Самые распространенные механические приборы древней астрономии — секстанты и квадранты. Считается, что квадрант изобрел во II в. н. э. знаменитый ученый Клавдий Птолемей. А примерно 1000 лет назад был создан астрономический секстант. Позже всех появился навигационный секстант, изобретенный в 1730 г. английским математиком Дж. Хэдли и американским изобретателем Т. Годфри.
Квадрант
Квадрант — астрономический инструмент для определения высоты звезд над горизонтом. Это прототип, упрощенный вариант секстанта. Ручной квадрант состоит из пластины в четверть окружности (отсюда и название: «квадро» в переводе с латыни — «четыре») со шкалой (1). К одной из сторон этой пластины прикреплены планки (2) либо полая трубка для прицеливания.
Обсерватория Улугбека
В Средние века строили увеличенные модификации квадранта — стенные квадранты. Крупнейший из них находился в обсерватории Улугбека в Самарканде и имел радиус 40 м! Мирзо Улугбек, правитель Самарканда, внук завоевателя Тамерлана, выдающийся математик, астроном и поэт. Его обсерватория являлась одной из важнейших обсерваторий Средневековья. Здесь к 1437 г. был составлен «Гурганский зидж» — каталог с описанием 1018 звезд.
Квадрант «Небесного замка»
На протяжении 20 лет известный датский астроном Тихо Браге жил и работал в своем замке Ураниборге, первой в Европе специализированной обсерватории. Его основным инструментом был стенной квадрант. Он в 20 раз меньше, чем квадрант Улугбека, однако точнее. С помощью этого инструмента Браге создал каталог почти 800 звезд!
Секстант
- Описание: механический астрономический прибор для измерения высоты космических объектов над горизонтом.
- Изобретение: около 994 г. (Абу Махмуд Ходжанди, среднеазиатский астроном и математик).
- Размеры: радиус от 25 см до 40 м.
Секстант (от лат. sextans—«шестой») имеет шкалу размером 1/6 от полного круга, или 60 градусов, прицел и систему линз. В отличие от навигационных секстантов, бывших ручными приборами, более древние астрономические секстанты часто представляли собой массивные приборы. Они проще: отсутствовали трубка для прицеливания и система линз. Прибор состоял из треугольника (3), дугообразной шкалы (4) и подвижного визира (5).
«Звездная» пара астрономов
Мастером астрономического секстанта считают Яна Гевелия (1611—1687), польского астронома. Пользуясь секстантом собственной конструкции, он измерил положения 1564 звезд. Его каталог более точен, чем у Тихо Браге. Супруга Яна Гевелия Элизабет Гевелий (на гравюре — справа) стала первой женщиной-астрономом Европы.
Как работает навигационный секстант?
Через прицел навигационного секстанта (6) необходимо «поймать» линию горизонта. Потом отрегулировать рычаг (7) до тех пор, пока через прицел и систему линз (8) не увидим небесный объект. Низ рычага (9) скользит по дугообразной шкале (10). Число этой шкалы, на котором остановился рычаг, станет использоваться в дальнейшем для вычислений.
