УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ИНДИКАЦИИ ЛУННЫХ ФАЗ ПО ЕВРЕЙСКОМУ КАЛЕНДАРЮ
DEVICE AND METHOD OF INDICATING MOON PHASES ON JEWISH CALENDAR

Изобретение относится к хронологии, к механическим календарным механизмам и способам индикации фаз Луны в приборах времени, для точного и реалистичного отображения фаз Луны в часах и может быть использовано при изготовлении наручных, карманных или настольных часов или часовых устройств с индикацией полнолуния, новолуния и промежуточных фаз Луны (лунных фаз), а также в хронологических и часовых механизмах для определения времени, чисел, месяцев, лет, в часах или часовых устройствах с индикацией еврейских единиц времени и лунных фаз или других приборов, использующих исчисление времени по лунному календарю.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Многие древние народы - вавилоняне, евреи, греки, китайцы - ранее использовали лунный календарь, но впоследствии перешли на лунно-солнечные календарные системы, а затем и на солнечную календарную систему в виде первоначально широко распространенного до 1582 г. юлианского, а затем общепринятого в настоящее время григорианского календаря.
Лунные календари основаны на лунном цикле, солнечные - на солнечном цикле, а лунно-солнечные календари - на лунно-солнечном цикле.
Во многих странах Ближнего и Среднего Востока, например в Алжире, Индонезии, Марокко, Пакистане официально применяется лунный календарь, основанный исключительно на видимом движении Луны (лунном цикле) и совершенно не зависящий от движения Солнца (солнечного цикла).
В некоторых странах, в частности в Израиле, одновременно используются и солнечный григорианский, и лунно-солнечный еврейский календари.
Календарный год по солнечному календарю равен продолжительности одного оборота Земли вокруг Солнца, измеряется периодом времени между двумя зимними солнцестояниями и считается равным 365 или 366 дней.
Календарный год по лунному календарю равен продолжительности 12 синодических месяцев, равных промежутку времени между повторениями смены фаз Луны.
Лунный астрономический синодический месяц длится 29,5305889 солнечных дней.
Лунный астрономический год составляет 354,36706668 солнечных дней.
В лунно-солнечном календаре продолжительность календарного года колеблется от 353 до 385 дней.
Продолжительность лунного месяца составляет 29 или 30 дней.
Еврейская концепция, учение Торы о времени рассматривает его как цикл или спираль - подобно тому, как движется Земля вокруг своей оси и по орбите вокруг Солнца, проходя различные фазы и обусловленные этим времена года. Еврейское время согласно учения должно быть точно и определенно.
Мельчайшая еврейская традиционная единица времени - хелек (часть).
Хелек равен 3 и 1/3 секунды или 1/18 минуты.
Час состоит из 1080 хелеким.
Поясняя такое деление времени, Рамбам в Гилхот кидуш ходеш, 6:2, пишет: "День с ночью независимо от времени года составляют двадцать четыре часа. А час делят на тысячу восемьдесят частей, потому что это число можно разделить на два, четыре, восемь, три, шесть, девять, пять и десять", благодаря чему можно производить достаточно точный подсчет.
Согласно учению Торы дневное время разделяется на двенадцать равных частей, которые называются шаот зманиот - "временные часы", то есть часы, части, длительность которых зависит от времени года.
Согласно одной точке зрения, световой день следует отсчитывать от восхода до захода солнца.
Согласно другой точке зрения - от рассвета до наступления темноты.
Зимой дневные часы короче, а летом - длиннее.
Эта система необходима для вычисления времени исполнения многих еврейских заповедей.
Например, алаха (еврейский закон) требует, чтобы Амиду (основную молитву, которую читают молча и стоя, откуда и произошло название амида, что значит "стояние") читали в первую треть дня, то есть в течение первых четырех временных часов.
Если длительность светового дня в это время года и в этой местности составляет, например, четырнадцать часов, то самое позднее время для Амиды - приблизительно через четыре часа сорок минут после восхода солнца.
Это определяется тем, что если четырнадцать часов разделить на двенадцать, то получится один час и десять минут.
День (сутки) состоит из двадцати четырех часов и начинается с заходом солнца - шкият ахама. Сутки - это время полного обращения Земли вокруг своей оси.
Неделя состоит из семи дней. Всевышний сотворил мир в шесть дней и прервал работу в седьмой день - Шабат.
Лунный месяц - это время, необходимое Луне, чтобы совершить полный оборот вокруг Земли. Поскольку этот период составляет чуть больше, чем двадцать девять с половиной дней, в году есть месяцы, состоящие из двадцати девяти и из тридцати дней.
Год - это период, за который Солнце, совершая полный цикл, возвращается в исходную точку. За это время Земля совершает полный оборот вокруг Солнца, на что уходит, примерно, триста шестьдесят пять целых и одна четвертая часть дня.
Семь тысяч лет составляют исторический цикл. Согласно трактату Сангедрин Вавилонского Талмуда (97а), тысяча лет для Бога - как один день творения. Здесь меняются перспективы, в зависимости от того, как рассматривается в микро- или макро- перспективе. То есть семь тысяч лет, как семь Его дней, составляют отдельный цикл человеческой истории.
Описаний механизмов и устройств индикации еврейских единиц времени и индикации лунных фаз по еврейскому календарю в объеме проведенного поиска не выявлено.
Известны календарные устройства, имеющие указатель лунных фаз, традиционно называемый лунным календарем, однако они в основном предназначены для бытового или псевдоастрономического использования.
Известны электромеханические часы с указателем лунных фаз, включающие корпус с циферблатом и размещенными на нем стрелками, связанными с электромеханическим приводом, включающим генератор импульсов, стабилизированный кварцевым стабилизатором, делитель частоты, шаговый механизм и шестерни привода стрелок, отличающиеся тем, что дополнительно к цифрам на циферблате нанесено изображение фаз Луны (символа новолуния, растущей Луны, символа полнолуния и убывающей Луны), а электромеханический привод дополнительной стрелки отрегулирован таким образом, что один оборот стрелки по циферблату соответствует синодическому лунному месяцу, равному 29,530588 солнечных суток [1].
Известен хронометр Гейлисон Уильяма Э. (US) для отображения фаз Луны при указании времени дня, содержащий указатель времени, расположенный на циферблате, и индикаторные элементы фаз Луны, в котором индикаторные элементы фаз Луны выполнены с возможностью подвода к ним электрического питания для образования контрастного сочетания света и тени синхронно с фазами Луны, кроме того, хронометр содержит контроллер для выборочного подавания электрического питания на индикаторные элементы фаз Луны и микропроцессор для управления контроллером. При этом индикаторные элементы фаз Луны содержат жидкокристаллические элементы и содержат четыре примыкающие друг к другу дискретные индикаторные секции, выполненные с возможностью последовательного подвода к ним электрического питания для отображения восьми фаз Луны [2].
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому при использовании техническому результату (прототипом) является устанавливаемый преимущественно в аналоговые часы механический календарь Мишеля Пармигиани, который показывает на шкале, состоящей из последовательно расположенных цифр от 1 до 30 числа месяца, с учетом 29-дневных и 30-дневных месяцев и обычно делающихся поправок к 30-летним циклам лунного календаря посредством специальных механизмов, первый из которых обеспечивает движение от ротационной части и в конце каждого дня изменяет индикатор числа месяца одним шагом. Второй, связанный с первым механизм обеспечивает в конце каждого лунного месяца с 29-ю днями переход от 29-го к 1-му дню следующего месяца, а третий механизм обеспечивает временную нейтрализацию действия второго механизма в конце определенных 30-летним циклом добавочных исправлений в последний день двенадцатого и заключительного месяца этих лет [3, прототип].
Техническими недостатками календаря по прототипу является техническая сложность в реализации и функционировании и, соответственно, его очень высокая стоимость и практическая недоступность для подавляющего большинства потребителей, а также невозможность измерения и индикации еврейских единиц времени по солнечно-лунному еврейскому календарю.
ЗАДАЧИ И ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТ
Задача предлагаемого изобретения и получаемый от его использования технический результат состоит в создании простого по конструкции, точного и надежного в использовании, дешевого в производстве и пригодного к установке практически в различные аналоговые часы устройства для индикации с высокой точностью периодичности лунных фаз и календарных устройств, использующих в своем цикле периодичность фаз Луны, использование в научно-познавательных целях для понимания отношения древних народов к течению и измерению времени.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Поставленные задачи решаются и требуемый технический результат достигаются тем, что устройство индикации лунных фаз по еврейскому календарю содержит сопрягаемые друг с другом часовой механизм, средство индикации времени с точностью 1 хелек, средство индикации лунных фаз по еврейскому календарю с периодом 765433 хелеким и средство индикации фаз луны на циферблате часов.
Средство индикации времени с точностью 1 хелек выполнено в виде зубчатой пары с передаточным отношением 1 к 18 и приводом от секундного колеса часового механизма.
Средство индикации лунных фаз по еврейскому календарю с периодом 765433 хелеким выполнено в виде редуктора с передаточным числом 765433 приводом от секундного колеса часового механизма и зубчатой пары с передаточным отношением 1 к 18.
Редуктор с передаточным числом 765433 выполнен в виде многоступенчатого редуктора с возможностью получения передаточного числа 765433 путем его разложения на множители простых передаточных чисел, например 131 и 5843, а также с возможностью интеграции более малых передаточных чисел посредством дифференциальных сумматоров, например с возможностью интеграции передаточного числа 131 как суммы передаточных чисел 128 и 3, а интеграции передаточного числа 5843, как суммы передаточных чисел 5808 и 35, с обеспечением итоговой возможности получения передаточного числа 765433, например в виде совокупности блоков многоступенчатого редуктора с передаточными числами (128+3)×(5808+35).
Средство индикации фаз луны на циферблате часов выполнено в виде окна в циферблате и расположенного под циферблатом диска с изображениями луны с возможностью вращения диска с изображениями луны с периодом 765433 хелеким и индикацией фаз луны в окне циферблата.
Поставленные задачи решаются и требуемый технический результат достигаются тем, что по способу индикации лунных фаз по еврейскому календарю обеспечивают индикацию времени с точностью до 1 хелека, а для индикации лунных фаз по еврейскому лунно-солнечному календарю обеспечивают индикации периода 765433 хелеким.
При этом используют описанное выше устройство индикации лунных фаз по еврейскому календарю.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Сущность изобретения поясняется фиг.1-13.
На фиг.1, 2 показаны структурная и кинематическая схемы многоступенчатого редуктора с передаточным числом 765433 с мультипликаторами в виде сопрягаемых друг с другом блоков а, b, с, d, e, f, обеспечивающих совместно получение требуемого передаточного числа 765433, где а - блок редуктора с передаточным числом 128, b - блок редуктора с передаточным числом 3, с - блок сумматора (суммирует передаточные числа 128 и 3 блоков а и b), d - блок редуктора с передаточным числом 131×35=4585, e - блок редуктора с передаточным числом 131×5808=760848, f - блок сумматора суммирует передаточные числа 4585 и 760848 блоков d и е с итоговым получением требуемого передаточного числа 765433.
На фиг.3 - кинематическая схема блока а с передаточным числом 128, который содержит находящиеся в зацеплении насаженное на ось привода индикатора фаз луны 40 колесо 1 блока а с 56 зубьями, колесо 2 блока а с 40 зубьями триб 3 блока а с 10 зубьями, колесо 4 блока а с 40 зубьями, триб 5 блока а с 10 зубьями, триб 6 блока а с 10 зубьями, колесо 7 блока а с 40 зубьями, триб 8 блока а с 14 зубьями, колесо 9 блока а с 48 зубьями.
На фиг.4 показана кинематическая схема блока b с передаточным числом 3, который содержит находящиеся в зацеплении колесо 10 блока b с 72 зубьями, колесо 11 блока b с 40 зубьями и триб 12 блока b с 10 зубьями, колесо 13 блока b с 48 зубьями.
На фиг.5 показана кинематическая схема блока сумматора с, который суммирует передаточные числа 128 и 3 блоков а и b с передаточным числом 3 и который содержит находящиеся в зацеплении колесо 14 (водило сумматора) блока с с 80 зубьями, колесо 15 (центральное колесо 1) блока с с 48 зубьями, колесо 16 (центральное колесо 2) блока с с 48 зубьями, триб 17 (сателлит) блока с с 14 зубьями и триб 18 (сателлит) блока с с 14 зубьями.
На фиг.6 показана кинематическая схема блока d с передаточным числом 131, который содержит находящиеся в зацеплении триб 19 блока d с 10 зубьями, колесо 20 блока d с 70 зубьями, триб 21 блока d с 10 зубьями, колесо 22 блока d с 50 зубьями, колесо 23 блока d с 40 зубьями и колесо 24 блока d с 48 зубьями.
На фиг.7 показана кинематическая схема блока е с передаточным числом 5808, который содержит находящиеся в зацеплении колесо 25 блока е с 66 зубьями, триб 26 блока е с 6 зубьями, колесо 27 блока е с 66 зубьями, триб 28 блока е с 6 зубьями, колесо 29 блока е с 60 зубьями, триб 30 блока е с 10 зубьями, триб 31 блока е с 10 зубьями и колесо 32 блока е с 96 зубьями.
На фиг.8 показана кинематическая схема блока сумматора f, который суммирует передаточные числа 131 и 5808 блоков d и е и который содержит находящиеся в зацеплении колесо 33 блока f с 48 зубьями, триб 34 блока f с 14 зубьями, колесо 35 блока f с 48 зубьями, триб 36 блока f с 14 зубьями, триб 37 блока f с 14 зубьями и триб 38 (сателлит) блока с с 14 зубьями, а также показано, что колесо 35 блока f насажено на ось регаимов 39.
На фиг.9 показана компоновочная кинематическая схема зацепления колеса 9 блока а с колесом 15 с 48 зубьями блока с.
На фиг.10 показана схема сопряжения блока 1-го мультипликатора 45, ускоряющего скорость вращения в 18 раз, с часовым механизмом 44 посредством секундного колеса 43, колеса привода регаимов 53, оси секундного колеса 41, оси 42, оси колеса регаимов 42 и колеса регаимов 54.
На фиг.11 показана схема сопряжения часового механизма 44 с блоком 1-го мультипликатора 45, ускоряющим скорость вращения в 18 раз, описанным выше блоком редуктора 46, замедляющим скорость вращения в 765433 раз, и блоком индикатора фаз луны 47 на циферблате часов.
На фиг.12 показан общий вид наручных часов с встроенным устройством по изобретению, включающих корпус часов 48, циферблат часов 49, указатель фаз Луны 50, стрелки часов и минут 51 и заводную головку 52.
На фиг.13 показан общий вид настольных часов с встроенным устройством по изобретению, включающих корпус часов 48, циферблат часов 49, указатель фаз Луны 50, стрелки часов и минут 51.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ И ПРОМЫШЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Устройство указателя фаз луны по еврейскому календарю основано на использовании периода синодического месяца, являющегося основополагающим при вычислениях по еврейскому календарю.
Период синодического месяца, используемый евреями для вычисления лунного календаря, невероятно точен, является основой еврейского календаря и фигурирует во всех описывающих еврейский календарь современных источниках.
Этот период упоминается в Талмуде и Альмагесте: «Сказал им р. Гамалиель: это получил я от дома отца моего отца: обновление луны не может быть раньше, чем через двадцать девять с половиной дней, две трети и 73/1080 часа» (Рош-а-Шана. 25а).
Система отсчета времени в еврейском исчислении делит один час на 1080 равных частей, называемых хелек, во множественном числе хелеким (ивр. - «часть»).
Соответственно в одной минуте содержится 18 хелеким.
В свою очередь, один хелек составляет 3 и 1/3 секунды или 76 рега, во множественном числе - регаим (uep.- «мгновение»).
Средняя за 19 лет (цикл вставки дополнительных месяцев) продолжительность календарного еврейского года составляет 29 дней 12 часов 44 минуты 3 1/3 сек × 235 /19=365 дней 5 часов 55 минут 25 8/19 сек, что составляет 365 дней 5 часов 55 минут 25 сек и 32 регаим.
Лунный месяц по еврейскому календарю или цикл смены фаз Луны равен 29 дней 12 часов 44 минуты и 3 1/3 секунды или 29 дней 12 часов 44 минуты и 1 хелек или 29 д 12 ч 793 хелека или 765433 хелека.
Таким образом, при практическом использовании системы отсчета времени в еврейском исчислении согласно еврейского лунно-солнечного календаря возникает практическая задача индикации времени с точностью до 1 хелека, а задача точной индикации лунных фаз по еврейскому лунно-солнечному календарю решается при обеспечении индикации периода 765433 хелеким.
Для того чтобы в механических аналоговых часах получить вращение с частотой один оборот в 1 хелек (3 и 1/3 секунды), что необходимо для получения необходимой частоты вращения указателя фаз луны с циклом 765433 хелеким, возможно использование передаточного отношения 1 к 18 для секундного колеса, делающего один оборот в минуту (1 оборот за 18 хелеким).
К примеру, если колесо, насаженное на секундное, будет работать с трибом при отношении количества зубьев колеса и триба, равном 18, то получаем частоту вращения оси триба в 1 хелек.
Для того чтобы получить в механических аналоговых часах или ином механическом устройстве требуемый для вращения указателя лунных фаз и точной индикации цикла смены фаз Луны с периодом, равным 765433 хелеким, возможно использовать зубчатую пару с прямым передаточным отношением 1/765433. Это осуществимо с технической точки зрения при изготовлении огромного зубчатого колеса диаметром в несколько метров с 765433 зубьями и может быть пригодно для применения в очень крупногабаритных, например в башенных, часах, но этот вариант существенно ограничивает возможные объемы промышленной реализации изобретения.
Возможно также получение требуемого передаточного числа 765433 двумя множителями, например 131×5843, то есть путем применения двух зубчатых пар, в одной из которых передаточное отношение 131, в другой 5843. Это решение также физически реализуемо, но также является настолько громоздким и крупногабаритным, что с учетом современных технологий реально возможно при изготовлении только больших напольных или настольных часов. Это также не исключает, но существенно ограничивает возможные объемы промышленной реализации данного решения.
Основой пригодного для использования в наручных аналоговых часах преимущественного варианта реализации изобретения является использование многоступенчатого редуктора с интеграцией дифференциальных сумматоров, в которых возможно разложение множителей простых чисел 131 и 5843 требуемого передаточного числа 765433 на произведение сумм более меньших передаточных чисел с возможностью получения конструкции механизма в существенно наименьших габаритах, например, многоступенчатого редуктора с передаточным числом (128+3)×(5808+35)=765433.
Таким образом, возможно достижение необходимого передаточного отношения 1/765433 путем использования дифференциальных сумматоров и группы кинематических цепочек, позволяющих получить большие передаточные числа, например:
56/10·40/10·40/10·40/14·48/48·0.5=128
80/10·70/10·50/40·48/48·0.5=35
80/6·66/6·66/10·60/10·96/48·0.5=5808
72/10·40/48·0.5=3
Одним из вариантов осуществления изобретения для получения необходимого передаточного отношения 1/765433 является создание редуктора, обеспечивающего замедление вращения от оси регаимов (скорость вращения - один оборот за 3 и 1/3 секунды или за 1 хелек) до оси указателя фаз луны со скоростью вращения 1 оборот за 765433 хелеким.
Требуемое передаточное число 765433 раскладывается на два простых множителя 131 и 5843, которые в свою очередь представляются в виде сумм более малых передаточных чисел, например число 131 как сумма 128+3, а число 5843, как сумма 5808+35. В итоге получаем (128+3)·(5808+35)=765433.
Для упрощения реализации конструкции устройства по изобретению каждое из передаточных чисел реализуется в виде отдельных кинематических цепочек редуктора:
число 128 представляется как произведение 4·4·4·2,
число 35 как произведение 5·7,
число 5808 как произведение 11·6·11·8,
а число 3 остается.
В результате получаем редуктор в виде мультипликатора с требуемым передаточным отношением 1/765433.
Особенности конструктивного исполнения механизма по изобретению детально показано на подробно описанных выше фиг.1-13.
Таким образом, изобретение обеспечивает возможность промышленного производства и практического использования компактного по конструкции, точного и надежного в использовании, дешевого в производстве и пригодного к установке практически в любые аналоговые часы устройства для точной индикации лунных фаз по лунно-солнечному еврейскому календарю.
Отдельные детали и узлы устройства могут быть изготовлены из обычно используемых в часовой промышленности материалов по обычным, известным в часовой промышленности технологиям на обычном оборудовании.
В целом, учитывая новизну и неочевидность изобретения, показанную в разделе "Уровень техники" и "Сущность изобретения", существенность всех общих и частных признаков изобретения, доказанную в разделе "Раскрытие изобретения", а также показанную в разделе "Осуществление изобретения", осуществимость изобретения и решение поставленной задачи и достижение технического результата, по нашему мнению, заявленная группа изобретений удовлетворяет всем требованиям охраноспособности, предъявляемым к изобретениям.
Таким образом, есть все основания утверждать, что изобретение соответствует всем требованиям охраноспособности, а проведенный анализ показывает, что все общие и частные признаки изобретения являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они не только достаточны для решения поставленной задачи и достижения требуемого технического результата, но и позволяют реализовать изобретение промышленным способом.
Решение общей задачи и достижение единого технического результата доказывает наличие единого изобретательского замысла и возможность объединения группы изобретений в одну заявку.
Источники информации
1. Патент RU на полезную модель № 17373, G04B 47/00, опубл. 27.03.2001.
2. Патент RU № 2124749, G04B 19/26, опубл. 10.01.1999, WO 95/07499, 16.03.95.
3. Патент ЕР 0606576, G04B 19/253; G04B 19/00, опубл. 05.02.1999 (US 5379272) (прототип).