اسطرلاب: وسیلهای قدیمی که ساعت و نقشهٔ آسمان را همزمان به تو نشان میداد
اسطرلاب چیست و از چه قسمتهایی ساخته شده است؟
اسطرلاب را میتوان مثل یک تلفن هوشمند قدیمی تصور کرد که باتری نداشت اما با چرخاندن صفحههای فلزی آن میتوانستی بفهمی الان کدام ستاره بالای سر توست. این وسیله بیشتر از فلز برنج ساخته میشد و چند بخش اصلی داشت:
- مادر (Mother) یا صفحهٔ اصلی: یک صفحهٔ دایرهای شکل که نقشهٔ آسمان روی آن حک شده بود.
- عنکبوت (Spider) یا صفحهٔ متحرک: صفحهای که روی مادر سوار میشد و میتوانستی آن را بچرخانی. روی آن چند سوزن یا دندانهٔ نازک وجود داشت که جای ستارههای پرنور را نشان میداد.
- عضاده (Alidade)2 یا خطکش گردان: یک خطکش باریک که در پشت دستگاه یا روی آن قرار میگرفت و برای اندازهگیری ارتفاع ستاره از افق استفاده میشد.
- حلقهٔ تعلیق: حلقهای در بالای اسطرلاب که آن را آویزان میکردی تا دستگاه کاملاً عمودی بایستد.
برای درک بهتر، این قطعات را مثل یک ساعت آنالوگ در نظر بگیر: صفحهی ساعت همان «مادر» است، عقربههای ساعت نقش «عنکبوت» را دارند و دکمهٔ تنظیم وقت مانند «عضاده» عمل میکند.
چطور با اسطرلاب موقعیت ستارهها را پیدا میکردند؟ (گام به گام)
فرض کن یک شب صاف و بدون ابر، بیرون از خانه ایستادهای و میخواهی بدانی ستارهٔ «قطبی» دقیقاً کجاست. ستارهشناسان قدیم این کارها را انجام میدادند:
- اسطرلاب را از حلقهٔ آن آویزان میکردند تا کاملاً عمودی بایستد.
- عضاده را میچرخاندند تا خط دید آن به سمت ستارهٔ مورد نظر قرار بگیرد.
- ارتفاع ستاره را بر حسب درجه روی لبهٔ مدرج اسطرلاب میخواندند. (لبهٔ اسطرلاب مانند یک نقاله، درجهبندی شده بود).
- سپس صفحهٔ متحرک (عنکبوت) را میچرخاندند تا سوزن ستارهٔ مورد نظر، روی همان عدد ارتفاع قرار بگیرد.
- در آن حالت، خطوط منحنی روی صفحهٔ مادر نشان میداد که در آن زمان و مکان، کدام صورتهای فلکی در آسمان دیده میشوند.
برای نمونه، اگر ارتفاع ستارهٔ شبانگاه (ناهید) 30 درجه بود، با چرخاندن عنکبوت سوزن ناهید را روی خط 30 درجه قرار میدادند. بعد نگاه میکردند که کدام صورت فلکی (مثل دب اکبر یا جبار) در بالای صفحه با آن موقعیت هماهنگ است. به این ترتیب، نقشهٔ آسمانِ همان لحظه را میخواندند.
یک کاربرد عملی: پیدا کردن وقت اذان و قبله با اسطرلاب
در زمانهای قدیم که ساعت دیجیتال و گوشی همراه نبود، مردم برای خواندن نماز باید وقت شرعی را میدانستند. اسطرلاب به آنها کمک میکرد تا زمان طلوع و غروب خورشید و همچنین ظهر شرعی را حساب کنند. کافی بود ارتفاع خورشید را اندازه بگیرند و صفحه را بچرخانند تا خط افق روی صفحه، با آن ارتفاع هماهنگ شود. بعد روی حاشیهٔ اسطرلاب، عددی را میخواندند که نشان میداد تا غروب آفتاب چند ساعت مانده است.
مثال عینی: فرض کن در شهر اصفهان هستی. با اسطرلاب ارتفاع خورشید را 45 درجه اندازه میگیری. صفحهٔ متحرک را میچرخانی تا خط خورشید روی 45 درجه قرار بگیرد. در آن لحظه، عقربهٔ ساعت روی اسطرلاب (که به صورت درجه بندی شده است) عددی برابر 2 را نشان میدهد. یعنی 2 ساعت بعد، خورشید غروب میکند. به همین سادگی! برای یافتن قبله نیز کافی بود اسطرلاب را در جهت شمال جغرافیایی تنظیم کنند و سپس ببینند کدام درجه روی صفحه با شهر مکه هماهنگ است.
| کاری که میخواهیم انجام دهیم | آیا با اسطرلاب آسان است؟ | توضیح برای کودک |
|---|---|---|
| پیدا کردن ستارهٔ قطبی در شب | آسان | فقط کافی است عضاده را به سمت شمال بچرخانی و عدد ارتفاع را بخوانی. |
| تعیین ساعت نیمهشب | نسبتاً دشوار | چون باید چندین ستاره را اندازه بگیری و صفحه را چند بار بچرخانی. |
| یافتن قبله در بیابان | آسان | اگر بدانی عرض جغرافیایی شهر خودت و مکه را، با یک چرخش ساده صفحه، قبله مشخص میشود. |
چالشهای مفهومی: سه سؤال جذاب دربارهٔ اسطرلاب
پاسخ: چون اسطرلاب بدون اینکه برق داشته باشد، محاسبات ریاضی را با حرکت دایرهوار صفحهها انجام میداد. درست مثل خطکش محاسبه (اسلاید رول) که با کشیدن خطکش، ضرب و تقسیم را نشان میدهد، اسطرلاب هم با چرخاندن عنکبوت، موقعیت ستارهها و زمان را به تو نشان میداد.
پاسخ: استفادهٔ روزمره از اسطرلاب دیگر رایج نیست؛ چون گوشیهای هوشمند و جیپیاس داریم. اما در رصدخانههای قدیمی و موزهها هنوز اسطرلابهای تاریخی وجود دارند. همچنین بعضی از علاقهمندان به نجوم قدیم، اسطرلاب میسازند و با آن آسمان شب را تماشا میکنند.
پاسخ: خیر، یونانیان باستان (مثل بطلمیوس) نخستین بار اسطرلاب را ساختند. بعدها دانشمندان مسلمان (مثل زکریای رازی و ابوریحان بیرونی) آن را کاملتر کردند و برای یافتن قبله و وقت نماز از آن استفاده نمودند. سپس اسطرلاب به اروپا رفت و تا سدهٔ هفدهم یکی از ابزارهای اصلی ستارهشناسی بود.
پاورقیها
- 1 اسطرلاب: معادل انگلیسی آن Astrolabe است. ابزاری زاویهسنج و ستارهیاب که از دوران یونان باستان تا رنسانس مورد استفاده بوده.
- 2 عضاده: معادل انگلیسی Alidade. خطکش گردانی که روی اسطرلاب نصب میشود و برای نشانهگیری به سمت ستاره یا خورشید به کار میرود. همچنین در نقشهبرداری زمینی نیز کاربرد دارد.