طُوِّرت العديد من الأدوات عبر التاريخ بهدف التعلّم، وتحسين الملاحظة والبحث، وفي نهاية المطاف، تعزيز فهمنا للموضوع. وبالعودة إلى العصور القديمة، من المهم أن نتذكر أن صناعة الأدوات لم تكن بالسهولة التي هي عليها الآن، مما جعل اختراعها إنجازًا بارزًا. فلرصد السماء وأبراجها ، كان لا بد من اختراع أداة تساعد في تحديدها، وهو ما أدى إلى اختراع الأسطرلاب.
سنشرح في هذه المقالة ماهية الإسطرلاب وكيفية استخدامه وأنواعه.
ما هو الإسطرلاب
للحصول على فكرة عما كانت عليه التكنولوجيا من قبل والآن ، عليك فقط أن تفكر في أنه ربما كان الآلاف والآلاف من الناس يعيشون عندما تم اختراع الإسطرلاب ولكنهم لم يعرفوا حتى بوجوده. هذا لأن وسائل الإعلام لم تكن متطورة من قبل كما هي اليوم.
الأسطرلاب أداة لتحديد مواقع النجوم في السماء. وعلى مر التاريخ، أبدت الحضارات اهتماماً متزايداً بفهم الأبراج ومعانيها.
كانت الأسطرلابات الكلاسيكية تُصنع من النحاس الأصفر، ويتراوح قطرها بين 15 و20 سم فقط. وعلى الرغم من وجود أنواع عديدة من الأسطرلابات، بعضها أكبر وبعضها أصغر، إلا أنها تشترك جميعها في خصائص متشابهة.
يحتوي جسم الأسطرلاب على شبكة، وهي قرص به ثقب في المنتصف. تسمح لك حلقة برؤية درجات خط العرض. في المنتصف يوجد الطبل، وهو منقوش بدوائر تشير إلى الارتفاع. كما يحتوي على شبكة، وهي قرص مقطوع يُستخدم لرؤية الطبل من الأسفل. يُشار إلى عدد النجوم الممثلة في الزوايا. فوق الشبكة يوجد المؤشر، الذي يشير إلى الجرم السماوي المراد رصده. يُستخدم المِرشد لقياس المسافة إلى النجم المحدد.
كان تشغيله معقدًا للغاية بالنسبة للعديد من المستخدمين، إذ تطلب استخدامه كتيبات من مئات الصفحات. والهدف منه ببساطة هو رصد النجم وتحديد موقعه . كما استُخدم كأداة ملاحية، حيث وفّر معلومات عن الوقت وخط العرض للبحارة. علاوة على ذلك، يُشابه استخدامه أدوات أخرى كالساعة الفلكية ، التي كانت بدورها أساسية في ضبط الوقت والرصد الفلكي.
عملية
يعمل الأسطرلاب عن طريق إسقاط صورة الكرة السماوية على دائرة مدرجة. يحتوي على إبرة تدور حول نقطة رؤية يتم تثبيت النجم المراد قياسه عليها. الغرض من الأسطرلاب هو قياس الارتفاع الزاوي للنجم فوق الأجرام السماوية في الأفق. عادةً، لاستخدام هذا الجهاز، يقوم شخص بضبط تركيزه على النجم من خلال العدسة العينية، بينما يقرأ شخص آخر الرقم المقابل على المقياس المدرج. هذا يجعله غير مناسب للاستخدام الفردي، لأن تحريك الرأس لقراءة العلامة سيؤدي إلى تغيير موقعه بالنسبة للنجم.
من وظائف هذه الأداة قياس خط العرض . وللقيام بذلك، نحتاج إلى تحديد نجم في السماء وميله. نحصل على هذا الميل باستخدام جداول. سنحتاج إلى بوصلة وإسطرلاب. لقياس خط العرض، نستخدم معادلة رياضية تختلف باختلاف موقعنا في نصف الكرة الشمالي أو الجنوبي. إذا كنا في نصف الكرة الشمالي، نضيف ببساطة متوسط ارتفاع النجم وميله، ثم نطرح 90 درجة. أما إذا كنا في نصف الكرة الجنوبي، فنضيف ببساطة متوسط ارتفاع النجم وميله دون طرح أي شيء. لفهم هذه الظاهرة بشكل أفضل، قد ترغب في معرفة المزيد عن الخريطة السماوية ، التي تُسهّل أيضًا عملية رصد النجوم.
أنواع الإسطرلاب
كما ذكرنا سابقاً، صُنعت هذه الأدوات بأنواع مختلفة تبعاً لمن استخدمها، كما جرى تعديلها لتتلاءم مع ظروف كل عصر. وقد أدى اكتشافها إلى التطوير المستمر لتقنيات ومواد جديدة لتحسين الرصد ، وبالتالي إلى ابتكار أدوات أخرى أكثر تطوراً.
سنقوم بتحليل كيف تتشابه الأنواع الرئيسية من الإسطرلاب وكيف تختلف. كان لهذه أنواع مختلفة من التصنيع والمواد. ومع ذلك ، سترى أن كل منهم له تأثير كبير على التكنولوجيا التي نستخدمها اليوم وكيف أنها سهلت دراسة النجوم.
الإسطرلاب الكروي المسطح
صُمم هذا النموذج لتحليل النجوم عند خط عرض واحد، أي لتحديد جميع النجوم الموجودة عند خط عرض معين. لاستخدامه، تم تعديل البيانات ومستويات الجهاز المختلفة لتحديد مواقع النجوم. في حال الرغبة في نوع مختلف من الرصد، كان لا بد من إعادة ضبط جميع البيانات وبدء العملية من جديد.
كانت هذه الأداة أبسط الأدوات استخدامًا، ولكنها أيضًا الأكثر محدودية، إذ لم تكن قادرة على رصد الأجرام السماوية إلا عند خط عرض واحد. ومع مرور الوقت، طُوّرت نماذج أكثر تطورًا حسّنت من سهولة استخدامها. ومن أبرز الأمثلة على الأدوات البسيطة والفعّالة تلك المستخدمة في ساعة براغ الفلكية ، التي لا تزال تُعدّ تحفة هندسية.
الإسطرلاب العالمي
كان هذا النموذج تطورًا للنموذج السابق، إذ تمكن من جمع المعلومات من جميع خطوط العرض في آنٍ واحد، مما حسّن جودة الملاحظات والبيانات المُستقاة بشكلٍ ملحوظ. يُعدّ هذا الجهاز الأكثر تعقيدًا في الاستخدام ، وقد استغرق العديد من العلماء وقتًا طويلًا لتعلم كيفية تشغيله. ولكن بمجرد إتقان تشغيله، يُمكنه توفير كمّ هائل من المعلومات.
أسطرلاب بحار
لم يُستخدم هذا الجهاز لرصد السماء فحسب، بل لمساعدة البحارة أيضًا في الملاحة البحرية. ونظرًا لإمكانياته الكبيرة في توجيه السفن، طُوِّرت نسخةٌ منه أكثر ملاءمةً للبيئة البحرية. وقد كان مفيدًا جدًا في تحديد الموقع وخط العرض، فهو أشبه بنظام ملاحة بدائي للغاية.
كانت المشكلة الوحيدة التي قدمتها هي صعوبة التعامل معها وتتطلب التعلم الطويل.
