В.В.Калашников, Г.В.Носовский, А.Т.Фоменко ЗВЕЗДЫ СВИДЕТЕЛЬСТВУЮТ Глава 1.§6

Глава 1.
НЕКОТОРЫЕ НЕОБХОДИМЫЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ АСТРОНОМИИ И ИСТОРИИ АСТРОНОМИИ

§6. АСТРОМЕТРИЯ. СТАРЫЕ АСТРОНОМИЧЕСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ XV–XVII ВЕКОВ.

С общей идеей угломерного астрономического прибора мы познакомились в разделе 3. Важной ее особенностью является возможность достаточно точного определения линии экватора на небесной сфере.

Пусть взгляд наблюдателя направлен вдоль луча HK’, который при своем суточном вращении движется по линии небесного экватора, не уклоняясь от нее. Установка луча HK’ будет, конечно, зависеть от географической широты. Можно указать плоскость HLM, ортогональную квадранту, которая параллельна плоскости экватора и пересекает небесную сферу в точности по небесному экватору, рис.1.7. Таким образом, в данной точке земной поверхности можно построить стационарный прибор, ориентированный по меридиану север-юг, позволяющий визуально отметить на небесной сфере экватор. Это позволяет надежно отсчитывать экваториальные широты звезд, например, в момент их прохождения через вертикальную плоскость квадранта. Как мы уже отмечали, для астронома-профессионала XIV–XVI веков измерение экваториальных широт не должно было представляться сложной операцией. Оно требовало лишь аккуратности и достаточного времени для наблюдений. В частности, следует ожидать, что тщательный наблюдатель не мог сделать большой систематической ошибки при определении склонений звезд в данный год.

Теперь посмотрим, как описанная выше общая и простая идея реализовалась в реальных средневековых инструментах.

Первый инструмент — меридианный круг, или так называемый полуденный круг, описанный Птолемеем, рис. 1.8. Прибор представлял из себя плоское металлическое кольцо произвольного радиуса, установленное на надежной подставке вертикально в плоскости местного меридиана. Круг градуировался, например, разделялся на 360 градусов. Внутри этого большого кольца помещалось второе, меньшее кольцо, которое могло свободно вращаться внутри большого, оставаясь с ним в одной плоскости, рис.1.8. В двух диаметрально противоположных точках внутреннего кольца, обозначенных на рис.1.8 буквой P, укреплены две маленькие металлические пластинки со стрелками, указывающими на деления, нанесенные на внешнем кольце. Прибор устанавливается в плоскости местного меридиана при помощи отвеса и полуденной линии, направление которой определяется тенью вертикального шеста в полдень. Затем нулевая отметка на внешнем кольце прибора совмещается с местным зенитом.

Описанный прибор может использоваться для определения высоты Солнца на данной широте. Для этого нужно в полдень быстро повернуть внутреннее кольцо таким образом, чтобы тень одной из пластинок P полностью накрыла другую пластинку P. Тогда положение стрелок, связанных с пластинками, даст нам высоту Солнца, определяемую на градуированном внешнем кольце. Отметим, что здесь считывание показаний прибора можно делать уже после фиксации нужного положения пластинок. Это позволяет определять высоту Солнца после того, как момент полудня миновал. Кроме того, при помощи меридианного круга можно определить угол ε между эклиптикой и экватором.

Второй инструмент — астролабон, описанный Птолемеем. Сегодня этот термин переводится как “астролябия”. Слово “астролябия” – средневековый термин. Смысл термина астролабон, — как считается сегодня в скалигеровской истории астрономии, – менялся со временем. Нам говорят, что “в древности”, около начала нашей эры, астролабоном назывался прибор, который мы опишем чуть ниже. Им пользовался Птолемей. Однако в средние века этот прибор называется уже армиллярной сферой или армиллой. Сегодня некоторые астрономы считают, см., например [395 Климишин И.А. “Открытие Вселенной”. – М., Наука, 1987.], что Птолемей не описывает в Альмагесте астролябию, а описывает астролабон или армиллярную сферу. Так например, астроном Роберт Ньютон писал, что, “вероятно, в эпоху позднего средневековья астролябией назывался прибор для измерения высоты небесного тела над горизонтом.

Описанный же нами (следуя Птолемею — Авт.) прибор к этому времени чаще назывался армиллярной сферой, от которой берут начало установки современных телескопов” [614 Ньютон Роберт. “Преступление Клавдия Птолемея”. – М., Наука, 1985. Русский перевод английского издания: Robert R.Newton. “The Crime of Claudius Ptolemy”. – The Johns Hopkins University Press. Baltimore and London, 1977.], с.151.

Чтобы избежать терминологической путаницы, мы опишем ниже отдельно следующие два прибора: армиллярную сферу — астролабон Птолемея — и астролябию, то есть, средневековый инструмент, название которого почему-то практически тождественно астролабону Птолемея. Основные детали астролабона (армиллы) показаны на рис.1.9.

На рис.1.10 изображена принципиальная схема средневековой армиллярной сферы.

На рис.1.11 показана средневековая “армиллярная сфера (как признают сами историки — Авт.) птолемеевого типа, диаметром 1,17 метра. Изготовлена много позже эры Птолемея. Она принадлежала астроному шестнадцатого века Тихо Браге” [1029 Bennet J.A. “The Divided Circle. A History of Instruments for Astronomy Navigation and Surveying”. – Phaidon. Christie’s Oxford, 1987.→Беннет Дж. А. “Разделенный круг. История приборов для астрономической навигации и геодезии”. – Фэйдон. Christie’s Оксфорд, 1987.], с.13. Получается, что за протекшие полторы тысячи лет астрономические инструменты будто бы практически не изменились. Мы видим, что инструменты “античного” Птолемея, якобы второго века н.э. и Тихо Браге шестнадцатого века фактически одинаковы, как бы вышедшие из одной и той же средневековой мастерской. Еще одна армиллярная сфера показана на рис.1.11a. Старинное изображение большой армиллярной сферы Тихо Браге см. на рис.1.12.

Изложим правила пользования этим прибором и те астрономические принципы, на которых он основан. Главная часть армиллярной сферы — два металлических кольца, взаимно перпендикулярных и жестко скрепленных в точках E₁, E₂. Назовем эти кольца первым и вторым, рис.1.9. Первое кольцо может вращаться вокруг оси NS, параллельной земной оси. Центр обоих колец — точка O; P₁ P₂ — перпендикуляр к плоскости второго кольца.

Опишем, например, как при помощи армиллы можно определить угол между эклиптикой и экватором. Для этого наиболее удобно выполнить измерения в день солнцестояния. На рис.1.13 на земной орбите эта точка обозначена через O’. Безразлично, является ли она точкой летнего или зимнего солнцестояния. Рассмотрим плоскость, проходящую через радиус-вектор CO’, где C — Солнце, и через земную ось NO’. Поскольку O’ — точка солнцестояния, то эта плоскость будет ортогональна плоскости эклиптики и рассечет земную поверхность по меридиану, рис.1.13.

Пусть в некоторой точке на этом меридиане расположена армилла. Прибор можно установить в произвольной точке земной поверхности, но начать измерения нужно в полдень. В этот момент прибор оказывается на меридиане, являющемся пересечением указанной плоскости с земной поверхностью. Мы считаем, что наблюдатель знает направление земной оси в данной точке земной поверхности и, следовательно, ось NO армиллы ориентирована в этом направлении, параллельно оси NO’, рис.1.13. Затем, вращая первое металлическое кольцо вокруг оси NS армиллы, мы устанавливаем это кольцо в плоскости меридиана. Это произойдет в тот момент, когда тень от внешнего края кольца в точности накроет внутреннюю часть кольца. Наконец, зафиксировав плоскость первого кольца, установим второе кольцо, ортогонально первому, таким образом, чтобы его внутренняя часть оказалась в тени, отбрасываемой его внешней частью. Из рис.1.13 ясно видно, что в итоге этих действий второе кольцо окажется в точности в плоскости эклиптики. Более точно — окажется параллельным плоскости эклиптики. Поскольку мы фиксировали оба кольца в нужном нам положении, перпендикуляр P₁ P₂ ко второму кольцу также фиксируется и отмечает тем самым пару точек-полюсов P₁ и P₂ на первом кольце. Следовательно, однозначно определен угол P₁ O N. Ясно, что этот угол и есть угол между эклиптикой и экватором.

Мы описали прием, которым, как считается, пользовались древние астрономы. Несмотря на геометрическую простоту идеи, отчетливо видны многочисленные трудности, вносящие разного рода погрешности в численное значение измеренного угла. В частности, наблюдатель должен знать с достаточной точностью следующие параметры:

а) направление оси ON, параллельное земной оси;

б) день солнцестояния;

в) момент полудня в данной точке земной поверхности.

Как справедливо отмечает Р.Ньютон, “основной недостаток этого инструмента в том, что им надо пользоваться довольно быстро, так как вращение Земли нарушает настройку прибора” [614], с.150. Действительно, из рис.1.13  видно, что вращение Земли начинает поворачивать прибор относительно оси O’N и, следовательно, предыдущие рассуждения перестают быть справедливыми.

Строго говоря, точки O – центр армиллы, и O’ — центр Земли, изображенные на рис.1.13, — это различные точки. Расстояние между ними равно земному радиусу. Однако для описанных выше измерений это различие пренебрежимо мало по сравнению с расстоянием до Солнца. Поэтому во всех предыдущих рассуждениях можно считать, что O=O’, как и изображено на рис.1.13.

Вернемся к измерению эклиптикальных координат при помощи армиллы. После того как прибор установлен в соответствии с правилами, описанными выше, он на короткое время оказывается настроенным на эклиптикальную систему координат, а именно, плоскость второго кольца E₁ E₂ параллельна плоскости эклиптики. Точки E₁ и E₂ на этом кольце соответствуют точкам солнцестояния. Оба кольца предполагаются градуированными. Следовательно, на втором кольце однозначно определяются точки R₁ и R₂, соответствующие равноденствиям. Они делят дуги между E₁ и E₂ пополам. На рис.1.13 точки R₁ и R₂ не отмечены, чтобы не загромождать рисунок. Итак, на втором кольце возникает шкала с фиксированным началом отсчета. Например, от точки R₁ весеннего равноденствия. Следовательно, мы можем теперь измерять эклиптикальные долготы и широты точек на небесном своде, например, звезд.

Впрочем, повторим еще раз, суточное вращение Земли быстро нарушает настройку прибора. Поэтому необходимо иметь достаточно точные часы, чтобы отсчитывая время, можно было компенсировать земное вращение и перенастраивать прибор. Именно так делается в современных измерительных инструментах, где вращение Земли компенсируется автоматической следящей системой.

Для удобства измерений эклиптикальных координат небесных объектов в армиллярную сферу добавляют еще одно — третье кольцо, которое может вращаться вокруг своей оси. Эта ось, в свою очередь, может скользить по второму кольцу, то есть по кольцу, находящемуся в плоскости эклиптики. Мы не будем вдаваться здесь в эти подробности, так как они для нас уже несущественны.

Рассмотрим теперь третий инструмент — квадрант, рис.1.14, рис.1.14a, рис.1.14b.

Этот инструмент получается, если в центре меридианного круга, рис.1.8 , установить острие, перпендикулярное плоскости этого круга. Тогда солнечная тень от острия будет падать на нижнюю, северную, часть меридианного круга. Эта тень может двигаться в пределах одной четверти окружности. Поэтому для измерения высоты Солнца достаточно нанести деления лишь на одну четверть кольца. Таким образом, квадрант представляет из себя пластину, плиту с проградуированной четвертью круга, которая устанавливается в меридиональной плоскости. Высоту Солнца над горизонтом в полдень показывает тень, падающая от острия на шкалу.

На рис.1.15 показан астрономический квадрант из средневековой книги Финея (Oronce Fine) 1542 года [1029], с.19.

На рис.1.16 представлен малый квадрант Тихо Браге, радиусом 39 сантиметров [1029], с.26.

На рис.1.16a показан параллактический инструмент Тихо Браге.

На рис.1.17 изображен секстант Тихо Браге радиусом 1,55 метра, а на рис.1.18 — другой секстант Тихо Браге, такого же размера [1029], с.26.

На рис.1.19 мы видим старинное изображение астронома Гевелия, ведущего наблюдения при помощи секстанта [1029], с.67.

Четвертый инструмент — астролябия, рис.1.20.

Средневековая астролябия — это металлическая плоская круглая пластина диаметром около полуметра, на краю которой располагалось неподвижное градуированное кольцо. В центре круга на оси, перпендикулярной плоскости круга, устанавливалась подвижная планка с визирами, диоптрами. Прибор мог подвешиваться вертикально. Для этой цели служит специальная петля в его верхней части, на краю пластины. В вертикально подвешенном состоянии плоскость круга направлялась на небесное светило, после чего подвижная, вращающаяся планка также направлялась на светило. Таким образом определялась высота светила над горизонтом. Кроме того, измерив высоту Солнца в полдень, можно было определить широту места наблюдения. Описанное измерение, вероятно, было весьма неточным, поскольку сам способ достаточно грубый. Считается, что этим прибором можно было находить широту точки наблюдения с точностью до нескольких минут дуги [614].

На рис.1.21 показана старая астролябия 1532 года (Georg Hartmann, город Нюрнберг).

На рис.1.21a – персидская астролябия XVIII века.

На рис.1.21b – старинная сферическая астролябия.

На рис.1.21c представлена “астролябия универсальная” XVII века.

На рис.1.22 приведено старинное изображение известного средневекового астрономического прибора, называвшегося ТУРЕЦКИМ, или ТУРКЕТ или ТУРКЕТУМ (torquetum или turketum).

Историки науки пишут: <<“Torquetum” или “turketum” (“турецкий” или “мусульманский” инструмент) характерен для средневековой европейской астрономии, и демонстрирует как птолемеевское интеллектуальное наследие, так и исламскую традицию… Туркетум предназначался для измерений всех трех типов астрономических координат и для преобразования одних координат в другие, что требовалось для птолемеевой теории планет>> [1029], с.17.

Инструмент, показанный на рис.1.22, принадлежал Апиану (1497–1552). Таким образом, нам говорят, что средневековые турки “возродили” птолемеевскую теорию измерений после многих сотен лет забвения, и только теперь изготовили для нее необходимые приборы. Произошло это якобы через полторы тысячи лет после “античного” Птолемея. Как мы теперь понимаем, средневековый османский туркетум и птолемеевские приборы были современниками, инструментами XV-XVII веков.

ЛИТЕРАТУРА:   Данный список и его нумерация едины для цикла книг по Новой Хронологии.

Книга Г.В.Носовского, А.Т.Фоменко «Словен и Рус»  хорошо читается с книгой «Выставочный Иерусалим»

Данные книги написаны на основании РУССКОГО ЛЕТОПИСЦА опубликованного на сайте https://ruvera.ru/lib/

Вам на почту лучшие статьи, каждую неделю.