Однако воздействовать непосредственно на вал очень трудно, а вот если соединить его с зубчатым колесом, такая возможность появляется. В старинных часах сбоку от зубчатого колеса помещали вертикальную ось, своего рода веретено с двумя лопатками, которые были направлены в противоположные стороны и разнесены на диаметр зубчатого колеса. Это и есть регулятор хода. Когда верхняя лопатка застревает между зубцами, колесо, продолжая вращаться, давит и отжимает ее, чтобы избавиться от неожиданного препятствия. В результате веретено делает полоборота, и теперь уже нижняя лопатка вклинивается между двумя нижними зубцами. Еще один шаг – и все повторяется сначала. А чтобы зубчатое колесо не освобождалось от назойливых лопаток чересчур легко, на верхний конец веретена насаживали поперечный брус с двумя грузиками. Теперь колесо будет вращаться не спеша – равномерно и толчкообразно, поэтому и стрелка тоже станет двигаться соответственно. Веретено, регулирующее ход часов, называется балансиром, а соединенное с ним зубчатое колесо – спускным, или ходовым. Здесь изложен основной принцип, а механизм реальных башенных часов был немного сложнее и включал, по крайней мере, еще пару зубчатых колес – для передачи движения на стрелку и на ось ходового колеса.
Первые механические часы представляли собой на редкость грубое, примитивное и капризное устройство, поэтому и врали они совершенно безбожно. У них была только одна-единственная стрелка – часовая, – а заводить их приходилось несколько раз в сутки. Однако лиха беда начало. Постепенно конструкция часов совершенствовалась, мастера набирались опыта, и французский монарх Людовик XI, как мы помним, уже вовсю пользовался переносным хронометром, хотя и весьма громоздким. А около 1500 года часовщик Петер Генлейн из Нюрнберга изобрел наконец первые карманные часы. Перед ним стояла очень непростая задача. Прежде всего надо было придумать, чем заменить гирю, ибо веревку с грузом в корпус миниатюрных часиков при всем желании не запихнешь. Вдобавок гиревой механизм боится тряски и требует вполне определенного фиксированного положения, тогда как карманные часы не висят на стенке неподвижно, а с утра до вечера путешествуют вместе с владельцем. Нюрнбергский мастер догадался использовать упругие свойства пружины (первоначально это была обычная свиная щетинка, а потом – туго скрученная стальная лента). Он поместил пружину в латунный барабан, причем внутренний ее конец намертво прикрепил к оси, на которой барабан сидит, а наружный – к стенке барабана. Заводя часы, вы вращаете барабан и тем самым все туже закручиваете спрятанную в нем пружину. Однако, предоставленная самой себе, она моментально начинает разворачиваться в обратном направлении, и барабан, сделав несколько оборотов назад, вновь занимает исходное положение. А чтобы затормозить раскручивание пружины, Петер Генлейн снабдил механизм таким же балансиром, как и в больших часах. Первые карманные часы заводили специальным ключом, который насаживался на четырехугольную ось маленького зубчатого колеса, а хитроумная система из нескольких разнокалиберных колес передавала движение на барабан и стрелку. Часовое стекло отсутствовало, а стрелка по-прежнему бегала по циферблату в гордом одиночестве. Минутная стрелка появится еще очень не скоро, в самом конце XVII века, и только пятьдесят – шестьдесят лет спустя придумают наконец секундную. Старинные карманные часы щедро украшали эмалью, миниатюрами и драгоценными камнями, так что они были скорее забавной и дорогой игрушкой, чем полезным инструментом, показывающим точное время. Их прозвали нюрнбергскими яйцами, хотя мастера довольно рано стали придавать своему тикающему товару самую экзотическую форму – сердца, лилии, звезды, желудя, креста и даже мертвой головы. Размеры часов тоже постоянно уменьшались: например, датская принцесса, выданная замуж за английского короля Якова I