Přesná mechanika je vědní a inženýrská disciplína, která se zabývá vývojem teorie, konstrukcí, výrobou a používáním speciální třídy mechanických zařízení, které se od ostatních mechanismů pro vykonávání užitečné práce liší tím, že účelem jejich aplikace je získávání informací , a ne působení síly, uvedení objektu do pohybu nebo změny parametrů pohybu.
Jde o obor obecnější disciplíny - mechanika .
Ještě ve III století před naším letopočtem. E. Alexandrijští astronomové používali k určení souřadnic nebeských těles čistě mechanická zařízení.
Následně se v XV a XVI století začala používat zařízení jako armilární sféra , glóbus (pozemský a nebeský), astroláb , dioptrie atd.
V renesanci dosáhlo umění vytvářet a používat velmi přesné goniometrické přístroje, jejichž přesnost měření byla omezena možnostmi oka pozorovatele, vysoké dokonalosti. S pomocí přesné mechaniky byly tedy vyřešeny ty problémy, ve kterých se později osvědčila optika . Následně Tycho de Brahe dovedl přesnost měření souřadnic nebeských těles k takové dokonalosti, že Kepler mohl na základě svých dat sestavit teorii pohybu planet.
První goniometry byly založeny na dioptrickém principu, který se v geodetické praxi nazýval teodolity a nivelety , stejně jako úhly ve vertikální rovině. [jeden]
Vývoj přesné mechaniky výrazně pokročil díky vynálezu mechanických kyvadlových hodin Christianem Huygensem , stejně jako vytvoření navigačních přístrojů, sextantů atd., které daly impuls k intenzivní navigaci a začátku éry velkých geografických objevů. . Postupem času se stalo módou uzavírat strojek kapesních hodinek do kulového pouzdra. Poté takové hodinky, jejichž výroba byla zahájena v Norimberku, dostaly název „Norimberské vejce“.
Rozvoji hodinářství napomohla činnost řemeslníků ve Švýcarsku a Německu , kde prosluli zejména norimberští mistři, mezi nimi i výrobce zámků a hodin Peter Henlein , který je považován za tvůrce kyvadlového hodinového mechanismu [7]. . Stejným směrem se ubírala i tvorba úderných hodin, ale i různých mechanických hudebních nástrojů, včetně těch pracujících podle daného programu . Patří mezi ně zvonkohra , mechanické piano a pouliční hurdiska.
Hodinový stroj je dnes standardní součástí profesionálního pozemního dalekohledu, který kompenzuje vlivy rotace Země.
Nejstarším a nejprimitivnějším nástrojem přesné mechaniky je počítadlo , které se do současnosti dostalo ve formě úřednických účtů.
Nejstarší výpočetní zařízení, které umožňuje simulovat pohyb nebeských těles, bylo nalezeno na dně moře poblíž řeckého ostrova Antikythéra v roce 1901, složitý mechanismus tvořený kombinací ozubených kol. Zařízení skončilo na mořském dně kolem roku 85-60 před naším letopočtem. e .. Možnost vytvořit takový mechanismus s dosud existujícími představami o stavu tehdejšího umění se zdá neuvěřitelná. Pravděpodobně bylo zařízení použito ke stanovení data zahájení olympijských her . Existuje názor, že toto není jediné zařízení, které je v podstatě analogovým počítačem . Každopádně v 1. století př. Kr. E. Cicero popsal „Sféru Archiméda“ jako druh planetária , které reprodukovalo pohyb Slunce , Měsíce a pěti v té době známých planet. [osm]
V roce 1614 zavedl John Napier do matematiky koncept logaritmu a v roce 1617 vytvořil první logaritmické pravítko , které umožnilo mechanizovat matematické operace násobení a dělení. [9] Všeobecně se uznává, že první mechanické počítací zařízení, jako je sčítací stroj , vytvořil Leibniz po setkání s Huygensem v roce 1683 . To umožnilo mechanizovat matematické operace sčítání a odčítání. Vznikla tak nástrojová základna pro provádění inženýrských výpočtů v přesné mechanice a optice, která bez zásadních změn zajišťovala masové inženýrské výpočty až po plošné zavedení elektronické výpočetní techniky do praxe ve druhé polovině 20. století .
Zvláštním směrem v přesné mechanice bylo vytváření automatů, včetně těch napodobujících člověka - androidů . [10] [11] [12]
Hlavním úspěchem v přesné mechanice byl Foucaultův vynález gyroskopu v roce 1852, který umožnil přejít z používání magnetického kompasu na gyrokompas , vynalezený v roce 1908 Anschutz-Kempfe .
Poprvé našel gyroskop své uplatnění ve vojenských záležitostech ( zařízení Aubrey ), což umožnilo výrazně zvýšit přesnost torpédových zbraní . Autopilot (jehož myšlenku a schéma navrhl v roce 1898 Ciolkovskij ) a moderní naváděcí systémy pro řízené zbraně jsou založeny na stejném principu . [13] [14] [15] [16] [17] [18]
Šikovní mistři v oboru přesné mechaniky působili i v Rusku. Patří mezi ně Nartov a Kulibin . V ruské literární klasice je kolektivním obrazem specialisty v oblasti vytváření přesných mechanismů Levsha Leskova [19] . K teorii přesných měření významně přispěli Lomonosov , Mendělejev a akademik Kupfer , kteří zastupovali Rusko na kongresu Mezinárodní asociace pro zavedení jednotné soustavy vah a měr v Bradfordu v roce 1859 .