Астролябия это что такое коротко и ясно
Астролябия – что это такое, для чего используют и когда изобрели
Астролябия – это старейший астрономический инструмент, измеряющий углы в горизонтальной плоскости и определяющий широты и долготу небесных тел. Говорить в прошедшем времени о возможности данного инструмента неправильно, так как независимо от своего солидного возраста этот инструмент пригоден к работе даже в наше время.
История возникновения и развития
Исторический путь зарождения и развития инструмента астролябия состоит из нескольких этапов:
Древняя Греция – рождение астролябии
Астролябия зародилась в Древней Греции. Впервые астролябия как инструмент встречается в труде греческого архитектора Витрувия в I веке до н.э. Витрувий не называет астролябий таким термином, употребляя в качестве названия его составной элемент «паук». Также он точно не указывает изобретателей астролябия, говоря о Евдоксе или Аполлонии. Барабан с зодиакальным кругом являлся основной частью прибора во время написания книги.
Вторым историческим источником, проливающим свет на устройство первых астролябий, является сочинение II века до н.э. Клавдия Птолемея «Планисферий». Хотя в своем сочинений историк также как и Витрувий ошибся, назвав «астролабоном» вовсе не астролябий, а армиллярную сферу, этот труд важен своим упоминанием стереографической проекции, применяемой в астролябии.
Астролябия окончательно была разработана к IV веку н.э. Теоном Александрийским, который назвал данный прибор «малым астролабоном». Но, хочется отметить, что авторство окончательного варианта астролябия также соотносят с именем женщины – Гипатии, которая являлась учителем Теона, но была заподозрена христианской церковью в связях с Сатаной и казнена в 415 году.
Ближний Восток – усовершенствование технологий
Европа погрузилась в «темные века» после падения Римской империи, были потеряны многие знания, в том числе про астролябию. Но она продолжала существовать и развиваться в другом историческом пространстве – на Востоке. «Мудрейшие из мудрейших» усовершенствовали астролябию, которая теперь стала применяться и в астрологических предсказаниях. До наших дней дошло много произведений исламских авторов о различных устройствах и применении астролябии.
Возвращение в Европу – научное изучение
В XII веке астролябия вернулась в Европу. Сначала европейцы использовали арабские астролябии, а потом начали производить собственные с расчетами для европейских широт. В Эпоху Возрождения в XV – XVI столетиях астрономическое образование невозможно представить без астролябии в руках учащихся. Владение астролябией и знаниями, которые давались этим инструментов, было делом престижа и соответствующей образованности. В России астролябию также считали необходимым предметом для изучения наследников престола, в частности астролябией увлекался Петр Первый.
Устройство астролябии
Вне зависимости от вида, астролябии имеют в своем основании одинаковый принцип устройства, который подразумевает наличие:
Виды астролябий
Таким образом, астролябия – это целая веха в историческом развитии человеческого знания и технологическая эра, которую открыли люди более 2000 лет назад. Трудно себе представить, по какому бы пути пошло человечество, если бы оно не обладало столь фундаментальными техническими разработками. Астролябию можно смело назвать средневековым GPS и первым компьютером, ведь она выполняла функции часов, дальномера, навигатора, счётной машины, справочника координат, атласа тригонометрических функций.
Естествознание.ру
Астролябия
Одним из старейших астрономических инструментов является астролябия. В переводе с древнегреческого слово «астролабон» переводится как «берущий звезды». В основе астролябии лежит принцип стереографической проекции — это когда объекты с объемной формы переносятся на плоскость. В случае с астролябией объекты шарообразной сферы окружающего космоса (звезды, планеты) переносятся на плоский круг.
Основой астролябии служит «тарелка» с круговой шкалой, размеченной градусами либо часами (как вариант— и градусами, и часами). Астролябия оснащена подвесным кольцом. Можно подвесить ее на палец (если прибор небольшой) или на крюк, и тогда астролябия уравновесится в строго вертикальном положении собственной силой тяжести.
Шкала и прицельная планка
Кроме шкалы (1) главной механической составляющей астролябии является вращающаяся прицельная планка (2). На самых сложных астролябиях она оснащалась двумя диоптрами (3) — пластинками с отверстиями, похожими на прицел винтовки. При помощи диоптра достигалась большая точность измерений.
Тимпан и «паук»
Основание астролябии — тимпан (4). Это круглый плоский диск со стереографической проекцией космических объектов, наблюдаемых с Земли. Поскольку из различных точек земного шара мы видим космос по-разному, то для них должны быть изготовлены разные тимпаны. На тимпан накладывается «паук» (5) — фигурная решетка, стрелки которой указывают на самые яркие звезды.
Шарообразная астролябия
Сферическая астролябия использовалась намного реже, чем плоская. Она сложнее в изготовлении, больше по габаритам и тяжелее, однако точнее. Дело в том, что при стереографической проекции космических объектов на плоскость обязательно возникают погрешности.
Как работает астролябия?
Подвесим астролябию на пальце над головой. Установив центральную линию прибора (6) на уровне горизонта и «прицелившись» через прицельную планку (7) на выбранный объект неба (8), можно определить собственные координаты.
Звездная GPS
Такие приборы, как астролябия или поперечный жезл, полезны не только для астрономов. По расположению звезд можно узнать координаты той местности, в которой ты находишься. В те времена, когда не существовало системы глобального позиционирования (CPS), астролябия была очень полезна в дальних плаваниях. По-сути, звездное небо и играло роль CPS для древних мореплавателей.
Астролябия
Всего получено оценок: 98.
Всего получено оценок: 98.
Астролябия – это старинное приспособление, которым пользовались астрономы и астрологи. С его помощью измеряли углы, определяли координаты небесных объектов. В статье рассказывается о появлении и устройстве астролябии.
Где и когда появилась астролябия?
Родина инструмента – Древняя Греция, где математик Апполоний Пергский, живший в III веке до н.э., изобрел способ переноса сферического изображения на плоскость. В I веке до н.э. прибором пользовались римляне и называли его пауком. Одним из элементов устройства был диск с рисунком небесной сферы и круга зодиака.
Путь астролябии по странам мира
В дальнейшем функции прибора расширялись. В средние века ученые Персии с помощью астролябии определяли время, продолжительность суток, прибегали к математическим вычислениям, занимались астрологией. Сохранился инструмент, созданный в Персии в XVIII веке.
В Западную Европу инструмент попал в XII веке, через 2 столетия появились руководства по его использованию.
В Музее М. В. Ломоносова (СПб) демонстрируется астролябия, созданная мастером Арсениусом в середине XVIвека.
Устройство астролябии
Главная деталь – плоский круг, по внешнему краю которого нанесена шкала. На шкале показаны часы и градусы. В круг помещен диск с изображением элементов небесной сферы («тимпан»). Поверх этих деталей помещается особая решетка «паук» с собственной шкалой и местоположением самых ярких звезд.
На обратной стороне имеется специальная линейка. С ее помощью фиксируется нужное направление.
Все детали закреплены на единой оси.
Для разных широт требуется свой «паук».
Виды астролябий
Существует несколько видов прибора. «Паук» универсальной астролябии работает в любых широтах. Морская служит только для наблюдений. У сферической все детали в виде сферы.
Рис. 3. Сферическая астролябия.
Что мы узнали?
Мы узнали что такое астролябия. Узнали, что этот прибор был изобретен еще в Древней Греции.Также мы узнали как устроена астролябия и рассмотрели примеры ее разновидностей.
Небесный Свод
Часть 3.
Астролябии и как ими астроляпить пользоваться.
Астролябия – самое красивое и загадочное устройство, которое иногда называют первым компьютером на земле.
Астролябия – произошло от греческих слов: άστρον — светило, звезда и λαμβάνω — беру.
Как понятно из названия, прибор связан с изучением небесных тел.
Астролябия — это инструмент, позволяющий рассчитать, на какой высоте относительно поверхности нашей планеты находятся звезды и Солнце. На основе полученных данных можно было определить местоположение того или иного земного объекта. В длительных путешествиях по суше и по морю астролябия помогала определять координаты и время.
Глядя на эти прекрасные вещицы, невольно задаешься вопросом – что это?
Украшения из золота и серебра, порой инкрустированные драгоценными камнями или приспособления для наблюдений, исследований, устройства для вычислений?
Немного истории официальной.
История развития астрономии, как и многих других наук, неразрывно связана с Древней Грецией. Здесь примерно за два столетия до начала нашей эры появился прообраз астролябии. Создателем его стал Гиппарх. Уже во втором веке после Рождества Христова описание схожего с астролябией угломерного прибора сделал Клавдий Птолемей. Он же соорудил инструмент, способный определять расположение звезд на небе.
Первые приборы несколько отличались от астролябий, какими их себе представляет современный человек и какие выставлены во многих музеях мира. Первым инструментом привычного строения считается изобретение греческого математика Теона Александрийского (якобы IV в. н. э.). В комментарии к «Альмагесту» именно он предложил объяснение предварения равноденствий.
Арабы усовершенствовали прибор, стали применять его не только для определения местоположения звезд и ориентации на местности, но и как измеритель времени, инструмент для некоторых математических вычислений, источник астрологических предсказаний. Известно немало сочинений средневековых исламских авторов о различных конструкциях и применении астролябии: книги аз-Заркали, ас-Сиджизи, ас-Суфи, ал-Бируни, Насир ад-Дина ат-Туси и др.
И вот результатом слияния воедино мудрости Востока и Запада, стал прибор астролябия, объединивший в себе европейское наследие с арабской мыслью.
Однако, астролябии становятся известны в Западной Европе официально только с XII века, где вначале использовали арабские инструменты, а позднее стали изготовлять свои по арабским образцам. И это после тысячелетия «тишины».
Краткий экскурс в историю астрономии в свете Новой Хронологии можно почитать ЗДЕСЬ.
Пика своей популярности в Европе астролябия достигла в эпоху Возрождения, в XV—XVI столетиях, она наряду с армиллярной сферой была одним из основных инструментальных средств астрономического образования.
Знание астрономии считалось основой образования, а умение пользоваться астролябией было делом престижа и знаком соответствующей образованности.
Европейские мастера, подобно своим предшественникам арабам, уделяли большое внимание художественному оформлению, так что астролябии стали предметом моды и коллекционирования при королевских дворах.
В данной работе не ставится цель рассмотреть огромное количество этих ярчайших, шикарных устройств.
Есть интерес донести до читателя устройство и общий принцип работы подобных механизмов, используемых в астрономических исследованиях.
Рис.1. Карта поверхности Земли в полярной стереографической проекции
Считается, что Клавдий Птолемей во II веке н. э. в сочинении «Планисферий» описал Стереографическую проекцию.
Стереографическая проекция используется для отображения сферических панорам. Это приводит к интересным результатам: области, удалённые от центра проекции, сильно растягиваются, производя так называемые «эффекты маленькой планеты» (см Рис.1).
Стереографическая проекция — центральная проекция, отображающая двумерную сферу (с одной выколотой точкой) на плоскость. То есть это изображение трехмерного объекта (сферы) на двухмерной проекционной плоскости.
Рис.2. Стереографической проекция
Для того, чтобы получить взаимно однозначное отображение целой сферы, нужно дополнить плоскость элементом, являющимся образом выколотой точки N. Этот элемент — так называемая бесконечно удалённая точка. Плоскость, дополненная элементом «бесконечность», называется расширенной плоскостью. Стереографическая проекция целой сферы на расширенную плоскость является гомеоморфным отображением, при стремлении прообраза х à N его образ Х à «бесконечность».
Метод проекции изображения базируется на зрительном восприятии. Если все точки предмета связать прямыми лучами с константной точкой центра проекции, в которой якобы расположен глаз наблюдающего, то в месте пересечения этих прямых с определенной плоскостью образуется проекция всех точек объекта. При объединении этих точек прямыми в порядке соединения их в предмете, можно получить на двухмерной плоскости изображение данного объекта или центральную его проекцию.
Вернемся к истории создания инструментов.
Нам говорят, что Астролябия впервые появилась в Древней Греции. А принцип стереографической проекции, переводящей окружности на сфере в окружности на плоскости открыл Витрувий в своём сочинении «Десять книг об архитектуре» еще в I веке до н. э., где описывается астрономический инструмент, называемый «пауком».
Одной из составных частей этого инструмента служил барабан, на котором, по словам Витрувия, «нарисовано небо с зодиакальным кругом». Окончательный вид астролябии был разработан Теоном Александрийским, который называл это устройство «малый астролабон».
В комментариях к Части 4. Датировки Звездных каталогов
описана работа первоначального Астролабона, который в последствии стал основой для создания Астролябий и Армиллярной сферы.
«Астролабоном» Птолемей как раз и называл армиллярную сферу. Ее строение и принцип работы разберем позже.
Современным потомком астролябии является планисфера — подвижная карта звёздного неба, используемая в учебных целях.
Планисфера (от лат. planum — плоскость и др.-греч. σφαῖρα — ша р) — изображение небесной сферы на плоскости в полярной стереографической проекции (Рис.1)либо в азимутальной проекции (Рис.3).
Рис.3. Карта поверхности Земли в азимутальной проекции
Планисферы употреблялись вплоть до XVII века для определения моментов восхода и захода небесных светил. Обычно представляли собой координатную сетку, нанесённую на металлический диск, около центра которого вращалась облегчавшая отсчёты алидада. С введением специальных таблиц и номограмм планисферы вышли из употребления в качестве научного инструмента, однако сохранили функцию учебной подвижной карты звёздного неба.
Как устроена Астролябия – планисфера?
Рис.4. Астролябия.
Основой классической астролябии служит «тарелка» — круглая деталь с высоким бортом и подвесным кольцом для точной нивелировки прибора относительно горизонта. Внешний лимб тарелки имеет шкалу, оцифрованную в градусах и в часах.
В эту тарелку вложен «тимпан» — круглый плоский диск, на поверхности которого нанесены в стереографической проекции точки и линии небесной сферы, сохраняющиеся при её суточном вращении:
— находящийся в центре тимпана полюс мира и концентрические с ним окружности небесного экватора, северного тропика и южного тропика (который обычно служил границей тимпана);
— прямая вертикальная линия небесного меридиана;
— горизонт, его параллели «альмукантараты» (араб. «круг равных высот»), точка зенита и проходящие через неё азимутальные круги. Альмукантараты образуют на тимпане гиперболический пучок окружностей, азимутальные линии — сопряжённый с ним эллиптический пучок окружностей. Положение горизонта и зенита будет разным для разных широт места наблюдения.
Поэтому для наблюдений, производимых в разных широтах, должны быть изготовлены разные тимпаны.
На тимпан накладывается «паук» — круглая фигурная решётка, на которой в этой же стереографической проекции с помощью изогнутых стрелок указано расположение самых ярких звёзд, расположенных севернее южного тропика.
На пауке обозначен также зодиакальный круг со шкалой, показывающей годовое движения Солнца по эклиптике. Шкала некоторых астролябий отражает даже неравномерность этого годового движения.
Всё скрепляется осью, проходящей через центральные отверстия перечисленных деталей. На этой же оси с тыльной стороны тарелки крепится алидада — визирная линейка с диоптрами.
Алидада (от араб. عضادة — сторона, боковая часть, подстенок, опора) — приспособление для измерения углов (вращающаяся часть) в астрономических, геодезических и физических угломерных инструментах — таких, как астролябия, секстант и теодолит.
В простейшем случае, в астролябии, алидада — вращаемая ручка, на концах которой прикреплено визирное устройство. У теодолита вся вращаемая средняя часть называется алидадой.
На тыльной стороне нанесена круговая градусная шкала, по которой производятся визирные отсчёты. Здесь также могут находиться разнообразные номографические шкалы, такие как шкала тангенсов («прямая тень», umbra recta) и котангенсов («обратная тень», umbra versa), шкала для пересчёта равных часов, возникающих при делении суток на 24 части, в так называемые «неравные часы», шкала для определения киблы и т. д.
Угломерный астрономический инструмент, как правило обладал тремя дисками – тимпанами, каждый из них подходил для определенной широты. Порядок, в котором вкладывались тимпаны, зависел от местности: верхний диск должен был содержать проекцию неба, соответствующего данному участку Земли.
Поверх тимпанов располагалась специальная решетка «паук», снабженная большим количеством стрелок, указывающих на ярчайшие звезды, обозначенные на проекции. Сквозь отверстия в центре тимпанов, решетки и основы проходила ось, скреплявшая детали. К ней была присоединена алидада — специальная линейка для вычислений.
Как изображалось звездное небо на тимпане?
Рис.5. Звездное небо в Проекции на Землю.
Проведем исследование небосвода. Каковы особенности звездного неба на тимпане (Рис.5)?
Центр небесной сферы, где скрепляются все детали Астролябии есть Земная ось, указывающая на Северный Полюс. Для человека опытного, наблюдательного не составит труда определить, что ось находится в районе хвоста Малой Медведицы. На пластине голубым цветом нанесен круг Экватора.
Выше показан Центр Эклиптики в созвездии Дракона, от которого расходится эклептическая координатная сетка. Меридианы, расходящиеся от центра, соответствуют неравномерным делениям долготы на эклиптическом круге паука со знаками Зодиака.
Полный круг астролябии это границы Южного тропика в стереографической проекции.
Тимпан – пластина имеет вид звездного неба предположительно в день зимнего солнцестояния 21.12 в полночь 0.00 (либо ЛС 22.06 в солнечный полдень 12.00).
Скрин 1. Отмечены созвездия и звезды для сравнения с Астролябией.
Созвездие Ориона расположено в Южной части небосвода. Созвездие Лебедя ближе к Северу. Созвездие Большой Медведицы рядом с северным Полюсом.
Различия в этих двух видах карт небосвода заключается в зеркальном их отображении.
Если к карте, указанной на Скрин 1 применить «эффект перевернутого листа», то мы получим похожую искомую карту звездного неба Астролябии.
В очередной раз надо сказать, что Звездная карта неба (в азимутальной проекции) Астрокалькулятора исполнена для Наблюдателя с Земли, стоящего лицом к югу (Скрин 1). Подняв взгляд на небо, мы увидим такой же рисунок небосвода с созвездиями, расположенными таким же образом, как указано на карте.
Именно для наблюдателя с Земли исполнены исследованные в предыдущих работах Карты из Celestial Atlas Джеймисона 1822 г., Зеркала Урании 1824 г. и Звездного Атласа Джона Флемстида позднего французского издания 1776 г.
Небосвод на пластине Астралябии (Рис.5) исполнен видом НАД Землей или как Проекция на Землю, т.е. в зеркальном отражении с вышеперечисленными Картами.
Именно в Проекции на Землю выполнены Карты Звездного Атласа Джона Флемстида 1729 и 1753 гг. издания.
Значит до конца 18 века Звездные Карты рисовались Проекцией на Землю и имели вид стереографической проекции.
Именно по данному критерию можно определить рубеж датировки той или иной Астролябии или Звездной карты.
Применение астролябии будет далее.
Астролябия
Главный астрономический инструмент тысячелетия
Сергей Масликов,
директор детско-юношеского центра «Планетарий» (Новосибирск)
«Кот Шрёдингера» №7–8, 2017
«Астролябия как астрономический инструмент: от Античности до Нового времени» — так называется кандидатская диссертация, которую этой весной защитил директор новосибирского планетария Сергей Масликов. Один из членов диссертационного совета, физик Юрий Рудой, комментируя эту работу, сказал: «Я за свою жизнь прочёл немало авторефератов, но чтобы так всё было интересно, красиво и содержательно написано, прямо как роман в некоторых местах. Следовало бы, немного переработав, опубликовать его в каком-то читаемом сейчас журнале, таком как „В мире науки“ или „Кот Шрёдингера“». Нам текст тоже очень понравился, так что мы с удовольствием выполняем рекомендацию диссертационного совета.
Первое место в рейтинге приборов
Уже семнадцатый год мы живём в третьем тысячелетии. Но не все итоги прошедшего, второго, тысячелетия подведены. Кто назовёт астрономический инструмент, который был наиболее широко распространён и известен в том самом, ушедшем тысячелетии? Наверняка у многих читателей уже готов ответ: телескоп. Но всеобщее применение он получил всего двести — двести пятьдесят лет назад.
Если копнуть глубже и попытаться определить главный астрономический инструмент в интервале с 1001 по 2000 год, то лавры придётся отдать прибору, о котором мы сегодня уже мало что помним. Как минимум с VIII и до конца XVII, а местами и XIX века, самым популярным астрономическим инструментом как в Европе, так и на Востоке была планисферная астролябия.
Планисферная (от греч. πλανάω — плоскость и σφαῖρα — шар) астролябия помогала преобразовывать координаты на сфере в координаты на плоской поверхности.
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. Она выполняла разные функции — часов, дальномера, навигатора, счётной машины, справочника координат и тригонометрических функций. На протяжении полутора тысяч лет этим устройством пользовались учёные, путешественники, торговцы, священнослужители, астрологи, преподаватели и студенты.
Развернуть сферу на плоскость
Так что же это за инструмент? Теория планисферной астролябии была разработана ещё в III веке до нашей эры. Древнегреческий математик Аполлоний Пергский придумал, как изобразить сферу на плоской поверхности, — иными словами, «развернуть» её. Любой круг небесной сферы, например круг зодиака, при планисферном проецировании оставался кругом и на плоскости. Второе важное свойство этой проекции — сохранение углов на сфере и на плоскости.
Трудно сказать, когда эта красивая теория была воплощена в металле, то есть когда была изготовлена первая астролябия, но в IV веке нашей эры такой прибор уже точно существовал. Создал его, скорее всего, Теон Александрийский.
Теон Александрийский (ок. 335 — ок. 405) — греческий математик, философ и астроном. Последний управитель знаменитой Александрийской библиотеки.
Его астролябия, как и все последующие, включала следующие основные части:
Основные части планисферной астролябии европейского происхождения
Конструкция скреплялась осью, а ось фиксировалась шплинтом (в восточных астролябиях он назывался «лошадкой») или винтом (в западных инструментах). В соответствии с птолемеевой системой мира, Земля (тимпаны) была неподвижна, а небеса (паук) находились в движении.
Сверху: Шплинт в виде головы лошади. Именно он скрепляет весь инструмент. В центре: строки из поэмы «Гулистан» легендарного поэта XIII века Саади, которые автор обнаружил на одной из астролябий в Эрмитаже: «Назначение этого творения — остаться после нас». Внизу: гравюра на астролябии немецкого мастера Иоганна Преториуса. Музей Галилея во Флоренции
Чтобы воспользоваться прибором, прежде всего нужно было найти на небе одну из ярких звёзд, указатель которой присутствовал на пауке астролябии. Затем с помощью алидады измерить высоту звезды. Дальше вращением паука указатель совмещали с линией измеренной высоты (линию искали на тимпане, который виден в прорези паука). После чего можно было считать, что на астролябии восстановлен текущий вид звёздного неба. Это построение служило базисом для решения многочисленных, не только астрономических задач. Например, этот прибор использовался для определения времени и продолжительности дня, математических вычислений и астрологических предсказаний.
Одна из загадок, над которой сейчас ломают голову историки науки, — это так называемый антикитерский механизм. Он был поднят со дна Эгейского моря вблизи острова Антикитера в 1901 году. Вначале решили, что это астролябия, но прибор оказался намного сложнее. Антикитерский механизм содержал 32 шестерёнки и позволял рассчитывать не менее 42 астрономических явлений. Об этом узнали, когда просветили механизм рентгеновскими лучами. Но главное, он изготовлен за пятьсот лет до того, как Теон Александрийский впервые описал астролябию.
Почему технология изготовления таких устройств не получила развития? Не исключено, что грекам была известна и более простая версия — планисферная астролябия. Но самые древние из сохранившихся инструментов датируются VIII–IX веками. Почему в музеях нет более ранних астролябий? Возможно, ответы на эти вопросы стоит искать на дне Эгейского моря, где покоятся сотни античных кораблей.
Спасибо арабскому Востоку
Арабы подхватили идею астролябии и возвели практику её изготовления и использования на очень высокий уровень. Этот универсальный инструмент распространился по всему восточному миру и проник в Европу. Но не все мусульманские традиции были востребованы, так что европейские мастера слегка модифицировали астролябию. Сегодня мы можем чётко разделить все сохранившиеся приборы на восточные и западные.
Примером восточного инструмента может служить большая, покрытая лаком деревянная астролябия из Эрмитажа (отдел Востока). Автору посчастливилось исследовать её вместе с другими астролябиями Эрмитажа в 2015 году.
Фрагмент паука большой астролябии из Эрмитажа. На нём три листика: тот, что справа, чисто декоративный, на двух других написаны арабские названия звёзд
Её корпус и алидада изготовлены из дерева — это исключение из правила. Обычно астролябии делались из латуни — сплава меди и цинка, прозванного «вечным» за свою износостойкость. В данном случае мастер выбрал дерево, чтобы изготовить лёгкий инструмент гигантского размера — диаметром 435 мм. Если бы использовался металл, астролябия была бы неподъёмной.
Чего добивался мастер, создавая столь крупногабаритный прибор? Как минимум двух целей: хотел повысить точность операций и сделать астролябию достойной высокого заказчика. Заказчик поименован в надписи на инструменте: «По указанию его превосходительства Ага Канбара Али, могущественного служителя царствующего Хакана, для снискания его высокого покровительства, эта астролябия изготовлена грешным рабом Мухаммадом Каримом». Коллеги из Тегерана помогли узнать, что этот высокопоставленный Ага Канбар Али был главным казначеем двора.
История каждого инструмента интересна сама по себе. Деревянная астролябия была изготовлена в Иране в 1720 году, незадолго до того, как последнего сефевидского правителя Солтана Хусейна I смело афганское вторжение.
В Россию астролябия попала как трофей после одной из русско-турецких войн конца XVIII — начала XIX века. Это могло произойти, например, когда в ходе морского сражения близ Афона в 1807 году был захвачен один из флагманских кораблей командующего флотом Османской империи Сейита Али.
Надписи на этой астролябии выполнены на персидском (в основном) и арабском языках — вся поверхность покрыта вязью! Мастер подписал числовые значения не цифрами, а прописью. То есть там, где нам привычнее видеть, например, 21°45′, он написал словами: «двадцать один градус сорок пять минут». И так повсюду.
В астрономическом отношении самый интересный элемент астролябии — её паук, ажурная решётка на лицевой стороне. Она, как и положено, изготовлена из латуни. Среди листьев диковинных растений здесь скрываются, сами похожие на листья, указатели звёзд. Автор насчитал 22 звезды из числа наиболее ярких.
Эта астролябия помогла отгадать давнишнюю загадку — установить значение распространённой в Средние века восточной единицы длины фарсаха (фарсанга). Прежде его пытались выразить через «естественные» величины. Например, расстояние, на котором можно разглядеть силуэт верблюда в пустыне — около шести километров. Понятно, что индивидуальные свойства зрения делают это определение слишком неточным. Согласно другим источникам, звуки барабана в пустыне слышны за один фарсах. Или же фарсах — это расстояние, которое может на полной скорости проскакать всадник, не загнав лошадь. Значения колебались от 5,7 до 9,4 км. Большая деревянная астролябия внесла ясность в этот вопрос.
Фрагмент географического справочника на корпусе большой астролябии из Эрмитажа. В столбце справа указаны обобщающие понятия: город, долгота, широта, азимут направления на Мекку, расстояние до Мекки в фарсахах, сторона горизонта. Рядом данные по трём городам: Мекке (до неё расстояние равнялось нулю), Медине, Куфе
Дело в том, что непременным элементом восточных астролябий была таблица городов со значениями их координат. Таблица наносилась на донышко корпуса, так что увидеть её можно лишь разобрав астролябию, что и было сделано.
На дне корпуса обнаружились координаты в общей сложности 94 городов. Для каждого из них даны название, широта, долгота, азимут направления на Мекку, так называемая кибла. Отдельно указана сторона горизонта, где искать киблу. Пятый, самый ценный параметр, — это расстояние до Мекки, измеренное в фарсахах вдоль тогдашних дорог и караванных путей. Наличие такого параметра в астролябии — большая редкость.
Инструмент, похожий на наш, хранится в Британском музее в Лондоне. Его данные были прочитаны ещё полтора века назад. Однако до сих пор никто не догадался проделать такое простое действие — сравнить эти расстояния с современными, которые легко получить с помощью, например, интернет-сервиса Google Maps.
Предположим, что современные дороги не особо сильно отклоняются от древних караванных путей. Если в каком-то направлении сильно, статистика это выявит. В итоге было установлено среднее значение фарсаха — 7,5 км со средним квадратическим отклонением 0,35 км, то есть всего 5%! Совсем неплохо, ведь исходные таблицы датируются XIV веком. Хотелось бы узнать, как удавалось в те времена так точно измерять расстояния.
Радость Петра Первого
Нам лучше понятны инструменты, изготовленные в Европе: надписи на них чаще всего выполнены на латинском языке. Примером западной астролябии может служить инструмент, сделанный в 1614 году в Нюрнберге малоизвестным мастером Георгом Айершоттелем. Эта астролябия также хранится в Эрмитаже. В своё время ею пользовался юный царь Пётр.
Астролябия Петра Первого
Как писал российский историк Костомаров, Пётр услышал про астролябию от князя Якова Долгорукого и наказал ему привезти такой инструмент из-за границы. В 1688 году Долгорукий привёз из Франции астролябию, причём он нашёл «правильный» экземпляр — для широт 55 и 56 градусов.
Сохранились собственноручные записи Петра о том, как он учился работать с этим прибором:
«Когда хочешь поло избрать (то есть когда хочешь найти высоту полюса — С. М.) и когда будешь делать и сколько градусов. Солнце покажет на астролябиум, записать, потом взять того дня деклинацию (склонение Солнца — С. М.) и вынять (вычесть — С. М.) оною ис того числа, что Солнце покажет. и достальное, которое осталось за выемкою, вынять из 90, и что останет по тому месту, столько и градусоф широты. Деклинацию зимой убавить и летом прибавить».
Мастер изготавливал эту астролябию по книге, изданной в том же Нюрнберге годом раньше. Интересно, что в 1613 году координаты звёзд по-прежнему пересчитывали из каталога Птолемея, составленного в 137 году, то есть почти за полторы тысячи лет до написания книги. К значениям долгот звёзд автор просто прибавлял величину прецессионного сдвига, равную 21°37′. И это несмотря на то, что в 1604 году Галилей уже изобрёл телескоп, а датский астроном Тихо Браге ещё раньше, в 1598 году, составил высокоточный каталог звёзд!
На обороте астролябии Петра Первого изображён мастер с циркулем и линейкой. Вокруг надпись на старонемецком языке, в вольном переводе означающая: «Высокое качество обеспечивается использованием линейки, пера и делительного циркуля»
Путаница с названиями
Так уж случилось, что в России под именем «астролябия» более двух столетий, с XVIII до начала XX века, был известен другой инструмент. Дело в том, что по инициативе Петра в Россию был завезён геодезический прибор, имевший одно назначение — измерять горизонтальные углы при съёмке местности. Работа предстояла огромная — составить карты беспредельной земли русской. Инструментов для съёмки потребовались сотни, а позднее и тысячи.
Уже после смерти Петра их стали называть астролябиями. Под этим именем они и сохранились в наших музеях, хотя правильное их название — геодезические угломерные инструменты, предшественники теодолитов. Поэтому Ильф и Петров, вкладывая в уста Остапа Бендера фразу «Сама меряет, было бы что мерять», скорее всего, имели в виду геодезическую астролябию. Настоящих же планисферных астролябий, поистине многофункциональных инструментов, в российских музеях сохранилось всего 14 экземпляров. Больше всего, девять, в Эрмитаже, три в Кунсткамере, один в Центральном военно-морском музее и один в Музее Востока (единственный в Москве).
Автор с большой деревянной астролябией из Эрмитажа
Автору посчастливилось их все подержать в руках, и, надо сказать, ощущения это вызывает непередаваемые. Похоже на прикосновение к машине времени — невольно вызывает мысли о мастерах, создавших эти шедевры, об именитых людях, владевших ими на протяжении веков. И ещё удивление: насколько сложные, с большим набором функций, инструменты умели делать в те далёкие времена.
Одну из астролябий, из Музея Востока, мы описывали вместе с экспертом индийского происхождения Раджой Сармой. Он всю жизнь исследует научные инструменты из одного только города Лахор (Индия), где несколько веков существовала династия мастеров. Наше с Сармой развёрнутое, 24-страничное, описание московской астролябии оставило ряд вопросов без ответа. В этом приборе обнаружились элементы, которые ещё никто не описывал.
Искусство, аукционы и кражи
Сейчас многие музеи мира доступны в режиме онлайн. Так, самая крупная коллекция астролябий находится в оксфордском Музее науки. 136 инструментов, каждый из которых подробно описан, есть снимки всех элементов. Не хватает только. размеров. То ли это крупный промах составителей каталога, то ли сделано намеренно.
Недавно сбором древних артефактов озаботились богатые арабские страны. В 2008 году был построен Музей исламского искусства в Дохе, столице небольшой, но процветающей нефтяной страны — Катара. Арабские шейхи не жадничали: пригласили лучших архитекторов, скупили на аукционах ценные собрания, в том числе коллекцию астролябий, которую много лет собирал американец Леонард Линтон. Сейчас в музее около 40 астролябий.
Сколько стоят древние инструменты, можно судить по результатам аукционов. Самая дорогая астролябия была продана на Christie’s в 1995 году за 540,5 тысяч фунтов стерлингов (в нынешних ценах — 1 млн 300 тысяч долларов). Это восьмигранный инструмент, изготовленный немецким мастером Хабермелем в конце XVI века. Миллион долларов — это совсем немного по сравнению, например, с произведениями живописи, которые иногда оцениваются в сотни миллионов долларов.
Морская астролябия — это инструмент лишь с одной функцией измерения высот на море. Использовался в XV–XVII веках
Другая, далеко не новая проблема — это подделки, искусно изготовленные копии оригинальных инструментов. Та же астролябия из московского Музея Востока, созданная в 1587 году, является копией более древней астролябии мирзы Байсангура. Об этом, не таясь, поведал сам мастер.
Хуже, когда современная работа выдаётся за старую. По этой причине перед продажей раритетов аукционисты обращаются к экспертам. По астролябиям таких специалистов всего несколько человек в мире (автор ни в коей мере не причисляет себя к ним).
Чего не может смартфон
Что даёт нам изучение астролябий и других научных инструментов прошлого? Например, позволяет оценить роль арабского Востока в мировой науке. На моей защите доктор физико-математических наук Юрий Рудой сказал: «В наше время, которое проходит под знаком столкновения цивилизаций, как было бы хорошо и актуально популяризировать такие работы, чтобы люди поняли, что европейская цивилизация очень многим обязана восточной, мусульманской. Это не противоположные миры, наоборот, они взаимно дополняют друг друга».
А ещё, на мой взгляд, изучение древних инструментов способствует укрощению гордыни. Мы до такой степени восхищаемся достижениями своего века, что начинаем считать время, в которое живём, исключительным. И вдруг узнаём, что две тысячи лет назад люди делали такие вещи, аналоги которых появились только сейчас. Так, современный смартфон, снабжённый GPS-навигатором, выполняет далеко не все функции астролябии. Нужно добавить как минимум дальномер и теодолит. И всё вместе это не будет таким компактным и изящным инструментом, как астролябия.
Поэтому, отринув гордыню, давайте просто представим, что будут думать об уровне сегодняшней науки учёные через сто или, страшно подумать, тысячу лет. Представили? Ужас! После этого начинаешь с гораздо большим уважением относиться к достижениям далёких предков.
Дополнительную информацию можно найти на сайте автора, посвящённом исключительно астролябиям. Автор выражает признательность руководителям и сотрудникам Государственного Эрмитажа за возможность ознакомиться с этими инструментами. Отдельное спасибо профессору РУДН, доктору физико-математических наук Юрию Григорьевичу Рудому за энергичный посыл к написанию статьи.