Гномон ( / ˈ n oʊ ˌ m ɒ n , -m ə n / ; от древнегреческого γνώμων ( gnṓmōn ) ' тот, кто знает или исследует') [1] [2] — часть солнечных часов , отбрасывающая тень . Этот термин используется для различных целей в математике и других областях.
Расписная палка, датируемая 2300 г. до н.э., раскопанная на археологическом участке Таоси , является старейшим гномоном, известным в Китае. [4] Гномон широко использовался в древнем Китае, начиная со второго тысячелетия до нашей эры, для определения изменений времен года, ориентации и географической широты. Древние китайцы использовали теневые измерения для создания календарей, которые упоминаются в нескольких древних текстах. [ нужна цитата ]
Согласно сборнику китайских поэтических антологий Чжоу « Классика поэзии» , примерно в XIV веке до нашей эры один из далеких предков короля Вэня из династии Чжоу измерял длину теней гномонов для определения ориентации. [5] [6] Древнегреческому философу Анаксимандру (610–546 до н. э.) приписывают представление этого вавилонского инструмента древним грекам. [7]
Древнегреческий математик и астроном Энопид использовал фразу, нарисованную гномоном, для описания линии, проведенной перпендикулярно другой. [8] Позже этот термин стал использоваться для обозначения L -образного инструмента, такого как стальной угольник , используемый для рисования прямых углов. Эта форма может объяснить ее использование для описания формы, образованной путем вырезания меньшего квадрата из большего. Евклид распространил этот термин на плоскую фигуру, образованную удалением аналогичного параллелограмма из угла большего параллелограмма. Действительно, гномон — это приращение между двумя последовательными фигурными числами , включая квадратные и треугольные числа. [ нужна цитата ]
Древнегреческий математик и инженер Герой Александрийский определил гномон как то, что при добавлении или вычитании к объекту (числу или форме) делает новый объект похожим на исходный объект. В этом смысле Теон Смирнский использовал его для описания числа, добавление которого к многоугольному числу дает следующее число того же типа. Чаще всего в этом смысле используется нечетное целое число, особенно когда оно рассматривается как фигурное число между квадратными числами . [ нужна цитата ]
Витрувий упоминает гномона как « gnonomice » в первом предложении главы 3 первого тома своей книги « De Architectura» . Латинский термин « gnonomice » оставляет простор для интерпретации. Несмотря на его сходство с « γνωμονικός » (или его женской формой « γνωμονική »), маловероятно, чтобы Витрувий имел в виду суждение, с одной стороны, или дизайн солнечных часов, с другой. Кажется, правильнее предположить, что он имеет в виду геометрию, науку, на которую гномоны в значительной степени полагаются. В те времена расчеты проводились геометрически, что резко контрастировало с алгебраическими методами, используемыми сегодня. Таким образом, создается впечатление, что он косвенно относится к математике и геодезии . [ нужна цитата ]
Перфорированные гномоны, проецирующие точечное изображение Солнца, местоположение которого можно измерить, чтобы определить время дня и года, были описаны в китайском « Чжоуби Суаньцзин» , возможно, датируемом ранним периодом Чжоу (11 век до н.э.), но сохранившимся только в формах, датируемых Восточная Хань (3 век). [9]
На Ближнем Востоке и в Европе его отдельно приписали египетскому астроному и математику Ибн Юнусу около 1000 г. н. э. [10] Итальянский астроном, математик и космограф Паоло Тосканелли связывают с размещением в 1475 г. купол собора Санта-Мария-дель-Фьоре во Флоренции, чтобы проецировать изображение Солнца на пол собора. С помощью отметок на полу он показывает точное время каждого полудня (как сообщается, с точностью до полсекунды), а также дату летнего солнцестояния. Итальянский математик, инженер, астроном и географ Леонардо Хименес реконструировал гномон по своим новым измерениям в 1756 году. [11]
В Северном полушарии отбрасывающий тень край гномона солнечных часов обычно ориентирован так, что он направлен строго на север и параллелен оси вращения Земли . То есть они наклонены к северному горизонту под углом , равным широте местоположения солнечных часов. Таким образом, в настоящее время такой гномон должен указывать почти точно на Полярную звезду , поскольку она находится в пределах 1° от северного полюса мира .
На некоторых солнечных часах гномон расположен вертикально. В прежние времена их обычно использовали для наблюдения за высотой Солнца , особенно когда оно находилось на меридиане . Стиль — это часть гномона, отбрасывающая тень . Это может измениться по мере движения Солнца. Например, верхний западный край гномона может быть стилем утром, а верхний восточный край может быть стилем днем.
Гномоны использовались в космических полетах на Луну и Марс. Гномон, которым пользовались астронавты Аполлона , представлял собой шарнирный стержень, установленный на штативе. Тень от стержня указывала направление Солнца, а оттенки серого с различной отражательной способностью и красные, зеленые и синие пятна облегчали правильную съемку поверхности Луны. [12] MarsDials использовались на марсоходах .
Трехмерный гномон обычно используется в САПР и компьютерной графике как средство позиционирования объектов в виртуальном мире . По соглашению направление оси X окрашено в красный цвет, ось Y — в зеленый, а ось Z — в синий цвет.
Гномон Сен-Сюльпис внутри парижской церкви Église Saint-Sulpice , построенный для помощи в определении даты Пасхи , был описан как « Линия Розы » в романе «Код да Винчи» . [13]
