Меню

Приложение 3
Как это устроено?

Гномон - астрономический инструмент

Гномон (др.-греч. — указатель) — древнейший астрономический инструмент, вертикальный предмет (обелиск, колонна, шест), позволяющий по наименьшей длине его тени (в полдень) определить угловую высоту Солнца. Кратчайшая тень указывает и направление истинного меридиана. Гномоном также называют часть солнечных часов, по тени от которой определяется время в солнечных часах.

Искусство конструирования и изготовления гномонов и солнечных часов называется гномоникой.

Гномон позволяет определить:

Астрономический полдень — момент, когда длина его тени наименьшая.

Направление на географический полюс (ближайший, если наблюдатель находится вне тропического пояса) — по направлению тени в астрономический полдень.

Широту места — по длине тени гномона и величине солнечного склонения в астрономический полдень данной даты.

Для точности измерения важное значение имеет высота гномона — чем он выше, тем длиннее отбрасываемая им тень, что повышает точность измерения. Для удобства отсчёта на конце гномона было отверстие, которое было ярко видно в тени. Другой способ увеличения точности — находить биссектрису утренней и вечерней тени одинаковой длины: на рассвете и закате скорость изменения длины тени выше и её направление (для заданной длины) устанавливается точнее.

Тем не менее точность гномона относительно невелика, так как угловой диаметр Солнца приблизительно равен половине градуса, использовать же гномон для измерения по звёздам невозможно. Для повышения точности определения длины и направления тени гномона применялись различные «обострители тени» — диафрагмы с отверстием или шары небольшого диаметра, в этом случае единственным нескомпенсированным источником ошибки окажется явление атмосферной рефракции.

Чем гномон выше, тем длиннее отбрасываемая им тень, тем точнее измерения. На циферблате имелось только одна отметка – прямая линия к северу от столба, куда тень падает в полдень. Экран гномона можно разбить на часы, но все часы дня будут иметь разную продолжительность, и, кроме того, день ото дня длительность такого «часа» тоже будет меняться. Чтобы гномон показывал всегда время правильно, его надо наклонить в направлении земной оси, т. е. на Полярную звезду. Такое усовершенствование гномона предпринял грек Анаксимен Милетский, около 530 г. до н. э. построивший в спартанской столицы Лакедемоне солнечные часы. С той поры более 2 тысячелетий этот прибор оставался главным измерителям времен. Чаще всего его устанавливали либо на тумбе с горизонтальным циферблатом, либо на стене здания – это были вертикальные солнечные часы. Обычно на циферблате отмечали только часы. В средние века лишь астрономы для своих нужд делили часы на минуты. В повседневной жизни минуты значения не имели. Изобретен он был в Вавилоне.

Принято считать, что гномон изобрёл древнегреческий философ и астроном Анаксимандр Милетский.

Источник:
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Начала астрономии...