Az Astrarium , más néven Planetárium egy ősi csillagászati óra , amelyet a 14. században az olasz Giovanni de Dondi [2] alkotott meg . Ennek az eszköznek a megjelenése jelezte a mechanikus óraműszerek gyártásához kapcsolódó technológiák fejlődését Európában . Az Astrarium modellezte a Naprendszert , és az idő számolása, valamint a naptári dátumok és ünnepnapok ábrázolása mellett megmutatta, hogyan mozognak a bolygók az égi szférában [3] . Ez volt a fő feladata a csillagászati órához képest, amelynek fő feladata az idő tényleges leolvasása. Elmondható, hogy az Astrarium egy összetett középkori szerkezet volt, amely egy modern planetárium , óra és naptár funkcióit egyesítette [4] . Az ezt a funkciót betöltő eszközök Giovanni de Dondi előtt és után is készültek , de viszonylag keveset tudunk róluk. Egyes források ennek ellenére azt állítják, hogy az Astrarium volt az első mechanikus eszköz, amely a bolygók mozgását mutatta [5] [6] .
A rész a különböző időszakokban készült, de a Giovanni de Dondi Astrariuméval azonos funkciójú műszerek leírását és összehasonlítását mutatja be: mindegyik készülék egyszerre volt planetárium, óra és naptár. A létrehozás dátuma szerint az alábbiak szerint terjesztheti őket:
Antikythera mechanizmus | 150-100 év. időszámításunk előtt e. |
Astrarium Giovanni de Dondi | A legtöbb forrás szerint 1364 |
Lorenzo della Volpaia planetárium | 1510 |
Passmann csillagászati órája | 1749 |
Eise Eisingi Planetárium | 1781 |
Csillagászati óra, Jens Olsen | 1955 |
Az Astrarium ősi elődei összetett mechanikai eszközök voltak, sajátos kísérletek a bolygók helyzetének és mozgásának modellezésére, de az ilyen eszközök szerkezetére vonatkozó megjegyzések vagy gyártási utasítások nem maradtak fenn. Archimedes nevéhez fűződik egy planetárium (az Astrarium primitív változata), vagy "égi szféra" használata, amellyel megfigyelhető a bolygók mozgása, a Nap és a Hold felkelése , az éghajlat fázisai és fogyatkozásai. Hold , mindkét égitest eltűnése a horizont alatt [8] [9] [10] .
Egyértelmű bizonyíték arra, hogy bonyolult mechanikai eszközök léteztek jóval azelőtt, hogy a 20. század elején felfedezték volna Giovanni de Dondi Astrariumát. 1900-1901-ben a görögországi Antikythera sziget közelében szivacshalászok egy csoportja egy hajóroncs maradványait találta [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] . Valerios Stais régész [16] vezetésével és a görög kormány irányítása alatt egy oxidált anyagú tömböt emeltek a földre, amelynek belsejében egy fogaskerekes mechanizmus [10] volt . Kr.e. 70 körül süllyedt el. e. [7] [10] [13] [17] [18] és Antikythera Mechanizmus néven vált ismertté, az Astrarium analógjaként.
Ez a mechanikus műszer kiszámította az égitestek helyzetét, és jelezte a megfigyelő helyzetét a Föld felszínén [17] [18] . Az Antikythera Mechanizmust egy korai analóg számítógépnek tekintik , amelyet a Nap és a Hold helyzetének kiszámítására hoztak létre egy adott napon [11] [13] [14] [19] [20] . 2002-ben Michael Wright , a Londoni Tudományos Múzeum mechanikai eszközökkel foglalkozó szakértője azt javasolta, hogy a mechanizmus nemcsak a Nap és a Hold mozgását tudja szimulálni, hanem az ókorban ismert öt bolygó mozgását is – a Merkúr , a Vénusz , a Mars , a Jupiter és Szaturnusz [9] [21] . Később, 2005-ben elindult a görög-brit Antikythera Mechanism Research Project [10] [18] , melynek során az Antikythera Mechanizmus részletes vizsgálatait végezték el. Mivel ez az eszköz közel kétezer évet töltött a víz alatt, a legtöbb töredéke korrodálódott [10] [13] . Ennek ellenére a kutatóknak sikerült tanulmányozniuk szerkezetének részleteit, valamint megérteni az egyes felületeket borító feliratokat [7] [9] [10] . A feliratok rendezése után a tudósok azt találták, hogy a bolygók nevét a legtöbb fogaskerékre vésték. Ez a tény megerősítette Wright feltevését. A tanulmányozás során a mechanizmus töredékeit röntgensugarak segítségével vizsgálták [10] [13] [22] , aminek eredményeként elkészültek az ősi műszer másolatai [14] [23] [24] .
Az athéni Nemzeti Régészeti Múzeum a hajótörésnél talált különféle tárgyak 378 töredékét mutatja be, köztük magának az Antikythera-mechanizmusnak 82 fennmaradt részét [9] [10] [13] [18] . Korának meghatározásához két biztonságos (a vizsgált objektumra gyakorolt hatás szempontjából) módszert alkalmaztak - a PTM -et[15] és számítógépes tomográfia , melynek eredményeként meghatározták a mechanizmus létrehozásának hozzávetőleges időpontját: Kr.e. 150-100. e. [7] [14] Ez az eset azonban kivételes: eddig nem találtak hasonló eszközt. A Római Birodalom hanyatlása előtt alétrehozásának technológiája elveszett. A XIV. századig nem léteztek hasonló bonyolultságú eszközök, egészen a mechanikus csillagászati órák európai megjelenéséig [25] .
Az égitestek mozgását megjelenítő mechanikus órák megalkotása a középkori tudósok és mérnökök fontos tevékenysége volt. A 12. században Iszmail al-Jazari bagdadi mérnök épített egy toronyvízórát, amely nemcsak az időt mutatja, hanem az állatöv jegyeinek, a Napnak és a Holdnak a mozgását (változó fázisokkal) az égen [26] . Ebben az irányban jelentős előrelépést tett a 14. századi angol tudós , Richard of Wallingford [27] . Az általa 1330 körül kifejlesztett csillagászati óra a Nap, a bolygók mozgását, a Hold mozgását és fázisait, valamint a Temzében az árapály szintjét mutatta. Az óramechanizmus spirális fogaskerekeket, ovális gyűrűket és számos fogaskereket tartalmazott. Az órát a St Albans Priory katedrálisának belső falára helyezték , amelynek Richard apátja volt.
Astrarium Giovanni de DondiA csillagászati órák gyártásának következő dokumentált esete az olasz Giovanni de Dondi (1318-1389 [Comm. 1] ), padovai lakos , középkori orvos és tudós nevéhez fűződik, aki csillagászattal és óragyártással foglalkozott . Giovanni korának egyik legjelentősebb csillagásza volt. A csillagászat és az óragyártás iránti érdeklődését apjától, Jacopo de Donditól örökölte., amelyet 1344-ben [33] [34] [35] tervezett és Ubertino da Carrara herceg segítségévela Piazza dei Signori -n épültPadovában utcai harangjáték, ezt követően a palota tornyán helyezték ela Piazza Capitnaton[36] . Ez a csillagászati óra az elsők között volt a maga nemében, de 1390-ben a milánóiak palotája elleni támadása során leégett [35] . Ma Jacopo de Dondi prototípusa alapján rekonstruált csillagászati óra dolgozik a padovai tornyon [37] .
Giovanni, a fia tervezett és megépített egy új csillagászati órát, az úgynevezett "Astrariumot" vagy "Planetáriumot" , egy mechanikus lemezórát, súlyokkal és ütőszerkezettel. A legtöbb forrás szerint az Astrariumot ő hozta létre 1348 és 1364 között [3] [5] [6] [12] [29] [34] [38] [39] [40] [41] [42] [43 ] [44] [Comm. 2] . Giovanni sokáig dolgozott rajta - 16 évig. A munka befejezése és a találmány bemutatása után Padova főterén [30] a szerkezet a kastély könyvtárába került [3] . Az Astrarium gyártása akkoriban rendkívül nehéz feladat volt, mivel egyetlen műhelyt sem alkalmaztak ilyen munkára. Giovanni megelőzte korát: az Astrarium gyártásához olyan mechanikai módszereket alkalmazott, amelyek évszázadokkal később terjedtek el a széles körben elterjedt gyakorlatba. Talán ez volt az oka annak, hogy a következő évszázadokban az Astrarium létrehozása után senki sem tudta megjavítani - nem volt elég képzett szakember ebben a kérdésben [1] [3] [29] [46] . Az Astrarium az akkoriban uralkodó ptolemaioszi világkép [6] [20] [30] [40] [47] alapján jelezte a Nap, a Hold és az akkor ismert öt bolygó útját a Föld körül keringve . Almagest "). Giovanni az egyes napok időtartamát is mérte órákban és percekben, és az Astrarium segítségével feltüntette az adott napon tisztelt szent pontos dátumát és nevét [3] .
Giovanni leghíresebb irodalmi alkotása, amelyet az Astrariumnak szenteltek, és részletes leírást tartalmaz, a Tractatus Astrarii ( Orosz traktátus a világítótestekről ) [3] [28] (írta középkori latinul [1] [29] ), amely 1389-ben jelent meg Padovában. Ezt a könyvet 1960-ban a római Vatikáni Könyvtár [48] , 2003-ban pedig a genfi Droz kiadó [ 45 ] adta ki újra .
1381-ben de Dondi Gian Galeazzo Visconti hercegnek adományozta Astrariumát, aki Pavia -i kastélyának könyvtárában helyezte el . Az Astrarium legalább 1485-ig ott maradt. Ismeretes, hogy a 16. század első felében egy meghibásodás után átvészelte a javításokat. A mester, aki megjavította, Juanelo Turriano volt(1501-1585). Ez az olasz-spanyol mester összetett csillagászati órák készítéséről is ismert, amelyek a Nap, a Hold és a bolygók éves mozgását mutatták (a ptolemaioszi világkép szerint) [3] . 1630-ban Giovanni de Dondi eredeti Astrariuma elveszett Mantovában [6] , és sorsa ismeretlen.
Működő óra, a palota tornyán lévő Jacopo de Dondi óra prototípusából újraalkotvaPadovában
Tractatus Astrarii - Giovanni de Dondi fő műve, amelyet az ő teremtésének szenteltek
A Tractatus Astrarii egyik oldala . Az ábrán a teljes szerkezetet vezérlő kerék látható , amelyet súlyok hajtanak meg
A Tractatus Astrarii kiadása a Vatikáni Apostoli Könyvtártól [48]
Az egyik kiadás a Tractatus Astrarii de Dondi [49] alapján
A bolygók mozgását mutató csillagászati óra másik említése a reneszánsz második felére nyúlik vissza, és Lorenzo della Volpaia ( olasz Lorenzo della Volpaia ) (1446-1512) olasz mesterhez kötődik. Híres építész, ékszerész, matematikus és órás volt, aki megalapította a firenzei órások dinasztiáját ( it ) (fiai Camillo, Benvenuto és Euphrosino apja útját követték)., valamint Girolamo unokaöccse is) [50] [51] .
Órakészítőként della Volpaia bolygóórák építéséről vált híressé. Csodálatosan díszített nagy számlapjuk volt, órarészekre osztva, és az állatöv jeleit ábrázolta . Egy ilyen, akkoriban innovatív tárcsa lehetőséget adott a megfigyelőnek, hogy szemét a műszerről le sem véve kövesse az akkor ismert összes bolygó mozgását - a Szaturnusz, a Jupiter, a Vénusz, a Mars és a Merkúr [52] . A kisebb korong, amely az óramutató járásával megegyező irányban mozgott, hat részből állt. Ezek közül ötben a fenti bolygók korongjai voltak. Az óramutató járásával ellentétes irányban forogtak. A hatodik részben volt egy „ sárkány ” nevű mechanizmus [Comm. 3] , amely a holdcsomópontokat és a napfogyatkozásokat jelenítette meg . A planetárium közepén olyan korongok is voltak, amelyek a Hold fázisait és korát mutatták, és napindikátorral is rendelkeztek. Az óra (csengetéssel) jelölte az órát, a napot és a hónapot [52] .
Az Astrarium de Dondihoz hasonlóan a planetarium della Volpaia fő feladata nem az idő pontos időmérése , hanem az égitestek Földhöz viszonyított helyzetének megjelenítése volt (akkor még a geocentrizmus uralkodott). Az ilyen órák gyártója bizonyára jelentős ismeretekkel rendelkezett a csillagászat, az egzakt tudományok és a mechanizmusok felépítése terén [52] .
Ismeretes, hogy Lorenzo della Volpaia két ilyen órát készített [52] . Az egyiket Lorenzo de Medici (1449-1492) rendelte meg I. Mátyás (1443-1490) magyar király ajándékaként [50] . Lorenzo órájának egy másik modelljét ő készítette 1510-ben, és átadta a hatóságoknak, hogy a Palazzo Vecchio Liliomcsarnokában (akkoriban Sala dell'Orologio - Óracsarnok) helyezzék el [51] . Lorenzo műhelye a Via Oriolo -nfiaira szállt, akik az egész 16. században dolgoztak benne [50] .
1560-ban Girolamo, Lorenzo unokaöccse helyreállította nagybátyja óráját, de a 17. század végére ez az óra elveszett (esetleg szétszedték vagy megsemmisült) [52] [53] .
A következő évszázadokban több hasonló építmény készült. Példa erre Passman csillagászati órája, egy műszer, amelyet 1749-ben Claude-Simon Passemant ( 1702-1769 ) mérnök , Louis Dauthiau órásmester ( 1730-1809 ), szobrászok és bronzmesterek, valamint Jean-Jacques Caffieri5, valamint Jean-Jacques Caffieri5 (1722) készített. (1714-1774). Az óra az aktuális időt, dátumot, a Hold fázisait és a bolygók mozgását mutatta [54] [55] [56] . Passman órája azonban az Astrariumhoz képest a bolygók mozgását mutatta a világ heliocentrikus rendszere alapján, nem geocentrikusan [56] [57] . Aranyozott bronzból, acélból, rézből és üvegből készültek, részben zománcozottak is. Az óra kétméteres szerkezetét egy síkgömb koronázta meg , amelynek középpontjában a Nap helyezkedett el, körülötte keringtek a bolygók, köztük a Föld, a Hold pedig a Föld körül. A síkgömböt gyűrűk keretezték az állatöv jegyeinek és a napéjegyenlőség vonalának megjelölésével . A bronzgolyón, amely a Földet jelölte, országok és néhány város volt látható [57] . Az óra mechanizmusát úgy tervezték, hogy az összes elemet 9999-ig mutassa [58] .
Az órát 1749 augusztusában mutatták be a Francia Tudományos Akadémiának [54] [57] , jóváhagyta és később bemutatta Chollnay hercege.XV. Lajos király 1753-ban [54] [56] [59] (1750 [57] ) A királyok és a nemesség abban az időben bizonyos szenvedélyt érzett a tudomány iránt, XV. Lajos pedig érdeklődött a csillagászat, a földrajz és a kapcsolódó találmányok iránt, ezért még abban az évben megvásárolta ezt az órát. 1754-ben (1760 [60] ) Passmann óráját a Versailles -i palota Király Kislakásainak Óraszekrényébe helyezte , ahol ma is van [55] [57] [59] .
Eise Eisingi PlanetáriumEgy másik jól ismert példa a planetárium, amelyet 1774 és 1781 között [61] [62] [63] épített a dronreipi Eise Eisinga (1744-1828) holland amatőrcsillagász [ 64] . , Friesland (Hollandia) . 1774-ben Frízföldön pánik tört ki egy kis röpirat miatt, amelyet Elko Alta ( hollandul Eelco Alta ) [64] [65] [66] , Bozum kis falu lakója írt.Frízföldön. A röpirat kiadója népszerűségét növelni akarva azt a pletykát terjesztette az olvasók körében, hogy Elko Alta megjósolta a világvégét [63] . A pletykák arról szóltak, hogy 1774. május 8-án bolygók – Jupiter, Mars, Vénusz, Merkúr és a Hold – parádéjára kerül sor, amely nemcsak a Földre, hanem az egész Naprendszerre nézve is pusztító következményekkel jár . rendszer", sőt "részleges vagy teljes megsemmisülésének előjátéka vagy kezdete" [65] . Magában a pamfletben Alta sokkal kevésbé volt ékesszóló, de a frízföldi kormány utasítására „lázadónak” titulálták, és azonnal letartóztatták. Csak azután jelent meg, hogy a szörnyű dátum minden baj nélkül letelt [67] [68] .
Eise Eisinga meg akarta mutatni az embereknek, hogy nincs ok a pánikra [62] [63] [69] [70] [Comm. 4] . Planetáriumát közvetlenül a saját háza mennyezetére helyezte Franeker városában [63] . Giovanni de Dondi Astrariumához képest Eisinga terve szerint az összes bolygó a Nap körül követi (és nem a Föld körül ). A bolygók arányosan mozognak, olyan gyorsan, mint valójában : a Merkúr 88 nap alatt, a Föld egy év alatt és a Szaturnusz 29 év alatt [62] . A tervezett 8 hónapos munka helyett legalább 7 évbe telt a planetárium megépítése, Eise Eisingának az elkészítésében édesapja volt segítségére, aki az esztergagépén készítette el a szerkezet összes fogaskerekét [67] . Ezen a modellen kívül Eise Eisinga mindenféle speciális órát is épített, amelyek a napot, a dátumot, a Nap és a Hold napkeltét és napnyugtáját, az égboltnak a Föld forgásából adódó látszólagos mozgását és egyéb jelenségeket mutatták [71] . A planetárium egész szerkezetét egy lenyűgöző mechanizmus indította el, amely fából készült karikákból és korongokból 10 000 kézzel készített, fogaknak látszó szöggel [62] volt . Ennek a mechanizmusnak a mozgását kilenc súllyal és egy inga irányította, amelyek elhelyezéséhez Eisingának csökkentenie kellett a házassági ágyat a nappalijában [67] [71] . Ez a planetárium bemutatta az addig ismert összes bolygót (az Uránusz 1781-es felfedezése előtt már csak néhány év volt hátra Eisinga munkásságának megkezdésétől, de ezt a planetáriumi munkája befejezése után tudta meg, és már nincs elég hely a ház mennyezetén egy új bolygó elhelyezéséhez [67] ). Eisinga tervei között azonban szerepelt egy még nagyobb planetárium építése, mint a háza mennyezetén, de a viharos politikai helyzet miatt ezek a tervek nem valósultak meg [67] [69] .
1955-ben, Jens Olsen dán órásmester terve szerint(1872-1945) csillagászati órákat készítettek, sokféle funkciót lát el, köztük volt a Naprendszer bolygóinak mozgásának bemutatója is, mint például az Astrarium. A dán a 20. század eleje óta egész életében rajtuk dolgozott. Fiatal férfiként Olsen Európába utazott, és 1897-ben az óra ihlette meg strasbourgi katedrális . Miután Bázelben órakészítést tanult , visszatért hazájába, és elkezdett óráin dolgozni. Az összes szükséges számítást csak 1932-re végezték el, amikor Jens Olsen már 60 éves volt. Csupán több mint 10 évvel ezt követően került sor a pénz kiosztására és az óraépítés megkezdésére, a projekt országos jelentőségűvé vált. A folyamat további 12 évig tartott, de 1945-ben Jens Olsen betegségben meghalt. Munkáját a fiatal órás, Otto Mortensen ( Dan. Otto Mortensen ) folytatta. Csak miután az óra minden részletét (15 448 darab) elkészítették és összerakták, IX. Frigyes dán király és Jens Olsen unokája, Birgit Olsen indította el az órát. 1955. december 15-én történt a koppenhágai önkormányzat épületében . Létrehozásuk idején ez az óra a világ legösszetettebb mechanikus órájának számított [3] [72] .
Jens Olsen órája tükrözi az öröknaptárt , az aktuális világidőt , a helyi szoláris időt és a köztük lévő különbséget . Az egyik óratárcsa a Föld bármely helyének idejét mutatja, a másik pedig a napkelte és a napnyugta idejét . Egy összetett eszköznek köszönhetően megtudhatja a nappal és az éjszaka időtartamát, valamint az aktuális dátumot - a hét napja, hónap és év (a Julianus-naptár szerint ). Az óra a holdfázisokat és a húsvét dátumát is megjeleníti . A Jens Olsen óra speciális felső része egy csillagdiagramot mutat Dánia felett, hasonlóan a strasbourgi órához (amely ennek megfelelően egy csillagdiagramot mutat Strasbourg felett), valamint a Föld precesszióját . Egy ilyen mutató nyila 25 753 év alatt tesz meg egy teljes forradalmat. Egy másik lemez a geocentrikus pályát, a Nap és a Hold fogyatkozását , valamint a Föld és a Hold közötti távolságot mutatja. Az Olsen-óra a bolygók Nap körüli mozgását is mutatja. Az Astrarium de Dondi, a Planetarium della Volpaia és az Eisinga Planetáriumhoz képest ez az óra a Merkúr, a Vénusz, a Mars, a Jupiter és a Szaturnusz mozgásain kívül olyan bolygók mozgását is mutatja, mint az Uránusz és a Neptunusz , valamint maga a Föld [3] [72 ] .
RekonstrukciókA felsorolt hangszereket készítő mesterek fennmaradt kéziratainak köszönhetően számos rekonstrukció készül belőlük.
Annak ellenére, hogy az Astrarium de Dondi, amely 297 részből állt (ebből 107 különböző hajtómű és kar) [3] [30] , elveszett, az olasz részletes leírásokat hagyott kézirataiban, amelyek fennmaradtak, és a modern mesterek számára lehetőség rekonstrukciós eszköz létrehozására [44] . Ezt a feladatot a londoni székhelyű Thwaites & Reed cég hajtotta végre.[6] [29] valamint különböző európai mesterek. A rekonstruált Astrarium egyes változatainak mérete kisebb (az eredetihez képest) - 0,25-0,5 az eredetihez képest [1] [73] . Az Astrarium rekonstruált modelljei ismertek a következő helyeken:
Az Illinois állambeli Museum of Time egy rekonstruált Astrariumot is a kiállítások közé sorolt, de 1999-ben a múzeum bezárt, majd a gyűjtemény a Science and Industry Museumban (Chicago) a látogatók rendelkezésére állt , 2004-ben pedig eladták [74] .
Az olasz Luigi Pippa ( olaszul: Luigi Pippa ) 1963-ban rekonstruálta a Giovanni de Dondi Astrariumot az 1960 -as Tractatus Astrarii [28] [75] [76] kiadvány alapján . Egy másik olasz mester, Carlo Croce ( olaszul: Carlo G. Croce ) szintén rekonstruálta az Astrariumot Giovanni de Dondi Tractatus Astrarii (1960-ban megjelent) [1] alapján . Henk Gipmans holland tervező ( holland. Henk Gipmans ) Giovanni de Dondi kéziratainak sokéves tanulmányozása után az Astrariumot is rekonstruálta [47] .
Lorenzo della Volpaia planetáriumáról kevesebbet tudunk, mint az Astrarium de Dondiról, de a della Volpaia család kéziratai is fennmaradtak a mai napig, amelyek Lorenzo elveszett órájának rekonstrukciójához szükséges információkat tartalmaznak. A megőrzött információk felhasználásával a firenzei Galileo Múzeum (2010-ig Tudománytörténeti Intézet és Múzeum néven) 1994-ben rekonstruálta Lorenzo della Volpaia planetáriumát [52] [53] .
Eise Eisinga planetáriuma máig látható a franekeri házának mennyezetén [77] , amelyet egyfajta múzeummá alakítottak. Az Eisinga Planetárium működő modelljét tekintve a megfigyelő követheti a bolygók mozgását (lásd a hivatkozásokat ). Ezt a planetáriumot tartják a világ legrégebben működő planetáriumának [62] .
Az égitestek Földhöz vagy Naphoz viszonyított helyzetének megjelenítésének ötlete a planetáriumok létrehozásának alapját képezte a 20. század első felében [78] . Napjainkban több ezer planetárium található szerte a világon, amelyek némelyike az univerzum történetét és más csillagászati jelenségeket mutatja be IMAX formátumban, például az üzleti célokra használt mozit.
Giovanni de Dondi azt írta, hogy az Astrarium ötletét a Theorica Planetarumtól kapta Giovanni Campanótól , aki leírta az egyenlítő felépítését [29] [30] . Az astrarium egy óraszerkezet volt, amely ezen a számítástechnikai eszközön alapult. Az Astrarium kialakítása tartalmazott egy asztrolábiumot és egy számlapot, valamint a Nap, a Hold és a bolygók mutatóit [4] . Folyamatos megjelenítést biztosított a naprendszer fő elemeiről, valamint a jogi, vallási és polgári naptárakról. De Dondi elképzelése szerint az Astrarium segítene az embereknek jobban elképzelni a csillagászati és asztrológiai jelenségeket és ötleteket [30] . Giovanni de Dondi idejében a csillagászat és az asztrológia szorosan összefüggött egymással, és gyakorlatilag nem váltak el egymástól.
Az olasz az Astrarium nevet adta találmányának , ami megmutatja ennek a mechanizmusnak a célját: meghatározni a bolygók valódi elhelyezkedését, pályájukat , mozgásukat és fejlődésüket . Megemlítette, hogy Arisztotelész szerint minden arról a célról kapta a nevét, amelyre létrehozták. A Tractatus Astrarii című könyv pedig , amely leírja magát a műszert, alkatrészeinek mozgását és a hibák kijavítását a vele való munka során, ennek megerősítése [28] .
A bolygók mozgásának kiszámításához Giovanni de Dondi a körülbelül 1252 és 1270 között összeállított Alphonse táblázatokat is felhasználta , hogy megkönnyítse a bolygók helyzetének kiszámítását, és lehetővé tegyék a bolygók elhelyezkedésének kiszámítását egy adott időpontban és a kívánt földrajzi helyen. szélességi kör. Giovanni de Dondi idejében az Alphonse asztalok rendkívül népszerűek voltak [79] [80] [81] .
Az astrarium körülbelül 1 méter magas volt, és egy hétszögletű bronz kereten [29] [82] feküdt , 7 díszes mancs alakú lábon. Az óra számlapja és a bolygók korongjai az összes fogaskerékkel együtt sárgarézből készültek [3] . Az alsó rész egy olyan mechanizmusból állt, amelynek egyik oldalán óra volt. Ennek az órának a számlapját 24 részre osztották (a napi órák számának megfelelően), és egy bizonyos pont körül az óramutató járásával ellentétes irányba forgatták [3] . Az egyházi ünnepeket és a felkelő hold állatövi helyzetét jelölték rá . A felső rész hét korongot tartalmazott, mozgatható részekkel [73] , mindegyik körülbelül 30 cm átmérőjű és a hétszög egyik oldalán helyezkedett el [12] . Ezek a korongok a Nap , a Hold , a Vénusz, a Merkúr, a Szaturnusz, a Jupiter és a Mars mozgását mutatták [4] [12] [20] [29] [30] [50] [73] . A Hold korongjának [1] kivételével mindegyik lemez eszköze független volt a többitől [29] .
Giovanni de Dondi saját kezűleg tervezte ezt a 107 mozgó alkatrészből álló órát. Egyetlen csavart sem használtak, minden részecskét több mint háromszáz kúpos csappal, csappal, csappal és ékkel rögzítettek egymáshoz, amelyek egy részét forrasztották [1] . A mechanizmus legtöbb fogaskereke éles, háromszög alakú fogakkal rendelkezik, de néhány tompa végű. Az összes fogaskerék fogait kézzel vágta a mester [3] . Egyes esetekben de Dondi elliptikus fogaskerekeket használt [Comm. 5] , hogy a lehető legpontosabban szimuláljuk a bolygó szabálytalan mozgásait . Ehhez felhasználta Ptolemaiosz epiciklusait is (amelyeket az Univerzum méretének kiszámítására hozott létre [73] [84] ), táblázatai [29] [43] alapján, amelyek segítségével kiszámítható volt a világegyetem jövőbeli vagy múltbeli helyzete is. a bolygók [85] .
A középkori mértékegységek a nemzetközi szabványok hiánya miatt a mindennapi élet szükségleteire korlátozódtak (egy ruhadarab hossza vagy az apátság és a kastély távolsága), de Dondi a méreteket feltüntette utasításaiban. a Tractatus Astrarii véleménye szerint pontosabb tárgyakkal: a penge vastagsága, nagy vagy kis kés, és lyukak esetén - a libatoll szélessége , az ember hüvelykujja stb. [1]
Az Astrarium úgy született, hogy tükrözze a világot és a benne zajló égi folyamatokat. Ptolemaiosz kora óta elfogadott, hogy az ég napi mozgása szabályozza az égitestek mozgását, ahogy az Astrarium naptárkereke a bolygók korongjait [29] [81] [86] . Fő feladata a mai vélemény szerint egészen rendkívüli volt: az égbolton megmutatni az összes akkor ismert bolygó elhelyezkedését [29] . További feladatok voltak: a napszak mérése (valamint a sziderális és átlagos szoláris idő ), az aktuális dátum és a húsvéti öröknaptár feltüntetése [3] [43] . A Tractatus Astrarii -ban de Dondi megemlítette mechanizmusának egy másik célját is – annak bizonyítását, hogy Arisztotelész és Avicenna leírása az égitestek mozgásáról érvényes [30] [47] .
Az astrarium volt az egyik első olyan műszer, amely az univerzum miniatűr modelljeinek (és mérésének), azaz az asztrolábiumoknak és az ekvatóriumoknak az arab hagyományait ötvözte az Európában a 14. század eleje óta terjedő új mechanikus óratechnológiákkal. Ez a műszer egyszerre volt időmérő és egyfajta analóg számítógép , valamint a bolygók mozgását mutató eszköz: lehetővé tette az emberek számára, hogy előzetes számítások nélkül megfigyelhessék az égitestek mozgását, ami összhangban volt a Ptolemaioszi elmélet mechanikai modelljével. a kozmológia [30] [47] [87] .
Az Astrarium "életre kelt" a láncról súlyokkal. Beindított egy mechanizmust egy órával (amely naponta egy fordulatot tett). Ez a mechanizmus mozgást adott a naptárkeréknek (amely évente egy fordulatot tett), és az viszont sok fogaskerék segítségével egyidejűleg irányította a bolygók összes korongját [29] . Ez az utolsó mozdulat volt a mechanizmus teljes összetettsége: Giovanninak nagyon mesterien és kifinomultan kellett megépítenie egy mechanikai modellt, hogy ne tévessze össze az egyes lemezek paramétereivel [1] [3] .
Az óra mozgását egyfajta kiegyensúlyozó ( en ) is szabályozta, amelynek becsapódási gyakorisága két másodpercenként egyszer volt. Az óraszerkezetnek a 24 fő (óra) felosztáson kívül minden órára hat 10 perces felosztása volt. Rögzített mutatóról az óramutató járásával ellentétes irányban forgott, és jelezte a főműsoridőt, és szükség esetén 10 perces időközönként is állítható volt egy 12 fogú fogaskerék meghosszabbításával, amely 144 fogával hálózott [88] . Az óramechanizmus mindkét oldalára egy speciális táblát ( tabula orientii ) rögzítettek, amelyet a Julianus-naptár hónapokra és napokra osztottak, hogy meghatározzák a napkelte időpontját, és meghatározzák Padova szélességi fokának átlagos napsütési idejét (körülbelül 45 ° é). ) [88] . Az óra elkészítésekor a napforduló június 13-ára és december 13- ára esett (régi módra) [30] .
Az éves naptárkerék - az alsó szakaszban lévő dob - átmérője körülbelül 40 cm (43 cm [3] ). Beindította a gördülő ünnepek naptárát és a bolygók korongjait. A kerék külső oldala körül széles szalag volt, 365 csíkra osztva, amelyek mindegyikén volt egy szám (egy napot jelölve), egy kézbetű és egy azon a napon tisztelt szent neve [89] . A holdakat felváltva aranyozták és ezüstözték, a vésett betűk pedig piros, illetve kék zománccal vannak kitöltve . De Dondi nem jelezte a szökőév jeleit vagy jellemzőit , azt tanácsolta, hogy az egész plusz napra állítsák le az órát [30] .
Közvetlenül a 24 órás korong fölött volt a Nap korongja ( Primum Mobile - "első mozgás") - az Astrarium központjától legtávolabbi, ezért nevezték el, mert reprodukálta a csillagok napi mozgását és a Nap éves mozgását a háttérben. Magjában egy asztrolábium volt, amelyet a Déli-sark vetületére rajzoltak, egy táblával és egy speciális hálózattal, amely sziderális naponként csak egyszer forgott [6] . Ennek a hálónak 365 foga volt, és egy 61 fogú kerék hajtotta. Egy ilyen kerék 6 fordulatot tett meg 24 óra alatt ( nappal vagy sziderikus nappal). Így naponta egyszer a hálózat egy teljes rést + 1/366-ot megfordult, ami megfelelt a Nap 366 áthaladásának a meridiánon ( csúcspontok ) [90] . De Dondi megértette, hogy a napév időtartamára vonatkozó hozzávetőleges számításai nem teljesen felelnek meg a tényleges valóságnak, és azt javasolta, hogy időnként állítsák le az órát, hogy kijavíthassák [3] [30] .
A Giovanni de Dondi működő Astrariumára nézve a megfigyelő láthatta a bolygók korongjain, hogy a bolygók milyen utat járnak be (a korong közepén lévő Földhöz képest). Mindegyikük mozgása szabálytalan volt, és különbözött a többi bolygó útjától, megmutatva, hogyan mozognak egy hurokbanpályák [48] .
Az Astrariumnak öt bolygókorongja volt: Merkúr [91] , Vénusz [92] , Mars [93] , Jupiter [94] és Szaturnusz [95] . Minden koronghoz külön-külön egy bonyolult mechanizmusú működő rendszert fejlesztettek ki, hogy a bolygók mozgását a lehető legpontosabban lehessen szimulálni. Az ilyen modellek jó összhangban voltak mind a ptolemaioszi geocentrikus elmélettel, mind a megfigyelésekkel. Például a Mercury korongon de Dondi közbenső kerekeket használt, amelyek a következőket tartalmazták: egy 146 fogú kerék, két ovális fogaskerék (amelynek 24 nem szabványos foga volt, amelyek egymáshoz illeszkednek), valamint egy speciális fogaskerék belső fogaskerekekkel. (63 foga volt). , amely 20 fogas fogaskerekekkel hálózott, és évente egy egyenetlen fordulatot tett). Ezeknek az összetett folyamatoknak a megvalósítása lehetővé tette, hogy az Astrarium segítségével többet megtudjunk a bolygókról és mozgásukról az égen [30] .
Giovanni de Dondi rekonstruált Astrarium bolygókorongjai (Carlo Croce művei [1] )
A Hold korongja [83] az egyik legbonyolultabb kialakítású, mivel két körte alakú fogaskereke volt, és a bolygók korongjaitól eltérően függött az Astrarium többi korongjától, valamint kapcsolatban állt a „Sárkányfej” mechanizmus [96] . Ez a sajátos mechanizmus állítólag a holdciklusokat ( a Hold csomópontjait ) tükrözte [30] . Az Astrarium pontosan 18 év, 7 hónap és 14 nap alatt ment keresztül ezen a zárt cikluson [1] [97] , ami szinte teljesen egybeesik a holdprecesszió időszakával ( 18,5996 év ). Nem világos azonban, hogy Giovanni de Dondinak hogyan sikerült ekkora pontosságot elérnie.
Az Astrariumot kora csodájának tartották, nem kisebbnek, mint a világ nyolcadik csodájának, az emberi zsenialitás egyik legszebb példányának [29] [46] . A páviai Giovanni Manzini ( olasz Giovanni Manzini ) 1388-ban azt írta, hogy ez „egy leleményességgel teli dolog, amelyet az ember saját kezűleg hozott létre és fejlesztett, és olyan képességgel faragott, amelyet egyetlen mester sem elérhet. Arra a következtetésre jutottam, hogy ilyen csodálatos és zseniális találmányt még soha nem hoztak létre” [30] [98] .
Lewis Mumford az Astrariumot „az új ipari korszak kulcsmechanizmusának” nevezte, megjelenését pedig olyan eseménynek nevezte, amely „megjelöli azt a tökéletességet, amelyre más mechanizmusok is törekednek” [34] [99] .
2006 júliusában Moszkvában, a Kreml fegyvertárában „Történelem az időben” címmel kiállítást rendeztek a Kreml múzeumainak 200. évfordulója és a svájci óragyártó Ulysse Nardin 160. évfordulója alkalmából [ 100] . 101] . A kiállítás részeként többek között Giovanni de Dondi Astrarium rekonstrukcióját is bemutatták. A kiállítás megnyitó napján a vendégek körében az Astrarium volt a legnagyobb népszerűségnek örvendő [102] .
napelemes rendszer modellek | |
---|---|
Modellek |
|
Eszközök | |
Összefüggő |
|