En armillarsfære er et verktøy som kan brukes til å løse forskjellige astronomiske problemer eller som et pedagogisk verktøy for å representere bevegelser i himmelen. Det var en gang vanlig å bruke armillarsfærer for å lære forskjellene mellom den ptolematiske modellen, oppkalt etter Gresk astronom Ptolemaios, og den kopernikanske modellen, oppkalt etter den polske astronomen Kopernikus, av universet. En armillarsfære kan brukes til å spore solstien for en gitt dag på året eller for å bestemme koordinatene til en stjerne, blant annet.
Historie
Armillarsfæren har sin opprinnelse i det antikke Hellas, hvor den primært ble brukt som lærerinstrument, selv om større versjoner ble brukt som observasjonsverktøy. Opprinnelig representerte sfæren i midten av instrumentet jorden, ifølge Ptolemaic modell av universet, men etter hvert som den kopernikanske modellen ble mer innflytelsesrik, kom sfæren til å representere sol. Ofte ble armillarsfærer bygget i par, med en som representerer hver modell, for å lære forskjellene mellom de to.
Fra slutten av middelalderen har mange kunstneriske fremstillinger overlevd som viser at Sydpolen strekker seg nedover for å danne et håndtak. Den stilen av armillarsfæren vedvarte til den tidlige moderne tid, men i 16. og 17. århundrer ble det vanligere at de ble bygget med stativer og vugger sammen med en horisont ringe.
Tidsramme
Det er uklart nøyaktig når armillarsfærer først ble oppfunnet. Noen mener at de ble oppfunnet av Eratosthenes, en gresk astronom, rundt 255 f.Kr., men mangelen på detaljer i skriftene til forskjellige greske og romerske kommentatorer og historikere setter viss tvil om dette påstand. Armillarsfærer ble også oppfunnet i Kina i det første århundre e.Kr., uavhengig av vestlig påvirkning.
I Europa var armillarsfærer vanlige i slutten av middelalderen og gjennom den tidlige moderne tid. Mange overlevende armillarsfærer fra 1500-tallet og etter indikerer at de var laget av edle metaller for samlere. På 1700-tallet ble armillarsfærer også laget av tre og papp. De ble brukt gjennom 1800-tallet, først og fremst som pedagogiske verktøy for å lære forskjellen mellom de ptolemaiske og kopernikanske modellene av universet.
Typer
Armillarsfærer kan deles inn i to hovedkategorier: observasjonsarmillarsfærer og demonstrasjonsinstrumenter. Førstnevnte er den typen som brukes av Ptolemaios og dansk astronom Tycho Brahe, som pleier å være større enn demonstrerende armillarsfærer og har færre ringer, noe som gjør dem begge mer nøyaktige og lettere å bruk.
Funksjon
Armillarsfærer ble brukt ved å sette dem til riktig breddegrad ved å sette de ytre meridianringene i en posisjon vinkelrett på horisonten og parallelt med en linje trukket fra nord til sør. Orienteringen deres ble etablert ved å se et himmellegeme (stjerne, sol, måne eller planet) hvis posisjon på ekliptikken var kjent ved å bruke en delt ekliptisk ring og en ring som tilsvarer breddegrad. Posisjonen til et legeme på ekliptikken kunne bli funnet ved hjelp av en delt indre breddegrad som hadde en indre ring som kunne dreies uten å forstyrre breddegraden.
Deler
Armillarsfærer har en sentral kule som representerer enten jorden eller solen. De har graderte ringer som representerer sirkler på himmelsfæren, for eksempel:
- meridianen
- ekvator
- ekliptisk horisont
- tropene
- farger
Ringene som definerer sfæren (fargene og ekvator) representerer himmelen, sfæren som faste stjerner ligger på. Båndet som går rundt sfæren i en vinkel mot ekvator representerer dyrekretsens konstellasjoner. Linjen som går gjennom det båndet er ekliptikken, stien solen følger over himmelen. Stativet kan være dekorativt, men lar deg også plassere solen i det astrologiske huset for en gitt dato og demonstrere tidene for soloppgang og solnedgang.
