Домой Регистрация
Приветствуем вас, Гость



Форма входа

Население


Вступайте в нашу группу Вконтакте! :)




ПОИСК


Опросник
Используете ли вы афоризмы и цитаты в своей речи?
Проголосовало 514 человек


Астролябия что это такое


Астролябия. Что это такое?

Который час? Этот вопрос мы задаем себе или слышим от окружающих десяток раз за день. И получить на него ответ не составляет труда - под рукой всегда смартфон, часы (сейчас они тоже зачастую “смарт”), настенные часы, часы в правом нижнем углу (Привет читателям с ПК!). Время мы определяем с труднопредставимой точностью - в несколько аттосекунд, используя для этого стронциевые часы. Чтобы успеть на автобус такой точности не требуется, зато это позволило увеличить разрешение наших навигационных систем до десятков сантиметров.Но все это достижения современной науки. Мы принимаем их как данность и не задумываемся, какой путь развития прошло человечество. А как обстояли дела с измерением времени сто, двести, тысячу лет назад?

Представьте себе устройство, позволяющее определить время, дату, позволяющее предсказывать наступление определенных астрономических событий, предсказывать или напрямую определять положение объектов на небесной сфере? Пфф, нашел чем удивить, у меня есть смартфон и гугл, - скажете вы. А теперь добавьте к этому устройству теодолит и дальномер - и попробуйте сохранить изящный внешний вид и компактность. Хмм.… Представьте, что это устройство существует уже более тысячи лет. Ооооо! То-то же.  И устройство это - астролябия. О ней и пойдет речь в данной статье.

Обратимся к основам. И начнем, пожалуй, с определений. Слово «астролябия» имеет греческие корни ἁστρο – «звезда» и λάβον– «брать», что подразумевает возможность измерения положение звезды, возможность «взять ее с неба» (араб. asṭurlāb). Помимо планисферной - самой распространенной, “классической” астролябии, существуют также сферические, линейные, морские, геодезические - о них я расскажу как-нибудь в другой раз. Планисферная астролябия основана на принципе планисферической проекции, то есть на проецировании небесной сферы на плоскость. Сам термин “планисферическая проекция” имеет античное происхождение и позднее был замещен термином “стереографическая проекция”.

Астролябия - самый популярный инструмент в истории астрономии. Первые дошедшие до нас упоминания о ней и самый старые из сохранившихся инструментов относятся к первому тысячелетию нашей эры. С тех пор - от своих эллинских корней и до заката эпохи ее использования, она подвергалась все большему совершенствованию своих составных частей, появлялись новые шкалы и области их использования. На закате эпохи использования, к концу 17 века, астролябии зачастую имели декоративную функцию и, вобрав в себя все знания, мастерство и труд сотен поколений, превратились в дорогой подарок какой-нибудь значимой особе.

Астролябия состоит из множества составных частей и для их обозначения я буду использовать полюбившуюся мне смесь русских, латинских, английских и арабских названий.

Вот “взрывная” диаграмма устройства любой астролябии.

Основными ее частями являются:

- корпус, латинское его название - mater, арабское - umm; имеет переднюю и оборотную сторону. На передней стороне (англ. face, арабск. wajh) особо отмечу - лимб с градусной разметкой и углубление для помещения в него тимпанов и рете(паука), задняя сторона (англ. back, арабск. ẓahr) имеет несколько шкал и лимбов, назначение которых я опишу отдельно;

- трон (англ. throne, арабск. kursī), подвес и кольцо - в верхней части корпуса, используемые для подвешивания астролябии в вертикальном положении в процессе измерений положения объектов на небе. Трон часто украшен каллиграфическими письменами и рисунками и имеет причудливую форму;

- линейка (англ. rule) - размещалась на лицевой стороне как указатель или для отсчитывания склонений небесных тел (не являлась обязательным элементом инструментов восточного происхождения в которых фиксация конструкции происходила не винтом с гайкой, а осью со специальным шплинтом в форме лошади, который так и назывался - “лошадка”(арабск. faras));

- алидада (ударение на предпоследний слог; от арабского al-iḍāda) - служила для измерений при наблюдениях и вычислений на оборотной стороне астролябии;

- тимпан (ударение на второй слог; англ. plate, арабск. ṣafīḥa) - сменный диск, неподвижно закрепляемый в корпусе астролябии, рассчитанный на конкретную широту местности и представляющий собой местную(горизонтальную) систему координат наблюдателя; на нем отмечены линия горизонта, круги равных высот и азимутальные дуги; каждая сторона тимпана предназначалась для использования на одной конкретной широте, это значение обычно нанесено вблизи центра тимпана;

- рете (с ударением на первый слог; англ. rete, арабск. ankabūt (“паук” в переводе)) - важнейший элемент астролябии. Представляет собой ажурную подвижную конструкцию на которой обозначаются основные точки и круги небесной сферы, включая звезды;

Вот так выглядят эти элементы на астролябии 1660года, выполненной иранским мастером Muhammad Mehdi Al-Yazdi. Кстати, эта астролябия была продана на аукционе Cristie’s в 2017 года за 37500 GBP. Удивительно мало в сравнении, к примеру, с образчиками живописи аналогичного исторического периода.

На первом фото - корпус, рете, алидада, тимпаны и скрепляющий их винт. На рете отмечены 44 (!!) звезды, в углублении корпуса часто встречающийся в арабских астролябиях справочник городов (gazetteer), тимпанов - 4 штуки, рассчитанных под различные широты, а также специальный диск с линиями горизонтов (на фото самый нижний).

Следующее фото- эта же астролябия в сборе. Слева передняя сторона. Корпус и трон украшены арабеской с каллиграфическим посвящением. Справа на фото - задняя сторона астролябии. Видно, что алидада не имеет никаких особых шкал, в левом верхнем квадранте - шкала синусов, в правом - специальная шкала для определения киблы - направления на священную для мусульман Каабу в Мекке.

В нижней половине оборотной стороны хорошо видная теневая шкала и шкала котангенсов.

Ээм, синусов, алидадусов, шта? Где это все?- наверняка подумали вы. А потому давайте рассмотрим отдельные части астролябии и шкалы на ней чуть поближе. И для этого возьмем более поздний инструмент, изготовленный в 1705 году все в том же Иране. Благодаря прекрасной сохранности и богатому оформлению эта астролябия была продана на том же аукционе уже за 170000 GBP.

Начнем с тимпана. Вблизи центра обозначена широта места, для которой этот тимпан рассчитан. В некоторых случаях эта широта соответствовала конкретному городу, например Мекке, Багдаду, Исфахану. Кроме того, часто значение широты соответствовало одному из семи “климатов”. Понятие климатов было известно со времен Древней Греции (работы Эратосфена Киренского (276-194гг. до н.э.)). Согласно определению Птолемея, первый климат - это широтный пояс, на центральной параллели которого максимальная продолжительность дня составляла 13 часов, второй имел 13 часов 30 минут, третий 14 часов и т.д. Тимпан на иллюстрации ниже предназначен для второго климата. Вне зависимости от системы обозначения широты на тимпане, указание максимальной продолжительности дня на восточных астролябиях было обязательным.

Теперь взглянем на основные линии, нанесенные на тимпан. Вертикальная линия, проходящая через центр - линия меридиана (точка направления на юг находится сверху, направление на север - снизу), горизонтальная - так называемый “прямой горизонт”. Точки пересечения этой линии с линией горизонта (5) являются точками запада и востока на горизонте. Три круга (1) в порядке удаления от центра - это тропик Рака, небесный экватор и тропик Козерога. Пересечение линии (4), называемой первым вертикалом, с линией меридиана отмечает точку зенита. Линии (2), проходящие от горизонта до горизонта через зенит - азимутальные линии, на данном тимпане нанесены с шагом в 10 градусов. Круговые линии (3), концентрически расходящиеся от точки зенита называют кругами равной высоты или альмукантаратами. Альмукантараты и азимутальные дуги образуют систему координат, которую мы сейчас называем азимутальной или горизонтальной. Для широты тимпана не все линии укладываются внутрь тропика Козерога, что накладывает некоторое ограничение на вычисления положения объектов, находящихся на южной стороне неба.

В нижней части тимпана расположены линии неравных часов (7) и линии итальянских равных часов (6). Система неравных часов была основной системой исчисления времени очень долгое время. Дневное и ночное время делилось на 12 равных по продолжительности часов, продолжительность каждого такого часа, очевидно, зависела от широты места наблюдения и времени года. Летом дневные часы могли (да и сейчас могут, но применяется такая система лишь в монастырях Афона) быть в полтора-два раза продолжительнее ночных. Система равных часов - следующий шаг развития системы исчисления времени, сделанный, вероятно, европейскими мастерами на фоне повсеместного применения механических часов. Сейчас невозможно сказать кто именно и когда сделал это впервые. Точкой отсчета в такой системе мог служить заход Солнца и тогда эти часы назывались вавилонскими, если же точкой отсчета служил восход Солнца - то часы называли итальянскими.

Рассмотрим теперь рете. Оно является важнейшим элементом астролябии и представляет собой систему элементов небесной сферы. Мастера всегда декорировали его с максимальным усердием. На данном рете в характерные восточные растительные мотивы вплетены указатели звезд (3) и кольцо эклиптики (1), поделенное на 12 зодиакальный секторов (я выделил несколько (2)). Внутренний контур наружной “подковки” рете совпадает с линией тропика Козерога на тимпане, то есть ось вращения рете совпадает с северным полюсом небесной сферы. Отсюда следует интересная особенность: для нанесения звезд на плоскость рете очень удобно использовать экваториальные координаты - прямое восхождение и склонение. Вуаля! Астролябия очень удобна для пересчета азимутальных координат в экваториальные и наоборот. Нет необходимости решать первый астрономический треугольник, а зная экваториальные координаты объекта на небе, вы легко можете найти их на плоскости рете и на небе.

Вложив в углубление в корпусе астролябии тимпан, а поверх него рете и закрепив их осью со шплинтом, мы подготовили астролябию к работе.

По внешнему контуру корпуса расположен лимб (1), поделенный на 360 градусов, внешний край лимба поделен на 24 часовых сектора (2). Таким образом, градусные линии могут использоваться для определения времени и цена одного такого деления - 4 минуты. Все операции, связанные с определением времени или даты, нахождения объектов на небе в определенные дни или по текущим наблюдениям, а также обратные задачи осуществляются путем вращения рете. Для некоторых задач - с использованием элементов оборотной стороны. Наличие линейки в европейских астролябиях еще больше расширяет ее функционал. Но об этом я расскажу как-нибудь в другой раз, а пока рассмотрим оборотную сторону.

Если на передней стороне для различных операций нам необходимо вращать рете и линейку (в случае ее наличия), то на оборотной - вращаем алидаду.Для определения углов восхождения объектов используется градусная шкала (1). Данная астролябия, как и многие восточные астролябии имеет шкалу синусов/косинусов (2) для решения тригонометрических задач. Эта шкала известна по крайней мере с IX века, но широкое распространение получила лишь в XII веке. Принцип действия ее весьма прост: если установить алидаду на заданный угол, то по вертикальной оси можно отсчитывать синус этого угла (3), а по горизонтальной - косинус. Также в этом квадранте часто размещаются линии неравных часов (4) для определения времени по положению солнца.В правой части расположена шкала зодиакальных знаков (5), где дуги представляют собой номограмму движения солнца в течение года. Каждая дуга - это круг склонения, пересекающий соответствующий знак зодиака. На этом же поле в восточных астролябиях размещались линии максимальных высот солнца в полдень и специальный набор линий, помогающих определить киблу.В нижней части расположены так называемый квадрат “теней” (6), используемый для определения высот и расстояний на местности, шкала лунных домов (7), используемая в астрологии, и шкала, используемая для тригонометрических задач, требующих вычисления котангенса (8).Впервые увидев астролябию, я был поражен ее красотой. А начав изучать все, что с ней связано - я был просто потрясен, что такие сложные устройства существовали уже более полутора тысяч лет назад! И как мало информации и даже простых упоминаний можно найти на популярных ресурсах. Пора это исправлять.И вот где-то в процессе изысканий я для себя решил, что обязан не только разобраться как астролябия устроена и что с ее помощью можно сделать, но и изготовить себе одну. Или несколько :)Об этом в следующий раз.

Если вам нравится тематика древней и не очень астрономии — вы можете присоединяйтесь к моему сообществу в ВК. Будет много интересного!

Это мой первый пост на Пикабу, прошу сильно не пинать, а указать на недостатки.

[моё] Астролябия Астрономия Длиннопост

pikabu.ru

Астролябия • Библиотека

«Астролябия как астрономический инструмент: от Античности до Нового времени» — так называется кандидатская диссертация, которую этой весной защитил директор новосибирского планетария Сергей Масликов. Один из членов диссертационного совета, физик Юрий Рудой, комментируя эту работу, сказал: «Я за свою жизнь прочёл немало авторефератов, но чтобы так всё было интересно, красиво и содержательно написано, прямо как роман в некоторых местах... Следовало бы, немного переработав, опубликовать его в каком-то читаемом сейчас журнале, таком как „В мире науки“ или „Кот Шрёдингера“». Нам текст тоже очень понравился, так что мы с удовольствием выполняем рекомендацию диссертационного совета.

Первое место в рейтинге приборов

Уже семнадцатый год мы живём в третьем тысячелетии. Но не все итоги прошедшего, второго, тысячелетия подведены. Кто назовёт астрономический инструмент, который был наиболее широко распространён и известен в том самом, ушедшем тысячелетии? Наверняка у многих читателей уже готов ответ: телескоп. Но всеобщее применение он получил всего двести — двести пятьдесят лет назад.

Если копнуть глубже и попытаться определить главный астрономический инструмент в интервале с 1001 по 2000 год, то лавры придётся отдать прибору, о котором мы сегодня уже мало что помним. Как минимум с VIII и до конца XVII, а местами и XIX века, самым популярным астрономическим инструментом как в Европе, так и на Востоке была планисферная астролябия.

Ей посвящены сотни трактатов на арабском, латинском и некоторых других языках; художники изображали её на картинах, а поэты слагали о ней стихи. Астролябию преподносили в дар царям, султанам и прочим высокопоставленным особам. Она выполняла разные функции — часов, дальномера, навигатора, счётной машины, справочника координат и тригонометрических функций. На протяжении полутора тысяч лет этим устройством пользовались учёные, путешественники, торговцы, священнослужители, астрологи, преподаватели и студенты.

Развернуть сферу на плоскость

Так что же это за инструмент? Теория планисферной астролябии была разработана ещё в III веке до нашей эры. Древнегреческий математик Аполлоний Пергский придумал, как изобразить сферу на плоской поверхности, — иными словами, «развернуть» её. Любой круг небесной сферы, например круг зодиака, при планисферном проецировании оставался кругом и на плоскости. Второе важное свойство этой проекции — сохранение углов на сфере и на плоскости.

Трудно сказать, когда эта красивая теория была воплощена в металле, то есть когда была изготовлена первая астролябия, но в IV веке нашей эры такой прибор уже точно существовал. Создал его, скорее всего, Теон Александрийский.

Его астролябия, как и все последующие, включала следующие основные части:

Конструкция скреплялась осью, а ось фиксировалась шплинтом (в восточных астролябиях он назывался «лошадкой») или винтом (в западных инструментах). В соответствии с птолемеевой системой мира, Земля (тимпаны) была неподвижна, а небеса (паук) находились в движении.

Чтобы воспользоваться прибором, прежде всего нужно было найти на небе одну из ярких звёзд, указатель которой присутствовал на пауке астролябии. Затем с помощью алидады измерить высоту звезды. Дальше вращением паука указатель совмещали с линией измеренной высоты (линию искали на тимпане, который виден в прорези паука). После чего можно было считать, что на астролябии восстановлен текущий вид звёздного неба. Это построение служило базисом для решения многочисленных, не только астрономических задач. Например, этот прибор использовался для определения времени и продолжительности дня, математических вычислений и астрологических предсказаний.

Одна из загадок, над которой сейчас ломают голову историки науки, — это так называемый антикитерский механизм. Он был поднят со дна Эгейского моря вблизи острова Антикитера в 1901 году. Вначале решили, что это астролябия, но прибор оказался намного сложнее. Антикитерский механизм содержал 32 шестерёнки и позволял рассчитывать не менее 42 астрономических явлений. Об этом узнали, когда просветили механизм рентгеновскими лучами. Но главное, он изготовлен за пятьсот лет до того, как Теон Александрийский впервые описал астролябию.

Почему технология изготовления таких устройств не получила развития? Не исключено, что грекам была известна и более простая версия — планисферная астролябия. Но самые древние из сохранившихся инструментов датируются VIII–IX веками. Почему в музеях нет более ранних астролябий? Возможно, ответы на эти вопросы стоит искать на дне Эгейского моря, где покоятся сотни античных кораблей.

Спасибо арабскому Востоку

Арабы подхватили идею астролябии и возвели практику её изготовления и использования на очень высокий уровень. Этот универсальный инструмент распространился по всему восточному миру и проник в Европу. Но не все мусульманские традиции были востребованы, так что европейские мастера слегка модифицировали астролябию. Сегодня мы можем чётко разделить все сохранившиеся приборы на восточные и западные.

Примером восточного инструмента может служить большая, покрытая лаком деревянная астролябия из Эрмитажа (отдел Востока). Автору посчастливилось исследовать её вместе с другими астролябиями Эрмитажа в 2015 году.

Её корпус и алидада изготовлены из дерева — это исключение из правила. Обычно астролябии делались из латуни — сплава меди и цинка, прозванного «вечным» за свою износостойкость. В данном случае мастер выбрал дерево, чтобы изготовить лёгкий инструмент гигантского размера — диаметром 435 мм. Если бы использовался металл, астролябия была бы неподъёмной.

Чего добивался мастер, создавая столь крупногабаритный прибор? Как минимум двух целей: хотел повысить точность операций и сделать астролябию достойной высокого заказчика. Заказчик поименован в надписи на инструменте: «По указанию его превосходительства Ага Канбара Али, могущественного служителя царствующего Хакана, для снискания его высокого покровительства, эта астролябия изготовлена грешным рабом Мухаммадом Каримом». Коллеги из Тегерана помогли узнать, что этот высокопоставленный Ага Канбар Али был главным казначеем двора.

История каждого инструмента интересна сама по себе. Деревянная астролябия была изготовлена в Иране в 1720 году, незадолго до того, как последнего сефевидского правителя Солтана Хусейна I смело афганское вторжение.

В Россию астролябия попала как трофей после одной из русско-турецких войн конца XVIII — начала XIX века. Это могло произойти, например, когда в ходе морского сражения близ Афона в 1807 году был захвачен один из флагманских кораблей командующего флотом Османской империи Сейита Али.

Надписи на этой астролябии выполнены на персидском (в основном) и арабском языках — вся поверхность покрыта вязью! Мастер подписал числовые значения не цифрами, а прописью. То есть там, где нам привычнее видеть, например, 21°45′, он написал словами: «двадцать один градус сорок пять минут». И так повсюду.

В астрономическом отношении самый интересный элемент астролябии — её паук, ажурная решётка на лицевой стороне. Она, как и положено, изготовлена из латуни. Среди листьев диковинных растений здесь скрываются, сами похожие на листья, указатели звёзд. Автор насчитал 22 звезды из числа наиболее ярких.

Эта астролябия помогла отгадать давнишнюю загадку — установить значение распространённой в Средние века восточной единицы длины фарсаха (фарсанга). Прежде его пытались выразить через «естественные» величины. Например, расстояние, на котором можно разглядеть силуэт верблюда в пустыне — около шести километров. Понятно, что индивидуальные свойства зрения делают это определение слишком неточным. Согласно другим источникам, звуки барабана в пустыне слышны за один фарсах. Или же фарсах — это расстояние, которое может на полной скорости проскакать всадник, не загнав лошадь. Значения колебались от 5,7 до 9,4 км. Большая деревянная астролябия внесла ясность в этот вопрос.

Дело в том, что непременным элементом восточных астролябий была таблица городов со значениями их координат. Таблица наносилась на донышко корпуса, так что увидеть её можно лишь разобрав астролябию, что и было сделано.

На дне корпуса обнаружились координаты в общей сложности 94 городов. Для каждого из них даны название, широта, долгота, азимут направления на Мекку, так называемая кибла. Отдельно указана сторона горизонта, где искать киблу. Пятый, самый ценный параметр, — это расстояние до Мекки, измеренное в фарсахах вдоль тогдашних дорог и караванных путей. Наличие такого параметра в астролябии — большая редкость.

Инструмент, похожий на наш, хранится в Британском музее в Лондоне. Его данные были прочитаны ещё полтора века назад. Однако до сих пор никто не догадался проделать такое простое действие — сравнить эти расстояния с современными, которые легко получить с помощью, например, интернет-сервиса Google Maps.

Предположим, что современные дороги не особо сильно отклоняются от древних караванных путей. Если в каком-то направлении сильно, статистика это выявит. В итоге было установлено среднее значение фарсаха — 7,5 км со средним квадратическим отклонением 0,35 км, то есть всего 5%! Совсем неплохо, ведь исходные таблицы датируются XIV веком. Хотелось бы узнать, как удавалось в те времена так точно измерять расстояния.

Радость Петра Первого

Нам лучше понятны инструменты, изготовленные в Европе: надписи на них чаще всего выполнены на латинском языке. Примером западной астролябии может служить инструмент, сделанный в 1614 году в Нюрнберге малоизвестным мастером Георгом Айершоттелем. Эта астролябия также хранится в Эрмитаже. В своё время ею пользовался юный царь Пётр.

Как писал российский историк Костомаров, Пётр услышал про астролябию от князя Якова Долгорукого и наказал ему привезти такой инструмент из-за границы. В 1688 году Долгорукий привёз из Франции астролябию, причём он нашёл «правильный» экземпляр — для широт 55 и 56 градусов.

Сохранились собственноручные записи Петра о том, как он учился работать с этим прибором:

«Когда хочешь поло избрать (то есть когда хочешь найти высоту полюса — С. М.) и когда будешь делать и сколько градусов... Солнце покажет на астролябиум, записать, потом взять того дня деклинацию (склонение Солнца — С. М.) и вынять (вычесть — С. М.) оною ис того числа, что Солнце покажет... и достальное, которое осталось за выемкою, вынять из 90, и что останет по тому месту, столько и градусоф широты. Деклинацию зимой убавить и летом прибавить».

Мастер изготавливал эту астролябию по книге, изданной в том же Нюрнберге годом раньше. Интересно, что в 1613 году координаты звёзд по-прежнему пересчитывали из каталога Птолемея, составленного в 137 году, то есть почти за полторы тысячи лет до написания книги. К значениям долгот звёзд автор просто прибавлял величину прецессионного сдвига, равную 21°37′. И это несмотря на то, что в 1604 году Галилей уже изобрёл телескоп, а датский астроном Тихо Браге ещё раньше, в 1598 году, составил высокоточный каталог звёзд!

Путаница с названиями

Так уж случилось, что в России под именем «астролябия» более двух столетий, с XVIII до начала XX века, был известен другой инструмент. Дело в том, что по инициативе Петра в Россию был завезён геодезический прибор, имевший одно назначение — измерять горизонтальные углы при съёмке местности. Работа предстояла огромная — составить карты беспредельной земли русской. Инструментов для съёмки потребовались сотни, а позднее и тысячи.

Уже после смерти Петра их стали называть астролябиями. Под этим именем они и сохранились в наших музеях, хотя правильное их название — геодезические угломерные инструменты, предшественники теодолитов. Поэтому Ильф и Петров, вкладывая в уста Остапа Бендера фразу «Сама меряет, было бы что мерять», скорее всего, имели в виду геодезическую астролябию. Настоящих же планисферных астролябий, поистине многофункциональных инструментов, в российских музеях сохранилось всего 14 экземпляров. Больше всего, девять, в Эрмитаже, три в Кунсткамере, один в Центральном военно-морском музее и один в Музее Востока (единственный в Москве).

Автору посчастливилось их все подержать в руках, и, надо сказать, ощущения это вызывает непередаваемые. Похоже на прикосновение к машине времени — невольно вызывает мысли о мастерах, создавших эти шедевры, об именитых людях, владевших ими на протяжении веков. И ещё удивление: насколько сложные, с большим набором функций, инструменты умели делать в те далёкие времена.

Одну из астролябий, из Музея Востока, мы описывали вместе с экспертом индийского происхождения Раджой Сармой. Он всю жизнь исследует научные инструменты из одного только города Лахор (Индия), где несколько веков существовала династия мастеров. Наше с Сармой развёрнутое, 24-страничное, описание московской астролябии оставило ряд вопросов без ответа. В этом приборе обнаружились элементы, которые ещё никто не описывал.

Искусство, аукционы и кражи

Сейчас многие музеи мира доступны в режиме онлайн. Так, самая крупная коллекция астролябий находится в оксфордском Музее науки. 136 инструментов, каждый из которых подробно описан, есть снимки всех элементов. Не хватает только... размеров. То ли это крупный промах составителей каталога, то ли сделано намеренно.

Недавно сбором древних артефактов озаботились богатые арабские страны. В 2008 году был построен Музей исламского искусства в Дохе, столице небольшой, но процветающей нефтяной страны — Катара. Арабские шейхи не жадничали: пригласили лучших архитекторов, скупили на аукционах ценные собрания, в том числе коллекцию астролябий, которую много лет собирал американец Леонард Линтон. Сейчас в музее около 40 астролябий.

Сколько стоят древние инструменты, можно судить по результатам аукционов. Самая дорогая астролябия была продана на Christie’s в 1995 году за 540,5 тысяч фунтов стерлингов (в нынешних ценах — 1 млн 300 тысяч долларов). Это восьмигранный инструмент, изготовленный немецким мастером Хабермелем в конце XVI века. Миллион долларов — это совсем немного по сравнению, например, с произведениями живописи, которые иногда оцениваются в сотни миллионов долларов.

Это не совсем справедливо. Некоторые астролябии можно на полном основании отнести к произведениям искусства. Взять, например, немецкого мастера XVI века Иоганна Преториуса — гравюры на его астролябиях доведены до совершенства и завораживают деталями. Как и картины, старинные инструменты привлекают похитителей. В 2004 году мир узнал об Андерсе Буриусе, главе отдела редких книг Королевской библиотеки Стокгольма, который долгое время крал и продавал особо ценные экземпляры. Делал он это профессионально — вычищал информацию о книгах из библиотечных каталогов. В 1999 году Буриус также похитил из Скоклостерского замка астролябию XVI века; позже она была оценена в 400 тысяч долларов. В 2004 году Буриус вынужден был признаться в хищениях, но не перенёс позора и покончил с собой.

Другая, далеко не новая проблема — это подделки, искусно изготовленные копии оригинальных инструментов. Та же астролябия из московского Музея Востока, созданная в 1587 году, является копией более древней астролябии мирзы Байсангура. Об этом, не таясь, поведал сам мастер.

Хуже, когда современная работа выдаётся за старую. По этой причине перед продажей раритетов аукционисты обращаются к экспертам. По астролябиям таких специалистов всего несколько человек в мире (автор ни в коей мере не причисляет себя к ним).

Чего не может смартфон

Что даёт нам изучение астролябий и других научных инструментов прошлого? Например, позволяет оценить роль арабского Востока в мировой науке. На моей защите доктор физико-математических наук Юрий Рудой сказал: «В наше время, которое проходит под знаком столкновения цивилизаций, как было бы хорошо и актуально популяризировать такие работы, чтобы люди поняли, что европейская цивилизация очень многим обязана восточной, мусульманской. Это не противоположные миры, наоборот, они взаимно дополняют друг друга».

А ещё, на мой взгляд, изучение древних инструментов способствует укрощению гордыни. Мы до такой степени восхищаемся достижениями своего века, что начинаем считать время, в которое живём, исключительным. И вдруг узнаём, что две тысячи лет назад люди делали такие вещи, аналоги которых появились только сейчас. Так, современный смартфон, снабжённый GPS-навигатором, выполняет далеко не все функции астролябии. Нужно добавить как минимум дальномер и теодолит. И всё вместе это не будет таким компактным и изящным инструментом, как астролябия.

Поэтому, отринув гордыню, давайте просто представим, что будут думать об уровне сегодняшней науки учёные через сто или, страшно подумать, тысячу лет. Представили? Ужас! После этого начинаешь с гораздо большим уважением относиться к достижениям далёких предков.

Дополнительную информацию можно найти на сайте автора, посвящённом исключительно астролябиям. Автор выражает признательность руководителям и сотрудникам Государственного Эрмитажа за возможность ознакомиться с этими инструментами. Отдельное спасибо профессору РУДН, доктору физико-математических наук Юрию Григорьевичу Рудому за энергичный посыл к написанию статьи.

elementy.ru

Астролябия - это... Что такое Астролябия?

Персидская астролябия XVIII века

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

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

Схематическое устройство астролябии, построенное в программе ShadowsPro. Роль паука здесь выполняет прозрачная пластина с картой звёздного неба.

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

Сферическая астролябия

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

  1. ↑ Why Should Anybody Care about Byzantine Science?

dic.academic.ru

Астролябия – это... Определение, особенности, история и виды

Несмотря на огромное количество регулярно обновляемых изобретений, нанотехнологий и прочей современной техники, в моде по-прежнему актуально ретро. В данном стиле могут быть представлены различные приспособления, устройства, предметы мебели, одежда и даже автомобили. Предметы старины ценятся высоко и воспринимаются многими почитателями данного стиля как нечто невероятное и нерукотворное. Подобным ореолом таинственности овеян и такой необычный инструмент, как астролябия. Это настоящий древний компьютер, о котором известно далеко не многим.

Астролябия – это прибор для измерения горизонтальных углов, установления широты и долготы небесных тел. Он является старейшим астрономическим инструментом, когда-либо придуманным в истории человечества. Данное устройство основано на работе по принципу стереографической проекции. Современным прототипом астролябии считается планисфера. Она представляет собой подвижную карту звездного неба. Обычно она используется в целях обучения учащихся.

Самый первый прибор астролябии был обнаружен в Древней Греции. Впервые о нем рассказал Витрувий. В его писании «Десять книг об архитектуре» он восхищенно описывал некий инструмент, названный автором «пауком».

Согласно мнению автора, инструмент был очень необычным внешне и вызывал определенные опасения среди окружающих. Многие из людей, которые когда-либо встречали это устройство, отзывались о нем, как о божественном артефакте. Среди первых авторов, написавших трактаты о данном устройстве, стали богословы и философы Иоанн Филопон, Синезия и Север Себохт.

Согласно мнению все того же автора Витрувия, морская астролябия была придумана астрономом Евдоксом. По другой же версии заслуга принадлежит некому Аполлонию. Иных версий происхождения подобной астрономической диковинки не обнаружено.

Если с тем, кто изобрел астролябию, все более или менее понятно, то конструкция прибора вызывала ряд вопросов. Итак, на что же был похож стол необычный для того времени предмет?

Данное устройство было округлой формы и состояло из различных пазов, мелких деталей и шестеренок. В центре предмета красовался большой барабан и круг. Именно на нем было изображен весь зодиакальный круг. По альтернативной версии Клавдия Птолемея, устройство напоминало армиллярную сферу.

И лишь спустя много времени модель была доработана греческим математиком Теоном Александрийским. Было это в 4-м веке нашей эры. Правда, на тот момент устройство получило иное название – «малый астролабон».

Позднее прибор астролябии был доработан и усовершенствован. Над ним работали ученые и математики исламского Востока. Благодаря их нововведениям, при помощи данного предмета можно было определять время суток, длительность ночи и дня, выполнять несложные вычисления для составления астрологического прогноза. О данном приборе стало появляться все больше историй и писаний. Например, о нем писали Насир ад-Дина ат-Туси, ал-Хорезми, ас-Сиджизи и прочие восточные авторы.

Путешествие в Европу

Со временем популярность компаса астролябии только растет. Она достигает берегов Западной Европы. На тот момент большим спросом пользовались различные инструменты арабского происхождения. Понравилась европейцам и астролябия.

Одно время европейские мастера создавали аналогичные устройства, исключительно опираясь на чертежи своих арабских коллег. Чуть позднее они стали создавать свои модели устройства, по-прежнему используя чертежи восточных мастеров. Подтверждение данной информации описано в трактатах Джеффри Чосера и научных трудах Никифора Григоройя.

Пик популярности устройства приходится на эпоху Возрождения. Именно оно использовалось во время астрономического образования студентов. На тот момент получить знания в области астрономии было очень престижным делом. При этом каждый учащийся обязан был знать, как пользоваться заветной астролябией.

В то время европейские мастера уделяли много внимания художественному оформлению устройства. Поэтому данный предмет стал синонимом талисмана и антиквариата. Многие состоятельные люди старались приобрести устройство и добавить его в свою коллекцию астролябий. Это было делом чести, говорило о прекрасном вкусе и указывало на высокое положение в обществе.

Примерно в шестнадцатом веке устройство снова подверглось видоизменениям. По мнению европейских авторов, прибор длительное время не дорабатывался и был полностью не приспособлен к европейским широтам. Это был скорее сувенир или приятная безделушка, но никак не компас или ценный измерительный прибор.

На тот момент над астролябией работали различные ученые и другие специалисты. Среди них был и известный фламандский мастер Гуалтерус Арсениус. Изделия, которые создавал он, в буквальном смысле поражали воображение своей изящностью форм и необычайной точностью данных. У мастера не было отбоя от клиентов. Среди них был и известный австрийский главнокомандующий Альбрехт фон Валленштейн. В настоящий момент одна из его коллекционных астролябий хранится в здании музея имени М. В. Ломоносова.

Из каких деталей состоит?

Главная деталь астролябии – это округлый элемент с подвесными кольцами для определения линий горизонта и одним высоким бортом. В простонародье ее называют «тарелкой». Внутри такого круга есть оцифрованная в часах и градусах шкала. Такая разметка присутствует по всему периметру «тарелки».

Внутри «тарелки» обычно вкладывался еще один плоский диск меньшего диаметра. Называли его «тимпаном». На его поверхности также есть насечки, шкала, линии и точки небесной сферы. И все они видны в стереографической проекции. В самом центре данного диска отмечены полюс мира, по сторонам также присутствуют окружности большого круга небесной сферы. Здесь также есть точки южного и северного тропика, служащие своеобразными границами для второго диска.

Поверх второго диска, или «тимпана», накладывается небольшая ажурная решетка, названная «пауком». На ней есть точки, совпадающие с расположением наиярчайших звезд на небе. Их также можно рассмотреть в стереографической проекции. На этой решетке также присутствует специальная шкала, зодиакальный круг.

Устройство также вмещает еще несколько дисков с данными, оснащено визирной линейкой или алидадой. На нем есть стрелки и поворотный ключ, запускающий прибор в действие. Все детали крепятся к основному диску при помощи тонкой центрально оси.

Где применялась астролябия?

Замеры, полученные в результате использования данного устройства, применялись в составлении гороскопов, астрономии, математике, физике. Некоторые разновидности устройств были модернизированы и играли роль компаса для моряков. При помощи этого инструмента было интересно ориентироваться в пространстве и времени. Все это астролябия.

Несколько слов о стереографической проекции

Впервые о таком понятии, как стереографическая проекция, можно было услышать у Клавдия Птолемея. Именно он описал сам процесс в своем произведении под названием «Планисферий». Это такое объемное изображение, перенесенное на сферу с одной выколотой точкой на подходящую плоскость.

Где можно найти?

Астролябию сегодня можно приобрести на виртуальных площадках и аукционах, в сувенирных лавках, на «блошиных рынках» и музеях. Своими руками астролябию сделать сложно. Здесь нужно разбираться в математике, иметь опыт черчения и уметь правильно делать нужные замеры. Ведь от того, насколько точно заданы параметры на устройстве, и будет зависеть правдивость конечного результата исследования.

Как пользоваться астролябией?

Для начала работы с прибором его необходимо взять в руки. При помощи него можно измерить высоту Солнца либо одной из самых ярких звезд. На конечный результат, как правило, указывает линейка, или алидада. Затем, поворачивается сетка «паука». При этом указанные на устройстве эклиптические точки совпали с изображением альмукантарата (самого малого круга небесной сферы).

В случае правильного использования на лицевой стороне устройства вы увидите стереографическое изображение нашего неба. А далее можно определить текущее время и составить актуальный гороскоп.

Какие виды устройства бывают?

Существует несколько разновидностей этого устройства. Среди них выделим следующие наименования астролябий:

На челнообразном устройстве есть центральный и средний диск. На втором по размеру круге изображены эклиптические данные, есть значения звезд. Подвижная же часть устройства содержит альмукантарат и точку горизонта.

Совершенное устройство придумал ас-Сагани. В отличие от других аналогичных приборов, при разработке этого за точку отчета принималась некая произвольная отметка в небесной сфере. Круги здесь содержали конические сечения и прямые линии.

Универсальный прибор создал ал-Ходжанди. В качестве точки отчета он взял центральную точку равноденствия. Сферическая гарнитура представлена в виде сферы. Линейную астролябию придумал Шараф ад-Дин ат-Туси. Это своеобразный стержень со шкалой и визирными нитями. И, наконец, морское устройство было разработано в 15-м веке. Оно представляет собой некий наблюдательный прибор. При этом оно совсем не предназначено для выполнения аналоговых вычислений.

www.nastroy.net

АСТРОЛЯБИЯ - это... Что такое АСТРОЛЯБИЯ?

dic.academic.ru

Астролябия

Астрономия > Астролябия

Астролябия – древний прибор для измерения координат небесных тел. Узнайте, как выглядит инструмент на фото, что такое астролябия, кто изобрел, как пользоваться.

Что такое астролябия? Это древний инструмент, который использовали для определения времени и расположения Солнца и прочих звезд. То есть, это прибор для измерения координат небесных тел. Причем информация астролябии решала проблемы не только в астрономии, но и в географии, хронометраже и геодезии. Конечно, наибольшую популярность обрела в навигации. С ее помощью можно определить то, каким было небо в конкретный временной промежуток и месте. В качестве карты звездного неба она стала полезной при астрономических вычислениях.

Этот механизм появился в 200 г. до н. э. Чаще всего, заслуги достаются астроному из Древней Греции Гиппарху. Множество греческих ученых описывали этот механизм и его ценность в своих трудах. В итоге он оказался в среде ученых исламского мира. Но они применяли его больше по части навигации. Тексты об астролябии находили даже в Индии, увеличивая географию применения.

Как выглядит древний инструмент и как пользоваться астролябией? Прибор представляет собою плоский диск («тарелка»), на котором размещено несколько пластин («тимпаны»). Каждый тимпан отвечает за определенную широту. На тарелке отображались часы или градусы (могло быть вместе). Далее шел «паук» – карта плоскости эклиптики, на которой указывались ярчайшие звезды. На обратной стороне часто добавляли различные шкалы, чтобы упростить расчеты. Гравировки всегда отличались, некоторые даже включали календарь, чтобы сопоставить день месяца с солнечным положением. К задней части крепилась алидада (определение высоты звезд). Если располагать схемой, то сможете сделать астролябию своими руками.

Первый универсальный механизм появился благодаря исламскому ученому Аз-Заркали. Плюс в том, что в отличие от предыдущих его можно было применить в любой точке планеты.

Сейчас можно найти различные коллекционные модели астролябий. Причем есть как классические, так и модификации. Наиболее поздним вариантом считается сферическая астролябия (окружена кольцами). Астролябия предшествовала солнечным часам, которые до сих пор используют как декоративное садовое украшение.

(5 оценок, среднее: 4,80 из 5)

v-kosmose.com


Смотрите также




© 2012 - 2020 "Познавательный портал yznai-ka.ru!". Содержание, карта сайта.