Тайна маятниковых часов раскрыта

Голландский математик и изобретатель Христиан Гюйгенс в 1657 году создал механические маятниковые часы. А спустя 8 лет, наблюдая за ними у себя дома, заметил, что маятники двоих часов, прикрепленных к одной балке, раскачиваются синхронно. Ученый намеренно запустил часы в разное время — и маятники спустя некоторое время синхронизировались снова.

Изучению этого феномена Гюйгенс посвятил много времени, однако так и не смог до конца объяснить, за счет чего часы «солидаризуются» друг с другом. Над этой загадкой ученые бились в течение последующих 350 лет. Сегодня двое португальских физиков утверждают, что разгадали тайну маятниковых часов. Согласно проведенному ими исследованию, небольшие импульсы, создаваемые одними тикающими часами, передаются по соединяющей их балке другим, заставляя маятники двигаться синхронно. Физики в лаборатории воссоздали эксперимент Гюйгенса, закрепив, правда, на алюминиевой балке маятниковые часы и запустив их в разное время. Каждый взмах маятников измеряли предварительно установленные на них высокоточные датчики. В течение нескольких часов (иногда дней) маятники неизменно синхронизировались. По словам физиков, хитрость заключается в механике самих часов: они устроены таким образом, чтобы часовой механизм проворачивался за счет изменений положения маятника. Когда двое часов висят на одной балке, движения одного маятника передают звуковые импульсы, которые, проходя по соединяющей часы конструкции, действуют на другой маятник, незаметно изменяя его движение, заявляет один из авторов исследования Энрике Оливейра, математик из Лиссабонского университета. Суммарное действие импульсов приводит к тому, что маятники оказываются строго противоположны, то есть в противофазе, в одно время и продолжают раскачиваться синхронно. Оливейра и его коллега не первые современные ученые, пытающиеся объяснить феномен, открытый Гюйгенсом. Так, в 2002 году ученые из Королевского общества Великобритании выдвинули идею о том, что самопроизвольная синхронизация маятников вызвана незначительными движениями основания, к которому крепятся часы. Однако португальские физики утверждают, что их эксперимент точнее повторяет эксперименты Гюйгенса и, соответственно, лучше объясняет феномен. Между тем научный сотрудник Технического университета Эйндховена в Нидерландах Джонатан Пенья Рамирес, также изучавший случай с часами Гюйгенса, сомневается в том, что португальским физикам удалось разгадать загадку. Согласно данным Рамиреса, синхронизация происходит даже тогда, когда механизм избавляют от толчков при раскачивании маятника, а значит, звуковыми импульсами нельзя объяснить феномен. Ученый также заявляет, что, возможно, явление, которое наблюдал Гюйгенс, — частный случай широко распространенного в природе феномена спонтанной синхронизации, проявляющегося как на уровне микроскопических частиц, так и в масштабе планет. Так, ночью одновременно мерцают спинки светлячков, собравшиеся вместе люди начинают размахивать руками одновременно и т. д. Отметим, что Гюйгенс, широко известный и своими астрономическими открытиями, внес немалый в клад в эволюцию часового механизма. После изобретения им маятниковых часов он в 1675 году создал вращательный балансир и предложил использовать вместо гирь пружины, что открыло эру компактных и переносимых механических хро нометров.