stringtranslate.com

Астрономические часы

Лицо пражских астрономических часов на Староместской площади

Астрономические часы , horologium или orloj — это часы со специальными механизмами и циферблатами для отображения астрономической информации, такой как относительное положение Солнца , Луны , зодиакальных созвездий , а иногда и крупных планет .

Определение

Астрариум , созданный итальянским астрономом и врачом Джованни Донди дель Орологио, показывал часы, годовой календарь и движение планет, Солнца и Луны.
Современная реконструкция в Национальном музее науки и технологий Леонардо да Винчи , Милан , Италия; его высота составляет около трех футов.

Этот термин широко используется для обозначения любых часов, которые помимо времени суток показывают астрономическую информацию. Сюда может входить расположение Солнца и Луны на небе, возраст и фазы Луны , положение Солнца на эклиптике и текущий знак зодиака, звездное время и другие астрономические данные, такие как лунные узлы для обозначения затмений. ) или вращающаяся звездная карта. Этот термин не следует путать с астрономическим регулятором , высокоточными, но в остальном обычными маятниковыми часами , используемыми в обсерваториях.

Астрономические часы обычно представляют Солнечную систему с использованием геоцентрической модели. Центр циферблата часто обозначается диском или сферой, изображающей Землю, расположенную в центре Солнечной системы. Солнце часто изображают в виде золотой сферы (так она изначально появилась в антикитерском механизме , еще во 2 веке до нашей эры), показанной вращающейся вокруг Земли один раз в сутки вокруг 24-часового аналогового циферблата . Эта точка зрения соответствовала как повседневному опыту, так и философскому мировоззрению докоперниканской Европы .

История

Придворный и библиофил Луи де Груутюз перед астрономическими часами. Анри Сюзо, «Часы разумности» , 1470–1480 гг.

Механизм Антикитеры — старейший известный аналоговый компьютер и предшественник астрономических часов. Сложное расположение множества шестерен и зубчатых передач могло бы выполнять такие функции, как определение положения Солнца , Луны и планет , предсказание затмений и других астрономических явлений, а также отслеживание дат Олимпийских игр . [1] Исследования, проведенные в 2011 и 2012 годах, привели группу экспертов к выводу, что европейские астрономические часы произошли от технологии Антикитерского механизма. [2]

В 11 веке китайский часовщик, инженер-механик и астроном Су Сун из династии Сун создал астрономические часы с водяным приводом для своей часовой башни в городе Кайфэн . Су Сун известен тем, что включил спусковой механизм и самый ранний из известных бесконечных цепных приводов , передающих энергию, для функционирования своей башни с часами и армиллярной сферы . Современные мусульманские астрономы и инженеры также сконструировали множество высокоточных астрономических часов для использования в своих обсерваториях , [3] [4] [5], таких как астролябические часы Ибн аль-Шатира в начале 14 века. [6] [7]

Раннее развитие механических часов в Европе до конца не изучено, но существует общее мнение, что к 1300–1330 гг. существовали механические часы (приводимые в движение гирями, а не водой и использующие спусковой механизм ) , которые предназначались для двух основных целей: для подачи сигналов. и уведомления (например, время оказания услуг и общественных мероприятий), а также для моделирования солнечной системы. Последнее является неизбежным, поскольку астролябия использовалась как астрономами, так и астрологами, и было естественным применить часовой привод к вращающейся пластине для создания работающей модели Солнечной системы. Американский историк Линн Уайт-младший из Принстонского университета писала: [8]

Большинство первых часов были не столько хронометрами, сколько демонстрацией закономерностей космоса… Очевидно, что истоки механических часов лежат в сложном царстве монументальных планетариев, экваториальных и астролябий.

Астрономические часы, разработанные английским математиком и священнослужителем Ричардом Уоллингфордом в Сент-Олбансе в 1330-х годах [9] и средневековым итальянским врачом и астрономом Джованни Донди дель Орологио в Падуе между 1348 и 1364 годами [10], являются шедеврами своего рода. Их больше не существует, но сохранились подробные описания их конструкции и конструкции, а также сделаны современные репродукции. Часы Уоллингфорда, возможно, показывали солнце, луну (возраст, фазу и узел ), звезды и планеты, а также имели, кроме того, колесо фортуны и индикатор состояния прилива на Лондонском мосту . Часы Де Донди представляли собой семигранную конструкцию со 107 движущимися частями, показывающими положения Солнца, Луны и пяти планет, а также дни религиозных праздников. [10]

И эти часы, и подобные им, вероятно, были менее точными, чем хотелось бы их создателям. Передаточные числа, возможно, были тщательно рассчитаны, но их изготовление несколько выходило за рамки механических возможностей того времени, и они никогда не работали надежно. Кроме того, в отличие от сложной сложной колесной конструкции, механизм измерения времени почти во всех этих часах до 16 века представлял собой простой граничный и листовой спусковой механизм, погрешность которого составляла не менее получаса в день. [11] [12]

Астрономические часы создавались как демонстрационные или выставочные экспонаты, чтобы впечатлять и обучать или информировать. Задача создания этих шедевров означала, что часовщики будут продолжать их производить, чтобы продемонстрировать свое техническое мастерство и богатство своих покровителей. Философское послание упорядоченной, предопределенной небесами вселенной, согласующееся с взглядом на мир готической эпохи, помогает объяснить их популярность.

Растущий интерес к астрономии в 18 веке возродил интерес к астрономическим часам, не столько к философскому посланию, сколько к точной астрономической информации, которую могли отображать часы с маятниковым регулированием.

Общее описание

Хотя каждые астрономические часы различны, у них есть некоторые общие черты. [13]

Время суток

Как можно интерпретировать 24-часовой аналоговый циферблат .
Схема, показывающая, как зодиак проецируется на циферблат эклиптики — символы часто рисуются внутри циферблата.
Стереографическая проекция с Северного полюса.

Большинство астрономических часов имеют 24-часовой аналоговый циферблат по внешнему краю, пронумерованный от I до XII, а затем снова от I до XII. Текущее время обозначается золотым шариком или изображением солнца на конце указателя. Местный полдень обычно находится вверху циферблата, а полночь — внизу. Минутные стрелки используются редко.

Индикатор Солнца или стрелка дает приблизительное представление как азимута , так и высоты Солнца . Для азимута (направления на север) верхняя часть циферблата указывает на юг, а две точки VI циферблата — на восток и запад. Для высоты вершина — это зенит, а две точки VI и VI определяют горизонт. (Это касается астрономических часов, предназначенных для использования в северном полушарии.) Эта интерпретация, конечно, наиболее точна в дни равноденствий.

Если XII не находится в верхней части циферблата или если цифры арабские, а не римские, то время может отображаться в итальянских часах (также называемых богемскими или старочешскими часами). В этой системе 1 час наступает на закате, и отсчет продолжается всю ночь и до следующего дня, достигая 24 за час до захода солнца.

На фотографии пражских часов, показанной вверху статьи, время, указанное стрелкой Солнца, составляет около 9 часов утра (IX римскими цифрами) или около 13-го часа (итальянское время арабскими цифрами).

Календарь и зодиак

Год обычно изображается 12 знаками зодиака , расположенными либо в виде концентрического круга внутри 24-часового циферблата, либо нарисованными на смещенном меньшем круге, который является проекцией эклиптики , пути Солнца и планет через него. небо и плоскость земной орбиты.

Плоскость эклиптики проецируется на циферблат часов и из-за наклона угла вращения Земли относительно плоскости ее орбиты смещается от центра и кажется искаженной. Точкой проекции стереографической проекции является Северный полюс; на астролябиях чаще встречается Южный полюс.

Циферблат эклиптики совершает один полный оборот за 23 часа 56 минут ( звездные сутки ) и поэтому постепенно выходит из фазы часовой стрелки, медленно отдаляясь друг от друга в течение года.

Чтобы найти дату, найдите место, где часовая стрелка или солнечный диск пересекает циферблат эклиптики: это указывает на текущий знак зодиака, текущее положение Солнца на эклиптике. Точка пересечения медленно перемещается по циферблату эклиптики в течение года по мере перехода Солнца из одного астрологического знака в другой.

На диаграмме, показывающей циферблат справа, солнечный диск недавно переместился в Овен (стилизованные бараньи рога), оставив Рыбы. Таким образом, дата — конец марта или начало апреля.

Если знаки зодиака вращаются внутри часовых стрелок, либо это кольцо вращается, выравниваясь с часовой стрелкой, либо есть другая стрелка, вращающаяся один раз в год, что указывает на текущий знак зодиака Солнца.

Луна

Циферблат или кольцо с цифрами от 1 до 29 или 30 указывают возраст Луны: новолуние равно 0, растущая луна становится полной примерно к 15 дню, а затем убывает до 29 или 30 дня. Фаза иногда обозначается вращающимся земным шаром или черным цветом. полусфера или окно, под которым видна часть волнистой черной фигуры.

Часовые линии

Неравные часы возникли в результате разделения периода дневного света на 12 равных часов, а ночного времени еще на 12. Летом дневного света больше, а ночного времени меньше, поэтому каждый из 12 световых часов длиннее ночного. Аналогично зимой световой день короче, а ночные длиннее. Эти неравные часы показаны изогнутыми линиями, расходящимися из центра. Более длинный световой день летом обычно можно увидеть на внешнем крае циферблата, а время в неравных часах можно узнать, отмечая пересечение солнечной стрелки с соответствующей изогнутой линией.

Аспекты

Астрологи придавали большое значение тому, как Солнце, Луна и планеты были расположены и выровнены на небе. Если определенные планеты появлялись в точках треугольника, шестиугольника или квадрата, либо находились напротив или рядом друг с другом, для определения значения события использовался соответствующий аспект . На некоторых часах вы можете увидеть общие аспекты – треугольник, квадрат и шестиугольник – нарисованные внутри центрального диска, причем каждая линия отмечена символом этого аспекта, а также вы можете увидеть знаки соединения и оппозиции. На астролябии углы различных аспектов могли быть выровнены на любой из планет. Однако на часах диск, содержащий линии аспектов, не может вращаться произвольно, поэтому они обычно показывают только аспекты Солнца или Луны.

На часах Torre dell'Orologio в Брешии на севере Италии треугольник, квадрат и звезда в центре циферблата показывают эти аспекты (третью, четвертую и шестую фазы) (предположительно) Луны.

«Рука Дракона»: предсказание затмения и лунные узлы

Орбита Луны не находится в той же плоскости, что и орбита Земли вокруг Солнца, а пересекает ее в двух местах. Луна пересекает плоскость эклиптики дважды в месяц: один раз, когда она поднимается над плоскостью, и снова примерно через 15 дней, когда она снова опускается ниже эклиптики. Эти два места — восходящий и нисходящий лунные узлы . Солнечные и лунные затмения будут происходить только тогда, когда Луна расположена вблизи одного из этих узлов, потому что в другое время Луна находится либо слишком высоко, либо слишком низко, чтобы затмение можно было увидеть на Земле.

Некоторые астрономические часы отслеживают положение лунных узлов с помощью длинного указателя, пересекающего циферблат, причем его длина простирается по обе стороны циферблата и указывает на две противоположные точки солнечного или лунного циферблата. Эта так называемая «стрелка дракона» совершает один полный оборот вокруг циферблата эклиптики каждые 19 лет. Иногда его украшают фигурой змеи или ящерицы ( по - гречески drakon ), морда и кончик хвоста которой касаются внешнего циферблата, традиционно обозначаемого на латыни : «caput draconam» и на латыни : «cauda draconam», даже если декоративный дракон опущены (не путать с похожими на первый взгляд названиями двух участков созвездия Змеи ).

В течение двух сезонов затмений указатель Солнца совпадает либо с мордой, либо с хвостом дракона. Когда рука дракона и полная Луна совпадают, Луна находится в одной плоскости с Землей и Солнцем, и поэтому существует большая вероятность того, что лунное затмение будет видно на одной стороне Земли. Когда новолуние совпадает с рукой дракона, существует умеренная вероятность того, что где-нибудь на Земле можно будет увидеть солнечное затмение .

Исторические примеры

Космический двигатель Су Сун

В Музее науки (Лондон) хранится масштабная модель «Космического двигателя», который Су Сун , китайский эрудит , спроектировал и построил в Китае в 1092 году. Эта огромная астрономическая гидромеханическая башня с часами имела высоту около десяти метров (около 30 футов) и имели часовой спуск и косвенно приводились в движение вращающимся колесом с помощью падающей воды и жидкой ртути , которая замерзает при гораздо более низкой температуре, чем вода, что позволяет часам работать в холодную погоду. Полноразмерная рабочая копия часов Су Сун существует в Национальном музее естествознания Китайской Республики (Тайвань) в городе Тайчжун . Эта полномасштабная, полностью функциональная копия высотой около 12 метров (39 футов) была построена на основе оригинальных описаний и механических чертежей Су Сун. [14]

Астрариум Джованни Донди дель Орологио

Астрариум Джованни Донди дель Орологио — сложные астрономические часы, построенные между 1348 и 1364 годами в Падуе , Италия, врачом и часовщиком Джованни Донди дель Орологио . У Астрариума было семь граней и 107 движущихся шестерен; на нем были показаны положения Солнца, Луны и пяти известных тогда планет, а также дни религиозных праздников. Астрариум имел высоту около 1 метра и представлял собой семигранный латунный или железный каркас, опирающийся на 7 декоративных лапообразных ножек. В нижней части располагался 24-часовой циферблат и большой календарный барабан, показывающий фиксированные церковные праздники, передвижные праздники и положение восходящего узла Луны в зодиаке. Верхняя часть содержала 7 циферблатов, каждый диаметром около 30 см, на которых отображались данные о положении Primum Mobile , Венеры, Меркурия, Луны, Сатурна, Юпитера и Марса. Прямо над 24-часовым циферблатом находится циферблат Primum Mobile , названный так потому, что он воспроизводит суточное движение звезд и годовое движение Солнца на фоне звезд. На каждом из «планетарных» циферблатов использовался сложный часовой механизм, позволяющий создавать достаточно точные модели движения планет. Они достаточно хорошо согласовывались как с теорией Птолемея, так и с наблюдениями. Например, в циферблате Донди для Меркурия используется ряд промежуточных колес, в том числе: колесо со 146 зубьями и колесо с 63 внутренними (обращенными внутрь) зубцами, которые входят в зацепление с шестерней с 20 зубьями.

Интерьерные часы и часы

Часы Расмуса Сёрнеса

Часы Расмуса Сёрнеса .

Вероятно, самые сложные из когда-либо созданных в своем роде, последние из четырех астрономических часов, спроектированных и изготовленных норвежцем Расмусом Сёрнесом (1893–1967), характеризуются своей исключительной сложностью, компактно помещенной в корпус со скромными размерами 0,70 x 0,60 х 2,10 м. Функции включают в себя расположение Солнца и Луны на зодиаке, юлианский календарь , григорианский календарь , звездное время , GMT, местное время с переходом на летнее время и високосный год, поправки на солнечный и лунный циклы, затмения, местный закат и восход солнца, фазу луны, приливы и отливы. , циклы солнечных пятен и планетарий , включающий 248-летнюю орбиту Плутона и 25 800-летние периоды полярной эклиптики ( прецессии земной оси). Все колеса выполнены из латуни и позолочены. Циферблаты покрыты серебром. В часах установлен электромеханический маятник.

Сёрнес также изготовил необходимые инструменты и основывал свою работу на собственных астрономических наблюдениях. Выставленные в Музее времени в Рокфорде, штат Иллинойс (после закрытия), а также в Чикагском музее науки и промышленности , часы были проданы в 2002 году, и их нынешнее местонахождение неизвестно. Астрономические часы Расмуса Сёрнеса № 3, предшественники Чикагских часов, его инструменты, патенты, чертежи, телескоп и другие предметы выставлены в музее Боргарсисселя в Сарпсборге , Норвегия.

Настольные часы

Существует множество примеров настольных астрономических часов из-за их популярности в качестве экспонатов. Чтобы стать мастером-часовщиком в Аугсбурге 17-го века , кандидаты должны были спроектировать и изготовить «шедевральные» часы — астрономические настольные часы огромной сложности. Примеры можно найти в музеях, таких как Британский музей в Лондоне .

В настоящее время Edmund Scientific среди других розничных продавцов предлагает механические часы из теллура, возможно, первые механические астрономические часы, поступившие на массовый рынок.

В Японии Танака Хисасиге изготовил часы с мириадами лет в 1851 году.

Часы

Совсем недавно независимый часовщик Кристиан ван дер Клааув  [Нидерланды] создал астролябию для наручных часов «Астролябия» в дополнение к «Планетарий 2000», «Затмение 2001» и «Настоящая Луна». Ulysse Nardin также продает несколько астрономических наручных часов: Astrolabium, Planetarium и Tellurium J. Kepler.

Примеры по странам

Австрия

Бельгия

Хорватия

Чешская Республика

Дания

Франция

Грузия

Германия

Венгрия

Италия

Латвия

Мальта

Нидерланды

Норвегия

Польша

Словакия

Испания

Швеция

Швейцария

Великобритания

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Фрит, Тони; Хиггон, Дэвид; Даканалис, Арис; Макдональд, Линдси; Георгакопулу, Мирто; Войчик, Адам (12 марта 2021 г.). «Модель Космоса в древнегреческом Антикиферском механизме». Научные отчеты . 11 (1): 5821. Бибкод : 2021NatSR..11.5821F. doi : 10.1038/s41598-021-84310-w. ISSN  2045-2322. ПМЦ  7955085 . ПМИД  33712674.
  2. ^ PBS (2013). НОВА: «Древний компьютер». Проверено 4 апреля 2013 г.
  3. ^ Касем Айрам (1992). Чудо исламской науки , Приложение B. Издательство Knowledge House. ISBN 0-911119-43-4
  4. Кальмар, Иван (17 июня 2013 г.). Ранний ориентализм. ISBN 9781136578915.
  5. ^ Хилл, Дональд Р. (май 1991 г.). «Машиностроение на Средневековом Ближнем Востоке». Научный американец . 264 (5): 64–69. Бибкод : 1991SciAm.264e.100H. doi : 10.1038/scientificamerican0591-100.( см. Хилл, Дональд Р. «Машиностроение». Архивировано из оригинала 25 декабря 2007 года . Проверено 22 января 2008 года .)
  6. ^ Дэвид А. Кинг (1983). «Астрономия мамлюков», Исида 74 (4), с. 531–555 [545–546].
  7. ^ Маркс, Уильям Э. (15 апреля 2005 г.), «Водяные часы», в Лере, Джей Х.; Кили, Джек (ред.), Водная энциклопедия , Хобокен, Нью-Джерси, США: John Wiley & Sons, Inc., стр. 704–707, doi : 10.1002/047147844x.wh21, ISBN 978-0-471-47844-7, получено 8 ноября 2022 г.
  8. ^ Уайт, Линн младший (1966). Средневековые технологии и социальные изменения . Оксфорд Пресс., стр.122-123
  9. ^ Уайт, Николас. «Астрономические часы Ричарда Уоллингфорда». персональный сайт. Архивировано из оригинала 4 мая 2008 года . Проверено 24 апреля 2008 г.
  10. ^ аб Бернетт-Стюарт, Джордж. «Астрариум Де Донди». Альмагест . Computastat Group Ltd. Архивировано из оригинала 30 мая 2008 года . Проверено 21 апреля 2008 г.
  11. ^ "Грань и спусковой крючок Фолиота" . digital.library.cornell.edu . Проверено 8 ноября 2022 г.
  12. ^ "Механизм для часов на колокольне со спусковым механизмом и листом" . www.mostre.museogalileo.it . Проверено 8 ноября 2022 г.
  13. ^ Бернетт-Стюарт, Джордж. «Астрономические часы Средневековья: экскурсия». Альмагест . Computastat Group, Ltd. Архивировано из оригинала 2 апреля 2008 года . Проверено 24 апреля 2008 г.
  14. ^ «Национальный музей естествознания -> Выставка -> Постоянные экспозиции» . nmns.edu.tw. _ Архивировано из оригинала 24 февраля 2018 года . Проверено 9 октября 2015 г.
  15. ^ "Инсбрук (Отриш)" . patrimoine-horloge.fr (на французском языке) . Проверено 10 марта 2020 г.
  16. ^ "Астролабиумур". peuerbach.at (на немецком языке) . Проверено 15 марта 2020 г.
  17. ^ "Senzeille (Бельгия)" . patrimoine-horloge.fr (на французском языке) . Проверено 10 марта 2020 г.
  18. ^ "Литомышльские астрономические часы". Чешский туризм . Проверено 8 марта 2020 г.
  19. ^ "Орлой Шумава Хойсова Страж" . Проверено 24 марта 2020 г.
  20. ^ "О храме хмеля и пива в Жатце" . zamek-steknik.cz . Проверено 11 марта 2020 г.
  21. ^ "L'Horloge de la Création dans l'église Saint-Léger à Munster" . petit-patrimoine.com/ (на французском языке) . Проверено 10 марта 2020 г.
  22. ^ «Астрономические часы в Бантуми». Грузия О. 3 апреля 2014 года . Проверено 12 марта 2020 г.
  23. ^ Хранилище астрономических часов Ростока.
  24. ^ "Астрономический час" . Stadtgemeinde Stendal (на немецком языке) . Проверено 14 марта 2020 г.
  25. ^ "Астрономический час". koelner-planetarium.de/ (на немецком языке) . Проверено 15 марта 2020 г.
  26. ^ "Festo Harmonices Mundi". 24hourtime.info . 27 июня 2006 г. Проверено 14 марта 2020 г.
  27. ^ "Астрономический час в Ратхаусе" . schramberg.de (на немецком языке) . Проверено 14 марта 2020 г.
  28. ^ "Часовой завод и Музей часов" . Секешфехервар Туризм . Проверено 11 марта 2020 г.
  29. ^ «Астрономические часы на площади Пьяцца Гранде». Вокруг Ареццо . Проверено 7 марта 2020 г.
  30. ^ "Муниципалитет и муниципальная регистрация" . comune.bassano.vi.it (на итальянском языке) . Проверено 8 марта 2020 г.
  31. ^ Брешия, Италия – Башня с часами на flickr.com
  32. ^ «Стоковые фотографии, изображения и векторы роялти-фри» . Shutterstock.com .
  33. ^ "Эйн Фридхофсрундганг". Meraner Stadtanzeiger (на немецком языке). № 21. 31 октября 2014. с. 6 . Проверено 8 марта 2020 г.
  34. ^ "Пьяцца Тре Мартири". Римини Туризмо . Проверено 8 марта 2020 г.
  35. ^ "Комунальный дворец и Торре Чивика" . Soncino Turismo (на итальянском языке) . Проверено 8 марта 2020 г.
  36. ^ "Порта Оскура и Торре дель Орологио" . Туризмо Трапани (на итальянском языке) . Проверено 8 марта 2020 г.
  37. ^ ab "Башни с часами". Мальтийская история и наследие . 31 августа 2013 года . Проверено 12 марта 2020 г.
  38. ^ Slovenský orloj v Starej Bystrici. Архивировано 10 декабря 2013 года на Wayback Machine , официальном сайте муниципалитета (на словацком языке).
  39. ^ Pražský orloj - Orloje v zahraničí (Пражские астрономические часы - Зарубежные часы, на чешском языке)
  40. ^ "Эра Квандо Леона Dueño Del Tiempo" . Diario de Leon (на испанском языке). 23 июня 2019 года . Проверено 12 марта 2020 г.
  41. ^ "Шаффхаузен (Швейцария)" . patrimoine-horloge.fr (на французском языке) . Проверено 9 марта 2020 г.
  42. ^ "Сион (Швейцария)" . patrimoine-horloge.fr . Проверено 9 марта 2020 г.
  43. ^ "Soleure - Золотурн (Швейцария)" . patrimoine-horloge.fr (на французском языке) . Проверено 9 марта 2020 г.
  44. ^ "Винтертур (Швейцария)" . patrimoine-horloge.fr (на французском языке) . Проверено 9 марта 2020 г.

Рекомендации

дальнейшее чтение

Внешние ссылки