星晷是一种天文学使用的数学工具英语Mathematical instrument,它能根据夜空中两颗或多颗恒星的相对位置来确定当地的时间。它有时被称为夜间钟表horologium nocturnum)或nocturlabe (法语,偶尔被英国作家使用),它与星盘日晷有关。知道时间对于计算与 引航英语Piloting潮汐很重要,一些星晷包含了重要港口的潮汐图

虽然只有5公分高,像是一个人造的珠宝,这是一个功能正常的星晷。它在外面的月环以黄铜包覆,银色的内盘显示时间,在一个边缘上有一个指示器。通过将指示器设置妥月分和日期(图例中为10月的某一天),先将北极星置于中间的孔中,再将连接到中心的指标旋转到指极星,指标就会指示出时间(图例中为晚上8点)。

虽然很早就知道恒星在夜晚的轨迹,但在中世纪之前,还没有发现任何专门的测量仪器。最早的星晷图像出现在12世纪的手稿中[1]拉蒙·柳利反复描述了如何使用星晷(sphaera horarum noctisastrolabium nocturnum[2]

1551年,随着马丁·阿尔巴卡·德·科尔特斯著作的《纳维加艺术》(Arte de Navegar)出版,这个名字和仪器获得了更广泛的普及[3]

大约在1530年,彼得鲁斯·阿皮亚努斯在其《自由宇宙学》(Cosmographicus Liber)中对其进行了描述,后来由赫马·弗里修斯再版,并在观察者使用该仪器下,获得了广泛的传播与说明。

构造

 
维也纳制造的星晷。

星晷最常由木材黄铜构成。

星晷有标示一年中12个月份的外盘,还有标有小时的内盘(在较大的仪器上可能是半小时或四分之一小时)以及一颗或多颗参考星的位置。它还有一个指针在与圆盘相同的轴上旋转,有些指标会延伸到边缘之外。轴或轴心点通常使用空心柳丁,使它能够通过轴心看到一颗恒。由于仪器在夜间使用,因此标记可能会被夸大或升高。通常,内盘会一些个必要的星座和恒星图表,以帮助定位它们。

用法

 
星盘的使用方法。

星晷是一个简单的类比电脑,由两个或多个表盘组成,它将根据一年中的日期提供地方时,并可以看到北极星和一颗或多颗其它恒星。在北半球,所有恒星在夜间似乎都围绕北极星旋转。恒星的位置会根据一年中的时间而变化,它们的位置,如同太阳的行程一样,可以用来确定时间。

最常用的参考恒星是来自北斗七星大熊座)的指标星或来自小北斗星(小熊座)的帝星(Kochab)。也可以使用仙后座中的王良四(仙后座α,Schedar);因为相对于北极星,它在天空中位于大熊座的另一侧。

旋转内盘,使所选参考星的标记指向外盘上的当前日期。通过星晷中心看到北极星,旋转指标臂指向选定的参考星。指标臂与内盘上小时标记的交点即表示当时的时间。星晷必须有一个手柄或类似的提示,让星晷可以垂直的直立,并说明哪个方向是向下的。

如果不知道使用者所在地确实的经度,就不可能将本地时间转换为标准时间,例如世界时(UTC)。同样的,除非使用者也从天文台钟知道标准时间,否则不可能确定经度。

相关条目

参考资料

  1. ^ Farre i Olive E., (1996): La Sphaera Horarum Noctis de Ramon Llull, "La Busca de Paper" n. 22, Primavera, p. 3-12 (edicion bilingue)
  2. ^ Raimon Lull, Liber Principorum medicinae in Opera omnia, vol.1, Chap. 36, par.30, Mainz, 1721; Earlier Lull mentions the nocturnal in his Nova geometria (1299).
  3. ^ Harriet Wynter and Anthony Turner, Scientific Instruments, Studio Vista, 1975, ISBN 0-289-70403-0

外部链接