Астрономия в увлекательном изложении и занимательных вопросах

Алевтина Петровна Попова, 2021

Книга содержит дидактический материал по астрономии в историческом аспекте в форме увлекательных тестов, кроссвордов, загадок и занимательных вопросов. Данное пособие будет интересно широкому кругу читателей, кто интересуется вопросами о Вселенной и Космосе, и может быть использовано для подготовки к олимпиадам по астрономии. Дидактический материал книги будет полезен учителям астрономии, физики и математики.

Астролябия

Для измерения горизонтальных углов и определения широты астрономы создали один из древнейших астрономических инструментов — астролябию. Астролябия (греч. астролабон, «берущий звезды») сложный угломерный инструмент для определения положения звезд, широты и долготы. Астролябия появилась в Древней Греции. Одной из основных частей этого инструмента являлся барабан, где было нарисовано небо с зодиакальными созвездиями.

Первая женщина астроном Гипатия

В Александрии математик и философ, первая женщина-астроном Гипатия (Hypatia) — (ок. 370 — 415) использовала астролябию и, возможно, усовершенствовала инструмент. За свое учение она была казнена в 415 году н. э. Её ученик, Теон Александрийский, оставил копии заметок по использованию астролябии.

В IX веке астролябия находит широкое использование в странах арабского Востока. Учёные исламского Востока усовершенствовали астролябию для решения практических задач:

* измеряли углы на поверхности Земли,

* продолжительность дня и ночи,

* решали некоторые математические вычисления и

* для астрологических предсказаний

В X веке восточные астролябии попали в Испанию, а потом распространились в странах Западной Европы. Появление астролябии вызвало необходимость изготавливать астролябии в европейских мастерских по собственным расчётам и по собственным проектам для европейских широт.

Астролябия

Но при этом уделялось большое внимание художественной стороне. Поэтому астролябии стали модным и престижным предметом. Они стали предметом коллекционирования при королевских дворах.

Коллекционировать инструменты стало хорошим тоном, модой, поэтому королевские коллекции украшают крупнейшие музеи мира. В позднейшее время астролябия была упрощена, в ней был оставлен только один круг, посредством которого мореплаватели отсчитывали высоту звезд над горизонтом. Круг подвешивался на кольце в вертикальной плоскости, и посредством алидады, снабженной диоптрами, наблюдались звезды, высота которых отсчитывалась на лимбе. Позднее вместо диоптр стали употреблять зрительные трубы, и, постепенно совершенствуясь, она перешла в новый тип инструмента — теодолит, который употребляется во всех тех случаях, когда требуется некоторая точность измерений. Одним из лучших мастеров того времени по изготовлению астролябий был фламандский мастер Гуалтерус Арсениус (1530-1580).

Его астролябии отличались точностью нанесённых проекций, шкал и изяществом форм. Испанский король Филипп II поэтому именно ему заказывал изготовление астролябий. Арсениус выполнял заказы и знатных особ: они служили им для астрологических предсказаний. В эпоху Возрождения (XV — XVI) популярность астролябии достигла пика — она была одним из основных инструментов в астрономическом образовании.

В то время знание астрономии было основой образования и использовании астролябии было престижно и свидетельствовало о высоком образовании. Европейские астролябии изготавливались в Германии. Некоторые из этих приборов дошли до России. В музее Ломоносова в С.-Петербурге хранится астролябия, с которой, возможно, работал знаменитый Кеплер, будучи на службе в качестве астролога у известного германского военачальника Альбрехта Валленштейна. В Европе ко времени открытия телескопа астролябия достигла совершенства и постепенно стала настоящим произведением искусства.

С помощью астролябии производились:

* определение моментов восхода и захода Солнца, т. е. начала и окончания дня, а также моментов восхода звезд, а если имелись эфемериды, то и планет;

* определение широты местности с помощью измерения высоты Солнца в полдень или высот звезд в кульминации; [1]

* чисто земные задачи, например, измерение глубины колодца или высоты земного предмета;

* преобразование между системами координат.

Существует большое разнообразие видов астролябий:

* Универсальная астролябия,

* Линейная,

* Сферическая астролябия,

* Наблюдательная астролябия.

Небесная сфера представлена в этой астролябии в виде сферы с укреплёнными кругами по поверхности сферы.

В длительных путешествиях по суше и по морю астролябия помогала определять координаты и время, порой служила единственным ориентиром.

Сферическая Астролябия, 1480 год. Музей истории науки, Оксфорд

С VIII и до конца XVII, а иногда и XIX века, самым популярным астрономическим инструментом как в Европе, так и на Востоке была планисферная астролябия. Ей посвящены сотни трактатов на арабском, латинском и некоторых других языках; художники изображали её на картинах, а поэты слагали о ней стихи. Астролябию преподносили в дар царям, султанам и прочим высокопоставленным особам.

Сейчас многие музеи мира доступны в режиме онлайн. Самая крупная коллекция астролябий находится в оксфордском Музее науки.

Что даёт нам изучение астролябий и других научных инструментов прошлого?

Например, позволяет оценить роль арабского Востока в мировой науке. Тысячи лет назад люди делали такие вещи, аналоги которых появились только сейчас.

Пример: современный смартфон, снабжённый GPS-навигатором, выполняет далеко не все функции астролябии. Можно добавить ещё такие функции, как минимум, дальномер и теодолит, используемый в современных геодезических работах и в образовании.