Секстант (астрономия)

В астрономии — устройства , секстанты изображающие шестую часть окружности, используемые в основном для измерения положения звезд . Существует два типа астрономических секстантов: настенные инструменты и инструменты на рамке.

Они имеют важное историческое значение, но со временем были заменены транзитными телескопами , другими методами астрометрии и спутниками , такими как Hipparcos .

Секстанты для росписи

Первый известный настенный секстант был построен в Рее, Иран , Абу-Махмудом аль-Худжанди в 994 году. ^[1] Чтобы измерить наклон эклиптики , аль-Худжанди изобрел устройство, которое он назвал секстантом аль-Фахри (ас-судс аль-Фахри), имея в виду своего покровителя, правителя Бувайхида Фахра аль-Даулу (976–997). Этот инструмент представлял собой дугу в шестьдесят градусов на стене, выровненную по линии меридиана (север-юг). Инструмент Аль-Худжанди был больше предыдущих инструментов; его радиус составлял около двадцати метров. ^[2] Основным усовершенствованием секстантов аль-Фахри по сравнению с более ранними инструментами было доведение точности показаний до секунд, в то время как на старых инструментах можно было читать только в градусах и минутах. Это подтвердили аль-Бируни , аль-Марракуши и аль-Каши . Аль-Худжанди использовал свое устройство для измерения угла наклона солнца над горизонтом во время летнего и зимнего солнцестояния ; эти два измерения позволяют вычислить широту местоположения секстанта и наклон эклиптики. ^[1]

Улугбек построил секстант Фахри радиусом 40,4 метра, самый большой инструмент такого типа в 15 веке. Размещенный в обсерватории Улугбека секстант имел тонко построенную дугу с лестницей с обеих сторон, обеспечивающей доступ ассистентам, выполнявшим измерения. ^{[ нужна ссылка ]}

Секстанты в рамке

Секстант на основе большого металлического каркаса имел преимущество перед настенным инструментом в том, что его можно было использовать в любой ориентации. Это позволяет измерять угловые расстояния между астрономическими телами. ^{[ нужна ссылка ]}

Эти инструменты существенно отличаются от секстанта мореплавателя тем, что последний является отражающим инструментом. Секстант штурмана использует зеркала, чтобы вывести изображение Солнца, Луны или звезды на горизонт и измерить высоту объекта. Благодаря использованию зеркал измеряемый угол в два раза превышает длину дуги инструмента. Следовательно, секстант штурмана имеет длину 120° на дуге с прилежащим углом 60°. Для сравнения, астрономические секстанты большие и измеряют углы напрямую — дуга в 60° будет измерять максимум 60°. ^{[ нужна ссылка ]}

Строительство

Эти большие секстанты изготавливаются в основном из дерева, латуни или комбинации обоих материалов. Рама достаточно тяжелая, чтобы быть жесткой и обеспечивать надежные измерения без изменений изгиба инструмента, ухудшающих качество наблюдения. Рама установлена на опорной конструкции, которая удерживает ее на месте во время использования. В некоторых случаях положение секстанта можно отрегулировать, чтобы можно было проводить измерения при любой ориентации инструмента. Учитывая размер и вес инструмента, особое внимание было уделено его балансировке, чтобы его можно было легко перемещать. ^{[ нужна ссылка ]}

Наблюдения обычно проводились с помощью алидады , хотя в более новых версиях можно использовать телескоп . В некоторых случаях использовалась система противовесов и шкивов, позволяющая наблюдателю манипулировать инструментом, несмотря на его размер.

Использование

Эти инструменты использовались почти так же, как и инструменты меньшего размера, с возможным увеличением усилий из-за размера. Для работы с некоторыми инструментами могло потребоваться более одного человека.

Если секстант постоянно зафиксирован, необходимо определить только положение алидады или аналогичного индекса. В этом случае наблюдатель перемещал алидаду до тех пор, пока объект интереса не окажется в центре прицела, а затем считывал градацию, отмеченную на дуге.

Для инструментов, которые можно было перемещать, процесс был более сложным. Нужно было визировать объект двумя линиями. На краю инструмента обычно имелись прицелы, и инструмент выравнивался по одному из двух интересующих объектов. Затем алидада также была выровнена по второму объекту. Как только каждый объект был сосредоточен в одном наборе прицелов, можно было снять показания. Это может стать проблемой для движущейся звезды, наблюдаемой с помощью очень большого инструмента, поскольку один человек не сможет с легкостью подтвердить оба изображения; помощник был большим преимуществом. Иллюстрация инструмента Гевелия справа показывает, как два человека будут использовать такой секстант: его жена Элизабета настраивает инструмент, а Йоханнес устанавливает алидаду.

Известные секстанты в рамке

Таки ад-Дин использовал секстант для определения равноденствий .
Тихо Браге использовал секстант для многих своих измерений положения звезд.
Иоганн Гевелий использовал секстант с особенно хитроумной алидадой для измерения положения звезд с большой точностью.
Джон Флемстид , первый королевский астроном , использовал секстант в Гринвичской королевской обсерватории .

См. также

Список астрономических инструментов

Ссылки

↑ Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б О'Коннор, Джон Дж.; Робертсон, Эдмунд Ф. , «Абу Махмуд Хамид ибн аль-Хидр Аль-Худжанди» , Архив истории математики MacTutor , Университет Сент-Эндрюс
^ Текели, Севим (1958), «Сравнение инструментов наблюдения Насируддина, Такиеуддина и Тихо Браге». Журнал факультета языков, истории и географии Университета Анкары , XVI, стр. 4. (на турецком языке)

[mt-1] Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б О'Коннор, Джон Дж.; Робертсон, Эдмунд Ф. , «Абу Махмуд Хамид ибн аль-Хидр Аль-Худжанди» , Архив истории математики MacTutor , Университет Сент-Эндрюс

[2] Текели, Севим (1958), «Сравнение инструментов наблюдения Насируддина, Такиеуддина и Тихо Браге». Журнал факультета языков, истории и географии Университета Анкары , XVI, стр. 4. (на турецком языке)

[1]

[2]