Кіріспе
Математикалық құрылғы Туси жұп (Туси механизмі деп те аталады) - кіші шеңбердің үлкен шеңбердің ішінде екі есе үлкен шеңбердің диаметріне айналатын математикалық құрылғы. Дөңгелектердің айналуы кіші дөңгелектің айналасындағы нүкте үлкен дөңгелектің диаметрі бойымен сызықтық қозғалыста алға-артқа тербеліске әкеледі. Туси жұбы 2 шұңқырлы гипоциклоид. Бұл жұпты алғаш рет 13-ші ғасырдағы парсы астрономы және математигі Насир әл-Дин әл-Түси өзінің 1247 жылғы "Тахрир әл-Маджисти" (Алмагест туралы түсініктеме) еңбегінде төменгі планеталардың ендік қозғалысының шешімі ретінде ұсынды. Кейіннен ол Птолемейдің "Алмагестінде" мың жылдан астам уақыт бұрын енгізілген экванттың орнына кеңінен қолданылды.
The Tusi couple (also known as Tusi's mechanism) is a mathematical device in which a small circle rotates inside a larger circle twice the diameter of the smaller circle. Rotations of the circles cause a point on the circumference of the smaller circle to oscillate back and forth in linear motion along a diameter of the larger circle. The Tusi couple is a 2 cusped hypocycloid. The couple was first proposed by the 13th century Persian astronomer and mathematician Nasir al Din al Tusi in his 1247 Tahrir al Majisti (Commentary on the Almagest) as a solution for the latitudinal motion of the inferior planets and later used extensively as a substitute for the equant introduced over a thousand years earlier in Ptolemy's Almagest.
Басқа дереккөздер
"Түсі жұп" термині қазіргі заманғы термин, оны Эдвард Стюарт Кеннеди 1966 жылы енгізді. Бұл Николай Коперниктің "De revolutionibus" кітабындағы модельдермен, оның ішінде Меркурий моделі мен оның үрей теориясымен таңғажайып ұқсастықты көрсететін бірнеше кейінгі исламдық астрономиялық құрылғылардың бірі. Тарихшылар Коперниктің немесе басқа еуропалық автордың араб астрономиялық мәтініне қол жеткізгенін күтеді, бірақ дәл берілу тізбегі әлі анықталмаған. XVI ғасыр ғалымы және саяхатшысы Гийом Постель мүмкін болатын бір оңашалаушы ретінде ұсынылды. Туси жұптарын Коперник математикалық астрономияны қайта құруда қолданғандықтан, оның бұл идеяны қандай да бір жолмен білгені туралы консенсус артады. Туси жұптары туралы идея Еуропаға жеткен болуы мүмкін деп болжанады, өйткені араб мәтінін латын тіліне аударусыз болуы мүмкін. Бір мүмкін болатын жол Византия ғылымы арқылы болуы мүмкін; Грегорий Хиониадс аль-Тусидің кейбір еңбектерін араб тілінен Византия грек тіліне аударды. Туси жұпқа қатысты бірнеше Византиялық грек қолжазбалары әлі күнге дейін Италияда сақталған. Бұл математикалық модельдің басқа да көздері бар, олар шеңберлі қозғалысты кері сызықтық қозғалысқа айналдырады. Бұл Проклдің Евклидтің бірінші кітабына берген түсініктемесінде кездеседі және бұл ұғым 14 ғасырдың ортасында Парижде белгілі болды. Сфераға қатысты сұрақтарында (Nicole Oresme 1362 жылға дейін жазылған) Николь Оресме планетаның эпициклдің радиусы бойынша кері сызықтық қозғалысын жасау үшін дөңгелек қозғалыстарды қалай біріктіру керектігін сипаттады. Оресмнің сипаттауы түсініксіз және бұл өз бетінше өнертабыс немесе нашар түсінілген араб мәтінін түсінуге тырысу ма екені белгісіз.
Кейінгі үлгілері
Туси жұп астрономиялық тұрғыда жасалса да, кейін математиктер мен инженерлер гипоциклоидты тік сызық механизмдері деп аталатын ұқсас нұсқаларды жасады. Математик Жероламо Кардано Кардан қозғалысы деп аталатын жүйені жасады. XIX ғасырдағы инженерлер Джеймс Уайт, Мэтью Мюррей, сондай-ақ кейінірек дизайнерлер гипоциклоидты тік сызық механизмін практикалық қолдануды жасады. Сыртқы дөңгелекті аспапты қолданбайтын Tusi жұптың практикалық және механикалық қарапайым нұсқасын 2021 жылы Джон Гудман желілік қозғалыс жасау үшін жасады. Ол үш стандартты шкивті дөңгелектерді пайдаланады. Орталық білікке айналатын (көк) қол орнатылады, оған тұрақты (сары) берілісі орнатылады. Қолындағы (қызыл) бос жүріс белбеуінің желіні тұрақты белбеумен біріктіреді. Үшінші (жасыл) беріліс бос жүріспен жұмыс істейтін беріліспен түйіседі. Үшінші берілістің тістері тұрақты берілістің тістерінің жартысына тең. Үшінші беріліске (қапшалақ) қол бекітіледі. Егер қолдың ұзындығы бекітілген және сыртқы дөңгелектердің арасындағы қашықтыққа тең болса = d, қол тік сызықты сипаттайды = 2d. Бұл конструкцияның артықшылығы - егер талап етілетін айдауды қамтамасыз етпейтін стандартты модульді берілістер болса, бос жүріс берілісі басқа екі берілістермен қатар болуы қажет емес
Гипотрохоидты
Туси жұптарының қасиеттері - ішкі шеңбердегі нүктелер шеңбердегі эллипстердің ізін қалдырмайды. Бұл эллипстер және классикалық Туси жұптарымен сызылған тура сызық гипотрохоидтардың ерекше жағдайлары болып табылады.