Средневековые астрономические инструменты: экваториум

taurus_ek — 19.02.2023 Не астролябией единой была жива средневековая астрономия. Применялись как более простые, так и более сложные инструменты.



Экваториум представляет собой механическую модель птолемеевской системы мира, выполненную в виде подвижных дисков, моделирующих движение Солнца, Луны и планет по эпициклам и дифферентам. С его помощью можно вычислять координаты небесных объектов в прошлом и будущем чисто механическим, «аналоговым» способом, соответственно, определять их взаимное положение, что важно в астрологии, и даже предсказывать затмения.


Иногда экваториумы называют астролябией. Это плохая практика. У них разные принципы и задачи: первый моделирует движение планет в будущем и прошлом, а второй показывает суточное движение неба. Схожи они только конструктивно: экваториум также представляет собой тимпан. Если астролябия — наблюдательный инструмент астронома, то экваториум — вычислительный прибор, и пригодится скорее астрологу, чем астроному-наблюдателю.

Идея экваториума основана на птолемеевской системе Мира.



Базовая концепция достаточно проста: планета вращается по круговому эпициклу, центр которого вращается вокруг Земли, два простых равномерных круговых движения. Поэтому достаточно взять большой вращающийся диск, на его краю прикрепить маленький вращающийся диск, на краю маленького поставить отметку, которая и будет нашей планетой. Нужно конечно, подобрать правильные радиусы и верным образом синхронизовать периоды обращения дисков, сделать это можно системой шестерен. Правда, у Птолемея Земля смещена от центра дифферента (это замена первому закону Кеплера), а движение выглядит равномерным не из центра, а тоже из смещенной точки — экванта (а это — замена второму закону Кеплера). Но это тоже можно воспроизвести механически. И еще нужно учесть наклон орбиты к эклиптике. Такой механизм (с разными параметрами) нужно воспроизвести для пяти планет и двух светил — Солнца и Луны. И все эти семь механизмов свести в одну конструкцию и синхронизовать друг с другом…

Нет, экваториум — инженерно сложный инструмент!

Впервые идею экваториума Солнца высказывает Прокл Диадох, античный философ-неоплатоник V века в «Обзоре астрономических предположений» («Очерк астрономических гипотез», Ὑποτύπωσις ἀστρονομικῶν ὑποθέσεων), где он описывает движение дневного светила и приводит инструкции, как сделать механизм, воспроизводящий перемещения светила. Движение солнца на небе (или, что геометрически эквивалентно, Солнца в птолемеевской вселенной), конечно, достаточно простое, но очевидно, первые физические модели и более сложного движения планет были сработаны ещё греками. Однако, самое раннее сохранившееся описание экваториума принадлежит арабскому математику и астроному Абу-с-Салту («Построение универсального тимпана, на котором установлены все семь планет», Ṣifat ʿamal ṣafīḥa jāmiʿa taqawwama bi‐hā jamīʿ al‐kawākib al‐sabʿa) и относится к XI в. В это же время аз-Заркали выполнил первый экваториум «в железе» (точнее говоря, вероятно, в бронзе или латуни).



Экваториум был особенно удобен для астрологических расчетов: в то время на расчет координат каждой планеты гороскопа, т.н. септемера (семь объектов: солнце и луна включены) с использованием таблиц требовал около 15 минут, плюс расчет домов гороскопа, зависящих от звёздного времени; таким образом, техническое составление гороскопа требовало двух часов ручного расчета. Экваториум делал это «одним движением». Тем не менее, экваториумы в силу сложности и дороговизны не получили распространения ни как инструменты астронома, ни астролога. Но они стали модным интерьерным артефактом: в отличие от обычных астролябий экваториумы были большие и вместе с армиллярными сферами достойно украшали кабинет аристократа Нового времени.

В блоге Себа Фалька, книгу которого по истории средневековой науки я сейчас читаю, можно прочитать, как он делал прототип экваториума своими руками: http://astrolabesandstuff.blogspot.com/2012/10/my-weekend-as-medieval-craftsman.html

Далее:


Иллюстрации из «Astronomicum Caesareum» Петера Апиана, 1540: схемы экваториумов планет.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Архив