Astrolabium. Geheimnisse und Geschichte einer alten Erfindung. Astrolabe – ein wunderbarer Computer aus der Antike, wie man Astrolabe benutzt

Das Astrolabium ist eines der ältesten astronomischen Instrumente, die in erschienen sind Antikes Griechenland. Dieses antike Instrument wurde vor mehr als zweitausend Jahren geschaffen, als die Menschen glaubten, die Erde sei das Zentrum des Universums.

Das Astrolabium wird manchmal als der allererste Computer bezeichnet. Zweifellos ist dies ein Gerät mit dem größten Geheimnis und der größten Schönheit, und wir werden jetzt versuchen, seine Geheimnisse zu erfahren.

Das erste Astrolabium erschien im antiken Griechenland. Vitruv spricht in seinem Werk „Zehn Bücher über Architektur“ darüber astronomisches Instrument, „Spinne“ genannt, sagt, dass sie „vom Astronomen Eudoxos erfunden wurde, während andere sagen, Apollonius“. Einer der Hauptbestandteile dieses Instruments war eine Trommel, auf der der Himmel mit dem Tierkreis gezeichnet war.

Stereografische Projektion wurde im 2. Jahrhundert n. Chr. beschrieben. e. Claudius Ptolemäus in seinem Werk „Planispherium“. Ptolemaios selbst nannte jedoch ein anderes Instrument „Astrolabon“ – die Armillarsphäre.

Der endgültige Typ des Astrolabiums wurde im 4. Jahrhundert entwickelt. N. e. So wurde in Alexandria, fast dreihundert Jahre nach Ptolemaios, der Mathematiker und Philosoph Hypatia von der christlichen Gesellschaft wegen satanischer Rituale verurteilt, zu denen unter anderem die Verwendung eines Astrolabiums gehörte. Sie wurde 415 n. Chr. hingerichtet. Ihr Schüler, Theon von Alexandria, hinterließ Kopien von Notizen über die Verwendung des Astrolabiums.

Nach dem Tod von Hypatia und nach dem Untergang des Römischen Reiches „verlor“ Europa das Astrolabium. Der größte Teil des antiken griechischen Wissens ging in Westeuropa verloren, dessen Bevölkerung der antiken griechischen (und daher atheistischen) Technologie mit großem Misstrauen gegenüberstand. Es wurde jedoch von Anhängern des Islam sorgfältig gehütet; ihre Verwendung des Astrolabiums wird durch viele Fakten bestätigt. Ohne Spanien und seine islamische Religion hätte es die Renaissance nie gegeben. Die meisten der gefundenen antiken griechischen Texte wurden ins Arabische übersetzt. Später wurden sie ins Lateinische übersetzt und das Astrolabium wurde dann der überwiegenden Mehrheit der Europäer wieder vorgestellt.

Wissenschaftler des islamischen Ostens verbesserten das Astrolabium und begannen, es nicht nur zur Bestimmung der Zeit und Dauer von Tag und Nacht, sondern auch zur Durchführung einiger mathematischer Berechnungen und für astrologische Vorhersagen zu verwenden. Es gibt viele bekannte Werke mittelalterlicher islamischer Autoren verschiedene Designs und die Verwendung des Astrolabiums.

Dies sind die Bücher von al-Khorezmi, al-Astrulabi, az-Zarqali, as-Sijizi, al-Fargani, as-Sufi, al-Biruni, Nasir ad-Din at-Tusi und anderen.

Seit dem 12. Jahrhundert wurden Astrolabien in Westeuropa bekannt, wo man zunächst arabische Instrumente verwendete und später begann, eigene Instrumente nach arabischen Vorbildern herzustellen. Im 16. Jahrhundert begann man, sie nach eigenen Berechnungen für den Einsatz in europäischen Breitengraden herzustellen.

Den Höhepunkt seiner Popularität erreichte das Astrolabium in Europa während der Renaissance im 15. und 16. Jahrhundert; neben der Armillarsphäre war es eines der wichtigsten Instrumente für die astronomische Ausbildung.

Kenntnisse der Astronomie galten als Grundlage der Bildung, und die Fähigkeit, ein Astrolabium zu bedienen, war eine Frage des Prestiges und ein Zeichen angemessener Bildung. Die europäischen Herren zahlten wie ihre arabischen Vorgänger großartige Aufmerksamkeit Dekoration, so dass Astrolabien zu Modeartikeln und Sammlerstücken an königlichen Höfen wurden.

Es wäre sinnlos, die Funktionsweise des Astrolabiums genau zu beschreiben – am besten sehen Sie es mit eigenen Augen.

Shuttleförmiges Astrolabium.

Wie al-Biruni schrieb, entspringt der von al-Sijizi erfundene Entwurf dieses Astrolabiums „der Überzeugung einiger Menschen, dass die geordnete Bewegung des Universums zur Erde und nicht zur Himmelssphäre gehört.“ Auf seinem Tympanon sind die Ekliptik und die Sterne dargestellt, auf dem beweglichen Teil der Horizont und die Almucantarate.

Das perfekte Astrolabium.

Bei diesem von al-Saghani erfundenen Astrolabium ist das Projektionszentrum nicht der Nordpol der Welt, sondern ein beliebiger Punkt auf der Himmelssphäre. In diesem Fall werden die Hauptkreise der Kugel auf dem Trommelfell nicht mehr durch Kreise und Geraden, sondern durch Kreise und Kegelschnitte dargestellt.

Universelles Astrolabium.

In diesem von al-Zarqali erfundenen Astrolabium wird einer der Äquinoktienpunkte als Designzentrum verwendet. In diesem Fall werden der Himmelsäquator und die Ekliptik durch gerade Linien auf dem Trommelfell dargestellt. Das Trommelfell dieses Astrolabiums ist im Gegensatz zu den Trommelfellen gewöhnlicher Astrolabien für jeden Breitengrad geeignet. Die Funktionen der Spinne eines gewöhnlichen Astrolabiums werden hier von einem Lineal ausgeführt, das sich um die Mitte des Trommelfells dreht und als „bewegter Horizont“ bezeichnet wird.

Kugelförmiges Astrolabium.

Die Himmelssphäre wird in diesem Astrolabium als Kugel dargestellt, und ihre Spinne ist ebenfalls kugelförmig.

Beobachtungsastrolab.

Dieses Astrolabium ist eine Kombination aus einer Armillarsphäre und einem regulären Astrolabium, eingebettet in einen Ring, der den Meridian darstellt.

Lineares Astrolabium.

Dieses von Sharaf al-Din al-Tusi erfundene Astrolabium ist ein Stab mit mehreren Schuppen, an dem Visierfäden befestigt sind.

Meeresastrolabium.

Dieses zu Beginn des 15. Jahrhunderts von portugiesischen Handwerkern erfundene Gerät ist ein reines Beobachtungsgerät und nicht für analoge Berechnungen gedacht.

Meeresastrolabium.

Moderne Enzyklopädien sagen, dass dieses Gerät dazu dient, den Breitengrad eines Ortes zu bestimmen. Tatsächlich sind die Funktionen des Astrolabiums viel vielfältiger: Es kann zu Recht als Computer eines mittelalterlichen Astronomen bezeichnet werden. Genaue Anzahl wahrscheinlich kann seitdem niemand mehr die Funktionen des Astrolabiums benennen verschiedene Typen Astrolabium konnte durchgeführt werden Verschiedene Arten funktioniert Bereits im 10. Jahrhundert verfasste der arabische Gelehrte al-Sufi eine ausführliche Abhandlung mit 386 Kapiteln, in der er 1000 Möglichkeiten zur Verwendung des Astrolabiums auflistete.

Vielleicht hat er ein wenig übertrieben, aber nicht viel. Denn mit Hilfe dieses einzigartigen Tools war es möglich:

Wandeln Sie die ekliptischen Koordinaten von Sternen oder der Sonne in horizontale um (d. h. bestimmen Sie deren Höhen und Azimute);

Bestimmen Sie anhand der Beobachtung der Sterne und der Sonne durch einen speziellen Sucher den Breitengrad eines Ortes, Richtungen zu verschiedenen Städten (hauptsächlich zur Berechnung der Richtung nach Mekka), bestimmen Sie die Tageszeit und bestimmen Sie die Sternzeit.

Bestimmen Sie die Zeitpunkte von Sonnenaufgang und Sonnenuntergang, d. h. der Anfang und das Ende des Tages sowie die Momente des Sternaufgangs und wenn es Ephemeriden gab, dann der Planeten; Bestimmen Sie den Auf- und Untergangsgrad der Ekliptik, d. h. Aszendent und Deszendent, Horoskophäuser bauen;

Bestimmen Sie den Breitengrad eines Gebiets, indem Sie die Höhe der Sonne zur Mittagszeit oder die Höhe der Sterne auf ihrem Höhepunkt messen (ich bin mir nicht sicher, ob dies oft gemacht wurde, da die Verwendung eines Astrolabiums zu diesem Zweck so ist, als würde man mit einer Kanone auf Spatzen schießen). );

Lösen Sie rein irdische Probleme, wie zum Beispiel die Messung der Tiefe eines Brunnens oder der Höhe eines irdischen Objekts; und auch berechnen trigonometrische Funktionen(Sinus, Kosinus, Tangens, Kotangens).

Konvertieren Sie zwischen drei Koordinatensystemen – äquatorialem (Rektaszension und Deklination), ekliptischem (Längengrad, Breitengrad) und horizontalem (Azimut, Höhe) und vielem mehr ...

So wurde das traditionelle planisphärische Astrolabium, meist aus Messing, konstruiert:

Der Körper hatte meist eine Dicke von etwa 6 mm und einen Durchmesser von 15–20 cm (bei den größten Astrolabien waren es bis zu 50 cm). Obwohl oft größere Instrumente mit einem Durchmesser von 30–40 cm gefunden wurden, kannte man ein Riesenexemplar mit 85 cm Durchmesser und umgekehrt Miniaturtaschenversionen mit einem Durchmesser von nur 8 cm. Tatsache ist, dass seine Genauigkeit direkt von der Größe des Astrolabiums abhing.

Zur Blütezeit der arabischen Welt wurde die Zeit tagsüber mit einer Sonnenuhr und nachts mit einer Wasser- oder Sanduhr gemessen. Das Astrolabium ermöglichte es, diese Uhren in Einklang zu bringen. Dazu war es notwendig, tagsüber und nachts die Höhe der Sonne zu beobachten – einen der hellen Sterne, die auf der „Spinne“ des Astrolabiums markiert sind. Ein interessantes Gerät auf Basis desselben Astrolabiums, das als Prototyp einer mechanischen Uhr bezeichnet werden kann, wurde vom berühmten arabischen Wissenschaftler Al-Biruni entwickelt. Er schlug ein Astrolabiumdiagramm vor, das automatisch angezeigt wurde gegenseitige Übereinkunft Sonne und Mond, d.h. Mondphase. Das Instrument hatte Doppelkörper, in dem die Zahnräder befestigt waren. Wenn Sie die äußere Scheibe mit einer bestimmten Geschwindigkeit drehen, können Sie die Änderung im Fenster sehen Mondphasen. Später erschienen Astrolabien, ausgestattet mit Zahnrädern, die die Bewegung von Planetenkugeln simulierten. Zu dieser Zeit gab es zwar keine zuverlässige Lösung mechanischer Antrieb, daher wurde das Gerät erst in vollständig implementiert mittelalterliches Europa, als der Gewichts- und Federantrieb erfunden wurde. Und das Erste mechanische Uhren, oft auf Türmen installiert Kathedralen in Europa, lange Zeit wurden in Form von Astrolabien hergestellt.

Und das ist nicht verwunderlich, schließlich haben sich komplexe arabische Astrolabien zu echten Kunstwerken entwickelt. Die Sternzeiger sahen nicht nur aus wie Stecknadeln, sondern auch aus Spiralen und Locken in Form von Blättern. Der Umfang des Instruments war eingelegt Edelsteine und manchmal mit Gold und Silber veredelt. Und das alles, weil oft ein Hofastrologe mit einem Astrolabium vor den bedrohlichen Augen eines Wesirs oder Schahs erschien. Ein hervorragendes Instrument gab den Vorhersagen des Astrologen Gewicht, und davon hing nicht nur das Schicksal des Vorhersagers selbst ab, sondern auch die Entwicklung der Astronomie, die oft nicht nur einfach als Wissenschaft der Sterne bezeichnet wird.

Der Vorfall, der angeblich Biruni widerfuhr, wurde zur Legende. Eines Tages beschloss ein heimtückischer Herrscher, sich mit dem unerwünschten Wissenschaftler auseinanderzusetzen und verlangte von ihm eine Antwort auf die Frage: „Durch welche Tür – Nord- oder Südtür – wird er die Halle verlassen?“ Nachdem er eine Reihe von Manipulationen am Astrolabium vorgenommen hatte, antwortete der findige Biruni, dass es durchtrennt werden würde neue Tür. Die Antwort erwies sich als richtig. Meistens waren die Herrscher jedoch großzügig gegenüber ihren Hofastrologen und stellten Geld für den Bau von Observatorien und die Erstellung aller Arten von Zijs – Ephemeridentafeln – zur Verfügung. All dies führte, wenn auch in geringem Maße, zu Fortschritten in der Astronomie.

Der moderne Nachkomme des Astrolabiums ist die Planisphäre – eine bewegliche Karte des Sternenhimmels, die zu Bildungszwecken verwendet wird.

Trotz der großen Anzahl regelmäßig aktualisierter Erfindungen, Nanotechnologien und anderer Moderne Technologie, Retro ist immer noch in Mode. Dieser Stil kann verschiedene Einrichtungsgegenstände, Geräte, Möbel, Kleidung und sogar Autos umfassen. Antiquitäten genießen einen hohen Stellenwert und werden von vielen Bewunderern dieses Stils als etwas Unglaubliches und Wunderbares wahrgenommen. Eine ähnliche Aura des Mysteriums umgibt sie ungewöhnliches Instrument wie ein Astrolabium. Das ist echt Alter Computer, von dem nicht viele Leute wissen.

Kurz über den Artikel und seinen Zweck

Ein Astrolabium ist ein Messgerät horizontale Winkel, Festlegung der Breiten- und Längengrade von Himmelskörpern. Es ist das älteste astronomische Instrument, das jemals in der Geschichte der Menschheit erfunden wurde. Dieses Gerät basiert auf dem Prinzip der stereografischen Projektion. Der moderne Prototyp des Astrolabiums ist die Planisphäre. Es ist eine bewegliche Karte des Sternenhimmels. Es wird normalerweise für Lernzwecke von Schülern verwendet.

Herkunftsgeschichte des Artikels

Das allererste Astrolabium wurde im antiken Griechenland entdeckt. Vitruv sprach als Erster darüber. In seiner Schrift „Zehn Bücher über Architektur“ beschrieb er bewundernd ein bestimmtes Instrument, das der Autor eine „Spinne“ nannte.

Nach Angaben des Autors hatte das Instrument ein sehr ungewöhnliches Aussehen und löste unter anderem gewisse Ängste aus. Viele Menschen, die diesem Gerät jemals begegnet sind, haben es als ein göttliches Artefakt bezeichnet. Zu den ersten Autoren, die Abhandlungen zu diesem Thema verfassten, gehörten die Theologen und Philosophen Johannes Philoponus, Synesius und Severus Sebokht.

Wer hat das Gerät erfunden?

Wenn alles mehr oder weniger klar ist, wer das Astrolabium erfunden hat, dann warf das Design des Geräts eine Reihe von Fragen auf. Wie sah also der für die damalige Zeit ungewöhnliche Tisch aus?

Dieses Gerät hatte eine runde Form und bestand aus verschiedenen Rillen, kleine Teile und Zahnräder. In der Mitte des Objekts befanden sich eine große Trommel und ein Kreis. Darauf war der gesamte Tierkreis abgebildet. Einer alternativen Version von Claudius Ptolemäus zufolge ähnelte das Gerät einer Armillarsphäre.

Und erst nach langer Zeit wurde das Modell vom griechischen Mathematiker Theon von Alexandria verfeinert. Das war im 4. Jahrhundert n. Chr. Allerdings erhielt das Gerät damals einen anderen Namen – „kleines Astrolabon“.

Geräteverbesserung

Später wurde das Astrolabiumgerät verfeinert und verbessert. Daran arbeiteten Wissenschaftler und Mathematiker des islamischen Ostens. Dank ihrer Innovationen war es mit Hilfe dieses Artikels möglich, die Tageszeit, die Dauer von Nacht und Tag zu bestimmen und einfache Berechnungen durchzuführen, um eine astrologische Vorhersage zu erstellen. Es erschienen immer mehr Geschichten und Schriften über dieses Gerät. Über ihn schrieben beispielsweise Nasir ad-Dina al-Tusi, al-Khorezmi, al-Sijizi und andere östliche Autoren.

Reise nach Europa

Mit der Zeit erfreut sich der Astrolabium-Kompass immer größerer Beliebtheit. Sie erreicht die Küste Westeuropa. In diesem Moment sehr gefragt Es wurden verschiedene Instrumente arabischen Ursprungs verwendet. Auch die Europäer mochten das Astrolabium.

Einst stellten europäische Handwerker ähnliche Geräte her und verließen sich dabei ausschließlich auf die Zeichnungen ihrer arabischen Kollegen. Wenig später begannen sie, eigene Modelle des Geräts zu erstellen, wobei sie immer noch die Zeichnungen orientalischer Meister verwendeten. Die Bestätigung dieser Informationen wird in den Abhandlungen von Geoffrey Chaucer und den wissenschaftlichen Arbeiten von Nikifor Grigoroi beschrieben.

Popularität und Designänderungen

Die Popularität des Geräts erreichte während der Renaissance ihren Höhepunkt. Es wurde während der Astronomieausbildung von Studenten verwendet. Der Erwerb von Kenntnissen auf dem Gebiet der Astronomie war damals eine sehr prestigeträchtige Angelegenheit. Darüber hinaus musste jeder Schüler wissen, wie man das geschätzte Astrolabium benutzt.

Damals legten europäische Handwerker großen Wert auf die künstlerische Gestaltung des Gerätes. Daher ist dieser Artikel zum Synonym für Talisman und Antiquitäten geworden. Viele wohlhabende Leute versuchten, das Gerät zu kaufen und es ihrer Astrolabiensammlung hinzuzufügen. Es war eine Ehrensache, zeugte von ausgezeichnetem Geschmack und deutete auf eine hohe Stellung in der Gesellschaft hin.

Und wieder Modernisierung

Um das 16. Jahrhundert herum wurde das Gerät erneut modifiziert. Nach Angaben europäischer Autoren ist das Gerät lange Zeit war noch nicht finalisiert und völlig unangepasst an die europäischen Breitengrade. Es war eher ein Souvenir oder ein schönes Schmuckstück, aber kein Kompass oder ein wertvolles Messgerät.

Zu dieser Zeit arbeiteten verschiedene Wissenschaftler und andere Spezialisten am Astrolabium. Unter ihnen war der berühmte flämische Meister Gualterus Arsenius. Die von ihm geschaffenen Produkte verblüfften buchstäblich die Fantasie mit ihrer eleganten Form und der außergewöhnlichen Genauigkeit der Daten. Der Meister hatte kein Ende an Kunden. Unter ihnen war der berühmte österreichische Oberbefehlshaber Albrecht von Wallenstein. Derzeit wird eines seiner sammelbaren Astrolabien im Gebäude des M.V.-Lomonossow-Museums aufbewahrt.

Aus welchen Teilen besteht es?

Das Hauptdetail des Astrolabiums ist ein abgerundetes Element mit hängenden Ringen zur Definition der Horizontlinien und einer hohen Seite. Im Volksmund wird es „Teller“ genannt. Innerhalb eines solchen Kreises befindet sich eine Skala, die in Stunden und Grad digitalisiert ist. Solche Markierungen sind entlang des gesamten Umfangs der „Platte“ vorhanden.

Normalerweise wurde eine weitere flache Scheibe mit kleinerem Durchmesser in die „Platte“ eingelegt. Sie nannten es „Tympanum“. Auf seiner Oberfläche befinden sich außerdem Kerben, eine Skala, Linien und Punkte der Himmelskugel. Und alle sind in der stereografischen Projektion sichtbar. In der Mitte dieser Scheibe ist der Himmelspol markiert; an den Seiten befinden sich auch Kreise des Großkreises der Himmelssphäre. Es gibt auch Punkte der südlichen und nördlichen Tropen, die als besondere Grenzen für die zweite Scheibe dienen.

Oben auf der zweiten Scheibe, dem „Tympanum“, wird eine kleine Scheibe platziert durchbrochenes Gitter, genannt „Spinne“. Darauf befinden sich Punkte, die mit der Position der hellsten Sterne am Himmel übereinstimmen. Sie können auch in stereografischer Projektion betrachtet werden. Dieses Gitter hat auch eine spezielle Skala, den Tierkreis.

Das Gerät fasst außerdem mehrere weitere Datenträger und ist mit einer Haarsicht bzw. Alidade ausgestattet. Es verfügt über Pfeile und einen Drehschlüssel, der das Gerät aktiviert. Alle Teile sind über eine dünne Mittelachse an der Hauptscheibe befestigt.

Wo wurde das Astrolabium eingesetzt?

Die mit diesem Gerät gewonnenen Messungen wurden bei der Erstellung von Horoskopen, in der Astronomie, in der Mathematik und in der Physik verwendet. Einige Gerätetypen wurden modernisiert und dienten den Seeleuten als Kompass. Mit diesem Tool war es interessant, in Raum und Zeit zu navigieren. Das ist alles ein Astrolabium.

Ein paar Worte zur stereografischen Projektion

Zum ersten Mal konnte man von Claudius Ptolemäus von einem Konzept wie der stereografischen Projektion hören. Er war es, der den Prozess selbst in seinem Werk „Planispherium“ beschrieb. Hierbei handelt es sich um ein dreidimensionales Bild, das auf eine Kugel mit einem Punkt auf einer geeigneten Ebene übertragen wird.

Wo kann ich finden?

Heute kann das Astrolabium auf virtuellen Plattformen und Auktionen, in Souvenirläden, auf Flohmärkten und in Museen erworben werden. Es ist schwierig, mit eigenen Händen ein Astrolabium zu bauen. Hier müssen Sie Mathematik verstehen, Erfahrung im Zeichnen haben und die notwendigen Messungen richtig durchführen können. Denn die Richtigkeit des Endergebnisses der Studie hängt davon ab, wie genau die Parameter am Gerät eingestellt sind.

Wie benutzt man ein Astrolabium?

Um mit dem Gerät arbeiten zu können, müssen Sie es in die Hand nehmen. Damit können Sie die Höhe der Sonne oder eines der hellsten Sterne messen. Das Endergebnis wird normalerweise durch ein Lineal oder eine Alidade angezeigt. Dann dreht sich das Spinnennetz. In diesem Fall stimmten die auf dem Gerät angezeigten Ekliptikpunkte mit dem Bild des Almucantarats (dem kleinsten Kreis der Himmelssphäre) überein.

Im Fall von richtige Verwendung Auf der Vorderseite des Geräts sehen Sie ein stereografisches Bild unseres Himmels. Anschließend können Sie die aktuelle Uhrzeit ermitteln und ein aktuelles Horoskop erstellen.

Welche Arten von Geräten gibt es?

Es gibt verschiedene Varianten dieses Geräts. Unter ihnen heben wir die folgenden Namen von Astrolabien hervor:

• Shuttleförmig.
• Perfekt.
• Universal.
• Kugelförmig.
• Aufmerksam.
• Linear.
• Marine.

Das schiffchenförmige Gerät verfügt über eine zentrale und mittlere Scheibe. Der zweitgrößte Kreis zeigt die Ekliptikdaten und die Bedeutung der Sterne. Der bewegliche Teil des Geräts enthält Almucantarat und einen Horizontpunkt.

Das perfekte Gerät wurde von al-Saghani erfunden. Im Gegensatz zu anderen ähnlichen Geräten wurde bei der Entwicklung dieses Geräts eine bestimmte willkürliche Markierung in der Himmelssphäre als Meldepunkt verwendet. Die Kreise enthielten hier Kegelschnitte und Geraden.

Das universelle Gerät wurde von al-Khojandi entwickelt. Als Bezugspunkt nahm er Mittelpunkt Tagundnachtgleiche. Das sphärische Headset präsentiert sich in Form einer Kugel. Das lineare Astrolabium wurde von Sharaf ad-Din al-Tusi erfunden. Dabei handelt es sich um eine Art Stab mit Skala und Fadenkreuz. Schließlich wurde das Schiffsgerät im 15. Jahrhundert entwickelt. Es handelt sich um eine Art Beobachtungsgerät. Es ist jedoch überhaupt nicht dazu gedacht, analoge Berechnungen durchzuführen.

Basierend auf dem Prinzip der stereografischen Projektion.

Geschichte

Das Astrolabium erschien erstmals im antiken Griechenland. Das Prinzip der stereographischen Projektion, das Kreise auf einer Kugel in Kreise auf einer Ebene umwandelt, wurde von Apollonios von Perge entdeckt. Vitruv sagt in seinem Werk „Zehn Bücher über Architektur“, in dem er ein astronomisches Instrument namens „Spinne“ beschreibt, dass es „vom Astronomen Eudoxus erfunden wurde, andere sagen von Apolnius“. Einer der Bestandteile dieses Instruments war eine Trommel, auf der laut Vitruv „der Himmel mit dem Tierkreis gezeichnet ist“.

Stereografische Projektion wurde im 2. Jahrhundert n. Chr. beschrieben. e. Claudius Ptolemäus in seinem Werk „Planispherium“. Ptolemaios selbst nannte jedoch ein anderes Instrument „Astrolabon“ – eine Armillarsphäre. Der endgültige Typ des Astrolabiums wurde im 4. Jahrhundert entwickelt. N. e. Theon von Alexandria, der dieses Gerät das „kleine Astrolabon“ nannte. Die ersten Abhandlungen über das Astrolabium, die uns erreicht haben, stammen von den Philosophen und Theologen Synesius (IV.-V. Jahrhundert n. Chr.), Johannes Philoponus (VI. Jahrhundert n. Chr.), Severus Sebokht (VII. Jahrhundert n. Chr.).

Wissenschaftler des islamischen Ostens verbesserten das Astrolabium und begannen, es nicht nur zur Bestimmung der Zeit und Dauer von Tag und Nacht, sondern auch zur Durchführung einiger mathematischer Berechnungen und für astrologische Vorhersagen zu verwenden. Es gibt viele Werke mittelalterlicher islamischer Autoren über verschiedene Designs und Verwendungszwecke des Astrolabiums. Dies sind die Bücher von al-Khorezmi, al-Astrulabi, az-Zarqali, as-Sijizi, al-Fargani, as-Sufi, al-Biruni, Nasir ad-Din at-Tusi und anderen.

Seit dem 12. Jahrhundert wurden Astrolabien in Westeuropa bekannt, wo man zunächst arabische Instrumente verwendete und später begann, eigene Instrumente nach arabischen Vorbildern herzustellen. Im XIV. Jahrhundert. Abhandlungen über die Gestaltung des Astrolabiums, verfasst vom berühmten Schriftsteller Geoffrey Chaucer und dem byzantinischen Wissenschaftler Nikephoros Grigora, erfreuten sich großer Beliebtheit.

Den Höhepunkt seiner Popularität erreichte das Astrolabium in Europa während der Renaissance im 15. und 16. Jahrhundert; neben der Armillarsphäre war es eines der wichtigsten Instrumente für die astronomische Ausbildung. Kenntnisse der Astronomie galten als Grundlage der Bildung, und die Fähigkeit, ein Astrolabium zu bedienen, war eine Frage des Prestiges und ein Zeichen angemessener Bildung. Europäische Handwerker legten ebenso wie ihre arabischen Vorgänger großen Wert auf künstlerische Gestaltung, so dass Astrolabien zu Modeartikeln und Sammlerstücken an königlichen Höfen wurden. Im 16. Jahrhundert begann man, sie nach eigenen Berechnungen für den Einsatz in europäischen Breitengraden herzustellen.

Einer der besten Werkzeugmacher des 16. Jahrhunderts war der flämische Meister Gualterus Arsenius. Seine Astrolabien zeichneten sich durch ihre Genauigkeit und Eleganz der Form aus, weshalb ihn verschiedene Adlige mit der Herstellung beauftragten. Eines davon wurde 1568 von Arsenius angefertigt und gehörte einst dem österreichischen Feldherrn Albrecht von Wallenstein. Heute wird es im M. W. Lomonossow-Museum aufbewahrt.

Der moderne Nachkomme des Astrolabiums ist die Planisphäre – eine bewegliche Karte des Sternenhimmels, die zu Bildungszwecken verwendet wird.

Astrolabium-Gerät

Die Basis des klassischen Astrolabiums ist eine „Platte“ – ein rundes Teil mit einer hohen Seite und einem Aufhängering zur präzisen Nivellierung des Geräts relativ zum Horizont. Das äußere Zifferblatt der Platine verfügt über eine digitalisierte Skala in Grad und Stunden.

Diese „Platte“ enthält ein „Tympanum“ – eine runde flache Scheibe, auf deren Oberfläche in einer stereografischen Projektion die Punkte und Linien der Himmelskugel markiert sind, die während ihrer täglichen Rotation erhalten bleiben: Dies ist der Himmelspol, in dem sich befindet das Zentrum des Trommelfells und die konzentrischen Kreise des Himmelsäquators, des nördlichen Wendekreises und des südlichen Wendekreises (die normalerweise als Grenze des Trommelfells dienten); dann - eine gerade vertikale Linie des Himmelsmeridians; schließlich der Horizont, seine Parallelen („almucantarates“), der Zenitpunkt und die durch ihn verlaufenden Azimutkreise. Die Position von Horizont und Zenit wird unterschiedlich sein verschiedene Breitengrade Beobachtungsorte, daher müssen für Beobachtungen auf verschiedenen Breitengraden unterschiedliche Tympanon angefertigt werden.

Dem Trommelfell ist eine „Spinne“ überlagert – ein rundgemustertes Gitter, auf dem in der gleichen stereografischen Projektion mit gebogenen Pfeilen die Lage der wichtigsten Punkte angedeutet ist. helle Sterne, nördlich des südlichen Wendekreises gelegen. Die „Spinne“ zeigt auch den Tierkreis mit einer Skala, die die jährliche Bewegung der Sonne entlang der Ekliptik anzeigt. Das Ausmaß einiger Astrolabien spiegelt sogar die Ungleichmäßigkeit dieser jährlichen Bewegung wider.

Anwendung des Astrolabiums

Nachdem Sie die Höhe der Sonne oder des Sterns mit einer Alidade gemessen haben, drehen Sie die Spinne so, dass das Bild des Ekliptikpunkts entsteht, in dem sich die Sonne befindet dieser Moment Jahr, oder das Bild des Sterns fiel auf das Bild des Almucantarat, das dieser Höhe entspricht. In diesem Fall wird auf der Vorderseite des Astrolabiums zum Zeitpunkt der Beobachtung ein stereographisches Bild des Himmels aufgenommen, wonach der Azimut der Leuchte bestimmt wird und genaue Uhrzeit sowie ein Horoskop (wörtlich „Stundenanzeige“) – der Grad des Anstiegs der Ekliptik über den Horizont zum Zeitpunkt der Beobachtung.

Von dieser Grundtechnik sind alle weiteren zahlreichen Techniken zur Handhabung des Astrolabiums abgeleitet.

Andere Arten von Astrolabien

Kugelförmiges Astrolabium

Shuttleförmiges Astrolabium. Wie al-Biruni schrieb, entspringt der von al-Sijizi erfundene Entwurf dieses Astrolabiums „der Überzeugung einiger Menschen, dass die geordnete Bewegung des Universums zur Erde und nicht zur Himmelssphäre gehört.“ Auf seinem Tympanon sind die Ekliptik und die Sterne dargestellt, auf dem beweglichen Teil der Horizont und die Almucantarate.

Das perfekte Astrolabium. al-Sagani wird das Designzentrum nicht als der nördliche Himmelspol angesehen, sondern als ein beliebiger Punkt auf der Himmelssphäre. In diesem Fall werden die Hauptkreise der Kugel auf dem Trommelfell nicht mehr durch Kreise und Geraden, sondern durch Kreise und Kegelschnitte dargestellt.

Universelles Astrolabium. In diesem von al-Khojandi erfundenen Astrolabium wird einer der Äquinoktiumspunkte als Designzentrum verwendet. In diesem Fall werden der Himmelsäquator und die Ekliptik durch gerade Linien auf dem Trommelfell dargestellt. Das Trommelfell dieses Astrolabiums ist im Gegensatz zu den Trommelfellen gewöhnlicher Astrolabien für jeden Breitengrad geeignet. Die Funktionen der Spinne eines gewöhnlichen Astrolabiums werden hier von einem Lineal ausgeführt, das sich um die Mitte des Trommelfells dreht und als „bewegter Horizont“ bezeichnet wird.

Kugelförmiges Astrolabium. Die Himmelssphäre wird in diesem Astrolabium als Kugel dargestellt, und ihre Spinne ist ebenfalls kugelförmig.

Beobachtungsastrolab. Dieses Astrolabium ist eine Kombination aus einer Armillarsphäre und einem regulären Astrolabium, eingebettet in einen Ring, der den Meridian darstellt.

Lineares Astrolabium. Dieses von Sharaf ad-Din al-Tusi erfundene Astrolabium ist ein Stab mit mehreren Schuppen, an dem Visierfäden befestigt sind.

Meeresastrolabium. Dieses zu Beginn des 15. Jahrhunderts von portugiesischen Handwerkern erfundene Gerät ist ein reines Beobachtungsgerät und nicht für analoge Berechnungen gedacht.

siehe auch

Astrolabium

Astrolabium

ein altes goniometrisches Instrument zur Bestimmung von Breiten- und Längengraden bei astronomischen und geodätischen Messungen und Navigation. Ein Alidade-Lineal mit Dioptrien wurde auf einem horizontalen Kreis befestigt, der auf die Leuchte gerichtet war, und die Höhe der Leuchte wurde entlang des Kreises gemessen. In Russland im 18. Jahrhundert. Das Astrolabium diente der Landvermessung. Der Kreis wurde horizontal auf einem Stativ installiert und die Dioptrien waren abwechselnd auf zwei Objekte auf dem Boden gerichtet. Die Differenz zwischen zwei Ablesungen in einem Kreis ergab den Wert des horizontalen Winkels mit dem Scheitelpunkt am Standpunkt. Anschließend wurden die Dioptrien durch ein optisches Teleskop und das Astrolabium selbst durch einen Theodoliten ersetzt (siehe. Geodätische Instrumente).

Erdkunde. Moderne illustrierte Enzyklopädie. - M.: Rosman. Herausgegeben von Prof. A. P. Gorkina. 2006 .

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- (Griechisch, von Aster Star und Lambano I Lead). Ein Goniometer für astronomische und geodätische Beobachtungen. Wörterbuch Fremdwörter, in der russischen Sprache enthalten. Chudinov A.N., 1910. ASTROLABE Griechisch, von Astron, Stern und... ... Wörterbuch der Fremdwörter der russischen Sprache

- (von astro... und griechisch labe gripping) ..1) ein Goniometergerät, das bis ins 18. Jahrhundert diente. zur Bestimmung von Breiten- und Längengraden in der Astronomie sowie von Horizontalwinkeln bei der Landvermessung2)] Prismatisches Astrolabium ist ein modernes astrometrisches Instrument für ... ... Großes enzyklopädisches Wörterbuch

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Astrolabium- und, f. Astrolabium m., Mi. lat. Astrolabium Winkelmesserinstrument. Sl. 18. Astrolabiumhälften. 1725. RM 1929 1 3. Du weißt nicht, wo deine Tatsache ist, und du kannst keinen Strich nach der Wasserwaage ziehen, und du weißt nicht, worauf du das Fundament gründen sollst.. Bevor du schimpfst.. . ... Historisches Wörterbuch der Gallizismen der russischen Sprache

Astrolabium- ein goniometrisches Instrument zur Messung der Höhe von Leuchten und zur Bestimmung von Breiten- und Längengraden in der Astronomie sowie von Horizontalwinkeln bei der Landvermessung. In der modernen Astronomie wird ein Prismenastrolab verwendet... Meeresbiographisches Wörterbuch

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ASTROLABE, Astrolabium, Frauen. (vom griechischen Astron, Stern und Labein, nehmen). Ein Vermessungsinstrument zur Messung von Winkeln (heute vom Theodolit abgelöst). Wörterbuch Uschakowa. D.N. Uschakow. 1935 1940 ... Uschakows erklärendes Wörterbuch

ASTROLABE und weiblich. Ein altes geodätisches (und noch früheres astronomisches) Instrument zur Winkelmessung. Ozhegovs erklärendes Wörterbuch. S.I. Ozhegov, N. Yu. Shvedova. 1949 1992 … Ozhegovs erklärendes Wörterbuch

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Die Astronomie ist eng mit der Physik und anderen Wissenschaften des natürlichen Kreislaufs (Chemie, Biologie, Geographie) verbunden. Die Astronomie nutzt physikalisches Wissen, um im Universum auftretende Phänomene und Prozesse zu erklären und astronomische Instrumente zu entwickeln.

Vor Tausenden von Jahren erfunden goniometrische Instrumente (Quadranten, Astrolabium)- die ersten astronomischen Instrumente (Abb. 5), mit deren Hilfe sie die Position der Leuchten am Himmel und den Zeitpunkt des Einsetzens von Himmelsphänomenen bestimmten.

Vor dreihundert Jahren wurde der italienische Wissenschaftler Galileo erstmals für astronomische Forschungen eingesetzt. Fernrohr- ein Gerät, mit dem Sie schwache, für das bloße Auge unsichtbare Objekte beobachten und ihre scheinbare Größe vergrößern können (Abb. 5,).

Abbildung 5. Antike astronomische Instrumente.

Die moderne Astronomie verwendet präzisere Instrumente zur Untersuchung von Himmelskörpern, wie die Raumsonde Vega und das Radioteleskop (Abb. 6).

Reis. 6. Moderne Geräte zur Untersuchung von Himmelskörpern.

Von den aufgeführten Geräten und Apparaten gehen wir näher auf das Astrolabium ein, das wir in der Einleitung erwähnt haben. Astrolabium ist ein altes Instrument zur Bestimmung der Position der Sonne und heller Sterne andere Zeit Tage im ganzen Jahr. Die Erfindung des Astrolabiums wird griechischen Astronomen zugeschrieben, die im 2. Jahrhundert v. Chr. arbeiteten. Typischerweise wurden Astrolabien aus Kupfer hergestellt. Verschiedene Gravuren der Skalen ermöglichten es, die Position der Sterne und der Sonne zu verschiedenen Tageszeiten im Laufe des Jahres zu bestimmen. Manchmal gab es zusätzliche Skalen, die vielfältige Informationen lieferten. Am häufigsten wurden Astrolabien in der Form hergestellt Handwerkzeuge, so dass damit der Höhenwinkel von Sternen bestimmt werden kann (z. B. für Navigationszwecke). Durch Kenntnis der Höhe und der genauen Uhrzeit konnte mithilfe des Astrolabiums der Breitengrad bestimmt werden, auf dem sich das Schiff befand.

Zwei Jahrtausende lang blieb dieses wissenschaftliche Instrument praktisch unverändert. Von 1480 bis zur Mitte des 18. Jahrhunderts verwendeten Seefahrer ein Astrolabium und spezielle Tabellen, um den Breitengrad des Schiffsstandorts zu bestimmen. Um Messfehler zu reduzieren, betrug der Durchmesser des Astrolabiums 13–15 cm, aber viele Englische Seeleute Es wurden genauere Astrolabien mit einem Durchmesser von bis zu 20 cm verwendet.

Astrolabien aus dieser Zeit (18. Jahrhundert) werden übrigens auch in unserem Tobolsker Geschichts- und Architekturmuseumsreservat aufbewahrt; davon konnten wir uns bei der virtuellen Exkursion „Aus der Geschichte der Erfindungen“ während einer Physikstunde überzeugen.

Um in der Antike Messungen mit einem Astrolabium durchführen zu können, war es notwendig, es auf die Sonne oder den Stern zu richten. Nachdem Sie den Unterschied in den Messwerten zwischen der Richtung aufgezeichnet haben göttlicher Körper und Horizont sowie die Kenntnis der Ortszeit können Sie mithilfe spezieller Tabellen den Breitengrad eines Ortes bestimmen. Dieser Kreis wurde an einem Ring in einer vertikalen Ebene aufgehängt und mittels einer mit Dioptrien ausgestatteten Alidade wurden Sterne beobachtet, deren Höhe am Glied gemessen wurde, an dem anschließend ein Nonius angebracht wurde. Wenn der Breitengrad bekannt war, konnte mit denselben Tabellen die Ortszeit mit hoher Genauigkeit bestimmt werden.

Abbildung 7. Schematischer Aufbau des Astrolabiums.

Der schematische Aufbau des Astrolabiums ist in Abbildung 7 dargestellt.

Die Rolle der Spinne übernimmt hier eine transparente Platte mit einer Karte des Sternenhimmels.

Das Astrolabium ist ein klassisches Goniometerinstrument. Bekannt seit der Zeit der Astronomen Hipparchos (2. Jahrhundert v. Chr.) und Ptolemaios (2. Jahrhundert n. Chr.). Das Wort „Astrolabium“ kommt von Griechische Wörter astron (Stern, lateinisch astrum) und lambanw (nehmen, greifen, lateinisch labium – Lippe). Dies zeigt, dass das Astrolabium in der Antike zur Bestimmung von Himmelswinkeln verwendet wurde. Später wurde das Astrolabium zum wichtigsten geodätischen Instrument zur Messung von Winkeln horizontale Ebene, Zeichnen paralleler und senkrechter Linien, zum Erstellen eines Geländeplans und mehr. Bis ins 18. Jahrhundert Es diente auch zur Bestimmung von Breiten- und Längengraden.

Astrolabien wurden von Astronomen und Mathematikern, Seeleuten und Reisenden, Architekten und Bauherren genutzt. Anschließend wurde das Instrument von den Arabern verbessert und zur Bestimmung der Zeit, der Länge von Tag und Nacht, zur Messung horizontaler Winkel auf der Erdoberfläche, zur Durchführung einiger mathematischer Berechnungen und sogar für astrologische Vorhersagen eingesetzt. Um sie zu erstellen, waren ausreichend entwickelte Kenntnisse auf dem Gebiet der Mathematik (Trigonometrie, Berechnung sphärischer Himmelskoordinaten) und Astronomie (Bestimmung der Himmelskoordinaten von Dauersternen, Berechnung der Bewegung von Sonne und Mond) erforderlich, und diese Wissenschaften waren es auch in der arabischen Welt intensiv entwickelt. In seiner Blütezeit Arabisches Kalifat Im 9.-11. Jahrhundert verbreiteten sich Astrolabien. In der uns bekannten Form entstand das Astrolabium im Osten zwischen dem 9. und 11. Jahrhundert. und dann wurde es dort am weitesten verbreitet. Im 11. Jahrhundert Geräte erscheinen in Spanien und dann in anderen Ländern Westeuropas. Zunächst wurden hier arabische Instrumente verwendet; Später begann man, sie nach arabischen Vorbildern in europäischen Werkstätten herzustellen. Im Osten wurden Instrumente in kleinen Kisten aufbewahrt und waren Teil eines Reiseanzugs gewöhnliche Menschen Damals galten Astrolabien in Europa von Anfang an als teure Instrumente, die nur für die Elite hergestellt wurden. Die erforderliche Präzision beim Zeichnen komplexer Linien, die Schwierigkeit der Herstellung und die besondere Schönheit dieser Instrumente waren der Grund für ihre hohen Kosten und ihre Attraktivität für europäische Herrscher. Ihre Produktion begann an den königlichen Höfen. Da sie zu einem Modeartikel geworden waren, wurden Geräte gleichberechtigt mit Schmuck gekauft. Einer der besten Werkzeugmacher dieser Zeit war der flämische Meister Gualterus Arsenius (1530–1580). Seine Astrolabien zeichneten sich durch die Genauigkeit ihrer Projektionen auf die Ebene der Himmelskoordinaten, Maßstäbe und Eleganz der Formen aus, weshalb der spanische König Philipp II. ihre Herstellung bei ihm in Auftrag gab. Für viele von ihnen wurden Astrolabien in erster Linie als astrologische Instrumente benötigt, später wurden sie jedoch aufgrund ihrer Schönheit und hohen Kosten auf Augenhöhe mit Schmuck geschätzt. Daher erschien im 19. Jahrhundert eines von ihnen, das 1568 von G. Arsenius angefertigt wurde und einst dem österreichischen Feldherrn des Dreißigjährigen Krieges (1618-1648), Albrecht Wallenstein, gehörte, zusammen mit Großherzogin Elena Pawlowna. Sie schenkte dieses Astrolabium der öffentlichen Bibliothek. Derzeit sind nur 21 von G. Arsenius geschaffene Astrolabien bekannt. Das einzige Exemplar in Russland wird im M.V.-Lomonossow-Museum aufbewahrt.
Das Astrolabium besteht aus mehreren Teilen aus Messing. Der Hauptteil ist ein runder Teil mit einer hohen Seite (er wurde „Basis“, „Mutter“ oder „Platte“ genannt) mit einem kleinen runden Loch in der Mitte und einem Aufhängering zur präzisen Ausrichtung des Geräts relativ zum Horizont . In diese „Platte“ werden drei flache runde Scheiben eingelegt – Trommelfelle, ebenfalls mit Löchern in der Mitte, und diejenige, die dem Breitengrad des Beobachtungsortes entspricht, wird darauf gelegt. Tatsache ist, dass es auf der Oberfläche jedes Trommelfells Projektionen auf die Ebene der Linien des Himmelskoordinatengitters gibt (stereografische Projektion); Himmelsmeridiane, Äquator, Himmelspole, zeilenweise begrenzt Horizont. Die Position der Projektionen des Himmelspols und des Himmelskoordinatengitters werden für verschiedene Breitengrade des Beobachtungsortes unterschiedlich sein, daher hat jedes Tympanon eine Projektion des Himmelskoordinatengitters für einen der Breitengrade – 51°, 51°15 ' und 52°. Über dem oberen Tympanon befindet sich ein rundes Gitter mit 45 gebogenen Pfeilen, deren Enden die Position der 45 hellsten Sterne der nördlichen Hemisphäre in Projektion auf die Ebene des Erdäquators anzeigen. Auf dem Gitter ist auch der Tierkreis angegeben. Alles wird durch eine Achse zusammengehalten, die durch die zentralen Löcher der aufgelisteten Teile verläuft. Die Visierlinie ist an derselben Achse befestigt, was traditionell mit dem arabischen Begriff „alidada“ bezeichnet wird. Oberer Teil Die Hauptscheibe auf beiden Seiten des Rings ist mit den Figuren von Faun und Faun verziert, die in der antiken Mythologie mit der Gabe der Vorhersage in Verbindung gebracht wurden. Das Astrolabium wurde bis Anfang des 18. Jahrhunderts verwendet, bis es durch ein genaueres Instrument – ​​den Sextanten (Sextant) – ersetzt wurde.