Синусоидальный квадрант

Синусоидальный квадрант ( араб . الربع المجيب , латинизированный : рубуль муджайяб ), иногда известный как « синекальный квадрант », был типом квадранта, используемого средневековыми арабскими астрономами . Инструмент вычислений можно использовать для измерения небесных углов , определения времени, определения направления, выполнения тригонометрических и определения видимого положения любого небесного объекта в любое время. Название происходит от арабского слова «руб» , что означает «четверть», и «муджайяб», что означает «отмеченный синусоидом». ^[1]

Синус-квадрант был описан Мухаммадом ибн Мусой аль-Хорезми в Багдаде 9-го века и использовался на протяжении всего средневекового исламского периода для определения подходящего времени для исламской молитвы . ^[2] Эти инструменты с низким угловым разрешением не предназначались для работы со звездами ночью в качестве астрономического измерительного прибора. ^{[ нужна ссылка ]} Непрактично видеть звезду через переднюю апертуру, если она не находится на фиксированной, стабилизированной монтировке относительно ширины в полградуса очень яркого Солнца.

Описание

Инструмент представляет собой четверть круга из дерева или металла (обычно латуни ), разделенную по дугообразной стороне на 90 равных частей или градусов. 90 дивизий собраны в 18 групп по пять степеней каждая и обычно нумеруются в обе стороны от концов дуги. То есть один набор цифр начинается с левого конца дуги и насчитывает до 90 на правом конце, тогда как другой начинается справа, а 90 находится слева. Эта двойная нумерация позволяет прибору измерять либо небесную высоту , либо зенитное расстояние , либо и то, и другое одновременно.

На вершине, где две градуированные прямые стороны узора сетки встречаются под прямым углом, находится тонкий шнур, продетый через отверстие для булавки и утяжеленный небольшой бусиной. Шнур называется хаит и используется как отвес при измерении небесных высот. Он также используется для обозначения углов при выполнении расчетов с помощью прибора; скользящая бусина облегчает тригонометрические расчеты. Этот отвес выполняет две функции: во-первых, он указывает угловую ориентацию инструмента, а во-вторых, обеспечивает параллель инструмента вертикальной плоскости (перпендикулярно земле) при оптическом выравнивании с целью.

Традиционно линия от начала дуги до вершины называется джаибом , а линия от конца дуги до вершины — джаиб-тамамом . Поскольку дуга пронумерована в обоих направлениях, эти метки не прикрепляются ни к одной прямой стороне, ни к другой, а относятся к выполняемому измерению или расчету.

Как и дуга, и джайбы , и джаиб-тамамы разделены на 60 равных частей, собранных в группы по пять человек, пронумерованных в обоих направлениях от вершины и до ее вершины. Шестьдесят линий, параллельных джаибам, называются ситхинами или шестьдесятами , а шестьдесят линий, параллельных джаиб-тамамам, называются джуюбул мабсутах . Причина шестидесяти делений джаибов и джаиб-тамамов заключается в том, что в инструменте используется шестидесятеричная система счисления. Он градуирован до основания счисления 60, а не до основания 10 ( десятичная система ), используемого в настоящее время. Измерение времени, угла и географических координат — это, пожалуй, единственные пережитки шумерско-вавилонской системы счисления, которые до сих пор используются.

На одном из прямых краев неморского квадранта (сплошной лист) расположены две выравнивающие пластины, называемые хадафатани , каждая с небольшим центральным отверстием (точечным отверстием). Эти две апертуры образуют оптическую ось, через которую пользователь видит наклонный объект, например ночную звезду.

Морская (навигационная) версия этих устройств имеет скелетную конструкцию, а не сплошную листовую форму, чтобы ограничить раскачивание или перемещение прибора под действием ветра, когда он находится в руке оператора.

Измерение высоты Солнца

Солнца В течение дня высоту моряка можно определить, совместив отверстия таким образом, чтобы солнечный свет проходил через оба и проецировал яркую освещенную точку на поверхность (например, на палец пользователя или на экранную пластину заднего посоха ). Апертуры не являются смотровыми отверстиями для наблюдения Солнца невооруженным глазом.

Вторая апертура также ослабляет (затемняет) падающий солнечный свет, маскируя любой солнечный свет в форме кольца, отражающийся от металлической первой апертуры. Это похоже на диафрагму в объективе фотоаппарата, уменьшающую интенсивность света.

Обычно инструмент ориентирован таким образом, что лицо пользователя смотрит немного вниз на шкалу, при этом Солнце находится слева от пользователя, а правая рука расположена таким образом, что палец действует как проекционный экран. Когда апертуры оптически совпадают с Солнцем, пользователь считывает угловое измерение точки, где градуированная дуга делится пополам висячим отвесом.

Неастрономы и нештурманы ошибочно полагают, что для использования инструмента требуется два человека: один будет смотреть в прицел, а другой — определять угловое положение отвеса. ^{[ нужна ссылка ]} Фактически, при измерении высоты Солнца один пользователь держит прибор на одном уровне (лицом вниз) и ниже уровня глаз, что означает, что он может определить угловое положение шнура на лицевой стороне инструмента. Тем не менее, полезно, чтобы другой человек записывал показания весов по мере их снятия; устройство невозможно удерживать достаточно устойчиво (сохраняя оптическое выравнивание) одной рукой.

Галерея

Османский синусоидальный квадрант
Синусоидальный квадрант
Деревянный синус-косинусный квадрант (1840 г.)
Обратная сторона деревянного квадранта с изображением астролябии . квадранта

Ссылки

^ «Руб уль Муджайяб» . www.cosmolabe.tripod.com . Проверено 05 сентября 2021 г.
^ Дэвид А. Кинг, «Исламская астрономия», в Кристофере Уокере (1999), изд., Астрономия до телескопа, стр. 167-168. Издательство Британского музея. ISBN 0-7141-2733-7 .

Внешние ссылки

Деконструкция синусоидального квадранта. Часть 1. Введение . Проект «Астролябия».

[cosmolabe-1] «Руб уль Муджайяб» . www.cosmolabe.tripod.com . Проверено 05 сентября 2021 г.

[2] Дэвид А. Кинг, «Исламская астрономия», в Кристофере Уокере (1999), изд., Астрономия до телескопа, стр. 167-168. Издательство Британского музея. ISBN 0-7141-2733-7 .

[1]

[2]