Jakobs stab

Jakobs stav , radius astronomicus ("astronomisk radius") , også Yakobshtab ( lat.  baculus Jacobi ), er et af de første instrumenter til astronomiske observationer, brugt til at måle vinkler. Anvendes i astronomi , navigation og geodæsi .

I navigation kaldes instrumentet en tværgående stafet og bruges til at bestemme bredden af ​​et skib ved at måle højden af ​​Nordstjernen eller solen . Astronomer omtaler mere almindeligt dette værktøj som radius astronomicus ("astronomisk radius"). I vor tid bruges navnet "Jacobs stav" hovedsageligt i forhold til et redskab til opmåling.

Historie

Oprindelsen af ​​instrumentets navn er ikke klart. Nogle henviser til den bibelske patriark Jakob . [1] Navnet kan stamme fra instrumentets lighed med Orion , som blev kaldt Jacob på nogle middelalderlige stjernekort. [2] Navnet tværstafet er forbundet med instrumentets korsformede form [3] .

Jakobs stav dukkede op i 1300-tallet. I starten bestod den af ​​en enkelt skinne og blev brugt til astronomiske målinger. Det blev først beskrevet af den jødiske matematiker Ben Gershom fra Provence . [4] Han lånte dog tilsyneladende denne opfindelse af Jacob ben Makir, som også boede i Provence i samme periode. [5] Tilskrivningen af ​​forfatterskab til det 15. århundredes astronom Georg Purbach [6] ser mindre sikker ud, da Purbach blev født efter 1423. Det kan være et andet instrument med samme navn. maj [7] fastslår, at instrumentets rødder går tilbage til kaldæerne, omkring 400 f.Kr.

Selvom det almindeligvis antages, at Levi Ben Gershom var den første, der beskrev Jacobs stab, er der rigeligt med beviser for, at den kinesiske lærde Shen Kuo (1031-1095) fra Song-dynastiet i sit essay fra 1088, Notes on the Stream of Dreams, beskrev Jacobs. personale. [8] Shen viste interesse for gamle genstande. En dag opdagede han, hvad der lignede en armbrøst i sin have. Han indså, at hvis denne enhed blev redesignet, så ville det være muligt at bygge et instrument, der er egnet til at måle højden af ​​fjerntliggende bjerge, ligesom matematikere måler højden af ​​objekter ved triangulering. [otte]

I indisk astronomi var den tværgående tryllestav, kendt som Yasti Yantra, allerede i brug under Bhaskara (1114-1185). Dens design spændte fra en simpel stang til V-formede lægter designet specifikt til at bestemme vinkler ved hjælp af en gradueret skala. [otte]

Under renæssancen er den hollandske matematiker og topograf Matthews kendt for udviklede sin egen Jakobs stav. Det er også kendt[ til hvem? ] at Gemma Frisius forbedrede dette værktøj.

Konstruktion

Jakobs stab Et astronomisk instrument tilskrevet Gersonides. Tværstangen kan glide langs en lang central lineal (70-100 cm), hvorpå der er påført en skala. Den centrale stang er rettet mod det ene himmellegeme, hvorefter tværstangen BC glider, indtil linjen AC ikke peger på det andet himmellegeme. En prækalibreret skala på den centrale stang viser vinklen mellem retningerne til de udvalgte himmellegemer. Hvis vinklen er for stor, skal du bruge de to ender af BC-tværstangen. For at lette målingen blev en boret plade fastgjort til enden af ​​linealen tæt på øjet [9] .

[10] [ præciser (ingen kommentar angivet) ]

Tegning af Jacobs stav efter Ralbags originale beskrivelse
Afsløre af det skjulte eller Jakobs stav. Pløkker i hjørnerne er lavet for brugerens bekvemmelighed. Skala til at tage aflæsninger. Gersonides tog højde for, at vinklen på instrumentet og vinklen inde i øjet er forskellige, og formåede at indføre en kvantitativ korrektion for denne fejl [11] .

For at måle vinkler i forskellige værdiområder var det nødvendigt at have flere tværstænger af forskellig længde. Det mest almindelige tilfælde var værktøj med tre tværstænger. I senere produkter begyndte man i stedet for udskiftelige tværstænger at bruge en med en pind til at markere enden af ​​tværstangen. Disse pløkker blev installeret i et af flere par huller placeret symmetrisk på begge sider af tværstangen. Dette gav de samme målemuligheder med færre detaljer. Tværstænger i Frisius-designet havde en glidende skyder til at markere endepunktet.

Ansøgning

Navigatoren sætter den ene ende af hovedskinnen til kinden lige under øjet. Den tilpasser sig horisonten gennem enden af ​​boltens bund (eller gennem hullet i messingbeslaget) (B) og flytter bolten langs hovedskinnen, indtil den ser solen (eller et andet måleobjekt) ved den anden ende af bolten (C). For at beregne højden af ​​målet skal du aflæse tværstangens position på skalaen på hovedskinnen. Denne værdi konverteres til et vinkelmål ved at slå værdien op i en speciel tabel. Hvis vinklen er for stor, skal du bruge de to ender af tværstangen [9] .

Noter

  1. ↑ Turner, Gerard L'E. Antikke videnskabelige instrumenter , Blandford Press Ltd. 1980 ISBN 0-7137-1068-3
  2. ↑ Orion Arkiveret 2007-06-12 . I denne artikel kaldes de tre bælter af stjerner for Jakobs stige eller Jakobs stav.
  3. ↑ Yakobshtab // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron  : i 86 bind (82 bind og 4 yderligere). - Sankt Petersborg. , 1890-1907.
  4. ↑ David G. Krehbiel "Jacob's Staff", Backsights , Surveyor's Historical Society . Hentet 26. juli 2022. Arkiveret fra originalen 12. juli 2018.
  5. ↑ The Oxford Companion to Ships and the Sea , Peter Kemp ed., 1976 ISBN 0-586-08308-1
  6. ↑ astronomer, their instruments and discoveries " (utilgængeligt link) . Dato for adgang: 22. april 2009. Arkiveret 23. januar 2009. 
  7. ↑ May, William Edward, A History of Marine Navigation , GT Foulis & Co. Ltd., Henley-on-Thames, Oxfordshire, 1973, ISBN 0-85429-143-1
  8. ↑ 1 2 3 Needham, Joseph. (1986). Videnskab og civilisation i Kina: bind 3, matematik og videnskaberne om himlen og jorden . Taipei: Caves Books Ltd. Side 573-575.
  9. ↑ 1 2 Perelman Ya. I. Underholdende geometri = / B. A. Kordemsky. - Moskva: Statens forlag for fysisk og matematisk litteratur, 1959. - S. 91-93.
  10. ↑ Goldstein, Bernard R. The Physical Astronomy of Levi ben Gerson  //  Perspectives on Science. - 1997. - Bd. 5 . - S. 1-30 .
  11. ↑ Goldstein, Bernard R. Levi   ben Gershons bidrag til astronomi // Gad Freudenthal Studies on Gersonides: a fourteenth-century Jewish philosopher-scientist: Collection of papers. - Brill, 1992. - S. 3-20 . — ISBN 9789004096417 .

Litteratur

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger