Астролябия

Устройство астролябии

Схематическое устройство астролябии. 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 движение 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.

Лицом к лицу с беспредельностью

С началом космической эры астрономия впервые смогла вплотную приблизиться к предмету своей науки — космосу. Исследования околоземного пространства, ближайших тел Солнечной системы и межпланетного пространства, разных явлений за пределами Солнечной системы, поиски внеземных форм жизни — все это стало доступно с помощью пилотируемых космических кораблей, беспилотных космических аппаратов и зондов-роботов. Постоянные наблюдения за Вселенной ведут с околоземных орбит десятки научных спутников, космических телескопов и обсерваторий.

Особенно широкое распространение получили космические зонды — автоматические космические аппараты, предназначенные для прямого изучения самых далеких объектов Солнечной системы и пространства между ними. Они способны пролетать на близком расстоянии от планет, астероидов и комет, фотографировать их поверхность с близкого расстояния, брать пробы атмосферы и грунта, измерять электромагнитные поля, вести сейсмические исследования.

Приложения [ править ]

Астроном 10 века пришел к выводу, что существует около 1000 применений для различных функций астролябии . и они варьировались от астрологических, астрономических и религиозных до сезонных и ежедневных хронометражных таблиц и таблиц приливов и отливов. Во время их использования астрология считалась такой же серьезной наукой, как и астрономия, и их изучение шло рука об руку. Астрономический интерес варьировался от народной астрономии (доисламской традиции в Аравии), которая занималась астрономическими и сезонными наблюдениями, и математической астрономией, которая использовалась для интеллектуальных практик и точных расчетов, основанных на астрономических наблюдениях. Что касается религиозной функциональности астролябии, требования времени исламской молитвы должны были быть определены астрономически, чтобы обеспечить точное ежедневное время, а кибла, направление Мекки, к которому мусульмане должны молиться, также может быть определено этим устройством. В дополнение к этому, лунный календарь , основанный на расчетах астролябии, имел большое значение для религии ислама, поскольку он определяет даты важных религиозных обрядов, таких как Рамадан .

См. также

	Астролябия в Викисловаре ?
	Astrolabe на Викискладе ?

Армиллярная сфера
Астрономические часы
Небесная сфера
Планетарий
Планисфера
Секстант

Древнегреческая астрономия
Астрономы	Акорей ·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 труды	Альмагест (Птолемей)· Антикитерский механизм ·Армиллярная сфера· Астролябия· Диоптра · Экваториальный круг ·Гномон·Квадрант·Трикветрум
Научные концепции	Цикл 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 темы	Вавилонская астрономия · Астрономия Древнего Египта · Европейская астрономия ·Индийская астрономия·Исламская астрономия

Wikimedia Foundation . 2010 .

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

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.

Астролябия

Одним из старейших астрономических инструментов является астролябия. В переводе с древнегреческого слово «астролабон» переводится как «берущий звезды». В основе астролябии лежит принцип стереографической проекции — это когда объекты с объемной формы переносятся на плоскость. В случае с астролябией объекты шарообразной сферы окружающего космоса (звезды, планеты) переносятся на плоский круг.

Описание: механический астрономический прибор, предназначенный для измерения высоты космических объектов над горизонтом с целью определения географических координат точки, в которой производится измерение.
Изобретение: IV в. н. э. (древнегреческим математиком и астрономом Теоном Александрийским).
Размеры: диаметр от 10-15 см до 5 м.

Основой астролябии служит «тарелка» с круговой шкалой, размеченной градусами либо часами (как вариант— и градусами, и часами). Астролябия оснащена подвесным кольцом. Можно подвесить ее на палец (если прибор небольшой) или на крюк, и тогда астролябия уравновесится в строго вертикальном положении собственной силой тяжести.

Шкала и прицельная планка

Кроме шкалы (1) главной механической составляющей астролябии является вращающаяся прицельная планка (2). На самых сложных астролябиях она оснащалась двумя диоптрами (3) — пластинками с отверстиями, похожими на прицел винтовки. При помощи диоптра достигалась большая точность измерений.

Тимпан и «паук»

Основание астролябии — тимпан (4). Это круглый плоский диск со стереографической проекцией космических объектов, наблюдаемых с Земли. Поскольку из различных точек земного шара мы видим космос по-разному, то для них должны быть изготовлены разные тимпаны. На тимпан накладывается «паук» (5) — фигурная решетка, стрелки которой указывают на самые яркие звезды.

Шарообразная астролябия

Сферическая астролябия использовалась намного реже, чем плоская. Она сложнее в изготовлении, больше по габаритам и тяжелее, однако точнее. Дело в том, что при стереографической проекции космических объектов на плоскость обязательно возникают погрешности.

Как работает астролябия?

Подвесим астролябию на пальце над головой. Установив центральную линию прибора (6) на уровне горизонта и «прицелившись» через прицельную планку (7) на выбранный объект неба (8), можно определить собственные координаты.

Звездная GPS

Такие приборы, как астролябия или поперечный жезл, полезны не только для астрономов. По расположению звезд можно узнать координаты той местности, в которой ты находишься. В те времена, когда не существовало системы глобального позиционирования (CPS), астролябия была очень полезна в дальних плаваниях. По-сути, звездное небо и играло роль CPS для древних мореплавателей.

Источник

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.

Основные виды

Астролябия представлена несколькими вариациями, которые пользовались популярностью в тот или иной период. Принято выделять наиболее распространенные типы инструментов:

совершенные;
челнообразные;
сферические;
универсальные;
морские;
линейные;
наблюдательные.

Отличительная черта челнообразного прибора заключается в наличии среднего и центрального диска. На круге, идущем вторым по размеру, присутствуют звездные значения и эклиптические отметки. В подвижной зоне имеется точка горизонта с альмукантаратом.

Интересным оказалось устройство, созданное ал-Ходжанди. За точку отсчета была взята центральная зона равновесия. Сферическая гарнитура напоминала сферу. Линейная астролябия стала результатом трудов Шарафа ад-Дин ат-Туси. Внешне такой инструмент похож на стержень, на котором присутствуют визирные нити и шкала. В XV веке появилось морское приспособление, приравнивающееся к наблюдательному прибору и помогающее ориентироваться на местности.

Астролябия является сложным и замысловатым прибором. Над его созданием и совершенствованием на протяжении веков трудились самые умелые мастера. В настоящее время он используется на практике. Об этом необходимо кратко написать в презентации или докладе по геометрии в средних классах, а также при необходимости приложить рисунок.

Квадрант и секстант

Квадрант является ранним прототипом другого астрономического прибора секстанта и предназначен для определения высот небесных объектов и угловых расстояний между светилами.

Квадрант устроен из пластины с лимбом в четверть окружности, для того чтобы иметь возможность отсчитывать углы. Также у квадранта есть планка для телескопа

Рисунок 3. Квадрант. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Использовались большие стенные квадранты, которые прикреплялись к стенам астрономических обсерваторий. К концу семнадцатого века квадрант вышел из употребления.

Секстант. Это измерительный навигационный прибор, который используется для измерения высоты Солнца и иных небесных объектов над горизонтом. Целью таких измерений является определение географических координат той точки, в которой, собственно, и производится измерения.

Рисунок 4. Секстант. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Под горизонтом, в основном, понимается горизонт моря. А под точкой измерения понимается судно, с которого и производится операция.

Использование секстанта позволяет узнать широту того места, в котором располагается наблюдатель. Для этого нужно узнать высоту Солнца, а также дату, в которой и производилось измерение.

Также с помощью секстанта можно проводить измерение горизонтального угла, который расположен между направлениями на разные объекты.

Секстант был изобретен независимо друг от друга в 1730 году английским математиком Джоном Хэдли и американским изобретателем Томасом Годфри

Секстант основан на принципе совмещения изображений при использовании двойного отражения одного из них. Такой метод был придуман ещё Исааком Ньютоном в 1699 году, однако, не был опубликован.

История появления

Первая астролябия была найдена на территории Древней Греции. О ней рассказал Витрувий в работе «Десять книг об архитектуре», называя неопознанным пауком. Ученый называл устройство необычным. Люди, видевшие его своими глазами, отзывались о нем как о божественном артефакте. Первыми авторами, которые создали трактаты про устройство прибора, были известные философы:

Север Себохт;
Синезия;
Иоанн Филопон.

Из утверждений Витрувия следует, что морскую астролябию впервые придумал астроном Евдокс. Существует и другая версия, согласно которой труды принадлежат Аполлонию. Есть также мнение, что прибор для работы с небесными телами изготовила Марьям аль Астроляби.

Конструктивно прибор очень сложный и непонятный и в настоящее время вызывает массу вопросов у специалистов. Первые его вариации имели круглую форму и складывались из множества пазов с шестеренками и мелкими деталями. В центральной части располагался большой барабан, на нем подробно расписывался весь зодиакальный круг. Из альтернативной версии Клавдия Птолемея следует, что изделие имело сходство с армиллярной сферой.

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.

Схема строения (составные части) астролябии. Изображение: https://pikabu.ru/story/astrolyabiya_chto_yeto_takoe_6873181

История

Астролябия впервые появилась в Древней Греции. Принцип стереографической проекции, переводящей окружности на сфере в окружности на плоскости открыл 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 (IV—V 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, аль-Астурлаби, аз-Заркали, ас-Сиджизи, ал-Фаргани, ас-Суфи, ал-Бируни, Насир ад-Дина ат-Туси и др. В XVIII в. руководство по применению астролябии пишет Исмаил Эфенди.

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.

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.

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.