Astrarium , numit și Planetariul , este un ceas astronomic antic creat în secolul al XIV-lea de italianul Giovanni de Dondi [2] . Apariţia acestui instrument a marcat dezvoltarea în Europa a tehnologiilor legate de fabricarea instrumentelor de ceas mecanice . Astrarium a modelat sistemul solar și, pe lângă numărarea timpului și reprezentarea datelor calendaristice și a sărbătorilor, a arătat cum se mișcau planetele în jurul sferei cerești [3] . Aceasta a fost sarcina lui principală, în comparație cu ceasul astronomic, a cărui sarcină principală este citirea reală a timpului. Se poate spune că Astrarium a fost un mecanism medieval complex care combina funcțiile unui planetariu modern , ceas și calendar [4] . Dispozitivele care îndeplinesc această funcție au fost create atât înainte , cât și după Giovanni de Dondi, dar se cunosc relativ puține lucruri despre ele. Unele surse, în ciuda acestui fapt, spun că Astrarium a fost primul dispozitiv mecanic care arăta mișcările planetelor [5] [6] .
Secțiunea prezintă o descriere și o comparație a instrumentelor realizate în diferite perioade de timp, dar având aceleași funcții ca și Astrarium-ul lui Giovanni de Dondi: fiecare dispozitiv era un planetariu, un ceas și un calendar în același timp. După data creării, le puteți distribui după cum urmează:
Mecanismul Antikythera | 150-100 de ani. î.Hr e. |
Astrarium Giovanni de Dondi | 1364 conform celor mai multe surse |
Planetariul Lorenzo della Volpaia | 1510 |
Ceasul astronomic al lui Passmann | 1749 |
Planetariul Eise Eisingi | 1781 |
Ceasul astronomic de Jens Olsen | 1955 |
Vechii predecesori ai Astrariumului au fost dispozitive mecanice complexe, încercări deosebite de a modela poziția și mișcarea planetelor, dar nu s-au păstrat comentarii cu privire la structura unor astfel de dispozitive sau instrucțiuni pentru fabricarea lor. Arhimede i se atribuie folosirea unui planetariu (o versiune primitivă a Astrariumului), sau „sfera cerească”, cu care se puteau observa mișcările planetelor, răsăritul Soarelui și a Lunii , fazele și eclipsele Luna , dispariția ambelor corpuri cerești sub orizont [8] [9] [10] .
Dovezi clare că dispozitivele mecanice complexe au existat cu mult înainte ca Astrarium lui Giovanni de Dondi să fie descoperit la începutul secolului al XX-lea. În 1900-1901, în apropiere de insula grecească Antikythera , un grup de pescari de bureți au găsit rămășițele unei epave [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] . Sub conducerea arheologului Valerios Stais [16] și sub controlul guvernului grec, a fost ridicat la pământ un bloc de material oxidat , în interiorul căruia se afla un mecanism cu roți dințate [10] . S-a scufundat în jurul anului 70 î.Hr. e. [7] [10] [13] [17] [18] și a devenit cunoscut sub numele de Mecanismul Antikythera, un analog al Astrariumului.
Acest instrument mecanic a calculat pozițiile corpurilor cerești și a indicat poziția observatorului pe suprafața Pământului [17] [18] . Mecanismul Antikythera este considerat un computer analog timpuriu care a fost creat pentru a calcula poziția Soarelui și a Lunii la o dată dată [11] [13] [14] [19] [20] . În 2002, Michael Wright , specialist în dispozitive mecanice de la Muzeul de Știință din Londra , a sugerat că mecanismul ar putea simula nu numai mișcările Soarelui și Lunii, ci și cele cinci planete cunoscute în antichitate - Mercur , Venus , Marte , Jupiter și Saturn [9] [21] . Mai târziu, în 2005, a fost lansat Proiectul de Cercetare a Mecanismului Antikythera greco-britanic [10] [18] , în cadrul căruia au fost efectuate studii detaliate ale Mecanismului Antikythera. Deoarece acest dispozitiv a petrecut aproape două mii de ani sub apă, majoritatea fragmentelor sale s-au corodat [10] [13] . În ciuda acestui fapt, cercetătorii au reușit să studieze detaliile structurii sale, precum și să înțeleagă inscripțiile care acoperă unele suprafețe [7] [9] [10] . După ce au rezolvat inscripțiile, oamenii de știință au descoperit că numele planetelor erau gravate pe majoritatea roților dințate. Acest fapt a confirmat presupunerea lui Wright. În procesul de studiu, fragmentele mecanismului au fost examinate folosind raze X [10] [13] [22] , rezultând fabricarea de copii ale instrumentului antic [14] [23] [24] .
Muzeul Național de Arheologie din Atena expune 378 de fragmente din diverse obiecte găsite la naufragiu, inclusiv 82 de părți conservate ale mecanismului Antikythera în sine [9] [10] [13] [18] . Pentru a-i determina vârsta, au fost utilizate două metode sigure (din punct de vedere al impactului asupra obiectului studiat) - PTM[15] și tomografia computerizată , în urma cărora s-a determinat data aproximativă a creării mecanismului: 150-100 î.Hr. e. [7] [14] Acest caz, însă, este excepțional: până acum nu a fost găsit niciun dispozitiv similar. Înainte de declinul Imperiului Roman , tehnologia pentru crearea sa a fost pierdută. Până în secolul al XIV-lea, nu au existat dispozitive de complexitate similară, până la apariția în Europa a ceasurilor astronomice mecanice [25] .
Crearea de ceasuri mecanice care vizualizează mișcarea corpurilor cerești a fost o activitate importantă a oamenilor de știință și inginerilor medievali. În secolul al XII-lea, inginerul de la Bagdad Ismail al-Jazari a construit un ceas cu apă turn care arată nu numai timpul, ci și mișcarea semnelor zodiacului, Soarelui și Lunii (cu faze schimbătoare) pe cer [26] . Progrese semnificative în această direcție au făcut omul de știință englez din secolul al XIV-lea Richard de Wallingford [27] . Ceasul astronomic dezvoltat de el în jurul anului 1330 arăta mișcarea Soarelui, planetele, mișcarea și fazele Lunii și nivelul mareelor în Tamisa. Mecanismul ceasului conținea roți dințate spiralate, inele ovale, numeroase roți dințate. Ceasul a fost plasat pe peretele interior al catedralei St Albans Priory , din care Richard a slujit ca stareț.
Astrarium Giovanni de DondiUrmătorul caz documentat al fabricării de ceasuri astronomice este asociat cu numele italianului Giovanni de Dondi (1318-1389 [Comm. 1] ), un rezident al Padova , un medic și om de știință medieval implicat în astronomie și ceasornicarie . Giovanni a fost unul dintre cei mai importanți astronomi ai timpului său. Și-a moștenit interesul pentru astronomie și ceasornicarie de la tatăl său, Jacopo de Dondi., care în 1344 [33] [34] [35] a proiectat și cu ajutorul prințului Ubertino da Carraraconstruit în Piazza dei Signoriin strada Padova clopote, asezat ulterior pe turnul palatuluiîn Piazza Capitnato[36] . Acest ceas astronomic a fost unul dintre primele de acest gen, dar în 1390 a ars în timpul asaltului asupra palatului de către milanezi [35] . Astăzi, un ceas astronomic reconstruit bazat pe prototipul lui Jacopo de Dondi lucrează la turnul din Padova [37] .
Giovanni, fiul său, a proiectat și construit un nou ceas astronomic, așa-numitul „Astrarium” sau „Planetarium” , un ceas mecanic cu disc cu greutăți și un mecanism de sunet. Potrivit majorității surselor, Astrarium a fost creat de el între 1348 și 1364 [3] [5] [6] [12] [29] [34] [38] [39] [40] [41] [42] [43 ] ] [44] [Comm. 2] . Giovanni a lucrat la el mult timp - 16 ani. După finalizarea lucrărilor și demonstrarea invenției în piața principală din Padova [30] , mecanismul a fost mutat în biblioteca castelului [3] . Fabricarea Astrariumului a fost o sarcină extrem de dificilă pentru acea vreme, deoarece nici un singur atelier nu a fost adaptat pentru o astfel de muncă. Giovanni era înaintea timpului său: pentru fabricarea Astrarium-ului, a folosit metode mecanice care au intrat în practică pe scară largă câteva secole mai târziu. Acesta a fost, probabil, motivul pentru care în secolele următoare după crearea Astrariumului, nimeni nu l-a putut repara - nu existau destui specialiști calificați în această problemă [1] [3] [29] [46] . Astrarium a indicat calea Soarelui, a Lunii și a celor cinci planete cunoscute la acea vreme, înconjurând Pământul, pe baza viziunii ptolemeice dominante asupra lumii [6] [20] [30] [40] [47] (vezi și „ Almagestul "). Giovanni a măsurat, de asemenea, durata fiecărei zile în ore și minute și, folosind Astrarium, a indicat data exactă și numele sfântului venerat într-o anumită zi [3] .
Cea mai faimoasă operă literară a lui Giovanni, dedicată Astrariumului și care conține descrierea sa detaliată, este Tractatus Astrarii ( Tratat rus despre luminarii ) [3] [28] (scris de el în latină medievală [1] [29] ), care a fost publicată în 1389 la Padova. Această carte a fost retipărită în 1960 de Biblioteca Vaticanului din Roma [48] și în 2003 de editura Droz de la Geneva [45 ] .
În 1381, de Dondi a donat Astrarium-ul său ducelui Gian Galeazzo Visconti , care l-a instalat în biblioteca castelului său din Pavia . Astrarium a rămas acolo cel puțin până în 1485. Se știe că în prima jumătate a secolului al XVI-lea a supraviețuit reparațiilor după o avarie. Maestrul care l-a reparat a fost Juanelo Turriano(1501-1585). Acest maestru italo-spaniol este cunoscut și pentru realizarea de ceasuri astronomice complexe care afișau mișcarea anuală a Soarelui, a Lunii și a planetelor (conform viziunii ptolemeice asupra lumii) [3] . În 1630, Astrarium original de Giovanni de Dondi a fost pierdut în Mantua [6] și soarta lui este necunoscută.
Ceas de lucru, recreat din prototipul ceasului Jacopo de Dondi de pe turnul palatuluiin Padova
Tractatus Astrarii - opera principală a lui Giovanni de Dondi, dedicată creației sale
Una din paginile Tractatus Astrarii . Este prezentată roata care controlează întreaga structură , condusă de greutăți
Ediția Tractatus Astrarii de către Biblioteca Apostolică Vaticană [48]
Una dintre edițiile bazate pe Tractatus Astrarii de Dondi [49]
O altă mențiune a unui ceas astronomic care arată mișcarea planetelor datează din a doua jumătate a Renașterii și este asociată cu maestrul italian Lorenzo della Volpaia ( italianul Lorenzo della Volpaia ) (1446-1512). A fost un celebru arhitect, bijutier, matematician și ceasornicar care a fondat dinastia florentină a ceasornicarilor ( it ) (fiii săi Camillo, Benvenuto și Euphrosino au urmat calea tatălui său)., precum și nepotul lui Girolamo) [50] [51] .
Ca ceasornicar, della Volpaia a devenit faimos pentru construirea de ceasuri planetare. Aveau un cadran mare decorat rafinat, împărțit în secțiuni de oră și afișând semnele zodiacului . Un astfel de cadran, inovator la acea vreme, dădea prilejul observatorului să urmărească, fără să-și ia ochii de la instrument, mișcarea tuturor planetelor cunoscute la acea vreme – Saturn, Jupiter, Venus, Marte și Mercur [52] . Discul mai mic, care se mișca în sensul acelor de ceasornic, avea șase secțiuni. Cinci dintre ele conțineau discurile planetelor de mai sus. S-au rotit în sens invers acelor de ceasornic. În a șasea secțiune a existat un mecanism numit „ dragon ” [Comm. 3] , care afișa nodurile și eclipsele lunare. În centrul planetariului se aflau și discuri care indicau fazele și vârsta lunii și aveau și un indicator solar. Ceasul marca (prin sunet) ora, ziua și luna [52] .
La fel ca și Astrarium de Dondi, principala sarcină a planetariului della Volpaia nu era de a cronometra cu precizie timpul , ci de a afișa poziția corpurilor cerești în raport cu Pământul (geocentrismul încă predomina în acele vremuri). Producătorul unui astfel de ceas trebuie să fi avut cunoștințe considerabile în domeniul astronomiei, al științelor exacte și al construcției de mecanisme [52] .
Se știe că Lorenzo della Volpaia a realizat două modele de astfel de ceasuri [52] . Una a fost comandată de Lorenzo de Medici (1449-1492) ca dar de la Matia I (1443-1490), regele Ungariei [50] . Un alt model al ceasului lui Lorenzo a fost realizat de acesta în 1510 și dat autorităților pentru a fi plasat în Sala Crinilor (la acea vreme Sala dell'Orologio - Sala Ceasurilor) din Palazzo Vecchio [51] . Atelierul lui Lorenzo de pe Via Orioloa trecut la fiii săi, care au lucrat în ea pe tot parcursul secolului al XVI-lea [50] .
În 1560, Girolamo, nepotul lui Lorenzo, a restaurat ceasul unchiului său, dar până la sfârșitul secolului al XVII-lea, acest ceas a fost pierdut (eventual demontat sau distrus) [52] [53] .
În secolele următoare, au fost realizate mai multe structuri similare. Un exemplu este ceasul astronomic al lui Passman, un instrument creat în 1749 de inginerul Claude-Simon Passemant ( 1702-1769 ) , ceasornicarul Louis Dauthiau ( 1730-1809 ), sculptorii și maeștrii bronzului Jean-Jacques Caffieri (1725-1792) și Philippe Caffieri. (1714-1774). Ceasul arăta ora curentă, data, fazele lunii și mișcările planetelor [54] [55] [56] . Totuși, ceasul lui Passman, în comparație cu Astrarium, arăta mișcarea planetelor, bazată pe sistemul heliocentric al lumii, și nu geocentric [56] [57] . Au fost realizate din bronz aurit, oțel, cupru și sticlă și, de asemenea, parțial acoperite cu email. Construcția de doi metri a ceasului a fost încoronată cu o planisferă , în centrul căreia se afla Soarele, iar planetele, inclusiv Pământul, se învârteau în jurul ei, iar Luna în jurul Pământului. Planisfera era încadrată de inele cu desemnarea semnelor zodiacului și linia echinocțiului . Pe bila de bronz, care denota Pământul, erau arătate țări și unele orașe [57] . Mecanismul acestui ceas a fost conceput pentru a afișa toate elementele până în anul 9999 [58] .
Ceasul a fost demonstrat Academiei Franceze de Științe în august 1749 [54] [57] , aprobat și prezentat ulterior de Ducele de ChollnayRegele Ludovic al XV-lea în 1753 [54] [56] [59] (1750 [57] ) Regii și nobilimea din acele vremuri aveau o anumită pasiune pentru știință, iar Ludovic al XV-lea era interesat de astronomie, geografie și invenții conexe, așa că a cumpărat acest ceas în același an. În 1754 (1760 [60] ) a plasat ceasul lui Passmann în Cabinetul cu ceas al Micilor Apartamente ale Regelui din Palatul Versailles , unde se află astăzi [55] [57] [59] .
Planetariul Eise EisingiUn alt exemplu binecunoscut este planetariul construit între 1774 și 1781 [61] [62] [63] de astronomul amator olandez [64] Eise Eisinga (1744-1828) din Dronreip ., Friesland (Olanda) . În 1774, în Friesland a izbucnit o panică cauzată de un mic pamflet scris de reverendul Elko Alta ( olandeză. Eelco Alta ) [64] [65] [66] , un locuitor al micului sat Bozum .în Friesland. Editorul pamfletului, dorind să-și sporească popularitatea, a răspândit printre cititori zvonul că Elko Alta a prezis sfârșitul lumii [63] . Au existat zvonuri că la 8 mai 1774 va avea loc o paradă a planetelor - Jupiter, Marte, Venus, Mercur și, de asemenea, Luna -, care ar duce la consecințe devastatoare nu numai „pentru Pământ, ci pentru întregul solar. sistem”, și poate fi chiar „un preludiu sau începutul distrugerii sale parțiale sau totale” [65] . În pamflet în sine, Alta a fost mult mai puțin elocventă, dar la ordinele guvernului Friesland, a fost numită „răzvrătită”, arestată imediat. A fost publicată abia după ce teribila dată a trecut fără nici un rău [67] [68] .
Eise Eisinga a vrut să le arate oamenilor că nu există niciun motiv de panică [62] [63] [69] [70] [Comm. 4] . Și-a așezat planetariul chiar pe tavanul propriei case din orașul Franeker [63] . În comparație cu Astrarium lui Giovanni de Dondi, în designul lui Eisinga, toate planetele urmează în jurul Soarelui (și nu în jurul Pământului ). Planetele se mișcă proporțional, la fel de repede cum o fac de fapt : Mercur în 88 de zile, Pământul într-un an și Saturn în 29 de ani [62] . În loc de cele 8 luni de lucru planificate, a fost nevoie de cel puțin 7 ani pentru a construi planetariul; Eise Eisinga a fost ajutat la crearea acestuia de tatăl său, care a realizat toate angrenajele pentru structura pe strungul său [67] . Pe lângă acest model, Eise Eisinga a mai construit tot felul de ceasuri speciale care afișau ziua, data, răsăritul și apusul Soarelui și Lunii, mișcarea aparentă a cerului datorită rotației Pământului și a altor fenomene [71] . Întreaga structură a planetariului a fost pusă în mișcare printr-un mecanism impresionant, care era alcătuit din cercuri de lemn și discuri cu 10.000 de cuie lucrate manual care arătau ca niște dinți [62] . Mișcarea acestui mecanism era controlată de nouă greutăți și de un pendul, pentru așezarea căruia Eisinga trebuia să reducă patul conjugal din sufrageria lui [67] [71] . Acest planetariu afișa toate planetele cunoscute până la acel moment (înainte de descoperirea lui Uranus în 1781, au mai rămas doar câțiva ani de la începutul lucrării lui Eisinga, dar el a aflat despre asta după ce și-a terminat munca la planetariu și a existat nu mai este suficient spațiu pe tavanul casei pentru a plasa o nouă planetă [67] ). Planurile lui Eisinga au inclus însă construcția unui planetariu și mai măreț decât pe tavanul casei sale, dar din cauza situației politice tulburi, aceste planuri nu au fost realizate [67] [69] .
În 1955, conform designului maestrului ceasornicar danez Jens Olsen(1872-1945) au fost realizate ceasuri astronomice, îndeplinind multe funcții diferite, printre care a fost și o demonstrație a mișcării planetelor sistemului solar, precum Astrarium. Danezul a lucrat la ele de-a lungul vieții de la începutul secolului XX. În tinerețe, Olsen a călătorit în Europa și în 1897 a fost inspirat de ceas Catedrala din Strasbourg . După ce a studiat ceasornicaria la Basel , s-a întors în patria sa și a început să lucreze la ceasurile sale. Toate calculele necesare au fost finalizate abia în 1932, când Jens Olsen avea deja 60 de ani. La doar peste 10 ani după aceea, au fost alocați bani și a început construcția ceasului, proiectul a căpătat semnificație națională. Procesul a durat încă 12 ani, dar în 1945 Jens Olsen a murit de o boală. Munca sa a fost continuată de tânărul ceasornicar Otto Mortensen ( Dan. Otto Mortensen ). Abia după ce toate detaliile ceasului (15.448 de piese) au fost realizate și adunate, regele Frederic al IX-lea al Danemarcei și nepoata lui Jens Olsen, Birgit Olsen, au pornit ceasul. S-a întâmplat pe 15 decembrie 1955 în clădirea municipiului Copenhaga . La momentul creării lor, acest ceas era considerat cel mai complex ceas mecanic din lume [3] [72] .
Ceasul lui Jens Olsen reflectă calendarul perpetuu , ora actuală a lumii , ora solară locală și diferența dintre ele . Unul dintre discurile ceasului arată ora oricărui loc de pe Pământ, celălalt arată ora răsăritului și apusului soarelui . Datorită unui dispozitiv complex, puteți afla durata zilei și a nopții, precum și data curentă - ziua săptămânii, luna și anul (conform calendarului iulian ). Ceasul afișează, de asemenea, fazele lunii și afișează data Paștelui . Secțiunea superioară specială a ceasului Jens Olsen arată o diagramă stelară peste Danemarca, similară cu ceasul de la Strasbourg (care arată în consecință o diagramă stelară peste Strasbourg), precum și precesiunea Pământului . Săgeata unui astfel de indicator face o revoluție completă în 25.753 de ani. Un alt disc afișează orbita geocentrică, eclipsele de Soare și Lună , precum și distanța dintre Pământ și Lună. Ceasul Olsen arată, de asemenea, mișcarea planetelor în jurul Soarelui. În comparație cu Astrarium de Dondi, Planetarium della Volpaia și Planetariul Eisinga, acest ceas, pe lângă mișcările lui Mercur, Venus, Marte, Jupiter și Saturn, arată și mișcarea planetelor precum Uranus și Neptun , precum și Pământul însuși [3] [72 ] .
ReconstrucțiiDatorită manuscriselor supraviețuitoare ale maeștrilor care au realizat instrumentele enumerate, sunt realizate numeroase reconstituiri ale acestora.
În ciuda faptului că Astrarium de Dondi, care consta din 297 de părți (dintre care 107 erau diferite roți dințate și pârghii) [3] [30] , a fost pierdut, italianul a lăsat descrieri detaliate în manuscrisele sale, care au supraviețuit și au dat maeștrilor moderni oportunitatea de a crea dispozitiv de reconstrucții [44] . Această sarcină a fost îndeplinită de firma Thwaites & Reed din Londra.[6] [29] precum și diverși maeștri europeni. Unele dintre versiunile Astrariumului reconstruit au o dimensiune mai mică (comparativ cu originalul) - 0,25-0,5 din original [1] [73] . Se știe că modelele reconstruite ale Astrariumului există în următoarele locații:
Muzeul Timpului din Illinois a inclus și un Astrarium reconstruit printre exponate, dar în 1999 muzeul s-a închis, apoi colecția a fost disponibilă vizitatorilor la Muzeul Științei și Industriei (Chicago) , iar în 2004 a fost vândută [74] .
Italianul Luigi Pippa ( italian: Luigi Pippa ) a reconstruit Giovanni de Dondi Astrarium în 1963, pe baza publicației Tractatus Astrarii din 1960 [28] [75] [76] . Un alt maestru italian, Carlo Croce ( italian: Carlo G. Croce ), a reconstruit și el Astrarium pe baza Tractatus Astrarii al lui Giovanni de Dondi (publicat în 1960) [1] . Designerul olandez Henk Gipmans ( olandeză. Henk Gipmans ) după mulți ani de studiu a manuscriselor lui Giovanni de Dondi a reconstruit și Astrarium [47] .
Se cunosc mai puține lucruri despre planetariul lui Lorenzo della Volpaia decât despre Astrarium de Dondi, dar manuscrisele familiei della Volpaia au supraviețuit și până astăzi, conținând informații necesare pentru reconstrucția ceasului pierdut al lui Lorenzo. Folosind informațiile păstrate, Muzeul Galileo (până în 2010 cunoscut sub numele de Institutul și Muzeul de Istorie a Științei) din Florența în 1994 a reconstruit planetariul lui Lorenzo della Volpaia [52] [53] .
Planetariul lui Eise Eisinga mai poate fi văzut pe tavanul casei sale din Franeker [77] , care a fost transformată într-un fel de muzeu. Privind un model funcțional al Planetariului Eisinga, un observator poate urmări mișcarea planetelor (vezi referințele ). Acest planetariu este considerat a fi cel mai vechi planetariu care funcționează din lume [62] .
Ideea de a afișa pozițiile corpurilor cerești față de Pământ sau Soare a stat la baza creării planetariilor în prima jumătate a secolului al XX-lea [78] . Astăzi, există mii de planetarii în întreaga lume, dintre care unele prezintă istoria universului și alte fenomene astronomice în format IMAX , cum ar fi cinematografele folosite în scopuri comerciale.
Giovanni de Dondi a scris că a primit ideea pentru Astrarium din Theorica Planetarum de către Giovanni Campano , care a descris construcția ecuatoriului [29] [30] . Astrariumul era un mecanism de ceas, care se baza pe acest dispozitiv de calcul special. Designul Astrariumului a inclus un astrolab și un cadran, precum și indicatori ai Soarelui, Lunii și planetelor [4] . A oferit o afișare continuă a principalelor elemente ale sistemului solar și a calendarelor legale, religioase și civile. Așa cum a fost conceput de de Dondi, Astrarium ar ajuta oamenii să-și imagineze mai bine fenomenele și ideile astronomice și astrologice [30] . Pe vremea lui Giovanni de Dondi, astronomia și astrologia erau strâns legate între ele și practic nu se separau una de cealaltă.
Italianul a dat invenției sale numele Astrarium , arătând scopul acestui mecanism: de a determina adevărata locație a planetelor, orbitele , mișcările și evoluția acestora . El a menționat că, potrivit lui Aristotel , totul își ia numele de la scopul pentru care a fost creat. Iar cartea Tractatus Astrarii , care descrie instrumentul în sine, mișcarea părților sale și modul de corectare a greșelilor la lucrul cu acesta, este o confirmare a acestui lucru [28] .
Pentru a calcula mișcarea planetelor, Giovanni de Dondi a folosit și tabele Alphonse întocmite aproximativ între 1252 și 1270 pentru a facilita calculul pozițiilor planetelor și a făcut posibilă calcularea locației acestora la un anumit moment și la locul geografic dorit. latitudine. Pe vremea lui Giovanni de Dondi, mesele lui Alphonse erau extrem de populare [79] [80] [81] .
Astrarium avea aproximativ 1 metru înălțime și se sprijinea pe un cadru heptagonal de bronz [29] [82] pe 7 picioare decorative în formă de labe. Cadranul ceasului și discurile planetelor, împreună cu toate roțile dințate, erau din alamă [3] . Secțiunea inferioară a constat dintr-un mecanism cu un ceas pe una dintre laturile sale. Cadranul acestui ceas a fost împărțit în 24 de părți (în funcție de numărul de ore pe zi) și rotit în jurul unui anumit punct în sens invers acelor de ceasornic [3] . Pe ea erau marcate sărbătorile bisericești și poziția zodiacală a lunii în creștere . Secțiunea superioară conținea șapte discuri cu părți mobile [73] , fiecare cu un diametru de aproximativ 30 cm și situate pe o parte a heptagonului [12] . Aceste discuri au arătat mișcările Soarelui , Lunii , Venus, Mercur, Saturn, Jupiter și Marte [4] [12] [20] [29] [30] [50] [73] . Dispozitivul fiecăruia dintre discuri, cu excepția discului Lunii [1] , era independent de celelalte [29] .
Giovanni de Dondi a proiectat acest ceas cu 107 piese mobile cu propriile sale mâini. Nu s-a folosit un singur șurub, iar fiecare particulă a fost prinsă de cealaltă cu peste trei sute de știfturi conice, știfturi, știfturi și pene, dintre care unele erau lipite [1] . Majoritatea angrenajelor din mecanism aveau dinți ascuțiți, triunghiulari, dar unele aveau capete tocite. Dinții tuturor angrenajelor au fost tăiați manual de către meșter [3] . În unele cazuri, de Dondi a folosit angrenaje eliptice [Comm. 5] pentru a simula mișcările neregulate ale planetei cât mai precis posibil . Pentru aceasta a folosit și epiciclurile lui Ptolemeu (create de el pentru a calcula dimensiunea Universului [73] [84] ), pe baza tabelelor sale [29] [43] , care ar putea fi folosite și pentru a calcula poziția viitoare sau trecută a planetele [85] .
Unitățile de măsură medievale , din cauza lipsei standardelor internaționale , erau limitate la nevoile vieții de zi cu zi (lungimea unei bucăți de pânză sau distanța de la mănăstire la castel), iar de Dondi a indicat dimensiunile în instrucțiunile sale în Tractatus Astrarii cu obiecte mai precise, după părerea sa,: grosimea lamei, cuțit mare sau mic, iar pentru găuri - lățimea unei pene de gâscă , degetul mare al unei persoane etc. [1]
Astrarium a fost conceput pentru a reflecta lumea și procesele cerești care au loc în ea. Încă din vremea lui Ptolemeu s-a acceptat că mișcarea zilnică a cerurilor guvernează mișcările corpurilor cerești, la fel cum roata calendarului Astrarium guvernează discurile planetelor [29] [81] [86] . Sarcina lui principală a fost, în opinia zilelor noastre, destul de extraordinară: să arate pe cer locația tuturor planetelor cunoscute la acea vreme [29] . Sarcini suplimentare au fost: măsurarea orei zilei (precum și a orei solare siderale și medii ), indicarea datei curente și a calendarului perpetuu al Paștelui [3] [43] . În Tractatus Astrarii , de Dondi a menționat și un alt scop al mecanismului său - acela de a demonstra că descrierea lui Aristotel și Avicenna a mișcării corpurilor cerești era valabilă [30] [47] .
Astrariumul a fost unul dintre primele instrumente care a combinat tradițiile arabe ale modelelor în miniatură ale universului (și măsurarea acestuia), adică astrolabele și ecuatorii, cu noile tehnologii de ceas mecanic care s-au răspândit în Europa de la începutul secolului al XIV-lea. Acest instrument era atât un contor de timp, cât și un fel de computer analogic și un dispozitiv care arăta mișcările planetelor: le permitea oamenilor să observe mișcările corpurilor cerești fără calcule preliminare, care erau în concordanță cu modelul mecanic al teoriei ptolemeice . de cosmologie [30] [47] [87] .
Astrarium „a prins viață” din lanțul cu greutăți. Ea a pus în mișcare un mecanism cu un ceas (care făcea o revoluție pe zi). Acest mecanism dădea mișcare roții calendarului (care făcea o revoluție pe an), și care, la rândul său, cu ajutorul multor roți dințate, controla simultan toate discurile planetelor [29] . Această ultimă mișcare a reprezentat întreaga complexitate a mecanismului: Giovanni a trebuit să construiască un model mecanic foarte magistral și sofisticat pentru a nu se confunda cu parametrii fiecărui disc [1] [3] .
Mișcarea ceasului era reglementată și de un fel de echilibrator ( en ), care avea o frecvență de impact la nivelul de o dată la două secunde. Mecanismul ceasului avea, pe lângă 24 de diviziuni principale (orelor), șase divizii de 10 minute pentru fiecare oră. S-a rotit în sens invers acelor de ceasornic de la un indicator fix și a indicat orele de vârf și putea fi, de asemenea, ajustat la intervale de 10 minute, dacă era necesar, prin extinderea unui pinion cu 12 dinți care s-a îmbinat cu cei 144 de dinți ai săi [88] . Pe fiecare parte a mecanismului ceasului a fost fixată o placă specială ( tabula orientii ), împărțită în luni și zile ale calendarului iulian pentru a determina ora răsăritului și a stabili timpul mediu solar pentru latitudinea Padova (aproximativ 45 ° N ). ) [88] . La momentul în care a fost făcut ceasul, solstițiul a căzut pe 13 iunie și 13 decembrie (Stil Vechi) [30] .
Roata calendaristică anuală - tamburul din secțiunea inferioară - avea un diametru de aproximativ 40 cm (43 cm [3] ). A pus în mișcare calendarul sărbătorilor și discurile planetelor. În jurul părții exterioare a roții era o panglică largă, împărțită în 365 de fâșii, fiecare având un număr (care indică o zi), o literă de mână și numele unui sfânt venerat în acea zi [89] . Lunii erau alternativ aurit și argintit, iar literele gravate sunt umplute, respectiv, cu email roșu și albastru . De Dondi nu a indicat niciun semn sau caracteristică a unui an bisect , el a sfătuit să oprească ceasul pentru toată ziua suplimentară [30] .
Direct deasupra discului de 24 de ore se afla discul Soarelui ( Primum Mobile - „first-moving”) - cea mai îndepărtată de centrul Astrariumului, numită astfel pentru că reproducea mișcarea zilnică a stelelor și mișcarea anuală a Soarelui pe fundalul lor. În miezul său, era un astrolab, desenat pe proiecția Polului Sud , cu o tabletă fixată pe ea și o rețea specială care se învârtea o singură dată pe zi siderale [6] . Această plasă avea 365 de dinți și era condusă de o roată care avea 61 de dinți. O astfel de roată a făcut 6 rotații în 24 de ore ( zi solară sau zi siderale). Astfel, o dată pe zi, rețeaua s-a întors pentru un interval complet + 1/366, ceea ce era echivalent cu 366 de treceri ale Soarelui prin meridian ( culminații ) [90] . De Dondi a înțeles că calculele sale aproximative ale duratei anului solar nu corespundeau pe deplin realității reale și a recomandat oprirea ocazională a ceasului pentru a putea fi corectate [3] [30] .
Privind la Astrarium de lucru al lui Giovanni de Dondi, observatorul a putut vedea pe discurile planetelor ce cale (față de Pământul din centrul discului) o fac planetele. Mișcarea fiecăreia dintre ele a fost neregulată și diferită de calea altor planete, arătând cum se mișcă în buclătraiectorii [48] .
Astrarium avea cinci discuri de planete: Mercur [91] , Venus [92] , Marte [93] , Jupiter [94] și Saturn [95] . Pentru fiecare disc, a fost dezvoltat separat un sistem funcțional cu un mecanism complex pentru a simula cât mai exact mișcările planetelor. Astfel de modele erau în acord atât cu teoria geocentrică ptolemeică, cât și cu observațiile. De exemplu, pe discul Mercur, de Dondi a folosit roți intermediare, care includeau: o roată cu 146 de dinți, două roți dințate ovale (care aveau 24 de dinți non-standard care se împleteau între ele), precum și o roată specială cu angrenaj intern. (avea 63 de dinți). , care s-a ochit cu roți dințate de 20 de dinți și făcea o revoluție neuniformă pe an). Implementarea acestor procese complexe a făcut posibilă, cu ajutorul Astrariumului, să se afle mai multe despre planete și mișcarea lor pe cer [30] .
Discurile planetare ale Astrariumului reconstruit de Giovanni de Dondi (lucrări de Carlo Croce [1] )
Discul Lunii [83] este unul dintre cele mai complexe ca design, deoarece avea două roți dințate în formă de para și, spre deosebire de discurile planetelor, era dependent de alte discuri ale Astrariumului și avea, de asemenea, o legătură cu Mecanismul „Cap de dragon” [96] . Acest mecanism special reflecta ciclurile lunare ( nodurile Lunii ) [30] . Astrarium a trecut prin acest ciclu închis în exact 18 ani, 7 luni și 14 zile [1] [97] , ceea ce coincide aproape complet cu perioada de precesiune lunară ( 18,5996 ani ). Cu toate acestea, nu este clar cum a reușit Giovanni de Dondi să obțină o asemenea acuratețe.
Astrarium a fost considerat a fi o minune a timpului său, nu mai puțin decât a opta minune a lumii, unul dintre cele mai frumoase exemplare ale geniului uman [29] [46] . Giovanni Manzini ( italianul Giovanni Manzini ) din Pavia a scris în 1388 că este „un lucru plin de ingeniozitate, creat și îmbunătățit de propriile mâini și sculptat cu o pricepere de neatins de orice maestru. Ajung la concluzia că o invenție atât de magnifică și ingenioasă nu a fost niciodată creată ” [30] [98] .
Lewis Mumford a numit Astrarium „mecanismul cheie al noii ere industriale”, iar apariția lui – un eveniment care „marchează perfecțiunea la care aspiră alte mecanisme” [34] [99] .
În iulie 2006, la Moscova, în Armeria Kremlinului din Moscova , a avut loc o expoziție numită „Istoria în timp”, dedicată aniversării a 200 de ani de la muzeele Kremlinului și împlinirii a 160 de ani a producătorului elvețian de ceasuri Ulysse Nardin [100] [ 101] . În cadrul expoziției, printre alte exponate, a fost prezentată o reconstrucție a Astrariumului de Giovanni de Dondi. În ziua deschiderii expoziției, Astrarium a fost cel care s-a bucurat de cea mai mare popularitate în rândul oaspeților [102] .
modele de sistem solar | |
---|---|
Modele |
|
Dispozitive | |
Legate de |
|