АСТРОНОМИЧЕСКИЕ ИНСТРУМЕНТЫ НИКОЛАЯ КОПЕРНИКА
ЮТ Для умелых рук 1973 №3
В нашем приложении (№ 1, 1973 г.) и журнале "ЮТ" (№ 2, 1973 г.) мы открывали конкурс на сувенир в честь Коперника.
Сегодня мы публикуем списания трех, собственноручно изготовленных великим астрономом инструментов, которыми он пользовался для наблюдений за небесными светилами. Взяты описания из его книги "Об обращениях небесных сфер", изданной в 1573 году.
Попробуйте изготовить эти инструменты своими руками, узнайте, какие астрономические наблюдения можно с их помощью провести, проведите их. Фотографии инструментов и результаты наблюдений пришлите в редакцию с пометкой "На конкурс".Сообщите также, что нового удалось вам узнать о великом польском ученом. Срок - 1 мая 1973 года.
ПАРАЛЛАКТИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ. "...состоит из трех линеек, две из которых равной длины имеют самое меньшее четыре локтя, а третья несколько длиннее. Эта последняя и одна из первых линеек соединяются с краями третьей посредством точно просверленного отверстия, в которое вставляются оси или колышки, приспособленные так, чтобы обе линейки, двигаясь в одной плоскости, очень мало шатались в своих соединениях. На линейке [AC] по всей длине вырезается прямая линия, на которой точнейшим образом откладывается длина, равная расстоянию между соединениями. Эта длина делится на тысячу или более (если возможно) равных частей, причем деление продолжается в таких же частях и далее, пока не дойдет до 1414 частей, стягивающих сторону квадрата, могущего быть вписанным в круг, радиус которого составляет тысячу частей"
Затем на линейке [BC] проводится линия, равная тысяче упомянутых частей или расстоянию между центрами соединений. Сбоку ее находятся прикрепленные к ней зрительные трубочки, как в диоптрах, через которые может проходить луч зрения. Они должны быть так между собой согласованы, чтобы их отверстия очень мало отклонялись от линии, начертанной на длине линейки, но находились на одинаковом от неё расстоянии. Нужно также позаботиться, чтобы эта линия, протянутая своим концом к более длинной линейке, могла касаться разделенной прямой на ней так, что все эти линейки составили бы равнобедренный треугольник, основанием которого была разделенная на части прямая.
После этого устанавливается и укрепляется гладко обструганный кол с правильным крестообразным сечением; к нему линейкой, на которой находятся обе связи, прикрепляется описанный инструмент; это делается при помощи каких-нибудь петель, в которых он мог бы вращаться, однако так, чтобы прямая линия, проходящая через центры отверстий, всегда стояла точно по отвесу и направлялась к полюсу горизонта, представляя как бы ось последнего.
Если требуется определить расстояние какого-нибудь светила от полюса горизонта, то наводим на это светило трубочки подвижной линейки. Придвигая снизу линейку с разделенной прямой, можем определить, сколько частей стягивают угол, заключенный между лучом зрения и осью горизонта. Зная, что диаметр круга имеет 20 тысяч таких частей, по таблице хорд получим искомую дугу большого круга между светилом и полюсом горизонта".
КВАДРАНТ. "...Приготовляется четырехугольник из дерева или лучше из какого-нибудь другого более твердого материала - камня или металла, чтобы чувствительное к переменам погоды дерево не могло ввести в ошибку наблюдателя. Одна из поверхностей этого четырехугольника должна быть выровнена самым тщательным образом и иметь достаточную для нанесения делений ширину, например в три или четыре локтя. Из одного угла, как из центра, описывается четверть круга такой величины, какую может вместить этот угол. Она делится на 90 равных частей, которые затем подразделяются каждая на 60 минут или на сколько возможно. Затем в центре прикрепляется цилиндрический, очень хорошо обточенный гномон так, чтобы он, будучи перпендикулярным к этой поверхности, немного над ней возвышался, пожалуй, на ширину пальца или даже меньше.
Когда этот инструмент будет приготовлен, надлежит нанести меридианную линию на вымощенной площадке в горизонтальной плоскости, тщательно выровненной".
Далее на этой линии, как на основании, выдвигается плоскость построенного прибора и закрепляется по отвесу с центром, обращенным к полудню. Выходящая из него прямая должна быть совершенно точно перпендикулярна меридианной линии. Таким образом, плоскость инструмента будет проходить через меридианный круг".
АРМИЛЛЯРНАЯ СФЕРА. "Делаются два круга или четырехгранные дуги кругов так, чтобы они плоскими своими сторонами, или щеками, пересекали под прямыми углами две поверхности - выпуклую и вогнутую. Они должны быть во всех частях одинаковыми и подобными и подходящей величины, не слишком большими, чтобы с ними удобно было обращаться... Ширина и толщина их должна самое меньшее равняться тридцатой части диаметра. Эти круги соединяются вместе и закрепляются под прямыми углами, причем вогнутые и выпуклые части должны совпасть, как будто бы они принадлежали округлости одного шара. Из этих кругов один будет представлять круг зодиака, а другой займет место того, который проходит через оба полюса, а именно равноденственного круга и зодиака. Круг, изображающий зодиак, делится сбоку на равные части - обычно 360, которые потом подразделяются, в свою очередь, насколько допускает инструмент. На другом круге (отложив квадранты от зодиака) намечаются полюсы зодиака; затем от них на расстоянии, соответствующем наклонности зодиака, наносятся полюсы равноденственного круга.
После того, как это будет сделано, приготовляют два других круга - внешний и внутренний, имеющие с зодиаком одни и те же полюсы, вокруг которых они движутся. Круги должны иметь одинаковую толщину между обеими плоскостями, и ширины их щёк должны быть подобны первым; их там надо подогнать, чтобы вогнутая поверхность большего везде касалась выпуклой поверхности зодиака, и наоборот - выпуклость меньшего прилегала к согнутой поверхности последнего, но все-таки чтобы не было помех их вращению и они легко и свободно могли пропускать зодиак и меридиан, а также и друг друга. Эти круги в полюсах зодиака мы осторожно просверлим по диаметру и вставим оси, которыми они свяжутся и вокруг которых будут вращаться.
Внутренний круг тоже делится на 360 равных частей, так, чтобы в каждом квадранте до полюсов их было девяносто. Кроме того, в его вогнутости должен быть помещен еще один круг - пятый по счёту, вращающийся в той же плоскости, к щекам которого должны быть по диаметру приделаны выступы, имеющие диоптры." Они должны быть расположены по диаметру круга, к которому с обеих сторон приспособляются небольшие выступы, как указатели делений круга для наблюдения широт. Наконец, приделывается еще шестой круг, который охватывает весь инструмент и поддерживает астролябию, подвешенную в полюсах экватора. Этот круг кладется на какую-нибудь колонку и поддерживается ею в положении, перпендикулярном горизонтальной плоскости. Если его полюсы помещены в соответствии с наклонностью небесной сферы, то он будет занимать положение, соответствующее естественному меридиану, и возможно меньше должен от него отклоняться".
Подготовила З. Соколовская, старший научный сотрудник Института истории, естествознаний и техники АН СССР, кандидат технических наук