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本來想算卦,卻看到了星星

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喜歡研究星座運(yùn)勢的小伙伴,一定聽說過星盤,也或多或少會(huì)通過星盤來了解自己的愛情事業(yè)運(yùn)勢等等。

其實(shí)在天文學(xué)中,星盤是用來觀天測地的。今天我們就跟大家嘮一嘮這種儀器。

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早在古希臘時(shí)期,天文學(xué)家就發(fā)明了小型天文儀器——星盤。

它一般為金屬圓盤狀,可手持使用。其功能包括測量天體的高度、識(shí)別恒星或行星、根據(jù)當(dāng)?shù)氐臅r(shí)間確定其緯度、進(jìn)行三角測量等??梢哉f星盤是一種應(yīng)用范圍非常廣泛的儀器,在古代天文測量中發(fā)揮著重要的作用。

需要說明的是,古代的星盤除了占星還可卜卦。

古希臘時(shí)期的星盤

目前已知第一個(gè)對星盤進(jìn)行了記錄的是公元4世紀(jì)亞歷山大的學(xué)者席恩,他在《星盤論》一書中做了較為詳細(xì)的記載。

但是席恩并不是第一發(fā)明星盤的人,根據(jù)與席恩同時(shí)代的西尼修斯記載,幾百年前的天文學(xué)家喜帕恰斯就使用過一種測量天體的儀器,這種儀器只有一個(gè)圓盤和一個(gè)窺管,應(yīng)該就是星盤最初的樣子。

而托勒密也曾提到,他使用過一種與喜帕恰斯類似的儀器對天體進(jìn)行觀測。根據(jù)這些資料,目前認(rèn)為最早的星盤是在公元前2世紀(jì)由喜帕恰斯制作發(fā)明的。

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介紹星盤的古書 圖片來源:wiki

星盤在阿拉伯世界的發(fā)展

星盤雖然起源于古希臘,但在中世紀(jì)傳入阿拉伯世界后,得到了進(jìn)一步的發(fā)展。八世紀(jì)的數(shù)學(xué)家穆罕穆德·法扎里是阿拉伯世界第一個(gè)制造星盤的人,很快,阿拉伯人便喜歡上了這種小巧而又輕便的儀器。

由于教義的要求,阿拉伯人要按時(shí)進(jìn)行朝拜儀式,并對日月出沒時(shí)間精準(zhǔn)把握,同時(shí)還要知道宗教圣地所在的方向,所以星盤的出現(xiàn)剛好滿足了他們的需求。為了能夠獲得更好的使用效果,阿拉伯人對星盤進(jìn)行了改造,增加了一些新的結(jié)構(gòu)和功能。

其中,最主要的改動(dòng)是引入了角度刻度尺,增加了表示地平方位的地平圈。這樣一來除了可以計(jì)算太陽和恒星升起的時(shí)間外,還可以確定朝拜的具體時(shí)間和具體方向,這個(gè)功能對于穆斯林來說非常重要。

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1282年制造帶有阿拉伯文的星盤 圖源wiki

后來,星盤在阿拉伯世界又發(fā)展出了多種不同形式,比如9世紀(jì)末記載了一種球形星盤,這是一種星盤和渾天儀的結(jié)合體;12世紀(jì),有人發(fā)明了一種線性星盤,外形是一根帶有刻度但沒有瞄準(zhǔn)鏡的木棒,配有鉛垂線和指針;1235年,伊斯法罕的阿比·巴克爾又發(fā)明出了機(jī)械齒輪星盤。

阿拉伯人將星盤的樣式和功能幾乎發(fā)展到了極致。

星盤的結(jié)構(gòu)

星盤的主體是一個(gè)圓盤,通常由黃銅制作而成,中間部分凹陷進(jìn)去形成一個(gè)腔體,在圓盤周圈上標(biāo)有刻度,表示地平圈,可以讀取方位和角度數(shù)值。

圓盤的背面通常會(huì)刻有各種應(yīng)用所需的刻度,包括時(shí)間轉(zhuǎn)換曲線、將月份轉(zhuǎn)換為黃道上太陽位置的日歷、三角刻度等。

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拆解的星盤 圖片來源:wiki

在圓盤凹進(jìn)去的部分,一般會(huì)配有幾片有著不同刻度標(biāo)尺的薄圓盤,上面會(huì)刻有表示黃道帶的圓圈、星座的名稱、最亮的一些恒星等等。這些薄圓盤根據(jù)不同的需求是可以更換的。

薄圓盤的外側(cè)還有一個(gè)鏤空的圓盤,上面是天球的范圍和可見天空的范圍,一般也會(huì)帶有刻度和裝飾圖形。

最外側(cè)是一個(gè)帶有刻度的尺子,也叫做照準(zhǔn)儀,其兩端帶有小孔可窺視天體進(jìn)行高度和方位的測量。照準(zhǔn)儀可安裝在最外側(cè),也可以安裝在背面。

這些零件通過中心的軸連接在一起,便形成了一個(gè)完整的星盤。

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拆解的星盤 圖片來源:wiki

星盤如何使用

星盤在使用時(shí)可根據(jù)不同需求安裝不同的薄圓盤,照準(zhǔn)儀也可以安裝在前面或者后面,然后轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)儀,根據(jù)讀數(shù)得出想要的結(jié)果。下面我們列舉兩個(gè)實(shí)際應(yīng)用的例子。

例1,測量某天體的高度:將星盤豎立放置,觀看星盤上的水平和垂直刻度是否與豎立狀態(tài)一致,然后通過照準(zhǔn)儀上的小孔找到被測量的天體,使天體通過照準(zhǔn)儀兩端的小孔被看到,這時(shí)讀取照準(zhǔn)儀兩端所指向的刻度值,就知道該天體的高度了。

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用星盤測量建筑高度 圖源wiki

例2,確認(rèn)太陽所在的黃道星座:從太陽升起時(shí),便通過照準(zhǔn)儀上的小孔觀測太陽的位置,通過連續(xù)的觀測得到太陽在天空運(yùn)行的軌跡。然后轉(zhuǎn)動(dòng)帶有黃道帶的薄圓盤,使上面的刻線與觀測的太陽軌跡重合,該刻線相對應(yīng)的星座圖案就是太陽所位于的黃道星座了。

以上只是星盤應(yīng)用中比較簡單的例子,通過一系列的觀測和計(jì)算,便可以獲得更多的信息。當(dāng)然,這種觀測的精度是無法與現(xiàn)代天文儀器相比,但是在古代社會(huì),卻可以完全滿足當(dāng)時(shí)人們的需要。

除了在天文領(lǐng)域的應(yīng)用外,在宗教和日常應(yīng)用中星盤也發(fā)揮了重要的作用。在六分儀發(fā)明以前,星盤應(yīng)該是古代使用范圍最廣的小型科學(xué)儀器了。

跟天文相關(guān)的儀器還有很多,感興趣的后續(xù)再跟大家解讀。

???

審核專家:魯旸筱懿,行星物理學(xué)博士

END

蝌蚪五線譜原創(chuàng)文章,轉(zhuǎn)載注明來源

責(zé)編/一氪度

評論
演繹無限精彩!
大學(xué)士級
古代社會(huì),除了在天文領(lǐng)域的應(yīng)用外,在宗教和日常應(yīng)用中星盤也發(fā)揮了重要的作用。
2022-04-22
發(fā)光的晶晶
太傅級
人類的智慧是無限的,只要有需要,基本都可以實(shí)現(xiàn),有些沒有實(shí)現(xiàn)的,只是時(shí)間問題,相信早晚都會(huì)實(shí)現(xiàn)的。
2022-04-22
傳承解惑
大學(xué)士級
星盤雖然起源于古希臘,但在中世紀(jì)傳入阿拉伯世界后,得到了進(jìn)一步的發(fā)展。
2022-04-22