Astrolabes Nasıl Çalışır?

Örneğin 1960'tan önce doğduysanız ve herhangi bir teknik eğitim aldıysanız, şüphesiz tarihin en yaygın bilgisayarlarından birini, sürgülü hesap cetvelini kullandınız. Biri için (1964 doğumlu) aracı hiç kullanmadım, ancak babamın büyük bir açıklıkla hatırlıyorum. Masasının en üst çekmecesinde, açıölçerler , pusulalar , çizim üçgenleri ve sonunda onu modası geçecek olan Texas Instruments LED hesap makinesinin yanında bulunuyordu. Onunla sık sık oynadım, bir şeyin aynı anda nasıl bu kadar basit ve karmaşık olabileceğine hayran kaldım.

1360 yılında, bir çocuk başka tür bir analog bilgisayarla benzer bir deneyim yaşamış olabilir. Nasıl kullanılacağı ve büyük olasılıkla tahtadan veya bronzdan sıfırdan nasıl yapılacağı konusunda eğitilmiş olacaktı. Cihaz, adını nihayetinde Yunan usturlaplarından veya "yıldız alma" dan alan bir usturlap olarak biliniyordu . Genellikle gök cisimlerinin yükseklikleri için astronomik ölçümler yapmak için kullanıldı, ancak zeki filozoflar, astrologlar ve denizciler enstrümanın yüzlerce kullanım alanını tasarladılar. Usturlap, şüphesiz, Orta Çağ'ın sürgülü cetveliydi.

Günümüzde, pratik astronomik ve denizcilik uygulamalarında bilgisayarlar ve diğer teknolojilerin yerini almasına rağmen, usturlaplar teknofilleri, bilim tarihçilerini ve amatör gökyüzü gözlemcilerini büyülemeye devam ediyor. Birçok eğitimci bu aracı sınıflarında göksel küre ve gün doğumu / gün batımı, ay doğumu / ay batışı, yıldız geçişleri, geri hareketler ve çok daha fazlası dahil olmak üzere çeşitli astronomik olayları nasıl planlayıp tahmin edeceklerini öğretmek için kullanır. Bir kuyruklu yıldızdan bir kuyruklu yıldızdan ayıramayan insanlar bile usturlapları mükemmel işçilikleri ve güzellikleri için takdir ederler ve sanat koleksiyoncuları ve antika satıcılarının 18. yüzyıl veya daha öncesine ait güzel bir numune için binlerce dolar ödemesi alışılmadık bir durum değildir.

Öyleyse, Geoffrey Chaucer'i 14. yüzyıldan kalma bir incelemede yapısı ve işlevi hakkında yazmaya zorlayan ve ardından, yaklaşık 620 yıl sonra, Autodesk Üyesi ve yazılım mühendisi Tom Wujec'e TEDGlobal için çalışan bir kopyayı göstermesi için ilham veren şey tam olarak nedir? Önümüzdeki birkaç sayfada usturlabın hem sanatını hem de bilimi, yükselişi ve düşüşünü keşfedeceğiz. Tüm parçalarını ve parçalarını ele alacağız ve sonra usturlabın gökyüzünün kodunu çözmesi gerektiği için, birkaç gerçek hayat astronomi alıştırması yapacağız. Ama endişelenme. Dışarı çıkmadan önce bol bol geçmişe sahip olacaksınız ve yıldızları görmek için boynunuzu çevireceksiniz.

1. Kozmik Tutulma: Usturlap Tarihi
2. Alidades ve Almucantars: Bir Usturlap Anatomisi
3. Usturlap Kullanımı: Hazır mısınız?
4. Zamanı Anlatma - Muhteşem Usturlapınızla
5. Kendi Usturlabını Elde Etmek

Saatler ve takvimlerden çok önce , insanlar zamanı ölçmek ve kendilerini gezegende yönlendirmek için cennete döndüler. Eski insanlar Dünya, Güneş ve Ay'ın hareketleriyle ilgili döngüleri gözlemlediler ve bu döngüleri günlerin, ayların ve yılların uzunluğunu belirlemek için kullandılar. Ayrıca, gece gökyüzünün çılgın kaosuna düzen getirmenin bir yolu olarak yıldızları büyük bir ilgiyle izlediler ve onları resimlere - takımyıldızlara - yerleştirdiler.

Diğer bir düzenleme konvansiyonu, Dünya'yı çevrelediği düşünülen hayali bir küre olan "göksel küre" idi. Geleneksel bir küre gibi, göksel küre de kuzey ve güney kutuplarına, bir ekvatora ve enlem ve boylama benzer koordinatlara sahipti. Dünya yüzeyindeki bir gözlemciye göre yıldızlar, kürenin içinde sabit ışık noktaları olarak var oldular. Güneş, ay ve gezegenler küreye sabitlenmedi, ancak ekliptik olarak bilinen dairesel bir yolda hareket etti .

Şimdi, üç boyutlu göksel küreyi alıp onu iki boyutlu düz bir yüzeye yansıtmak istediğinizi hayal edin. Bu, M.Ö. 180'de İznik'te doğan Hipparchus gibi bilim adamlarının karşılaştığı temel sorundu. Hipparchus 850 yıldızın titiz kayıtlarını tuttu; bu, presesyonun keşfine (kendi ekseni üzerinde Dünya'nın sallanması) ve benzersiz bir yol bir yıldızın konumunu açıklayan. Yunan gökbilimci, her bir yıldızı Dünya'nın ekvator düzlemine karşılık gelen bir düzlemdeki bir noktaya bağlayan dikey bir çizgi hayal ederek bir harita oluşturmayı başardı . Yıldızlar arasındaki açısal ilişkileri koruyan harita, stereografik izdüşümün ilk örneği olabilir .

Claudius Ptolemy başyapıtı, "Almagest" ve diğer kitaplarını hazırlarken yoğun bir şekilde Hipparchus'tan yararlandı. MS 150'de yayınlanan "Planisphaerium" da Ptolemy, göksel küre üzerine noktaları yansıtmak için gerekli matematiksel tekniklerin neredeyse kesin olarak Hipparchus'tan gelen fikirlere dayanan eksiksiz bir tanımını sunar. Kitap, çalışan bir alet yapmak için bir el kitabı gibi görünüyordu, ancak aslında bir usturlap yaptığını gösteren hiçbir kanıt yok. Bununla birlikte, usturlabın karmaşık bir öncülü olan silahlı küreyi tasarladı ve inşa etti .

Modern, kullanımı çok daha kolay olan usturlabın ilk güvenilir açıklaması MS 390 yılında Theon of Alexandria'dan geldi, bu yüzden Theon aslında bir usturlap inşa etmedi, ancak tarihçiler onun tam bir taslak hazırladığını düşünüyor.

İslam astronomları Theon'un usturlaplarla ilgili incelemesini aldıklarında, değerlerini hemen gördüler. Enstrümanları yapmaya ve kullanmaya ve kendi kılavuzlarını oluşturmaya başladılar. Arapça yazılmış ilk usturlap kılavuzları sekizinci yüzyılda ortaya çıktı. 11. yüzyılda, cihazlar Müslüman İspanya'da görünmeye başladı. Oradan, astrolabların gökbilimcilere - ve hatta Chaucer gibi yetenekli şairlere - gece gökyüzüne düzen ve istikrar getirmelerine yardımcı olduğu Hıristiyan Avrupa'ya atlama, atlama ve atlama oldu. Teleskoplar, sekstantlar ve sarkaçlı saatler gibi daha yeni, daha özel teknolojilerle değiştirilene kadar Orta Çağ boyunca vazgeçilmez bir araçtılar.

Planisferik mi yoksa Denizcilik mi, Madam?

Antik dünyaya geri dönün ve iki temel usturlap türü ile karşılaşırsınız. Planisferik usturlap olarak bilinen ilk tip, gökbilimcilerin gök cisimlerinin konumlarını hesaplamalarına yardımcı oldu. Denizcilikle uğraşan insanlar aletlerin ne kadar yararlı olabileceğini görene kadar tüm eski usturlaplar planisferik türdeydi.

Yaklaşık 15. yüzyılda, denizcilik usturlapları ortaya çıkmaya başladı. Öncelikle güneşin veya bir yıldızın yüksekliğini belirlemek için kullanılan ve daha sonra enlemi belirlemek için kullanılabilen planisferik kuzenlerinin saldırıya uğramış versiyonları gibiydiler. İki temel parça ile geldiler - dereceli bir daire ve bir alidade, açıları ölçmek için kullanılan bir nişan cihazı veya işaretçi. Planisferik usturlaplar biraz daha karmaşıktı. Ayrıca daha özeldi çünkü operasyonları kullanıcının enlemine bağlıydı.

Önünüzde eski bir usturlap olsaydı, ister 11. yüzyıl İslamında ister 16. yüzyıl Avrupa'sında ortaya çıkmış olsun, aynı temel parçalarla gelirdi. İşte enstrümanın altından yukarıya doğru çalışıyorlar:

Mater bir Usturlabın üs olarak görev yaptı ( "anne" için Latince). Genellikle pirinçten yapılan bu dairesel plaka, yaklaşık 6 inç (15 santimetre) çapında ve çeyrek inç kalınlığında gerildi. Ortası oyulmuştu, böylece bir veya daha fazla plaka, depresyona yerleştirilmiş olarak üstüne oturabilirdi. Uzuv olarak bilinen materyalin kenarı iki ölçek içeriyordu - günün saatlerini ölçmek için bir iç ölçek ve 0 ile 360 ​​arasındaki dereceleri ölçmek için bir dış ölçek. usturlabın tepesi ve bir bağlantı noktası sağlaması. Enstrümanı kullanmak istediğinde, bir gökbilimci halkaya bir ip bağlar ve cihazın aşağıya doğru sarkmasına izin verir.

Daha sonra , her bir plakanın belirli bir enleme karşılık geldiği bir dizi plaka geldi . Bu gerekliydi çünkü ekvatorda bulunan bir gözlemci, örneğin orta enlemde bir gözlemciye kıyasla gece gökyüzünün farklı bir bölümünü gördü. Usturlabın düzgün çalışması için, belirli bir enleme özel bir levhaya ihtiyacı vardı.

Her bir plaka iki tür çemberle oyulmuş olarak geldi. İlki , ufkun en önemli almucantar olduğu, almucantars olarak bilinen sabit rakımlı dairelerdi . İkincisi, almukantarları dik açılarda karşılayan azimutlardı. En önemli azimut meridyendir.

Rete ( "antlaşma" gibi sesler) plakaların üzerine dayanıyordu. Modern mağazalar genellikle şeffaf plastikten yapılmıştır, böylece içlerinden aşağıdaki tabaklara kadar görebilirsiniz. Usturlap yapımcıları, antik dünyada aynı etkiyi elde etmek için metalin büyük kısımlarını keserek arkalarında iskelete benzer bir halka bıraktılar. Rete, birkaç yıldız ve birkaç önemli takımyıldız ile işaretlendi. Merkez bir pinin (kuzey gök kutbu) etrafında dönerken, rete göksel kürenin günlük hareketini gösterdi. Rete'nin çevresi, saatlere bölünmüş en dıştaki bir ölçeği ve yılın günleriyle işaretlenmiş en içteki bir ölçeği içeriyordu.

Bazı usturlaplarda, -30 dereceden +70 dereceye kadar sapmalarla işaretlenmiş , kural adı verilen saat benzeri bir el her şeyin üstünde yatıyordu. Tüm parçaları bir arada tutan, ancak cetvelin ve rete'nin plaka üzerinde dönmesine izin veren, aletin ortasından bir pim geçti.

Lütfen aygıtının yararlı terazi ve tablo çeşitli içeriyordu. Tüm usturlaplar, açıları ölçmek ve herhangi bir tarih için güneşin boylamını belirlemek için ölçekler içeriyordu. Birçoğunun ayrıca basit trigonometri problemlerini çözmek için ölçekleri vardı. Bir alidade de arkaya takılır ve kullanıcının göksel bir nesnenin yüksekliğini ölçmesine izin verir.

10. yüzyılda, İranlı gökbilimci (ve usturlap hayranı) Abd al-Rahman al-Sufi, bir usturlabın 1000 kez kullanıldığını iddia eden bir kitap yazdı. Farsça biraz abartmış olabilir, ancak yetenekli bir uygulayıcının elinde enstrüman birçok soruna cevap verebilir. Usturlap ile gökbilimciler gök cisimlerinin konumunu, günün saatini (veya geceyi), yılın zamanını, herhangi bir nesnenin yüksekliğini, enlemi ve çok daha fazlasını hesaplayabilirler .

Usturlap ile yapılacak en kolay hesaplamalardan biri, ufkun üzerindeki bir nesnenin rakımıdır. Nesne herhangi bir şey olabilir - bir ağaç, bir dağ zirvesi, bir yıldız. Rakımını bulmak için şu adımları izleyin:

Havalı değil mi? Şimdi, güneşin belirli bir günde ne zaman batacağını belirlemek için usturlap kullanmak istediğinizi varsayalım . İşte ne yaparsınız:

Sırada daha eğlenceli uygulamalı şeyler.

Akıllı telefonunuzu mu kaybettiniz ? Endişelenmeyin, gündüz veya gece saatini bulmak için usturlabınızı çıkarın. Gün boyunca, hesaplamalarınızı güneşin yüksekliğine dayandırırsınız . Geceleri, görünen bir yıldızın yüksekliğini kullanırsınız. Örnek olarak, gecenin saatini belirlemek için adım adım ilerleyelim:

Oxford Bilim Tarihi Müzesi'nin web sitesi, eski bir usturlapın bir kopyasını kullanarak bu son alıştırmanın mükemmel bir interaktif demosunu sunuyor . Süreç boyunca size adım adım yol gösterirken, enstrümanın çeşitli ölçeklerindeki işaretleri de gösterir.

Astronomi meraklısıysanız, muhtemelen zaten iyi bir teleskopa yatırım yapmışsınızdır. Şimdi koleksiyonunuza bir usturlap eklemek isteyebilirsiniz. En basit şey, kutudan çıkmaya hazır bir usturlap satın almaktır. EBay'de bazı antika usturlaplar bulabilirsiniz, ancak 20. yüzyıl öncesi herhangi bir enstrüman size ciddi bir hamur getirecektir. Daha iyi bir seçenek, size yüksek fiyat etiketi olmadan otantik bir antik usturlap deneyimi sağlayacak bir kopya satın almaktır. Birçok Web sitesi, çeşitli planisferik ve denizcilik usturlapları sunar.

Modern malzemeler pirinç ve kalaylara göre bazı avantajlar sunar. Eski ve yeni okulların iyi bir karışımı, birkaç popüler usturlap kaynağının arkasındaki Delaware merkezli bir şirket olan Janus'tan geliyor. Gerçekten eski usulü atmak istiyorsanız, kendi usturlabınızı sıfırdan yapmak isteyeceksiniz. Tam deneyimi elde etmek için enstrümandaki ilk İngilizce kılavuz olan "Usturlap Üzerine Bir İnceleme" yi okuyarak başlayın. Janus ve The Personal Astrolabe'nin sahibi ve yaratıcısı James E. Morrison, Chaucer'in çalışmalarını Orta İngilizce'den hepimizin anlayabileceği daha nazik, daha nazik bir dile çevirdi (çevirinin bir PDF dosyasını burada bulabilirsiniz ).

14. yüzyıldan kalma incelemeyi okurken kullanabileceğiniz bir usturlap yapmak için en iyi seçeneğiniz önceden var olan şablonlarla başlamaktır. "The History and Practice of Ancient Astronomy" de (Oxford University Press, 1998), yazar James Evans, usturlap yapmak için bir dizi eksiksiz model sunar. Desenleri kağıda (veya rete durumunda bir asetat saydamına) kopyalayın, bunları kart stoğuna yapıştırın, parçaları kesin, ortada bir delik açın ve bir cıvata ve somun kullanarak her şeyi birbirine bağlayın. Seattle ve Los Angeles olmak üzere iki rakım plakası için özel olarak desenler sağlar, ancak kitabın metninde başkalarını da bulabilirsiniz.

Bir diğer harika kaynak ise Hawaii Üniversitesi Astronomi Enstitüsü tarafından geliştirilen uygulamalı bir usturlap aktivitesidir. Web sitesi, herhangi bir konum için eksiksiz bir usturlap şablon setini hesaplayan bir program içerir . Konumunuzu belirlediğinizde, program bilgisayarınıza kaydedebileceğiniz veya çıktısını alabileceğiniz dosyalar oluşturur . Site ayrıca eksiksiz montaj talimatları ve bir kez inşa edildikten sonra nasıl kullanılacağına dair bir astar sunar .

Hangi rotayı takip ederseniz edin, mağazadan satın alınan usturlap veya kendin yap, dünyanın ilk analog bilgisayarının kendi versiyonuna sahip olacaksınız. Ve bununla, gece gökyüzünü daha iyi anlayacak ve antik astronomi dünyasıyla daha derin bir bağlantıya sahip olacaksınız.

Usturlaplar ne için kullanılır?

Usturlaplar bugün hala kullanılıyor mu?

Bir sekstant ile usturlab arasındaki fark nedir?

Usturlap'ı kim ve ne zaman icat etti?

Usturlap Müslümanlar için neden önemlidir?

Yazarın Notu: Astrolabes Nasıl Çalışır?

Bu hikayeyi bitirirken, akıllı telefonunuzda veya tabletinizde çalıştırmak için dijital bir usturlap yapabileceğinizi anladım. Telefonumda hızlı bir arama yaptım ve buna inanır mısın? - bunun için bir uygulama var! TwoNineEight Software tarafından üretilen Astrolabe Clock'a göz atın. Ücretsizdir, ancak saf, analog formunda bir usturlabdan daha az tatmin edici olsa da.

İlgili Makaleler