Астролябія

Астроля́бія (лат. astrolabium від грец. ἄστρον[1]) — кутовимірювальний прилад, яким до XVIII століття користувались для визначення широти i довготи в астрономії та навігації.

Астролябія XVI століття

Призмова астролябія — сучасний прилад для визначення географічних координат.

Іншими словами, астролябія це дуже давній астрономічний комп'ютер, створений для вирішення задач, пов'язаних з розрахунком часу і позиції Сонця та зірок на небосхилі. Існувало декілька типів астролябій. І досі користуються найпопулярнішим видом — планісферною астролябією, на якій небесна сфера проектується на площину екватора.[2]

Історія

Античність

Астролябія вперше з'явилася у стародавній греції в елліністичний період в 150 році до н. е.. Її винайдення часто приписують Гіппарху. Поєднання планісфери і діоптра, що і являє собою астролябія, було досить ефективним інструментом для розрахунків і стало тогочасним своєрідним аналогом калькулятора, який дозволяв вирішувати багато задач сферичної астрономії. Теон Александрійський написав детальний трактат про астролябію. Деякі дослідники вважають, що Птолемей лише використав астролябію для своїх астрономічних досліджень, описаних в «Тетрабіблос» («Чотири книги»).[3]

Астролябія використовувалася греками до візантійського періоду. Приблизно в 550 році н. е. християнський філософ Джон Філопон написав трактат про астролябію грецькою мовою, що є найдавнішим трактатом про даний інструмент, який зберігся.[4] Крім того, Северус Себокхт (Severus Sebokht), єпископ, який жив у Месопотамії, також написав трактат про Астролябію сирійською мовою в середині VII століття.[5] Северус Себокхт у своїй вступній частині трактату пише про астролябію, яка виготовлялася з латуні, вказуючи на те, що металеві астролябії були відомі на християнському Сході задовго до того, як були розроблені в ісламському світі або на Заході.[6]

Середньовіччя

Пізніше астролябії розвивалися в середньовічному ісламському світі, де мусульманські астрономи запропонували розробили кутову шкалу, додавши кути, які ідентифікували азимут на горизонті. Це було поширене мусульманським світом для помочі у навігації і як спосіб віднайт напрям до Мекки. Мухамед аль-Фазарі вважається першою людиною, яка створила астролябію в ісламському світі.

Математична основа була викладена мусульманським астрономом Альбатеном в його викладі Кітаб аз-Ціж, який перекладений на латину Платоном Тибуртінійським (De Motu Stellarum)

В ісламському світі астролябії використовувалися, щоб визначати час заходу і сходу сонця, адже це допомагало спланувати ранкові молитви (Салят). В 10-му столітті, аль-Суфі перший описав близько 1000 різних використань астролябії, в таких різних сферах, як астрономія, астрологія, навігація, час, Салят і т.д

Сферична астролябія була варіацією астролябії і армілярної сфери (глобусу), винайденої в Середні віки астрономами і винахідниками Ісламського світу. Перший опис сферичної астролябії приписується Аль-Найрізі (892—902 рр.). В XII ст. Шафар аль-Дін аль-Тусі винайшов лінійну астролябію.

Перша залізна астролябія в Західній Європі є астролябією Дестомба. Вона була зробленна з латуні в 10ст. в Іспанії. Вони були важчі, ніж дерев'яні і ними було важко орієнтуватися. Але вони були точніші..

Найдавніша астролябія, виявлена у наші часи
Цю астролябію знайшли на борту корабля, що затонув в Індійському океані у 1503-му році.

У жовтні 2017-го експедиція компанії Blue Water Recoveries, що досліджує затонулі кораблі, виявила прилад, виготовлення якого датується між 1495 і 1500 роками. Цю астролябію знайшли на кораблі «Есмеральда» у складі флотилії Васко да Гами, уламки якого виявили біля узбережжя Оману. Корабель затонув в 1503 році під час шторму.

Діаметр виявленої астролябії складає 17,5 см, а товщина — менше двох міліметрів.

Експедицію компанії Blue Water Recoveries очолював Девід Мернс — дослідник і автор книги «Мисливець за корабельними аваріями»:

«Це велика честь — знайти щось таке ж рідкісне та важливе з точки зору історії. Щось, що археологи вивчатимуть, аби заповнити прогалини».

«Вона була не схожа ні на що з того, що ми знаходили раніше, і я відразу зрозумів, що це якийсь дуже важливий прилад, бо на ньому було видно дві емблеми».

"Одну з них я упізнав одразу, це був герб Португалії [того часу]… Друга, як з'ясувалося пізніше, була персональною емблемою Мануела I, який тоді був королем Португалії, " — каже пан Мернс.

Дослідники відразу припустили, що знайдений ними артефакт — астролябія, але не могли знайти на ній ніяких позначок, які використовували для визначення місцезнаходження судна. Відмітки знайшли пізніше, під час більш ретельного вивчення.

Лазерне сканування, яке провели вчені з Уорікського університету, показало, що на краю диска було градуювання із розподілами, що відступали один від одного на п'ять градусів.

Астролябії — досить рідкісна знахідка, яку можна виявити у затонулих кораблях. Прилад, що знайшла експедиція пана Мернса стала 108-ю в історії досліджень.

Ці поділки дозволяли морякам встановлювати висоту сонця над горизонтом опівдні і визначати у такий спосіб, де їхній корабель.

Складові частини астролябії
Розібрана астролябія виготовлена в XVIII столітті
Астролябія маша'Аллах. Шкала на зворотній стороні астролябії.

Таріль і пластини

Основна частина інструменту зазвичай мала латунний диск завтовшки приблизно 6 мм і 15 см в діаметрі, що мав отвір в центрі і міг вмістити набір з декількох тонких латунних пластин. На кільце довколу диску (лімб) наносилися відмітки для визначення часу, які розділяли коло на 24 години, з півднем на верхній частині і північчю на нижній частині. В середину порожнистої області диску (який ще називався матір, матер латинською) вкладалися пластинки, які називалися клімати або тимпани, з вигравіюваними колами висоти та азимуту для місцевої широти. Старі інструменти мали в складі декілька пластин, гравіюваних з обох боків так, що інструмент можна було використовувати в різних широтах. З готовим інструментом можна було використовувати пластини, розроблені спеціально для конкретної місцевості, просто вкладаючи в нього нову пластинку.

Сітка

Над пластинами встановлювався диск, який через свою схожість до павутини називалася «павук». Він мав ажурні візерунки, так щоб можна було бачити тарілку під ним. На ньому відмічалися найяскравіші і найвідоміші з нерухомих зірок з написами їх імен. Також на ньому містилося коло, яке показує проекцію річного руху Сонця на небі (екліптика). Екліптичне коло поділялося на секції в 30 градусів, на яких позначалися символи зодіаку. Решітка оберталася довкола у відповідності із денним обертанням зірок на небі. Поверх сітки «павука» кріпилася спеціальна лінійка, подібна до стрілок годинника, заточена на кінцях, яка мала довжину, рівну діаметру тарілки. Всі ці деталі закріплювалися за допомогою спеціального цвяшка так, щоб вони не розпадалися. В центрі кожної тарілки і деталі містилися для цього отвори однакового діаметра. Цвяшок закріплювався клином, виконаним у вигляді голови коня (гвинти ще не були винайдені). Центр астролябії, де закріплювався цвяшок, збігався з точкою проекції північного полюсу, тобто полюсом світу.

Підвіска

Інструмент був закріплений на шнурі, прикріпленому за кільце, розташованому у верхній частині астролябії для виконання вимірювань положення Сонця або зірок. Цей механізм підвіски в європейських інструментах називався арміла.

Зворотня сторона

На зворотному боці інструменту наносили гравіювання з різноманітними видами шкали, які відрізнялися в залежності від того, де була виготовлена астролябія. Всі астролябії мали шкалу для вимірювання кутів і шкалу для визначення положення Сонця для будь-якої дати. Майже всі астролябії, виготовлені в Європі, а також арабські, мали шкалу для розв'язання простих тригонометричних задач, яка називалася квадрат тіней (див. Гномон). Для визначення часу молитов в ісламських астролябіях користувалися ще й шкалою конангенсів. Ісламські астролябії також мали шкалу для визначення напряму до Мекки (Кібла), математичну шкалу синусів косинусів чи астрологічну інформацію. Європейські інструменти часто мали шкалу для перерахунку між нерівними (планетарними) годинами і рівними годинами. На зворотній стороні кожної астролябії була алідада, для вимірювання висоти небесних тіл.

Застосування астролябії

За допомогою астролябії можна:

  • Перераховувати небесні (сферичні) координати зірок і Сонця в горизонтальні (тобто визначати їх висоти і азимути);
  • Орієнтуватися на місцевості і знаходити напрями на різні міста
  • Визначати годину доби і зоряний час;
  • Визначати час сходження і захід небесних світил, зокрема початок і закінчення дня.
  • Спостерігаючи за зорями і Сонцем через спеціальний візир, визначати географічну широту місцевості, вимірюючи висоту Сонця опівдні.
  • Обчислювати тригонометричні функції (синуси, косинуси, тангенси і котангенси);
  • Здійснювати перетворення між трьома системами координат небесних тіл: екваторіальними (пряме сходження і нахил), екліптичними (широта і довгота) і горизонтальними (азимут і висота).

Див. також

Примітки
  1. Етимологічний словник української мови Інституту мовознавства ім. О. О. Потебні НАН України.
  2. The Astrolabe: An instrument with a past and a future. astrolabes.org. Архів оригіналу за 8 травня 2017. Процитовано 27 червня 2014.
  3. Krebs, Robert E.; Krebs, Carolyn A. (2003), Groundbreaking Scientific Experiments, Inventions, and Discoveries of the Ancient World, Greenwood Press.
  4. Modern editions of John Philoponus' treatise on the astrolabe are De usu astrolabii eiusque constructione libellus, ed. Heinrich Hase, Bonn: E. Weber, 1839 OCLC 165707441
  5. O'Leary, De Lacy (1948). How Greek Science passed to the Arabs. Routledge and Kegan Paul.
  6. Sebokht, Severus. Description of the astrolabe. Tertullian.org.

Джерела
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.