Небесный Свод
Часть 6.
Армиллярная сфера «древности» - действующая модель мира.
Антонио Сантуччи. Армиллярная сфера Фердинандо I, 1588 - 1593. Музей Галилея, Флоренция
Известно, для точных астрономических наблюдений древние астрономы должны были располагать часами с минутной стрелкой или их эквивалентом.
В связи с этим интересна история развития часов в средние века, чтобы сопоставить их точность с относительной точностью координат, включенных в звездные каталоги.
Анализ древних документов показывает, что прежние представления о времени резко отличались от современных. До появления часов часто считалось, что характер и скорость протекания времени зависели от характера событий. Приборы для измерения времени были редкостью, предметом роскоши.
В средние века появились неточные, обычные часы - солнечные часы, песочные часы и клепсидры - водяные часы. Но солнечные часы были пригодны лишь в ясную погоду, а клепсидры оставались редкостью.
Ниже показаны астрономические кольца XVII-XVIII столетий, использовавшиеся, в частности, для определения времени по Солнцу и способ их применения.
Астрономические кольца Гемма Фриза (Gemma Frisius).
"Портативный экваториальный инструмент, использовавшийся на любой широте… для определения времени по Солнцу, а также для многих других приблизительных астрономических наблюдений (Apianus, 1539)".
Более или менее точное создание Каталогов звезд по долготам должно было естественно начаться вслед за изобретением часов с минутной стрелкой.
Почему нужна была минутная стрелка?
Дело в том, что при своем суточном обращении небесный свод со звездами проходит один градус за 4 минуты. Таким образом, в одну часовую минуту звезда проходит 15 дуговых минут. Звездные каталоги содержат координаты звезд с точностью до дуговых минут. Следовательно, чтобы добиться точности каталога порядка 15 дуговых минут, нужно уметь четко фиксировать на часах продолжительность интервала времени в одну часовую минуту. Для достижения точности каталога порядка 10 минут, наблюдатель должен уверенно измерять интервал времени в 40 секунд по часам.
Повышение точности каталога требует повышения точности в измерении времени. Конечно, наблюдатель мог определять небольшие интервалы времени, меньше минуты, "на глаз", однако это вносило субъективные ошибки в каталог.
Таким образом, минутная стрелка или ее аналоги, должны были присутствовать среди инструментов древних астрономов, претендовавших на точность своих каталогов порядка 10′.
Птолемей, тщательно описывая инструменты, которые следует употреблять для измерения координат звезд, ничего не говорит о часах и вообще не обсуждает проблему измерения времени при наблюдениях вращающегося небосвода.
Он предлагал для измерения координат звезд использовать армиллярную сферу.
Армиллярная сфера это подвижная модель, передающая видение ученых о нашем мире. Иногда ее также называют сферической астролябией. Эта сфера связана с астролябией, играющей роль инструмента навигации, определяющего расположение Солнца и звезд.
Небесная сфера представлена в этой астролябии в виде сферы, и её паук также имеет сферическую форму.
Армиллярная сфера (от лат. armilla - браслет, кольцо) - астрономический инструмент, употреблявшийся для определения экваториальных или эклиптических координат небесных светил.
Впоследствии армиллярная сфера использовалась также как наглядное учебное пособие - в качестве модели небесной сферы.
Армиллярная сфера это классический астрономический прибор, предназначенный для измерения углов. Состоит из комбинации нескольких колец, которые посредством регулировочных винтов и других приспособлений располагаются в соответствии с основными кругами небесной сферы.
Изобретение армиллярной сферы приписывается Фалесу или Анаксимандру. Девор пишет, что армиллярная сфера была изобретена Эратосфеном, который с ее помощью определил размер Земли, угол наклона эклиптики к небесному экватору и широту города Александрия.
С помощью армиллярной сферы можно было:
- Определять горизонтальную, эклиптическую и экваториальную координаты.
- Вычислять периодичность лунных затмений и определять движение Луны.
- Рассчитывать перемещение Земли и планет Солнечной системы.
- Продемонстрировать особенности движения Луны и Солнца в разных широтах.
- Показать движение созвездий и определить, где будет их закат или восход.
Конструкции армиллярной сферы.
Армиллярная сфера включает в себя несколько частей.
В основе лежит подвижный элемент, призванный изображать небесную сферу и ее основные круги.
Вокруг нее располагаются специальные вращающиеся подставки, которые отображают меридиан и круг горизонта.
Общая сфера формируется при помощи трех кругов, а также небесными полюсами.
Три круга:
- небесный экватор;
- колюр равноденствий (греч. κόλουρος - «бесхвостый»);
- колюр солнцестояний.
Существует и еще один большой круг, который изготавливается в виде достаточно широкого кольца. Он призван изображать эклиптику и нанесенные на нее знаки зодиака.
Используются также еще два малых круга, показывающие южный и северный тропики.
Армиллярная сфера использовалась вплоть до XX века нашей эры. Только тогда появились более точные приборы, способные показывать все то же самое, но качественнее и нагляднее. Таким образом, согласно ОИ, данное устройство прослужило человеку более 2 тысяч лет.
Итак.
Армиллярная сфера есть собрание кругов, изображающих важнейшие дуги небесной сферы. Она имеет целью изобразить относительное положение экватора, эклиптики, горизонта и других кругов.
В некоторых отношениях армиллярная сфера заменяет небесный глобус, хотя в последнем могут быть изображены и светила, и, следовательно, он имеет более широкий круг приложений.
Древние астрономы Гиппарх-Эратосфен, за ним Гиппарх и Птоломей пользовались армиллярной сферой и для производства наблюдений, которые хотя и не могли быть весьма точны при сравнительно грубой конструкции этого инструмента, но все же доставили некоторые результаты, ценные даже для современной науки.
Употребление армиллярной сферы как инструмента для астрономических наблюдений удержалось весьма долго.
Датский астроном Тихо Браге в XVI веке произвел большую часть своих наблюдений над планетами при помощи этого инструмента.
Хранится в Национальном Музее Американской Истории
В настоящее время он вполне вытеснен более точными инструментами.
Как устроена и работает армиллярная сфера.
Армиллярная сфера ориентирована на геоцентрическую позицию наблюдения (земного наблюдателя). Надо только представить себя находящимся в самом центре. Тогда горизонтально лежащее кольцо с нанесенными на нем точками Север, Восток, Юг, Запад или 0, 90, 180 и 270 градусов представляет плоскость горизонта.
Вертикальное кольцо, пересекающее плоскость горизонта в точках юга и севера (0 и 180) - меридиан. На нем имеются две особые точки - Северный и Южный полюсы мира, - сквозь них проходит ось мира - ось вращения небесной сферы.
Небесная сфера - сфера неподвижных звезд («неподвижных» в смысле отсутствия заметного перемещения звезд относительно друг друга, что отличает их от других небесных светил - планет, Луны и Солнца) - представлена двумя скрещенными кольцами и может быть заменена звездным глобусом, что дает возможность увидеть движение любого созвездия, а также продемонстрировать не заходящие и не восходящие созвездия.
На меридианном кольце, на равных расстояниях от полюсов, перпендикулярно оси мира закреплено кольцо небесного экватора. Также косо закреплено, под углом 23,5 градусов от экватора, кольцо зодиакальных созвездий - эклиптика. Внутри которого на четырех подвижных ползунках может быть вставлено под малым наклоном кольцо, представляющее лунную орбиту. Оно пересекает эклиптику в двух противоположных точках - узлах лунной орбиты.
Проведем небольшое исследование, как использовалась Армилла древними астрономами и как функционировала по старым источникам.
Albumasar, De magnis. Абу Машар, д. 886. Дата публикации 1515 г.
https://archive.org/details/albumasardemagni00abum
Albumasar, De magnis [con] iunctionibus, anno [rum] reuolutio [n] ibus, ac eo [rum] profectionibus octo [con] tines tractatus.
Cosmographia Petri Apiani. Апиану, Питер, 1495-1552. Дата публикации 1564 г.
Рис.1. Космография. M.D.LXIIII. - 1564 год.
Рис.2
Рис.3. Армиллярная сфера.
Внутри небесной сферы Земной шар и указана земная Ось.
Звездами отмечены Полюса Арктики и Антарктики (Север и Юг).
Как строится подобная Армилла в Космографии?
Земля - Terra. Экватор - Aequa.
Северный - Тропик Рака - Cancer, Cancri. Южный - Козерога - Capricorn, Capcri.
Polus Arcticus - Северный, Арктика. Polus Antarctic - Южный, Антарктика.
Берется следующая конструкция:
На ней стрелкой указана Ось Земли.
Кольца: Экватор, Северный и Южный Тропики и два полярных круга у Полюсов.
Устанавливается широкое кольцо солнечной Эклиптики, на котором указаны знаки Зодиака, через которые проходит Солнце в своем видимом годовом пути вокруг Земли.
Плоскость Эклиптики наклонена к плоскости Экватора под уголом 23,5 градуса. Верхним своим концом - созвездием Рака - соприкасается с Северным тропиком, потому он и называется тропиком Рака.
В южном полушарии эклиптика пересекается в созвездии Козерога - южный тропик Козерога.
Затем данная Конструкция наклоняется, устанавливается и закрепляется в соответствии с координатами места наблюдения.
Горизонт - Horizon соответствует широте точки наблюдения, а Меридиан - Meridian местной долготе. Два этих кольца жестко закрепляются.
Получается Армиллярная сфера (Рис. 3).
На Рисунке ниже можно подробно рассмотреть макет Армиллы.
Разберемся, где с Земли и когда мы сможем наблюдать такой небосвод?
Рис. 4.
Допустим, Наблюдатель находится в красной точке. Над ним точка Зенита, под ним Надир (синяя линия).
Наблюдателю будет видна полусфера с обзором в 180 градусов. Эта видимая полусфера ограничивается кольцом Горизонт на армилле.
На Меридиане указан отсчет широт в градусах. Градация идет от Северного полюса.
От Севера до Горизонта слева и от Экватора (зеленая линия) до точки Зенита 50 градусов. Значит, данная армилла закреплена на широте 50 градусов (приблизительно на широте Лондона).
Рассмотрим момент наблюдения в день летнего солнцестояния (ЛС).
Летом земная Ось наклонена в сторону Солнца.
В этот день Солнце находится справа (Рис. 4). По эклиптике оно поднимается на максимальную высоту во время кульминации и находится на стыке созвездий Рака и Близнецов (входит в Рак). Это на рисунке правая верхняя точка Эклиптики (между Зенитом и Экватором).
Наглядно для Наблюдателя, находящегося в красной точке, обращенного лицом на Юг небо будет выглядеть следующим образом:
Скрин 1. Точка наблюдения Лондон. 11.06.1564 г. в полдень 12.00.
Солнце находится в высшей точке. Прямое восхождение α = 06 ч.; склонение δ = + 23°30'.
Скрин 2.
От Эклиптики до Экватора 23,5°. Экватор над Горизонтом в 40°. Это значит, что Наблюдатель на широте 50° (90-40=50).
Что соответствует угловым расстояниям на армилле (Рис.4).
Однако Солнце в 1564 году во время ЛС реально находилось в Близнецах. Хорошо видно на Скрин 2.
На Армилле изготовлена так называемая Классическая Зодиакальная Эклиптика (разделена на 12 созвездий строго по 30° каждое, начиная от Овна).
Солнце во время ЛС находилось строго между созвездиями Рака и Близнецов, в начале отсчета зодиакального знака Рака, в Первом году от Рождества Христова.
Скрин 3. Точка наблюдения Лондон. 24.06.1 г. в полдень 12.00.
Данный Классический Зодиакальный круг используется в западной Астрологии, при составлении Гороскопов и натальных карт.
На Армилле также наблюдаем (Рис.4):
Во время ЗС, Солнце будет находиться в нижней точке Эклиптики (слева внизу Рис.4) со склонением - 23,5°. Оно будет на стыке созвездий Козерога и Стрельца.
В ближайшей к нашему взору точке пересечения Экватора и Эклиптики в начале знака Зодиака Овен (стык Овна и Рыб), Солнце будет находиться во время весеннего равноденствия (ВР). Соответственно, во время ОР в дальней точке пересечения эклиптики с экватором между Весами и Девой.
Итак, вкратце разобрались, что такое Армиллярная сфера, как она устроена и как с ней работать, и как определить время по Солнцу.
Армиллярная сфера - это символ Санкт-Петербурга. Располагается на самой вершине башни Кунсткамеры .
Из ОИ известно, что с башни Кунсткамеры , подавался в полдень при помощи факелов и зеркал сигнал на Адмиралтейство, с которого стреляла пушка, давая знать жителям Санкт-Петербурга о наступлении 12 часов дня.
В здании Кунсткамеры на 3-5 этажах башни до середины XIX века размещалась первая в России Астрономическая обсерватория. Устройством ее занимался первый профессор астрономии Петербургской Академии Наук Ж.Н. Делиль вместе с астрономами Х.Н. Винсгеймом и Г. Гейнзиусом. Первоначально Астрономическая обсерватория была оборудована привезенными Делилем из Парижа астрономическими инструментами, состав которых впоследствии пополнялся приборами, изготовленными в инструментальных мастерских Академии талантливыми мастерами И.И. Беляевым, П.О. Голыниным, Ф.Н. Тирютиным, Н.Г. Чижовым. Уже в середине 1730-х гг. обсерватория Петербургской Академии наук считалась лучшей в Европе.
Именно здесь зародилась петербургская традиция подачи полуденного сигнала.
Башню здания Кунсткамеры венчает армиллярная сфера, представляющая модель солнечной системы.
Считается, что еще с эпохи Ренессанса армиллярная сфера стала символом вселенной, а постепенно и символом науки. Ее часто было можно видеть перед домами или на башнях домов ученых и просвещенной европейской знати, изображение сферы помещали на портретах ученых. В таком значении символа познания вселенной, армиллярная сфера была воспринята и в России при Петре Великом.
А значит, неслучайно она украшает башню здания Кунсткамеры - первого универсального публичного музея России.
Согласно ОИ, в 1730 г. по предложению механика Пьера Виньона, помощника академика Ж.Н. Делиля над башней возводится «великая деревянная спица», и механик Виньон изготавливает «сфери армиллярии», которую устанавливают над куполом башни.
Однако, эта Армиллярная сфера над зданием Кунсткамеры была утрачена в пожаре 1747 г.
В 1758 г. архитектором С.И. Чевакинским башня была восстановлена, но без верхней части. В таком усеченном виде она простояла якобы почти 200 лет.
Реконструкция башни Кунсткамеры по проекту Р.И. Каплан-Ингеля. 1948 г.
Облик 18 века был возвращен зданию только в 1948-1949 гг., когда башню увенчала новая армиллярная сфера, изготовленная по проекту архитектора Р.И. Каплан-Ингеля.
В начале 1990-х гг. стало очевидным, что за сорок лет армиллярная сфера на башне Кунсткамеры пришла в негодность. В ЦНИИ КМ «Прометей» был разработан проект, и изготовлена из титанового сплава новая сфера, которая 28 декабря 1993 года была установлена над башней Кунсткамеры.
Установка 28 декабря 1993 года на башне здания Кунсткамеры новой армиллярной сферы.
Башня снова становится символом Санкт-Петербурга, города науки.
Вид здания Кунсткамеры и башни, увенчанной армиллярной сферой.
Здесь видео с рисунками и фотографиями здания Кунсткамеры.
Можно ли датировать рисунки и гравюры серединой 18 века сказать сложно?!
Гравюра Г.Качалова 1741 г.
Реставрировали Кунсткамеру еще и в 2015 году.
Новости культуры. Эфир от 16.07.2015 (10:00). В Петербурге реставрируют знаменитую Кунсткамеру https://tvkultura.ru/article/show/article_id/137483/
Армиллярная сфера после реставрации. Ей дают еще 300 лет жизни!
Армиллярная сфера, фрагмент башни здания Кунсткамеры.
На классической армилле мы четко видим направление Оси вращения Земли (Север) и точку ВР, где всходило Солнце на стыке созвездий Овен и Рыбы в начале исчисления лет от РХ.
Армиллярная сфера - это само по себе уникальное и крайне интересное устройство. К огромному сожалению, история его появления и многие другие смежные с ним особенности до сих пор остались неизвестными. Можно только догадываться, каким образом ученые древности, не имея тех возможностей, которые есть у нас сейчас, смогли рассчитать все параметры и создать подобное приспособление. В современном мире армиллярная сфера осталась только в качестве символа. Именно Армиллярная сфера является основным элементом герба Португалии.
Теперь вернемся к часам, которые были просто необходимы для проведения точных наблюдений и расчетов астрономических событий.
В истории науки считается, что сначала различные механические часы имели только одну стрелку - часовую. Согласно ОИ, лишь в XIV веке н. э. часы только с часовой стрелкой, появились на каменных башнях в различных средневековых городах Европы: в Милане с 1306 года, в Падуе с 1344 года.
В XV веке появились часы с пружиной и гирей в качестве двигателя. Для астрономических наблюдений такие часы были применены сначала Вальтером, а потом и другими, вплоть до Тихо Браге.
В середине XVI века к ней добавили вторую, минутную, а еще двести лет спустя и третью, секундную. Появление минутной стрелки на механических часах обычно относят примерно к 1550 году н. э.
Современные механические часы, включая маятниковый механизм, изобретены Гюйгенсом в 1657 году. В 1561 году в Касселе была построена обсерватория, замечательная тем, что там впервые была сооружена вращающаяся крыша. Это приспособление, встречается почти во всех современных обсерваториях.
Считается, что первый хронометр был создан лишь в XVIII веке Джоном Харрисоном (около 1683-1776 г) в 1735 году.
Хронометр Харрисона - сложный прибор.
Первый хронометр, созданный в 1735 году (John Harrison). Высота прибора 408 миллиметров.
В качестве итога можно сказать, что в «древности» было много очень интересных инструментов и приборов, которые сложно даже представить современным жителям. И все они достаточно верны, по крайней мере, с точки зрения нашей науки (особенно если учесть Антикитерский механизм https://archi-fact.livejournal.com/19761.html ).
Получается, что в определенный момент «древности» человечество уже развилось весьма и весьма значительно!
И в качестве бонуса. Очень интересную Армиллу держит на плечах Старик с короной.
На какой широте он держит ее, если рассмотреть этот Атлас неба?
Армиллярная сфера «древности» - действующая модель мира.
Антонио Сантуччи. Армиллярная сфера Фердинандо I, 1588 - 1593. Музей Галилея, Флоренция
Известно, для точных астрономических наблюдений древние астрономы должны были располагать часами с минутной стрелкой или их эквивалентом.
В связи с этим интересна история развития часов в средние века, чтобы сопоставить их точность с относительной точностью координат, включенных в звездные каталоги.
Анализ древних документов показывает, что прежние представления о времени резко отличались от современных. До появления часов часто считалось, что характер и скорость протекания времени зависели от характера событий. Приборы для измерения времени были редкостью, предметом роскоши.
В средние века появились неточные, обычные часы - солнечные часы, песочные часы и клепсидры - водяные часы. Но солнечные часы были пригодны лишь в ясную погоду, а клепсидры оставались редкостью.
Ниже показаны астрономические кольца XVII-XVIII столетий, использовавшиеся, в частности, для определения времени по Солнцу и способ их применения.
Астрономические кольца Гемма Фриза (Gemma Frisius).
"Портативный экваториальный инструмент, использовавшийся на любой широте… для определения времени по Солнцу, а также для многих других приблизительных астрономических наблюдений (Apianus, 1539)".
Более или менее точное создание Каталогов звезд по долготам должно было естественно начаться вслед за изобретением часов с минутной стрелкой.
Почему нужна была минутная стрелка?
Дело в том, что при своем суточном обращении небесный свод со звездами проходит один градус за 4 минуты. Таким образом, в одну часовую минуту звезда проходит 15 дуговых минут. Звездные каталоги содержат координаты звезд с точностью до дуговых минут. Следовательно, чтобы добиться точности каталога порядка 15 дуговых минут, нужно уметь четко фиксировать на часах продолжительность интервала времени в одну часовую минуту. Для достижения точности каталога порядка 10 минут, наблюдатель должен уверенно измерять интервал времени в 40 секунд по часам.
Повышение точности каталога требует повышения точности в измерении времени. Конечно, наблюдатель мог определять небольшие интервалы времени, меньше минуты, "на глаз", однако это вносило субъективные ошибки в каталог.
Таким образом, минутная стрелка или ее аналоги, должны были присутствовать среди инструментов древних астрономов, претендовавших на точность своих каталогов порядка 10′.
Птолемей, тщательно описывая инструменты, которые следует употреблять для измерения координат звезд, ничего не говорит о часах и вообще не обсуждает проблему измерения времени при наблюдениях вращающегося небосвода.
Он предлагал для измерения координат звезд использовать армиллярную сферу.
Армиллярная сфера это подвижная модель, передающая видение ученых о нашем мире. Иногда ее также называют сферической астролябией. Эта сфера связана с астролябией, играющей роль инструмента навигации, определяющего расположение Солнца и звезд.
Небесная сфера представлена в этой астролябии в виде сферы, и её паук также имеет сферическую форму.
Армиллярная сфера (от лат. armilla - браслет, кольцо) - астрономический инструмент, употреблявшийся для определения экваториальных или эклиптических координат небесных светил.
Впоследствии армиллярная сфера использовалась также как наглядное учебное пособие - в качестве модели небесной сферы.
Армиллярная сфера это классический астрономический прибор, предназначенный для измерения углов. Состоит из комбинации нескольких колец, которые посредством регулировочных винтов и других приспособлений располагаются в соответствии с основными кругами небесной сферы.
Изобретение армиллярной сферы приписывается Фалесу или Анаксимандру. Девор пишет, что армиллярная сфера была изобретена Эратосфеном, который с ее помощью определил размер Земли, угол наклона эклиптики к небесному экватору и широту города Александрия.
С помощью армиллярной сферы можно было:
- Определять горизонтальную, эклиптическую и экваториальную координаты.
- Вычислять периодичность лунных затмений и определять движение Луны.
- Рассчитывать перемещение Земли и планет Солнечной системы.
- Продемонстрировать особенности движения Луны и Солнца в разных широтах.
- Показать движение созвездий и определить, где будет их закат или восход.
Конструкции армиллярной сферы.
Армиллярная сфера включает в себя несколько частей.
В основе лежит подвижный элемент, призванный изображать небесную сферу и ее основные круги.
Вокруг нее располагаются специальные вращающиеся подставки, которые отображают меридиан и круг горизонта.
Общая сфера формируется при помощи трех кругов, а также небесными полюсами.
Три круга:
- небесный экватор;
- колюр равноденствий (греч. κόλουρος - «бесхвостый»);
- колюр солнцестояний.
Существует и еще один большой круг, который изготавливается в виде достаточно широкого кольца. Он призван изображать эклиптику и нанесенные на нее знаки зодиака.
Используются также еще два малых круга, показывающие южный и северный тропики.
Армиллярная сфера использовалась вплоть до XX века нашей эры. Только тогда появились более точные приборы, способные показывать все то же самое, но качественнее и нагляднее. Таким образом, согласно ОИ, данное устройство прослужило человеку более 2 тысяч лет.
Итак.
Армиллярная сфера есть собрание кругов, изображающих важнейшие дуги небесной сферы. Она имеет целью изобразить относительное положение экватора, эклиптики, горизонта и других кругов.
В некоторых отношениях армиллярная сфера заменяет небесный глобус, хотя в последнем могут быть изображены и светила, и, следовательно, он имеет более широкий круг приложений.
Древние астрономы Гиппарх-Эратосфен, за ним Гиппарх и Птоломей пользовались армиллярной сферой и для производства наблюдений, которые хотя и не могли быть весьма точны при сравнительно грубой конструкции этого инструмента, но все же доставили некоторые результаты, ценные даже для современной науки.
Употребление армиллярной сферы как инструмента для астрономических наблюдений удержалось весьма долго.
Датский астроном Тихо Браге в XVI веке произвел большую часть своих наблюдений над планетами при помощи этого инструмента.
Хранится в Национальном Музее Американской Истории
В настоящее время он вполне вытеснен более точными инструментами.
Как устроена и работает армиллярная сфера.
Армиллярная сфера ориентирована на геоцентрическую позицию наблюдения (земного наблюдателя). Надо только представить себя находящимся в самом центре. Тогда горизонтально лежащее кольцо с нанесенными на нем точками Север, Восток, Юг, Запад или 0, 90, 180 и 270 градусов представляет плоскость горизонта.
Вертикальное кольцо, пересекающее плоскость горизонта в точках юга и севера (0 и 180) - меридиан. На нем имеются две особые точки - Северный и Южный полюсы мира, - сквозь них проходит ось мира - ось вращения небесной сферы.
Небесная сфера - сфера неподвижных звезд («неподвижных» в смысле отсутствия заметного перемещения звезд относительно друг друга, что отличает их от других небесных светил - планет, Луны и Солнца) - представлена двумя скрещенными кольцами и может быть заменена звездным глобусом, что дает возможность увидеть движение любого созвездия, а также продемонстрировать не заходящие и не восходящие созвездия.
На меридианном кольце, на равных расстояниях от полюсов, перпендикулярно оси мира закреплено кольцо небесного экватора. Также косо закреплено, под углом 23,5 градусов от экватора, кольцо зодиакальных созвездий - эклиптика. Внутри которого на четырех подвижных ползунках может быть вставлено под малым наклоном кольцо, представляющее лунную орбиту. Оно пересекает эклиптику в двух противоположных точках - узлах лунной орбиты.
Click to viewПроведем небольшое исследование, как использовалась Армилла древними астрономами и как функционировала по старым источникам.
Albumasar, De magnis. Абу Машар, д. 886. Дата публикации 1515 г.
https://archive.org/details/albumasardemagni00abum
Albumasar, De magnis [con] iunctionibus, anno [rum] reuolutio [n] ibus, ac eo [rum] profectionibus octo [con] tines tractatus.
Cosmographia Petri Apiani. Апиану, Питер, 1495-1552. Дата публикации 1564 г.
Рис.1. Космография. M.D.LXIIII. - 1564 год.
Рис.2
Рис.3. Армиллярная сфера.
Внутри небесной сферы Земной шар и указана земная Ось.
Звездами отмечены Полюса Арктики и Антарктики (Север и Юг).
Как строится подобная Армилла в Космографии?
Земля - Terra. Экватор - Aequa.
Северный - Тропик Рака - Cancer, Cancri. Южный - Козерога - Capricorn, Capcri.
Polus Arcticus - Северный, Арктика. Polus Antarctic - Южный, Антарктика.
Берется следующая конструкция:
На ней стрелкой указана Ось Земли.
Кольца: Экватор, Северный и Южный Тропики и два полярных круга у Полюсов.
Устанавливается широкое кольцо солнечной Эклиптики, на котором указаны знаки Зодиака, через которые проходит Солнце в своем видимом годовом пути вокруг Земли.
Плоскость Эклиптики наклонена к плоскости Экватора под уголом 23,5 градуса. Верхним своим концом - созвездием Рака - соприкасается с Северным тропиком, потому он и называется тропиком Рака.
В южном полушарии эклиптика пересекается в созвездии Козерога - южный тропик Козерога.
Затем данная Конструкция наклоняется, устанавливается и закрепляется в соответствии с координатами места наблюдения.
Горизонт - Horizon соответствует широте точки наблюдения, а Меридиан - Meridian местной долготе. Два этих кольца жестко закрепляются.
Получается Армиллярная сфера (Рис. 3).
На Рисунке ниже можно подробно рассмотреть макет Армиллы.
Разберемся, где с Земли и когда мы сможем наблюдать такой небосвод?
Рис. 4.
Допустим, Наблюдатель находится в красной точке. Над ним точка Зенита, под ним Надир (синяя линия).
Наблюдателю будет видна полусфера с обзором в 180 градусов. Эта видимая полусфера ограничивается кольцом Горизонт на армилле.
На Меридиане указан отсчет широт в градусах. Градация идет от Северного полюса.
От Севера до Горизонта слева и от Экватора (зеленая линия) до точки Зенита 50 градусов. Значит, данная армилла закреплена на широте 50 градусов (приблизительно на широте Лондона).
Рассмотрим момент наблюдения в день летнего солнцестояния (ЛС).
Летом земная Ось наклонена в сторону Солнца.
В этот день Солнце находится справа (Рис. 4). По эклиптике оно поднимается на максимальную высоту во время кульминации и находится на стыке созвездий Рака и Близнецов (входит в Рак). Это на рисунке правая верхняя точка Эклиптики (между Зенитом и Экватором).
Наглядно для Наблюдателя, находящегося в красной точке, обращенного лицом на Юг небо будет выглядеть следующим образом:
Скрин 1. Точка наблюдения Лондон. 11.06.1564 г. в полдень 12.00.
Солнце находится в высшей точке. Прямое восхождение α = 06 ч.; склонение δ = + 23°30'.
Скрин 2.
От Эклиптики до Экватора 23,5°. Экватор над Горизонтом в 40°. Это значит, что Наблюдатель на широте 50° (90-40=50).
Что соответствует угловым расстояниям на армилле (Рис.4).
Однако Солнце в 1564 году во время ЛС реально находилось в Близнецах. Хорошо видно на Скрин 2.
На Армилле изготовлена так называемая Классическая Зодиакальная Эклиптика (разделена на 12 созвездий строго по 30° каждое, начиная от Овна).
Солнце во время ЛС находилось строго между созвездиями Рака и Близнецов, в начале отсчета зодиакального знака Рака, в Первом году от Рождества Христова.
Скрин 3. Точка наблюдения Лондон. 24.06.1 г. в полдень 12.00.
Данный Классический Зодиакальный круг используется в западной Астрологии, при составлении Гороскопов и натальных карт.
На Армилле также наблюдаем (Рис.4):
Во время ЗС, Солнце будет находиться в нижней точке Эклиптики (слева внизу Рис.4) со склонением - 23,5°. Оно будет на стыке созвездий Козерога и Стрельца.
В ближайшей к нашему взору точке пересечения Экватора и Эклиптики в начале знака Зодиака Овен (стык Овна и Рыб), Солнце будет находиться во время весеннего равноденствия (ВР). Соответственно, во время ОР в дальней точке пересечения эклиптики с экватором между Весами и Девой.
Итак, вкратце разобрались, что такое Армиллярная сфера, как она устроена и как с ней работать, и как определить время по Солнцу.
Армиллярная сфера - это символ Санкт-Петербурга. Располагается на самой вершине башни Кунсткамеры .
Из ОИ известно, что с башни Кунсткамеры , подавался в полдень при помощи факелов и зеркал сигнал на Адмиралтейство, с которого стреляла пушка, давая знать жителям Санкт-Петербурга о наступлении 12 часов дня.
В здании Кунсткамеры на 3-5 этажах башни до середины XIX века размещалась первая в России Астрономическая обсерватория. Устройством ее занимался первый профессор астрономии Петербургской Академии Наук Ж.Н. Делиль вместе с астрономами Х.Н. Винсгеймом и Г. Гейнзиусом. Первоначально Астрономическая обсерватория была оборудована привезенными Делилем из Парижа астрономическими инструментами, состав которых впоследствии пополнялся приборами, изготовленными в инструментальных мастерских Академии талантливыми мастерами И.И. Беляевым, П.О. Голыниным, Ф.Н. Тирютиным, Н.Г. Чижовым. Уже в середине 1730-х гг. обсерватория Петербургской Академии наук считалась лучшей в Европе.
Именно здесь зародилась петербургская традиция подачи полуденного сигнала.
Башню здания Кунсткамеры венчает армиллярная сфера, представляющая модель солнечной системы.
Считается, что еще с эпохи Ренессанса армиллярная сфера стала символом вселенной, а постепенно и символом науки. Ее часто было можно видеть перед домами или на башнях домов ученых и просвещенной европейской знати, изображение сферы помещали на портретах ученых. В таком значении символа познания вселенной, армиллярная сфера была воспринята и в России при Петре Великом.
А значит, неслучайно она украшает башню здания Кунсткамеры - первого универсального публичного музея России.
Согласно ОИ, в 1730 г. по предложению механика Пьера Виньона, помощника академика Ж.Н. Делиля над башней возводится «великая деревянная спица», и механик Виньон изготавливает «сфери армиллярии», которую устанавливают над куполом башни.
Однако, эта Армиллярная сфера над зданием Кунсткамеры была утрачена в пожаре 1747 г.
В 1758 г. архитектором С.И. Чевакинским башня была восстановлена, но без верхней части. В таком усеченном виде она простояла якобы почти 200 лет.
Реконструкция башни Кунсткамеры по проекту Р.И. Каплан-Ингеля. 1948 г.
Облик 18 века был возвращен зданию только в 1948-1949 гг., когда башню увенчала новая армиллярная сфера, изготовленная по проекту архитектора Р.И. Каплан-Ингеля.
В начале 1990-х гг. стало очевидным, что за сорок лет армиллярная сфера на башне Кунсткамеры пришла в негодность. В ЦНИИ КМ «Прометей» был разработан проект, и изготовлена из титанового сплава новая сфера, которая 28 декабря 1993 года была установлена над башней Кунсткамеры.
Установка 28 декабря 1993 года на башне здания Кунсткамеры новой армиллярной сферы.
Башня снова становится символом Санкт-Петербурга, города науки.
Вид здания Кунсткамеры и башни, увенчанной армиллярной сферой.
Здесь видео с рисунками и фотографиями здания Кунсткамеры.
Можно ли датировать рисунки и гравюры серединой 18 века сказать сложно?!
Гравюра Г.Качалова 1741 г.
Реставрировали Кунсткамеру еще и в 2015 году.
Новости культуры. Эфир от 16.07.2015 (10:00). В Петербурге реставрируют знаменитую Кунсткамеру https://tvkultura.ru/article/show/article_id/137483/
Армиллярная сфера после реставрации. Ей дают еще 300 лет жизни!
Армиллярная сфера, фрагмент башни здания Кунсткамеры.
На классической армилле мы четко видим направление Оси вращения Земли (Север) и точку ВР, где всходило Солнце на стыке созвездий Овен и Рыбы в начале исчисления лет от РХ.
Армиллярная сфера - это само по себе уникальное и крайне интересное устройство. К огромному сожалению, история его появления и многие другие смежные с ним особенности до сих пор остались неизвестными. Можно только догадываться, каким образом ученые древности, не имея тех возможностей, которые есть у нас сейчас, смогли рассчитать все параметры и создать подобное приспособление. В современном мире армиллярная сфера осталась только в качестве символа. Именно Армиллярная сфера является основным элементом герба Португалии.
Теперь вернемся к часам, которые были просто необходимы для проведения точных наблюдений и расчетов астрономических событий.
В истории науки считается, что сначала различные механические часы имели только одну стрелку - часовую. Согласно ОИ, лишь в XIV веке н. э. часы только с часовой стрелкой, появились на каменных башнях в различных средневековых городах Европы: в Милане с 1306 года, в Падуе с 1344 года.
В XV веке появились часы с пружиной и гирей в качестве двигателя. Для астрономических наблюдений такие часы были применены сначала Вальтером, а потом и другими, вплоть до Тихо Браге.
В середине XVI века к ней добавили вторую, минутную, а еще двести лет спустя и третью, секундную. Появление минутной стрелки на механических часах обычно относят примерно к 1550 году н. э.
Современные механические часы, включая маятниковый механизм, изобретены Гюйгенсом в 1657 году. В 1561 году в Касселе была построена обсерватория, замечательная тем, что там впервые была сооружена вращающаяся крыша. Это приспособление, встречается почти во всех современных обсерваториях.
Считается, что первый хронометр был создан лишь в XVIII веке Джоном Харрисоном (около 1683-1776 г) в 1735 году.
Хронометр Харрисона - сложный прибор.
Первый хронометр, созданный в 1735 году (John Harrison). Высота прибора 408 миллиметров.
В качестве итога можно сказать, что в «древности» было много очень интересных инструментов и приборов, которые сложно даже представить современным жителям. И все они достаточно верны, по крайней мере, с точки зрения нашей науки (особенно если учесть Антикитерский механизм https://archi-fact.livejournal.com/19761.html ).
Получается, что в определенный момент «древности» человечество уже развилось весьма и весьма значительно!
И в качестве бонуса. Очень интересную Армиллу держит на плечах Старик с короной.
На какой широте он держит ее, если рассмотреть этот Атлас неба?