الأدوات والأجهزة الفلكية - التلسكوبات البصرية بمختلف الأجهزة وأجهزة استقبال الإشعاع والتلسكوبات الراديوية وأدوات القياس المخبرية وغيرها من الوسائل التقنية المستخدمة لإجراء ومعالجة الملاحظات الفلكية.

يرتبط تاريخ علم الفلك بأكمله بإنشاء أدوات جديدة تتيح لك زيادة دقة الملاحظات والقدرة على إجراء البحوث على الأجرام السماوية في نطاقات الإشعاع الكهرومغناطيسي (انظر) التي لا يمكن الوصول إليها بالعين البشرية المجردة.

كانت أدوات مقياس الزوايا هي أول من ظهر في العصور القديمة. وأقدمها هو العقرب، وهو قضيب عمودي يلقي ظل الشمس على مستوى أفقي. بمعرفة طول العقرب والظل، يمكنك تحديد ارتفاع الشمس فوق الأفق.

تنتمي الأرباع أيضًا إلى الأدوات الهندسية القديمة. في أبسط صوره، الربع هو لوح مسطح على شكل ربع دائرة، مقسم إلى درجات. تدور مسطرة متحركة ذات ديوبتر حول مركزها.

تم استخدام المجالات الحلقية على نطاق واسع في علم الفلك القديم - نماذج من الكرة السماوية بأهم نقاطها ودوائرها: قطبي العالم ومحوره، وخط الزوال، والأفق، وخط الاستواء السماوي، ومسير الشمس. في نهاية القرن السادس عشر. أفضل الأدوات الفلكية من حيث الدقة والأناقة صنعها عالم الفلك الدنماركي تي براهي. تم تكييف مجالاته الحربية لقياس الإحداثيات الأفقية والاستوائية للنجوم.

حدثت ثورة جذرية في أساليب الرصد الفلكي في عام 1609، عندما استخدم العالم الإيطالي ج. غاليليو التلسكوب لرؤية السماء وقام بأول ملاحظات تلسكوبية. في تحسين تصميمات التلسكوبات الانكسارية ذات الأهداف العدسة، تعود الإنجازات العظيمة إلى I. Kepler.

كانت التلسكوبات الأولى لا تزال غير كاملة إلى حد كبير؛ فقد أنتجت صورة غامضة، ملونة بهالة قوس قزح.

لقد حاولوا التخلص من أوجه القصور عن طريق زيادة طول التلسكوبات. ومع ذلك، تبين أن التلسكوبات الانكسارية اللونية، التي بدأ تصنيعها عام 1758 على يد د. دولوند في إنجلترا، هي الأكثر فعالية وملاءمة.

كيفية صنع الإسطرلاب؟

يمكنك صنع إسطرلاب لقياس الزوايا الأفقية وتحديد سمت النجوم باستخدام البوصلة والمنقلة. أما الأجزاء الضرورية المتبقية، لكي لا تشوه قراءات البوصلة، فيجب أن تكون مصنوعة من مواد غير مغناطيسية متاحة.

قطع قرص من الخشب الرقائقي متعدد الطبقات، ثنائي الفينيل متعدد الكلور أو زجاج شبكي. يجب أن يكون قطر القرص بحيث يتسع لمقياس دائري (ليمبو) مصنوع من المنقلة وخلفه سيكون هناك مجال حر بعرض 2-3 سم، إذا كان لديك، على سبيل المثال، أصغر المنقلة المنتجة بقوس قطرها 7.5 سم، فأنت بحاجة إلى قرص بقطر 14-15 سم.

هناك تفاصيل مهمة أخرى عن الإسطرلاب المستقبلي وهو شريط الرؤية. يمكنك صنعه من شريط من النحاس أو دورالومين بعرض 2-3 سم وأطول من قطر القرص بـ 5-6 سم. قم بثني أطراف الشريط البارز خارج حافة القرص بزاوية قائمة لأعلى وقم بقطعه بشكل مستطيل أو فتحات رؤية دائرية فيها. في الجزء الأفقي من الشريط، بشكل متناظر مع المركز، قم بعمل فتحتين أوسع بحيث يمكن رؤية قراءات القرص من خلالهما. قم بتوصيل شريط الرؤية، الجاهز للتثبيت، في المنتصف باستخدام مسمار وغسالات وصواميل في وسط القرص بحيث يمكن تدويره في مستوى أفقي. قم بتوصيل البوصلة بشريط الرؤية الموجود في المنتصف. لهذا الغرض، كما هو الحال بالنسبة لتثبيت القرص، استخدم مواد لاصقة عالية الجودة لجميع الأغراض متوفرة تجاريًا. يمكنك صنع طرف من منقلتين (منقلة المدرسة مصنوعة من مادة خفيفة غير مغناطيسية).

في عام 1668، قام نيوتن ببناء تلسكوب عاكس، والذي كان خاليًا من العديد من العيوب البصرية المتأصلة في المنكسرات. في وقت لاحق، شارك M. V. Lomonosov و V. Herschel في تحسين نظام التلسكوبات هذا. حقق الأخير نجاحًا كبيرًا بشكل خاص في بناء العاكسات. قام V. Herschel بزيادة أقطار المرايا المصنعة تدريجيًا في عام 1789 بصقل أكبر مرآة (قطرها 122 سم) لتلسكوبه. في ذلك الوقت كان أعظم عاكس في العالم.

في القرن العشرين أصبحت التلسكوبات ذات العدسات المرآة منتشرة على نطاق واسع، وتم تطوير تصميماتها من قبل أخصائي البصريات الألماني ب. شميدت (1931) وأخصائي البصريات السوفيتي د.د. ماكسوتوف (1941).

في عام 1974، تم الانتهاء من بناء أكبر تلسكوب مرآة سوفييتي في العالم بقطر مرآة يبلغ 6 أمتار، وتم تركيب هذا التلسكوب في القوقاز - في المرصد الفيزيائي الفلكي الخاص. إمكانيات الأداة الجديدة هائلة. لقد أظهرت تجربة الملاحظات الأولى بالفعل أن هذا التلسكوب يمكن أن يصل إلى أجسام ذات حجم 25، أي أضعف بملايين المرات من تلك التي لاحظها غاليليو في تلسكوبه.

تستخدم الأدوات الفلكية الحديثة لقياس المواقع الدقيقة للنجوم على الكرة السماوية (الملاحظات المنهجية من هذا النوع تجعل من الممكن دراسة تحركات الأجرام السماوية)؛ لتحديد سرعة حركة الأجرام السماوية على طول خط البصر (السرعات الشعاعية)؛ لحساب الخصائص الهندسية والفيزيائية للأجرام السماوية؛ لدراسة العمليات الفيزيائية التي تحدث في مختلف الأجرام السماوية؛ لتحديد تركيبها الكيميائي ولعديد من الدراسات الأخرى للأجرام السماوية التي يتناولها علم الفلك.

تشتمل أدوات القياس الفلكي على الأداة العالمية والمزواة، والتي تتشابه في التصميم؛ دائرة الزوال، تُستخدم لتجميع كتالوجات دقيقة لمواقع النجوم؛ أداة مرور تستخدم لتحديد لحظات مرور النجوم بدقة عبر خط الطول لموقع الرصد، وهو أمر ضروري لخدمة الوقت.

تُستخدم الرسوم الفلكية للملاحظات الفوتوغرافية.

بالنسبة لأبحاث الفيزياء الفلكية، هناك حاجة إلى تلسكوبات مزودة بأجهزة خاصة، مصممة للملاحظات الطيفية (المنشور الموضوعي، مقياس الطيف الفلكي)، والقياس الضوئي (مقياس الضوء الفلكي)، والقياسات الاستقطابية وغيرها من الملاحظات.

من الممكن زيادة قوة اختراق التلسكوب باستخدام معدات التلفزيون في عمليات الرصد (انظر)، وكذلك المضاعف الضوئي.

تم إنشاء أدوات تسمح بمراقبة الأجرام السماوية في نطاقات مختلفة من الإشعاع الكهرومغناطيسي، بما في ذلك النطاق غير المرئي. وهي التلسكوبات الراديوية ومقاييس التداخل الراديوي، بالإضافة إلى الأدوات المستخدمة في علم فلك الأشعة السينية، وعلم فلك أشعة جاما، وعلم فلك الأشعة تحت الحمراء.

ولرصد بعض الأجسام الفلكية، تم تطوير تصميمات خاصة للأجهزة. وهي عبارة عن تلسكوب شمسي، وجهاز كوروناغراف (لمراقبة الهالة الشمسية)، ومكتشف المذنبات، ودورية النيازك، وكاميرا صور فوتوغرافية عبر الأقمار الصناعية (لرصد صور الأقمار الصناعية) وغيرها الكثير.

أثناء الرصد الفلكي، يتم الحصول على سلسلة من الأرقام والصور الفلكية والصور الطيفية وغيرها من المواد التي يجب إخضاعها للمعالجة المخبرية للحصول على النتائج النهائية. تتم هذه المعالجة باستخدام أدوات القياس المخبرية.

أشعل النار الفلكية

حصلت هذه الأداة البسيطة محلية الصنع لقياس زوايا السماء على اسمها بسبب تشابهها مع مشعل النار في الحديقة.

خذ لوحين بطول 60 و30 سم، وعرض 4 سم، وسمك 1-1.5 سم، وقم بمعالجة سطحهما بعناية، على سبيل المثال، باستخدام ورق صنفرة ناعم، ثم قم بربط كلا اللوحين معًا على شكل حرف T.

قم بإرفاق مشهد - لوحة معدنية أو بلاستيكية صغيرة بها فتحة - بالطرف الحر للوحة الأطول. بأخذ الفتحة المستهدفة كمركز للدائرة، ارسم قوسًا نصف قطره 57.3 سم على مستوى اللوحة الأصغر باستخدام سلك بالحجم المناسب. قم بتوصيل أحد طرفيه بالمنظار واربط قلم رصاص بالطرف الآخر. على طول القوس المرسوم، قم بتعزيز صف من الأسنان (الدبابيس) على مسافة 1 سم من بعضها البعض. بالنسبة للدبابيس، استخدم دبابيس أو مسامير رفيعة مثقوبة من الجانب السفلي للوحة (من أجل السلامة، يجب أن تكون الأظافر مملة بمبرد). يمكن رؤية دبابيسين متباعدتين بمقدار 1 سم على مسافة زاوية قدرها 1 درجة عند النظر إليهما من خلال فتحة الرؤية على مسافة 57.3 سم. في المجمل، يجب تقوية 21 أو 26 دبوسًا، والتي ستتوافق مع أكبر زاوية متاحة للقياسات، 20 درجة أو 25 درجة. لسهولة استخدام الأداة، اجعل الأسنان الأولى والسادسة وما إلى ذلك أعلى من بقية الأسنان. الأسنان الأطول ستحدد فترات 5 درجات.

يجب أن يكون حجم فتحة الرؤية بحيث يمكن رؤية جميع المسامير من خلالها في نفس الوقت.

لإضفاء مظهر أجمل على مشعلك الفلكي، قم بطلائه بالطلاء الزيتي. اجعل الدبابيس بيضاء اللون - وبهذه الطريقة ستكون مرئية بشكل أفضل في المساء. قم بطلاء اللوح الأصغر بخطوط فاتحة وأخرى داكنة، بعرض كل منها 5 سم. يجب أن تكون حدودهم دبابيس عالية. سيؤدي ذلك أيضًا إلى تسهيل العمل باستخدام الأداة ليلاً.

قبل استخدام المشعل الفلكي لرصد الأجرام السماوية، اختبره لتحديد الأحجام الزاوية والمسافات بين الأجرام الأرضية خلال النهار.

ستجري قياسات زاوية أكثر دقة إذا قمت بإجراء التقسيمات بمقدار 0.5 درجة. للقيام بذلك، إما وضع الأسنان على مسافة 0.5 سم من بعضها البعض، أو مضاعفة طول اللوح الأكبر. صحيح أن استخدام أشعل النار الفلكي بمقبض بهذا الطول الطويل أقل ملاءمة.

تُستخدم آلات قياس الإحداثيات لقياس مواقع صور النجوم على الصور الفوتوغرافية الفلكية وصور الأقمار الصناعية الاصطناعية بالنسبة للنجوم على الصور الفضائية. تُستخدم أجهزة القياس الضوئي الدقيقة لقياس السواد في صور الأجرام السماوية والمطياف.

من الأدوات المهمة اللازمة للمراقبة الساعة الفلكية.

تستخدم أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية لمعالجة نتائج الملاحظات الفلكية.

لقد أدى علم الفلك الراديوي، الذي ظهر في أوائل ثلاثينيات القرن العشرين، إلى إثراء فهمنا للكون بشكل كبير. من قرننا. في عام 1943، أثبت العلماء السوفييت L. I. Mandelstam و N. D. Papaleksi نظريًا إمكانية اكتشاف القمر بالرادار. وصلت موجات الراديو التي أرسلها الإنسان إلى القمر، وانعكست منه، وعادت إلى الأرض. الخمسينيات القرن العشرين - فترة من التطور السريع غير المعتاد لعلم الفلك الراديوي. في كل عام، تجلب موجات الراديو من الفضاء معلومات مذهلة جديدة عن طبيعة الأجرام السماوية.

اليوم، يستخدم علم الفلك الراديوي أجهزة الاستقبال الأكثر حساسية وأكبر الهوائيات. لقد اخترقت التلسكوبات الراديوية أعماق الفضاء التي لا تزال غير قابلة للوصول إلى التلسكوبات البصرية التقليدية. انفتح الكون الراديوي أمام الإنسان - صورة للكون في موجات الراديو.

يتم تركيب أدوات الرصد الفلكي في المراصد الفلكية. لبناء المراصد يتم اختيار الأماكن ذات المناخ الفلكي الجيد، حيث يكون عدد الليالي التي تكون فيها السماء صافية كبيرا بما فيه الكفاية، حيث تكون الظروف الجوية مناسبة للحصول على صور جيدة للأجرام السماوية بالتلسكوبات.

يخلق الغلاف الجوي للأرض تداخلاً كبيرًا مع الملاحظات الفلكية. الحركة المستمرة للكتل الهوائية تطمس وتفسد صورة الأجرام السماوية، لذلك في الظروف الأرضية من الضروري استخدام التلسكوبات ذات التكبير المحدود (عادة لا يزيد عن عدة مئات من المرات). بسبب امتصاص الغلاف الجوي للأرض للأشعة فوق البنفسجية ومعظم الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء، يتم فقدان كمية هائلة من المعلومات حول الكائنات التي تشكل مصادر هذه الإشعاعات.

في الجبال، يكون الهواء أنظف وأكثر هدوءًا، وبالتالي فإن ظروف دراسة الكون أكثر ملاءمة هناك. ولهذا السبب منذ نهاية القرن التاسع عشر. تم بناء جميع المراصد الفلكية الكبرى على قمم الجبال أو الهضاب العالية. في عام 1870، استخدم المستكشف الفرنسي بي. يانسن منطادًا لمراقبة الشمس. يتم تنفيذ مثل هذه الملاحظات في عصرنا. وفي عام 1946، قامت مجموعة من العلماء الأمريكيين بتركيب مطياف على صاروخ وأرسلوه إلى الغلاف الجوي العلوي على ارتفاع حوالي 200 كيلومتر. كانت المرحلة التالية من عمليات الرصد عبر الغلاف الجوي هي إنشاء مراصد فلكية مدارية (OAO) على أقمار صناعية للأرض. مثل هذه المراصد، على وجه الخصوص، هي المحطات المدارية السوفيتية ساليوت.

أصبحت المراصد الفلكية المدارية بمختلف أنواعها وأغراضها راسخة في ممارسة أبحاث الفضاء الحديثة.

إذا وجدت خطأ، يرجى تحديد جزء من النص والنقر عليه السيطرة + أدخل.

لقد اهتمت الأجرام السماوية بالناس منذ زمن سحيق. حتى قبل الاكتشافات الثورية لجاليليو وكوبرنيكوس، قام علماء الفلك بمحاولات متكررة لاكتشاف أنماط وقوانين حركة الكواكب والنجوم واستخدموا أدوات خاصة لهذا الغرض.

كانت أدوات علماء الفلك القدماء معقدة للغاية لدرجة أن العلماء المعاصرين استغرقوا سنوات لفهم بنيتها.

1. تقويم وارن فيلد

على الرغم من أن المنخفضات الغريبة في وارن فيلد تم اكتشافها من الجو في عام 1976، إلا أنه لم يتم تحديدها على أنها تقويم قمري قديم حتى عام 2004. يعتقد العلماء أن التقويم الموجود يبلغ عمره حوالي 10000 عام.

يبدو وكأنه 12 منخفضًا تقع في قوس يبلغ طوله 54 مترًا. تتم مزامنة كل ثقب مع الشهر القمري في التقويم، ويتم تعديله ليناسب المرحلة القمرية.

ومن المثير للدهشة أيضًا أن التقويم في وارن فيلد، الذي تم بناؤه قبل ستونهنج بـ 6000 عام، موجه نحو نقطة شروق الشمس في الانقلاب الشتوي.

2. السدس الخجندي في الرسم

لم يتبق سوى القليل من المعلومات عن أبي محمود حامد بن الخضر الخجندي، بخلاف أنه كان عالم رياضيات وفلكي عاش فيما يعرف الآن بأفغانستان وتركمانستان وأوزبكستان. ومن المعروف أيضًا أنه ابتكر واحدة من أكبر الأدوات الفلكية في القرنين التاسع والعاشر.

تم صنع آلة السدس الخاصة به على شكل لوحة جدارية تقع على قوس 60 درجة بين الجدارين الداخليين للمبنى. تم تقسيم هذا القوس الضخم الذي يبلغ طوله 43 مترًا إلى درجات. علاوة على ذلك، تم تقسيم كل درجة إلى 360 جزءًا بدقة متناهية، مما يجعل اللوحة الجدارية عبارة عن تقويم شمسي دقيق بشكل مذهل.

وكان فوق قوس الخجندي سقف مقبب به فتحة في وسطه، تسقط من خلاله أشعة الشمس على السدس القديم.

3. الفولفيل ورجل البروج

في أوروبا في مطلع القرن الرابع عشر، استخدم العلماء والأطباء نوعا غريبا إلى حد ما من الأدوات الفلكية - فولفيل. كانت تبدو وكأنها عدة صفائح مستديرة من الرق مع وجود ثقب في المنتصف، موضوعة فوق بعضها البعض.

هذا جعل من الممكن تحريك الدوائر لحساب جميع البيانات الضرورية - من مراحل القمر إلى موضع الشمس في دائرة الأبراج. بالإضافة إلى وظيفتها الرئيسية، كانت الأداة القديمة أيضًا رمزًا للمكانة - فقط أغنى الناس يمكنهم الحصول على فولفيلا.

كما اعتقد أطباء العصور الوسطى أن كل جزء من جسم الإنسان يتحكم في كوكبة خاصة به. على سبيل المثال، كان برج الحمل مسؤولاً عن الرأس، وكان برج العقرب مسؤولاً عن الأعضاء التناسلية. لذلك، من أجل التشخيص، استخدم الأطباء الفولتات لحساب الموقع الحالي للقمر والشمس.

ولسوء الحظ، كانت الفولتات هشة للغاية، لذلك لم يبق سوى عدد قليل جدًا من هذه الأدوات الفلكية القديمة.

4. الساعة الشمسية القديمة

واليوم، تُستخدم الساعات الشمسية فقط لتزيين مروج الحدائق. لكنها كانت ضرورية ذات يوم لتتبع الوقت وحركة الشمس عبر السماء. تم العثور على واحدة من أقدم الساعات الشمسية في وادي الملوك في مصر.

يعود تاريخها إلى 1550 - 1070 قبل الميلاد. وهي عبارة عن قطعة مستديرة من الحجر الجيري يرسم عليها نصف دائرة (مقسمة إلى 12 قطاعاً) وفي وسطها فتحة يُدخل فيها قضيب لإلقاء الظل.

وبعد وقت قصير من اكتشاف الساعة الشمسية المصرية، تم العثور على مثيلاتها في أوكرانيا. تم دفنهم مع شخص مات منذ 3200 - 3300 سنة. بفضل الساعة الأوكرانية، تعلم العلماء أن حضارة زروبنا كانت لديها معرفة بالهندسة وكانت قادرة على حساب خطوط الطول والعرض.

5. القرص السماوي من نيبرا

سُمي قرص نيبرا السماوي على اسم المدينة الألمانية التي تم اكتشافه فيها عام 1999، وهو أقدم صورة للكون اكتشفها الإنسان على الإطلاق. تم دفن القرص بجوار إزميل وفأسين وسيفين ودعامين من سلسلة البريد منذ حوالي 3600 عام.

يحتوي القرص البرونزي، المغطى بطبقة من الزنجار، على إدخالات ذهبية تصور الشمس والقمر والنجوم من كوكبات أوريون وأندروميدا وكاسيوبيا. لا أحد يعرف من صنع القرص، لكن محاذاة النجوم تشير إلى أن المبدعين كانوا يقعون على نفس خط عرض نيبرا.

6. مجمع تشانكيلو الفلكي

المرصد الفلكي القديم في تشانكيلو في بيرو معقد للغاية لدرجة أن الغرض الحقيقي منه لم يتم اكتشافه إلا في عام 2007 باستخدام برنامج كمبيوتر مصمم لمحاذاة الألواح الشمسية.

تم بناء أبراج المجمع الثلاثة عشر على خط مستقيم بطول 300 متر على طول التل. في البداية، اعتقد العلماء أن تشانكيلو كان حصنًا، لكنه كان موقعًا سيئًا للغاية بالنسبة للحصن لأنه لم يكن لديه أي مزايا دفاعية، ولا مياه جارية، ولا مصادر للغذاء.

لكن علماء الآثار أدركوا بعد ذلك أن أحد البرجين كان ينظر إلى نقطة شروق الشمس عند الانقلاب الصيفي، والآخر ينظر إلى نقطة شروق الشمس عند الانقلاب الشتوي. تم بناء الأبراج منذ حوالي 2300 عام، وهي أقدم مرصد شمسي في أمريكا. باستخدام هذا التقويم القديم، لا يزال من الممكن تحديد يوم من السنة بحد أقصى للخطأ يبلغ يومين.

لسوء الحظ، فإن التقويم الشمسي الضخم من تشانكيلو هو الأثر الوحيد لحضارة بناة المجمع، الذين سبقوا الإنكا بأكثر من 1000 عام.

7. أطلس نجوم هيجينا

كان أطلس Hyginus Star Atlas، المعروف أيضًا باسم Poetica Astronomica، أحد الأعمال الأولى التي تصور الأبراج. على الرغم من أن مؤلف الأطلس محل خلاف، إلا أنه يُنسب أحيانًا إلى جايوس يوليوس هيجينوس (كاتب روماني، 64 ق.م - 17 م). ويدعي آخرون أن العمل يحمل أوجه تشابه مع أعمال بطليموس.

على أية حال، عندما أعيد طبع Poetica Astronomica في عام 1482، أصبح أول عمل مطبوع يُظهر الأبراج، بالإضافة إلى الأساطير المرتبطة بها.

في حين قدمت الأطالس الأخرى معلومات رياضية أكثر تحديدًا يمكن استخدامها في الملاحة، قدمت Poetica Astronomica تفسيرًا أدبيًا أكثر غرابة للنجوم وتاريخها.

8. الكرة السماوية

ظهرت الكرة السماوية مرة أخرى عندما اعتقد علماء الفلك أن النجوم تتحرك عبر السماء حول الأرض. بدأ صنع الكرات السماوية التي تم إنشاؤها لعرض هذه الكرة السماوية على يد اليونانيين القدماء، كما تم إنشاء أول كرة أرضية بشكل مشابه للكرات الحديثة على يد العالم الألماني يوهانس شونر.

في الوقت الحالي، تم الحفاظ على اثنين فقط من الكرات السماوية لشونر، وهي أعمال فنية حقيقية تصور الأبراج في سماء الليل. يعود أقدم مثال على الكرة السماوية إلى حوالي 370 قبل الميلاد.

9. المجال العسكري.

كانت الكرة الحلقية، وهي أداة فلكية تحيط فيها عدة حلقات بنقطة مركزية، قريبة من الكرة السماوية.

كان هناك نوعان مختلفان من المجالات - الملاحظة والتوضيح. وكان أول عالم استخدم مثل هذه المجالات هو بطليموس.

باستخدام هذه الأداة، كان من الممكن تحديد الإحداثيات الاستوائية أو مسير الشمس للأجرام السماوية. إلى جانب الإسطرلاب، استخدم البحارة المجال الحربي للملاحة لعدة قرون.

10. إل كاراكول، تشيتشن إيتزا

تم بناء مرصد إل كاراكول في تشيتشن إيتزا بين عامي 415 و455 م. كان المرصد غير عادي للغاية - فبينما تم إعداد معظم الأدوات الفلكية لمراقبة حركة النجوم أو الشمس، تم بناء El Caracol (وترجمته "الحلزون") لمراقبة حركة كوكب الزهرة.

بالنسبة للمايا، كان كوكب الزهرة مقدسا - حرفيا كل شيء في دينهم كان يعتمد على عبادة هذا الكوكب. إل كاراكول، بالإضافة إلى كونه مرصدًا، كان أيضًا معبدًا للإله كيتزالكواتل.

يعتقد الكثيرون أن حضارتنا هي مصدر التقدم المستمر، وجميع الاكتشافات والتطورات الأكثر إثارة للاهتمام لم تأت بعد. ومع ذلك، فإن الأعمال الفلسفية العميقة، وبعض روائع الهندسة المعمارية، وحتى الأدوات التي تم إنشاؤها قبل وقت طويل منا، تؤكد بوضوح على عدم اكتمال هذا المفهوم. كما عرف العلماء القدماء الكثير؛ فقد قاموا بإنشاء المباني والأشياء، التي لم يتم فهم مبدأ عملها والغرض منها بالكامل. غالبًا ما يكون الاتساق الواضح لعمل بعض الأجهزة مع قوانين الفيزياء وعدم إمكانية دحض المعلومات التي تم الحصول عليها بمساعدتها محاطًا بالأساطير. وتشمل هذه الأدوات الإسطرلاب، وهو أداة فلكية قديمة.

غاية

وكما يوحي الاسم (كلمة "aster" تعني "نجم" باللغة اليونانية)، يرتبط الجهاز بدراسة الأجرام السماوية. في الواقع، الأسطرلاب هو أداة تسمح لك بحساب الارتفاع بالنسبة لسطح كوكبنا الذي توجد فيه النجوم والشمس، وبناء على البيانات التي تم الحصول عليها، تحديد موقع كائن أرضي معين. وفي الرحلات الطويلة برا وبحرا، ساعد الإسطرلاب في تحديد الإحداثيات والوقت، وكان في بعض الأحيان بمثابة النقطة المرجعية الوحيدة.

بناء

تتكون الأداة الفلكية من قرص، وهو عبارة عن إسقاط مجسم للسماء المرصعة بالنجوم، ودائرة ذات جانب مرتفع مدمج فيها القرص. تحتوي قاعدة الجهاز (عنصر ذو جانب) على ثقب صغير في الجزء المركزي، بالإضافة إلى حلقة معلقة، وهو أمر ضروري لتسهيل توجيه الهيكل بأكمله بالنسبة للأفق. يتكون الجزء الأوسط من عدة دوائر مرسوم عليها خطوط ونقاط تحدد خطوط الطول والعرض. تسمى هذه الأقراص طبلة الأذن. تحتوي أداة قياس الزوايا الفلكية على ثلاثة عناصر من هذا القبيل، كل منها مناسب لخط عرض معين. يعتمد الترتيب الذي تم به إدخال طبلة الأذن على الموقع: كان من المفترض أن يحتوي القرص العلوي على إسقاط للسماء يتوافق مع منطقة معينة من الأرض.

على رأس طبلة الأذن كانت هناك شبكة خاصة ("العنكبوت")، مجهزة بعدد كبير من الأسهم التي تشير إلى ألمع النجوم المشار إليها في الإسقاط. يمر المحور عبر الفتحات الموجودة في وسط طبلة الأذن والشبكة والقاعدة، مما يربط الأجزاء معًا. تم إرفاق العضادة به - مسطرة خاصة للحسابات.

دقة قراءات الأسطرلاب مذهلة: بعض الأدوات، على سبيل المثال، قادرة على إظهار ليس فقط حركة الشمس، ولكن أيضًا الانحرافات التي تحدث بشكل دوري فيها. ومن المثير للاهتمام أن الأداة الفلكية القديمة تم إنشاؤها في وقت سادت فيه صورة مركزية الأرض للعالم. ومع ذلك، فإن فكرة أن الجميع يدورون حول الأرض لم تمنع العلماء القدماء من إنشاء مثل هذا الجهاز الدقيق.

القليل من التاريخ

تحمل الآلة الفلكية اسمًا يونانيًا، لكن العديد من مكوناتها تحمل أسماء ذات أصل عربي. سبب هذا التناقض الواضح هو الرحلة الطويلة التي قطعها الجهاز أثناء تطويره.

يرتبط تاريخ تطور علم الفلك، مثل العديد من العلوم الأخرى، ارتباطا وثيقا باليونان القديمة. هنا، قبل حوالي قرنين من بداية عصرنا، ظهر النموذج الأولي للأسطرلاب. وكان خالقها هيبارخوس. بالفعل في القرن الثاني بعد ميلاد المسيح، قام كلوديوس بطليموس بوصف مقياس الزوايا المشابه للأسطرلاب. كما قام ببناء أداة قادرة على تحديد السماء.

كانت هذه الأدوات الأولى مختلفة بعض الشيء عن الأسطرلابات التي يتخيلها الإنسان المعاصر والتي يتم عرضها في العديد من المتاحف حول العالم. تعتبر الأداة الأولى للهيكل المعتاد هي اختراع ثيون الإسكندري (القرن الرابع الميلادي)

حكماء الشرقية

بدأ تاريخ تطور علم الفلك في أوائل العصور الوسطى في الظهور في المنطقة، وكان ذلك بسبب اضطهاد الكنيسة للعلماء، حيث نُسبت أدوات مثل الإسطرلاب إلى أصل شيطاني.

وقد قام العرب بتحسين الجهاز وبدأوا في استخدامه ليس فقط لتحديد مواقع النجوم واتجاهها على الأرض، بل أيضًا كمقياس للوقت، وأداة لبعض الحسابات الرياضية، ومصدر للتنبؤات الفلكية. واندمجت حكمة الشرق والغرب وكانت النتيجة جهاز الإسطرلاب الذي جمع بين التراث الأوروبي والفكر العربي.

البابا وأداة الشيطان

أحد الأوروبيين الذين سعوا إلى إحياء الإسطرلاب كان هربرت أوريلاك (سيلفستر الثاني)، الذي شغل منصب لفترة وجيزة. درس إنجازات العلماء العرب، وتعلم استخدام العديد من الأدوات التي كانت منسية منذ العصور القديمة أو محظورة من قبل الكنيسة. تم التعرف على مواهبه، لكن ارتباطه بالمعرفة الإسلامية الغريبة ساهم في ظهور عدد من الأساطير حوله. كان هربرت يشتبه في وجود علاقة مع الشيطانة وحتى الشيطان. الأول منحه المعرفة، والثاني ساعده على اتخاذ مثل هذه المكانة الرفيعة التي كان للشيطان فيها الفضل في صعوده. وعلى الرغم من كل الشائعات، تمكن هربرت من إحياء عدد من الآلات المهمة، بما في ذلك الإسطرلاب.

يعود

وبعد مرور بعض الوقت، في القرن الثاني عشر، بدأت أوروبا في استخدام هذا الجهاز مرة أخرى. في البداية، تم استخدام الإسطرلاب العربي فقط. بالنسبة للكثيرين، كانت أداة جديدة، وبالنسبة للقليل فقط كانت بمثابة تراث منسي وحديث لأسلافهم. بدأت نظائرها المنتجة محليًا في الظهور تدريجيًا، بالإضافة إلى الأعمال العلمية الطويلة المتعلقة باستخدام الإسطرلاب وتصميمه.

حدثت ذروة شعبية الجهاز في عصر الاكتشافات العظيمة. تم استخدام الإسطرلاب البحري، مما ساعد في تحديد مكان السفينة. صحيح أنها كانت تحتوي على ميزة تلغي دقة البيانات. اشتكى كولومبوس، مثل العديد من معاصريه الذين سافروا بالمياه، من أن هذا الجهاز لا يمكن استخدامه في ظروف التدحرج، فهو فعال فقط عندما تكون هناك أرض ثابتة تحت الأقدام أو يكون البحر هادئًا تمامًا.

لا يزال للجهاز قيمة معينة للبحارة. وإلا لما سُميت إحدى السفن التي انطلقت على متنها بعثة المستكشف الشهير جان فرانسوا لا بيروس في رحلتها باسمه. تعتبر سفينة الأسطرلاب واحدة من اثنتين شاركتا في الرحلة الاستكشافية واختفت في ظروف غامضة في نهاية القرن الثامن عشر.

زخرفة

مع ظهور عصر النهضة، لم يتم العفو عن الأجهزة المختلفة لاستكشاف العالم من حولنا فحسب، بل أيضًا العناصر الزخرفية والشغف بجمع الأشياء. الإسطرلاب هو جهاز، من بين أشياء أخرى، يستخدم غالبًا للتنبؤ بالمصير من خلال حركات النجوم، ولذلك تم تزيينه برموز وإشارات مختلفة. وقد تبنى الأوروبيون من العرب عادة صنع الآلات التي كانت دقيقة من حيث القياسات وأنيقة المظهر. بدأ الأسطرلاب في الظهور في مجموعات رجال الحاشية. تعتبر المعرفة بعلم الفلك أساس التعليم؛ وقد أكد امتلاك الأداة سعة الاطلاع وذوق المالك.

تاج الجمع

أجمل الأجهزة كانت مرصعة بالأحجار الكريمة. وكانت العلامات على شكل أوراق الشجر والضفائر. تم استخدام الذهب والفضة لتزيين الآلة.

كرس بعض الحرفيين أنفسهم بالكامل تقريبًا لفن صناعة الأسطرلاب. في القرن السادس عشر، يعتبر الفلمنكي Gualterus Arsenius الأكثر شهرة منهم. بالنسبة لهواة الجمع، كانت منتجاته هي معيار الجمال والنعمة. وفي عام 1568، تم تكليفه بصنع إسطرلاب آخر. كان جهاز قياس مواقع النجوم مخصصًا للعقيد في الجيش النمساوي ألبريشت فون فالنشتاين. اليوم يتم الاحتفاظ به في المتحف الذي يحمل اسمه. م.ف. لومونوسوف.

يكتنفها الغموض

يظهر الإسطرلاب، بطريقة أو بأخرى، في العديد من الأساطير والأحداث الغامضة في الماضي. وهكذا قدمت المرحلة العربية من تاريخها للعالم أسطورة السلطان الغادر والقدرات العلمية لمنجم البلاط البيروني. لسبب كان مخفيا على مر القرون، حمل الحاكم السلاح ضد عرافه، وقرر استخدام الماكرة للتخلص منه. كان على المنجم أن يشير بالضبط إلى أي مخرج من القاعة سيستخدمه صاحبه، أو سيتعرض لعقوبة عادلة. استخدم البيروني في حساباته الإسطرلاب، وبعد أن كتب النتيجة على قطعة من الورق، أخفاها تحت السجادة. فأمر السلطان الماكر خدمه بقطع ممر في السور والخروج منه. وعندما عاد فتح ورقة الحظ وقرأ هناك رسالة تنبأت بكل أفعاله. تمت تبرئة البيروني وإطلاق سراحه.

حركة التقدم التي لا هوادة فيها

واليوم، أصبح الإسطرلاب جزءًا من ماضي علم الفلك. لم يعد من المستحسن التوجه إلى المنطقة بمساعدتها منذ بداية القرن الثامن عشر، عندما ظهر آلة السدس. كان الجهاز لا يزال يستخدم بشكل دوري، ولكن بعد قرن آخر أو أكثر بقليل، هاجر الإسطرلاب أخيرًا إلى رفوف هواة جمع الآثار ومحبيها.

الحداثة

يتم توفير فهم تقريبي لبنية الجهاز وعمله من خلال سليله الحديث - الكرة الأرضية.

هذه خريطة بها نجوم وكواكب. مكوناته، الأجزاء الثابتة والمتحركة، تذكرنا في كثير من النواحي بالقاعدة والقرص. لتحديد الموقع الصحيح للنجوم في جزء معين من السماء، هناك حاجة إلى عنصر متحرك علوي يتوافق في المعلمات مع خط العرض المطلوب. يتم توجيه الإسطرلاب بطريقة مماثلة. يمكنك حتى أن تصنع شيئًا مثل الكرة الأرضية بيديك. سيعطي مثل هذا النموذج أيضًا فكرة عن قدرات سلفه القديم.

أسطورة حية

يمكن شراء الإسطرلاب الجاهز من متاجر الهدايا التذكارية؛ ويظهر أحيانًا في مجموعات من العناصر الزخرفية المبنية على أسلوب sim-punk. لسوء الحظ، من الصعب العثور على أجهزة العمل. الكرات الطائرة نادرة أيضًا على أرفف متاجرنا. يمكن العثور على أمثلة مثيرة للاهتمام على المواقع الأجنبية، ولكن مثل هذه الخريطة المتحركة ستكلف نفس تكلفة الجسر المصنوع من الحديد الزهر. قد يكون إنشاء نموذج بنفسك مهمة تستغرق وقتًا طويلاً، ولكن النتيجة تستحق العناء وسيحبها الأطفال بالتأكيد.

السماء المرصعة بالنجوم، التي شغلت عقول القدماء بشكل شامل، تذهل الناس المعاصرين بجمالها وغموضها. أجهزة مثل الإسطرلاب تجعله أقرب إلينا قليلاً، وأكثر قابلية للفهم. يتيح المتحف أو النسخة التذكارية للجهاز أيضًا تجربة حكمة أسلافنا، الذين ابتكروا منذ ألفي عام أدوات أتاحت عرض العالم بدقة تامة والعثور على مكاننا فيه.

اليوم، يعد الإسطرلاب تذكارًا أنيقًا ومثيرًا للاهتمام بتاريخه وملفتًا للنظر بتصميمه غير العادي. ذات مرة، كان هذا طفرة كبيرة في علم الفلك، مما سمح للمرء بربط موقع الأجرام السماوية بالتضاريس، وهي الفرصة الوحيدة عمليًا لفهم المكان الذي فقد فيه المسافر في مساحات المحيط أو الصحراء. وعلى الرغم من أن الجهاز أقل شأنا بكثير من نظائره الحديثة من الناحية الوظيفية، إلا أنه سيظل دائما جزءا هاما من التاريخ، وهو كائن محاط بحجاب رومانسي من الغموض، وبالتالي من غير المرجح أن يضيع على مر القرون.

وأدوات الملاحة

المجال العسكري

الإسطرلاب

رباعي

آلة السدس

الكرونومتر البحري

بوصلة بحرية

أداة عالمية

المجال العسكريهناك مجموعة من الدوائر التي تصور أهم أقواس الكرة السماوية. ويهدف إلى تصوير المواقع النسبية لخط الاستواء ومسير الشمس والأفق والدوائر الأخرى.

الإسطرلاب(من الكلمات اليونانية: άστρον - النجم و αμβάνω - أنا آخذ)، Planisphere، analemma - مقذوف قياس الزوايا يستخدم في الملاحظات الفلكية والجيوديسية. تم استخدام A. بواسطة هيبارخوس لتحديد خطوط الطول ودوائر العرض للنجوم. وتتكون من حلقة تم تثبيتها في مستوى مسير الشمس، وحلقة متعامدة معها، تم قياس خط عرض النجم المرصود عليها بعد توجيه ديوبتر الجهاز إليه. تم قياس الفرق في خط الطول بين نجم معين ونجم آخر على طول دائرة أفقية. في أوقات لاحقة، تم تبسيط A.؛ ولم يبق فيها سوى دائرة واحدة، بمساعدة الملاحين يقاسون ارتفاع النجوم فوق الأفق. تم تعليق هذه الدائرة على حلقة في مستوى عمودي، ومن خلال العضادة المجهزة بالديوبتر، تمت ملاحظة النجوم، وتم قياس ارتفاعها على الطرف، والذي تم ربط الورنية به لاحقًا. في وقت لاحق، بدأ استخدام نطاقات الإكتشاف بدلاً من الديوبتر، ومع التحسن التدريجي، انتقل A. إلى نوع جديد من الأدوات - المزواة، والذي يستخدم الآن في جميع الحالات التي تتطلب بعض الدقة في القياسات. في فن المسح، يستمر استخدام A.، حيث يسمح، مع معايرة دقيقة بما فيه الكفاية، بقياس الزوايا بدقة دقائق القوس.

جنومو n (اليونانية القديمة γνώμων - المؤشر) - أقدم أداة فلكية، جسم رأسي (شاهدة، عمود، عمود)، والذي يسمح بتحديد الارتفاع الزاوي للشمس بأقصر طول لظلها (عند الظهر).

رباعي(الرباعي اللاتيني، -antis، من Quadrare - لصنع رباعي الزوايا) - أداة فلكية لتحديد المسافات السمتية للنجوم.

ثماني(في الشؤون البحرية - الأوكتان) - أداة فلكية لقياس الزوايا. مقياس الثماني هو 1/8 من الدائرة. تم استخدام الثماني في علم الفلك البحري. تقريبا خارج الاستخدام.

آلة السدس(السدسية) - أداة قياس ملاحية تستخدم لقياس ارتفاع النجم فوق الأفق من أجل تحديد الإحداثيات الجغرافية للمنطقة التي يتم فيها القياس.

الربع والثماني والسدسوهي تختلف فقط في جزء المحيط (الجزء الرابع والثامن والسادس على التوالي). وإلا فهو نفس الجهاز. السدس الحديث لديه مشهد بصري.

الخلاصة الفلكية

عبارة عن مجموعة من الأدوات الصغيرة لإجراء العمليات الحسابية الرياضية في حالة واحدة. وقدمت للمستخدم العديد من الخيارات في شكل جاهز. لم تكن هذه مجموعة رخيصة وتشير بوضوح إلى ثروة المالك. هذه القطعة المتقنة صنعها جيمس كينفين لروبرت ديفرو، إيرل إسيكس الثاني (1567 - 1601)، الذي تم نقش ذراعيه وشعاره وشعاره على الجزء الداخلي من الغطاء. تتضمن الخلاصة أداة مرور لتحديد وقت الليل بالنجوم، وقائمة بخطوط العرض، وبوصلة مغناطيسية، وقائمة بالموانئ والمرافئ، وتقويمًا دائمًا، ومؤشرًا قمريًا. ويمكن استخدام الخلاصة لتحديد الوقت، وارتفاع المد والجزر في الموانئ، وكذلك حسابات التقويم. يمكننا القول أن هذا كمبيوتر صغير قديم.