Средневековые астрономические инструменты
Я продолжаю неторопко читать "Светлые века" Себа Фалька - популярную книжку английского автора о средневековой науке. Дело не шустрое: я увидел новое слово, пошел гуглить подробности и решил написать статью у себя на сайте про средневековые астрономические инструменты. Ссылку пока не даю: текст готов, но нужно добавить иллюстрации и может быть немножко подвигать структуру. А чтобы посмотреть со стороны буду по кусочкам выкладывать сюда.
Глобусы
Первыми астрономическими инструментами были небесные глобусы. Они появились так давно, что греки приписывали их создание мифическому персонажу - кентавру Хирону.
Глобус Кюгеля, I в. н.э., Турция
Но всё-таки, глобус инструментом можно назвать только условно; мы разу сделаем следующий шаг.
Армиллярная сфера
Армиллярная сфера представляет собой «абстрактный глобус», модель сферы небесной, но только её математическую суть: основные точки, круги и оси, игнорируя звезды и, собственно, саму «твердь небесную».
Реконструкция армиллярной сферы по Птолемею
Три основных небесных больших круга - горизонт, небесный экватор и эклиптика - формируют костяк армиллярной сферы, к ним добавляются меридиан, первый вертикал, колюры равноденствий и солнцестояний, тропики, может быть какие-то дополнительные круги и, например, солнце с луной. Вся эта конструкция укрепляется на двух или трёх осях, позволяющих ей вращаться, имитируя суточное и, может быть, годовое движение и изменение широты.
Изобретение инструмента приписывают Эратосфену (III - II вв. до н.э.), но может быть, он использовал и усовершенствовал конструкцию предшественников. Птолемей подробно описал устройство в своем фундаментальном «Альмагесте» (он называл её «астралабон», астролябия).
Армиллярная сфера может использоваться для определения небесных координат, а также для перевода из одной системы координат в другую. Однако, как наблюдательный инструмент сфера неудобна: она большая, громоздкая и тяжелая; поэтому постепенно вышла из научного употребления и стала использоваться как наглядное учебное пособие в качестве модели небесной сферы; астрономы же стали использовать её более мобильные аналоги.
Торкветум
Одним из таких инструментов был торкветум (вот оно, новое слово!), изобретённый арабским астрономом Джабиром ибн Афлахом из Сивильи в первой половине XII в. (да, мы уже перешли в средневековье).
Реконструкция торкветума
музей Ягеллонскгого университета, Краков, Польша
Армиллярная сфера представляла собой буквальную геометрическую 3D-модель небесной сферы; в торкветуме были реализованы две идеи, позволившие сделать инструмент удобнее и меньше. Во-первых, три сферические конструкции, отвечающие за три системы координат, были заменены их проекциями на плоскость: проще говоря, тремя дисками, по которым производилось отсчеты по горизонтальной, эклиптической и экваториальной системам. А во-вторых, диски эти были были сделаны не со-центричными, что с астрономической точки зрения совершенно и не является обязательным.
Ричард Уоллингфордский
В 1326 году английский математик, астроном и монах Ричард Уоллингфордский (Richard of Wallingford) сконструировал вариант торкветума, который он назвал «ректангулус» (rectangulus), более компактный и не требующий дополнительных расчетов при переводе координат. Он написал трактат "Tractus Rectanguli", описывающий инструмент, однако, тот так и оставался в единственном экземпляре, был утерян, а к 600-летию изобретателя восстановлен и теперь хранится в Музее истории науки (History of Science Museum) в Оксфорде. К сожалению, на сайте музея есть только кратчайшее описание устройства, но нет изображения. Себ Фальк пишет, что в ректангулусе Ричард Уоллингфордский пошел дальше по пути редукции и инструмент представлял собой комбинацию линейных шкал (по-крайней мере, так я понял). Другие источники упоминают некие отвесы, применявшиеся в конструкции. В общем, как был устроен и как использовался инструмент не понятно.
Глобусы
Первыми астрономическими инструментами были небесные глобусы. Они появились так давно, что греки приписывали их создание мифическому персонажу - кентавру Хирону.
Глобус Кюгеля, I в. н.э., Турция
Но всё-таки, глобус инструментом можно назвать только условно; мы разу сделаем следующий шаг.
Армиллярная сфера
Армиллярная сфера представляет собой «абстрактный глобус», модель сферы небесной, но только её математическую суть: основные точки, круги и оси, игнорируя звезды и, собственно, саму «твердь небесную».
Реконструкция армиллярной сферы по Птолемею
Три основных небесных больших круга - горизонт, небесный экватор и эклиптика - формируют костяк армиллярной сферы, к ним добавляются меридиан, первый вертикал, колюры равноденствий и солнцестояний, тропики, может быть какие-то дополнительные круги и, например, солнце с луной. Вся эта конструкция укрепляется на двух или трёх осях, позволяющих ей вращаться, имитируя суточное и, может быть, годовое движение и изменение широты.
Изобретение инструмента приписывают Эратосфену (III - II вв. до н.э.), но может быть, он использовал и усовершенствовал конструкцию предшественников. Птолемей подробно описал устройство в своем фундаментальном «Альмагесте» (он называл её «астралабон», астролябия).
Армиллярная сфера может использоваться для определения небесных координат, а также для перевода из одной системы координат в другую. Однако, как наблюдательный инструмент сфера неудобна: она большая, громоздкая и тяжелая; поэтому постепенно вышла из научного употребления и стала использоваться как наглядное учебное пособие в качестве модели небесной сферы; астрономы же стали использовать её более мобильные аналоги.
Торкветум
Одним из таких инструментов был торкветум (вот оно, новое слово!), изобретённый арабским астрономом Джабиром ибн Афлахом из Сивильи в первой половине XII в. (да, мы уже перешли в средневековье).
Реконструкция торкветума
музей Ягеллонскгого университета, Краков, Польша
Армиллярная сфера представляла собой буквальную геометрическую 3D-модель небесной сферы; в торкветуме были реализованы две идеи, позволившие сделать инструмент удобнее и меньше. Во-первых, три сферические конструкции, отвечающие за три системы координат, были заменены их проекциями на плоскость: проще говоря, тремя дисками, по которым производилось отсчеты по горизонтальной, эклиптической и экваториальной системам. А во-вторых, диски эти были были сделаны не со-центричными, что с астрономической точки зрения совершенно и не является обязательным.
Ричард Уоллингфордский
В 1326 году английский математик, астроном и монах Ричард Уоллингфордский (Richard of Wallingford) сконструировал вариант торкветума, который он назвал «ректангулус» (rectangulus), более компактный и не требующий дополнительных расчетов при переводе координат. Он написал трактат "Tractus Rectanguli", описывающий инструмент, однако, тот так и оставался в единственном экземпляре, был утерян, а к 600-летию изобретателя восстановлен и теперь хранится в Музее истории науки (History of Science Museum) в Оксфорде. К сожалению, на сайте музея есть только кратчайшее описание устройства, но нет изображения. Себ Фальк пишет, что в ректангулусе Ричард Уоллингфордский пошел дальше по пути редукции и инструмент представлял собой комбинацию линейных шкал (по-крайней мере, так я понял). Другие источники упоминают некие отвесы, применявшиеся в конструкции. В общем, как был устроен и как использовался инструмент не понятно.