घुमाया और हर दिल की धड़कन के लिए पेंडुलम का एक झूला था। फिर उसने इंकवेल को धक्का दिया, और वह एक कुर्सी पर बैठ गया और पेंडुलम को देखते हुए अपनी नाड़ी गिनने लगा। सबसे पहले, इंकवेल, झूलते हुए, काफी चौड़े झूले बनाता था और तेजी से एक तरफ से दूसरी तरफ उड़ता था, और फिर उसके झूले छोटे हो जाते थे और उसकी गति धीमी हो जाती थी; इस प्रकार, एक झूले के समय में विशेष परिवर्तन नहीं हुआ। पेंडुलम के बड़े और छोटे दोनों झूले अभी भी नाड़ी की धड़कन के साथ मेल खाते हैं। लेकिन तभी गैलीलियो ने देखा कि उत्तेजना के कारण उसकी "स्टॉपवॉच" - उसका दिल - तेजी से धड़कने लगा और प्रयोग में बाधा डालने लगा। फिर वह अपने दिल को तसल्ली देने के लिए अपने अनुभव को लगातार कई बार दोहराने लगा। इन प्रयोगों के परिणामस्वरूप, गैलीलियो को विश्वास हो गया कि एक झूले का समय विशेष रूप से नहीं बदलता है - यह वही रहता है (यदि गैलीलियो के पास आधुनिक सटीक घड़ी होती, तो वह देख सकता था कि बड़े और छोटे झूलों के बीच अभी भी थोड़ा अंतर है) , लेकिन यह बहुत छोटा और लगभग मायावी है)।

पल्सोलॉजी डिवाइस

अपनी खोज पर विचार करते हुए, गैलीलियो ने सोचा कि बीमार लोगों की नब्ज गिनने के लिए यह डॉक्टरों के लिए उपयोगी हो सकता है। एक युवा वैज्ञानिक एक छोटा सा आविष्कार लेकर आया उपकरण, नामित पल्सोलॉजी. पल्सोलॉजी ने शीघ्र ही चिकित्सा पद्धति में प्रवेश कर लिया। डॉक्टर मरीज के पास आया, एक हाथ से नाड़ी महसूस की, और दूसरे हाथ से उसने अपने उपकरण के पेंडुलम को कस दिया या लंबा कर दिया ताकि पेंडुलम का उतार-चढ़ाव नाड़ी की धड़कन के साथ मेल खाए। फिर, पेंडुलम की लंबाई का उपयोग करके, डॉक्टर ने रोगी की दिल की धड़कन की आवृत्ति निर्धारित की। यह कहानी गैलीलियो की पहली वैज्ञानिक खोजइससे पता चलता है कि गैलीलियो में एक सच्चे वैज्ञानिक के सभी गुण थे। वह अवलोकन की अपनी असाधारण शक्तियों से प्रतिष्ठित थे; हजारों, लाखों लोगों ने झूमर, झूले, बढ़ई के प्लंब और फीतों, धागों या जंजीरों पर लटकी अन्य वस्तुओं को झूलते हुए देखा, और केवल गैलीलियो ही वह देख पाया जो कई लोगों के ध्यान से बच गया था। उन्होंने प्रयोगों के साथ अपने निष्कर्ष का परीक्षण किया और तुरंत इस खोज के लिए एक व्यावहारिक अनुप्रयोग पाया। अपने जीवन के अंत तक, वैज्ञानिक ने यह साबित कर दिया उनके द्वारा आविष्कार किया गया पेंडुलम घड़ी के लिए एक उत्कृष्ट नियामक हो सकता है. तब से, दीवार घड़ियों में पेंडुलम का उपयोग किया जाने लगा। गैलीलियो ने पेंडुलम घड़ी को सबसे सटीक तंत्रों में से एक बनाया।

13/05/2002

पेंडुलम घड़ियों का विकास तीन सौ वर्षों से अधिक समय तक चला। पूर्णता की राह पर हजारों आविष्कार। लेकिन इस महान महाकाव्य में पहला और आखिरी बिंदु रखने वाले ही लंबे समय तक ऐतिहासिक स्मृति में बने रहेंगे।

पेंडुलम घड़ियों का विकास तीन सौ वर्षों से अधिक समय तक चला। पूर्णता की राह पर हजारों आविष्कार। लेकिन इस महान महाकाव्य में पहला और आखिरी बिंदु चिह्नित करने वाले ही लंबे समय तक ऐतिहासिक स्मृति में बने रहेंगे।

टीवी घड़ी
टेलीविजन पर किसी भी समाचार कार्यक्रम से पहले हम एक घड़ी देखते हैं, जिसका सेकेंड कांटा बड़ी गरिमा के साथ कार्यक्रम शुरू होने से पहले के अंतिम क्षणों की गिनती करता है। यह डायल हिमशैल का दृश्य भाग है जिसे AChF-3, फेडचेंको की खगोलीय घड़ी कहा जाता है। प्रत्येक उपकरण पर उसके डिज़ाइनर का नाम नहीं होता है, और सभी आविष्कार विश्वकोषों में रिपोर्ट नहीं किए जाते हैं।

फियोदोसियस मिखाइलोविच फेडचेंको की घड़ी को यह सम्मान दिया गया। किसी भी अन्य देश में, प्रत्येक स्कूली बच्चे को इस स्तर के आविष्कारक के बारे में पता होगा। और यहाँ, 11 साल पहले, एक उत्कृष्ट डिज़ाइनर का चुपचाप और विनम्रता से निधन हो गया और किसी ने उसे याद भी नहीं किया। क्यों? संभवतः, एक समय में वह जिद्दी था, चापलूसी करना और पाखंडी होना नहीं जानता था, जो विज्ञान के अधिकारियों को इतना पसंद नहीं था।
एक दुर्घटना ने फेडचेंको को प्रसिद्ध घड़ी का आविष्कार करने में मदद की। उन रहस्यमय दुर्घटनाओं में से एक जो विज्ञान के इतिहास को इतना सुशोभित करती है।

पेंडुलम घड़ियों के इतिहास में पहले दो बिंदु दो महान वैज्ञानिकों - गैलीलियो गैलीली और क्रिस्टियान ह्यूजेंस द्वारा निर्धारित किए गए थे, जिन्होंने स्वतंत्र रूप से एक पेंडुलम के साथ घड़ियों का निर्माण किया था, और पेंडुलम दोलन के नियमों की खोज भी संयोग से गैलीलियो के पास आई थी। किसी के सिर पर एक ईंट गिरेगी और कुछ नहीं होगा, यहां तक ​​कि चोट भी नहीं, जबकि किसी के लिए एक साधारण सेब सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम की खोज के लिए अवचेतन में सुप्त विचार को जगाने के लिए पर्याप्त है। महान दुर्घटनाएँ, एक नियम के रूप में, महान व्यक्तित्वों के साथ होती हैं।

1583 में, पीसा कैथेड्रल में, गैलीलियो गैलीली नाम के एक जिज्ञासु युवक ने धर्मोपदेश को इतना नहीं सुना जितना कि झूमरों की हलचल की प्रशंसा की। लैंप का अवलोकन उन्हें दिलचस्प लगा और, घर लौटकर, उन्नीस वर्षीय गैलीलियो ने पेंडुलम के दोलनों का अध्ययन करने के लिए एक प्रायोगिक स्थापना की - पतले धागों पर लगे सीसे के गोले। उनकी अपनी नब्ज़ ने उनके लिए एक अच्छी स्टॉपवॉच का काम किया।

इस प्रकार, प्रयोगात्मक रूप से, गैलीलियो गैलीली ने पेंडुलम दोलन के नियमों की खोज की, जिनका अध्ययन आज हर स्कूल में किया जाता है। लेकिन गैलीलियो उस समय अपने आविष्कार को व्यवहार में लाने के बारे में सोचने के लिए बहुत छोटे थे। आस-पास बहुत सारी दिलचस्प चीज़ें हैं, हमें जल्दी करने की ज़रूरत है। और केवल अपने जीवन के अंत में, एक बूढ़े, बीमार और अंधे बूढ़े व्यक्ति को अपने युवा अनुभव याद आए। और उसे यह सूझा - पेंडुलम में एक दोलन काउंटर लगाओ - और तुम्हें एक सटीक घड़ी मिलेगी! लेकिन गैलीलियो की ताकत अब पहले जैसी नहीं रही, वैज्ञानिक केवल एक घड़ी का चित्र बनाने में सक्षम थे, लेकिन उनके बेटे विन्सेन्ज़ो ने यह काम पूरा किया, जिनकी जल्द ही मृत्यु हो गई और गैलीलियो द्वारा पेंडुलम घड़ियों के निर्माण को व्यापक प्रचार नहीं मिला।

इसके बाद, क्रिश्चियन ह्यूजेंस को अपने पूरे जीवन में यह साबित करना पड़ा कि पहली पेंडुलम घड़ी बनाने का सम्मान उन्हें ही मिला था। इस अवसर पर 1673 में उन्होंने लिखा:
"कुछ लोग दावा करते हैं कि गैलीलियो ने यह आविष्कार करने की कोशिश की, लेकिन काम पूरा नहीं किया; इन लोगों ने मेरी तुलना में गैलीलियो की महिमा को कम कर दिया, क्योंकि यह पता चला कि मैंने उसी कार्य को उनसे अधिक सफलता के साथ पूरा किया।"

यह इतना महत्वपूर्ण नहीं है कि इन दोनों महान वैज्ञानिकों में से कौन पेंडुलम वाली घड़ियाँ बनाने में "प्रथम" है। इससे भी अधिक महत्वपूर्ण बात यह है कि क्रिस्टियान ह्यूजेंस ने सिर्फ एक अन्य प्रकार की घड़ी नहीं बनाई, उन्होंने कालक्रम विज्ञान का विज्ञान भी बनाया। उस समय से, घड़ियों के निर्माण में व्यवस्था बहाल हो गई है। "घोड़ा" (अभ्यास) अब "लोकोमोटिव" (सिद्धांत) के आगे नहीं दौड़ता। ह्यूजेन्स के विचारों को पेरिस के घड़ीसाज़ आइज़ैक थुरेट द्वारा जीवन में लाया गया। इस तरह ह्यूजेन्स द्वारा आविष्कृत पेंडुलम के विभिन्न डिजाइनों वाली घड़ियों ने दिन की रोशनी देखी।

एक भौतिकी शिक्षक के "करियर" की शुरुआत
1911 में पैदा हुए फियोदोसिया मिखाइलोविच फेडचेंको को तीन सौ साल पहले पेंडुलम के प्रति जुनून के बारे में कुछ भी नहीं पता था। और उसने घड़ी के बारे में बिल्कुल भी नहीं सोचा। उनका "कैरियर" एक गरीब ग्रामीण स्कूल में शुरू हुआ। एक साधारण भौतिकी शिक्षक को अनैच्छिक आविष्कारक बनने के लिए मजबूर किया गया। उचित उपकरण के बिना, आप जिज्ञासु बच्चों को प्रकृति के मूलभूत नियमों को कैसे समझा सकते हैं?

प्रतिभाशाली शिक्षक ने जटिल प्रदर्शन प्रतिष्ठानों का निर्माण किया और, शायद, स्कूली बच्चों ने उनका पाठ नहीं छोड़ा। युद्ध ने युवा आविष्कारक का भाग्य बदल दिया; वह टैंक उपकरणों का एक उत्कृष्ट मैकेनिक बन गया। और यहाँ भाग्य की पहली घंटी थी - युद्ध की समाप्ति के बाद, फियोदोसियस मिखाइलोविच को एक प्रयोगशाला में खार्कोव इंस्टीट्यूट ऑफ मेजर्स एंड मेजरिंग इंस्ट्रूमेंट्स में नौकरी की पेशकश की गई थी, जहां वैज्ञानिक विषयों के बीच, निम्नलिखित लिखा गया था: "जांच करना" "लघु" प्रकार के मुक्त पेंडुलम वाली घड़ी की सटीकता बढ़ाने की संभावना।

उनकी संदर्भ पुस्तक क्रिश्चियन ह्यूजेंस द्वारा लिखित "ट्रीटीज़ ऑन आवर्स" थी। इस तरह एफ. एम. फेडचेंको ने अपने प्रसिद्ध पूर्ववर्तियों क्रिश्चियन ह्यूजेंस और विल्हेम एक्स. शॉर्ट से उनकी अनुपस्थिति में मुलाकात की।

पेंडुलम घड़ियों के इतिहास में अंतिम बिंदु अंग्रेजी वैज्ञानिक विल्हेम एच. शॉर्ट द्वारा निर्धारित किया गया था। सच है, लंबे समय तक यह माना जाता था कि शॉर्ट की घड़ी से अधिक सटीक पेंडुलम वाली घड़ी बनाना असंभव था। 20वीं सदी के 20 के दशक में यह निर्णय लिया गया कि पेंडुलम समय उपकरणों का विकास पूरा हो गया है। प्रत्येक वेधशाला को पर्याप्त रूप से सुसज्जित नहीं माना जाता था यदि उसमें शॉर्ट की खगोलीय घड़ी नहीं थी, लेकिन उन्हें सोने में भुगतान करना पड़ता था।

शॉर्ट की घड़ी की एक प्रति पुलकोवो वेधशाला द्वारा खरीदी गई थी। टाइम कीपर स्थापित करने वाली अंग्रेजी कंपनी ने इसे छूने से भी मना किया था, अन्यथा उसने चालाक तंत्र स्थापित करने की सारी जिम्मेदारी छोड़ दी थी। 30 के दशक में, लेनिनग्राद में वज़न और माप के मुख्य चैंबर को शॉर्ट की घड़ी के रहस्य को उजागर करने और अपने दम पर इसी तरह के उपकरणों का उत्पादन शुरू करने का काम सौंपा गया था। प्रतिभाशाली मेट्रोलॉजिस्ट आई. आई. क्वानबर्ग ने सिलेंडर के हेमेटिक ग्लास के माध्यम से घड़ी तंत्र को लंबे समय तक देखा और बिना किसी चित्र के, एक प्रतिलिपि बनाने की कोशिश की। प्रतिलिपि काफ़ी अच्छी थी, लेकिन उत्तम नहीं। शीशे के पार सारी अँग्रेज़ी बारीकियाँ देख पाना असंभव था। हालाँकि, युद्ध से पहले, एटलॉन कारखाने ने क्वानबर्ग घड़ियों की कई प्रतियां तैयार कीं।
यह "सरल" विषय था - शॉर्ट की तुलना में अधिक सटीक घड़ी बनाने के लिए - जिसे नवागंतुक एफ. एम. फेडचेंको को सौंपा गया था, जो युद्ध के बाद खार्कोव आए थेसंस्था

बुनियादी बातों पर वापस
खार्कोव शिल्पकार ने स्थापित किया कि 1673 में, क्रिस्टियान ह्यूजेंस ने अपने "ट्रीटीज़ ऑन क्लॉक्स" में पेंडुलम घड़ियाँ बनाने के तरीके के बारे में लगभग सब कुछ कहा था। यह पता चला है कि घड़ी के सटीक होने के लिए, यह आवश्यक है कि अंतरिक्ष में पेंडुलम का गुरुत्वाकर्षण केंद्र एक वृत्त के चाप का नहीं, बल्कि एक चक्रवात के भाग का वर्णन करता है: वह वक्र जिसके अनुदिश एक बिंदु है सड़क पर घूमता हुआ एक पहिया चलता है। इस मामले में, पेंडुलम के दोलन आयाम से स्वतंत्र, समकालिक होंगे। ह्यूजेंस ने स्वयं, जिन्होंने सैद्धांतिक रूप से हर चीज की पुष्टि की, हजारों आविष्कार करके अपने लक्ष्य को प्राप्त करने की कोशिश की, लेकिन आदर्श के करीब नहीं पहुंचे।

शॉर्ट सहित ह्यूजेंस के अनुयायियों ने एक अलग तरीके से सटीकता हासिल की - उन्होंने पेंडुलम को बाहरी प्रभावों से जितना संभव हो सके अलग किया, सटीक घड़ी को तहखाने में गहराई में, एक निर्वात में रखा, जहां कंपन और तापमान में न्यूनतम परिवर्तन हुआ
दूसरी ओर, फेडचेंको ह्यूजेन्स के सपने को पूरा करना और एक समकालिक पेंडुलम बनाना चाहता था। वे कहते हैं कि हर उत्तम चीज़ सरल होती है। तो फेडचेंको ने पेंडुलम को कुल तीन स्प्रिंग्स पर लटका दिया - किनारों पर दो लंबे और बीच में एक छोटा। यह कुछ खास नहीं लगेगा, लेकिन खोज के रास्ते में हजारों प्रयोग हुए। हमने मोटे और पतले, लंबे और छोटे, सपाट और परिवर्तनीय क्रॉस-सेक्शन वाले स्प्रिंग्स आज़माए। पाँच वर्षों के धैर्यपूर्ण और श्रमसाध्य कार्य, उनके सहकर्मियों के अविश्वास के कारण, उन्होंने बस उस पर ध्यान देना बंद कर दिया, और अचानक एक सुखद दुर्घटना हुई, निलंबन को इकट्ठा करने में एक प्राथमिक गलती के कारण।

कई पेंच ठीक से नहीं कसे गए थे, और निलंबन ने इस तरह से व्यवहार किया कि पेंडुलम समकालिक दोलन करना शुरू कर दिया। प्रयोगों की जाँच और पुनः जाँच की गई, सब कुछ वैसा ही रहा। तीन-स्प्रिंग पेंडुलम निलंबन ने ह्यूजेंस की समस्या को हल कर दिया - जब दोलन का आयाम बदल गया, तो अवधि अपरिवर्तित रही।
बेशक, पूंजी ने प्रतिभाशाली आविष्कारक को लुभाया। 1953 में एफ.एम. फेडचेंको को ऑल-यूनियन साइंटिफिक रिसर्च इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिकल, टेक्निकल और रेडियो इंजीनियरिंग मेजरमेंट्स के पेंडुलम समय उपकरणों की प्रयोगशाला में स्थानांतरित किया गया था, जिसे बनाया जा रहा था।

बेशक, खार्कोव को यह पसंद नहीं आया। फेडचेंको को बेल्ट के नीचे एक झटका दिया गया - उन्होंने उसे उच्च-परिशुद्धता वाली आयातित मशीन टूल नहीं दी, जिसकी कीमत बहुत अधिक थी। आविष्कारक पहली प्रायोगिक घड़ी AChF-1 की केवल तीन प्रतियां मास्को लाए। काम जारी रखने के लिए मशीन आवश्यक थी; ऐसे उपकरण देश भर की दुकानों में नहीं बेचे जाते थे। यह मुश्किल था, लेकिन निजी मालिकों से आवश्यक मशीन ढूंढना संभव था और फेडचेंको ने इसे ढूंढ लिया। लेकिन भुगतान कैसे करें? सरकारी एजेंसी ने नकद जारी नहीं किया, विशेष रूप से ऐसी राशि - ग्यारह हजार रूबल।

हताश फेडचेंको, यह महसूस करते हुए कि सटीक उपकरणों के बिना वह बिना हाथों के समान था, एक वास्तविक साहसिक कार्य पर चला गया। वह सीधे स्टेट बैंक के प्रबंधक के पास गया और उसे अपने आविष्कार के महत्व के बारे में ऐसे ठोस शब्द मिले कि एक बुद्धिमान और बहादुर व्यक्ति, अपने क्षेत्र में एक पेशेवर, ने मास्टर पर भरोसा किया, उसे नकदी में आवश्यक राशि दी, बस एक रसीद की आवश्यकता थी एक दस्तावेज़ के रूप में. यह "स्पष्ट लेकिन अविश्वसनीय" के उदाहरणों में से एक है।

कई दशकों तक, फेडचेंको की खगोलीय घड़ी के तंत्र में सुधार किया गया, जब तक कि प्रसिद्ध मॉडल "ACHF-3" सामने नहीं आया, जिसने लेखक और देश दोनों को प्रसिद्धि दिलाई। मॉन्ट्रियल में विश्व प्रदर्शनी में उच्च परिशुद्धता घड़ियों का प्रदर्शन किया गया और उन्हें वीडीएनकेएच पदक से सम्मानित किया गया; घड़ियों का विवरण विश्वकोषों और कालक्रम पर विभिन्न गंभीर प्रकाशनों में शामिल है।

फेडचेंको के आविष्कार की प्रतिभा और त्रासदी
एफ. एम. फेडचेंको - ने ऐसे समय में उच्च परिशुद्धता वाली इलेक्ट्रॉनिक-मैकेनिकल पेंडुलम घड़ियाँ बनाईं जब क्वार्ट्ज, आणविक और परमाणु समय उपकरण पहले से ही दिखाई देने लगे थे। इन प्रणालियों की तुलना नहीं की जा सकती. प्रत्येक अपना विशिष्ट कार्य करता है और अपने क्षेत्र में अपूरणीय है। लेकिन, दुर्भाग्य से, हर कोई इसे नहीं समझता। फियोदोसिया मिखाइलोविच फेडचेंको कभी भी वैज्ञानिकों और उनके सहयोगियों के ध्यान से वंचित नहीं रहे। लेकिन अधिकारी, जिन पर आविष्कारक और उसके आविष्कार दोनों का भाग्य अक्सर निर्भर करता है, हमेशा नहीं जानते कि वे क्या कर रहे हैं।

यूएसएसआर राज्य मानक समिति ने प्रसिद्ध डिजाइनर के साथ अच्छा व्यवहार किया। 1973 में, VNIIFTRI ने आविष्कारक को घरेलू खगोलीय घड़ियाँ बनाने पर पच्चीस वर्षों से अधिक के काम के लिए एक अच्छा पारिश्रमिक देने की पेशकश की, जिससे देश को एक बड़ा आर्थिक प्रभाव मिला और सटीक घड़ी आंदोलनों के आयात से स्वतंत्रता मिली। गोस्स्टैंडर्ट ने इस तथ्य का हवाला देते हुए प्रस्तावित पारिश्रमिक में 9 गुना कटौती करना संभव माना कि "एसीएचएफ-3 घड़ी की सटीकता वर्तमान परमाणु घड़ियों की तुलना में कम है।" बेशक, कम. लेकिन पूरे देश में केवल परमाणु घड़ियाँ हैं, उन्हें कर्मचारियों की एक पूरी टीम द्वारा सेवा दी जाती है, यह समय और आवृत्ति का राज्य मानक है, और फेडचेंको की घड़ियों का एक बिल्कुल अलग उद्देश्य है - वे समय के रखवाले हैं। अब तक, कई टेलीविजन केंद्र, हवाई अड्डे, कॉस्मोड्रोम और वेधशालाएं फेडचेंको घड़ियों से सुसज्जित हैं।

क्या कोई साइकिल और अंतरिक्ष रॉकेट की गति की तुलना करने के बारे में भी सोचेगा? और गोस्स्टैंडर्ट ने फेडचेंको की पेंडुलम घड़ियों की तुलना की, जो 15 वर्षों में एक सेकंड की त्रुटि देती हैं, परमाणु घड़ियों के साथ, जो तीन लाख वर्षों में एक ही सेकंड की त्रुटि करती हैं। आप केवल समान वर्ग की प्रणाली का मूल्यांकन कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, शॉर्ट की घड़ियों की तुलना में फेडचेंको की घड़ियाँ बहुत सस्ती, अधिक किफायती, अधिक विश्वसनीय, उपयोग में अधिक सुविधाजनक और अधिक सटीक हैं। आइए सभी रैंकों के अदूरदर्शी और बेईमान अधिकारियों पर ध्यान न दें। मुख्य बात यह है कि हम याद रखेंगे और गर्व करेंगे कि हमारे हमवतन फियोदोसिया मिखाइलोविच फेडचेंको ने पेंडुलम घड़ियों के विकास में अंतिम बिंदु रखा। सुनो यह कितना गर्व से लगता है - गैलीलियो और ह्यूजेन्स से लेकर फेडचेंको तक!

बेशक, मास्टर अपनी कीमत जानते थे और जानते थे कि ऐसे द्वेषपूर्ण आलोचक होंगे जो उनके आविष्कार के महत्व को कम करने की कोशिश करेंगे। ताकि वे अपने जीवन के काम के बारे में न भूलें, फेडचेंको स्वयं एक उपहार स्वीकार करने और अपने डिजाइन की एक घड़ी प्रदर्शित करने की पेशकश के साथ 1970 में पॉलिटेक्निक संग्रहालय में आए। आज मॉस्को संग्रहालय के छोटे से हॉल में आप घड़ी बनाने की कला की कई उत्कृष्ट कृतियाँ देख सकते हैं, जिनमें घड़ियाँ भी शामिल हैं - बड़े "मैं" वाले आविष्कारक - फियोदोसियस मिखाइलोविच फेडचेंको