Астрономические часы - Astronomical clock

Астрономические часы , Horologium или Орлый представляют собой часы со специальными механизмами и шкалами для отображения астрономической информации, например, относительные положений солнца , лун , зодиакальные созвездий , а иногда и крупные планет .

Определение

Astrarium сделал итальянский астроном и врач Джованни Dondi Dell'orologio показал час, год календарь, движение планет, Солнца и Луны. Реконструкция, Национальный музей науки и технологий Леонардо да Винчи , Милан.

Этот термин широко используется для обозначения любых часов, которые показывают, помимо времени суток, астрономическую информацию. Это может включать в себя расположение солнца и луны на небе, возраст и фазы Луны , положение солнца на эклиптике и текущий знак зодиака, звездное время и другие астрономические данные, такие как узлы Луны (для указания затмения ) или вращающейся звездной карты. Этот термин не следует путать с астрономическим регулятором , высокоточными, но в остальном обычными маятниковыми часами, используемыми в обсерваториях.

Астрономические часы обычно представляют солнечную систему с использованием геоцентрической модели. Центр циферблата часто отмечен диском или сферой, представляющей Землю, расположенную в центре Солнечной системы. Солнце часто представляет собой золотую сферу (как она изначально появилась в механизме Antikythera еще во 2 веке до нашей эры), которая вращается вокруг Земли один раз в день вокруг 24-часового аналогового циферблата . Эта точка зрения предоставляется как с повседневным опытом и с философским мировоззрением пред- Коперника Европы.

История

Придворный и библиофил Луи де Груутюз перед астрономическими часами. Анри Сузо, Horloge de Sapience , 1470–1480 гг.

Исследования 2011 и 2012 годов привели группу экспертов к выводу, что европейские астрономические часы произошли от технологии антикиферского механизма.

В XI веке китайский часовщик, инженер-механик и астроном из династии Сун Су Сун создал астрономические часы с водяным приводом для своей часовой башни в городе Кайфэн . Су Сун известен тем, что включил спусковой механизм и самый ранний из известных цепных приводов с бесконечной передачей энергии для работы его часовой башни и армиллярной сферы . Современные мусульманские астрономы и инженеры также сконструировали множество высокоточных астрономических часов для использования в своих обсерваториях , таких как замковые часы (астрономические часы с водным приводом) Аль-Джазари в 1206 году и астролябические часы Ибн аль-Шатира в начало 14 века.

Раннее развитие механических часов в Европе до конца не изучено, но есть общее мнение, что к 1300–1330 гг. Существовали механические часы (приводимые в действие весами, а не водой и использующие спусковой механизм ), которые предназначались для двух основных целей: для сигнализации и уведомление (например, время предоставления услуг и общественных мероприятий), а также для моделирования солнечной системы. Последнее является неизбежным развитием, потому что астролябия использовалась как астрономами, так и астрологами, и было естественным применить часовой механизм к вращающейся пластине, чтобы создать рабочую модель Солнечной системы. Американский историк Линн Уайт-младший из Принстонского университета писал:

Большинство первых часов были не столько хронометрами, сколько демонстрацией узора космоса… Ясно, что истоки механических часов лежат в сложной области монументальных планетариев, экваториальных зон и астролябий с зубчатыми колесами.

Астрономические часы, разработанные английским математиком и священнослужителем Ричардом Валлингфордским в Сент-Олбансе в 1330-х годах и средневековым итальянским врачом и астрономом Джованни де Донди в Падуе между 1348 и 1364 годами, являются шедеврами своего типа. Их больше не существует, но сохранились подробные описания их конструкции и конструкции, а также были сделаны современные репродукции. Часы Уоллингфорда могли показывать солнце, луну (возраст, фазу и узел ), звезды и планеты, а также имели, кроме того, колесо фортуны и индикатор состояния прилива на Лондонском мосту . Часы Де Донди представляли собой семиугольную конструкцию со 107 движущимися частями, показывающую положение солнца, луны и пяти планет, а также дни религиозных праздников.

И эти часы, и им подобные, вероятно, были менее точными, чем хотелось бы их дизайнерам. Передаточные числа могли быть точно рассчитаны, но их изготовление несколько выходило за рамки механических возможностей того времени, и они никогда не работали надежно. Кроме того, в отличии от сложного передового круговорота, механизм хронометража почти во все этих часах до 16 - го века был просто граничат и foliot спуска, которые были ошибки по крайней мере получаса в день.

Астрономические часы создавались как демонстрационные или выставочные экспонаты, чтобы произвести такое же впечатление, как и для обучения или информирования. Задача создания этих шедевров означала, что часовщики продолжат их производить, демонстрируя свое техническое мастерство и богатство своих покровителей. Философское послание упорядоченной, предопределенной небесами вселенной, которая соответствовала мировоззрению готической эпохи, помогает объяснить их популярность.

Растущий интерес к астрономии в 18 веке возродил интерес к астрономическим часам, не столько для философских идей, сколько для точной астрономической информации, которую могли отображать часы с маятниковым регулированием.

Общее описание

Хотя все астрономические часы разные, у них есть некоторые общие черты.

Время суток

Как можно интерпретировать 24-часовой аналоговый циферблат .
Схема, показывающая, как зодиак проецируется на эклиптический циферблат - символы часто рисуются внутри циферблата.
Стереографическая проекция с Северного полюса.

Большинство астрономических часов имеют 24-часовой аналоговый циферблат по внешнему краю, пронумерованный от I до XII, затем снова от I до XII. Текущее время обозначается золотым шаром или изображением солнца на конце указателя. Местный полдень обычно находится вверху циферблата, а полночь - внизу. Минутные стрелки используются редко.

Индикатор солнца или стрелка дает приблизительную индикацию азимута и высоты солнца . Для азимута (направление с севера) верхняя часть циферблата указывает на юг, а две точки VI на циферблате - на восток и запад. Для высоты верхняя часть - это зенит, а две точки VI и VI определяют горизонт. (Это касается астрономических часов, предназначенных для использования в северном полушарии.) Эта интерпретация, конечно, наиболее точна в дни равноденствия.

Если XII не находится в верхней части циферблата или если цифры арабские, а не римские, то время может отображаться в итальянских часах (также называемых чешскими или старочешскими часами). В этой системе 1 час приходится на закат, а счет продолжается всю ночь и до следующего дня, достигая 24 часов до захода солнца.

На фотографии пражских часов, показанной вверху статьи, время, указанное солнечной стрелкой, составляет около 9 часов утра (IX римскими цифрами) или около 13 часов (итальянское время арабскими цифрами).

Календарь и зодиак

Год обычно представлен 12 знаками зодиака , расположенными либо в виде концентрического круга внутри 24-часового циферблата, либо на смещенном меньшем круге, который является проекцией эклиптики , пути Солнца и планет через небо и плоскость орбиты Земли.

Плоскость эклиптики проецируется на циферблат часов, и из-за наклонного угла вращения Земли относительно ее орбитальной плоскости она смещается от центра и кажется искаженной. Точка проекции стереографической проекции - Северный полюс; на астролябиях чаще встречается Южный полюс.

Циферблат эклиптики совершает один полный оборот за 23 часа 56 минут ( звездные сутки ) и, следовательно, будет постепенно сдвигаться по фазе с часовой стрелкой, медленно дрейфуя дальше друг от друга в течение года.

Чтобы найти дату, найдите место, где часовая стрелка или солнечный диск пересекает циферблат эклиптики: это указывает на текущий знак звезды, текущее положение солнца на эклиптике. Точка пересечения медленно перемещается по циферблату эклиптики в течение года, когда солнце перемещается из одного астрологического знака в другой.

На диаграмме, показывающей циферблат справа, солнечный диск недавно перешел в Овен (стилизованные рога барана), оставив Рыб. Таким образом, это конец марта или начало апреля.

Если знаки зодиака вращаются внутри часовых стрелок, либо это кольцо вращается, чтобы выровняться с часовой стрелкой, либо есть другая стрелка, вращающаяся один раз в год, которая указывает на текущий знак зодиака Солнца.

Луна

Циферблат или кольцо, показывающие числа от 1 до 29 или 30, указывают возраст Луны: новолуние - это 0, восковые массы становятся полными около 15 дня, а затем убывают до 29 или 30. Фаза иногда отображается вращающимся глобусом или черным цветом. полусфера, или окно, открывающее часть волнистой черной формы внизу.

Часовые линии

Неравные часы были результатом разделения периода дневного света на 12 равных часов и ночного времени на еще 12 часов. В Европе летом больше дневного света и меньше ночного, поэтому каждый из 12 дневных часов длиннее, чем ночной час. . Точно так же зимой световой день короче, а ночные часы длиннее. Эти неравные часы показаны изогнутыми линиями, исходящими из центра. Более продолжительный световой день летом обычно можно увидеть на внешнем крае циферблата, а время в неравные часы считывается по пересечению солнечной стрелки с соответствующей изогнутой линией.

Аспекты

Астрологи придавали большое значение тому, как Солнце, Луна и планеты были расположены и выровнены на небе. Если определенные планеты появлялись в точках треугольника, шестиугольника или квадрата, либо если они были напротив или рядом друг с другом, соответствующий аспект использовался для определения значимости события. На некоторых часах вы можете видеть общие аспекты - треугольник, квадрат и шестиугольник - нарисованные внутри центрального диска, причем каждая линия отмечена символом этого аспекта, а также вы можете видеть знаки соединения и противостояния. На астролябии углы различных аспектов могут быть выровнены на любой из планет. Однако на часах диск, содержащий аспектные линии, не может вращаться по желанию, поэтому они обычно показывают только аспекты солнца или луны.

На часах Torre dell'Orologio в Брешии на севере Италии треугольник, квадрат и звезда в центре циферблата показывают эти аспекты (третья, четвертая и шестая фазы) (предположительно) Луны.

Рука дракона: предсказание затмения и лунные узлы

Орбита Луны не находится в той же плоскости, что и орбита Земли вокруг Солнца, но пересекает ее в двух местах. Луна пересекает плоскость эклиптики два раза в месяц: один раз, когда она поднимается над плоскостью, и еще раз примерно через 15 дней, когда она снова опускается ниже эклиптики. Эти два местоположения являются восходящим и нисходящим лунными узлами . Солнечные и лунные затмения будут происходить только тогда, когда Луна расположена рядом с одним из этих узлов, потому что в другое время Луна либо слишком высоко, либо слишком низко, чтобы затмение можно было заметить с Земли. Некоторые астрономические часы отслеживают положение лунных узлов с помощью длинной стрелки, пересекающей циферблат. Эта так называемая стрелка-дракон совершает один полный оборот вокруг циферблата эклиптики каждые 19 лет. Когда рука дракона и новолуние совпадают, Луна находится на одной плоскости с Землей и Солнцем, и поэтому есть все шансы, что затмение будет видно откуда-то на Земле.

Исторические примеры

Космический двигатель Су Сон

В Музее науки (Лондон) есть масштабная модель «космического двигателя», которую Су Сун , китайский эрудит , спроектировал и построил в Китае в 1092 году. Эта огромная башня с астрономическими гидромеханическими часами была около десяти метров в высоту (около 30 футов) и имел спусковой механизм и приводился в действие вращающимся колесом либо с падающей водой, либо с жидкой ртутью , которая замерзает при гораздо более низкой температуре, чем вода, что позволяет часам работать в более холодную погоду. Полноразмерный рабочая копия часов Су Сонга существует в Республике Китай (Тайвань) 's Национальный музей естествознания , Тайчун города. Эта полномасштабная, полностью функциональная копия, высотой около 12 метров (39 футов), была построена на основе оригинальных описаний и механических чертежей Су Сун.

Замковые часы Аль-Джазари

Самыми сложными астрономическими часами с водным приводом были замковые часы Аль-Джазари , которые в 1206 году считались ранним примером программируемого аналогового компьютера. Это было сложное устройство высотой около 33 метров (108 футов) с несколькими функции наряду с хронометражом. Она включает в себя отображение зодиака и солнечные и лунные орбиты , и указатель в форме полумесяца , который путешествовал по всей верхней части шлюза , движимый скрытой корзину и вызывая автоматические двери открытыми, каждый показывая манекен , каждый час.

Можно было перепрограммировать продолжительность дня и ночи каждый день, чтобы учесть изменяющуюся продолжительность дня и ночи в течение года, а также в нем было пять автоматов- музыкантов, которые автоматически воспроизводили музыку при перемещении рычагами, управляемыми скрытым распредвал прикреплен к водяному колесу . Другие компоненты замковых часов включали основной резервуар с поплавком, поплавковую камеру и регулятор потока , пластину и желоб с клапаном , два шкива , полумесяц, отображающий зодиак, и два автомата-сокола, сбрасывающих шары в вазы.

Астрономические часы Таки ад-Дина

Османская инженер Таки аль-Дин описала вес управляемых часов с гранью-и-foliot спуском , поразительным поездом передач, с тревогой , и представлением фаз Луны в своей книге ярчайших звездами для строительства механических часов ( Аль-Кавакиб ад-дуррийя фи вадх аль-банкамат аль-даурийя ), написанное около 1565 года. Часы также отображали зодиак.

Часы и часы для интерьера

Часы Расмуса Сёрнеса

Часы Расмуса Сёрнеса.

Пожалуй, самые сложные из когда-либо построенных в своем роде, последние из четырех астрономических часов, разработанных и изготовленных норвежцем Расмусом Сёрнесом (1893–1967), характеризуются своей исключительной сложностью, компактно размещенными в корпусе со скромными размерами 0,70 x 0,60 х 2,10 м. Особенности включают расположение солнца и луны в зодиаке, юлианский календарь , григорианский календарь , сидерическое время , GMT, местное время с переходом на летнее время и високосный год, корректировки солнечного и лунного цикла, затмения, местные закат и восход солнца, фазы луны, приливы. , циклы солнечных пятен и планетарий, включая 248-летнюю орбиту Плутона и 25 800-летних периодов полярной эклиптики ( прецессии оси Земли). Все колеса из латуни и позолочены. Циферблаты посеребрены. Часы имеют электромеханический маятник.

Сёрнес также сделал необходимые инструменты и основал свою работу на собственных астрономических наблюдениях. Будучи выставленными в Музее времени в Рокфорде, штат Иллинойс, и в Чикагском музее науки и промышленности, часы были проданы в 2002 году, и их текущее местонахождение неизвестно. Астрономические часы Расмуса Сёрнеса № 3, предшественники Чикагских часов, его инструменты, патенты, рисунки, телескоп и другие предметы, выставлены в музее Боргарсисселя в Сарпсборге , Норвегия.

Настольные часы

Есть много примеров астрономических настольных часов из-за их популярности в качестве экспонатов. Чтобы стать мастером часового дела в Аугсбурге 17-го века , кандидаты должны были спроектировать и построить «шедевральные» часы - астрономические настольные часы огромной сложности. Примеры можно найти в музеях, например в Британском музее Лондона .

В настоящее время Edmund Scientific среди других розничных продавцов предлагает механические часы из теллура, возможно, первые механические астрономические часы, поступающие на массовый рынок.

В 1851 году в Японии Танака Хисашиге изготовил часы «Мириады лет» .

Часы

Совсем недавно независимый часовщик Кристиан ван дер Клаув  [ nl ] создал астролябию наручных часов Astrolabium в дополнение к Planetarium 2000, Eclipse 2001 и Real Moon. Ulysse Nardin также продает несколько астрономических наручных часов, «Astrolabium», «Planetarium» и «Tellurium J. Kepler».

Примеры по странам

Австрия

  • Инсбрук . Астрономические часы на фронтоне улицы Мария-Терезиен-штрассе 17–19 - это копия астрономических часов Ульм-Ратхауса XX века.
  • Пейербах . Фасад ратуши Пойербаха украшен часами с астролябией, увеличенной копией оригинальной астролябии Георга фон Пейербаха 1457 года.

Бельгия

Хорватия

  • Дубровник . В колокольне Дубровника, построенной в 1444 году, с момента своего создания были размещены часы, хотя из-за повреждений, нанесенных землетрясением, и башня, и часы были заменены в 1929 году. Вращающийся лунный шар показывает лунную фазу.

Чехия

  • Прага . Прага астрономические часы на Староместской ратуше находится один из самых известных астрономических часов. Центральная часть была завершена в 1410 году, циферблат календаря был добавлен в 1490 году. Часы были отремонтированы после повреждения во время Второй мировой войны и в 1979 году. В час Смерть ударяет время, и двенадцать апостолов появляются у дверей над дверью. Часы.
  • Оломоуц . Оломоуц астрономические часы на Ратуше является редким примером гелиоцентрических астрономических часов. Датированные 1422 годом по легенде, но впервые упоминаемые в истории в 1517 году, часы реконструировали примерно раз в столетие; в 1898 году астролябия была заменена гелиоцентрической моделью Солнечной системы. Сильно поврежденные отступающей немецкой армией в 1945 году, часы были переделаны в стиле социалистического реализма в 1955 году при коммунистическом правительстве. На смену религиозным и королевским деятелям пришли спортсмены, рабочие, фермеры, ученые и другие представители пролетариата.
  • Литомышль . На башне Староместской ратуши установлены астрономические часы в стиле модерн, установленные в 1907 году.
  • Простеёв . Астрономические часы в башне Новой ратуши установили в 1910 году.
  • Крыштофово Удоли . Kryštofovo Údolí астрономические часы это современный астрономические часы (открыт в 2008), встроенный в бывшей электрической подстанции.
  • Hojsova Stráž . Астрономические часы в Богемском лесу были открыты в 2017 году. Они имеют концентрический циферблат, показывающий 24-часовое время, дату и зодиак, а также фазу луны, и циферблат карты звездного неба со стрелкой-драконом, указывающий время восхода солнца. и закат.
  • Тршебич . В Астрономической обсерватории Тршебич установлены современные астрономические часы, которые показывают время в городах мира, время восхода и захода солнца, дату и зодиак, а также орбиты планет.
  • Жатец . Храм хмель и пиво  [ CS ] , музей и развлекательный комплекс , посвященный пива, имеют астрономические часы , на котором индикация знаки иллюстрирует ежегодные процессы производства пива.

Дания

Франция

Грузия

  • Батуми . На фасаде бывшего здания Национального банка на площади Европы есть астрономические часы, основанные на часах Мантуи , которые показывают положение солнца и луны в зодиаке и фазу луны.

Германия

Венгрия

  • Будапешт : современные астрономические часы с автоматами в Музее часов.

Италия

Латвия

Мальта

Нидерланды

  • Арнемёйден . Церковные часы 16-го века в Арнемёйдене показывают лунную фазу и время прилива.
  • Франекер . Планетарий Эйсе Эйсинги Eise , построенный 1774-1781, является планетарий и астрономические часы , которые показывают движения Солнечной системы.

Норвегия

Польша

Словакия

  • Стара Быстрица : Астрономические часы в стилизованной форме Скорбящей Богоматери были построены на городской площади в 2009 году. Астрономическая часть часов состоит из астролябии, отображающей астрологические знаки, положения Солнца и Луны, а также фазы Луны. . Его статуи и автоматы изображают словацких исторических и религиозных деятелей. Часы контролируются компьютером с помощью сигналов DCF77 .

Испания

  • Асторга : Внутренний циферблат часов собора Асторги имеет 24-часовой циферблат, который показывает лунную фазу и дату.

Швеция

  • Лунд : Астрономические часы Лунда в Лундском соборе в Швеции ( Horologium mirabile Lundense ) были изготовлены около 1425 года, вероятно, часовщиком Николаусом Лилиенвельдом в Ростоке. После того, как он хранился с 1837 года, он был отреставрирован и снова поставлен на место в 1923 году. Только верхняя, астрономическая часть является оригинальной, а некоторые другие оставшиеся средневековые части можно увидеть в музее собора. Когда он играет, можно услышать In Dulci Jubilo из самого маленького органа в церкви, в то время как семь деревянных фигур, представляющих трех волхвов и их слуг, проходят мимо.
  • Фджели  [ sv ] : Священник церкви Фджели Эмиль Арент построил и подарил церкви астрономические часы в 1946 году.
  • Ринкаби : Астрономические часы были установлены в церкви Ринкаби в 1950-х годах. Изготовлен по образцу средневековых часов местным электриком.

Швейцария

  • Берн . Zytglogge известный 15-го века астрономические часы расположены в средневековой башне фортификации.
  • Набор часов 16-го века, которые показывают зодиак и дни недели в виде концентрических колец на 12-часовом циферблате с указателем фаз Луны наверху:
  • Сион : Сионские астрономические часы на ратуше датируются 1667–68 гг. Его нынешний механизм был установлен в 1902 году.
  • Золотурн . Эти астрономические часы, установленные Лоренцем Лихти  [ де ] и Иоахимом Хабрехтом  [ де ] в 1545 году вместо оригинала 1452 года, показывают положение Солнца и Луны на зодиаке.
  • Винтертур . Эти астрономические часы-астролябия были установлены в 1529 году. Здание, в котором они находились, было снесено в 1870 году. Сейчас часы являются экспонатом музея Линденгут.
  • Цуг : Астрономические часы Zytturm были установлены в 1574 году. Циферблат календаря показывает зодиак, лунную фазу, день недели и цикл високосного года.

Объединенное Королевство

Смотрите также

Примечания

использованная литература

  • Нидхэм, Джозеф (1986). Физика и физические технологии, Часть 2, Машиностроение . Наука и цивилизация в Китае . 4 . Тайбэй: Caves Books Ltd.
  • Север, Джон (2005). Часовщик Бога, Ричард Уоллингфордский и изобретение времени . Гамблдон и Лондон.
  • Сёрнес, Тор (2008). Часовщик Расмус Сёрнес . Borgarsyssel Museum , Sarpsborg, норвежское издание 2003 г. и английское издание 2008 г. (доступно в музее).
  • Король, Генри (1978). Ориентация на звезды: эволюция планетариев, садовников и астрономических часов . Университет Торонто Пресс.

дальнейшее чтение

  • Нидхэм, Джозеф; Линг, Ван; деСолла Прайс, Дерек Дж. (1986). Небесный часовой механизм: великие астрономические часы средневекового Китая . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-32276-8.

внешние ссылки