The Astrolabe: Using the Stars for Navigation and Timekeeping

Vil du vite hvor du er på jorden? Sjekk ut Google Maps eller Google Earth. Vil du vite hva klokka er? Klokken eller iPhonen din kan fortelle deg det på et øyeblikk. Vil du vite hvilke stjerner som er oppe på himmelen? Applikasjoner og programvare for digitale planetarium gi deg den informasjonen så snart du trykker på dem. Vi lever i en bemerkelsesverdig tidsalder når du har slik informasjon til hånden.

I det meste av historien var dette ikke tilfelle. Mens i dag kan vi bruke stjernekart for å finne gjenstander på himmelen, tilbake i dagene før strøm, GPS-systemer og teleskoper, folk måtte finne ut den samme informasjonen ved å bruke bare det de hadde hendig: dagtid og nattehimmel, solen, månen, planeter, stjerner og konstellasjoner. Sola steg i øst, satt i vest, så det ga dem deres veibeskrivelse. Nordstjernen på nattehimmelen ga dem ideen om hvor nord befant seg. Det gikk imidlertid ikke lang tid før de fant opp instrumenter for å hjelpe dem med å bestemme sine posisjoner mer nøyaktig. Husk at dette var i århundrene før

Et av disse instrumentene var astrolaben. Navnet betyr bokstavelig talt "star taker". Den var i bruk langt inn i middelalderen og renessansen og er fremdeles i begrenset bruk i dag. De fleste tenker på astrolabes som brukt av navigatører og gamle forskere. Den tekniske betegnelsen for astrolabe er "inklinometer" - som beskriver perfekt hva den gjør: den lar brukeren måle den skråstillingen til noe på himmelen (solen, månen, planeter eller stjerner) og bruk informasjonen til å bestemme breddegrad, klokkeslett på ditt sted og annet data. En astrolabe har vanligvis et kart over himmelen etset på metall (eller kan tegnes på tre eller papp). For et par tusen år siden satte disse instrumentene "high" i "high tech" og var de nye tingene for navigering og tidtaking.

Selv om astrolabes er ekstremt eldgammel teknologi, er de fremdeles i bruk i dag, og folk lærer fremdeles å lage dem som en del av å lære astronomi. Noen naturfaglærere har elevene sine til å lage en astrolabe i klassen. Turgåere bruker dem noen ganger når de skal være utenfor rekkevidde av GPS eller mobiltelefontjeneste. Du kan lære å lage en selv ved å følge dette praktisk guide på NOAAs nettsted.

Fordi astrolabes måler ting som beveger seg på himmelen, har de både faste og bevegelige deler. De faste brikkene har tidskalaer (eller tegnet) på seg, og rotasjonsstykkene simulerer den daglige bevegelsen vi ser på himmelen. Brukeren stiller opp en av de bevegelige delene med et himmelsk objekt for å lære mer om dens høyde på himmelen (azimuth).

Hvis dette instrumentet virker veldig som en klokke, er det ikke tilfeldig. Vårt system for tidtaking er basert på himmelbevegelser - husk at en tilsynelatende tur med solen gjennom himmelen regnes som en dag. Så de første mekaniske astronomiske klokkene var basert på astrolabber. Andre instrumenter du kanskje har sett, inkludert planetarier, armillarsfærer, sekstanter og planisfærer, er basert på de samme ideene og designen som astrolabe.

Astrolaben kan se kompleks ut, men den er basert på en enkel design. Hoveddelen er en disk som heter "mater" (latin for "mor"). Den kan inneholde en eller flere flate plater som kalles "tympans" (noen lærde kaller dem "klima"). Materen holder tympans på plass, og hovedtympan inneholder informasjon om en bestemt breddegrad på planeten. Materialet har timer og minutter, eller grader av lysbue gravert (eller tegnet) på kanten. Den har også annen informasjon tegnet eller gravert på ryggen. Mater og tympans roterer. Det er også en "rete", som inneholder et diagram over de lyseste stjernene på himmelen. Disse hoveddelene er det som gjør en astrolabe. Det er veldig enkle, mens andre kan være ganske utsmykkede og ha spaker og kjeder festet til dem, i tillegg til dekorative utskjæringer og metallarbeid.

Astrolabes er noe esoteriske ved at de gir deg informasjon som du deretter bruker for å beregne annen informasjon. Du kan for eksempel bruke den til å finne ut stigningstider og innstillingstider for månen, eller en gitt planet. Hvis du var en sjømann "tilbake i dag", ville du brukt en sjømanns astrolabe for å bestemme bredden på skipet ditt mens du var på sjøen. Det du vil gjøre er å måle høyden på sola ved middagstid, eller en gitt stjerne om natten. Gradene solen eller stjernen lå over horisonten ville gi deg en ide om hvor langt nord eller sør du var da du seilte verden rundt.

Den første astrolaben antas å ha blitt skapt av Apollonius av Perga. Han var geometer og astronom, og hans arbeid påvirket senere astronomer og matematikere. Han brukte prinsipper for geometri for å måle og prøve å forklare de tilsynelatende bevegelsene til objekter på himmelen. Astrolaben var en av flere oppfinnelser han gjorde for å hjelpe i arbeidet sitt. Den greske astronomen Hipparchus blir ofte kreditert med å oppfinne astrolaben, som også den egyptiske astronomen Hypatia av Alexandria. Islamske astronomer, så vel som de i India og Asia, arbeidet også med å perfeksjonere astrolabens mekanismer, og den var i bruk av både vitenskapelige og religiøse grunner i mange århundrer.

Det finnes samlinger av astrolabes i forskjellige museer rundt om i verden, inkludert Adler Planetarium i Chicago, the Deutsches Museum i München, Museum of the History of Science at Oxford i England, Yale University, Louvre i Paris, og andre.