Iparjogvédelmi és Szerzői Jogi Szemle, 2005 (110. évfolyam, 1-6. szám)

2005 / 3. szám - Technikatörténet. Szilágyi József: Nagy tudósok az órakészítés történetében

Nagy tudósok az órakcszítés történetében

77

lyek mind cáfolták az Arisztotelészen alapuló korabeli csillagászati elképzeléseket. A világrendszerek kérdésében Kopemikusznak adott igazat, élete céljául tűzte ki, hogy ezt egy nagy műben bizonyítsa. Az inkvizíció 1616-ban ítélte el Kopernikusz tanításait. Galilei 1632-ben megjelent könyvét (Párbeszéd a két legnagyobb világrendszerről) elkobozták, 1633-ban kényszerítették nézeteinek esküvel való megtagadására. Haláláig az inkvizíció foglya maradt. Betegen, félig vakon írta meg fő művét (Beszélgetések két új tudományról), ebben foglalta össze azokat a mechanikai problémákat, amelyekkel életében foglalkozott (szabadesés, gyorsuló mozgásokról általában, tehetetlenség elve, hajítások, ingamozgás, statika, hidrosztatika).

Galilei a firenzei nagyherceg megbízásából foglalkozott ballisztikai problémákkal. Az ágyúgolyók röppályáját vizsgálva terelődött figyelme a szabadesés és ingalengés törvényei felé. Régi történetek szerint Galilei a pisai ferde toronyból ledobott kő-, fa- stb. golyókkal tanulmányozta a szabadesést, és a dóm öröklámpájának lengésén állapította meg a lengések egyidejűségét (izokronizmusát). Idős korában ingaórát próbált tervezni, de megromlott látása miatt elképzelését kedvenc tanítványa, Vincenzo Viviani (1622— 1703) rajzolta meg. A rajz megmaradt, ma a firenzei tudománytörténeti múzeumban látható.

A történetről Vivianinak Leopold nagyherceghez írt — 1650. augusztus 20-án kelt - leveléből értesülhetünk. Ezt írta: „.. .mialatt 1641 -ben G«/z7e7 Arcetribcn lévő villájában tartózkodtam, szeretett mesterem beszélt arról, hogy az inga szabályos járását órában lehetne felhasználni, ha az órát súly vagy rugó hajtaná.” A Viviani-féle rajzon súlyvagy rugómotor nem látszik. A XX. században néhány múzeum számára a rajz alapján rugómotoros órákat készítettek, s ezek meglepően pontosan jártak. (A Galilei tervei alapján 1883-ban készített modell látható az 5. ábrán.)

Idézzünk tovább a Viviani-féle levélből: „. ..Galilei látása annyira megromlott, hogy a tervet megrajzolni és a modellt elkészíteni nem tudta, azért elképzelését elmondta saját fiának. Galilei 1642-ben január 8-án meghalt. Fia az órát egy fiatal lakatossal elkészíttette, munka közben az alkatrészeket, súlyokat, ingát nekem megmutatta.”

5. ábra

Viviani rajzán észrevehető, hogy a nagy fogaskerék félig fogazott. (A rajz gyönyörű keretbe foglalva van kiállítva a Firenzei Természettudományi Múzeumban, erről az interneten is található fotó, azonban használható másolat készítését nem teszi lehetővé, és ilyen a szakirodalomban sem található.) Lehetséges, hogy Viviani nem tartotta szükségesnek a teljes fogkoszorú megrajzolását, ahogy a mai műszaki rajzolók is csupán jelzik - néhány foggal - ha fogaskereket rajzolnak. Vagy Galilei másként gondolkodott? Nem lehetetlen. Egy kutató az ujjával mozgatni kezdte a rajz alapján készült modell nagykerekét, és megállapította, hogy a félköríven az ujja éppen egy perc alatt jár végig (illetve a kerék éppen egy perc alatt végzett fél fordulatot). Ebből arra következtetett, hogy a Viviani-féle rajzon nem óra, hanem pulzusszámláló készülék tervét látjuk. Az orvosnak tehát nem kellett mást tenni, mint a beteg pulzusát tapintva ujjával a félköríven végigmenni. Hogy így volt-e, egy későbbi kutatás talán eldöntheti. Az is lehetséges, hogy a modell még előkerül.

Az ingaóra feltalálásáról egy másik történet is szól. E szerint Rómában élt a két Campani testvér, távcsöveket, mikroszkópokat, órákat készítettek. Érdekes éjszakai órájuk ma is megvan, belülről fényforrás világítja meg a számokat. Óráik fólió- és kerékgátlásúak voltak. Egy napon Farnese bíboros olyan órát rendelt a műhelyben, ami ketyegő hangjával az alvót nem zavarja. A Campanik megígérték, hogy mindent megpróbálnak. Egy folióbillegős asztaliórát elfordítottak úgy, hogy a fólió függőleges síkban lengjen. A lassúbb járás érdekében a foliórúd végeire pótsúlyt erősítettek. Próba közben az egyik nehezék levált, és az óra - legnagyobb megrökönyödésükre - tovább járt, az alul lévő kar ugyanis mint inga lengett tovább.

Hogy a „kép” mozgalmasabb legyen, egy lengyel matematikus, Kohanszki is jelentkezett. Ő mágneses órát készített; de hogy az milyen lehetett, nem jegyezték fel. Leonardo da Vinci is tanulmányozta az inga alkalmazásának lehetőségét, ő nemcsak szabályozóelemként, hanem meghajtóműként is alkalmazni kivánta.

Leonardo sokat foglalkozott az órákkal, számos rajza tanúskodik erről. Galilei előtt már az ingás gátszerkezet tervét is lerajzolta, és ébresztőórát is tervezett. Az ébresztőóra úgy működött, hogy az alvó lábát a megfelelő időben megrántotta. A Madridi kódex I. kötetében teljes óraterve is látható (6. ábra). Egyik rajzán a motor áttételek útján négyszárnyú szélkereket forgat, ezzel a légellenállást hasznosítva gátlóművében.

Az első ingaóra 1656 decemberében készült, és sokkal pontosabb volt bármely korábbi óránál. Ez az óra körülbelül három óra alatt tévedett egy másodpercet, míg a fóliószabályozású órák néhány perc alatt késtek vagy siettek ennyit.

Bár Gailei, amikor az inga használatát felismerte, egy új fajta gátszerkezetet képzelt el, Huygens súllyal működtetett hagyományos orsós szabályozást használt. Az orsójárat oszcilláló tagja nagy szögben mozog, és Huygens felismerte, hogy ha egy inga ilyen nagy kilengést végezne, a lengés állandósága nem lenne fenntartható. Ennek elkerülésére fogaskerék-áttételt alkalmazott, hogy az orsó nagyobb szögben forogjon, mint az inga lengése. Az inga lengésideje a súly lefelé vagy felfelé mozdításával szabályozható.