До появления механических часов с гиревым приводом, время на Руси определяли исключительно по солнечным часам.
Наши далекие предки, жившие на заре цивилизации, видимо, не испытывали особых сложностей при измерении времени. Скорее всего, они просто периодически поднимали голову к небу и наблюдали за солнцем: светило выглянуло из-за горизонта – настало утро, скрылось за горой – наступила ночь. Проще не придумаешь.
Но вскоре, очевидно, их перестали удовлетворять такие приблизительные измерения, да и соображать они стали чуть-чуть лучше. Поэтому, хорошенько поразмыслив, человек как-то раз воткнул в землю палку и таким образом сконструировал первые солнечные часы: тень от шеста, падающая на нарисованный около него на земле рисунок, позволила довольно точно определять время суток.
Вскоре часы усовершенствовали: их стали делать из камня или дерева, а потому место им нашлось на стенах церквей и крепостей, на столбах, воздвигнутых на площадях, в парках и на перекрестках дорог. И хотя до наручных часов было еще далеко, изобретатели уже предложили путешественникам переносные солнечные часы: сначала в Германии, в первой половине 15 века, а затем в Италии, Франции и других европейских странах.
Вместе с тем, если стационарные солнечные часы устанавливались один раз и навсегда, с "дорожными" эту процедуру приходилось проделывать порой по нескольку раз в день. А процесс был весьма непрост. Чтобы определить время, часы нужно было установить в определенной плоскости – горизонтальной либо наклонной – и ориентировать относительно меридиана.
Поэтому для приведения часов в горизонтальное положение почти все они снабжались отвесом или уровнем и установочными винтами. Для ориентирования часов по широте применялась шкала широт, а для установки по меридиану – магнитная стрелка. Так как последняя деталь требовала весьма деликатного обращения, переносные солнечные часы изготавливали из особых материалов: дерева, слоновой кости, латуни и бронзы.
Обычно солнечные часы состояли из диска с часовой шкалой, уровня, коробки с магнитной стрелкой и механизма для установки по широте и склонению. Кроме того, на прибор наносились названия городов с их широтами, обычный (григорианский и юлианский стиль) и лунный календари с указателем фаз луны, таблица продолжительности дня для разных месяцев.
Сейчас уже невозможно определить, когда на Руси впервые появились переносные солнечные часы. Можно лишь предположить, что поначалу их покупателями были купцы. Первое упоминание о переносных солнечных часах датировано ноябрем 1614 года: тогда царь Михаил Федорович наряду со зрительной трубой приобрел у московского купца Смывалова солнечные часы; купец, в свою очередь, привез их из-за границы.
В 1710 году в Москву из Англии приехал Джон Бредли, ставший первым известным в России мастером по изготовлению солнечных часов. Его опыт быстро переняли отечественные умельцы, среди которых своим талантом выделялся московский мастер Матвей Иванов.
Затем в Петербурге при Адмиралтействе и Академии наук открылись мастерские по изготовлению различных научных инструментов, в том числе и солнечных часов, где бок о бок трудились российские и зарубежные мастера. До нашего времени дошли три инструкции, написанные рукой Петра Первого, в которых царь рассказывал о том, как следует изготавливать солнечные часы.
Первые экземпляры, которые привозились из-за границы, были тогда чрезвычайно редким и дорогим товаром: серийное производство этого прибора началось в России лишь в 18 веке. Когда же на смену солнечным часам пришли пружинные, от них не стали отказываться, поскольку их было удобно использовать для проверки новых механизмов.
Поэтому и в 19 веке мастера по изготовлению солнечных часов без работы не оставались: экспонат "солнечные часы универсальные", хранящийся в Политехническом музее, был изготовлен в России как раз в середине прошлого столетия.
Интересно, что появление пружинных часов не привело к вытеснению из обихода солнечных. Как раз напротив, люди не бросили своих любимцев, а стали сверять по ним новые механизмы, рассуждая, видимо, что "точнее солнца нет прибора".
Так продолжалось до тех пор, пока второй половине 19 века на государственном уровне не была организована служба времени. Тогда же в Петербурге, начиная с 1736 года, все желающие могли сверить свои часы в полдень по пушечному выстрелу. Причем состоятельные люди, привыкшие к такому способу определения времени, могли совместить его и с наблюдением за солнечными часами.
Так называемая "полуденная пушка" легко умещалась на диске прибора. Владелец часов, зарядив ее с вечера порохом и установив увеличительную линзу в определенное положение, мог преспокойно смотреть свои утренние сны, зная, что примерно в полдень (если, разумеется, небо не было затянуто облака, пучок солнечных лучей, собранных линзой, сконцентрируется на зажигательном отверстии пушки, порох воспламенится, пушка выстрелит, и он, весьма довольный таким приобретением, обязательно пробудится.
Современный скептик, конечно же, заявит, что у солнечных часов был и остается один важный недостаток: по ним нельзя определять время ночью, на то они и солнечные. В этом он будет одновременно и прав, и не прав. Ибо наши предки, воспользовавшись принципом работы солнечных часов, сконструировали часы ночные, или звездные.
Они изготавливались из дерева и латуни, градуировались в часах и наряду с солнечными широко применялись в 16-17 веках и даже в начале 18-го. Не стоит сомневаться, время по ним определялось действительно ночью.