Астролябией называют прибор для определения

Астролябия – что собой представляет этот прибор, как сделать своими руками

Можно сразу понять назначение древнейшего астрономического приспособления, если обратить внимание на его современных потомков:

  • подвижную карту звездного неба, знакомую каждому со школы,
  • приспособления для преобразования прямого восхождения, склонения звезд,
  • инструменты, способные измерять величину вертикальных углов.

Астролябия и ее назначение

Издревле людям стали требоваться устройства, помогающие ориентироваться в пространстве. Они были необходимы мореплавателям, путешественникам, священнослужителям, торговцам, чтобы возвращаться домой из дальних странствий, астрономам для изучения небесных светил, координат объектов.

Астролябией называют прибор для определения

Древние астрономы назвали астролябией прибор для измерения широты и долготы точки нахождения объектов, небесных светил. Он давал возможность определить высоту расположения звезд, Солнца над поверхностью планеты Земля, а также, благодаря полученным данным, рассчитать местоположение. В путешествиях такое изделие служило единственным ориентиром для определения координат, времени суток. Говоря кратко, астролябия стала одним из старейших средств измерения, придуманных людьми еще в античные времена.

Астролябией называют прибор для определения

В разные века она использовалась как:

Астролябией называют прибор для определения

Видео обзор астролябии

Ей посвящались трактаты на разных языках мира, слагались стихи, рисовались картины. Такой астрономический инструмент был ценным подарком для царей, королей, султанов, аристократов.

История происхождения

Удивительно, что началом конструирования приспособления были времена геоцентрического видения картины, когда считалось, что все небесные объекты вращаются вокруг Земли. Но это не помешало ученым сконструировать для измерений модель такого точного прибора.

Основа названия астрономического инструмента слово «астра». Если перевести с греческого языка — «звезда». Вторая часть переводится, как «захват». У многих элементов арабские термины. Причина – длительная эволюция приспособления для измерений.

Астролябией называют прибор для определения

Родом из античности

Развитие астрономии вместе с другими науками тесно связано с историей Древней Греции. Считается, что почти за два века до начала нашей эры здесь пользовались прообразом изделия, созданного Гиппархом. Во втором веке схожий угломерный инструмент описан Клавдием Птолемеем. Им же изготовлено устройство, способное определять местонахождение звезд на небе.

Астролябией называют прибор для определения

Кто придумал

Астролябией называют прибор для определения

Обычно астролябии изготавливали из дерева, сплава меди с цинком. Неизвестно, кем изобретена астролябия из металла. Достоверно лишь то, что первый такой прибор существовал уже в IV веке. Сделан он, вероятнее всего, последним управителем знаменитой Александрийской библиотеки Теоном Александрийским.

Усовершенствование

Арабы быстро оценили все достоинства конструкции, расширили область применения астролябии. Ее стали использовать для математических вычислений, предсказаний астрологов. Западноевропейцы стали пользоваться прибором с XII века. Но пик его популярности пришелся на эпоху Возрождения, когда астрономические знания считались базой образования, а умение пользоваться астрономическим инструментом – престижным.

Астролябией называют прибор для определения

Художественное оформление превратило прибор в предмет коллекционирования при королевских дворах. Модели украшались инкрустацией из драгоценных камней, декорировались золотом и серебром. Указатели изготавливались как листья, причудливые завитки.

Стереографическая проекция – разворот сферы на плоскости

В основу работы астрономического устройства положена стереографическая проекция. Любой круглый объект небесной сферы при планисферном проецировании остается круглым на плоскости, причем величина углов сохраняется. Этот принцип изображения сферы на плоской поверхности – изобретение древнегреческого математика Аполлония Пергского.

Астролябией называют прибор для определения

Как устроена астролябия

С помощью прибора фиксируется разница показаний между горизонтом и направлением на небесный объект. С учетом местного времени, специальных таблиц определяется широта расположения точки. Древние изделия подвешивали вертикально с помощью кольца. Через алидаду, снабженную диоптрами, велось наблюдение за звездами, чья высота отсчитывалась по шкале. Позже прибор превратился стал геодезическим приспособлением для измерения величины углов горизонтальной плоскости, съемки планов местности.

Из каких деталей состоит

Астролябия Теона Александрийского, как все последующие модели, включала:

Астролябией называют прибор для определения

  • каркас всей конструкции,
  • диски – «тимпаны», содержащие отметки линий горизонта, меридианов, кругов равных высот и азимутов,
  • систему небесных координат с полюсом мира, зодиакальным кругом с набором звезд, чье положение фиксировалось указателями,
  • алидаду с визиром для наблюдения за звездами и небесными светилами,
  • Скреплялась вся конструкция осью.
  • Разные гравировки на шкалах позволяли вычислять положение небесных тел, разное на протяжении суток и всего года.
  • Иногда модели комплектовались шкалами с дополнительной информацией.

На что похожа Астолябия

Конструкция похожа на «тарелку» с разными пазами, мелкими элементами, шестеренкой, градусной разметкой. В основе классической астролябии диск круглой формы с высоким бортом, кольцом для точной нивелировки. С внешней стороны на лимбе расположена шкала, оцифрованная в градусах, часах, минутах. Чаще астролябии изготавливали небольших размеров, чтобы удобно было, взяв в руки, использовать для навигации.

Астролябией называют прибор для определения

Где применялась

Функции прибора настолько разнообразны, что его вполне можно считать компьютером звездочетов. Еще в Х столетии ас-Суфи в трактате 386 глав описал почти 1000 вариантов области применения астролябии.

Астролябией называют прибор для определения

Возможно, арабский ученый несколько преувеличил возможности изделий, но с их помощью:

  • велся пересчет координат,
  • через визир определялся вектор направления,
  • уточнялось время,
  • строились гороскопы,
  • измерялись глубины или высоты земных предметов,
  • вычислялись тригонометрические функции.

Другие виды астролябий

Конструкции астрономических изделий изготавливались соответственно целям измерений.

  • сферическими,
  • челночнообразными,
  • наблюдательными,
  • линейными,
  • морскими.

Астролябией называют прибор для определения

Мастера изготавливали также универсальные конструкции.

Как пользоваться

В формулировке определения, что такое астролябия, нет описания, как правильно проводятся измерения, потому что процесс не требует специальной сноровки.

  • Вначале измеряется высота Солнца или одной из ярких звезд. На результат показывает линейка.
  • Поворачивая сетку «паука», добивается совпадение эклиптических точек с изображением малого круга небесной сферы.
  • При правильном использовании на лицевой поверхности появляется стереографическое изображение неба, позволяющее с помощью шкалы рассчитать координаты.

Астролябией называют прибор для определения

Где можно увидеть и приобрести старинный инструмент

Увидеть уникальные изделия можно в музеях, частных коллекциях, обсерваториях. История каждого из них удивительна. Сохранилась деревянная модель, изготовленная незадолго до свержения сефевидского правителя Солтана Хусейна I. Эрмитаж хранит такие уникальные устройства, как трофейная астролябия, привезенная после русско-турецкой войны XVIII — XIX века. Надписи на ней сделаны персидской и арабской вязью, числовые значения написаны не цифрами, а прописью.

Астролябией называют прибор для определения

Такой же инструмент — экспонат Лондонского музея, а модель XVI века — собственность Германии. Ее автор Иоганн Преториус украсил изделие гравюрами, деталями завораживающей красоты. Сегодня разные модели можно купить онлайн, через лавки сувениров, музеи, у ремесленников, на виртуальных аукционах.

Как сделать астролябию своими руками

Самостоятельно точное средство измерений сделать нелегко, потому что необходимы математические знания, навыки черчения и расчетов. Ведь достоверность результата зависит от точности заданных параметров.

Астролябией называют прибор для определения

Простейшую модель астролябии своими руками можно сделать из картона. Для изготовления надо запастись:

  1. компасом,
  2. транспортиром с дугой 7,5 см,
  3. оргстеклом или куском многослойной фанеры,
  4. латунной полоской шириной 2-3 см.

Астролябией называют прибор для определения

  • Вначале изготовления астролябии нужно вырезать из фанеры диск диаметром 14-15 см для лимба (круговой шкалы). Разметкой будут два транспортира, приклеенных к поверхности круга.
  • Затем подготовить к монтажу визирную планку из латунной полоски. Ее длина должна быть больше поперечника диска на 5-6 см. Ее концы, выступающие за края диска, следует изогнуть вверх под углом 90 градусов, пропилить в них отверстия.
  • На горизонтальной части просверлить по две прорези пошире, через которые можно видеть показания круговой шкалы.
  • Они должны быть расположены симметрично центру планки. Центр готовой визирной планки прикрепить к центру диска с помощью болта, шайбы, гайки.
  • Она должна свободно вращаться в горизонтальной плоскости. На центр визира приклеить компас.
  • Для измерений визирная планка направляется на Солнце, которое должно быть видно через прорези планки по бокам.
  • Азимутом светила будет отношение разметки транспортира в градусах к указателю севера компаса.

Астролябия

Астролябией называют прибор для определения

Астролябией называют прибор для определения

Астролябия (греч. ἁστρολάβον , астролабон, «берущий звезды») — один из старейших астрономических инструментов. Основан на принципе стереографической проекции.

Содержание

История

Астролябия впервые появилась в Древней Греции. Принцип стереографической проекции, переводящей окружности на сфере в окружности на плоскости, открыл в III в. до н. э. Аполлоний Пергский. Витрувий в своём сочинении «Десять книг об архитектуре», описывая астрономический инструмент, называемый «пауком», сообщает, что его «изобрёл астроном Евдокс, а иные говорят — Аполлоний». Одной из составных частей этого инструмента служил барабан, на котором, по словам Витрувия, «нарисовано небо с зодиакальным кругом».

Стереографическую проекцию описал во II веке н. э. Клавдий Птолемей в сочинении «Планисферий». Впрочем, «астролабоном» сам Птолемей называл другой инструмент — армиллярную сферу. Окончательный вид астролябии был разработан в IV в. н. э. Теоном Александрийским, который называл это устройство «малый астролабон». Первые дошедшие до нас трактаты об астролябии принадлежат философам и богословам Синезию (III—IV века н. э.), Иоанну Филопону (VI век н. э.), Северу Себохту (VII век н. э.)

Учёные исламского Востока усовершенствовали астролябию и стали применять её не только для определения времени и продолжительности дня и ночи, но также для осуществления некоторых математических вычислений и для астрологических предсказаний. Известно немало сочинений средневековых исламских авторов о различных конструкциях и применении астролябии. Таковы книги ал-Хорезми, ал-Аструлаби, аз-Заркали, ас-Сиджизи, ал-Фаргани, ас-Суфи, ал-Бируни, Насир ад-Дина ат-Туси и др.

С XII века астролябии становятся известны в Западной Европе, где вначале использовали арабские инструменты, а позднее стали изготовлять свои по арабским образцам. В XIV в. широкой популярностью пользовались трактаты по устройству астролябии, написанные знаменитым писателем Джеффри Чосером и византийским учёным Никифором Григорой [1] .

Пика своей популярности в Европе астролябия достигла в эпоху Возрождения, в XV—XVI столетиях, она наряду с армиллярной сферой была одним из основных инструментальных средств астрономического образования. Знание астрономии считалось основой образования, а умение пользоваться астролябией было делом престижа и знаком соответствующей образованности. Европейские мастера, подобно своим предшественникам арабам, уделяли большое внимание художественному оформлению, так что астролябии стали предметом моды и коллекционирования при королевских дворах. В XVI веке их стали делать на основе собственных расчётов, чтобы применять в европейских широтах.

Одним из лучших инструментальщиков XVI века был фламандский мастер Гуалтерус Арсениус. Его астролябии отличались точностью и изяществом форм, поэтому разные знатные особы заказывали ему их изготовление. Одна из них, изготовленная Арсениусом в 1568 году и принадлежавшая в своё время австрийскому полководцу Альбрехту фон Валленштейну, хранится ныне в Музее М. В. Ломоносова.

Современным потомком астролябии является планисфера — подвижная карта звёздного неба, используемая в учебных целях.

Устройство астролябии

Астролябией называют прибор для определения

Астролябией называют прибор для определения

Основой классической астролябии служит «тарелка» — круглая деталь с высоким бортом и подвесным кольцом для точной нивелировки прибора относительно горизонта. Внешний лимб тарелки имеет шкалу, оцифрованную в градусах и в часах.

В эту «тарелку» вложен «тимпан» — круглый плоский диск, на поверхности которого нанесены в стереографической проекции точки и линии небесной сферы, сохраняющиеся при её суточном вращении: это находящийся в центре тимпана полюс мира и концентрические с ним окружности небесного экватора, северного тропика и южного тропика (который обычно служил границей тимпана); затем — прямая вертикальная линия небесного меридиана; наконец, горизонт, его параллели («альмукантараты»), точка зенита и проходящие через неё азимутальные круги. Положение горизонта и зенита будет разным для разных широт места наблюдения, поэтому для наблюдений, производимых в разных широтах, должны быть изготовлены разные тимпаны.

На тимпан накладывается «паук» — круглая фигурная решётка, на которой в этой же стереографической проекции с помощью изогнутых стрелок указано расположение самых ярких звёзд, расположенных севернее южного тропика. На «пауке» обозначен также зодиакальный круг со шкалой, показывающей годовое движения Солнца по эклиптике. Шкала некоторых астролябий отражает даже неравномерность этого годового движения.

Удобство применения стереографической проекции в астролябии состоит в том, что в этой проекции все окружности на сфере отображаются в окружности или прямые на плоскости; но прямые и окружности проще всего строятся и гравируются при изготовлении тимпана и паука. Альмукантараты образуют на тимпане гиперболический пучок окружностей, азимутальные линии — сопряжённый с ним эллиптический пучок окружностей.

Всё скрепляется осью, проходящей через центральные отверстия перечисленных деталей. На этой же оси с тыльной стороны тарелки крепится алидада — визирная линейка с диоптрами. На тыльной стороне нанесена круговая градусная шкала, по которой производятся визирные отсчёты. Здесь также могут находиться разнообразные номографические шкалы, такие как шкала тангенсов («прямая тень», umbra recta) и котангенсов («обратная тень», umbra versa), шкала для пересчёта равных часов, возникающих при делении суток на 24 части, в так называемые «неравные часы», шкала для определения киблы и т. д.

Применение астролябии

Измерив высоту Солнца или звезды с помощью алидады, поворачивают паук так, чтобы изображение точки эклиптики, в которой Солнце находится в данный момент года, либо изображение звезды попало на изображение альмукантарата, соответствующего этой высоте. При этом на лицевой стороне астролябии получается стереографическое изображение неба в момент наблюдения, после чего определяется азимут светила и точное время, а также гороскоп (букв. «указатель часа») — градус эклиптики, восходящий над горизонтом в момент наблюдения.

Все остальные многочисленные приёмы обращения с астролябией являются производными от этого основного приёма.

Другие виды астролябий

Астролябией называют прибор для определения

Астролябией называют прибор для определения

Челнообразная астролябия. Как писал ал-Бируни, устройство этой астролябии, изобретённой ас-Сиджизи, происходит «из убеждения некоторых людей в том, что упорядоченное движение Вселенной принадлежит Земле, а не небесной сфере». На её тимпане изображаются эклиптика и звёзды, а на подвижной части — горизонт и альмукантараты.

Совершенная астролябия. В этой астролябии, изобретённой ас-Сагани, за центр проектирования принимается не северный полюс мира, а произвольная точка небесной сферы. В этом случае основные круги сферы изображаются на тимпане уже не кругами и прямыми линиями, но кругами и коническими сечениями.

Универсальная астролябия. В этой астролябии, изобретённой аз-Заркали, за центр проектирования взята одна из точек равноденствия. В этом случае небесный экватор и эклиптика изображаются на тимпане прямыми линиями. Тимпан этой астролябии, в отличие от тимпанов обычных астролябий, пригоден для любой широты. Функции паука обычной астролябии здесь выполняет линейка, вращающаяся вокруг центра тимпана и называемая «подвижным горизонтом».

Сферическая астролябия. Небесная сфера представлена в этой астролябии в виде сферы, и её паук также имеет сферическую форму.

Наблюдательная астролябия. Эта астролябия представляет собой комбинацию армиллярной сферы и обычной астролябии, встроенной в кольцо, изображающее меридиан.

Линейная астролябия. Эта астролябия, изобретённая Шараф ад-Дином ат-Туси, представляет собой стержень с несколькими шкалами, с прикреплёнными к нему визирными нитями.

Морская астролябия. Это устройство, изобретённое португальскими мастерами в начале XV века, представляет собой чисто наблюдательный прибор и не предназначено для произведения аналоговых вычислений.

Примечания

Литература

Трактаты об астролябиях

  • Synesius of Cyrene. On an Astrolabe.
  • John Philoponus. Concerning the using and arrangement of the astrolabe and the things engraved upon it. In: Gunther R. T. Astrolabes of the World. Oxford, 1932, pp.61-81.
  • Severus Sebokht. Description of the Astrolabe. In: Gunther R. T. Astrolabes of the World. Oxford, 1932, pp.82-103.
  • Geoffrey Chaucer. A Treatise on the Astrolabe.The Works of Geoffrey Chaucer. Boston, 1957.

Исследования

  • Розенфельд Б. А. Аполлоний Пергский. М.: МЦНМО, 2004.
  • Таги-Заде А. К., Вахабов С. А. Астролябии средневекового Востока. Историко-астрономические исследования, 12, 1975, с. 169—225.
  • Morrison J. E. 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 J. D. The Astrolabe.Scientific American, 230:1, January 1974, p.96-106

Ссылки

Гипатия и астролябия (свидетельства)

См. также

Астролябия в Викисловаре ?
Astrolabe на Викискладе ?
  • Армиллярная сфера
  • Астрономические часы
  • Небесная сфера
  • Планетарий
  • Планисфера
  • Секстант

Астролябией называют прибор для определения

Древнегреческая астрономия

АстрономыАкорей ·Аглаоника·Агриппа·Анаксимандр· Андроник ·Аполлоний·Арат из Сол·Аристарх·Аристилл· Атталий Родосский ·Автолик·Бион·Каллипп·Клеомед·Клеострат Тенедосский·Конон Самосский·Эратосфен·Евктемон·Евдокс Книдский·Гемин·Гераклид Понтийский·Гикет·Гиппарх·Гиппократ Хиосский·Гипсикл·Менелай Александрийский·Метон Афинский·Энопид Хиосский·Филипп Опунтский·Филолай·Посидоний·Клавдий Птолемей·Пифей·Селевк·Созиген Александрийский·Созиген (перипатетик)·Страбон·Фалес Милетский·Феодосий·Теон Александрийский·Теон Смирнский·Тимохарис
Научные трудыАльмагест (Птолемей)· Антикитерский механизм ·Армиллярная сфера· Астролябия· Диоптра · Экваториальный круг ·Гномон·Квадрант·Трикветрум
Научные концепцииЦикл Каллиппа · Небесные сферы ·Параллель·Противоземля·Эпицикл·Эквант·Геоцентрическая система мира·Гелиоцентрическая система мира· Цикл Гиппарха ·Метонов цикл· Октетерис ·Солнцестояние· Шарообразность Земли · Подлунная сфера ·Зодиак
Связанные темыВавилонская астрономия · Астрономия Древнего Египта · Европейская астрономия ·Индийская астрономия·Исламская астрономия

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое «Астролябия» в других словарях:

астролябия — астролябия … Орфографический словарь-справочник

АСТРОЛЯБИЯ — (греч., от aster звезда, и lambano веду). Угломерный снаряд, употребляющийся для астрономических и геодезических наблюдений. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. АСТРОЛЯБИЯ греч., от astron, звезда, и… … Словарь иностранных слов русского языка

АСТРОЛЯБИЯ — (от астро. и греч. labe схватывание) ..1) угломерный прибор, служивший до 18 в. для определения широт и долгот в астрономии, а также горизонтальных углов при землемерных работах2)] Призменная астролябия современный астрометрический прибор для… … Большой Энциклопедический словарь

АСТРОЛЯБИЯ — АСТРОЛЯБИЯ, один из первых астрономических приборов для показа вида НЕБЕСНОЙ СФЕРЫ в определенный момент и для определения высоты небесных тел. Основная форма астролябии состояла из двух концентрических дисков, на одном из которых наносилась… … Научно-технический энциклопедический словарь

АСТРОЛЯБИЯ — (Astrolabe) угломерный инструмент, употреблявшийся до начала XVIII в. для определения высот светил. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 Астролябия инструмент, служащий для изме … Морской словарь

астролябия — и, ж. astrolabe m., ср. лат. astrolabium Угломерный инструмент. Сл. 18. Астролабиум половинчатой. 1725. РМ 1929 1 3. Не знаешь, где у тебя факт, и не можешь линию взять по ватерпасу, и не знаешь на чем базировать фундамент .. Прежде чем ругать… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

астролябия — угломерный инструмент для измерения высот светил и определения широты и долготы в астрономии, а также горизонтальных углов при землемерных работах. В современной астрономии применяется призменная астролябия … Морской биографический словарь

АСТРОЛЯБИЯ — угломерный прибор, использовавшийся до начала XVIII в. для определения положения небесных светил, а позднее для геодезических измерений. Постепенное его совершенствование привело к созданию (см.) и сек (см.), которыми астролябия почти вытеснена … Большая политехническая энциклопедия

АСТРОЛЯБИЯ — АСТРОЛЯБИЯ, астролябии, жен. (от греч. astron звезда и labein взять). Геодезический инструмент, применявшийся для измерения углов (теперь вытеснен из употребления теодолитом). Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

АСТРОЛЯБИЯ — АСТРОЛЯБИЯ, и, жен. Старинный геодезический (а ещё ранее астрономический) прибор для измерения углов. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

астролябия — АСТРОЛЯБИЯ, и, ж. Жена, любовница; любая женщина. Арготическая шутл. эстетизация экзотического слова … Словарь русского арго

Источник