Астролябия это прибор для определения места где находится корабль

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.

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.

В разные века она использовалась как:

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.

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.

Кто придумал

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.

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.

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:

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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

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

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 – что это такое, для чего используют и когда изобрели

Астролябия – это старейший астрономический инструмент, измеряющий углы в горизонтальной плоскости и определяющий широты и долготу небесных тел. Говорить в прошедшем времени о возможности данного инструмента неправильно, так как независимо от своего солидного возраста этот инструмент пригоден к работе даже в наше время.

История возникновения и развития

Исторический путь зарождения и развития инструмента астролябия состоит из нескольких этапов:

Древняя Греция – рождение астролябии

Астролябия зародилась в Древней Греции. Впервые астролябия как инструмент встречается в труде греческого архитектора Витрувия в I веке до н.э. Витрувий не называет астролябий таким термином, употребляя в качестве названия его составной элемент «паук». Также он точно не указывает изобретателей астролябия, говоря о Евдоксе или Аполлонии. Барабан с зодиакальным кругом являлся основной частью прибора во время написания книги.

Вторым историческим источником, проливающим свет на устройство первых астролябий, является сочинение II века до н.э. Клавдия Птолемея «Планисферий». Хотя в своем сочинений историк также как и Витрувий ошибся, назвав «астролабоном» вовсе не астролябий, а армиллярную сферу, этот труд важен своим упоминанием стереографической проекции, применяемой в астролябии.

Астролябия окончательно была разработана к IV веку н.э. Теоном Александрийским, который назвал данный прибор «малым астролабоном». Но, хочется отметить, что авторство окончательного варианта астролябия также соотносят с именем женщины – Гипатии, которая являлась учителем Теона, но была заподозрена христианской церковью в связях с Сатаной и казнена в 415 году.

Ближний Восток – усовершенствование технологий

Европа погрузилась в «темные века» после падения Римской империи, были потеряны многие знания, в том числе про астролябию. Но она продолжала существовать и развиваться в другом историческом пространстве – на Востоке. «Мудрейшие из мудрейших» усовершенствовали астролябию, которая теперь стала применяться и в астрологических предсказаниях. До наших дней дошло много произведений исламских авторов о различных устройствах и применении астролябии.

Возвращение в Европу – научное изучение

В XII веке астролябия вернулась в Европу. Сначала европейцы использовали арабские астролябии, а потом начали производить собственные с расчетами для европейских широт. В Эпоху Возрождения в XV – XVI столетиях астрономическое образование невозможно представить без астролябии в руках учащихся. Владение астролябией и знаниями, которые давались этим инструментов, было делом престижа и соответствующей образованности. В России астролябию также считали необходимым предметом для изучения наследников престола, в частности астролябией увлекался Петр Первый.

Устройство астролябии

Вне зависимости от вида, астролябии имеют в своем основании одинаковый принцип устройства, который подразумевает наличие:

Оси – соединительного элемента, являющегося винтом;
Линейки – указывающего элемента, который отсчитывает склонения небесных тел;
Паука – ажурной части конструкции с отображением положения основных точек и кругов небесной сферы, в том числе звезд;
Тимпанов – сменных дисков, закрепляемых в корпусе прибора, ориентированных на широту местности;
Корпуса – лимбов с градусной разметкой и углублений для помещения в него тимпанов и паука;
Лимбы – измерительного элемента, размеченного по градусам и с равномерно сложными делениями;
Алидады – части прибора, которая выполняет измерительную функцию в наблюдениях, и результаты вычислений которой отображаются на оборотной стороне астролябии;
Подвеса – элемента крепежа;
Трона – элемента, соединяющего подвес и кольцо в вертикальном положении в верхней части инструмента для измерения положения небесных тел;
Кольца – отвеса;
Гайки – элемента, прикрепляющегося к винту;
Визиря – видоискателя, через который смотрят на нужный объект.

Виды астролябий

Челнообразная – вид, отличительными чертами которого является изображение звезд на сменном диске (тимпане), а горизонта – на подвижной части.
Совершенная – вид, изображающий на сменном диске круги небесной сферы, произвольная точка которой принимается в качестве центра проектирования.
Универсальная – вид, отображающий на тимпане небесный экватор с прямыми линиями, которые выполняют функцию паука и называются подвижным горизонтом.
Сферическая – вид, при котором часть конструкции с отображением основных точек (паук) обладает сферической формой.
Наблюдательная – вид, комбинирующий методы обычной астролябии и армиллярной сферы, встроенной в кольцо в виде меридиана.
Линейная – вид, в котором визирные нити прикреплены к стержню со шкалами.
Морская – вид, изобретенный в XV веке в Португалии, видящий предназначение наблюдательного прибора в произведении аналоговых вычислений.

Сферическая астролябия. Фото: The Loud 1 / www.flickr.com
Морская астролябия. Фото: Skoklosters slott / Wikimedia Commons

Таким образом, астролябия – это целая веха в историческом развитии человеческого знания и технологическая эра, которую открыли люди более 2000 лет назад. Трудно себе представить, по какому бы пути пошло человечество, если бы оно не обладало столь фундаментальными техническими разработками. Астролябию можно смело назвать средневековым GPS и первым компьютером, ведь она выполняла функции часов, дальномера, навигатора, счётной машины, справочника координат, атласа тригонометрических функций.

Источник