A legrégebbi csillagászati műszer. Ősi csillagászati műszerek. Főbb rendelkezések, amelyekre a Ptolemaiosz-rendszer épül
Próbáld meg elképzelni magad az Univerzum ősi megfigyelőjének, aki teljesen mentes minden eszköztől. Ebben az esetben mennyit lehet látni az égen?
Napközben figyelmet fordítanak a Nap mozgására, felemelkedésére, maximális magasságra való felemelkedésére és lassú leszállására a horizontra. Ha az ilyen megfigyeléseket napról napra megismétlik, könnyen észrevehető, hogy a Nap emelkedési és süllyedési pontjai, valamint a Nap horizont feletti legmagasabb szögmagassága folyamatosan változik. Mindezen változások hosszú távú megfigyelésével észreveheti az éves ciklust - a naptári kronológia alapját.
Éjszaka az égbolt sokkal gazdagabb mind tárgyakban, mind eseményekben. A szem könnyen megkülönbözteti a csillagképek mintázatait, a csillagok egyenlőtlen fényerejét és színét, a csillagos égbolt megjelenésének fokozatos változását az év során. Különös figyelmet fordít majd a Holdra a változó külső alakja, a felszínen szürkés állandó foltok és a csillagok hátterében nagyon összetett mozgás. Kevésbé észrevehetőek, de kétségtelenül vonzóak a bolygók - ezek a vándorló, nem villogó fényes "csillagok", amelyek néha titokzatos hurkokat írnak le a csillagok hátterében.
Az éjszakai égbolt nyugodt, ismerős képét megzavarhatja egy „új” fényes, ismeretlen csillag kitörése, egy farkos üstökös vagy egy fényes tűzgömb megjelenése, vagy végül a „hulló csillagok”. Mindezek az események kétségtelenül felkeltették az ókori megfigyelők érdeklődését, de a valódi okairól halvány fogalmuk sem volt. Először egy egyszerűbb problémát kellett megoldani - észrevenni az égi jelenségek ciklikusságát, és ezekre az égi ciklusokra alapozva elkészíteni az első naptárakat.
Nyilvánvalóan az egyiptomi papok tették ezt először, amikor mintegy 6000 évvel napjaink előtt észrevették, hogy Szíriusz korai megjelenése a hajnali sugarak között egybeesik a Nílus megáradásával. Ehhez nem volt szükség csillagászati műszerek- csak nagy megfigyelésre volt szükség. Másrészt az év hosszának becslésében nagy volt a hiba - az első egyiptomi naptár egy év 360 napját tartalmazta.
Rizs. 1. A legegyszerűbb gnomon.
A gyakorlati igények arra kényszerítették az ókori csillagászokat, hogy javítsák a naptárat, pontosítsák az év hosszát. Meg kellett érteni a Hold összetett mozgását - e nélkül a Holdon eltöltött idő számolása lehetetlen lett volna. Szükség volt a bolygómozgás jellemzőinek tisztázására és az első csillagkatalógusok összeállítására. Mindezek a feladatok magukban foglalják szögmérések az égbolton az eddig csak szavakkal leírtak számszerű jellemzői. Így merült fel az igény a goniometrikus csillagászati műszerekre.
A legidősebb közülük gnomon (1. ábra). A legegyszerűbb formájában egy függőleges rúd, amely egy vízszintes síkra árnyékot vet. A gnomon hosszának ismeretében L és megmérjük a hosszát én az árnyék, amit vet, megtalálja a szögmagasságot h Napok a horizont felett a modern képlet szerint:
A régiek gnomonokkal mérték meg a Nap déli magasságát az év különböző napjain, és legfőképpen a napfordulók napjain, amikor ez a magasság eléri a szélsőséges értékeket. Legyen a Nap déli magassága a nyári napfordulón H, és a téli napforduló napján h. Akkor a szög? az égi egyenlítő és az ekliptika között van
és az égi egyenlítő síkjának a horizonthoz viszonyított dőlése 90 ° -?, hol? - a megfigyelési hely szélességi foka, a képlet alapján számítva
Másrészt a déli árnyék hosszának gondos figyelemmel kísérésével egészen pontosan észrevehető, hogy mikor lesz a leghosszabb vagy legrövidebb, vagyis rögzíteni lehet a napfordulók napjait, így az év hosszát. Innen könnyen kiszámítható a napfordulók időpontja.
Így egyszerűsége ellenére a gnomon lehetővé teszi a csillagászatban nagyon fontos mennyiségek mérését. Ezek a mérések annál pontosabbak, minél nagyobb a gnomon, és minél hosszabb (a többi tényező azonossága mellett) az általa vetített árnyék. Mivel a gnomon által vetett árnyék vége nincs élesen körvonalazva (a penumbra miatt), néhány ősi gnomonon egy függőleges lemezt rögzítettek egy kis kerek lyukkal. A lyukon áthaladó napsugarak tiszta napkitörést hoztak létre a vízszintes síkon, amelyből a gnomon alapjától mért távolságot mérték.
Már Kr.e. ezer évvel egy gnomont építettek Egyiptomban egy 117 római láb magas obeliszk formájában. Augustus császár uralkodása alatt a gnomont Rómába szállították, a Champ de Mars-ra telepítették, és segítségével meghatározták a fél napos pillanatot. A Pekingi Obszervatóriumban a Kr. u. XIII. e. 13 magas gnomon m,és a híres üzbég csillagász, Ulugbek (15. század) gnomont használt, egyes források szerint 55 m. A legmagasabb gnómon a 15. században a firenzei katedrális kupoláján dolgozott. A székesegyház épületével együtt magassága elérte a 90-et m.
A csillagászati bot is a legősibb goniometrikus műszerek közé tartozik (2. ábra).
Rizs. 2. Csillagászati személyzet (balra fent) és triquetra (jobbra). A bal alsó sarokban a csillagászati bot működési elvét magyarázó rajz látható.
A diplomás uralkodó mentén AB a mozgatható sín mozgott CD, melynek végeihez olykor kis rudakat erősítettek - irányzékokat. Egyes esetekben a vonalzó másik végén egy lyukas irányzék is volt. AB, amelyre a megfigyelő rátette a szemét (pont A). A mozgatható rúdnak a megfigyelő szeméhez viszonyított helyzetéből meg lehetett ítélni a csillag horizont feletti magasságát, vagy két csillaggal az irányok közötti szöget.
Az ókori görög csillagászok az ún triquetrom, három egymáshoz kapcsolódó vonalzóból áll (2. ábra). Függőleges, rögzített vonalzóhoz AB a zsanérokhoz rögzített vonalzók Napés AC. Az elsőre két látóeszköz vagy dioptria van rögzítve. més P. A megfigyelő irányítja az uralkodót Nap a csillagra úgy, hogy a csillag egyszerre legyen látható mindkét dioptrián keresztül. Aztán fogva a vonalzót Nap ebben a helyzetben vonalzót alkalmaznak rá MINT hogy a távolságok VAés Nap egyenlőek voltak egymással. Ezt könnyű volt megtenni, mivel a triquetrát alkotó mindhárom vonalzónak azonos léptékű felosztása volt. Miután megmértük az akkordhosszt ezen a skálán AC, a megfigyelő ekkor megtalálta a szöget ABC, vagyis a csillag zenittávolsága.
Rizs. 3. Ősi kvadráns.
A csillagászati stáb és a triquetra sem tudott nagy mérési pontosságot biztosítani, ezért gyakran előnyben részesítették őket kvadránsok- goniometrikus hangszerek, amelyek a középkor végére a tökéletesség magas fokát értek el. Legegyszerűbb formájában (3. ábra) a kvadráns egy negyedosztályos kör alakú lapos tábla. Ebből a körből a középpont közelében egy mozgatható két dioptriás vonalzó forog (a vonalzót néha csővel helyettesítették). Ha a kvadráns síkja függőleges, akkor a cső vagy a lámpatestre irányuló látóvonal helyzetével könnyen megmérhető a lámpatest horizont feletti magassága. Azokban az esetekben, amikor negyed kör helyett a hatodik részét használták, a hangszert hívták szeksztáns,és ha a nyolcadik rész - oktáns. Mint más esetekben, minél nagyobb volt a kvadráns vagy szextáns, annál pontosabb a beosztása és a függőleges síkban történő beépítése, annál pontosabb méréseket lehetett vele végezni. A stabilitás és szilárdság biztosítása érdekében a függőleges falakon nagy negyedeket erősítettek meg. Még a 18. században is az ilyen fali kvadránsokat tartották a legjobb goniometrikus műszereknek.
Ugyanaz a típusú műszer, mint a kvadráns asztrolábium vagy csillagászati gyűrű (4. ábra). Fokokra osztott fémkört egy gyűrű függeszt fel valamilyen támasztékra A. Az asztrolábium közepén van egy alidada - egy forgó vonalzó két dioptriával. Az alidádnak a világítótestre irányuló helyzetével könnyen mérhető a szögmagassága.
Rizs. 4. Ősi (jobbra) és házi készítésű asztrolábium.
Az ókori csillagászoknak gyakran nem a csillagok magasságát kellett megmérniük, hanem két csillag, például a bolygó és az egyik csillag iránya közötti szögeket. Az univerzális kvadráns nagyon kényelmes volt erre a célra (5a. ábra). Ez a műszer két csővel volt felszerelve - dioptriával, amelyek közül az egyik ( MINT) mozdulatlanul a kvadráns ívéhez volt rögzítve, és a második (Nap) a közepe körül forgott. Az univerzális kvadráns fő jellemzője az állvány, amellyel a kvadráns bármilyen pozícióban rögzíthető. A csillag és a bolygó közötti szögtávolság mérésekor a rögzített dioptria a csillag felé irányult, a mozgó pedig a bolygó felé. A kvadráns skála leolvasása megadta a kívánt szöget.
Elterjedt az ókori csillagászatban kapott fegyveres szférák, vagy armilla (56. ábra). Lényegében ezek az égi szféra modelljei voltak a legfontosabb pontjaival és köreivel - a pólusokkal és a világ tengelyével, a meridiánnal, a horizonttal, az égi egyenlítővel és az ekliptikával. Az armillát gyakran kis körökkel egészítették ki - égi párhuzamokkal és egyéb részletekkel. Szinte minden kört beosztottak, és maga a gömb is foroghatott a világ tengelye körül. Számos esetben a meridiánt is mozgathatóvá tették – a világ tengelyének dőlése a hely földrajzi szélességének megfelelően változtatható volt.
Rizs. 5a. Univerzális kvadráns.
Az összes ősi csillagászati műszer közül az armillák voltak a legkitartóbbak. Az égi szféra ezen modelljei továbbra is megvásárolhatók a szemléltetőeszközök boltjában, és csillagászati tantermekben használják különféle problémák megoldására. Kisfegyverek és ókori csillagászok is használták. Ami a nagy armillákat illeti, az égbolton való szögmérésekhez igazították őket.
Armilla először is mereven volt orientálva, hogy horizontja a vízszintes síkban, a meridián pedig az égi meridián síkjában feküdjön. Az armillaris szférával végzett megfigyelések során a megfigyelő szeme a középpontjához igazodott. A világ tengelyén egy mozgatható, dioptriás deklinációs kört erősítettek meg, és azokban a pillanatokban, amikor egy csillag ezeken a dioptriákon keresztül látszott, az armilla körök osztásaival megszámolták a csillag koordinátáit - óraszögét és deklinációját. . Néhány kiegészítő eszközzel, az armillák segítségével közvetlenül és helyesen lehetett mérni a csillagok felemelkedését.
Rizs. 56. Armillaris gömb.
Minden modern obszervatórium rendelkezik pontos órával. Az ókori csillagvizsgálókban voltak órák, de működésükben és pontosságukban nagyban különböztek a maiaktól. Az órák közül a legrégebbi a napóra. Sok évszázaddal korunk előtt használták őket.
A legegyszerűbb napóra egyenlítői (6. ábra, a) A Sarkcsillag (pontosabban a világ északi pólusa) felé irányított rúdból és egy rá merőleges, órákra és percekre osztott számlapból állnak. A rúd árnyalata egy nyíl szerepét tölti be, a számlapon pedig egyenletes a skála, vagyis minden óra (és természetesen perc) osztás egyenlő. Az egyenlítői napóra jelentős hátránya - csak március 21-től szeptember 23-ig mutatja az időt, vagyis amikor a Nap az égi egyenlítő felett van. Készíthet persze kétoldalas számlapot, és megerősíthet még egy alsó rudat, de ettől aligha lesz kényelmesebb az egyenlítői óra.
Rizs. 6. Egyenlítői (balra) és vízszintes napórák.
Elterjedtebbek a vízszintes napórák (6., 6. kép). A rúd szerepét bennük általában egy háromszög alakú lemez tölti be, amelynek felső oldala a világ északi pólusára irányul. Erről a lapról az árnyék a vízszintes tárcsára esik, melynek óraosztásai ezúttal nem egyenlők egymással (csak párban egyenlők az óraosztások, szimmetrikusak a déli vonalhoz képest). Minden szélességi fokon más és más az ilyen óra számlapjának digitalizálása. Néha vízszintes helyett függőleges tárcsát (fali napórát) vagy speciális összetett alakú számlapokat használtak.
A legnagyobb napóra a 18. század elején épült Delhiben. Egy háromszög alakú fal árnyéka, amelynek csúcsa 18 m, körülbelül 6 sugarú digitalizált márványívekre esik m. Ez az óra továbbra is megfelelően működik, és egyperces pontossággal mutatja az időt.
Minden napórának van egy nagyon nagy hátránya - felhős időben és éjszaka nem működik. Ezért az ókori csillagászok a napórával együtt homokórát és vízórát is használtak, vagy clepsydrákat. Mindkét esetben az időt alapvetően a homok vagy a víz egyenletes mozgása méri. A kis homokórák ma is megtalálhatók, de a klepsydrák fokozatosan kiestek a használatból a 17. században, miután feltalálták a nagy pontosságú mechanikus ingaórákat.
Hogyan néztek ki az ókori csillagvizsgálók?
| <<< Назад
|
Tovább >>> |
Az égitestek ősidők óta érdekelték az embereket. A csillagászok már Galilei és Kopernikusz forradalmi felfedezései előtt is ismételten kísérletet tettek a bolygók és csillagok mozgási mintázatainak és törvényeinek kiderítésére, és ehhez speciális eszközöket használtak. Az ókori csillagászok eszközei olyan összetettek voltak, hogy a modern tudósoknak évekbe telt, mire rájöttek szerkezetükre.
1. Naptár a Warren Fieldtől
Bár a Warren Field furcsa mélyedéseit 1976-ban fedezték fel a levegőből, csak 2004-ben határozták meg, hogy ősi. holdnaptár... A tudósok úgy vélik, hogy a talált naptár körülbelül 10 000 éves. Úgy néz ki, mint 12 mélyedés, amelyek 54 méteres ívben vannak elrendezve. Minden lyuk szinkronban van a holdhónappal a naptárban, és hozzá van igazítva holdfázis... Az is meglepő, hogy a Warren Field-i naptár, amelyet 6000 évvel Stonehenge előtt építettek, a téli napforduló napkelte pontjára fókuszál.
2. Szextáns Al-Khujandi a festészetben
Abu Mahmúd Hamid ibn al-Khidr Al-Khujandiról nagyon kevés információ maradt fenn, kivéve, hogy matematikus és csillagász volt, aki a modern Afganisztán, Türkmenisztán és Üzbegisztán területén élt. Az is ismeretes, hogy ő alkotta meg az egyik legnagyobb csillagászati műszert a 9-10. Szextánsa freskóban készült, az épület két belső fala között 60 fokos ívben helyezkedett el. Ezt a hatalmas, 43 méteres ívet fokokra osztották. Sőt, minden fokot pontosan 360 részre osztottak, ami a freskót lenyűgözően pontos naptárrá tette. Al-Khujandi íve fölött kupolás mennyezet volt, közepén egy lyukkal, amelyen keresztül a napsugarak az ősi szextánsra estek.
3. Wolwells és a zodiákus férfi
A 14. század fordulóján Európában a tudósok és az orvosok egy meglehetősen furcsa típusú csillagászati műszert - a Volvellát - használtak. Úgy néztek ki, mint több kerek pergamenlap, amelyeknek közepén lyuk volt, egymásra rakva. Ez lehetővé tette a körök mozgatását az összes szükséges adat kiszámításához - a holdfázisoktól a nap helyzetéig az állatövben. Az archaikus szerkentyű fő funkciója mellett státuszszimbólum is volt – csak a leggazdagabbak szerezhettek volvellát.
Ezenkívül a középkori orvosok úgy vélték, hogy az emberi test minden részét a saját csillagképe irányítja. Például a Kos volt a felelős a fejért, a Skorpió pedig a nemi szervekért. Ezért a diagnózishoz az orvosok volwell-eket használtak a Hold és a Nap aktuális helyzetének kiszámításához. Sajnos a Volwellek meglehetősen törékenyek voltak, így ezekből az ősi csillagászati műszerekből nagyon kevés maradt fenn.
4. Ősi napóra
A napórát ma már csak a kerti pázsit díszítésére használják. De egykor szükség volt rájuk az idő és a Nap égbolt mozgásának nyomon követéséhez. Az egyik legrégebbi napórát az egyiptomi Királyok Völgyében találták meg. 1550-1070-ből származnak. és egy kerek mészkődarab, amelyre egy félkört festettek (12 szektorra osztva) és egy lyukkal a közepén, amelybe árnyékot vetettek egy rudat. Nem sokkal az egyiptomi napóra felfedezése után Ukrajnában is találtak hasonlókat. Egy férfival együtt temették el őket, aki 3200-3300 éve halt meg. Az ukrán órának köszönhetően a tudósok megtudták, hogy a Zrubna civilizáció rendelkezik geometriai ismeretekkel, és képes volt kiszámítani a szélességi és hosszúsági fokokat.
5. Mennyei korong a Nebrából
Az 1999-ben felfedezett német városról elnevezett "Égi korong a Nebrából" a legrégebbi űrábrázolás, amelyet ember valaha talált. A korongot egy véső, két fejsze, két kard és két lánctartó mellé temették körülbelül 3600 évvel ezelőtt. A patinaréteggel borított bronzkorong aranybetéteket tartalmazott, amelyek a Napot, a Holdat és az Orion, Androméda és Cassiopeia csillagképekből származó csillagokat ábrázolták. Senki sem tudja, ki készítette a korongot, de a csillagok elrendezése arra utal, hogy az alkotók a Nebrával egy szélességi fokon helyezkedtek el.
6. Chanquillo csillagászati komplexum
A perui Chanquillo ősi csillagászati obszervatóriuma annyira összetett, hogy valódi célját csak 2007-ben fedezték fel számítógépes program napelemek beállítására tervezték. A komplexum 13 tornya 300 méter hosszú egyenes vonalban épült a domb mentén. A tudósok eredetileg azt hitték, hogy a Chanquillo erődítmény, de hihetetlenül rossz hely volt egy erődítmény számára, mivel nem volt védelmi előnye, nem volt folyóvíz vagy élelemforrás.
Ekkor azonban a régészek rájöttek, hogy az egyik torony a nyári napfordulókor, a másik pedig a téli napfelkeltét nézi. A körülbelül 2300 évvel ezelőtt épült tornyok Amerika legrégebbi napelemes obszervatóriuma. Így ősi naptár továbbra is maximum kétnapos hibával lehet meghatározni az év napját. Sajnos a hatalmas Chanquillo naptár az egyetlen nyoma a komplexum építőinek civilizációjának, akik több mint 1000 évvel megelőzték az inkákat.
7. Hyginus csillagatlasza
A Hyginus csillagatlasza, más néven Poetica Astronomica volt az egyik első olyan alkotás, amely a csillagképeket ábrázolta. Noha az atlasz szerzői nézetei ellentmondásosak, néha Gaius Julius Hyginusnak (római író, Kr. e. 64 – i.sz. 17) tulajdonítják. Mások azzal érvelnek, hogy a mű hasonlóságot mutat Ptolemaiosz írásaival.
Mindenesetre a Poetica Astronomica 1482-es újranyomásakor ez lett az első olyan nyomtatott mű, amely a csillagképeket, valamint a hozzájuk kapcsolódó mítoszokat mutatja be. Míg más atlaszok konkrétabb matematikai információkat szolgáltattak, amelyeket a navigációhoz lehetett használni, a Poetica Astronomica a csillagok és történetük bizarrabb, irodalmi értelmezését mutatta be.
8. Mennyei Földgömb
Az égi gömb akkor is megjelent, amikor a csillagászok azt hitték, hogy a csillagok az égen mozognak a Föld körül. Az égi földgömböket, amelyek ennek az égi szférának a reprezentálására jöttek létre, az ókori görögök kezdték meg alkotni, az első, a modern földgömbökhöz hasonló alakú földgömböt pedig Johannes Schöner német tudós alkotta meg. A Ebben a pillanatban Schöner égi földgömbjei közül csak kettő maradt fenn, amelyek igazi műalkotások, amelyek az éjszakai égbolton csillagképeket ábrázolnak. Az égi földgömb legrégebbi fennmaradt példája körülbelül ie 370-ből származik.
9. Armillaris gömb
Az armilláris gömb – egy csillagászati műszer, amelyben több gyűrű vesz körül egy központi pontot – az égi földgömb távoli rokona volt. Két különböző típusú gömb volt - megfigyelés és demonstráció. Az első tudós, aki ilyen gömböket használt, Ptolemaiosz volt. Ezzel az eszközzel meg lehetett határozni az égitestek egyenlítői vagy ekliptikai koordinátáit. Az asztrolábiummal együtt az armilláris gömböt is évszázadok óta használták a tengerészek navigációra.
10. El Caracol, Chichen Itza
A Chichen Itza-i El Caracol Obszervatórium i.sz. 415 és 455 között épült. Az obszervatórium nagyon szokatlan volt – míg a legtöbb csillagászati műszert a csillagok vagy a nap mozgásának megfigyelésére állították be, addig az El Caracol (fordítva: csiga) a Vénusz mozgásának megfigyelésére épült. A maják számára a Vénusz szent volt – vallásukban szó szerint minden ennek a bolygónak a kultuszán alapult. El Caracol amellett, hogy csillagvizsgáló volt, Quetzalcoatl isten temploma is volt.
Azok számára, akik az égitestek világának felfedezéséről álmodoznak, hasznos lesz, ha bármelyik kezdőt megtaníthatják a csillagászat fortélyaira.
Csillagászati műszerek és eszközök - optikai teleszkópok különféle eszközökkel és sugárvevőkkel, rádióteleszkópok, laboratóriumi mérőműszerek és egyéb, a csillagászati megfigyelések elvégzésére és feldolgozására szolgáló technikai eszközök.
A csillagászat egész története olyan új műszerek létrehozásához kapcsolódik, amelyek lehetővé teszik a megfigyelések pontosságának növelését, az égitestek vizsgálatának lehetőségét az elektromágneses sugárzás tartományában (lásd, szabad szemmel elérhetetlen).
A goniometrikus műszerek jelentek meg először az ókorban. Ezek közül a legrégebbi a gnomon, egy függőleges rúd, amely vízszintes síkra veti a nap árnyékát. A gnomon és az árnyék hosszának ismeretében meghatározhatja a Nap magasságát a horizont felett.
A kvadránsok is a régi goniometrikus műszerek közé tartoznak. A legegyszerűbb formájában a kvadráns egy lapos tábla, amely fokokkal osztva negyedkör alakú. A középpontja körül mozgatható két dioptriás vonalzó forog.
Az armilláris gömbök - az égi szféra modelljei a legfontosabb pontjaival és köreivel: a pólusokkal és a világ tengelyével, a meridiánnal, a horizonttal, az égi egyenlítővel és az ekliptikával - az ókori csillagászatban széles körben elterjedtek. A XVI. század végén. a legjobb pontosságban és kecsességben a csillagászati műszereket T. Brahe dán csillagász készítette. Armilláris gömbjeit a világítótestek vízszintes és egyenlítői koordinátáinak mérésére is alkalmassá tették.
A csillagászati megfigyelés módszereiben 1609-ben gyökeres forradalom következett be, amikor az olasz tudós, G. Galilei távcső segítségével felmérte az eget, és elvégezte az első távcsöves megfigyeléseket. I. Kepler nagyban hozzájárult az objektíves refraktor teleszkópok tervezésének fejlesztéséhez.
Az első teleszkópok még mindig rendkívül tökéletlenek voltak, és homályos képet adtak, szivárványos glóriával színezve.
A hiányosságokat a teleszkópok hosszának növelésével próbálták kiküszöbölni. A leghatékonyabbak és legkényelmesebbek azonban az akromatikus refraktor teleszkópok voltak, amelyeket 1758-ban kezdett el gyártani D. Dollond Angliában.
Hogyan készítsünk asztrolábiumot?
Asztrolábiumot készíthet vízszintes szögek mérésére és a világítótestek azimutjainak meghatározására iránytűvel és szögmérővel. A többi szükséges alkatrészt rögtönzött, nem mágneses anyagokból kell készíteni, hogy ne torzítsák az iránytű leolvasását.
Vágjon lemezt rétegelt lemezből, PCB-ből vagy plexiből. A tárcsa átmérőjének olyannak kell lennie, hogy a szállítmányból egy kör alakú skála (szár) helyezkedjen el rajta és mögötte 2-3 cm széles szabad mező legyen. Ha van pl. a gyártott szállítóeszköz közül a legkisebb 7,5 cm átmérőjű ívvel, akkor kell egy 14-15 cm átmérőjű korong.
A jövőbeli asztrolábium másik fontos részlete a megfigyelő sáv. A korong átmérőjénél 2-3 cm széles és 5-6 cm-rel hosszabb sárgaréz vagy duralumínium csíkból készíthetjük, a korong szélén túlnyúló szalag végeit hajlítsuk derékszögben felfelé, és fűrészeljük át hosszúkásan. vagy kör alakú látónyílások. A deszka vízszintes részén, a közepére szimmetrikusan készítsen két szélesebb nyílást, hogy azokon keresztül lássa a tárcsa leolvasását. Rögzítse a beépítésre kész céllemezt annak közepére csavarral, alátétekkel és anyákkal a tárcsa közepére, hogy az vízszintes síkban foroghasson. Erősítse meg az iránytűt a középen lévő célsávon. Ehhez, akárcsak a tárcsa beállításához, használjon a kereskedelemben kapható kiváló minőségű univerzális ragasztókat. Két transzportból készíthet végtagot (az iskolai szögmérők könnyű, nem mágneses anyagból készültek).
1668-ban I. Newton épített egy reflektor távcsövet, amely mentes volt a refraktorokban rejlő számos optikai hibától. Később MV Lomonoszov és V. Gershel a teleszkóprendszer fejlesztésén dolgozott. Ez utóbbi különösen nagy sikereket ért el a reflektorok gyártásában. Fokozatosan növelve a legyártott tükrök átmérőjét, V. Herschel 1789-ben a legnagyobb (122 cm átmérőjű) tükröt csiszolta teleszkópjához. Abban az időben ez volt a világ legnagyobb reflektora.
A XX században. Széles körben elterjedtek a tükörlencsés teleszkópok, amelyek terveit a német B. Schmidt látszerész (1931) és a szovjet D. D. Maksutov (1941) optikus dolgozta ki.
1974-ben fejeződött be a világ legnagyobb, 6 méteres tükörátmérőjű szovjet tükörteleszkóp építése, amelyet a Kaukázusban - a Speciális Asztrofizikai Obszervatóriumban - helyeztek el. Az új eszközben rejlő lehetőségek óriásiak. Az első megfigyelések tapasztalatai már azt mutatták, hogy ennek a távcsőnek a 25. magnitúdójú objektumai állnak rendelkezésre, vagyis milliószor halványabbak, mint azok, amelyeket Galilei a távcsövén keresztül megfigyelt.
Modern csillagászati műszerekkel mérik a csillagok pontos helyzetét az égi szférán (az ilyen jellegű szisztematikus megfigyelések lehetővé teszik az égitestek mozgásának tanulmányozását); az égitestek látóvonal mentén történő mozgási sebességének (radiális sebességek) meghatározására; az égitestek geometriai és fizikai jellemzőinek kiszámításához; a különböző égitestekben lezajló fizikai folyamatok tanulmányozására; hogy meghatározzák azok kémiai összetételés sok más, az égi objektumokkal kapcsolatos tanulmányhoz, amelyek a csillagászatot érintik.
Az asztrometrikus műszerek közé tartozik egy univerzális műszer és egy hasonló kialakítású teodolit; a csillagok helyzetének pontos katalógusainak összeállításához használt meridiánkör; a csillagok megfigyelési hely meridiánján való áthaladás pillanatainak pontos meghatározására szolgáló tranzit műszer, amely az időszolgálathoz szükséges.
Az asztrográfokat fényképészeti megfigyelésekre használják.
Az asztrofizikai kutatásokhoz speciális, spektrális (objektív prizma, asztrospektrográf), fotometriai (asztrofotométer), polarimetriás és egyéb megfigyelésekre tervezett távcsövek szükségesek.
A teleszkóp áthatoló erejét a megfigyelések során televíziós technológia (ld.), valamint fotosokszorozó csövekkel lehet növelni.
Olyan műszereket hoztak létre, amelyek lehetővé teszik az égitestek megfigyelését az elektromágneses sugárzás különböző tartományaiban, beleértve a láthatatlan tartományt is. Ezek rádióteleszkópok és rádióinterferométerek, valamint a röntgencsillagászatban, gamma-csillagászatban, infravörös csillagászatban használt műszerek.
Egyes csillagászati objektumok megfigyelésére speciális műszerterveket dolgoztak ki. Ezek a napteleszkóp, koronagráf (megfigyelésekhez napkorona), üstököskereső, meteorjárőr, műholdas fényképező kamera (műholdak fényképezési megfigyeléséhez) és még sok más.
A csillagászati megfigyelések során számsorok, asztrofotográfiák, spektrogramok és egyéb anyagok készülnek, amelyeket a végeredményhez laboratóriumi feldolgozásnak kell alávetni. Az ilyen feldolgozást laboratóriumi mérőműszerekkel végzik.
Csillagászati gereblye
Ez az egyszerű házi készítésű műszer az égi szögek mérésére, a nevét a kerti gereblyére való külső hasonlóságáról kapta.
Vegyünk két 60 és 30 cm hosszú, 4 cm széles és 1-1,5 cm vastag deszkát. Alaposan készítse elő őket, például finom csiszolópapírral, majd rögzítse egymáshoz mindkét deszkát T alakban.
Rögzítsen egy irányzékot - egy kis fém vagy műanyag lemezt egy lyukkal a hosszabb lemez szabad végéhez. A kör középpontjának az irányzó lyukat véve megfelelő méretű zsinórral rajzoljunk 57,3 cm sugarú ívet a kisebbik lap síkjára. Rögzítse az egyik végét az irányzékhoz, a másik végéhez pedig köss ceruzát. A megrajzolt ív mentén erősítsen meg egy fogsort (csapokat) egymástól 1 cm távolságra. Tűként használjon csapokat vagy vékony szögeket, amelyeket a deszka aljáról átszúrtak (a biztonság kedvéért a szögeket reszelővel tompítani kell). Két, egymástól 1 cm-re elhelyezett csap, ha 57,3 cm-es távolságból nézzük az irányzónyíláson keresztül, 1°-os szögtávolságban látható. Összesen 21 vagy 26 csapot kell megerősíteni, ami megfelel a 20°-os vagy 25°-os méréseknél elérhető legnagyobb szögnek. A szerszám használatának kényelme érdekében az első, hatodik stb. fogat a többinél magasabbra állítsa. A magasabb fogak 5°-os intervallumokat jelölnek.
Az irányzó lyuk méretének olyannak kell lennie, hogy az összes csap egyszerre látható legyen rajta.
Hogy a csillagászati gereblye kellemesebb legyen kinézet, fesd le őket olajfestékkel. Tedd fehérre a gombostűket, így este jobban láthatóak lesznek. Fesd le a kisebb táblát világos és sötét 5 cm széles csíkokkal. A magas csapok legyenek a szegélyeik. Ez a szerszámmal való munkavégzést is megkönnyíti sötét idő napok.
Mielőtt a csillagászati gereblyét égi objektumok megfigyelésére használná, tesztelje őket a szögméretek és a földi objektumok közötti nappali távolságok meghatározásához.
Pontosabb szögméréseket végezhet, ha 0,5°-os osztásokban mér. Ehhez vagy 0,5 cm távolságra helyezze el egymástól a fogakat, vagy a nagyobb deszka hosszának dupláját. Igaz, kevésbé kényelmes ilyen hosszú nyéllel csillagászati gereblyét használni.
Az asztrofotózásban a csillagok és a mesterséges műholdak képeinek a csillagokhoz viszonyított helyzetének mérésére a szatellitogramokban koordinátamérő gépeket használnak. Mikrofotométerek az égitestek fényképei, spektrogramok elfeketedésének mérésére szolgálnak.
A megfigyelés fontos eszköze a csillagászati óra.
A csillagászati megfigyelések eredményeinek feldolgozásakor elektronikus számítógépeket használnak.
A rádiócsillagászat, amely a 30-as évek elején keletkezett, jelentősen gazdagította az Univerzumról alkotott ismereteinket. századunk. 1943-ban L. I. Mandelstam és N. D. Papaleksi szovjet tudósok elméletileg alátámasztották a radar lehetőségét a Holdon. Az ember által küldött rádióhullámok elérték a Holdat, és miután visszaverődtek onnan, visszatértek a Földre. 50-es évek XX század - szokatlan az időszak gyors fejlődés rádiócsillagászat. A rádióhullámok minden évben új elképesztő információkat hoztak az űrből az égitestek természetéről.
A rádiócsillagászat ma a legérzékenyebb vevőkészülékeket és a legnagyobb antennákat használja. A rádióteleszkópok olyan mélységekbe hatoltak be, amelyek a hagyományos optikai teleszkópok számára még mindig elérhetetlenek. A rádiótér megnyílt az ember előtt – az Univerzum képe rádióhullámokban.
A csillagászati megfigyelő műszereket a csillagászati obszervatóriumokban telepítik. Az obszervatóriumok építéséhez jó csillagászati klímájú helyeket választanak, ahol elég nagy a derült égbolt éjszakáinak száma, ahol a légköri viszonyok kedvezőek ahhoz, hogy távcsövekkel jó égitesteket készítsenek.
A Föld légköre jelentős interferenciát okoz a csillagászati megfigyelésekben. A légtömegek állandó mozgása elhomályosítja és elrontja az égitestek képét, ezért szárazföldi körülmények között korlátozott nagyítású teleszkópokat kell használni (általában nem több százszorosnál). Az ultraibolya sugárzás és a legtöbb hullámhosszú infravörös sugárzás földi légkör általi elnyelése miatt hatalmas mennyiségű információ vész el azokról a tárgyakról, amelyek e sugárzás forrásai.
A hegyekben tisztább, csendesebb a levegő, ezért ott kedvezőbbek a feltételek az Univerzum tanulmányozására. Emiatt, mivel késő XIX v. minden nagy csillagászati csillagvizsgáló hegycsúcsokra vagy magas fennsíkra épült. 1870-ben P. Jansen francia felfedező léggömb segítségével figyelte meg a Napot. Ilyen megfigyeléseket korunkban is végeznek. 1946-ban amerikai tudósok egy csoportja spektrográfot szerelt fel egy rakétára, és körülbelül 200 km-es magasságban a felső légkörbe küldte. A transzatmoszférikus megfigyelések következő szakasza az orbitális csillagászati obszervatóriumok (OAO) létrehozása volt mesterséges földi műholdakon. Ilyen obszervatóriumok különösen a szovjet Szaljut orbitális állomások.
A különféle típusú és célú orbitális csillagászati obszervatóriumok szilárdan beépültek a modern űrkutatás gyakorlatába.
Ha hibát talál, válasszon ki egy szövegrészt, és nyomja meg a gombot Ctrl + Enter.
Az égitestek ősidők óta érdekelték az embereket. A csillagászok már Galilei és Kopernikusz forradalmi felfedezései előtt is ismételten kísérletet tettek a bolygók és csillagok mozgási mintázatainak és törvényeinek kiderítésére, és ehhez speciális eszközöket használtak.
Az ókori csillagászok eszközei olyan összetettek voltak, hogy a modern tudósoknak évekbe telt, mire rájöttek szerkezetükre.
1. Naptár a Warren Fieldtől
Bár a Warren Field furcsa mélyedéseit 1976-ban fedezték fel a levegőből, csak 2004-ben határozták meg, hogy ősi holdnaptár. A tudósok úgy vélik, hogy a talált naptár körülbelül 10 000 éves.
Úgy néz ki, mint 12 mélyedés, amelyek 54 méteres ívben vannak elrendezve. Minden lyuk szinkronizálva van a naptár holdhónapjával, és korrigálja a holdfázisra.
Az is meglepő, hogy a Warren Field-i naptár, amelyet 6000 évvel Stonehenge előtt építettek, a téli napforduló napkelte pontjára fókuszál.
2. Szextáns Al-Khujandi a festészetben
Abu Mahmúd Hamid ibn al-Khidr Al-Khujandiról nagyon kevés információ maradt fenn, kivéve, hogy matematikus és csillagász volt, aki a modern Afganisztán, Türkmenisztán és Üzbegisztán területén élt. Az is ismeretes, hogy ő alkotta meg az egyik legnagyobb csillagászati műszert a 9-10.
Szextánsa freskóban készült, az épület két belső fala között 60 fokos ívben helyezkedett el. Ezt a hatalmas, 43 méteres ívet fokokra osztották. Sőt, minden fokot pontosan 360 részre osztottak, ami a freskót lenyűgözően pontos naptárrá tette.
Al-Khujandi íve fölött kupolás mennyezet volt, közepén egy lyukkal, amelyen keresztül a napsugarak az ősi szextánsra estek.
3. Wolwells és a zodiákus férfi
A 14. század fordulóján Európában a tudósok és az orvosok egy meglehetősen furcsa típusú csillagászati műszert - a Volvellát - használtak. Úgy néztek ki, mint több kerek pergamenlap, amelyeknek közepén lyuk volt, egymásra rakva.
Ez lehetővé tette a körök mozgatását az összes szükséges adat kiszámításához - a holdfázisoktól a nap helyzetéig az állatövben. Az archaikus szerkentyű fő funkciója mellett státuszszimbólum is volt – csak a leggazdagabbak szerezhettek volvellát.
Ezenkívül a középkori orvosok úgy vélték, hogy az emberi test minden részét a saját csillagképe irányítja. Például a Kos volt a felelős a fejért, a Skorpió pedig a nemi szervekért. Ezért a diagnózishoz az orvosok volwell-eket használtak a Hold és a Nap aktuális helyzetének kiszámításához.
Sajnos a Volwellek meglehetősen törékenyek voltak, így ezekből az ősi csillagászati műszerekből nagyon kevés maradt fenn.
4. Ősi napóra
A napórát ma már csak a kerti pázsit díszítésére használják. De egykor szükség volt rájuk az idő és a Nap égbolt mozgásának nyomon követéséhez. Az egyik legrégebbi napórát az egyiptomi Királyok Völgyében találták meg.
1550-1070-ből származnak. és egy kerek mészkődarab, amelyre egy félkört festettek (12 szektorra osztva) és egy lyukkal a közepén, amelybe árnyékot vetettek egy rudat.
Nem sokkal az egyiptomi napóra felfedezése után Ukrajnában is találtak hasonlókat. Egy férfival együtt temették el őket, aki 3200-3300 éve halt meg. Az ukrán órának köszönhetően a tudósok megtudták, hogy a Zrubna civilizáció rendelkezik geometriai ismeretekkel, és képes volt kiszámítani a szélességi és hosszúsági fokokat.
5. Mennyei korong a Nebrából
Az 1999-ben felfedezett német városról elnevezett "Égi korong a Nebrából" a legrégebbi űrábrázolás, amelyet ember valaha talált. A korongot egy véső, két fejsze, két kard és két lánctartó mellé temették körülbelül 3600 évvel ezelőtt.
A patinaréteggel borított bronzkorong aranybetéteket tartalmazott, amelyek a Napot, a Holdat és az Orion, Androméda és Cassiopeia csillagképekből származó csillagokat ábrázolták. Senki sem tudja, ki készítette a korongot, de a csillagok elrendezése arra utal, hogy az alkotók a Nebrával egy szélességi fokon helyezkedtek el.
6. Chanquillo csillagászati komplexum
A perui Chanquillo ősi csillagászati obszervatóriuma annyira összetett, hogy valódi célját csak 2007-ben fedezték fel egy napelemek beállítására tervezett számítógépes program segítségével.
A komplexum 13 tornya 300 méter hosszú egyenes vonalban épült a domb mentén. A tudósok eredetileg azt hitték, hogy a Chanquillo erődítmény, de hihetetlenül rossz hely volt egy erődítmény számára, mivel nem volt védelmi előnye, nem volt folyóvíz vagy élelemforrás.
Ekkor azonban a régészek rájöttek, hogy az egyik torony a nyári napfordulókor, a másik pedig a téli napfelkeltét nézi. A körülbelül 2300 évvel ezelőtt épült tornyok Amerika legrégebbi napelemes obszervatóriuma. Ezen ősi naptár szerint még mindig maximum kétnapos hibával meg lehet határozni az év napját.
Sajnos a hatalmas Chanquillo naptár az egyetlen nyoma a komplexum építőinek civilizációjának, akik több mint 1000 évvel megelőzték az inkákat.
7. Hyginus csillagatlasza
A Hyginus csillagatlasza, más néven Poetica Astronomica volt az egyik első olyan alkotás, amely a csillagképeket ábrázolta. Noha az atlasz szerzői nézetei ellentmondásosak, néha Gaius Julius Hyginusnak (római író, Kr. e. 64 – i.sz. 17) tulajdonítják. Mások azzal érvelnek, hogy a mű hasonlóságot mutat Ptolemaiosz írásaival.
Mindenesetre a Poetica Astronomica 1482-es újranyomásakor ez lett az első olyan nyomtatott mű, amely a csillagképeket, valamint a hozzájuk kapcsolódó mítoszokat mutatja be.
Míg más atlaszok konkrétabb matematikai információkat szolgáltattak, amelyeket a navigációhoz lehetett használni, a Poetica Astronomica a csillagok és történetük bizarrabb, irodalmi értelmezését mutatta be.
8. Mennyei Földgömb
Az égi gömb akkor is megjelent, amikor a csillagászok azt hitték, hogy a csillagok az égen mozognak a Föld körül. Az égi földgömböket, amelyek ennek az égi szférának a reprezentálására jöttek létre, az ókori görögök kezdték meg alkotni, az első, a modern földgömbökhöz hasonló alakú földgömböt pedig Johannes Schöner német tudós alkotta meg.
Jelenleg mindössze két Schöner égi földgömbje maradt fenn, amelyek igazi műalkotások, amelyek csillagképeket ábrázolnak az éjszakai égbolton. Az égi földgömb legrégebbi fennmaradt példája körülbelül ie 370-ből származik.
9. Armillaris gömb.
Az armilláris gömb – egy csillagászati műszer, amelyben több gyűrű vesz körül egy központi pontot – az égi földgömb távoli rokona volt.
Két különböző típusú gömb volt - megfigyelés és demonstráció. Az első tudós, aki ilyen gömböket használt, Ptolemaiosz volt.
Ezzel az eszközzel meg lehetett határozni az égitestek egyenlítői vagy ekliptikai koordinátáit. Az asztrolábiummal együtt az armilláris gömböt is évszázadok óta használták a tengerészek navigációra.
10. El Caracol, Chichen Itza
A Chichen Itza-i El Caracol Obszervatórium i.sz. 415 és 455 között épült. Az obszervatórium nagyon szokatlan volt – míg a legtöbb csillagászati műszert a csillagok vagy a nap mozgásának megfigyelésére állították be, addig az El Caracol (fordítva: csiga) a Vénusz mozgásának megfigyelésére épült.
A maják számára a Vénusz szent volt – vallásukban szó szerint minden ennek a bolygónak a kultuszán alapult. El Caracol amellett, hogy csillagvizsgáló volt, Quetzalcoatl isten temploma is volt.
Néha csak csodálkozhatunk, hogyan tudtak az ókorban, sőt a középkorban is ilyen precíz, összetett és egyben szép hangszereket, mechanizmusokat alkotni az emberek.Astrolabe
A napokban jelent meg először Ókori Görögország, ez a készülék elérte népszerűsége csúcsát a reneszánsz Európában. Több mint 14 egymást követő évszázadon keresztül a különböző formájú asztrolábiumok a szélesség meghatározásának elsődleges eszközei.
Szeksztáns
Nagyon érdekes és nagyon elképesztő történet történt a szextánssal. Működésének elvét először Isaac Newton találta fel és írta le 1699-ben, de valamiért nem publikálták. Néhány évtizeddel később, 1730-ban pedig két tudós egyszerre, egymástól függetlenül feltalálta magát a szextánst. Mivel a szextáns alkalmazási területe sokkal szélesebbnek bizonyult, mint a terep földrajzi koordinátáinak meghatározása, az idő múlásával meglehetősen gyorsan letaszította az asztrolábiumot a fő navigációs műszer talapzatáról.
Nocturlabium
Ezt az eszközt akkor találták fel, amikor a napóra volt a fő eszköz az idő meghatározására. Egyes tervezési sajátosságok miatt csak nappal tudtak dolgozni, és néha az emberek éjszaka akarták tudni az időt. Így jelent meg a nocturlabium. A működés elve nagyon egyszerű: a külső körbe a hónapot állítottuk be, majd a középső lyukon keresztül a sarkcsillagot vettük észre a készüléket. A mutató kart az egyik referencia nem-nyugtató csillagra irányították. A belső kör az időt mutatta. Természetesen ez az „óra” csak az északi féltekén működhetett.
Síkgömb
A 17. századig a planiszférákat használták fő eszközként a különféle égitestek napkelte és napnyugta időpontjának meghatározására. Valójában a síkgömb egy fémkorongra helyezett koordinátarács, amelynek közepe körül egy alidád forog. Az égi gömb képe a síkon lehet sztereografikus vagy azimutális vetületű.
Astrarium
Ez nem csak egy régi csillagászati óra, ez egy igazi planetárium! A XIV. században ezt az összetett mechanikus eszközt Giovanni de Dondi olasz mester alkotta meg, ami viszont a mechanikus óraműszerek gyártási technológiáinak európai fejlődésének kezdetét jelentette. Az Astrarium tökéletesen modellezte az egészet Naprendszer, pontosan megmutatta, hogyan mozognak a bolygók az égi szférában. És emellett megmutatta az időt is, naptári dátumokés fontos ünnepek.
Torquetum
Nem csak egy eszköz, hanem egy igazi analóg számítástechnikai eszköz. A Torquetum lehetővé teszi a mérések elvégzését különböző égi koordináta-rendszerekben, valamint az egyik ilyen rendszerről a másikra való könnyű átváltást. Lehet vízszintes, egyenlítői vagy ekliptikus. Meglepő, hogy ezt az eszközt, amely lehetővé teszi az ilyen számítások elvégzését, már a 12. században feltalálta a nyugati arab csillagász, Jabir ibn Aflah.
Egyenlítő
Ezzel az eszközzel matematikai számítások nélkül, de csak geometriai modell segítségével határozták meg a Hold, a Nap és más jelentős égitestek helyzetét. Az egyenlítőt először al-Zarkali arab matematikus építette a 11. században. És a XII. század elején Richard Wallingford felépítette az "Albion" egyenlítőt a fogyatkozások előrejelzésére, amelyben az utolsó meghatározott dátum 1999-nek felelt meg. Akkoriban ez az időszak valószínűleg igazi örökkévalóságnak tűnt.
Armilláris gömb
Nemcsak hasznos, hanem nagyon szép csillagászati műszer is. Az rmillaris gömb az égi gömböt fő köreivel ábrázoló mozgatható részből, valamint a függőleges tengely körül forgó támaszból áll, horizontkörrel és égi meridiánnal. Különböző égitestek egyenlítői vagy ekliptikai koordinátáinak meghatározására szolgál. Ennek az eszköznek a feltalálását Eratoszthenész ókori görög geométernek tulajdonítják, aki a Kr.e. 3. században élt. e. És ami a legérdekesebb, az armilláris gömböt egészen a 20. század elejéig használták, egészen addig, amíg ki nem váltották a pontosabb műszerek.
