Sfera armilarna

Armillary kuli jest instrumentem dawniej stosowane w astronomii do modelowania niebiańską sferę . Był on używany, aby pokazać pozorny ruch z gwiazdek , The Sun, a ekliptyki wokół Ziemi . Systemem odniesienia jest wtedy system geocentryczny, zwany także „systemem Ptolemeusza”. Innymi słowy, jest to model, w którym uważamy Ziemię za centrum Wszechświata .

Nazwa armilaria pochodzi od łacińskiego słowa armilla, co oznacza koło lub bransoletkę. Rzeczywiście, składa się z zestawu metalowych kręgów lub armillesa reprezentujących geometrię opisowych elementów sfery niebieskiej.

Możemy wyróżnić różne typy sfer armilarnych:

Sprecyzowano tutaj, że „astrolabium sferyczne”, choć bardzo bliskie sferze armilarnej, nie jest jednym w ścisłym tego słowa znaczeniu.

Armilarna sfera obserwacji

Ten typ kuli, z systemem obserwacji, był używany do określania współrzędnych gwiazd na niebie w czasach astronomii przedteleskopowej . Urodzony w starożytności , praktycznie zniknął pod koniec renesansu w krajach zachodnich. W XVI -tego  wieku, jeden z ostatnich użytkowników tego typu instrumentu jest astronom Tycho Brahe , który użył go w obserwatorium on zbudowany na wyspie z Hven. Tycho Brahe i jego poprzednicy w opisie swoich instrumentów mówią o armillesie, a nie o sferze armilarnej. Pod pojęciem „ armilli ”  rozwija  się badanie armilarnej sfery obserwacji.

Klasyczna kula

Jest to sfera zwana „Ptolemeuszem” o powołaniu dydaktycznym.

Kompozycja

Podstawowymi elementami są armilles , metalowe kręgi sfery niebieskiej i różne dodatkowe elementy lub akcesoria, które są cytowane w razie potrzeby. Z zewnątrz znajdziemy:

Te dwa symbole są lokalnymi odnośnikami; mają być zamocowane osią biegunów, czyli osią sfery niebieskiej, wokół której będą się obracać następujące elementy:

Ogólnie kula reprezentująca Ziemię jest umieszczona w środku okręgów na osi biegunów; czasami znajdujemy również słońce i księżyc , które można regulować. Stopa, połączona ze stałym horyzontem, służy jako ogólne oparcie dla całości.

Historia

W II -go  wieku, Lucian opisuje „mały stolik, na którym wyryto dane geometrii i który utrzymuje kulę trzciny, reprezentujący, jako że [mu] pojawił się wszechświat.” Grecy nazywali te rodzaje sfer κρικωτοί: były to sfery armilarne.
Sfera armilarna Aleksandrii miała 9 pierścieni; jego nazwa to Meteoroskopion zwany także przez Greków Krikotoi zodiaku.

Na Zachodzie klasyczna sfera demonstracyjna jest częścią średniowiecznego materiału astronomicznego. Teksty budowy i eksploatacji tyłu, wydaje się X th i XI th  stulecia. Od tego czasu możemy wyróżnić dwa rodzaje sfer armilarnych:

Zachowane kopie i ilustracje są spóźnione, a sfery staną się popularne dopiero pod koniec średniowiecza  ; Portrety uczonych i postaci renesansu często przedstawiają ich z ręką na sferze armilarnej, która reprezentuje szczyt wiedzy i mądrości (patrz rozdział „Symbol imperium portugalskiego”).

Sfery armilarne były również szeroko stosowane w astronomicznej horologii. Prestiżowe sfery Przenoszenie i wszystkie typy były często arcydzieła słynnych zegarmistrzów z XVI -tego  wieku do początku XVIII -tego  wieku, jako antide Janvier .

Nowoczesne wykorzystanie edukacyjne

Sfera armilarna nawet dzisiaj jest narzędziem edukacyjnym wyjaśniającym ruchy Słońca i Księżyca na niebie w zależności od pór roku i szerokości geograficznej . Obserwator wyobraża sobie siebie, na płaszczyźnie poziomej, w środku kuli, którą obraca się wokół osi bieguna. Niebo okrąża Ziemię w gwiezdny dzień (23 godziny i 56 minut), tak że Słońce, które obraca się w ciągu 24 godzin, jest każdego dnia nieco opóźnione. Porusza się po ekliptyce reprezentowanej przez okrąg pod kątem między okręgami tropików . W czasie równonocy Słońce wschodzi na wschód , szczyty na południe (na półkuli północnej ) i zachodzi 12 godzin później, dokładnie na zachód na przecięciu koła reprezentującego równik niebieski i płaszczyznę horyzontu. Podczas przesilenia Słońce osiąga szczyt mniej więcej wysoko (na wysokości tropiku, w jednym z najbardziej oddalonych od równika niebieskiego punktów ekliptyki), a dzień jest dłuższy (latem) lub krótszy (zimą). Ogólnie rzecz biorąc, wierzchołek kuli reprezentuje niebiańskie sklepienie , poruszające się wokół osi biegunowej. Gwiazdy są tam umieszczone na podstawie ich współrzędnych równikowych . Ekliptyka jest linia, na której planety krążą  ; jest to również linia, na której zachodzą zaćmienia (pochodzenie nazwy). Są konstelacje z zodiaku . Instrument pomaga również wyjaśnić, dlaczego niektóre konstelacje są widoczne tylko zimą, a inne latem .

Jeśli w przybliżeniu przesuniemy Księżyc po okręgu ekliptyki, możemy wyobrazić sobie fazy i wyjaśnić, dlaczego szczyt Księżyca w pełni jest wysoki zimą i nisko latem . Jeśli jakiś mechanizm umożliwia modyfikację kąta osi bieguna, możemy odtworzyć zjawiska zachodzące na obu półkulach , na równiku, w tropikach, na kręgach polarnych, a nawet na biegunach . Ten starożytny instrument wyjaśnił tak wiele, że łatwo jest zrozumieć trudność, z jaką ludzie mieli przyznać, że podczas rewolucji kopernikańskiej Ziemia nie znajdowała się w centrum Wszechświata .

Dla nauki podchorążych marynarki wojennej od dawna istnieje nowoczesna wersja (na lata 1950 - 1970) sfery armilarnej, a mianowicie sfera z przezroczystego plastiku, nosząca w serigrafii różne gwiazdy nadające się do punktu astronomicznego o świcie i zmierzchu. sekstans. Bordachowie (kadeci oficerów marynarki ze Szkoły Marynarki Wojennej w Brześciu) bez szacunku nazwali ten instrument „głową cielaka”, co więcej, bardzo praktyczny.

Symbol imperium portugalskiego

Armillary kuli stanowi ważny element symbolicznej królewskiej następnie krajowym portugalskim. Używany od czasów panowania Manuela the Fortunate , przywoływał wiodącą rolę królestwa w wielkich odkryciach i stanowi centralny element stylu manuelińskiego . Król uczynił z niego swoją walutę , związaną ze słowem espera mumdi . Pojawia się również na wskaźnikach i niektórych pieczęciach króla. Został również dodany do aniołów Aviz w celu wsparcia królewskich ramion. Jego syn Jan III zrobił to samo, zmieniając jednak hasło motta na spes mea in domino . Pojawia się również od tego czasu pod tarczą królewską na flagach, pozycję zachowaną po proklamacji republiki w 1910 roku.

Sfera stała się również XIX- th  wieku centralny Obudowę ramionach Cesarstwo Brazylii po oddzieleniu od Portugalii.

Sfera kopernikańska

Pod koniec XVII th  wieku, a zwłaszcza w XVIII th  century pojawia Kopernika sferę, starając się reprezentować układu słonecznego. Zainspirowany geocentryczną sferą armilarną, umieszcza słońce w środku. Jest otoczony przez wiele armille'ów próbujących zmaterializować orbity różnych planet w układzie. W zestawie są kule reprezentujące Ziemię, Księżyc, Jowisz, Saturn itp. Armilla praktycznie wszystkie obracają się wokół osi ekliptyki, co sprawia, że ​​kula jest raczej ciężkim i brzydkim przedmiotem. Wolimy planety, na których armile częściowo znikną.

Uwagi i odniesienia

  1. Dziwne nr 147 z marca 1982, strona 75
  2. Tycho Brahe, Odnowiona mechanika astronomii: tłumaczenie Jean Peyroux , Bordeaux, Bergeret,1978
  3. Jérôme Lalande i M. Rivard, Traktat o sferze ... , Paryż, Guillaume,1798( czytaj online )
  4. Lucien z Samosate , str.  71.
  5. Zasadniczo według: Emmanuel Poulle, Les sources astronomique , Turnhout - Belgium, Brepols , wyd.  „Typologia źródeł zachodniego średniowiecza”,Dziewiętnaście osiemdziesiąt jeden, s.  18-21
  6. Alexis Kugel, Spheres: The Art of Celestial Mechanics , Paryż, J. Kugel, 2002
  7. Jacques Gispert, "  Sphère armillaire  " , Faculty of Sciences of Luminy (dostęp 24 lipca 2010 )
  8. Orbita Księżyca nie znajduje się dokładnie na ekliptyce.
  9. Na przykład w zimowy dzień Słońce ma deklinację -23,5 °; jeśli jest to księżyc w pełni, to jest przeciwny do Słońca, z deklinacją około 23,5 ° około północy.

Zobacz też

Bibliografia

Powiązane artykuły

Linki zewnętrzne