Небесные глобусы показывают видимое положение звезд на небе. Они опускают Солнце , Луну и планеты , поскольку положения этих тел различны относительно положений звезд, но указывается эклиптика , по которой движется Солнце.
Существует проблема относительно « рукости » небесных глобусов . Если земной шар устроен так, что звезды находятся в тех положениях, которые они действительно занимают на воображаемой небесной сфере , то звездное поле на поверхности земного шара будет выглядеть перевернутым (все созвездия предстанут как их зеркальные отражения). Это связано с тем, что вид с Земли , расположенной в центре небесной сферы, представляет собой гномоническую проекцию внутри небесной сферы, тогда как небесный глобус представляет собой ортогональную проекцию, если смотреть снаружи. По этой причине небесные глобусы часто изготавливаются в зеркальном отображении, так что, по крайней мере, созвездия выглядят так, как если бы они смотрели с Земли. Некоторые современные небесные глобусы решают эту проблему, делая поверхность земного шара прозрачной . Затем звезды можно будет разместить на своих местах и рассмотреть через земной шар, чтобы увидеть внутреннюю часть небесной сферы. Однако правильная позиция для просмотра сферы была бы из ее центра, но зритель прозрачного шара должен находиться за ее пределами, далеко от ее центра. Просмотр внутренней части сферы снаружи, через ее прозрачную поверхность, приводит к серьезным искажениям. Непрозрачные небесные глобусы, на которых созвездия расположены правильно, поэтому они выглядят как зеркальные изображения, если смотреть прямо снаружи земного шара, часто рассматриваются в зеркале, поэтому созвездия имеют привычный вид. Написанный материал на глобусе, например названия созвездий, напечатан в обратном порядке, поэтому его можно легко прочитать в зеркале.
До открытия Коперником в XVI веке того, что Солнечная система « скорее гелиоцентрична , чем геоцентрична и геостатична » (что Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот), «звезды обычно, хотя, возможно, и не повсеместно, воспринимались как прикрепленный к внутренней части полой сферы, окружающей Землю и вращающейся вокруг Земли». [1] [2] Работая, исходя из неверного предположения, что космос геоцентричен, греческий астроном второго века Птолемей составил « Альмагест» , в котором «движения планет можно было точно представить с помощью методов, включающих использование эпициклов, деферентов, эксцентрики (при этом движение планет рассматривается как круговое относительно точки, смещенной от Земли) и экванты (устройство, которое постулирует постоянную угловую скорость вращения относительно точки, смещенной от Земли)». [3] Руководствуясь этими идеями, астрономы средневековья, как мусульмане , так и христиане , создали небесные глобусы, чтобы «представить в модели расположение и движение звезд». [3] В своей самой простой форме небесные шары представляют звезды так, как если бы зритель смотрел на небо как на шар, окружающий Землю.
Римский писатель Цицерон «сообщил высказывания римского астронома Гая Сульпиция Галла второго века до нашей эры о том, что первый глобус был построен Фалесом Милетским ». Это может указывать на то, что небесные глобусы производились на протяжении всей античности, однако, поскольку с этого времени не сохранилось ни одной небесной сферы, трудно сказать наверняка. Известно лишь то, что в книге VIII, главе 3 « Альмагеста » Птолемея он излагает идеи дизайна и изготовления Небесного глобуса. Сюда входят некоторые примечания о том, как следует украшать земной шар, предполагая, что «сфера имеет темный цвет, напоминающий ночное небо». [4]
Фарнезский Атлас , римская мраморная скульптура Атласа II века нашей эры, которая, вероятно, копирует более раннюю работу эллинистической эпохи, держит небесный глобус диаметром 65 см, который в течение многих лет был единственным известным небесным глобусом из древнего мира. [5] На глобусе не изображены звезды, но на нем подробно изображено более 40 классических греческих созвездий. [6] В 1990-х годах стали достоянием общественности два меньших небесных глобуса из античности: один из латуни размером 11 см, хранящийся в Römisch-Deutsches Zentralmuseum , и один из позолоченного серебра размером 6,3 см, находящийся в частной собственности семьи Кугель. [5]
Аль-Суфи (Абул-Хусейн Абд ар-Рахман ибн Умар ас-Суфи) был выдающимся астрономом 10-го века, чьи работы сыграли важную роль в исламском развитии Небесного земного шара. [8] Его книга « Книга созвездий » («создана с учетом точности 964 года (353 г. хиджры)») представляла собой «описание созвездий, сочетающее в себе греческие/птолемеевские традиции с арабскими/бедуинскими традициями». [9] Книга Созвездий тогда служила важным источником звездных координат для создателей астролябий и глобусов во всем исламском мире. [10] Точно так же этот «трактат сыграл важную роль в вытеснении традиционных бедуинских изображений созвездий и замене их греческой/птолемеевской системой, которая в конечном итоге стала доминировать во всей астрономии». [10]
Самый ранний сохранившийся Небесный глобус был изготовлен между 1080 и 1085 годами нашей эры Ибрагимом ибн Саидом аль-Сахли , известным изготовителем астролябий, работавшим в Валенсии , Испания. [11] Хотя изображения на этом глобусе, по-видимому, не связаны с изображениями в «Книге созвездий» ас-Суфи, аль-Ваззан, похоже, знал об этой работе, поскольку «все сорок восемь классических греческих созвездий изображены на земной шар, как и в трактате ас-Суфи, со звездами, обозначенными кружками». [12]
В XIII веке «Небесный глобус», ныне находящийся в Математически-физическом салоне в Дрездене , «был изготовлен в одном из важнейших центров астрономии в интеллектуальной истории — обсерватории Ильханидов в Мараге на северо-западе Ирана, построенной в 1259 году и возглавившей Насир ад-Дин ТусТ (ум. 1274), известный эрудит». [13] Этот конкретный научный инструмент был изготовлен сыном известного ученого Муайяда аль-Урди ад-Димашки Мухаммадом б. Муайяд аль-Урдл в 1288 году. Этот глобус является интересным примером того, как небесные глобусы демонстрируют как научный, так и художественный талант тех, кто их делает. Все «сорок восемь классических созвездий, использованных в «Альмагесте» Птолемея, представлены на земном шаре, а это означает, что их можно будет «использовать в расчетах по астрономии и астрологии, таких как навигация, определение времени или определение гороскопа». [14] С художественной точки зрения этот глобус представляет собой захватывающее представление об иранской иллюстрации тринадцатого века, поскольку «тринадцатый век был периодом, когда инкрустированная латунь стала основным средством для фигуральных образов», и поэтому «глобусы этого периода должным образом исключительны по деталям и ясность их выгравированных фигур». [13]
Небесный глобус 17-го века был изготовлен Дия ад-дином Мухаммадом в Лахоре в 1668 году (ныне в Пакистане). [15] Сейчас он хранится в Национальном музее Шотландии . Он окружен кольцом меридиана и кольцом горизонта. [16] Угол широты 32° указывает на то, что глобус был изготовлен в мастерской Лахора. [17] В этой конкретной «мастерской заявлен 21 подписанный глобус — наибольшее количество из одного магазина», что делает этот глобус хорошим примером производства небесных глобусов на пике своего развития. [18] Сам глобус изготовлен в виде цельного куска, поэтому он не имеет швов. Этот сложный процесс был если не изобретен, то уж точно усовершенствован в лахорской мастерской, в которой работал Дия ад-дин Мухаммад. [19]
Поверхность земного шара окружают бороздки, образующие 12 секций по 30°, проходящих через полюса эклиптики. Хотя сегодня они больше не используются в астрономии, они называются «кругами эклиптической широты» и помогают астрономам арабского и греческого мира находить координаты конкретной звезды. [20] Каждая из 12 секций соответствует дому зодиака .