Kontakta författare

Linjekonstritning av astrolabe. |

Vad är en Astrolabe?

Marinens astrolabe utvecklades för över två tusen år sedan. Det var ett navigationsinstrument som användes för att mäta himmelhöjden. Himmelshöjd är den relativa "höjden" för en stjärna, planet eller annat himmelsföremål ovanför horisonten. Varför skulle "himmelhöjd" vara viktig för antika sjömän? Forntida navigatörer kunde inte mäta longitud. Det var dock ganska lätt att bestämma latitud. Geografisk latitud eller avstånd från ekvatorn var därför mycket viktigt för sjömän och bestämning av himmelhöjd var det sätt på vilket geografisk latitud kunde uppskattas.

Forntida sjömän använde följande metod för att bestämma deras latitud till havs:

  1. Solens middagstid mättes under dagen eller,
  2. höjden på en stjärna med känd deklination mättes när den var på meridianen (beroende norr eller söder) på natten.
  3. Med hjälp av en almanack bestämdes solens eller stjärarnas deklination för datumet.
  4. Följande formel användes sedan: Latitude = 90 - uppmätt höjd + minskning.

Avslag är som latitud. Den berättar för en navigator hur långt en stjärna är från himmelsekvatorn.

Klicka på miniatyrbild för att se full storlek

Skildring av Amerigo Vespucci som fann södra korsets konstellation med ett "astrolabium". |

En persisk astrolabe från 1700-talet - tillverkare okänd. Punkterna på de böjda spikarna på den främre reteplattan, markerar positionerna för de ljusaste stjärnorna. Namnet på varje stjärna som är märkt vid basen på varje spik. Bakplattan, eller mater, är graverad |
Astrolabe, Avebury herrgård, Avebury. Det är en astrolabe, ett instrument för att lokalisera och förutsäga de framtida platserna för solen, månen, stjärnorna och planeterna. |

Historien om sjömannen Astrolabe

Klassiskt Grekland var astrolabens födelseplats. Ett antal utvecklingar inom matematik och astronomi gav de verktyg som behövs för dess utveckling.

  • 225 f.Kr.: Apollonius, en matematiker känd för utvecklingen inom geometri, studerade förmodligen astrolabeprojektionen.
  • 160 f.Kr.: Hipparchus som arbetade i Rhodos, bestämde förekomsten av jämvikt, gjorde utvecklingen inom trigonometri och fininställd projektion som ett sätt att lösa astronomiska problem.
  • 88 f.Kr.: Marcus Vitruvius Pollio beskriver en enhet som använder stereografisk projektion i en maskin, en anaforisk klocka
  • 150 e.Kr .: Claudius Ptolelmy antyder i sina skrifter av ett instrument han hade som kan ha fungerat som en astrolabe.

Det är okänt när tillämpningen av stereografisk projektion (ett sätt att avbilda en sfär på ett plan) modifierades till astrolabe.

  • 390 e.Kr .: Det sägs att Synesiius av Cyrene hade ett instrument konstruerat som var en typ av astrolabe.
  • 600-talet e.Kr.: John Philoponos av Alexandria ger de tidigaste beskrivningarna av faktiska astrolaber.
  • 800-talet e.Kr .: Det har definitivt dokumenterats att astrolabar fanns under detta århundrade.
  • Mitten av 800-talet: Den islamiska världen introducerades till astrolabe där astrolabe var fullt utvecklad. Eftersom astrolaben kunde användas för att bestämma astronomiskt bestämda bönstider och den också kunde användas för att hitta riktning till Mecka, var astrolaben oerhört värdefull för det islamiska samhället. Dessutom var astrologi en rik del av forntida islamisk kultur och den tidiga användningen av astrolabe var främst inom astrologi.
  • 1100-talet: Astrolabe-tekniken spridde sig från islam, genom Nordafrika till Spanien, varpå Europakulturer fick tillgång till tekniken genom kristna kloster i norra Spanien.
  • 13th och 14th Century: Den europeiska användningen av astrolabe blev utbredd.
  • 15- och 16-talet: Astrolabe blev ett av de grundläggande verktygen för astronomisk utbildning.
  • Mitten av 1600-talet: Användningen av astrolabe minskade på grund av utvecklingen av mer specialiserade och exakta vetenskapliga apparater inklusive teleskopet.
  • 1800-talet: Astrolabe-produktion, särskilt i den tidiga delen av detta århundrade fortsatte främst i den arabiska världen.

Astrolaben var instrumental i astronomiens utveckling och historia.

  • Astronomer använde den för att mäta positionerna för stjärnor och planeter.
  • De höll koll på förmörkelser.
  • Forntida astronomer som använder astrolabes utvecklade terminologi, mätningar och tekniker som blev grunden för senare astronomisk kunskap.
Klicka på miniatyrbild för att se full storlek

Material som krävs för en enkel astrolabe. |

Om det inte finns ett hål i döda mittersta botten av gradskivan måste du borra ett. |

Bind strängen i hålet på gradskivan. |

Bind vikten till den andra änden av strängen. |

Mät halmen som ska användas som siktvinge.

Halm kommer att tejmas på rakt kant av gradskivan med hjälp av tydlig tejp.

Den färdiga enkla astrolabe. |

Använd astrolabe på natten för att bestämma din latitud. |

Hur man gör en astrolabe

Material som krävs :

  • plast-gradskiva
  • stort plaststrå
  • 12 tums bit sträng
  • en liten bult eller bricka (eller annan metallvikt som kan knytas till en snöre)
  • genomskinlig tejp

Hur man gör Astrolabe :

  1. Bind den ena änden av strängen till hålet i den mittersta platta kant av gradskivan. Om det inte finns ett hål, bor du försiktigt ett.
  2. Fäst metallvikten på den andra änden av strängen.
  3. Tejp halmen till den platta kanten på gradskivan.

Hitta Polaris

  1. Letar du norrut, hittar konstellationen Big Dipper. Det ser ut som en stor sked eller skottkärra och är den enklaste stjärnbilden att hitta.
  2. The Big Dipper består av sju stjärnor. Leta reda på de två som bildar den yttre kanten på "skeden". Anslut dessa främre stjärnor i Big Dipper och fortsätt den här linjen upp till höger. Den första ljusa stjärnan du kommer till är Polaris, North Star.
  3. Om du fortfarande har problem med att hitta Polaris, se följande länk för att förtydliga: Hur du hittar Polaris the North Star.

Hur du bestämmer din Latitude med hjälp av Astrolabe

  1. Hitta stjärnan Polaris på natten.
  2. Se stjärnan genom sugröret.
  3. Notera vilken grad strängen rader upp på gradskivan med siffran från 0-90 grader. Detta nummer är toppvinkeln.
  4. För att hitta höjdvinkeln: 90 - Zenith vinkel. Detta nummer kommer att vara lika med eller mycket nära din synplats.

Bestämma Latitude med hjälp av en Astrolabe

Klicka på miniatyrbild för att se full storlek

Min son tittar på Polaris från vårt fönster. |

Den zenitvinkeln som han observerade var 42 grader. Höjdvinkeln = 90 - 42 grader vilket innebär att vår latitud skulle vara nära 48 grader. Att hitta den faktiska latitud för vårt område, är det 44 grader norr som är ganska nära min astrolabe-läsning. |

Diagram som illustrerar höjdbestämning med hjälp av trigonometri

Tangenten för vinkel A är lika med sidan a dividerad med sidan b. Ett kort sätt att skriva den sista meningen är: Tan A = a / b |

Hur man bestämmer höjden på ett objekt med hjälp av din Astrolabe med och utan trigonometri

Utan trigonometri :

  1. Gå bort från ditt föremål som ska mätas tills din vy genom siktvingen visar en 45 ° -mätning på astrolabe.
  2. Mät astrolabens höjd över marken.
  3. Mät avståndet till objektets bas.
  4. Objektets höjd = astrolabes höjd över marken + avståndet till objektets bas.

Med Trigonometry : (använde det kan du inte komma tillräckligt långt bort från objektet för att ställa in siktvingen)

  • En "rätt triangel" har två sidor som möts i 90 ° vinkel.
  • Triangelns sida mitt emot 90 ° -vinkeln är hypotenusen.
  • Tangenten i en av de andra vinklarna definieras som längden på sidan mittemot vinkeln dividerad med den sida som är närmast vinkeln (inte hypotenusen).

Med hjälp av diagrammet till höger illustrerar jag bestämningen av ett objekts höjd med hjälp av din astrolabe och trigonometriens principer:

  1. Trädets höjd är sidan T plus 5 fot. Mätningen på 5 fot är mätningen av höjden på ögongloben ovanför marken.
  2. Vinkeltangenten bestämd med hjälp av din astrolabe för att se toppen av trädet, i detta fall 38 °, är lika med sidan T dividerat med 20 fot (den intilliggande vinkeln).
  3. Sedan Tan 38 ° = T / 20 fot
  4. Med hjälp av en vetenskaplig kalkylator har Tan 38 ° visat sig vara 0, 78. Så,
  5. 0, 78 = T / 20 fot; därför,
  6. T = 0, 78 x 20 fot; därför T = 15, 6 fot
  7. Trädets höjd är lika med T plus höjden på ögongloben ovanför marken.
  8. Därför trädhöjd = 15, 6 fot + 5 fot. Trädet är således 20, 6 fot .

Citerade verk

  • Hemvetenskap Verktyg: Porten till upptäckten. Gör en Astrolabe. 2012.
  • NOAA. Upptäck din värld med NOAA. Gör din egen Astrolabe.
  • Astrolabe. Astrolabe: Ett instrument med ett förflutna och en framtid. 2010