Юный техник, 2015 № 09

Название «астролябия» в переводе с греческого означает «берущий звезды». Точнее, это астрономический прибор для определения географической широты. Как можно догадаться по названию, астролябия была изобретена в Древней Греции. И сделала это женщина-ученый, философ, астроном и математик Гипатия Александрийская в 370 году до н. э.

Правда, позднее древний мудрец Витрувий в своем сочинении «Десять книг об архитектуре», описывая астрономический инструмент, сообщает, что его «изобрел астроном Евдокс, а иные говорят — Аполлоний». Далее в истории изобретения инструмента упоминаются астроном Клавдий Птолемей, мудрец Востока Аль-Бируни, философы Минезий, Иоанн Филопон, Север Себохт и некоторые другие. В том, вообще-то, нет ничего удивительного, поскольку со временем было изобретено несколько разновидностей астролябий.

Ее использовали мореплаватели, астрономы, астрологи не только для вычисления географической широты, но и для определения времени, продолжительности дня и ночи, осуществления некоторых математических вычислений и астрологических предсказаний.

Пика своей популярности в Европе астролябия достигла в эпоху Возрождения, в XV–XVI столетиях. Знание астрономии тогда считалось основой образования, а умение пользоваться астролябией было делом престижа, знаком соответствующей образованности. Этим инструментом интересовались даже короли, а царь Петр Первый научился пользоваться астролябией еще в 16-летнем возрасте.

Основой классической астролябии служит «тарелка». Это круг с высоким бортом и подвесным кольцом для точной нивелировки прибора относительно горизонта. Внешний лимб тарелки имеет шкалу, оцифрованную в градусах и в часах.

В эту «тарелку» вложен тимпан — круглый плоский диск, на поверхности которого нанесены точки и линии небесной сферы, сохраняющиеся при ее суточном вращении. Это прежде всего находящийся в центре тимпана полюс мира и концентрические с ним окружности небесного экватора, северного и южного тропиков; затем — вертикальная линия небесного меридиана и наконец — линия горизонта, точка зенита и проходящие через нее азимутальные круги. Положение горизонта и зенита будет неодинаково для разных широт места наблюдения. Поэтому для измерений, производимых в разных точках земного шара, должны быть изготовлены разные тимпаны, то есть осуществлена «привязка к месту».

На тимпан накладывается «паук» — фигурная решетка, на которой с помощью изогнутых стрелок указано местонахождение самых ярких звезд, расположенных севернее южного тропика. На «пауке» обозначен также зодиакальный круг со шкалой, показывающей годовое движение Солнца по эклиптике.

Все детали скрепляет ось, проходящая через их центральные отверстия. На этой же оси с тыльной стороны тарелки крепится алидада — визирная линейка с диоптрами. На тыльной стороне нанесена круговая градусная шкала, по которой производятся визирные отсчеты. Здесь также могут находиться разнообразные номографические шкалы — такие как шкала тангенсов и котангенсов и еще некоторые вспомогательные шкалы.

Различные конструкции средневековых астролябий.

В общем, как видите, устроена астролябия достаточно сложно. Не случайно некоторые исследователи называют ее механическим компьютером древности. Но вот какую историю по поводу астролябии рассказывал в свое время К. Э. Циолковский. Однажды, просматривая учебник по землемерному делу, обнаруженный среди книг отца, Константин заинтересовался определением расстояния до недоступных предметов.

«А что, если самому сделать астролябию? — вспоминал много позднее Константин Эдуардович. — Я вычертил схему прибора. Достал хорошо просушенный тес. Труднее оказалось с металлическими частями. Пришлось пойти к знакомому слесарю. Трудился я несколько дней. Точно по чертежу выпилил все детали, соединил их, сличил с рисунком. Похоже! Меня смутило только то, что мое создание было не так красиво, как на картинке».

Тем не менее, астролябия работала! С ее помощью Циолковский определил расстояние до расположенной невдалеке пожарной каланчи. Астролябия показала, что от дома купца Шуравина до каланчи — 400 аршин. Проверка дистанции шагами показала приблизительно 392 аршина. «Но мне нужна была точность, — пишет Циолковский. — Я взял железный аршин с делениями на вершки и начал проверку. Результат проверки поразил меня. Ровно 400 аршин!

Астролябия действовала!»

По углу расположения звезды над горизонтом определяют широту места.

Основные части астролябии.

Подобным образом можно было определить и высоту каланчи, даже не приближаясь к ней. Для этого, кроме расстояния до нее, нужно знать угол возвышения до вершины.

В наши дни по стопам Циолковского пробовали следовать ученики разных школ. Например, Анастасия Белова из Симферополя пишет: «Еще в Х веке арабский ученый ас-Суфи написал подробный трактат, состоящий из 386 глав, в которых он перечислил 1 000 способов применения астролябии. Пусть он преувеличил, но не намного».