Космос. Иллюстрированная история астрономии и космологии - Джон Норт

времена, хотя, как это ни странно, о нем не осталось почти никаких упоминаний в ранней литературе. Однако наиболее точно о нем свидетельствует Башня Ветров на старой рыночной площади в Афинах, на которую, собственно, и ссылается Витрувий (ил. 64). Ее построили по проекту македонского астронома Андроника из Кирра около 50 г. до н. э. На каждой из восьми сторон этого строения, увенчанного флюгером, находилась рельефная скульптура бога соответствующего ветра – Борей на северной стороне и т. д. Под ними, как уже упоминалось ранее, располагались несколько солнечных часов с плоским циферблатом. Однако на одной из сторон этой постройки располагался бак для воды, истинное предназначение которого выяснилось только в 1960 г., когда изучение стоков внутри башни убедительно показало, что там должны были находиться анафорические часы описанного Витрувием типа.

64

Башня Ветров, возведенная на старой Агоре в Афинах в начале I в. до н. э. македонским астрономом Андроником из Кирра. Восемь стен этого строения ориентированы по восьми сторонам света и декорированы фризом с рельефными фигурами, олицетворяющими соответствующие им ветры. Под ними – на стенах, расположенных на подсолнечной стороне, – сохранились следы нескольких солнечных часов с плоским циферблатом. Башня была увенчана бронзовым флюгером в виде фигуры Тритона. Внутри строения находились водяные часы, имеющие циферблат, форма которого воспроизводила астролябию, изготовленную в соответствии с техническими приемами, разработанными ранее Ктесибием и Филоном Александрийским. Вода подавалась по трубам от источника, находящегося в Акрополе, в резервуар водяных часов, сохранившийся до наших дней (см. правую фотографию).

Наряду с несколькими различными инструментами, в разные времена называвшимися словом «астролябия», и бесчисленным количеством стилистических различий между ними, существует один фундаментальный тип плоских астролябий, который превышает по численности все остальные. Для того чтобы не спутать его с большой сферической астролябией Птолемея, Теон в своем раннем (сегодня уже утраченном) трактате назвал ее просто «малой астролябией». Как уже упоминалось, она состояла из одного или нескольких круглых дисков, изготовленных из одного и того же материала, как правило, из латуни. Диск с прорезями называется «паук» (латинское слово rete означает «паутина»). Являясь, по сути, картой звездного неба, паук вращается вокруг общей центральной оси, обозначающей Полюс мира (см. ил. 53 и 65). Схематическое изображение паука приведено на ил. 66, где звезды помечены крестиками, а градуированный круг обозначает эклиптику. Паук – фигурная решетка из металла или другого материала – содержит прорези, которые позволяют видеть различные находящиеся под ним круги небесной сферы. (Если бы в то время были доступны прозрачные материалы, то прорези оказались бы не нужными.) Эти круги, включая меридиан, горизонт, линии, отстоящие от горизонта на 5°, 10° и т. д., схематически изображены на следующих трех рисунках. Положения небесных тел определялись именно по отношению к этим линиям.

Размеры портативной версии этого инструмента обычно колебались в пределах от десяти до двадцати сантиметров в поперечнике, хотя сохранилось большое количество как более крупных, так и более мелких экземпляров. На ил. 68 показан общий вид богато декорированной персидской астролябии относительно позднего периода. Он передает только общее впечатление и иллюстрирует базовые идеи, лежащие в основе этого инструмента. Портативная астролябия, как предполагается, могла использоваться как для проведения наблюдений, так и для вычислений. Для выполнения первой задачи она была оснащена кольцом и соединительной скобой, что позволяло, подвесив ее на большом пальце одной руки и добившись, таким образом, вертикального положения инструмента, производить наблюдение небесного объекта с помощью диоптров, расположенных на концах линейки, надетой на центральный стержень. Эта линейка, называемая алидадой, находится на задней поверхности инструмента. Ее следует отличать от второй вращающейся линейки без диоптров, часто крепящейся с лицевой стороны для облегчения снятия показаний с паука. Следует учесть, что пластина с прорезями не всегда воспроизводила изображение небесной сферы, а основание астролябии, тарелка – горизонт, меридиан и т. д. Хотя в подавляющем числе случаев предпочтение отдавалось именно такому расположению частей, иногда роли паука и тарелки могли без всякого ущерба меняться местами, как это обычно и делалось в анафорических часах и циферблатах многих средневековых механических часов.

65

Изображение стандартной средневековой астролябии в разобранном виде. Все детали удерживаются вместе с помощью соединительного штифта с прорезью (показан внизу), сквозь которую продевается клин (в виде лошади). Самый верхний диск с прорезями – паук – представляет собой не что иное, как вращающуюся карту звездного неба, обычно (но не обязательно) обрезанную по тропику Козерога. Его внутреннее (эксцентрическое) кольцо обозначает эклиптику. Каждая из пластин (называемая тимпаном), поверх которых он может вращаться, содержит изображения линии горизонта, а также координатных и часовых линий. Для заданной географической широты требуется только один тимпан, но астролябия может быть снабжена несколькими тимпанами для многих различных широт или только для двух, если тимпан гравирован с обеих сторон. Тимпаны и паук укладываются внутрь круглой детали с высокими бортами, тарелки, обычно тоже гравированной как тимпан в целях экономии металла. Линейка на лицевой стороне нужна не для всех способов применения астролябии, но во многих случаях бывает полезна. Прицельная линейка (алидада) с диоптрами на обоих концах позволяет измерять углы тогда, когда инструмент используется для наблюдений. (Помимо наблюдений, он может применяться для проведения многих вычислений.) Кольцо и соединительная скоба на ободе тарелки позволяют наблюдателю, подвесив инструмент на большом пальце, удерживать его в вертикальном положении. После этого высоты небесных объектов могут быть измерены с помощью алидады и шкалы на тыльной стороне астролябии (не показанной на рисунке). Там же находятся и другие шкалы, в число которых обычно входит так называемая календарная шкала, устанавливающая соответствие между днем солнечного года и положением Солнца на эклиптике.

66

Основные элементы паука астролябии. Градуированный круг обозначает эклиптику, обычно это самое заметное кольцо. Следует обратить внимание на то, что градусные деления на нем не одинаковы по ширине. Крестиками помечены положения ярких или хорошо знакомых неподвижных звезд, обычно их число не превышает двадцати. На медной пластине они, как правило, помечаются кончиками стрелок указателей.

67

Главные линии стандартного тимпана астролябии, изображенные в данном случае для широты Оксфорда (51,8°). Линии одинаковой высоты и одинакового азимута (именуемые, соответственно, «альмукантаратами» и «вертикалами») обрезаны снизу кругом горизонта. Каждый набор линий нарисован с шагом в 5°, но не менее часто встречались тимпаны с 10-градусными интервалами, а самые точные инструменты могли содержать интервалы в 1°. (Сравните с ил. 53.) Внешняя градусная шкала обычно гравировалась на тарелке и не имела отношения к тимпану. (Она часто замещалась часовой шкалой – двадцать четыре часа на полный круг.) По поводу часовых линий, которые тоже обычно наносились на тимпан, но не показаны здесь, см. ил. 71.

68

Персидская астролябия, изготовленная для сефевидского шаха Аббаса II. Показаны лицевая сторона (слева) с подвижным пауком, расположенным на неподвижном тимпане, и тыльная сторона (справа) с алидадой (прицельной линейкой) и различными тригонометрическими шкалами. Подписана Мухаммадом Мукимом ал-Язди. Датируется 1647–1648 гг. н. э. по европейскому календарю. Ее описание см. на с. 303 (Музей истории науки в Оксфорде. Инв. номер 45747.)

Мы многое сказали о внешнем виде инструмента, но в чем заключался его научный замысел?