Астрономические кольца ( лат . Annuli astronomici ), [1] также известные как кольца Джеммы , являются одним из первых астрономических инструментов. Инструмент состоит из трех колец, обозначающих небесный экватор , склонение и меридиан .
Его можно использовать как солнечный циферблат для определения времени, если известны приблизительные широта и время года , или для определения широты, если время известно или наблюдается (в солнечный полдень ). Его можно рассматривать как упрощенную переносную армиллярную сферу или более сложную форму астролябии .
История [ править ]
Части этого инструмента восходят к инструментам, изготовленным и использовавшимся древнегреческими астрономами . Джемма Фризиус объединила несколько инструментов в небольшой портативный инструмент с астрономическим кольцом. Он впервые опубликовал дизайн в 1534 году [2] и в « Космографии» Петруса Апиана в 1539 году. Эти кольцевые инструменты сочетали в себе земные и небесные вычисления. [3]
Типы [ править ]
Исправлены астрономические кольца [ править ]
.JPG/440px-Basel_2012-10-06_Batch_Part_5_(118).JPG)
Неподвижные астрономические кольца устанавливаются на постамент, как армиллярные сферы , и могут использоваться как солнечные часы .
Солнечные часы путешественника или универсальный циферблат с кольцом равноденствия [ править ]
Циферблат подвешивается на шнурке или цепочке; точка подвеса на вертикальном меридиональном кольце может быть изменена в соответствии с местной широтой. Время отсчитывается на экваториальном кольце; в приведенном ниже примере центральный стержень скручивается до тех пор, пока солнечный луч не пройдет через небольшое отверстие и не упадет на горизонтальное экваториальное кольцо.
Солнечные часы путешественника, открытые, готовые к работе. См. Аннотации Commons для обозначений частей дорожных солнечных часов .
Солнечные часы путешественника, используемые, с положением светового луча (внутри подсвечивающего квадрата), считываемого для определения времени. См. Аннотации о том, как читать солнечные часы .
.JPG){kind=link}
Солнечное кольцо [ править ]
Солнечное кольцо или кольцо фермера - это упрощение астрономических колец, зависящее от широты. На неразъемных солнечных кольцах шкала времени и месяца нанесена на внутренней стороне кольца; солнечный луч, проходящий через отверстие в кольце, освещает точку на этой шкале. Новые солнечные кольца часто делаются из двух частей, одна из которых скользит для установки месяца; они обычно менее точны.
Схема цельного солнечного кольца с солнечным лучом
Солнечное кольцо из двух частей или фермерское кольцо со световым лучом, показывающим время
Солнечные часы попроще, не используются
Морское кольцо [ править ]
В 1610 году Эдвард Райт создал морское кольцо , которое установило универсальный кольцевой циферблат над магнитным компасом. Это позволяло морякам определять время и магнитное склонение за один шаг. [4] Их также называют «солнечными часами».
Структура и функции [ править ]
Три кольца ориентированы относительно местного меридиана , экватора планеты и небесного объекта. Сам инструмент можно использовать как отвес, чтобы выровнять его по вертикали. Затем инструмент поворачивают до тех пор, пока один световой луч не пройдет через две точки на инструменте. Это фиксирует ориентацию инструмента по всем трем осям .
Угол между вертикалью и световым лучом дает высоту Солнца . Высота Солнца зависит от широты, времени суток и сезона. Любую из этих переменных можно определить с помощью астрономических колец, если известны две другие.
Высота Солнца не сильно меняется за один день на полюсах (где солнце встает и заходит раз в год), поэтому грубые измерения высоты Солнца не меняются в зависимости от времени суток на высоких широтах.
Использовать как солнечные часы в календаре [ править ]
Когда солнечное время ровно в полдень или известно по другим часам, прибор можно использовать для определения времени года.
Меридиональное кольцо может функционировать как гномон , когда кольца используются как солнечные часы . Горизонтальная линия, выровненная по меридиану с гномоном, обращенным к полудню-солнцу, называется линией меридиана и указывает не время, а день года. Исторически они использовались для точного определения продолжительности солнечного года. Фиксированное меридиональное кольцо само по себе может использоваться как солнечные часы с календарем аналеммы , которые можно читать только в полдень.
Когда тени колец выровнены так, что кажется, что они находятся в одном или почти одном месте, меридиан идентифицирует себя. [ требуется разъяснение ]
Меридиональное кольцо [ править ]
Меридиан кольцо помещается вертикально, затем поворачивают ( по отношению к небесного объекта) до тех пор, пока параллельно местной линии север-юг. Таким образом, все кольцо параллельно кругу долготы, проходящему через место, где стоит пользователь.
Поскольку инструмент часто поддерживается меридиональным кольцом, это часто самое внешнее кольцо, как в кольцах путешественника, показанных выше. Там к верхней части меридионального кольца прикреплена скользящая подвеска, на которой может быть подвешено все устройство. Меридиональное кольцо обозначено в градусах широты (0–90 для каждого полушария). При правильном использовании указатель на опоре указывает на широту местоположения инструмента. Это наклоняет экваториальное кольцо так, что оно лежит под тем же углом к вертикали, что и местный экватор. [5] [6]
Экваториальное кольцо [ править ]
Экваториальный кольцо занимает плоскость , параллельную небесного экватора, под прямым углом к меридиану. Это согласовано
- быть прикрепленным к меридиональному кольцу на отметке нулевой широты (см. выше)
- выровнены по кольцу склонения, которое выровнено по небесному объекту.
Часто оснащенный градуированной шкалой, он может использоваться для измерения прямого восхождения . На показанных выше солнечных часах путешественника это внутреннее кольцо.
Иногда на этом кольце выгравированы месяцы на одной стороне и соответствующие знаки зодиака на внешней стороне; очень похоже на астролябию. На других были выгравированы две двенадцатичасовые шкалы времени. Каждая двенадцатчасовая шкала растянута на 180 градусов и пронумерована по часам с хешами каждые 20 минут и меньшими хешами каждые четыре минуты. Внутри отображается календарная шкала с названиями месяцев, обозначенными их первыми буквами, с отметкой, отображаемой каждые 5 дней, и другими отметками, представляющими отдельные дни. На них на внешней стороне кольца выгравированы соответствующие символы знаков зодиака. Положение символа указывает дату входа солнца в этот конкретный знак. Весеннее равноденствие отмечается 15 марта, а осеннее равноденствие - 10 сентября. [7]
Кольцо склонения [ править ]
Склонение кольцо может перемещаться, и поворачивается на шарнирах установлены в меридиональном кольце. Воображаемая линия, соединяющая эти точки поворота, параллельна оси Земли. «Кольцо» склонения солнечных часов путешественника вверху - это вовсе не кольцо, а продолговатая петля с ползунком для установки времени года.
Это кольцо часто снабжены лопастями и микроотверстий для использования в качестве алидаде о наличии dioptra (см рисунок). Его можно использовать для измерения склонения .
Это кольцо также часто отмечается знаками зодиака и двадцатью пятью звездами, подобно астролябии .
Ссылки [ править ]
- ^ "Кольцо Astronomicus" . Проверено 18 июля 2009 .
- ^ Sorgeloos, Claude (2001). «Un post-incunable retrouvé: L'Usus annuli astronomici de Gemma Frisius, Louvain et Anvers, 1534» [Открытие после инкунабулы: «Использование астрономических колец» Джеммы Фризиус]. Quaerendo (на французском). Лейден . 31 (4): 255–264. DOI : 10.1163 / 157006901X00155 . ISSN 0014-9527 . Проверено 19 июля 2009 .
- ^ Уоллис, Хелен (1984). «Англия в поисках северных проходов в шестнадцатом и начале семнадцатого веков». Арктика . 37 (4): 453–472. DOI : 10.14430 / arctic2228 . JSTOR 40510308 .
- ^ Май, Уильям Эдвард, История морской навигации , GT Foulis & Co. Ltd., Хенли-он-Темз, Оксфордшир, 1973, ISBN 0-85429-143-1
- ^ https://www.britishmuseum.org/research/collection_online/collection_object_details/collection_image_gallery.aspx?partid=1&assetid=494614&objectid=55055 Проверено 10 ноября 2013 г.
- ^ http://www.gilai.com/product_848/Mid-18th-Century-Brass-Astronomical-ring-dial .
- ^ [1]
Библиография [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы, связанные с астрономическими кольцами . |
- Фризиус, Гемма (1548 г.). Usus annuli astronomici [ Использование астрономических колец ] (цифровая перепечатка) (на латыни). Антверпен. OCLC 166113158 .
