Dawne przyrządy astronomiczne – czego używano do obserwacji nieba?

Redakcja NTL
NTL
19.02.2023
Przewidywany czas: 5 min

Astronomia to przede wszystkim obserwacje, obliczenia i eksperymenty, które nie mogą się odbyć bez odpowiednich narzędzi. Dziś nie wyobrażamy sobie astronomii bez teleskopów, sond kosmicznych i komputerów, jednak są to dosyć nowe wynalazki. Jakich narzędzi używano dawniej do obserwacji nieba?

Dlaczego człowiek zaczął obserwować niebo?

Człowiekowi od zawsze towarzyszyło pragnienie poznawania świata i rządzących nim praw – właśnie dlatego dosyć szybko zaczął obserwować niebo. Jednak nie tylko ciekawość była czynnikiem, który skłaniał naszych przodków do analizowania ruchu planet i gwiazd. Wynikało to też z ówczesnych potrzeb ludzi. Zauważyli oni zależność pomiędzy ruchem i umiejscowieniem gwiazd na niebie, a rozwojem upraw. Dzięki temu mogli określić najlepszy czas na sadzenie roślin i zbiory.

Przeczytaj też: Konstelacje gwiazd – czym są i jak ich szukać?

Astronomia była także przydatna w nawigacji – mowa tu o tzw. astronawigacji, która pomagała w określaniu pozycji statków podczas żeglugi na podstawie obserwacji i pomiarów ciał niebieskich. Oczywiście nie możemy zapominać też o tym, że astronomia umożliwiła ludziom coś, bez czego nie wyobrażamy sobie teraz życia, czyli szacowanie czasu.

Jak kiedyś obserwowano niebo? Pierwotne narzędzia astronomiczne

Pierwszym narzędziem astronomicznym, które było używane od zawsze, były oczywiście oczy. Z czasem jednak, wraz z rozwojem astronomii jako dziedziny nauki, okazywały się one niewystarczające i zaczęto konstruować pierwsze pomoce – jak zwykle potrzeba okazała matką wynalazku.

Jednym z najstarszych wynalazków, które pomagały ludziom wykorzystywać niebo do mierzenia czasu, był gnomon. Najczęściej był to umieszczony na płaszczyźnie słup lub po prostu wbity w ziemię pręt. Gnomon pozwalał na określanie pory dnia i odmierzanie czasu – oczywiście niezbyt precyzyjne. Trudno określić wynalazcę gnomonu, bo występował on w wielu prakulturach.

gnomon
Współczesny gnomon, Attribution, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=679465

Już w starożytności używano także triquetrum – bardzo prostego narzędzia do obserwacji nieba. Służyło ono do pomiarów odległości kątowej poszczególnych ciał niebieskich. Niestety wynalazcy tego narzędzia również nie znamy, wiemy natomiast, że triquetrum było udoskonalane przez Ptolomeusza.

triquetrum
Triquetrum, autorstwa Wilhelma Schickarda – Universitätsbibliothek Basel, Domena publiczna, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=202495

W starożytności wynaleziono także tzw. sferę armiralną, czyli model sfery niebieskiej, który umożliwiał pomiary współrzędnych w układzie ekliptycznym i równikowym. Choć nie znamy jego wynalazcy, to narzędzie to było bardzo popularne i używane aż do XVI wieku, m.in. przez Kopernika. Dziś często używa się go do nauki astronomii.

sfera armiralna
Sfera armiralna, Domena publiczna, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=89076

Jeszcze innym pierwotnym wynalazkiem astronomicznym była Laska Jakuba. Była to po prostu listwa z ruchomą poprzeczką, która służyła do mierzenia wysokości gwiazd i planet nad horyzontem. Laska Jakuba to bardzo proste, prymitywne narzędzie, więc podobnie jak w przypadku gnomonu, trudno nam szacować, kto mógł je wynaleźć. Prawdopodobnie używano go równolegle w wielu kulturach.

laska jakuba
Laska Jakuba, Autorstwa Johna Sellera (1603-1697), Domena publiczna, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=29993268

Ciekawym narzędziem, który pomagał w nawigacji podczas żeglugi, był natomiast szpat islandzki. Wynaleziony on został prawdopodobnie koło 800–1050 roku przez Wikingów. Był to kryształ, który umożliwiał astronawigację nawet przy złej pogodzie.

Więcej o jego działaniu przeczytasz tu: Kryształ Wikingów działa!

Do określania czasu, daty oraz położenia gwiazd na niebie służyło natomiast narzędzie zwane astrolabium. Składało się ono z okrągłego dysku z naniesionymi na niego skalami i nieruchomej podstawy. Pierwsze wzmianki o tym narzędziu pojawiały się już w starożytności. Powszechnie używali go Arabowie w VIII wieku, ale najbardziej popularne było w średniowieczu i renesansie.

astrolabium
Astrolabium, Autorstwa Andrew Dunn – Whipple Museum of the History of Science, CC BY-SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=29127

Późniejsze narzędzia astronomiczne – nie tylko teleskopy

Ciekawym narzędziem, które umożliwiało określenie współrzędnych ciał niebieskich w układzie horyzontalnym, ekliptycznym i równikowym, było torquetum. Składało się ono z trzech połączonych ze sobą tarcz, na których umieszczone były podziałki kątowe. Najprawdopodobniej torquetum zostało wynalezione w ok. XII–XIII wieku, ale niestety nie znamy autora tego wynalazku.

Torquetum (1568), Autorstwa Wolfganga Saubera – Praca własna, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=12192402

Zdecydowanie późniejszym narzędziem astronomicznym był polemoskop – poprzednik peryskopu. Został on wynaleziony i opisany przez Jana Heweliusza w 1647 roku. Dzięki temu narzędziu Heweliusz mógł wykonać dokładne jak na owe czasy mapy Księżyca. Co ciekawe polemoskop nie był używany do obserwacji nieba. Miał raczej przeznaczenie militarne, niemniej informacje o nim zawarto w ściśle astronomicznym opracowaniu. Można więc zakładać, że do jego wynalezienia przyczyniły się doświadczenia z astronomicznych obserwacji.

polemoskop
Polemoskop, Autorstwa Johannesa Heveliusa, Domena publiczna, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8448653

W 1759 roku angielski zegarmistrz John Harrison stworzył chronometr mechaniczny – bardzo dokładny zegar, który pozwalał na precyzyjne określenie długości geograficznej na morzu, co wtedy było dużym wyzwaniem dla żeglarzy.

chronometr
Chronometr morski, Autorstwa Rémi Kaupp, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2638246

W naszym zestawieniu nie mogłoby oczywiście zabraknąć również dobrze znanych nam teleskopów. Za wynalazcę pierwszego teleskopu uważa się Galileusza i wydarzenie to datuje na 1609 rok. Pierwotnie teleskop składał się z dwóch soczewek skupiających światło, które umożliwiały obserwacje różnego rodzaju ciał niebieskich. Teleskopy bardzo szybko były później udoskonalane i dziś jesteśmy w stanie dzięki nim obserwować niezwykle odległe obiekty na niebie.

Narzędzia, które wzięły nazwę od części koła

W astronomii reprezentacją sfery na powierzchni jest okrąg, a odległość gwiazd mierzymy odległością kątową. Z tego powodu kilka bardzo ważnych narzędzi astronomicznych wzięło swoje nazwy od części koła. Są to kwadrant (¼), sekstant (⅙) i oktant (⅛). Wynaleziono je w różnym czasie, ale wszystkie służyły do mierzenia wysokości (położenia) ciał niebieskich nad horyzontem.

Kwadrant został wynaleziony już w starożytności i używany był do XVII wieku. Wyglądał on jak ćwiartka okręgu z podziałką kątową. Posiadał ruchomą wskazówkę, która umożliwiała odczytanie kąta.

kwadrant
Ptolemeusz używający kwadrantu, Autorstwo Nieznane, Domena publiczna, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=16311978

Sekstant i oktant to już narzędzia zdecydowanie późniejsze. Sekstant został wynaleziony w 1731, a oktant 1730 roku. Autorstwo wynalazków przypisuje się Johnowi Headleyowi. Sekstant był powszechnie stosowany przez marynarzy do określania szerokości geograficznej i nawigacji w czasie rejsów. Oktant natomiast był używany także w nawigacji lotniczej, aż do początku XX wieku.

sekstant
Sekstant, Autorstwo Nieznane, Domena publiczna, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=12091
oktant
Oktant, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=432923

Wybrane źródła:

Zobacz również
Oni poszukają mikrometeorytów! [WYNIKI]

Oni poszukają mikrometeorytów! [WYNIKI]

24.05.2024 2 min czytania

Podcasty NTL