Орта ғасырдағы астрономиялық құрал – торкетум. Көктегі координаталарды өлшеуге арналған, астролябия мен жазық астролябе комбинациясы. Тарихы және ойлап табушылары туралы ақпарат.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Ортағасырлық астрономиялық аспап. Торкетум немесе туркетт – белгісіз авторлар жасаған, горизонт, экваторлық және эклиптикалық координаттар жүйесінде өлшеулерді алуға және түрлендіруге арналған ортағасырлық астрономиялық құрал. Р. П. Лорх оны Птолемейдің астролабы мен жазық астролабидің үйлесімі деп сипаттаған. Деңгейінде, торкетум – аналогтық есептеу машинасы.
Medieval astronomical instrument
The torquetum or turquet is a medieval astronomical instrument designed by persons unknown to take and convert measurements made in three sets of coordinates: horizon, equatorial, and ecliptic. It is characterised by R. P. Lorch as a combination of Ptolemy's astrolabon and the plane astrolabe. In a sense, the torquetum is an analog computer.
Өнертабыс
Торкетумның шығу тегі белгісіз. Оның өнертабысы Бернард Верден, Польшаның Франко және Джабир ибн Афлах сияқты бірнеше тұлғаларға байланыстырылады. Торкетум туралы ең алғашқы мәліметтер Вердендік Бернард пен Польшалық Франконың жазбаларында кездеседі. Польшаның Франконың еңбегі 1284 жылы жарық көрді, бірақ Вердендік Бернардтың еңбегінде мерзім көрсетілмеген. Сондықтан, қай жұмыстың бірінші жазылғанын анықтау мүмкін емес. Франконың еңбегі кеңінен танылып, торкетум туралы білімді таратуға үлкен үлес қосты. 14 ғасырда Рихард Уоллингфорд төртбұрыш деп аталатын аспапты ойлап тапты. Ол торкетум сияқты бірдей міндетті атқаратын, бірақ сызықтық шкалалармен градуировкаланған және тік сызықтар арқылы оқылған. Бұл полярлық өлшемдерді тікелей декартикалық компоненттерге айналдыру арқылы сфералық тригонометрияны жеңілдетті.
The origins of the torquetum are unclear. Its invention has been credited to multiple figures, including Bernard of Verdun, Franco of Poland, and Jabir ibn Aflah. The earliest account of the torquetum appear in the writings of Bernard of Verdun and Franco of Poland. Franco of Poland's work was published in 1284; however, Bernard of Verdun's work does not contain a date. Therefore, it is impossible to know which work was written first. Franco's work was more widely known and is credited with the distribution of knowledge about the torquetum. A 14th century instrument, the rectangulus, was invented by Richard of Wallingford. This carried out the same task as the torquetum, but was calibrated with linear scales, read by plumb lines. This simplified the spherical trigonometry by resolving the polar measurements directly into their Cartesian components.
Ерекше тарихи қолданылулары
Торкетум идеясы туғаннан кейін, құрылғы көптеген қолданыстарға тартылды. Астроном Питер Лиможский осы құрылғыны 14-шы ғасырдың басында бүгінде Хэлли кометасы деп белгілі болған құбылысты бақылау үшін пайдаланған.
Following the conception of the torquetum, the device had been put through many of the following uses. The astronomer, Peter of Limoges, used this device for his observation of what is known today as Halley's Comet at the turn of the 14th century.
Құралымдары
Торкетум – астрономиялық координаттардың үш жиынтығын өлшейтін күрделі ортағасырлық аналогтық компьютер: көкжиек, экваторлық және эклиптикалық. Торкетумның ерекше қасиеттерінің бірі – есептеулерді пайдаланбастан осы үш координаттық өлшемдер жиынтығын бір-біріне ауыстыру мүмкіндігі, сондай-ақ бірдей координаттық жиынтықтар арасындағы байланысты көрсету. Дегенмен, бұл құрылғының компоненттерін және олардың бірлескен жұмысын толық түсінуді қажет етеді, осы арқылы белгілі бір әсем денелердің салыстырмалы орналасуын анықтауға болады. Торкетумның анатомиясы көптеген түрлі компоненттерді қамтиды, оларды торкетум құрылымының бөлімдеріне топтастыруға болады: негіз, ортаңғы бөлік және жоғарғы бөлік. Негіз tabula orizontis-тен басталады, ол жермен жанасқан ең төменгі тіктөртбұрышты бөлік және бұл компонент өлшеу нүктесіне қатысты Жердің көкжиегін көрсетеді. Tabula orizontis-ке Жердің ендігін көрсететін, ұқсас пішіндегі компонент – tabula quinoctialis бекітілген. Бұл бөлік экватордан полюстерге дейінгі Жердің ендік сызықтарымен сәйкес келе отырып, 90 градусқа дейін айналуға қабілетті. Бұл бұрылысты стилус жасайды, ол tabula orizontis-тің бөлігі болып табылатын ойық тесіктерге бекітілген қол механизмі. Торкетумның ортаңғы бөлігі атауы жоқ еркін айналатын диск және тікелей жоғарыда оған бекітілген tabula orbis signorum-дан тұрады. Бұл екі бөлік арасындағы бұрыш базиликамен анықталады, ол нысанды тіреуге арналған қатты бөлік, және бұл 0 градусқа (базилика алынған жағдайда) немесе 23,5 градусқа орнатуға мүмкіндік береді, бұл Жердің айналу осінің бұрылысын көрсетеді. Базиликаның қосылуы немесе қосылмауы тропикалық ендік сызықтарынан төмен немесе жоғары өлшеу нүктесіне байланысты. Tabula equinoctialis-тің сыртқы шеңберімен қатар, бірақ одан бөлек, 24 сағаттық шеңбер орналасқан, ол полюске қараған бойлық сызық пен өлшенетін нысанға бағытталған сызық арасындағы бұрышты өлшеу үшін қолданылады. Соңында, жоғарғы бөлігі криста, полушар және перпендикулярдан тұрады. Кристаның негізі tabula orbis signorum-нан тікелей жоғары орналасқан басқа еркін айналатын дискке бекітілген. Сол сияқты, tabula orbis signorum-ның сыртқы жиегінде зодиак күнтізбесі мен градус шкаласы бар, онда 12 белгінің әрқайсысы бөлінген. Бұл шкала өлшенетін нысанның аспандағы зодиактық секторын өлшеуге арналған. Кристаның өзі аспан сферасының меридианына сәйкес келетін дөңгелек бөлік, оның жиектерінде төрт квадрант орналасқан, олардың әрқайсысы көлденеңнен 0 градустан және тік бойдан 90 градустан басталады. Кристаға 23,5 градус бұрышпен бекітілген полушар екі квадранттан тұратын жарты шеңбер, ол тік бойдан 0 градустан (23,5 градусқа қатысты орналасуы) және көлденеңнен 90 градустан басталады. Соңғы негізгі компонент – перпендикуляр, ол жердің радиалдық сызығы мен өлшенген нысан арасындағы бұрышты полушар арқылы өлшейтін еркін ілінген маятник.
The torquetum is a complex medieval analog computer that measures three sets of astronomical coordinates: the horizon, equatorial, and ecliptic. One of the defining attributes of the torquetum is its ability to interconvert between these three sets of coordinate dimensions without the use of calculations, as well as to demonstrate the relationship between the same coordinate sets. However, it is a device that requires a thorough understanding of the components and how they work together to make relative positional measurements of certain celestial objects. The anatomy of the torquetum involves many different components, which can be grouped into subdivisions of the torquetum structure, those being: the base, the midframe, and the upperframe. The base starts with the tabula orizontis, which is the bottommost rectangular piece in contact with the ground, and this component represents the horizon of the Earth, relative to the point of measurement. Hinged to the tabula orizontis is a similarly shaped component, the tabula quinoctialis, which represents the latitude of the Earth. This piece can rotate up to 90 degrees, coinciding with the latitudinal lines of the Earth from the equator to the poles. This angle of rotation is created by the stylus, which is an arm mechanism that pins to the slotted holes, which are part of the tabula orizontis. The midframe of the torquetum consists of a free spinning disk (unnamed) that can be locked into place, and the tabula orbis signorum, directly hinged to it above. The angle between these two pieces is defined by the basilica, a solid stand piece, which is used to either set the draft angle at 0 degrees (Where the basilica is removed) or 23.5 degrees, representing the off set of the axis of rotation of the Earth. Whether or not the basilica is included depends on the point of measurement either below or above the tropical latitudinal lines. Inscribed on the tabula equinoctialis along, although separate from, the outer perimeter of the bottom disk is a 24 hour circle, which is used to measure the angle between the longitudinal line facing the poles, and the line to the object being measured. Lastly, the upper frame is made up of the crista, the semis and the perpendiculum. The base of the crista is joined to another free spinning disk directly above the tabula orbis signorum. Similarly, on the outer edge of the tabula orbis signorum is a zodiacal calendar and degree scale, with each of the 12 signs divided amongst it. This scale measures the zodiacal sector of the sky the object being measured is in. The crista itself is a circular piece that corresponds with the meridian of the celestial sphere, which has four quadrants inscribed along the edges, each starting at 0 degrees along the horizontal, and 90 degrees along the vertical. Adjacent, and locked with the crista at 23.5 degrees angle is the semis, which is a half circle composed of two quadrants starting at 0 degrees along the vertical (relative to 23.5 degree placement) and 90 degrees at the horizontal. Finally, the last major component is the perpendicular, a free hanging pendulum which measures the angle between the radial line of the Earth and the measured object using the semis.
Құрамында және конфигурациясында
Құралдың негізі көкжиекті бейнелейді және білікке орнатылған, ал стилус деп аталатын бөлік құралды көрерменнің толықтыратын ендігіне дейін ұстайды. Бұл аспан экваторын көрсетеді, ал бұрышы Жер бетіндегі бақылау орнына байланысты өзгереді. Құралдың жоғарғы бөлігін құрайтын әртүрлі пластиналар мен шеңберлер аспан сферасын бейнелейді. Бұл бөліктер негіздің үстіне және Жер осін көрсететін тірекке айналатын базиликаның үстіне орнатылған. Зодиак күнтізбесі tabula orbis signorum-ға жазылған, бұл құралдың механикалық аспектілерінің бір бөлігі болып табылады және бұрынғы құралдарда қажет болған еңбексіз есептеулерді жеңілдетеді. "Торкетумның" әмбебаптығын өлшеу үшін оның үш мүмкін конфигурациясынан көруге болады. Бірінші әдіс құралды бұрыштары жоқ үстелге жайғастырады. Бұл конфигурация көкжиекке қатысты аспан денелерінің координаттарын береді. Базилика 0 градус белгісі солтүстікке қаратылып орнатылады. Пайдаланушы енді мақсатты аспан денелерінің биіктігін өлшеуге, сондай-ақ олардың қозғалыс жолдарын бағалау үшін негізді компас ретінде пайдалануға болады. Екінші конфигурацияда стилус 90 градус ендігінде орнатылған негізді көтеру үшін қолданылады. Алмуридегі сағат арқылы аспан денелерінің орнын сағаттар, минуттар және секундтармен өлшеуге болады. Бұл аспан денелерінің кеңістікте қозғалғандағы көтерілу және төмендеу координаттарын анықтауға көмектеседі. Аспан денелерінің кеңістікте қозғалғандағы көтерілу және төмендеу координаттарының бастапқы нүктесі көктемгі күн мен түннің теңелуіне сәйкес келеді, ал соңғы өлшеу (төмендеу) экваторға сай келеді, бұл Солтүстік полюсті 90 градус нүктесінде орналастырады. "Торкетумның" үшінші және ең көп қолданылатын конфигурациясы барлық мүмкіндіктерін өлшеу үшін пайдаланады. Жоғарғы бөлігі эклиптиканың бұрылыс бұрышына тең бұрышта орнатылады, бұл құралға эклиптикалық координаттарды беруге мүмкіндік береді. Бұл аспан денелерін аспандық ендік және бойлық шкалаларында өлшеуге мүмкіндік береді, бұл өлшеулерді жасауда үлкен дәлдік пен нақтылықты қамтамасыз етеді. Бұл үш түрлі конфигурация өлшемдерді алуда қосымша ыңғайлылықты қамтамасыз етті және бұрынғыда қиын және күрделі болған өлшеулерді оңай және жылдам етуге мүмкіндік берді.
The base of the instrument represents the horizon and is built on a hinge and a part known as the stylus holds the instrument up to the viewer's complementary latitude. This represents the celestial equator and the angle varies depending on where the view is located on Earth. The several plates and circles that make up the upper portion of the instrument represent the celestial sphere. These parts are built on top of the base and above the basilica, which rotates on a pin to represent the axis of the Earth. The zodiac calendar is inscribed on the tabula orbis signorum this is part of the mechanical aspects of the instrument that take away the tedious calculations required in previous instruments. The versatility of the "torquetum" can be seen in its three possible configurations for the measuring. The first method used lays the instruments flat on a table with no angles within the instrument set. This configuration gives the coordinates of celestial bodies as related to the horizon. The basilica is set so that 0 degree mark faces north. The user can now measure altitude of the target celestial body as well as use the base as a compass for viewing the possible paths they travel. The second configuration uses the stylus to elevate the base set at co latitude of 90 degrees. The position of the celestial bodies can now be measured in hours, minutes, and seconds using the inscribed clock on the almuri. This helps give the proper ascension and decline coordinates of the celestial bodies as they travel through space. The zero point for ascension and decline coordinates of the celestial bodies as they travel through space. The zero point for ascension is set to the vernal equinox while the end measurement (decline) is the equator, this would put the North Pole at the 90 degree point. The third and most commonly seen configuration of the "torquetum" uses all its assets to make measurements. The upper portion is now set at an angle equal to the obliquity of the ecliptic, which allows the instrument to give ecliptic coordinates. This measures the celestial bodies now on celestial latitude and longitude scales which allow for greater precision and accuracy in making measurements. These three differing configurations allowed for added convenience in taking readings and made once tedious and complicated measuring more streamlined and simple.
Ескертпелер мен сілтемелер
Ральф Керн: Ғылыми аспаптар өз дәуірінде. 15-19 ғасырлар. Walther König кітапханасының баспасы, 2010 жыл.
Ralf Kern: Wissenschaftliche Instrumente in ihrer Zeit. Vom 15. – 19. Jahrhundert. Verlag der Buchhandlung Walther König 2010,