Το Astrolabe: Χρησιμοποιώντας τα αστέρια για πλοήγηση και χρονομέτρηση

Θέλετε να μάθετε πού βρίσκεστε στη Γη; Δείτε τους Χάρτες Google ή το Google Earth. Θέλετε να μάθετε τι ώρα είναι; Το ρολόι ή το iPhone σας μπορούν να σας το πουν αυτό γρήγορα. Θέλετε να μάθετε ποια αστέρια είναι στον ουρανό; Ψηφιακές εφαρμογές και λογισμικό πλανητάριο να σας δώσει αυτές τις πληροφορίες μόλις τις αγγίξετε. Ζούμε σε μια αξιοσημείωτη εποχή όταν έχετε τέτοιες πληροφορίες στα χέρια σας.

Για το μεγαλύτερο μέρος της ιστορίας, αυτό δεν συνέβη. Ενώ σήμερα μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε διαγράμματα αστεριών Για να εντοπίσετε αντικείμενα στον ουρανό, τις ημέρες πριν από την ηλεκτρική ενέργεια, τα συστήματα GPS και τα τηλεσκόπια, οι άνθρωποι έπρεπε ανακαλύψτε τις ίδιες πληροφορίες χρησιμοποιώντας μόνο αυτά που είχαν βολικό: τον ουρανό ημέρας και νύχτας, τον Ήλιο, τη Σελήνη, πλανήτες, αστέρια και αστερισμούς. Ο Ήλιος ανατέλλει στην Ανατολή, δύει στη Δύση, έτσι που τους έδωσε τις κατευθύνσεις τους. Το North Star στον νυχτερινό ουρανό τους έδωσε την ιδέα για το πού βρισκόταν ο North. Ωστόσο, δεν άργησαν να εφεύρουν όργανα για να τους βοηθήσουν να προσδιορίσουν τις θέσεις τους με μεγαλύτερη ακρίβεια. Σας υπενθυμίζω, αυτό ήταν στους αιώνες πριν

Ένα από αυτά τα όργανα ήταν ο αστρολάμπας. Το όνομά του σημαίνει κυριολεκτικά "αστέρι". Ήταν σε χρήση καλά στον Μεσαίωνα και την Αναγέννηση και εξακολουθεί να χρησιμοποιείται σε περιορισμένο βαθμό μέχρι σήμερα. Οι περισσότεροι άνθρωποι πιστεύουν ότι οι αστρολάμπες χρησιμοποιούνται από πλοηγούς και επιστήμονες των παλαιών. Ο τεχνικός όρος για το astrolabe είναι "inclinometer" - που περιγράφει τέλεια τι κάνει: επιτρέπει στον χρήστη να μετρήσει την κεκλιμένη θέση του κάτι στον ουρανό (ο Ήλιος, η Σελήνη, οι πλανήτες ή τα αστέρια) και χρησιμοποιήστε τις πληροφορίες για να προσδιορίσετε το γεωγραφικό πλάτος σας, τον χρόνο στην τοποθεσία σας και άλλα δεδομένα. Ένας αστρολάμπας έχει συνήθως έναν χάρτη του ουρανού χαραγμένο σε μέταλλο (ή μπορεί να σχεδιαστεί πάνω σε ξύλο ή χαρτόνι). Πριν από μερικές χιλιάδες χρόνια, αυτά τα όργανα έβαλαν το "υψηλό" σε "υψηλή τεχνολογία" και ήταν το καυτό νέο πράγμα για πλοήγηση και χρονομέτρηση.

Παρόλο που οι αστρολάμπες είναι εξαιρετικά αρχαία τεχνολογία, εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σήμερα και οι άνθρωποι μαθαίνουν να τα κάνουν ως μέρος της εκμάθησης της αστρονομίας. Ορισμένοι καθηγητές επιστήμης έχουν τους μαθητές τους να δημιουργήσουν έναν αστρολάβη στην τάξη. Οι πεζοπόροι τις χρησιμοποιούν μερικές φορές όταν δεν θα έχουν πρόσβαση στο GPS ή σε υπηρεσίες κινητής τηλεφωνίας. Μπορείτε να μάθετε να φτιάχνετε τον εαυτό σας ακολουθώντας αυτό πρακτικός οδηγός στον ιστότοπο της NOAA.

Επειδή οι αστρολάμπες μετρούν πράγματα που κινούνται στον ουρανό, έχουν σταθερά και κινούμενα μέρη. Τα σταθερά κομμάτια έχουν χρονοδιαγράμματα χαραγμένα (ή ζωγραφισμένα) πάνω τους, και τα κομμάτια περιστροφής προσομοιώνουν την καθημερινή κίνηση που βλέπουμε στον ουρανό. Ο χρήστης ευθυγραμμίζει ένα από τα κινούμενα μέρη με ένα ουράνιο αντικείμενο για να μάθει περισσότερα για το ύψος του στον ουρανό (αζιμούθιο).

Εάν αυτό το όργανο μοιάζει πολύ με ένα ρολόι, αυτό δεν είναι τυχαίο. Το σύστημά μας χρονομέτρησης βασίζεται σε κινήσεις του ουρανού - θυμηθείτε ότι ένα φαινομενικό ταξίδι του Ήλιου μέσω του ουρανού θεωρείται ημέρα. Έτσι, τα πρώτα μηχανικά αστρονομικά ρολόγια βασίστηκαν σε αστρολάμπες. Άλλα όργανα που μπορεί να έχετε δει, όπως πλανητάρια, οπλισμένες σφαίρες, διαχωριστικά και πλανήτες, βασίζονται στις ίδιες ιδέες και σχεδιασμό με τον αστρολάβη.

Το astrolabe μπορεί να φαίνεται περίπλοκο, αλλά βασίζεται σε έναν απλό σχεδιασμό. Το κύριο μέρος είναι ένας δίσκος που ονομάζεται "mater" (Λατινικά για "μητέρα"). Μπορεί να περιέχει μία ή περισσότερες επίπεδες πλάκες που ονομάζονται "tympans" (ορισμένοι μελετητές τις αποκαλούν "κλίματα"). Το mater κρατάει τα tympans στη θέση του και το κύριο tympan περιέχει πληροφορίες σχετικά με ένα συγκεκριμένο γεωγραφικό πλάτος στον πλανήτη. Το μητρικό έχει τις ώρες και τα λεπτά, ή βαθμούς τόξου χαραγμένο (ή ζωγραφισμένο) στην άκρη του. Έχει επίσης άλλες πληροφορίες που έχουν σχεδιαστεί ή χαραχθεί στην πλάτη του. Το mater και τα tympans περιστρέφονται. Υπάρχει επίσης ένα "rete", το οποίο περιέχει ένα γράφημα με τα πιο φωτεινά αστέρια στον ουρανό. Αυτά τα κύρια μέρη είναι αυτά που κάνουν έναν αστρολάβη. Υπάρχουν πολύ απλά, ενώ άλλα μπορεί να είναι αρκετά περίτεχνα και να έχουν κολλημένους μοχλούς και αλυσίδες, καθώς και διακοσμητικά γλυπτά και μεταλλικά έργα.

Οι αστρολάμπες είναι κάπως εσωτερικοί καθώς σας δίνουν πληροφορίες τις οποίες στη συνέχεια χρησιμοποιείτε για τον υπολογισμό άλλων πληροφοριών. Για παράδειγμα, θα μπορούσατε να το χρησιμοποιήσετε για να υπολογίσετε τους χρόνους αύξησης και ρύθμισης για τη Σελήνη ή έναν δεδομένο πλανήτη. Εάν ήσασταν ναυτικός «πίσω στην ημέρα», θα χρησιμοποιούσατε έναν αστρολάβη ενός ναυτικού για να προσδιορίσετε το γεωγραφικό πλάτος του πλοίου σας ενώ βρίσκεστε στη θάλασσα. Αυτό που θα κάνατε είναι να μετρήσετε το ύψος του Ήλιου το μεσημέρι ή ένα δεδομένο αστέρι τη νύχτα. Οι βαθμοί που ο Ήλιος ή το αστέρι βρισκόταν πάνω από τον ορίζοντα θα σας έδιναν μια ιδέα για το πόσο μακριά βορρά ή νότια ήσασταν καθώς ταξιδεύατε στον κόσμο.

Ο πρώτος αστρολάμπας πιστεύεται ότι δημιουργήθηκε από τον Απολλώνιο της Πέργας. Ήταν γεωμετρητής και αστρονόμος και το έργο του επηρέασε αργότερα αστρονόμους και μαθηματικούς. Χρησιμοποίησε αρχές της γεωμετρίας για να μετρήσει και να προσπαθήσει να εξηγήσει τις εμφανείς κινήσεις των αντικειμένων στον ουρανό. Ο αστρολάμπας ήταν μία από τις πολλές εφευρέσεις που έκανε για να βοηθήσει στο έργο του. Ο Έλληνας αστρονόμος Ίππαρχος συχνά πιστώνεται με την εφεύρεση του αστρολάβου, όπως και ο Αιγύπτιος αστρονόμος Υπατία της Αλεξάνδρειας. Οι Ισλαμικοί αστρονόμοι, καθώς και εκείνοι στην Ινδία και την Ασία, εργάστηκαν επίσης για την τελειοποίηση των μηχανισμών του αστρολάβου, και παρέμεινε σε χρήση τόσο για επιστημονικούς όσο και για θρησκευτικούς λόγους για πολλούς αιώνες.

Υπάρχουν συλλογές αστρολάμπων σε διάφορα μουσεία σε όλο τον κόσμο, συμπεριλαμβανομένου του Πλανηταρίου Adler στο Σικάγο Deutsches Museum στο Μόναχο, το Μουσείο Ιστορίας των Επιστημών στην Οξφόρδη στην Αγγλία, το Πανεπιστήμιο Yale, το Λούβρο στο Παρίσι και οι υπολοιποι.