Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Астролябія



План:


Введення

Перська астролябія XVIII століття

Астролябія ( греч. ἁστρολάβον , Астролабон, "бере зірки") - один з найстаріших астрономічних інструментів. Заснований на принципі стереографічній проекції.


1. Історія

Астролябія вперше з'явилася в Стародавній Греції. Принцип стереографічній проекції, що переводить кола на сфері в окружності на площині, відкрив в III в. до н. е.. Аполлоній Пергський. Вітрувій в своєму творі "Десять книг про архітектуру", описуючи астрономічний інструмент, званий "павуком", повідомляє, що його "винайшов астроном Евдокс, а інші кажуть - Аполлоній". Однією із складових частин цього інструменту служив барабан, на якому, за словами Вітрувія, "намальовано небо з зодіакальним колом".

Стереографічній проекцію описав у II столітті н. е.. Клавдій Птолемей у творі "планісфери". Втім, "астролабоном" сам Птолемей називав інший інструмент - армілярную сферу. Остаточний вигляд астролябії був розроблений в IV в. н. е.. Теона Олександрійським, який називав цей пристрій "малий астролабон". Перші дійшли до нас трактати про астролябії належать олександрійському філософу і математику VI століття н. е.. Іоанну Філопон, а також сирійському вченому і християнському єпископу Півночі Себохту, що жив в VII столітті н. е..

Вчені ісламського Сходу вдосконалили астролябію і стали застосовувати її не тільки для визначення часу і тривалості дня і ночі, але також для здійснення деяких математичних обчислень і для астрологічних прогнозів. Відомо немало творів середньовічних ісламських авторів про різних конструкціях і застосуванні астролябії. Такі книги ал-Хорезмі, ал-Аструлабі, аз-Заркала, ас-Сіджізі, ал-Фаргані, ас-Суфі, ал-Біруні, Насир ад-Діна ат-Тусі та ін

З XII століття астролябії стають відомі в Західній Європі, де спочатку використовували арабські інструменти, а пізніше стали виготовляти свої по арабським зразкам. У XVI столітті їх стали робити на основі власних розрахунків, щоб застосовувати в європейських широтах.

Піку своєї популярності в Європі астролябія досягла в епоху Відродження, в XV-XVI століттях, вона поряд з армілярні сферою була одним з основних інструментальних засобів астрономічного освіти. Знання астрономії вважалося основою освіти, а вміння користуватися астролябією було справою престижу і знаком відповідної освіченості. Європейські майстра, подібно своїм попередникам арабам, приділяли велику увагу художнього оформлення, так що астролябії стали предметом моди і колекціонування при королівських дворах.

Одним з кращих інструментальників XVI століття був фламандський майстер Гуалтерус Арсеніус. Його астролябії відрізнялися точністю і витонченістю форм, тому різні знатні персони замовляли йому їх виготовлення. Одна з них, виготовлена ​​Арсеніус в 1568 і належала свого часу австрійському полководцеві Альбрехту тло Валленштейну, зберігається нині в Музеї М. В. Ломоносова.

Сучасним нащадком астролябії є планісфери - рухома карта зоряного неба, яка використовується в навчальних цілях.


2. Пристрій астролябії

Схематичне пристрій астролябії, побудоване в програмі ShadowsPro. Роль павука тут виконує прозора пластина з картою зоряного неба.

Основою класичної астролябії служить "тарілка" - кругла деталь з високим бортом і підвісним кільцем для точної нівелювання приладу щодо горизонту. Зовнішній лімб тарілки має шкалу, оцифровану в градусах і в годинах.

У цю "тарілку" вкладений "тимпан" - круглий плоский диск, на поверхні якого нанесені в стереографічній проекції точки і лінії небесної сфери, що зберігаються при її добовому обертанні: це знаходиться в центрі тимпана полюс світу і концентричні з ним кола небесного екватора, північного тропіка і південного тропіка (який зазвичай служив кордоном тимпана); потім - пряма вертикальна лінія небесного меридіана, нарешті, горизонт, його паралелі ("альмукантарати"), крапка зеніту і проходять через неї азимутальні круги. Положення горизонту і зеніту буде різним для різних широт місця спостереження, тому для спостережень, вироблених в різних широтах, повинні бути виготовлені різні тимпани.

На тимпан накладається "павук" - кругла фігурна решітка, на якій в цій же стереографічній проекції за допомогою вигнутих стрілок вказано розташування найяскравіших зірок, розташованих північніше південного тропіка. На "павука" позначений також зодіакальний круг зі шкалою, що показує річне руху Сонця по екліптиці. Шкала деяких астролябій відображає навіть нерівномірність цього річного руху.

Зручність застосування стереографічній проекції в астролябії полягає в тому, що в цій проекції всі кола на сфері відображаються в окружності або прямі на площині, але прямі та кола найпростіше будуються і гравіруються при виготовленні бубні та павука. Альмукантарати утворюють на тимпані гіперболічний пучок кіл, азимутальні лінії - пов'язаний з ним еліптичний пучок кіл.

Всі скріплюється віссю, що проходить через центральні отвори перерахованих деталей. На цій же осі з тильного боку тарілки кріпиться алідада - візирна лінійка з діоптріями. На тильній стороні нанесена кругова градусна шкала, по якій проводяться візирні відліки. Тут також можуть перебувати різноманітні номографіческіе шкали, такі як шкала тангенсів ("пряма тінь", umbra recta) і котангенс ("зворотна тінь", umbra versa), шкала для перерахунку рівних годин, що виникають при розподілі доби на 24 частини, в так звані "нерівні годинник", шкала для визначення Кібли і т. д.


3. Застосування астролябії

Вимірявши висоту Сонця або зірки з допомогою алідади, повертають павук так, щоб зображення точки екліптики, в якій Сонце знаходиться в даний момент року, або зображення зірки потрапило на зображення альмукантарата, відповідного цій висоті. При цьому на лицьовій стороні астролябії виходить стереографічній зображення неба в момент спостереження, після чого визначається азимут світила і точний час, а також гороскоп (букв. "покажчик години") - градус екліптики, висхідний над горизонтом в момент спостереження.

Всі інші численні прийоми поводження з астролябією є похідними від цього основного прийому.


4. Інші види астролябій

Сферична астролябія

Челнообразная астролябія. Як писав ал-Біруні, пристрій цієї астролябії, винайденої ас-Сіджізі, відбувається "з переконання деяких людей в тому, що впорядкований рух Всесвіту належить Землі, а не небесній сфері". На її тимпані зображуються екліптика і зірки, а на рухомої частини - горизонт і альмукантарати.

Досконала астролябія. У цій астролябії, винайденої ас-Саганом, за центр проектування приймається не північний полюс світу, а довільна точка небесної сфери. У цьому випадку основні круги сфери зображуються на тимпані вже не колами та прямими лініями, але кругами і конічними перетинами.

Універсальна астролябія. У цій астролябії, винайденої аз-Заркала, за центр проектування взята одна з точок рівнодення. В цьому випадку небесний екватор і екліптика зображуються на тимпані прямими лініями. Тимпан цієї астролябії, на відміну від тимпанів звичайних астролябій, придатний для будь широти. Функції павука звичайної астролябії тут виконує лінійка, що обертається навколо центру бубні та звана "рухомим горизонтом".

Сферична астролябія. Небесна сфера представлена ​​в цій астролябії у вигляді сфери, і її павук також має сферичну форму.

Наглядова астролябія. Ця астролябія являє собою комбінацію армілярні сфери і звичайної астролябії, вбудованою в кільце, що зображує меридіан.

Лінійна астролябія. Ця астролябія, винайдена Шараф ад-Діном ат-Тусі, являє собою стрижень з кількома шкалами, з прикріпленими до нього візирними нитками.

Морська астролябія. Це пристрій, винайдене португальськими майстрами на початку XV століття, являє собою чисто наглядова прилад і не призначено для твору аналогових обчислень.


5. Література

5.1. Трактати про астролябія

5.2. Дослідження

  • Розенфельд Б. А. Аполлоній Пергський. М.: МЦНМО, 2004.
  • Таги-Заде А. К., Вахабов С. А. Астролябії середньовічного Сходу. Історико-астрономічні дослідження, 12, 1975, с. 169-225.
  • Morrison JE The astrolabe. Janus, 2007.
  • Neugebauer O. The Early History of the Astrolabe. Studies in Ancient Astronomy IX. Isis, Vol. 40, No. 3 (Aug., 1949), pp. 240-256
  • North JD The Astrolabe. Scientific American, 230:1, January 1974, p.96-106

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru