Астролябия для измерения углов в астрономии. История науки в инстументах: Астролябия

«Астролябия как астрономический инструмент: от Античности до Нового времени» - так называется кандидатская диссертация, которую этой весной защитил директор новосибирского планетария Сергей Масликов. Один из членов диссертационного совета, физик Юрий Рудой, комментируя эту работу, сказал: «Я за свою жизнь прочёл немало авторефератов, но чтобы так всё было интересно, красиво и содержательно написано, прямо как роман в некоторых местах... Следовало бы, немного переработав, опубликовать его в каком-то читаемом сейчас журнале, таком как „В мире науки“ или „Кот Шрёдингера“». Нам текст тоже очень понравился, так что мы с удовольствием выполняем рекомендацию диссертационного совета.

Первое место в рейтинге приборов

Уже семнадцатый год мы живём в третьем тысячелетии. Но не все итоги прошедшего, второго, тысячелетия подведены. Кто назовёт астрономический инструмент, который был наиболее широко распространён и известен в том самом, ушедшем тысячелетии? Наверняка у многих читателей уже готов ответ: телескоп. Но всеобщее применение он получил всего двести - двести пятьдесят лет назад.

Если копнуть глубже и попытаться определить главный астрономический инструмент в интервале с 1001 по 2000 год, то лавры придётся отдать прибору, о котором мы сегодня уже мало что помним. Как минимум с VIII и до конца XVII, а местами и XIX века, самым популярным астрономическим инструментом как в Европе, так и на Востоке была планисферная астролябия.

Ей посвящены сотни трактатов на арабском, латинском и некоторых других языках; художники изображали её на картинах, а поэты слагали о ней стихи. Астролябию преподносили в дар царям, султанам и прочим высокопоставленным особам. Она выполняла разные функции - часов, дальномера, навигатора, счётной машины, справочника координат и тригонометрических функций. На протяжении полутора тысяч лет этим устройством пользовались учёные, путешественники, торговцы, священнослужители, астрологи, преподаватели и студенты.

Развернуть сферу на плоскость

Так что же это за инструмент? Теория планисферной астролябии была разработана ещё в III веке до нашей эры. Древнегреческий математик Аполлоний Пергский придумал, как изобразить сферу на плоской поверхности, - иными словами, «развернуть» её. Любой круг небесной сферы, например круг зодиака, при планисферном проецировании оставался кругом и на плоскости. Второе важное свойство этой проекции - сохранение углов на сфере и на плоскости.

Трудно сказать, когда эта красивая теория была воплощена в металле, то есть когда была изготовлена первая астролябия, но в IV веке нашей эры такой прибор уже точно существовал. Создал его, скорее всего, Теон Александрийский.

Его астролябия, как и все последующие, включала следующие основные части:

корпус с углублением и подвесом - каркас всего инструмента;
тимпаны, представлявшие собой местную (горизонтальную) систему координат наблюдателя; они содержали линии горизонта, меридиана, круги равных высот и азимутов; каждая сторона тимпана предназначалась для использования на одной конкретной широте; тимпанов могло быть от одного до десяти;
паук - систему небесных (экваториальных) координат, которая включала полюс мира, круг зодиака, тропик Козерога, иногда круг небесного экватора и, самое главное, набор звёзд, положение которых фиксировалось остриями-указателями;
алидаду с визирами - приспособление для наблюдения звёзд ночью и Солнца днём; эти наблюдения были основой для вычисления времени и решения некоторых астрономических задач.

Конструкция скреплялась осью, а ось фиксировалась шплинтом (в восточных астролябиях он назывался «лошадкой») или винтом (в западных инструментах). В соответствии с птолемеевой системой мира, Земля (тимпаны) была неподвижна, а небеса (паук) находились в движении.

Чтобы воспользоваться прибором, прежде всего нужно было найти на небе одну из ярких звёзд, указатель которой присутствовал на пауке астролябии. Затем с помощью алидады измерить высоту звезды. Дальше вращением паука указатель совмещали с линией измеренной высоты (линию искали на тимпане, который виден в прорези паука). После чего можно было считать, что на астролябии восстановлен текущий вид звёздного неба. Это построение служило базисом для решения многочисленных, не только астрономических задач. Например, этот прибор использовался для определения времени и продолжительности дня, математических вычислений и астрологических предсказаний.

Одна из загадок, над которой сейчас ломают голову историки науки, - это так называемый антикитерский механизм. Он был поднят со дна Эгейского моря вблизи острова Антикитера в 1901 году. Вначале решили, что это астролябия, но прибор оказался намного сложнее. Антикитерский механизм содержал 32 шестерёнки и позволял рассчитывать не менее 42 астрономических явлений. Об этом узнали, когда просветили механизм рентгеновскими лучами. Но главное, он изготовлен за пятьсот лет до того, как Теон Александрийский впервые описал астролябию.

Почему технология изготовления таких устройств не получила развития? Не исключено, что грекам была известна и более простая версия - планисферная астролябия. Но самые древние из сохранившихся инструментов датируются VIII–IX веками. Почему в музеях нет более ранних астролябий? Возможно, ответы на эти вопросы стоит искать на дне Эгейского моря, где покоятся сотни античных кораблей.

Спасибо арабскому Востоку

Арабы подхватили идею астролябии и возвели практику её изготовления и использования на очень высокий уровень. Этот универсальный инструмент распространился по всему восточному миру и проник в Европу. Но не все мусульманские традиции были востребованы, так что европейские мастера слегка модифицировали астролябию. Сегодня мы можем чётко разделить все сохранившиеся приборы на восточные и западные.

Примером восточного инструмента может служить большая, покрытая лаком деревянная астролябия из Эрмитажа (отдел Востока). Автору посчастливилось исследовать её вместе с другими астролябиями Эрмитажа в 2015 году.

Её корпус и алидада изготовлены из дерева - это исключение из правила. Обычно астролябии делались из латуни - сплава меди и цинка, прозванного «вечным» за свою износостойкость. В данном случае мастер выбрал дерево, чтобы изготовить лёгкий инструмент гигантского размера - диаметром 435 мм. Если бы использовался металл, астролябия была бы неподъёмной.

Чего добивался мастер, создавая столь крупногабаритный прибор? Как минимум двух целей: хотел повысить точность операций и сделать астролябию достойной высокого заказчика. Заказчик поименован в надписи на инструменте: «По указанию его превосходительства Ага Канбара Али, могущественного служителя царствующего Хакана, для снискания его высокого покровительства, эта астролябия изготовлена грешным рабом Мухаммадом Каримом». Коллеги из Тегерана помогли узнать, что этот высокопоставленный Ага Канбар Али был главным казначеем двора.

История каждого инструмента интересна сама по себе. Деревянная астролябия была изготовлена в Иране в 1720 году, незадолго до того, как последнего сефевидского правителя Солтана Хусейна I смело афганское вторжение.

В Россию астролябия попала как трофей после одной из русско-турецких войн конца XVIII - начала XIX века. Это могло произойти, например, когда в ходе морского сражения близ Афона в 1807 году был захвачен один из флагманских кораблей командующего флотом Османской империи Сейита Али.

Надписи на этой астролябии выполнены на персидском (в основном) и арабском языках - вся поверхность покрыта вязью! Мастер подписал числовые значения не цифрами, а прописью. То есть там, где нам привычнее видеть, например, 21°45′, он написал словами: «двадцать один градус сорок пять минут». И так повсюду.

В астрономическом отношении самый интересный элемент астролябии - её паук, ажурная решётка на лицевой стороне. Она, как и положено, изготовлена из латуни. Среди листьев диковинных растений здесь скрываются, сами похожие на листья, указатели звёзд. Автор насчитал 22 звезды из числа наиболее ярких.

Эта астролябия помогла отгадать давнишнюю загадку - установить значение распространённой в Средние века восточной единицы длины фарсаха (фарсанга). Прежде его пытались выразить через «естественные» величины. Например, расстояние, на котором можно разглядеть силуэт верблюда в пустыне - около шести километров. Понятно, что индивидуальные свойства зрения делают это определение слишком неточным. Согласно другим источникам, звуки барабана в пустыне слышны за один фарсах. Или же фарсах - это расстояние, которое может на полной скорости проскакать всадник, не загнав лошадь. Значения колебались от 5,7 до 9,4 км. Большая деревянная астролябия внесла ясность в этот вопрос.

Дело в том, что непременным элементом восточных астролябий была таблица городов со значениями их координат. Таблица наносилась на донышко корпуса, так что увидеть её можно лишь разобрав астролябию, что и было сделано.

На дне корпуса обнаружились координаты в общей сложности 94 городов. Для каждого из них даны название, широта, долгота, азимут направления на Мекку, так называемая кибла. Отдельно указана сторона горизонта, где искать киблу. Пятый, самый ценный параметр, - это расстояние до Мекки, измеренное в фарсахах вдоль тогдашних дорог и караванных путей. Наличие такого параметра в астролябии - большая редкость.

Инструмент, похожий на наш, хранится в Британском музее в Лондоне. Его данные были прочитаны ещё полтора века назад. Однако до сих пор никто не догадался проделать такое простое действие - сравнить эти расстояния с современными, которые легко получить с помощью, например, интернет-сервиса Google Maps .

Предположим, что современные дороги не особо сильно отклоняются от древних караванных путей. Если в каком-то направлении сильно, статистика это выявит. В итоге было установлено среднее значение фарсаха - 7,5 км со средним квадратическим отклонением 0,35 км, то есть всего 5%! Совсем неплохо, ведь исходные таблицы датируются XIV веком. Хотелось бы узнать, как удавалось в те времена так точно измерять расстояния.

Радость Петра Первого

Нам лучше понятны инструменты, изготовленные в Европе: надписи на них чаще всего выполнены на латинском языке. Примером западной астролябии может служить инструмент, сделанный в 1614 году в Нюрнберге малоизвестным мастером Георгом Айершоттелем. Эта астролябия также хранится в Эрмитаже. В своё время ею пользовался юный царь Пётр.

Как писал российский историк Костомаров, Пётр услышал про астролябию от князя Якова Долгорукого и наказал ему привезти такой инструмент из-за границы. В 1688 году Долгорукий привёз из Франции астролябию, причём он нашёл «правильный» экземпляр - для широт 55 и 56 градусов.

Сохранились собственноручные записи Петра о том, как он учился работать с этим прибором:

«Когда хочешь поло избрать (то есть когда хочешь найти высоту полюса - С. М. ) и когда будешь делать и сколько градусов... Солнце покажет на астролябиум, записать, потом взять того дня деклинацию (склонение Солнца - С. М. ) и вынять (вычесть - С. М. ) оною ис того числа, что Солнце покажет... и достальное, которое осталось за выемкою, вынять из 90, и что останет по тому месту, столько и градусоф широты. Деклинацию зимой убавить и летом прибавить».

Мастер изготавливал эту астролябию по книге, изданной в том же Нюрнберге годом раньше. Интересно, что в 1613 году координаты звёзд по-прежнему пересчитывали из каталога Птолемея, составленного в 137 году, то есть почти за полторы тысячи лет до написания книги. К значениям долгот звёзд автор просто прибавлял величину прецессионного сдвига, равную 21°37′. И это несмотря на то, что в 1604 году Галилей уже изобрёл телескоп, а датский астроном Тихо Браге ещё раньше, в 1598 году, составил высокоточный каталог звёзд!

Путаница с названиями

Так уж случилось, что в России под именем «астролябия» более двух столетий, с XVIII до начала XX века, был известен другой инструмент. Дело в том, что по инициативе Петра в Россию был завезён геодезический прибор, имевший одно назначение - измерять горизонтальные углы при съёмке местности. Работа предстояла огромная - составить карты беспредельной земли русской. Инструментов для съёмки потребовались сотни, а позднее и тысячи.

Уже после смерти Петра их стали называть астролябиями. Под этим именем они и сохранились в наших музеях, хотя правильное их название - геодезические угломерные инструменты, предшественники теодолитов. Поэтому Ильф и Петров, вкладывая в уста Остапа Бендера фразу «Сама меряет, было бы что мерять», скорее всего, имели в виду геодезическую астролябию. Настоящих же планисферных астролябий, поистине многофункциональных инструментов, в российских музеях сохранилось всего 14 экземпляров. Больше всего, девять, в Эрмитаже, три в Кунсткамере, один в Центральном военно-морском музее и один в Музее Востока (единственный в Москве).

Автору посчастливилось их все подержать в руках, и, надо сказать, ощущения это вызывает непередаваемые. Похоже на прикосновение к машине времени - невольно вызывает мысли о мастерах, создавших эти шедевры, об именитых людях, владевших ими на протяжении веков. И ещё удивление: насколько сложные, с большим набором функций, инструменты умели делать в те далёкие времена.

Одну из астролябий, из Музея Востока, мы описывали вместе с экспертом индийского происхождения Раджой Сармой. Он всю жизнь исследует научные инструменты из одного только города Лахор (Индия), где несколько веков существовала династия мастеров. Наше с Сармой развёрнутое, 24-страничное, описание московской астролябии оставило ряд вопросов без ответа. В этом приборе обнаружились элементы, которые ещё никто не описывал.

Искусство, аукционы и кражи

Сейчас многие музеи мира доступны в режиме онлайн. Так, самая крупная коллекция астролябий находится в оксфордском Музее науки. 136 инструментов, каждый из которых подробно описан, есть снимки всех элементов. Не хватает только... размеров. То ли это крупный промах составителей каталога, то ли сделано намеренно.

Недавно сбором древних артефактов озаботились богатые арабские страны. В 2008 году был построен Музей исламского искусства в Дохе, столице небольшой, но процветающей нефтяной страны - Катара. Арабские шейхи не жадничали: пригласили лучших архитекторов, скупили на аукционах ценные собрания, в том числе коллекцию астролябий, которую много лет собирал американец Леонард Линтон. Сейчас в музее около 40 астролябий.

Сколько стоят древние инструменты, можно судить по результатам аукционов. Самая дорогая астролябия была продана на Christie’s в 1995 году за 540,5 тысяч фунтов стерлингов (в нынешних ценах - 1 млн 300 тысяч долларов). Это восьмигранный инструмент, изготовленный немецким мастером Хабермелем в конце XVI века. Миллион долларов - это совсем немного по сравнению, например, с произведениями живописи, которые иногда оцениваются в сотни миллионов долларов.

Это не совсем справедливо. Некоторые астролябии можно на полном основании отнести к произведениям искусства. Взять, например, немецкого мастера XVI века Иоганна Преториуса - гравюры на его астролябиях доведены до совершенства и завораживают деталями. Как и картины, старинные инструменты привлекают похитителей. В 2004 году мир узнал об Андерсе Буриусе, главе отдела редких книг Королевской библиотеки Стокгольма, который долгое время крал и продавал особо ценные экземпляры. Делал он это профессионально - вычищал информацию о книгах из библиотечных каталогов. В 1999 году Буриус также похитил из Скоклостерского замка астролябию XVI века; позже она была оценена в 400 тысяч долларов. В 2004 году Буриус вынужден был признаться в хищениях, но не перенёс позора и покончил с собой.

Другая, далеко не новая проблема - это подделки, искусно изготовленные копии оригинальных инструментов. Та же астролябия из московского Музея Востока, созданная в 1587 году, является копией более древней астролябии мирзы Байсангура. Об этом, не таясь, поведал сам мастер.

Хуже, когда современная работа выдаётся за старую. По этой причине перед продажей раритетов аукционисты обращаются к экспертам. По астролябиям таких специалистов всего несколько человек в мире (автор ни в коей мере не причисляет себя к ним).

Чего не может смартфон

Что даёт нам изучение астролябий и других научных инструментов прошлого? Например, позволяет оценить роль арабского Востока в мировой науке. На моей защите доктор физико-математических наук Юрий Рудой сказал: «В наше время, которое проходит под знаком столкновения цивилизаций, как было бы хорошо и актуально популяризировать такие работы, чтобы люди поняли, что европейская цивилизация очень многим обязана восточной, мусульманской. Это не противоположные миры, наоборот, они взаимно дополняют друг друга».

А ещё, на мой взгляд, изучение древних инструментов способствует укрощению гордыни. Мы до такой степени восхищаемся достижениями своего века, что начинаем считать время, в которое живём, исключительным. И вдруг узнаём, что две тысячи лет назад люди делали такие вещи, аналоги которых появились только сейчас. Так, современный смартфон, снабжённый GPS-навигатором, выполняет далеко не все функции астролябии. Нужно добавить как минимум дальномер и теодолит. И всё вместе это не будет таким компактным и изящным инструментом, как астролябия.

Поэтому, отринув гордыню, давайте просто представим, что будут думать об уровне сегодняшней науки учёные через сто или, страшно подумать, тысячу лет. Представили? Ужас! После этого начинаешь с гораздо большим уважением относиться к достижениям далёких предков.

Дополнительную информацию можно найти на сайте автора, посвящённом исключительно астролябиям. Автор выражает признательность руководителям и сотрудникам Государственного Эрмитажа за возможность ознакомиться с этими инструментами. Отдельное спасибо профессору РУДН, доктору физико-математических наук Юрию Григорьевичу Рудому за энергичный посыл к написанию статьи.

Астролябия

Астроля́бия

старинный угломерный прибор для определения широт и долгот в астрономо-геодезических измерениях и навигации. На горизонтальном круге укреплялась алидадная линейка с диоптрами, которая наводилась на светило, и по кругу отсчитывалась высота светила. В России ещё в 18 в. астролябию применяли для межевания земель. Круг устанавливали горизонтально на штативе, а диоптры наводили поочерёдно на два предмета на местности. Разность двух отсчётов по кругу давала значение горизонтального угла с вершиной в точке стояния. Впоследствии диоптры были заменены оптической зрительной трубой, а сама астролябия – теодолитом (см. Геодезические приборы ).

География. Современная иллюстрированная энциклопедия. - М.: Росмэн . Под редакцией проф. А. П. Горкина . 2006 .

Смотреть что такое "астролябия" в других словарях:

Астролябия … Орфографический словарь-справочник

- (греч., от aster звезда, и lambano веду). Угломерный снаряд, употребляющийся для астрономических и геодезических наблюдений. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. АСТРОЛЯБИЯ греч., от astron, звезда, и… … Словарь иностранных слов русского языка

- (от астро... и греч. labe схватывание) ..1) угломерный прибор, служивший до 18 в. для определения широт и долгот в астрономии, а также горизонтальных углов при землемерных работах2)] Призменная астролябия современный астрометрический прибор для… … Большой Энциклопедический словарь

АСТРОЛЯБИЯ, один из первых астрономических приборов для показа вида НЕБЕСНОЙ СФЕРЫ в определенный момент и для определения высоты небесных тел. Основная форма астролябии состояла из двух концентрических дисков, на одном из которых наносилась… … Научно-технический энциклопедический словарь

- (Astrolabe) угломерный инструмент, употреблявшийся до начала XVIII в. для определения высот светил. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 Астролябия инструмент, служащий для изме … Морской словарь

астролябия - и, ж. astrolabe m., ср. лат. astrolabium Угломерный инструмент. Сл. 18. Астролабиум половинчатой. 1725. РМ 1929 1 3. Не знаешь, где у тебя факт, и не можешь линию взять по ватерпасу, и не знаешь на чем базировать фундамент.. Прежде чем ругать… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

астролябия - угломерный инструмент для измерения высот светил и определения широты и долготы в астрономии, а также горизонтальных углов при землемерных работах. В современной астрономии применяется призменная астролябия … Морской биографический словарь

АСТРОЛЯБИЯ - угломерный прибор, использовавшийся до начала XVIII в. для определения положения небесных светил, а позднее для геодезических измерений. Постепенное его совершенствование привело к созданию (см.) и сек (см.), которыми астролябия почти вытеснена … Большая политехническая энциклопедия

АСТРОЛЯБИЯ, астролябии, жен. (от греч. astron звезда и labein взять). Геодезический инструмент, применявшийся для измерения углов (теперь вытеснен из употребления теодолитом). Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

АСТРОЛЯБИЯ, и, жен. Старинный геодезический (а ещё ранее астрономический) прибор для измерения углов. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

астролябия - АСТРОЛЯБИЯ, и, ж. Жена, любовница; любая женщина. Арготическая шутл. эстетизация экзотического слова … Словарь русского арго

Книги

Курс - Север , В. И. Галенко , В первой части книги рассказано, когда и в какой стране появились компас, секстант, астролябия, градшток, морские карты, лоции. Отдельная глава посвящена первому в России морскому учебному… Категория: Научная литература Издатель: Мурманское книжное издательство ,
Созвездие капитана Измайлова , Бирюк Л.Д. , 288 с. Конец XVIII века. У старого капитана Измайлова два сына: старший Денис законный, младший Никита, прижитый от крепостной актрисы. Капитан усыновил Никиту и подал прошение Екатерине… Категория: Романы, повести, мелодрамы Серия: История одной любви Издатель:

Этот старинный инструмент, сотворённый более двух тысячелетий тому назад, когда люди полагали, что Земля - это центр Вселенной. Астролябию иногда называют самым первым компьютером. Несомненно, это устройство с глубочайшей загадочностью и красотой

Первая астролябия появилась в Древней Греции. Витрувий в своём писании «Десять книг об архитектуре», рассказывая про астрономический инструмент, называемый «пауком», говорит, что его «изобрёл астроном Евдокс, а иные говорят — Аполлоний». Одной из основных частей этого инструмента являлся барабан, где было нарисовано небо с зодиакальным кругом

Стереографическую проекцию описал во II веке н. э. Клавдий Птолемей в сочинении «Планисферий». Впрочем, «астролабоном» сам Птолемей называл другой инструмент —армиллярную сферу. Окончательный вид астролябии был разработан в IV в. н. э. Так, в Александрии, почти через три сотни лет после Птолемея, математик и философ Гипатия была осуждена христианским обществом в сатанистских ритуалах, включающих, помимо всего прочего, использование астролябии. Она была избита, изнасилована и казнена в 415 году н.э. Ее ученик, Теон Александрийский, оставил после себя копии заметок по использованию астролябии.

После смерти Гипатии Европа "потеряла" астролябию после падения Римской Империи. Большинство древнегреческих познаний было утрачено в Западной Европе, население которой относилось к древнегреческой (а, следовательно, атеистской) технологии с большим подозрением. Однако ее бережно охраняли приверженцы ислама, использование астролябии ими подтверждается многими фактами. Без Испании и ее исламской религии Ренессанс никогда бы не наступил. Большинство найденных древнегреческих текстов были переведены на арабский. Позже их перевели на латинский, и тогда астролябия была вновь представлена подавляющему большинству европейцев.

Учёные исламского Востока усовершенствовали астролябию и стали применять её не только для определения времени и продолжительности дня и ночи, но также для осуществления некоторых математических вычислений и для астрологических предсказаний. Известно немало сочинений средневековых исламских авторов о различных конструкциях и применении астролябии.
Таковы книги ал-Хорезми, ал-Аструлаби, аз-Заркали, ас-Сиджизи, ал-Фаргани, ас-Суфи, ал-Бируни, Насир ад-Дина ат-Туси и др.

С XII века астролябии становятся известны в Западной Европе, где вначале использовали арабские инструменты, а позднее стали изготовлять свои по арабским образцам. В XVI веке их стали делать на основе собственных расчётов, чтобы применять в европейских широтах.

Пика своей популярности в Европе астролябия достигла в эпоху Возрождения, в XV—XVI столетиях, она наряду с армиллярной сферой была одним из основных инструментальных средств астрономического образования.

Знание астрономии считалось основой образования, а умение пользоваться астролябией было делом престижа и знаком соответствующей образованности. Европейские мастера, подобно своим предшественникам арабам, уделяли большое внимание художественному оформлению, так что астролябии стали предметом моды и коллекционирования при королевских дворах.

В современных энциклопедиях говорится, что этот прибор предназначен для определения широты места. На самом деле функции астролябии гораздо разнообразнее: ее с полным правом можно назвать компьютером средневекового звездочета. Точного числа функции астролябии скорее всего не сможет назвать никто, поскольку разные типы астролябий могли выполнять различные виды работ. Еще в Х веке арабский ученый ас-Суфи написал подробный трактат, состоящий из 386 глав, в которых он перечислил 1000 способов применения астролябии. Возможно, он слегка преувеличил, но, не намного. Ведь с помощью этого уникального инструмента было возможно:

пересчитывать эклиптические координаты звезд или Солнца в горизонтальные (т.е. определять их высоты и азимуты);
с помощью наблюдений звезд и Солнца через специальный визир определять широту места, направления на разные города (в основном для вычисления направления на Мекку), определять время суток, определять звездное время;
определять моменты восхода и захода светил, т.е. начала и окончания дня, а также моментов восхода звезд, а если имелись эфемериды, то и планет; определять восходящие и заходящие градусы эклиптики, т.е. асцендент и десцендент, строить дома гороскопа;

определять широту местности с помощью измерения высоты Солнца в полдень или высот звезд в кульминации (не уверен, что это делалось часто, поскольку применение астролябии для этой цели напоминает стрельбу из пушки по воробьям);
решать чисто земные задачи, типа измерения глубины колодца или высоты земного предмета; а также вычислять тригонометрические функции (синусы, косинусы, тангенсы, котангенсы).
делать преобразования между тремя системами координат — экваториальными (прямое восхождение и склонение), эклиптическими (долгота, широта) и горизонтальными (азимут, высота), и многое-многое другое…

Интересное в сети

Основан на принципе стереографической проекции .

История

Астролябия впервые появилась в Древней Греции . Принцип стереографической проекции , переводящей окружности на сфере в окружности на плоскости открыл Аполлоний Пергский . Витрувий в своём сочинении «Десять книг об архитектуре», описывая астрономический инструмент, называемый «пауком», сообщает, что его «изобрёл астроном Евдокс, а иные говорят - Аполний». Одной из составных частей этого инструмента служил барабан, на котором, по словам Витрувия, «нарисовано небо с зодиакальным кругом».

Стереографическую проекцию описал во II веке н. э. Клавдий Птолемей в сочинении «Планисферий». Впрочем, «астролабоном» сам Птолемей называл другой инструмент - армиллярную сферу . Окончательный вид астролябии был разработан в IV в. н. э. Теоном Александрийским , который называл это устройство «малый астролабон». Первые дошедшие до нас трактаты об астролябии принадлежат философам и богословам Синезию (IV-V века н. э.), Иоанну Филопону (VI век н. э.), Северу Себохту (VII век н. э.)

Учёные исламского Востока усовершенствовали астролябию и стали применять её не только для определения времени и продолжительности дня и ночи, но также для осуществления некоторых математических вычислений и для астрологических предсказаний. Известно немало сочинений средневековых исламских авторов о различных конструкциях и применении астролябии. Таковы книги ал-Хорезми , ал-Аструлаби , аз-Заркали , ас-Сиджизи , ал-Фаргани , ас-Суфи , ал-Бируни , Насир ад-Дина ат-Туси и др.

С XII века астролябии становятся известны в Западной Европе , где вначале использовали арабские инструменты, а позднее стали изготовлять свои по арабским образцам. В XIV в. широкой популярностью пользовались трактаты по устройству астролябии, написанные знаменитым писателем Джеффри Чосером и византийским учёным Никифором Григорой .

Пика своей популярности в Европе астролябия достигла в эпоху Возрождения, в XV-XVI столетиях, она наряду с армиллярной сферой была одним из основных инструментальных средств астрономического образования. Знание астрономии считалось основой образования, а умение пользоваться астролябией было делом престижа и знаком соответствующей образованности. Европейские мастера, подобно своим предшественникам арабам, уделяли большое внимание художественному оформлению, так что астролябии стали предметом моды и коллекционирования при королевских дворах. В XVI веке их стали делать на основе собственных расчётов, чтобы применять в европейских широтах .

Одним из лучших инструментальщиков XVI века был фламандский мастер Гуалтерус Арсениус . Его астролябии отличались точностью и изяществом форм, поэтому разные знатные особы заказывали ему их изготовление. Одна из них, изготовленная Арсениусом в 1568 году и принадлежавшая в своё время австрийскому полководцу Альбрехту фон Валленштейну , хранится ныне в Музее М. В. Ломоносова .

Современным потомком астролябии является планисфера - подвижная карта звёздного неба, используемая в учебных целях.

Устройство астролябии

Основой классической астролябии служит «тарелка» - круглая деталь с высоким бортом и подвесным кольцом для точной нивелировки прибора относительно горизонта . Внешний лимб тарелки имеет шкалу, оцифрованную в градусах и в часах.

В эту «тарелку» вложен «тимпан» - круглый плоский диск, на поверхности которого нанесены в стереографической проекции точки и линии небесной сферы, сохраняющиеся при её суточном вращении: это находящийся в центре тимпана полюс мира и концентрические с ним окружности небесного экватора , северного тропика и южного тропика (который обычно служил границей тимпана); затем - прямая вертикальная линия небесного меридиана ; наконец, горизонт , его параллели («альмукантараты»), точка зенита и проходящие через неё азимутальные круги. Положение горизонта и зенита будет разным для разных широт места наблюдения, поэтому для наблюдений, производимых в разных широтах, должны быть изготовлены разные тимпаны.

На тимпан накладывается «паук» - круглая фигурная решётка, на которой в этой же стереографической проекции с помощью изогнутых стрелок указано расположение самых ярких звёзд, расположенных севернее южного тропика. На «пауке» обозначен также зодиакальный круг со шкалой, показывающей годовое движения Солнца по эклиптике . Шкала некоторых астролябий отражает даже неравномерность этого годового движения.

Применение астролябии

Измерив высоту Солнца или звезды с помощью алидады, поворачивают паук так, чтобы изображение точки эклиптики, в которой Солнце находится в данный момент года, либо изображение звезды попало на изображение альмукантарата, соответствующего этой высоте. При этом на лицевой стороне астролябии получается стереографическое изображение неба в момент наблюдения, после чего определяется азимут светила и точное время, а также гороскоп (букв. «указатель часа») - градус эклиптики, восходящий над горизонтом в момент наблюдения.

Все остальные многочисленные приёмы обращения с астролябией являются производными от этого основного приёма.

Другие виды астролябий

Сферическая астролябия

Челнообразная астролябия. Как писал ал-Бируни , устройство этой астролябии, изобретённой ас-Сиджизи , происходит «из убеждения некоторых людей в том, что упорядоченное движение Вселенной принадлежит Земле, а не небесной сфере». На её тимпане изображаются эклиптика и звёзды, а на подвижной части - горизонт и альмукантараты.

Совершенная астролябия. ас-Сагани , за центр проектирования принимается не северный полюс мира, а произвольная точка небесной сферы. В этом случае основные круги сферы изображаются на тимпане уже не кругами и прямыми линиями, но кругами и коническими сечениями.

Универсальная астролябия. В этой астролябии, изобретённой ал-Ходжанди , за центр проектирования взята одна из точек равноденствия. В этом случае небесный экватор и эклиптика изображаются на тимпане прямыми линиями. Тимпан этой астролябии, в отличие от тимпанов обычных астролябий, пригоден для любой широты. Функции паука обычной астролябии здесь выполняет линейка, вращающаяся вокруг центра тимпана и называемая «подвижным горизонтом».

Сферическая астролябия. Небесная сфера представлена в этой астролябии в виде сферы, и её паук также имеет сферическую форму.

Наблюдательная астролябия. Эта астролябия представляет собой комбинацию армиллярной сферы и обычной астролябии, встроенной в кольцо, изображающее меридиан.

Линейная астролябия. Эта астролябия, изобретённая Шараф ад-Дином ат-Туси , представляет собой стержень с несколькими шкалами, с прикреплёнными к нему визирными нитями.

Морская астролябия. Это устройство, изобретённое португальскими мастерами в начале XV века, представляет собой чисто наблюдательный прибор и не предназначено для произведения аналоговых вычислений.

См. также

	астролябия в Викисловаре
	Астролябия на Викискладе

Сегодня в моде вещи, отмеченные временем: антиквариат, различные изделия в и ретро. Особый шик интерьеру, основанному на подобном декоре, придают инструменты и приборы, теперь потерявшие свою актуальность, но вносящие определенный колорит и создающие атмосферу. К их числу относятся, например, граммофон или чугунный утюг. Однако речь пойдет не об этих довольно распространенных агрегатах. В центре внимания статьи - ответ на вопрос о том, что такое астролябии. Эти древние инструменты также сейчас переживают второе рождение в качестве атрибутов стилей с уклоном в ретро или стимпанк.

Многофункциональный инструмент

Астролябия, фото которой дают небольшое представление об использовании предмета для человека, не связанного с астрономией, — просто красивый и необычный инструмент. Однако у него есть вполне конкретная функция. Изобретался прибор для измерения расстояний от поверхности Земли до звезд и планет, которые затем применялись для ориентации на местности, определения координат, а также астрологических предсказаний. С помощью древнего астрономического инструмента можно было вычислить, какие звезды будут когда зайдет или взойдет Солнце, который час.

Происхождение

Уже во втором веке до нашей эры ученые знали, что такое астролябии. Инструмент появился на территории Древней Греции, там же он дополнялся и несколько видоизменялся на протяжении нескольких веков. Астролябия, фото которой можно найти в статье, была приведена в такой вид Теоном Александрийским в IV в. н. э.

Несмотря на греческое происхождение, астролябия многим обязана арабам. Если бы не они, скорее всего, такой инструмент не дошел бы до нас.

Гонения церкви

Средние века были не самым благодатным временем для развития наук в Европе. Все мирское, так или иначе пытающееся объяснить мир без обращения к концепции Бога, объявлялось лживым и опасным. После гибели Римской империи астролябия на века была забыта на Западе. В то же время новый виток истории для прибора начался на просторах арабских стран, где ученые расширили его возможности.

Обновление

Восточные мастера внесли свои коррективы в понимание того, что такое астролябии. Теперь эти инструменты использовались не только для астрономических вычислений, ориентации на местности и подсчета времени. Арабские астролябии позволяли делать сложные математические вычисления, предсказывать судьбу по звездам.

На просторах Персии, Индии и других стран было создано много книг, содержащих описание строения и применения инструмента для различных целей. Все видные ученые имели у себя этот прибор. И тогда, и позже, уже в Европе, наука о звездах почиталась как основа любого знания, а символом мудрости была астролябия. Как пользоваться инструментом, знал каждый астролог, служивший советником при дворе султана.

Устройство

Конструкция астролябии состояла из нескольких деталей. Основа — окружность из латуни или меди с бортиком по краю, отверстием и подвесным кольцом в середине. Последнее помогало правильно размещать прибор относительно линии горизонта. По всей длине окружности располагались метки — шкала с нанесенными на ней делениями, градусами или часами. Тут же часто было отмечено положение крупных городов.

На основу астролябии помещали так называемый тимпан — диск со стереографической проекцией звездного неба. На нем были отмечены полюс мира, северный и точка зенита с азимутальными кругами. Существовало несколько тимпанов для разных местностей. Каждый отличался особенностями положения точки зенита и линии горизонта, справедливых в данной широте.

Поверх диска с проекцией неба помещалась решетка, из-за особенностей строения получившая название «паук». Она была снабжена указателями, помогающими определить местоположение Стрелки часто делались в виде изящных листочков или завитков, отчего вся конструкция становилась не только удобной в функциональном отношении, но и доставляющей

Опять в Европе

Через века на Западе снова узнали, что такое астролябии, благодаря изучению работ восточных ученых. Европейцы стали пользоваться арабскими приборами, а затем и делать собственные. Новые экземпляры также были украшены на манер восточных аналогов. Вскоре астролябии стали яркими экземплярами коллекций дворян.

Сегодня этот прибор — символ тайн: астролябия чаще связывается в умах людей с предсказаниями астрологов, чем с исследованиями астрономов. Например, прибор может ассоциироваться с именем, которое сейчас знают многие - Астролябия дала название одной из фирм, рассылающих сомнительные предсказания ее авторства. Но несмотря на подобные повороты судьбы, инструмент для большинства на сегодняшний день — это часть истории астрономии, интересный символ прошедшей эпохи и красивый атрибут.