Astrolabe adalah “komputer” yang menakjubkan pada zaman dahulu. Desain, prinsip pengoperasian dan penerapan astrolabe Prinsip pengoperasian astrolabe

Sebenarnya judulnya mencantumkan nama program untuk membuat peta bergerak langit berbintang, tapi pertama-tama, sedikit sejarah...

Instrumen astronomi pertama muncul jauh sebelum munculnya kronologi modern, dan salah satu instrumen pertama adalah “astrolabe”. Inilah yang Wikipedia katakan tentang dia:

Astrolabe adalah salah satu instrumen astronomi tertua yang muncul pada tahun Yunani kuno. Astronom Yunani kuno Hipparchus (c. 180-190 - 125 SM) tampaknya menciptakan prototipe astrolabe, dan Claudius Ptolemy (abad ke-2) membuat dan mendeskripsikan astrolabon - instrumen goniometri untuk menentukan posisi bintang.

Seiring waktu, deskripsi astrolabe pertama kali bermigrasi ke orang-orang Arab, yang membuat perbaikan mereka sendiri pada desainnya, kemudian dari orang-orang Arab datang ke Eropa dan sekarang orang-orang Eropa, pada gilirannya, membuat beberapa perbaikan.

Pada intinya, astrolabe adalah model bola langit dua dimensi - berikut ini nama perangkatnya. Namun, selain astrolabe, model bola langit dua dimensi juga berupa planisfer dan peta bintang. Semuanya jauh lebih menarik - astrolabe-lah yang merupakan nenek moyang planisfer. Jika kita melihat Wikipedia bahasa Rusia, kita dapat membaca hal berikut tentang planisfer:

Planisphere (dari bahasa Latin planum - bidang dan bahasa Yunani spháira - bola) adalah gambar bola pada bidang dalam proyeksi stereografi normal (kutub). Planisfer digunakan hingga abad ke-17 untuk menentukan momen terbit dan terbenamnya benda langit. Biasanya mereka adalah grid koordinat yang diterapkan piringan logam, di sekitar bagian tengahnya terdapat alidade yang diputar, sehingga memudahkan pembacaan. Dengan diperkenalkannya tabel khusus dan nomogram, planisfer tidak lagi digunakan.

Jika Anda percaya Wikipedia, semua planisfer sudah lama “punah” dan bisa dilupakan. Faktanya, Wikipedia bahasa Rusia tidak “berbicara” banyak tentang planisfer - untuk meyakinkan hal ini, cukup dengan melihat Wikipedia versi bahasa Inggris.

Ada konfirmasi lain tentang kekeliruan pernyataan wiki berbahasa Rusia mereka, tetapi untuk ini kita perlu kembali ke masa lalu dan di sini saya harus mengakui bahwa hal ini tidak mungkin dilakukan oleh semua orang.

Saya tahu pasti bahwa semua pembaca blog saya bersekolah dan beberapa dari mereka memiliki mata pelajaran seperti “Astronomi” di kelas kelulusan mereka. Sekalipun mata pelajaran ini tidak diajarkan di sekolah, tetapi Pembaca saya adalah pecinta astronomi, maka Anda sudah bisa menebak apa yang akan dibahas selanjutnya – tentu saja tentang peta bintang bergerak. Peta ini berfungsi untuk mengetahui waktu terbit, kulminasi, dan terbenamnya benda langit. Inilah tujuan utamanya. Sebagai tujuan sekunder, ini dapat digunakan untuk navigasi dan sebagai jam sidereal, tetapi untuk ini Anda harus melakukan beberapa upaya. lebih banyak kekuatan dan pengetahuan daripada menentukan waktu kulminasi tokoh termasyhur, misalnya.

Kartu ini adalah perangkat yang sangat sederhana, terdiri dari dua bagian - kartu tetap dan lingkaran atas yang dapat digerakkan. Peta biasanya diterbitkan dengan pola bintang untuk belahan bumi utara atau selatan, tetapi lingkaran overlay, secara teori, sangat individual - potongannya hanya mencakup bagian langit yang terlihat pada garis lintang tertentu. Oleh karena itu, untuk garis lintang yang berbeda lingkaran atas harus berbeda. Inilah sebabnya mengapa kartu bergerak dengan lingkaran atas yang berbeda diproduksi secara massal - saat Anda membeli perangkat semacam itu, perhatikan hal ini. Tidak perlu menjelaskannya dengan kata-kata, lebih baik lihat perangkat ini dengan mata kepala sendiri - seperti inilah peta bintang bergerak plastik Soviet:


Lingkaran bergerak di atas kepala pada alat ini dibuat dalam bentuk film tembus pandang dengan bagian transparan, yang bentuknya dibuat dengan memperhatikan garis lintang daerah tersebut. Berikut adalah peta yang sama yang dirangkai, hanya tampilan samping:

Jika Anda memutuskan untuk membeli perangkat ini saat ini, maka kejutan kecil akan menanti Anda - Anda praktis tidak akan menemukannya di toko-toko Rusia, karena... industri kita tidak memproduksinya. Namun diproduksi oleh industri negara tetangga China atas permintaan Uni Eropa dan Amerika Serikat. Namun Anda tetap tidak akan menemukan perangkat ini menggunakan mesin pencari - mereka menyebutnya berbeda. Yaitu: planisfer! Di Sini tampilan yang khas peta bintang bergerak “asing” (perhatikan namanya!):

Namun, Anda dapat mengurangi biaya pembelian perangkat ini seminimal mungkin - lagipula, Anda dapat mengambil pola yang sudah jadi di Internet dan kemudian melakukan sedikit kerajinan. Hal tersulit adalah menemukan pola lingkaran overlay khusus untuk garis lintang Anda dan mengamankannya. Untungnya saya pribadi mencoba-coba perakitan manual perangkat ini dan saya dapat memberikan beberapa tips mengenai hal ini.

Jadi, tip pertama - untuk mendapatkan lingkaran overlay yang benar, Anda dapat menggunakan program Astrolabe ( Astrolabe dalam bahasa aslinya dan ini adalah aplikasi web) - tetapi untuk ini Anda perlu mengetahuinya koordinat geografis lokalitas Anda.

Tip kedua - lebih baik menempelkan kartu stasioner pada alas yang kokoh kayu lapis tipis, karton tebal atau lembaran polimetil metakrilat. Selanjutnya kita buat lubang pada titik Kutub Langit (bisa dibor dengan bor tipis). Dengan menggunakan pola lingkaran overlay, pertama kita buat potongan kertas, kemudian kita ambil selembar polimetil metakrilat dan beri tanda di atasnya dengan menggunakan potongan kertas ini. sisi luar lingkaran, arah utara-selatan, titik timur dan barat serta potongan oval. Selanjutnya, potong semua kelebihan dengan hati-hati - dengan menggunakan gergaji ukir atau kikir jarum, potong lingkaran atas di sepanjang tanda luar. Di bagian perangkat yang dihasilkan, bor lubang di tengah dan kencangkan ke bagian stasioner - kartu - menggunakan baut, dua mur, dan tiga ring (lingkaran atas harus dapat digerakkan!).

Untuk kota Barnaul, saya telah membuat pola yang sesuai menggunakan Astrolabe dan dapat diambil dalam bentuk file PDF untuk dicetak selanjutnya:

Astrolabe adalah salah satu instrumen astronomi tertua yang berasal dari Yunani Kuno. Instrumen kuno ini diciptakan lebih dari dua ribu tahun yang lalu, ketika orang percaya bahwa Bumi adalah pusat alam semesta.

Astrolabe terkadang disebut sebagai komputer pertama. Tidak diragukan lagi, ini adalah perangkat dengan misteri dan keindahan terdalam, dan sekarang kita akan mencoba mempelajari rahasianya.

Astrolab pertama muncul di Yunani Kuno. Vitruvius dalam tulisannya “Sepuluh Buku tentang Arsitektur”, berbicara tentang instrumen astronomi, yang disebut ”laba-laba”, mengatakan bahwa ia ”diciptakan oleh astronom Eudoxus, sementara yang lain mengatakan Apollonius”. Salah satu bagian utama dari alat musik ini adalah gendang yang menggambarkan langit dengan lingkaran zodiak.

Proyeksi stereografik dijelaskan pada abad ke-2 Masehi. e. Claudius Ptolemy dalam karyanya “Planispherium”. Namun, Ptolemeus sendiri menyebut instrumen lain sebagai "astrolabon" - bola armillary.

Jenis astrolabe terakhir dikembangkan pada abad ke-4. N. e. Jadi, di Aleksandria, hampir tiga ratus tahun setelah Ptolemy, ahli matematika dan filsuf Hypatia dikutuk oleh masyarakat Kristen karena ritual setan, termasuk, antara lain, penggunaan astrolabe. Dia dieksekusi pada tahun 415 M. Muridnya, Theon dari Alexandria, meninggalkan salinan catatan tentang penggunaan astrolabe.

Setelah kematian Hypatia dan jatuhnya Kekaisaran Romawi, Eropa “kehilangan” astrolabe. Sebagian besar pengetahuan Yunani kuno hilang Eropa Barat, yang penduduknya memandang teknologi Yunani kuno (dan karena itu ateis) dengan penuh kecurigaan. Namun, itu dijaga dengan hati-hati oleh penganut Islam, penggunaan astrolabe mereka dikonfirmasi oleh banyak fakta. Tanpa Spanyol dan agama Islamnya, Renaisans tidak akan pernah terjadi. Sebagian besar teks Yunani kuno yang ditemukan telah diterjemahkan ke dalam bahasa Arab. Mereka kemudian diterjemahkan ke dalam bahasa Latin, dan astrolabe kemudian diperkenalkan kembali ke sebagian besar orang Eropa.

Para ilmuwan dari Timur Islam menyempurnakan astrolabe dan mulai menggunakannya tidak hanya untuk menentukan waktu dan durasi siang dan malam, tetapi juga untuk melakukan beberapa perhitungan matematis dan prediksi astrologi. Ada banyak karya penulis Islam abad pertengahan yang diketahui berbagai desain dan penggunaan astrolabe.

Yaitu kitab al-Khorezmi, al-Astrulabi, az-Zarqali, as-Sijizi, al-Fargani, as-Sufi, al-Biruni, Nasir ad-Din at-Tusi dan lain-lain.

Sejak abad ke-12, astrolab mulai dikenal di Eropa Barat, di mana mereka pertama kali menggunakan instrumen Arab, dan kemudian mulai membuatnya sendiri sesuai model Arab. Pada abad ke-16 mereka mulai dibuat berdasarkan perhitungan mereka sendiri untuk digunakan di garis lintang Eropa.

Astrolabe mencapai puncak popularitasnya di Eropa pada masa Renaisans, pada abad ke-15 hingga ke-16; bersama dengan bola dunia, astrolab merupakan salah satu alat utama pendidikan astronomi.

Pengetahuan tentang astronomi dianggap sebagai dasar pendidikan, dan kemampuan menggunakan astrolabe adalah masalah gengsi dan tanda pendidikan yang sesuai. Tuan-tuan Eropa, seperti para pendahulu mereka di Arab, membayar perhatian besar dekorasi, sehingga astrolab menjadi fashion item dan barang koleksi di istana kerajaan.

Tidak ada gunanya menjelaskan dengan tepat cara kerja astrolabe - sebaiknya Anda melihatnya dengan mata kepala sendiri.

Astrolabe berbentuk pesawat ulang-alik.

Seperti yang ditulis al-Biruni, desain astrolabe ini, yang ditemukan oleh al-Sijizi, “berasal dari keyakinan sebagian orang bahwa pergerakan alam semesta yang teratur adalah milik Bumi, dan bukan milik bola langit.” Ekliptika dan bintang digambarkan pada timpanumnya, dan cakrawala serta almucantarates digambarkan pada bagian yang bergerak.

Astrolab yang sempurna.

Dalam astrolabe yang ditemukan oleh al-Saghani ini, pusat proyeksinya bukanlah kutub utara dunia, melainkan titik sembarang di bola langit. Dalam hal ini, lingkaran utama bola digambarkan pada timpani bukan lagi dengan lingkaran dan garis lurus, tetapi dengan lingkaran dan bagian kerucut.

Astrolabe universal.

Dalam astrolab yang ditemukan oleh al-Zarqali ini, salah satu titik ekuinoks dijadikan pusat desain. Dalam hal ini, ekuator langit dan ekliptika digambarkan pada timpani dengan garis lurus. Timpanum astrolabe ini, tidak seperti timpanum astrolabe biasa, cocok untuk semua garis lintang. Fungsi laba-laba astrolabe biasa di sini dilakukan oleh penggaris yang berputar mengelilingi pusat timpani dan disebut “cakrawala bergerak”.

Astrolab berbentuk bola.

Bola langit direpresentasikan dalam astrolabe ini sebagai bola, dan laba-labanya juga berbentuk bola.

Astrolab observasional.

Astrolabe ini merupakan kombinasi bola armillary dan astrolabe biasa, tertanam dalam cincin yang melambangkan meridian.

Astrolabe linier.

Astrolabe ini, ditemukan oleh Sharaf al-Din al-Tusi, berbentuk batang dengan beberapa sisik, dengan benang penampakan terpasang padanya.

Astrolab laut.

Perangkat ini, ditemukan oleh pengrajin Portugis pada awal abad ke-15, adalah perangkat observasi murni dan tidak dimaksudkan untuk perhitungan analog.

Astrolab laut.

Ensiklopedia modern menyebutkan bahwa perangkat ini dirancang untuk menentukan garis lintang suatu tempat. Faktanya, fungsi astrolabe jauh lebih beragam: ia dapat disebut sebagai komputer astronom abad pertengahan. Nomor yang tepat kemungkinan besar tidak ada yang bisa menyebutkan fungsi astrolab, karena jenis yang berbeda astrolabe dapat dilakukan jenis yang berbeda bekerja Pada abad ke-10, sarjana Arab al-Sufi menulis risalah rinci yang terdiri dari 386 bab, di mana ia mencantumkan 1000 cara menggunakan astrolabe.

Mungkin dia sedikit melebih-lebihkan, tapi tidak berlebihan. Lagi pula, dengan bantuan alat unik ini dimungkinkan:

Ubah koordinat ekliptika bintang atau Matahari menjadi koordinat horizontal (yaitu menentukan ketinggian dan azimuthnya);

Menggunakan pengamatan bintang dan Matahari melalui jendela bidik khusus, menentukan garis lintang suatu tempat, arah ke berbagai kota (terutama untuk menghitung arah ke Mekah), menentukan waktu, menentukan waktu sidereal;

Tentukan momen matahari terbit dan terbenam, mis. awal dan akhir hari, serta momen terbitnya bintang, dan jika ada ephemerides, maka planet-planet; menentukan derajat naik dan turunnya ekliptika, yaitu yang berkuasa dan yang turun, membangun rumah horoskop;

Tentukan garis lintang suatu daerah dengan mengukur tinggi Matahari pada siang hari atau tinggi bintang pada klimaksnya (Saya tidak yakin apakah hal ini sering dilakukan, karena menggunakan astrolabe untuk tujuan ini ibarat menembak burung pipit dengan meriam. );

Memecahkan masalah yang murni bersifat duniawi, seperti mengukur kedalaman sumur atau ketinggian suatu benda duniawi; dan juga menghitung fungsi trigonometri(sinus, cosinus, garis singgung, kotangen).

Konversi antara tiga sistem koordinat - khatulistiwa (kenaikan dan deklinasi ke kanan), ekliptika (bujur, lintang) dan horizontal (azimuth, ketinggian), dan masih banyak lagi...

Beginilah cara astrolabe planisfer tradisional, biasanya terbuat dari kuningan, dibuat:

Tubuhnya paling sering memiliki ketebalan sekitar 6 mm dan diameter 15-20 cm (untuk astrolab terbesar mencapai 50 cm). Meskipun instrumen yang lebih besar dengan diameter 30-40 cm sering ditemukan, namun diketahui spesimen raksasa dengan diameter 85 cm, dan sebaliknya, versi saku mini dengan diameter hanya 8 cm. Faktanya adalah keakuratannya secara langsung bergantung pada ukuran astrolabe.

Pada masa kejayaan dunia Arab, waktu diukur pada siang hari menggunakan jam matahari, dan pada malam hari menggunakan jam air atau pasir. Astrolabe memungkinkan untuk merekonsiliasi jam-jam ini. Untuk melakukan ini, perlu mengamati ketinggian Matahari pada siang hari, dan pada malam hari - salah satunya bintang terang, dicetak pada “laba-laba” astrolabe. Perangkat menarik berdasarkan astrolabe yang sama, yang dapat disebut sebagai prototipe jam tangan mekanis, dikembangkan oleh ilmuwan Arab terkenal Al-Biruni. Dia mengusulkan diagram astrolabe yang ditampilkan secara otomatis pengaturan bersama Matahari dan Bulan, mis. fase bulan. Instrumen itu punya tubuh ganda, di dalamnya roda gigi dipasang. Jika Anda memutar disk luar dengan kecepatan tertentu, Anda dapat melihat perubahannya di jendela fase bulan. Belakangan, muncul astrolab yang dilengkapi dengan roda gigi yang mensimulasikan pergerakan bola planet. Benar, saat itu belum ada yang bisa diandalkan penggerak mekanis, jadi perangkat itu diimplementasikan sepenuhnya hanya di Eropa abad pertengahan, ketika penggerak beban dan pegas ditemukan. Dan yang pertama jam tangan mekanis, sering dipasang di menara katedral di Eropa, untuk waktu yang lama dibuat dalam bentuk astrolab.

Dan ini tidak mengherankan - lagi pula, astrolab Arab yang rumit telah berubah menjadi karya seni nyata. Penunjuk bintang tidak hanya tampak seperti peniti, tetapi juga spiral dan ikal berbentuk daun. Lingkar instrumen itu bertatahkan batu mulia dan terkadang diakhiri dengan emas dan perak. Dan semua itu karena sering kali seorang peramal istana muncul dengan membawa astrolabe di hadapan mata wazir atau Syah yang mengancam. Instrumen yang luar biasa memberi bobot pada ramalan sang peramal, dan tidak hanya nasib sang peramal itu sendiri yang bergantung pada hal ini, tetapi juga perkembangan astronomi, yang lebih sering disebut ilmu tentang bintang.

Peristiwa yang diduga menimpa Biruni pun menjadi legenda. Suatu hari, seorang penguasa yang berbahaya memutuskan untuk berurusan dengan ilmuwan yang tidak diinginkan itu dan meminta darinya jawaban atas pertanyaan: "Dari pintu mana - utara atau selatan - dia akan meninggalkan aula?" Setelah melakukan serangkaian manipulasi dengan astrolabe, Biruni yang pandai menjawab bahwa astrolabe tersebut akan dipotong pintu baru. Jawabannya ternyata benar. Namun lebih sering daripada tidak, para penguasa bermurah hati kepada para astrolog istana mereka, mengalokasikan uang untuk pembangunan observatorium dan pembuatan semua jenis zijs - tabel ephemeris. Semua ini, meskipun dalam skala kecil, membawa kemajuan dalam bidang astronomi.

Keturunan modern dari astrolabe adalah planisphere - peta langit berbintang yang dapat dipindahkan, digunakan untuk tujuan pendidikan.

Astronomi erat kaitannya dengan fisika dan ilmu-ilmu siklus alam lainnya (kimia, biologi, geografi). Astronomi menggunakan pengetahuan fisika untuk menjelaskan fenomena dan proses yang terjadi di Alam Semesta dan untuk menciptakan instrumen astronomi.

Diciptakan ribuan tahun yang lalu instrumen goniometri (kuadran, astrolabe)- instrumen astronomi pertama (Gbr. 5,), yang dengannya mereka menentukan posisi tokoh-tokoh di langit dan waktu permulaan fenomena langit.

Tiga ratus tahun yang lalu, ilmuwan Italia Galileo pertama kali digunakan untuk penelitian astronomi. teleskop- perangkat yang memungkinkan Anda mengamati objek lemah yang tidak terlihat dengan mata telanjang dan meningkatkan ukurannya (Gbr. 5,).

Gambar 5. Instrumen astronomi kuno.

Astronomi modern menggunakan instrumen yang lebih presisi untuk mempelajari benda langit, seperti pesawat ruang angkasa Vega dan teleskop radio (Gbr. 6,).

Beras. 6. Peralatan modern untuk mempelajari benda langit.

Dari perangkat dan peralatan yang terdaftar, kami akan membahas lebih detail tentang astrolabe, yang kami sebutkan di bagian pendahuluan. Astrolabe adalah instrumen kuno untuk menentukan posisi Matahari dan bintang terang di dalamnya waktu yang berbeda hari sepanjang tahun. Penemuan astrolabe dikaitkan dengan astronom Yunani yang bekerja pada abad ke-2 SM. Biasanya, astrolab terbuat dari tembaga. Berbagai ukiran skala memungkinkan untuk menentukan posisi bintang dan Matahari pada waktu yang berbeda sepanjang tahun. Terkadang ada skala tambahan yang memberikan informasi beragam. Paling sering, astrolab dibuat dalam bentuk perkakas, sehingga dapat digunakan untuk menentukan sudut elevasi bintang (misalnya untuk keperluan navigasi). Mengetahui tinggi dan Waktu tepatnya, dengan menggunakan astrolabe, dimungkinkan untuk menentukan garis lintang di mana kapal itu berada.

Selama dua milenium, instrumen ilmiah ini hampir tidak berubah. Para navigator, mulai tahun 1480 hingga pertengahan abad ke-18, menggunakan astrolabe dan tabel khusus untuk menentukan garis lintang lokasi kapal. Untuk mengurangi kesalahan pengukuran, diameter astrolabe adalah 13-15 cm, tapi banyak Pelaut Inggris astrolab yang lebih akurat dengan diameter hingga 20 cm digunakan.

Omong-omong, astrolab pada periode ini (abad ke-18) juga disimpan di Cagar Museum Sejarah dan Arsitektur Tobolsk; kami yakin akan hal ini dalam perjalanan virtual “Dari Sejarah Penemuan” selama pelajaran fisika.

Untuk melakukan pengukuran pada zaman dahulu menggunakan astrolabe, perlu diarahkan ke matahari atau bintang. Setelah mencatat perbedaan pembacaan antara arah ke tubuh surgawi dan cakrawala, dan juga mengetahui waktu setempat, Anda dapat menggunakan tabel khusus untuk menentukan garis lintang suatu tempat. Lingkaran ini digantung pada sebuah cincin pada bidang vertikal, dan melalui alidade yang dilengkapi dengan dioptri, bintang-bintang diamati, yang tingginya diukur pada dahan, yang kemudian dipasangi vernier. Jika garis lintang diketahui, maka dengan menggunakan tabel yang sama dimungkinkan untuk menentukan waktu setempat dengan akurasi tinggi.

Gambar 7. Struktur skema astrolabe.

Struktur skema astrolabe ditunjukkan pada Gambar 7.

Peran laba-laba di sini dimainkan oleh pelat transparan dengan peta langit berbintang.

Astrolabe adalah instrumen goniometer klasik. Dikenal sejak zaman astronom Hipparchus (abad II SM) dan Ptolemy (abad II M). Kata "astrolabe" berasal dari kata-kata Yunani astron (bintang, dalam bahasa Latin astrum) dan lambanw (mengambil, menggenggam, dalam bahasa Latin labium - bibir). Hal ini menunjukkan bahwa pada zaman dahulu astrolabe digunakan untuk menentukan sudut di langit. Belakangan, astrolabe menjadi instrumen geodesi utama untuk mengukur sudut yang terletak di dalamnya pesawat horisontal, menggambar garis sejajar dan tegak lurus, untuk pengambilan denah medan dan lain-lain. Sampai abad ke-18 itu juga berfungsi untuk menentukan garis lintang dan garis bujur.

Astrolab digunakan oleh para astronom dan matematikawan, pelaut dan pelancong, arsitek dan pembangun. Selanjutnya alat tersebut diperbaiki oleh orang Arab dan mulai digunakan untuk menentukan waktu, lamanya siang dan malam, serta mengukur sudut horisontal di permukaan bumi, untuk melakukan beberapa perhitungan matematis dan bahkan untuk prediksi astrologi. Untuk menciptakannya diperlukan pengetahuan yang cukup berkembang di bidang matematika (trigonometri, perhitungan koordinat langit bola) dan astronomi (menentukan koordinat langit bintang permanen, menghitung pergerakan Matahari dan Bulan), dan ilmu-ilmu inilah yang dikembangkan secara intensif di dunia Arab. Di masa kejayaannya Kekhalifahan Arab Pada abad ke-9 - ke-11, astrolab menyebar luas. Dalam bentuk yang kita ketahui, astrolabe terbentuk di Timur pada abad ke-9 - ke-11. dan kemudian menjadi paling luas di sana. Pada abad ke-11 perangkat muncul di Spanyol, dan kemudian di negara-negara lain di Eropa Barat. Pada awalnya, instrumen Arab digunakan di sini; Kemudian mereka mulai dibuat sesuai dengan desain Arab di bengkel-bengkel Eropa. Jika di Timur instrumen disimpan dalam kotak kecil dan merupakan bagian dari pakaian perjalanan orang biasa, kemudian di Eropa astrolab sejak awal dianggap sebagai instrumen mahal, diproduksi hanya untuk kalangan elit. Ketelitian yang diperlukan dalam menggambar garis dengan konfigurasi yang rumit, kesulitan dalam pembuatan dan keindahan yang khas dari instrumen-instrumen ini menjadi alasan tingginya biaya dan daya tariknya bagi penguasa Eropa. Produksi mereka dimulai di istana kerajaan. Setelah menjadi barang fashion, perangkat dibeli setara dengan perhiasan. Salah satu pembuat perkakas terbaik pada masa itu adalah ahli Flemish Gualterus Arsenius (1530-1580). Astrolabnya dibedakan berdasarkan keakuratan proyeksinya pada bidang koordinat langit, skala, dan keanggunan bentuk, sehingga Raja Spanyol Philip II memerintahkan produksinya darinya. Bagi banyak dari mereka, astrolab diperlukan terutama sebagai instrumen astrologi, tetapi kemudian, karena keindahan dan harganya yang mahal, astrolab dihargai setara dengan perhiasan. Oleh karena itu, salah satunya, dibuat oleh G. Arsenius pada tahun 1568 dan pernah menjadi milik komandan Perang Tiga Puluh Tahun Austria (1618-1648) Albrecht Wallenstein, muncul pada abad ke-19 bersama Grand Duchess Elena Pavlovna. Dia menghadiahkan astrolab ini sebagai hadiah Perpustakaan Umum. Saat ini hanya diketahui 21 astrolab ciptaan G. Arsenius. Satu-satunya salinan di Rusia disimpan di Museum M.V. Lomonosov.
Astrolabe terdiri dari beberapa bagian yang terbuat dari kuningan. Bagian utama adalah bagian bundar dengan sisi tinggi (disebut "alas", "induk" atau "pelat") dengan lubang bundar kecil di tengahnya dan cincin gantung untuk orientasi perangkat yang tepat relatif terhadap cakrawala . Tiga piringan bundar datar ditempatkan di "pelat" ini - timpani, juga dengan lubang di tengahnya, dan piringan yang sesuai dengan garis lintang lokasi pengamatan ditempatkan di atasnya. Faktanya adalah bahwa pada permukaan masing-masing timpani terdapat proyeksi ke bidang garis kisi koordinat langit (proyeksi stereografik); meridian langit, ekuator, kutub langit, dibatasi oleh garis cakrawala. Posisi proyeksi kutub langit dan kisi-kisi koordinat langit akan berbeda untuk setiap garis lintang lokasi pengamatan, oleh karena itu masing-masing timpani mempunyai proyeksi kisi-kisi koordinat langit untuk salah satu garis lintang - 51°, 51°15 ' dan 52°. Di atas timpani terdapat kisi-kisi berbentuk bulat yang memiliki 45 anak panah melengkung, yang ujungnya menunjukkan lokasi 45 bintang paling terang di Belahan Bumi Utara dalam proyeksi ke bidang ekuator bumi. Lingkaran zodiak juga ditunjukkan pada kisi-kisi. Semuanya disatukan oleh sumbu yang melewati lubang tengah bagian-bagian yang terdaftar. Garis penampakan tersebut dipasang pada sumbu yang sama, yang secara tradisional disebut dengan istilah Arab “alidada”. Bagian atas Cakram utama di kedua sisi cincin dihiasi dengan sosok Faun dan Faun, yang dalam mitologi kuno dikaitkan dengan karunia ramalan. Astrolabe telah digunakan sebelumnya awal abad ke-18 abad, hingga digantikan oleh instrumen yang lebih akurat - sekstan (sextant).

Saat ini, hal-hal yang ditandai oleh waktu sedang menjadi mode: barang antik, berbagai produk di dan retro. Keanggunan khusus pada interior berdasarkan dekorasi seperti itu diberikan oleh peralatan dan peralatan, yang kini telah kehilangan relevansinya, tetapi menambah cita rasa tertentu dan menciptakan suasana. Ini termasuk, misalnya, gramofon atau besi cor. Namun, kami tidak akan membicarakan unit yang cukup umum ini. Fokus artikel ini adalah jawaban atas pertanyaan tentang apa itu astrolab. Instrumen kuno ini juga kini mengalami kelahiran kembali sebagai atribut gaya dengan gaya retro atau steampunk.

Alat multifungsi

Astrolabe, foto-foto yang memberikan gambaran kecil tentang penggunaan objek tersebut untuk orang yang tidak berhubungan dengan astronomi, sungguh indah dan instrumen yang tidak biasa. Namun, ia mempunyai fungsi yang sangat spesifik. Sebuah alat diciptakan untuk mengukur jarak dari permukaan bumi ke bintang dan planet, yang kemudian digunakan untuk orientasi, menentukan koordinat, dan juga prediksi astrologi. Dengan bantuan instrumen astronomi kuno, dimungkinkan untuk menghitung bintang apa yang akan ada di sana ketika Matahari terbenam atau terbit, dan jam berapa saat itu.

Asal

Sudah pada abad kedua SM, para ilmuwan mengetahui apa itu astrolab. Instrumen ini muncul di wilayah Yunani Kuno, di mana instrumen tersebut ditambah dan dimodifikasi selama beberapa abad. Astrolabe, fotonya dapat ditemukan di artikel, dibawa ke dalam bentuk ini oleh Theon dari Alexandria pada abad ke-4. N. e.

Meskipun berasal dari Yunani, astrolabe berhutang banyak pada orang Arab. Jika bukan karena mereka, kemungkinan besar instrumen seperti itu tidak akan sampai kepada kita.

Penganiayaan terhadap Gereja

Abad Pertengahan bukanlah masa paling subur bagi perkembangan ilmu pengetahuan di Eropa. Segala sesuatu yang bersifat duniawi, dengan satu atau lain cara mencoba menjelaskan dunia tanpa mengacu pada konsep Tuhan, dinyatakan salah dan berbahaya. Setelah runtuhnya Kekaisaran Romawi, astrolabe dilupakan selama berabad-abad di Barat. Pada saat yang sama, babak baru sejarah perangkat ini dimulai di negara-negara Arab yang luas, tempat para ilmuwan memperluas kemampuannya.

Memperbarui

Para ahli dari Timur membuat penyesuaian mereka sendiri terhadap pemahaman tentang apa itu astrolab. Sekarang instrumen ini tidak hanya digunakan untuk perhitungan astronomi, orientasi medan dan perhitungan waktu. Astrolab Arab memungkinkan perhitungan matematis yang rumit dan memprediksi nasib menggunakan bintang.

Di luasnya Persia, India dan negara-negara lain, banyak diciptakan buku-buku yang berisi uraian tentang struktur dan kegunaan alat musik untuk berbagai keperluan. Semua ilmuwan terkemuka memiliki perangkat ini. Baik dulu maupun nanti, di Eropa, ilmu tentang bintang dipuja sebagai dasar pengetahuan apa pun, dan astrolabe adalah simbol kebijaksanaan. Setiap ahli nujum yang menjabat sebagai penasihat di istana Sultan tahu cara menggunakan instrumen tersebut.

Perangkat

Desain astrolabe terdiri dari beberapa bagian. Alasnya berupa lingkaran kuningan atau tembaga dengan pinggiran di sekeliling tepinya, lubang dan cincin gantung di tengahnya. Yang terakhir membantu menempatkan perangkat dengan benar relatif terhadap garis cakrawala. Di sepanjang lingkaran ada tanda - skala dengan pembagian, derajat atau jam tercetak di atasnya. Situasi kota-kota besar juga sering diperhatikan.

Yang disebut tympanum, sebuah piringan dengan proyeksi stereografik langit berbintang, ditempatkan di dasar astrolabe. Kutub langit, kutub utara dan titik puncak dengan lingkaran azimut ditandai di atasnya. Ada beberapa timpani untuk wilayah berbeda. Masing-masing dibedakan berdasarkan kekhasan posisi titik puncak dan garis horizon, yang berlaku pada garis lintang tertentu.

Sebuah kisi ditempatkan di atas piringan dengan proyeksi langit, yang karena fitur strukturalnya, disebut "laba-laba". Dilengkapi dengan penunjuk untuk membantu menentukan lokasi.Panah sering kali dibuat dalam bentuk daun atau ikal yang anggun, membuat keseluruhan struktur tidak hanya nyaman secara fungsional, tetapi juga mengantarkan

Kembali ke Eropa

Berabad-abad kemudian, Barat kembali mempelajari apa itu astrolab, berkat studi terhadap karya ilmuwan Timur. Orang Eropa mulai menggunakan alat musik Arab, lalu membuatnya sendiri. Contoh-contoh baru juga didekorasi dengan cara yang mirip dengan contoh-contoh timur. Tak lama kemudian, astrolab menjadi spesimen mencolok dalam koleksi para bangsawan.

Saat ini perangkat ini menjadi simbol misteri: astrolabe lebih sering dikaitkan di benak orang dengan ramalan para astrolog dibandingkan dengan penelitian para astronom. Misalnya, perangkat tersebut mungkin dikaitkan dengan nama yang sekarang diketahui banyak orang - Astrolabe memberikan nama tersebut kepada salah satu perusahaan yang mengirimkan prediksi yang meragukan tentang kepengarangannya. Namun terlepas dari nasib yang berubah-ubah, instrumen tersebut bagi sebagian besar orang saat ini adalah bagian dari sejarah astronomi, simbol yang menarik zaman dulu dan atribut yang indah.

1 Desember 2011

Instrumen kuno ini diciptakan lebih dari dua ribu tahun yang lalu, ketika orang percaya bahwa Bumi adalah pusat alam semesta. Astrolabe terkadang disebut sebagai komputer pertama. Tidak diragukan lagi, ini adalah perangkat dengan misteri dan keindahan terdalam

Astrolab pertama muncul di Yunani Kuno. Vitruvius, dalam tulisannya “Sepuluh Buku tentang Arsitektur,” berbicara tentang instrumen astronomi yang disebut “laba-laba,” mengatakan bahwa itu “diciptakan oleh astronom Eudoxus, sementara yang lain mengatakan Apollonius.” Salah satu bagian utama dari alat musik ini adalah gendang yang menggambarkan langit dengan lingkaran zodiak.

Proyeksi stereografik dijelaskan pada abad ke-2 Masehi. e. Claudius Ptolemy dalam karyanya “Planispherium”. Namun, Ptolemeus sendiri menyebut instrumen lain sebagai "astrolabon" - bola armillary. Jenis astrolabe terakhir dikembangkan pada abad ke-4. N. e. Jadi, di Aleksandria, hampir tiga ratus tahun setelah Ptolemy, ahli matematika dan filsuf Hypatia dikutuk oleh masyarakat Kristen karena ritual setan, termasuk, antara lain, penggunaan astrolabe. Dia dipukuli, diperkosa dan dieksekusi pada tahun 415 M. Muridnya, Theon dari Alexandria, meninggalkan salinan catatan tentang penggunaan astrolabe.

Setelah kematian Hypatia, Eropa "kehilangan" astrolabe setelah jatuhnya Kekaisaran Romawi. Sebagian besar pengetahuan Yunani kuno hilang di Eropa Barat, yang penduduknya memandang teknologi Yunani kuno (dan karena itu ateis) dengan penuh kecurigaan. Namun, itu dijaga dengan hati-hati oleh penganut Islam, penggunaan astrolabe mereka dikonfirmasi oleh banyak fakta. Tanpa Spanyol dan agama Islamnya, Renaisans tidak akan pernah terjadi. Sebagian besar teks Yunani kuno yang ditemukan telah diterjemahkan ke dalam bahasa Arab. Mereka kemudian diterjemahkan ke dalam bahasa Latin, dan astrolabe kemudian diperkenalkan kembali ke sebagian besar orang Eropa.

Para ilmuwan dari Timur Islam menyempurnakan astrolabe dan mulai menggunakannya tidak hanya untuk menentukan waktu dan durasi siang dan malam, tetapi juga untuk melakukan beberapa perhitungan matematis dan prediksi astrologi. Ada banyak karya penulis Islam abad pertengahan tentang berbagai desain dan kegunaan astrolabe.
Ini adalah kitab al-Khorezmi, al-Astrulabi, az-Zarqa, al-Sijizi, al-Fargani, al-Sufi, al-Biruni, Nasir ad-Din at-Tusi dan lain-lain.

Sejak abad ke-12, astrolab mulai dikenal di Eropa Barat, di mana mereka pertama kali menggunakan instrumen Arab, dan kemudian mulai membuatnya sendiri sesuai model Arab. Pada abad ke-16 mereka mulai dibuat berdasarkan perhitungan mereka sendiri untuk digunakan di garis lintang Eropa.

Astrolabe mencapai puncak popularitasnya di Eropa pada masa Renaisans, pada abad ke-15 hingga ke-16; bersama dengan bola dunia, astrolab merupakan salah satu alat utama pendidikan astronomi.

Pengetahuan tentang astronomi dianggap sebagai dasar pendidikan, dan kemampuan menggunakan astrolabe adalah masalah gengsi dan tanda pendidikan yang sesuai. Pengrajin Eropa, seperti pendahulunya di Arab, menaruh perhatian besar pada desain artistik, sehingga astrolab menjadi item fashion dan barang koleksi di istana kerajaan.

Tidak ada gunanya menjelaskan dengan tepat cara kerja astrolabe - yang terbaik adalah jika Anda melihatnya dengan mata kepala sendiri.

Astrolabe berbentuk pesawat ulang-alik.

Seperti yang ditulis al-Biruni, desain astrolabe ini, yang ditemukan oleh al-Sijizi, “berasal dari keyakinan sebagian orang bahwa pergerakan alam semesta yang teratur adalah milik Bumi, dan bukan milik bola langit.” Ekliptika dan bintang digambarkan pada timpanumnya, dan cakrawala serta almucantarata digambarkan pada bagian yang bergerak.

Dalam foto adalah astrolabe Arab 1090, dari koleksi Museum Nasional Amerika

Astrolab yang sempurna. Dalam astrolabe yang ditemukan oleh al-Saghani ini, pusat proyeksinya bukanlah kutub utara dunia, melainkan titik sembarang di bola langit. Dalam hal ini, lingkaran utama bola digambarkan pada timpani bukan lagi dengan lingkaran dan garis lurus, tetapi dengan lingkaran dan bagian kerucut.

Astrolabe universal. Dalam astrolab yang ditemukan oleh al-Zarqali ini, salah satu titik ekuinoks dijadikan pusat desain. Dalam hal ini, ekuator langit dan ekliptika digambarkan pada timpani dengan garis lurus. Timpanum astrolabe ini, tidak seperti timpanum astrolabe biasa, cocok untuk semua garis lintang. Fungsi laba-laba astrolabe biasa di sini dilakukan oleh penggaris yang berputar mengelilingi pusat timpani dan disebut “cakrawala bergerak”.

Astrolab berbentuk bola. Bola langit direpresentasikan dalam astrolabe ini sebagai bola, dan laba-labanya juga berbentuk bola.

Astrolab observasional. Astrolabe ini merupakan kombinasi bola armillary dan astrolabe biasa, tertanam dalam cincin yang melambangkan meridian.

Astrolabe linier. Astrolabe ini, ditemukan oleh Sharaf al-Din al-Tusi, berbentuk batang dengan beberapa sisik, dengan benang penampakan terpasang padanya.

Astrolab laut. Perangkat ini, ditemukan oleh pengrajin Portugis pada awal abad ke-15, adalah perangkat observasi murni dan tidak dimaksudkan untuk perhitungan analog.

astrolabe bahari.

Dalam foto tersebut, kuadran Astrolabe, 1325g

Ensiklopedia modern menyebutkan bahwa perangkat ini dirancang untuk menentukan garis lintang suatu tempat. Faktanya, fungsi astrolabe jauh lebih beragam: ia dapat disebut sebagai komputer astronom abad pertengahan. Kemungkinan besar, tidak ada yang bisa menyebutkan jumlah pasti fungsi astrolabe, karena jenis astrolabe yang berbeda dapat melakukan jenis pekerjaan yang berbeda. Pada abad ke-10, sarjana Arab al-Sufi menulis risalah rinci yang terdiri dari 386 bab, di mana ia mencantumkan 1000 cara menggunakan astrolabe. Mungkin dia sedikit melebih-lebihkan, tapi tidak berlebihan. Lagi pula, dengan bantuan alat unik ini dimungkinkan:

• menghitung ulang koordinat ekliptika bintang atau Matahari menjadi koordinat horizontal (yaitu menentukan ketinggian dan azimuthnya);
• menggunakan pengamatan bintang dan Matahari melalui jendela bidik khusus, menentukan garis lintang suatu tempat, arah ke berbagai kota (terutama untuk menghitung arah ke Mekah), menentukan waktu, menentukan waktu sidereal;
• menentukan momen matahari terbit dan terbenam, yaitu. awal dan akhir hari, serta momen terbitnya bintang, dan jika ada ephemerides, maka planet-planet; menentukan derajat naik dan turunnya ekliptika, yaitu yang berkuasa dan yang turun, membangun rumah horoskop;

• menentukan garis lintang suatu daerah dengan mengukur tinggi Matahari pada siang hari atau tinggi bintang pada klimaksnya (Saya tidak yakin apakah hal ini sering dilakukan, karena menggunakan astrolabe untuk tujuan ini mengingatkan kita pada menembak burung pipit dari astrolabe). meriam);
• memecahkan masalah yang murni bersifat duniawi, seperti mengukur kedalaman sumur atau ketinggian suatu benda duniawi; dan juga menghitung fungsi trigonometri (sinus, cosinus, garis singgung, kotangen).
• melakukan transformasi antara tiga sistem koordinat - khatulistiwa (kenaikan dan deklinasi ke kanan), ekliptika (bujur, lintang) dan horizontal (azimuth, ketinggian), dan masih banyak lagi...

Beginilah cara astrolabe planisfer tradisional, biasanya terbuat dari kuningan, dibuat.

Tubuhnya paling sering memiliki ketebalan sekitar 6 mm dan diameter 15 - 20 cm (untuk astrolab terbesar - hingga 50 cm). Meskipun instrumen yang lebih besar dengan diameter 30-40 cm sering ditemukan, namun diketahui spesimen raksasa dengan diameter 85 cm, dan sebaliknya, versi saku mini dengan diameter hanya 8 cm. Faktanya adalah keakuratannya secara langsung bergantung pada ukuran astrolabe.

Foto tersebut menunjukkan contoh cara merakit astrolabe sederhana.

DALAM FOTO Astrolabe karya Mahmud ibn Shawka al-Baghdadi 1294-1295 diameter - 96 mm. Dari koleksi Museum Maritim Nasional, London

Pada masa kejayaan dunia Arab, waktu diukur pada siang hari menggunakan jam matahari, dan pada malam hari menggunakan jam air atau pasir. Astrolabe memungkinkan untuk merekonsiliasi jam-jam ini. Untuk melakukan ini, perlu mengamati ketinggian Matahari pada siang hari, dan pada malam hari - salah satu bintang terang yang ditandai pada "laba-laba" astrolabe. Perangkat menarik berdasarkan astrolabe yang sama, yang dapat disebut sebagai prototipe jam tangan mekanis, dikembangkan oleh ilmuwan Arab terkenal Al-Biruni. Dia mengusulkan diagram astrolabe yang secara otomatis menunjukkan posisi relatif Matahari dan Bulan, yaitu. fase bulan. Alat itu memiliki badan ganda, di dalamnya dipasang roda gigi. Jika piringan luar diputar dengan kecepatan tertentu, perubahan fase bulan dapat diamati melalui jendela. Belakangan, muncul astrolab yang dilengkapi dengan roda gigi yang mensimulasikan pergerakan bola planet. Benar, pada saat itu belum ada penggerak mekanis yang dapat diandalkan, sehingga perangkat tersebut baru terealisasi sepenuhnya di Eropa abad pertengahan, ketika penggerak berat dan pegas ditemukan. Dan jam mekanis pertama, yang sering dipasang di menara katedral di Eropa, dibuat dalam bentuk astrolab sejak lama.

Dan ini tidak mengherankan - lagi pula, astrolab Arab yang rumit telah berubah menjadi karya seni nyata. Penunjuk bintang tidak hanya tampak seperti peniti, tetapi juga spiral dan ikal berbentuk daun. Lingkar instrumennya bertatahkan batu mulia dan terkadang dihias dengan emas dan perak. Dan semua itu karena sering kali seorang peramal istana muncul dengan membawa astrolabe di hadapan mata wazir atau Syah yang mengancam. Instrumen yang luar biasa memberi bobot pada ramalan sang peramal, dan tidak hanya nasib sang peramal itu sendiri yang bergantung pada hal ini, tetapi juga perkembangan astronomi, yang lebih sering disebut ilmu tentang bintang.

Dalam foto adalah astrolabe Persia 1223

Peristiwa yang diduga menimpa Biruni pun menjadi legenda. Suatu hari, seorang penguasa yang berbahaya memutuskan untuk berurusan dengan seorang ilmuwan yang tidak diinginkan dan menuntut darinya jawaban atas pertanyaan: "Dari pintu mana - utara atau selatan - dia akan meninggalkan aula?" Setelah melakukan serangkaian manipulasi dengan astrolabe, Biruni yang pandai menjawab bahwa pintu baru akan dipotong. Jawabannya ternyata benar. Namun lebih sering daripada tidak, para penguasa bermurah hati kepada para astrolog istana mereka, mengalokasikan uang untuk pembangunan observatorium dan pembuatan semua jenis zijs - tabel ephemeris. Semua ini, meskipun dalam skala kecil, membawa kemajuan dalam bidang astronomi.

Dalam foto tersebut adalah astrolabe Perancis dari akhir abad ke-16 - awal abad ke-17.

Keturunan modern dari astrolabe adalah planisphere - peta langit berbintang yang dapat dipindahkan, digunakan untuk tujuan pendidikan.

Instrumen astronomi ini telah menempuh perjalanan panjang selama berabad-abad, tanpa kehilangan daya tarik magisnya di zaman komputer dan teleskop canggih.