stringtranslate.com

Астрономические часы

Циферблат Пражских курантов 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 основных планет .

Определение

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

Термин в широком смысле используется для обозначения любых часов, которые показывают, в дополнение к времени суток, астрономическую информацию. Это может включать в себя положение 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 указания затмений ) или вращающуюся карту звездного неба. Термин не следует путать с астрономическим регулятором , высокоточными, но в остальном обычными маятниковыми часами, используемыми в обсерваториях.

Астрономические часы обычно представляют Солнечную систему , используя геоцентрическую модель. Центр циферблата часто отмечен диском или сферой, представляющей Землю, расположенную в центре Солнечной системы. Солнце часто представлено золотой сферой (как это первоначально появилось в Антикитерском механизме , еще во 2 веке до н. э.), показанной вращающейся вокруг Земли один раз в день вокруг 24-часового аналогового циферблата . Этот взгляд соответствовал как ежедневному опыту, так и философскому мировоззрению докоперниковской Европы .

История

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

Механизм Антикитеры является старейшим известным аналоговым компьютером и предшественником астрономических часов. Сложное устройство из нескольких шестеренок и зубчатых передач могло выполнять такие функции, как определение положения солнца , луны и планет , предсказание затмений и других астрономических явлений и отслеживание дат Олимпийских игр . [1] Исследования 2011 и 2012 годов привели группу экспертов-исследователей к выводу, что европейские астрономические часы произошли от технологии механизма Антикитеры. [2]

В XI веке китайский часовщик, инженер-механик и астроном династии Сун Су Сун создал астрономические часы с водяным приводом для своей часовой башни города Кайфэн . Су Сун известен тем, что встроил спусковой механизм и самый ранний из известных бесконечных цепных приводов для своей часовой башни и армиллярной сферы . Современные мусульманские астрономы и инженеры также построили множество высокоточных астрономических часов для использования в своих обсерваториях , [3] [4] [5], например, астролябические часы Ибн аль-Шатира в начале XIV века. [6] [7]

Раннее развитие механических часов в Европе до конца не изучено, но существует общее мнение, что к 1300–1330 годам уже существовали механические часы (приводимые в действие гирями, а не водой, и использующие спусковой механизм ), которые предназначались для двух основных целей: для сигнализации и оповещения (например, для определения времени проведения служб и общественных мероприятий) и для моделирования солнечной системы. Последнее является неизбежным развитием, поскольку астролябией пользовались как астрономы, так и астрологи, и было естественно применить часовой привод к вращающейся пластине для создания рабочей модели солнечной системы. Американский историк Линн Уайт-младший из Принстонского университета писал: [8]

Большинство первых часов были не столько хронометрами, сколько демонстрациями устройства космоса… Очевидно, истоки механических часов лежат в сложной сфере монументальных планетариев, экваторов 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 Оролоджио в Падуе между 1348 и 1364 годами [10], являются шедеврами своего типа. Они больше не существуют, но сохранились подробные описания их конструкции и дизайна, а также были сделаны современные репродукции. Часы Уоллингфорда, возможно, показывали солнце, луну (возраст, фазу и узел ), звезды и планеты, а также имели колесо фортуны и индикатор состояния прилива на Лондонском мосту . Часы де Донди представляли собой семилинейную конструкцию со 107 движущимися частями, показывающими положения солнца, луны и пяти планет, а также религиозные праздники. [10]

И эти часы, и другие, подобные им, были, вероятно, менее точными, чем того желали их конструкторы. Передаточные числа могли быть точно рассчитаны, но их изготовление несколько выходило за рамки механических возможностей того времени, и они никогда не работали надежно. Более того, в отличие от сложной усовершенствованной колесной системы, механизм измерения времени почти во всех этих часах до XVI века представлял собой простой спусковой механизм с гранью и фолиотом , который имел погрешность не менее получаса в день. [11] [12]

Астрономические часы строились как демонстрационные или выставочные образцы, чтобы впечатлять, а также обучать или информировать. Сложность создания этих шедевров означала, что часовщики продолжали бы производить их, чтобы демонстрировать свое техническое мастерство и богатство своих покровителей. Философское послание упорядоченной, небесно-предопределенной вселенной, которое соответствовало взгляду на мир готической эпохи, помогает объяснить их популярность.

Растущий интерес к астрономии в XVIII веке возродил интерес к астрономическим часам, не столько из-за философского послания, сколько из-за точной астрономической информации, которую могли отображать маятниковые часы.

Общее описание

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

Время суток

Как можно интерпретировать 24-часовой аналоговый циферблат .
Диаграмма, показывающая, как зодиак проецируется на эклиптический циферблат — 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 указывается золотым шаром или изображением солнца на конце указателя. Местный полдень обычно находится в верхней части циферблата, а полночь — в нижней. Минутные стрелки используются редко.

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

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 приходится на закат, и отсчет продолжается всю ночь и до следующего дня, достигая 24 за час до заката.

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

Календарь и зодиак

Год обычно представлен 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 по небу, а также плоскости орбиты Земли.

Плоскость эклиптики проецируется на циферблат часов, и из-за наклонного угла вращения Земли относительно ее орбитальной плоскости она смещена от центра и выглядит искаженной. Точкой проекции для стереографической проекции является Северный полюс; на астролябиях чаще встречается Южный полюс.

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

Чтобы узнать дату, найдите место, где часовая стрелка или солнечный диск пересекают эклиптический циферблат: это указывает на текущий знак зодиака, текущее положение солнца на эклиптике. Точка пересечения медленно перемещается по эклиптическому циферблату в течение года, поскольку Солнце переходит из одного астрологического знака в другой.

На диаграмме, показывающей циферблат справа, диск Солнца недавно перешел в Овен (стилизованные рога барана), покинув Рыбы. Таким образом, дата приходится на конец марта или начало апреля.

Если знаки зодиака перемещаются внутри часовых стрелок, то либо это кольцо вращается, чтобы совпасть с часовой стрелкой, либо есть еще одна стрелка, совершающая оборот один раз в год, которая указывает на текущий знак зодиака Солнца.

Луна

Циферблат или кольцо с цифрами от 1 до 29 или 30 указывает на возраст Луны: новолуние — 0, прибывающая Луна становится полной около 15-го дня, а затем убывает до 29 или 30-го дня. Фаза иногда отображается вращающимся глобусом или черным полушарием, или окном, через которое видна часть волнистой черной фигуры под ней.

Часовые линии

Неравные часы были результатом деления периода дневного света на 12 равных часов, а ночного времени — еще на 12. Летом больше дневного света и меньше ночного времени, поэтому каждый из 12 дневных часов длиннее ночного. Аналогично зимой дневные часы короче, а ночные — длиннее. Эти неравные часы показаны изогнутыми линиями, расходящимися от центра. Более длинные дневные часы летом обычно можно увидеть на внешнем крае циферблата, а время в неравных часах считывается путем отметки пересечения солнечной стрелки с соответствующей изогнутой линией.

Аспекты

Астрологи придавали значение тому, как Солнце, Луна и планеты были расположены и выровнены на небе. Если определенные планеты появлялись в вершинах треугольника, шестиугольника или квадрата, или если они были напротив или рядом друг с другом, соответствующий аспект использовался для определения значимости события. На некоторых часах вы можете видеть общие аспекты — треугольник, квадрат и шестиугольник — нарисованные внутри центрального диска, причем каждая линия отмечена символом для этого аспекта, и вы также можете увидеть знаки соединения и оппозиции. На астролябии углы различных аспектов могли быть выстроены на любой из планет. Однако на часах диск, содержащий линии аспектов, не может вращаться по желанию, 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 «Дракон»: предсказание затмений 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 еще раз примерно через 15 дней, когда она опускается обратно под эклиптику. Эти два места являются восходящими и нисходящими лунными узлами . Солнечные и лунные затмения произойдут только тогда, когда Луна будет расположена вблизи одного из этих узлов, потому что в другое время Луна будет либо слишком высоко, либо слишком низко для того, чтобы затмение было видно с Земли.

Некоторые астрономические часы отслеживают положение лунных узлов с помощью длинного указателя, который пересекает циферблат, при этом его длина вытянута в обе стороны циферблата, чтобы указывать на две противоположные точки на солнечном или лунном циферблате. Эта так называемая «драконья» стрелка совершает один полный оборот вокруг эклиптического циферблата каждые 19 лет. Иногда ее украшает фигура змеи или ящерицы ( греч . drakon ), морда и кончик хвоста которой касаются внешнего циферблата, традиционно обозначаемого на латыни : «caput draconam» и на латыни : «cauda draconam», даже если декоративный дракон опущен (не путать с похожими на первый взгляд названиями двух частей созвездия Змеи ).

В течение двух ежегодных сезонов затмений указатель Солнца совпадает либо с мордой дракона, либо с хвостом. Когда рука дракона и полная Луна совпадают, Луна находится в одной плоскости с Землей и Солнцем, и поэтому есть хороший шанс, что лунное затмение будет видно с одной стороны Земли. Когда новая Луна совпадает с рукой дракона, есть умеренная вероятность, что солнечное затмение может быть видно где-то на Земле.

Исторические примеры

Космический двигатель Су Сонга

В Музее науки (Лондон) есть масштабная модель «Космического двигателя», который Су Сон , китайский эрудит , спроектировал и построил в Китае в 1092 году. Эта большая астрономическая гидромеханическая часовая башня была высотой около десяти метров (около 30 футов) и имела часовой спусковой механизм и косвенно приводилась в действие вращающимся колесом либо падающей водой, либо жидкой ртутью , которая замерзает при гораздо более низкой температуре, чем вода, что позволяет часам работать в более холодную погоду. Полноразмерная рабочая копия часов Су Сона находится в Национальном музее естественных наук Китайской Республики (Тайвань) , городе Тайчжун . Эта полноразмерная, полностью функциональная копия, высотой около 12 метров (39 футов), была построена по оригинальным описаниям и механическим чертежам Су Сона. [14]

Астрариум Джованни Донди дель Орологио

Astrarium of Giovanni Dondi dell'Orologio были сложными астрономическими часами, построенными между 1348 и 1364 годами в Падуе , Италия, врачом и часовщиком Джованни Донди дель'Оролоджио . Astrarium имел семь циферблатов и 107 движущихся шестеренок; он показывал положение солнца, луны и пяти известных тогда планет, а также религиозные праздники. Astrarium был около 1 метра в высоту и состоял из семигранного латунного или железного каркаса, покоящегося на 7 декоративных лапообразных ножках. Нижняя часть имела 24-часовой циферблат и большой календарный барабан, показывающий фиксированные праздники церкви, подвижные праздники и положение восходящего узла луны в зодиаке. Верхняя часть содержала 7 циферблатов, каждый около 30 см в диаметре, показывающих позиционные данные для Primum Mobile , Венеры, Меркурия, Луны, Сатурна, Юпитера и Марса. Прямо над 24-часовым циферблатом находится циферблат Primum Mobile , так называемый потому, что он воспроизводит суточное движение звезд и годовое движение солнца на фоне звезд. Каждый из «планетарных» циферблатов использовал сложный часовой механизм для создания достаточно точных моделей движения планет. Они достаточно хорошо согласовывались как с теорией Птолемея, так и с наблюдениями. Например, циферблат Донди для Меркурия использует ряд промежуточных колес, включая: колесо со 146 зубьями и колесо с 63 внутренними (обращенными внутрь) зубьями, которые зацеплялись с 20-зубчатой ​​шестерней.

Интерьерные часы

Часы Расмуса Сёрнеса

Часы Расмуса Сёрнеса .

Вероятно, самые сложные в своем роде, когда-либо созданные, последние из четырех астрономических часов, спроектированных и изготовленных норвежцем Расмусом Сёрнесом (1893–1967), характеризуются своей превосходной сложностью, компактно размещенной в корпусе со скромными размерами 0,70 x 0,60 x 2,10 м. Функции включают в себя расположение солнца и луны в зодиаке, юлианский календарь , григорианский календарь , звездное время , GMT, местное время с летним временем и високосным годом, поправки на солнечный и лунный цикл, затмения, местный закат и восход солнца, фазы луны, приливы, циклы солнечных пятен и планетарий, включающий 248-летнюю орбиту Плутона и 25 800-летние периоды полярной эклиптики ( прецессия земной оси). Все колеса из латуни и позолочены. Циферблаты посеребрены. Часы имеют электромеханический маятник.

Сёрнес также изготовил необходимые инструменты и основывал свою работу на собственных астрономических наблюдениях. Выставленные в Музее времени в Рокфорде, штат Иллинойс (с тех пор закрытом), и 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 Боргарсиссел в Сарпсборге , Норвегия.

Настольные часы

Существует множество примеров астрономических настольных часов, которые были популярны в качестве экспонатов. Чтобы стать мастером-часовщиком в Аугсбурге 17-го века, кандидаты должны были спроектировать и построить «шедевральные» часы, астрономические настольные часы огромной сложности. Примеры можно найти в музеях, например, в Британском музее в Лондоне .

В настоящее время Edmund Scientific, как и другие розничные продавцы, предлагает механические часы Tellurium, возможно, первые механические астрономические часы, поступившие в массовую продажу.

В Японии в 1851 году Танака Хисашиге создал часы с мириадами лет .

Часы

Совсем недавно независимый часовщик Кристиан ван дер Клаув  [nl] создал наручные часы-астролябию «Astrolabium» в дополнение к «Planetarium 2000», «Eclipse 2001» и «Real Moon». Ulysse Nardin также продает несколько астрономических наручных часов: «Astrolabium», «Planetarium» и «Tellurium J. Kepler».

Другие примеры

На двух круизных лайнерах компании Holland America , MS Rotterdam и MS Amsterdam , главным украшением атриумов являются большие астрономические часы.

Примеры по странам

Австрия

Бельгия

Хорватия

Чешская Республика

Дания

Франция

Грузия

Германия

Венгрия

Италия

Латвия

Мальта

Нидерланды

Норвегия

Польша

Словакия

Южная Корея


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 антикитерском механизме». Scientific Reports . 11 (1): 5821. Bibcode :2021NatSR..11.5821F. doi :10.1038/s41598-021-84310-w. ISSN  2045-2322. PMC  7955085 . PMID  33712674.
  2. PBS (2013). NOVA: "Ancient Computer". Получено 4 апреля 2013 г.
  3. ^ Касем Аджрам (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». Scientific American . 264 (5): 64–69. Bibcode : 1991SciAm.264e.100H. doi : 10.1038/scientificamerican0591-100.( см. Хилл, Дональд Р. «Машиностроение». Архивировано из оригинала 25 декабря 2007 г. . Получено 22 января 2008 г. .)
  6. ^ Дэвид А. Кинг (1983). «Астрономия мамлюков», Isis 74 (4), стр. 531-555 [545–546].
  7. Маркс, Уильям Э. (15 апреля 2005 г.), «Водяные часы», в Лер, Джей Х.; Кили, Джек (ред.), Water Encyclopedia , 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). Средневековая технология и социальные изменения . Oxford Press., стр.122-123
  9. ^ Уайт, Николас. «Астрономические часы Ричарда Уоллингфорда». персональный веб-сайт. Архивировано из оригинала 4 мая 2008 года . Получено 24 апреля 2008 года .
  10. ^ ab Burnett-Stuart, George. "De Dondi's Astrarium". Almagest . Computastat Group Ltd. Архивировано из оригинала 30 мая 2008 г. Получено 21 апреля 2008 г.
  11. ^ "Verge and Foliot Escapement". digital.library.cornell.edu . Получено 8 ноября 2022 г. .
  12. ^ "Механизм для часов на колокольне с вертлюжным спуском и фолиотом". mostre.museogalileo.it . Получено 8 ноября 2022 г. .
  13. ^ Бернетт-Стюарт, Джордж. "Астрономические часы Средневековья: путеводитель". Almagest . Computastat Group, Ltd. Архивировано из оригинала 2 апреля 2008 г. Получено 24 апреля 2008 г.
  14. ^ "Национальный музей естественных наук -> Выставка -> Постоянные экспозиции". nmns.edu.tw . Архивировано из оригинала 24 февраля 2018 года . Получено 9 октября 2015 года .
  15. ^ "Инсбрук (Австрия)". patrimoine-horloge.fr (на французском) . Получено 10 марта 2020 г.
  16. ^ "Astrolabiumuhr". peuerbach.at (на немецком языке) . Получено 15 марта 2020 г.
  17. ^ "Senzeille (Belgique)". patrimoine-horloge.fr (на французском) . Получено 10 марта 2020 г.
  18. ^ "Астрономические часы Литомышля". Czech Tourism . Получено 8 марта 2020 г. .
  19. ^ "Орлой Шумава Хойсова Страж" . Проверено 24 марта 2020 г. .
  20. ^ "О храме хмеля и пива в Жатеце". zamek-steknik.cz . Получено 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". Georgia About . 3 апреля 2014 г. Получено 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 . Получено 14 марта 2020 .
  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 . Получено 7 марта 2020 г.
  30. ^ "Муниципалитет и муниципальная регистрация" . comune.bassano.vi.it (на итальянском языке) . Проверено 8 марта 2020 г.
  31. ^ Брешиа, Италия – Часовая башня на flickr.com
  32. ^ «Стоковые фотографии, изображения без уплаты роялти и векторы». 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 "Clock Towers". Maltese History & Heritage . 31 августа 2013 г. Получено 12 марта 2020 г.
  38. Slovenský orloj v Starej Bystrici. Архивировано 10 декабря 2013 г. на Wayback Machine , официальном сайте муниципалитета (на словацком языке).
  39. ^ Pražský orloj - Orloje v zahraničí (Пражские астрономические часы - Зарубежные часы, на чешском языке)
  40. ^ «국보 혼천의 및 혼천시계 (渾天儀 및 渾天時計)» (на корейском языке).
  41. ^ «340년 전 혼천시계 그대로 볼 수 있다» (на корейском языке).
  42. ^ "Эра Квандо Леона Dueño Del Tiempo" . Diario de Leon (на испанском языке). 23 июня 2019 года . Проверено 12 марта 2020 г.
  43. ^ "Schaffhausen (Suisse)". patrimoine-horloge.fr (на французском) . Получено 9 марта 2020 г.
  44. ^ "Sion (Suisse)". patrimoine-horloge.fr . Получено 9 марта 2020 г. .
  45. ^ "Soleure - Золотурн (Швейцария)" . patrimoine-horloge.fr (на французском языке) . Проверено 9 марта 2020 г.
  46. ^ "Winterthur (Suisse)". patrimoine-horloge.fr (на французском) . Получено 9 марта 2020 г.

Ссылки

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки