Orologio astronomico: descrizione, caratteristiche del design. Famoso orologio astronomico

Il termine "orologio astronomico" in varie directory ha un significato ambiguo. Le enciclopedie moderne e le fonti scientifiche affermano categoricamente che si tratta di uno strumento preciso utilizzato nelle osservazioni astronomiche e per la conservazione del tempo (e ulteriormente - ammissibile errore assoluto in millisecondi). "Dizionario di Brockhaus e Efron" conduce e la seconda interpretazione.

Quali ore considerare astronomiche?

Secondo la definizione di questa pubblicazione, un orologio astronomico può essere considerato un dispositivo che svolge le funzioni non solo di un cronometro di precisione, ma anche un planetario "meccanico" che dimostra il movimento dei grandi corpi celesti del sistema solare, la fase lunare proiettata su un cielo stellato. Gli orologi più complessi di questa classe sono in grado di riflettere più di un centinaio di variabili che sono direttamente correlate all'astronomia, e i migliori esempi non sono solo opere di alta ingegneria, ma anche i più grandi capolavori della cultura mondiale.

Artefatto antikythera

Sollevato dal fondale marino vicino all'isola di Antikythera (Grecia) nel 1902, frammenti di un antico meccanismo scioccarono archeologi e ricercatori. L'età delle parti significativamente danneggiate dal tempo (ingranaggi, quadranti e lancette in bronzo) è stata stimata in 2.200 anni. Prima di questa scoperta, le ipotesi più audaci sull'invenzione e la creazione di trasmissioni ad ingranaggi furono attribuite all'anno 800.

Per oltre cento anni, i frammenti sono stati accuratamente studiati, decifrati miracolosamente sopravvivendo alle iscrizioni. Solo l'uso di moderni metodi di ricerca (tomografia computerizzata, mappatura polinomiale delle trame) ci ha permesso di creare un modello del meccanismo anti-kiter e definirne la funzionalità. Il dispositivo è stato identificato non solo come un orologio astronomico, dimostrando la posizione attuale del Sole, della Luna e dei cinque pianeti conosciuti in quel momento sullo sfondo delle costellazioni zodiacali, ma anche come il primo computer analogico nella storia dell'umanità capace di determinare il loro posto sulla sfera celeste in qualsiasi momento. , per fare operazioni aritmetiche. Lo studio del manufatto continua e forse stiamo aspettando nuove scoperte.

Creazione di Giovanni Dondi

Nelle fonti storiche ci sono riferimenti abbastanza precoci agli orologiai e ai loro prodotti, ma i secoli passati non hanno lasciato nomi o dettagli. Guarda J. Dondi - questo è il primo dispositivo di questo tipo, la cui esistenza è documentata.

Sfortunatamente, il meccanismo dell'orologiaio italiano non è stato conservato. Fu bruciato insieme al monastero di San Giusto, dove fu conservato fino al 1809. Gli storici hanno solo una descrizione dettagliata fatta dallo stesso italiano.

J. Donnie (1318-1387) creò la sua creazione per oltre 15 anni. L'orologio astronomico (Astrarium) fu installato sulla piazza di Padova nel 1364. Le soluzioni tecniche utilizzate erano almeno un secolo in anticipo sui tempi. Quindi, per compensare la librazione della Luna (oscillazioni del pendolo minori), il maestro usava ingranaggi con una distanza angolare irregolare tra i denti. I quadranti potrebbero essere usati per determinare le date annuali delle vacanze cattoliche rotolanti.

Famoso orologio astronomico

Molti planetari meccanici sono diventati un ornamento e una parte integrante delle città dell'Europa occidentale. Tra questi ci sono gli orologi delle cattedrali di Strasburgo (Francia) e Lund (Svezia), la piazza della città di Olomouc (Repubblica Ceca), così come i famosi carillon di Feichtinger (Austria, Linz). Orologio astronomico Cattedrale di San Pietro (Beauvais, Francia) sono considerati i più grandi del mondo (1868). Con un'altezza di 12 m, larghezza - 6 me profondità di circa 3 metri, il prodotto contiene oltre 90 mila parti.

E uno dei più antichi al mondo è riconosciuto orologio torre di Lione, la cui prima menzione si riferisce all'anno 1379. Sui tre quadranti è possibile trovare i dati relativi all'ora e al calendario, la posizione dei corpi celesti sulla città francese e le festività religiose fino al 2019.

Nel 1562 l'orologio fu distrutto, ma alla fine del XVII secolo fu restaurato da Guillaume Nurrisson. Al restauro è stato aggiunto un altro livello. Da mezzogiorno fino alle 15:00, ogni ora dell'arrosto è annunciata dal grido del gallo, e sotto il melodioso campanello, le figure automatiche suonano le scene dell'Annunciazione.

Orologio astronomico a Praga

Old Town Orloj - carillon, che ha ricevuto il proprio nome e divenne un vero simbolo della capitale della Repubblica ceca. Decorano la torre del municipio dal 1410. L'autore del progetto dell'orologio è l'astronomo e matematico Jan Shindel. Secondo i suoi schizzi, il maestro di Kadani Mikulas ha realizzato la parte più antica dell'Orloy: l'orologio e i meccanismi astronomici.

La decorazione scultorea è stata eseguita nei laboratori dell'architetto P. Parléř. E se non si tiene conto del lavoro di restauro obbligatorio, gli ospiti della capitale ceca vedono i rintocchi quasi intatti. L'eccezione è l'indice delle fasi lunari, equipaggiato nel 1597, le figure della Morte e dei dodici apostoli (1659).

Il quadrante del calendario originale, realizzato alla fine del XV secolo dal maestro Jan Rouget, non è stato conservato. L'autore della versione attuale è l'archivista di Praga K. Y. Erben. Il meccanismo fu montato nel 1866. La decorazione del quadrante oggi è un'altra copia dell'opera originale dell'artista J. Manes.

Orloj non è solo un orologio astronomico. A Praga sono associate molte leggende, una delle quali afferma che nulla minaccia il popolo della Repubblica ceca finché le frecce della mossa di Orloj.

Dalla torre alla tasca

Nel corso del tempo, le funzioni astronomiche sono diventate popolari nei cronometri per uso personale - a pavimento, a tavolo e persino a dispositivi portatili.

Orologi astronomici unici, creati dall'inventore di serbi Ural E. G. Kuznetsov (Rzepinsky) più di 250 anni fa, oggi possono essere ammirati nel museo storico e tecnico "La casa di Cherepanovs" (N. Tagil). Il frontalino, oltre al quadrante che mostra le ore e i minuti, contiene slot per mostrare le fasi della luna e la posizione del sole. Il meccanismo del calendario, oltre ai soliti dati (giorno, mese, anno), mostra i Santi: il nome del santo corrispondente a un giorno specifico viene visualizzato in una finestra separata. L'orologio riproduce sei composizioni musicali. La parte teatrale rappresenta una bottega di fabbro.

Anche altri ingegnosi meccanici e inventori russi ammirano e progettano - I. P. Kulibina, L. S. Nechaev.

Questione di vita

Dane Jens Olsen dedicò la sua vita al suo orologio. Sin dall'infanzia sognava di diventare un orologiaio e, avendo visto un orologio astronomico a Strasburgo nel 1897, decise di creare un meccanismo altrettanto sofisticato. Sui calcoli e sulla stesura dei disegni, il maestro ha impiegato circa 30 anni. Solo nel 1943 gli fu assegnato il denaro necessario. L'implementazione del progetto ha richiesto altri 12 anni e, sfortunatamente, Olsen non ha visto il suo orologio in metallo e vetro. Morì nel 1945, e il lavoro fu continuato dal suo discepolo O. Mortensen.

L'orologio Jens Olsen al momento del lancio nel dicembre 1955 nel comune di Copenaghen fu riconosciuto come il dispositivo meccanico più complesso del pianeta (15448 parti).

Oltre alle solite funzioni, l'orologio Olsen mostra il movimento di tutti i pianeti conosciuti (eccetto Plutone), la precessione dell'asse terrestre (rotazione per 25753) e il cielo stellato sopra la Danimarca, dimostrando una precisione sorprendente (0,4 secondi di errore in 300 anni).

Custodi del tempo

Non dimenticare un'altra funzione dei cronometri a stella: la memorizzazione del tempo esatto. Fino al XX secolo, questo compito era assegnato ad un accurato orologio astronomico con un secondo pendolo. Per garantire l'uniformità delle vibrazioni, abbiamo cercato di creare condizioni ideali:

• temperatura costante;
• ridotta pressione dell'aria;
• eliminazione o compensazione anche di piccoli effetti meccanici esterni.

L'alta precisione è dimostrata dagli strumenti del corto con due pendoli e il limite della variazione giornaliera della corsa fino a 0,003 sec. Questo valore è stato ridotto da un ordine negli anni Cinquanta del secolo scorso a uno scienziato e ingegnere sovietico, F. M. Fedchenko, migliorando la compensazione termica del pendolo e sviluppando un nuovo design delle sospensioni.

L'essenza dell'invenzione è che il pendolo libero è collegato al meccanismo dell'orologio del quadrante solo da un circuito elettrico, che consente di posizionare un cilindro sigillato con un pendolo in condizioni ideali (seminterrato profondo o stanza termostatata) e il cronometro - direttamente sul luogo di osservazione. L'orologio astronomico elettronico meccanico di Fedchenko completò l'evoluzione dei dispositivi a pendolo.

Standard atomici

Gli orologi al quarzo non sono disponibili come campioni temporali di riferimento. Sebbene l'accuratezza del loro progresso sia di diversi millesimi di secondo al giorno, il cristallo di quarzo è soggetto all'invecchiamento e l'errore progredisce.

L'orologio atomico si basa sull'uso dei livelli di energia quantica degli atomi (molecole) come fonte di frequenza di risonanza. Le transizioni del sistema "nucleo atomico - elettroni" da un livello all'altro creano una somiglianza con un circuito oscillatorio. Dal 1967, la durata delle transizioni 9192631770 tra i livelli dello stato fondamentale dell'isotopo di cesio-133 stabile viene presa in un secondo.

oggi orologio atomico - Questo è un dispositivo completamente autonomo. Il lavoro è in corso per miniaturizzarlo. Il primo lotto di orologi atomici è già stato rilasciato negli Stati Uniti.