야곱의 지팡이

Jacob's staff
때때로 야곱의 지팡이라고 불리는 식물은 오코틸로를 참조하십시오.
플로렌스의 갈릴레오 미술관에 있는 제이콥의 지팡이.
야곱의 지팡이로 별의 높이를 측정하기

제이콥의 지팡이라는 용어는 십자가 지팡이, 발라젤라, 앞 지팡이, 발레스티야 또는 발레스티야라고도 알려진 여러 가지를 가리키는 데 사용됩니다. 야곱의 지팡이는 가장 기본적인 형태로 길이 표시가 있는 막대기나 막대기입니다. 대부분의 지팡이는 그보다 훨씬 더 복잡하며, 보통 여러 가지 측정 및 안정화 기능을 포함합니다. 가장 자주 사용되는 두 가지는 다음과 같습니다.

  • 각도를 측정하는 간단한 장치를 위한 천문학 및 항해에서, 나중에 더 정확한 육분법으로 대체됩니다.
  • 측량(지질학, 생태학 등 측량 기술을 사용하는 과학 분야)에서 나침반이나 다른 기구를 지지하거나 관통하는 수직 막대를 사용합니다.

제이콥의 지팡이를 사용하는 가장 간단한 방법은 지팡이의 사용자에 대한 물체의 높이와 각도를 정성적으로 판단하는 것입니다.

천문학과 항해학에서

항해에서 이 기구는 크로스스태프(cross-staff)라고도 불리며, 예를 들어 선박의 위도를 결정하기 위한 지평선과 폴라리스 또는 태양 사이의 각도 또는 물체의 높이를 알 수 있는 경우 물체의 위와 아래 사이의 각도를 결정하기 위해 사용되었습니다. 또는 거리를 알 수 있는 경우 물체의 높이 또는 지도에서 자신의 지점을 결정하기 위한 두 가시 위치 사이의 수평 각도.

야곱의 지팡이는 천문 관측에 사용될 때 반경 천문학이라고도 합니다. 교차 직원의 사망과 함께, 현대 시대에 "제이콥의 직원"이라는 이름은 주로 측량사의 장비를 지원하는 데 사용되는 장치에 적용됩니다.

어원

악기 이름의 유래는 확실하지 않습니다. 어떤 이들은 성경의 총대주교 야곱을 언급하는데,[1] 특히 창세기(장 32:11)에서 그러합니다.[1] 그것은 또한 일부 중세 성표에서 야곱의 이름으로 언급된 오리온과 닮아서 그 이름을 따올 수도 있습니다.[2][3] 또 다른 가능한 출처는 성 야고보(라틴어로는 야코부스)의 상징인 순례자의 지팡이입니다. 십자가 지팡이라는 이름은 단순히 십자형 모양에서 유래했습니다.

역사

원래 제이콥의 지팡이는 14세기에 천문학 측정에 사용된 단일 극 장치로 개발되었습니다. 프로방스의 프랑스계 유대인 수학자 레비앙 제르송이[4][5] 그의 《주군의 전쟁》(히브리어 뿐만 아니라 라틴어로도 번역됨)에서 처음 기술했습니다.[6] 그는 그의 기독교 동시대 사람들에 의해 야곱의 지팡이라는 용어가 사용된 반면, "근대의 계시자"로 번역되는 지팡이에 히브리어 이름을 사용했습니다.[7] 그것의 발명은 아마도 같은 시기에 프로방스에 살았던 동료 프랑스계 유대인 천문학자 제이콥 벤 마키르 때문일 것입니다.[8] 15세기 오스트리아 천문학자 게오르크 푸르바흐는[9] 1423년까지 태어나지 않았기 때문에, 그의 귀인 가능성은 적습니다. (그런 귀인은 같은 이름을 가진 다른 기구를 지칭할 수 있습니다.) 그것의 기원은 기원전 400년경 칼데아인으로 거슬러[10] 올라갑니다.

비록 벤 제슨이 제이콥의 지팡이를 처음으로 묘사한 것은 꽤 받아들여지고 있지만, 영국의 중학자 조셉 니덤은 송나라 중국의 과학자 선궈(1031–1095)가 1088년의 꿈풀이 에세이에서 제이콥의 지팡이를 묘사했다고 이론을 제시합니다.[11] 선은 고대 유물에 관심이 많은 골동품 전문가였습니다. 장쑤의 한 가정집 정원에서 석궁과 같은 고대 장치를 발견한 후, 수학자들이 직각 삼각형을 사용하여 높이를 측정하는 방법에 비유하여 먼 산의 높이를 측정할 수 있는 눈금이 있는 광경을 가지고 있다는 것을 깨달았습니다.[11] 그는 산의 전체 너비를 볼 때 악기의 거리가 멀고, 산허리의 작은 부분을 볼 때 거리가 짧으며, 이것은 눈에서 더 멀리 밀어내야 하는 십자 조각 때문인 반면 졸업은 더 먼 끝에서 시작된다고 썼습니다. Needham은 이 관찰의 어떤 실제적인 적용에 대해서도 언급하지 않았습니다.[11]

중세 유럽 르네상스 시대에 네덜란드의 수학자이자 측량사인 아드리아누스 메티우스는 야곱의 지팡이를 개발했고, 네덜란드의 수학자 젬마 프리시우스는 이 악기를 개선했습니다. 15세기에, 독일의 수학자 요하네스 뮐러 (Regiomontanus라고 불림)는 측지학과 천문학 측정에서 이 기구를 유명하게 만들었습니다.[12]

시공

Joob의 지팡이, John Sellers의 실용 항해 (1672)

십자수의 원형에서 장대나 주단은 길이에 따라 눈금이 표시되어 있었습니다. 횡단면 또는 횡단면이라고도 불리는 십자형(오른쪽 그림의 BC)은 주 지팡이 위에서 위아래로 미끄러집니다. 오래된 악기에서는 트랜섬의 끝이 가로로 잘려져 있었습니다. 새로운 악기들은 관찰을 위해 놋쇠에 구멍이 뚫려 있는 끝 부분에 놋쇠 부속이 있었습니다. (해양 고고학에서, 이 피팅들은 종종 교차 직원의 유일한 구성 요소입니다.)[13]

각각 측정하는 각도 범위가 다른 여러 개의 트랜스롬을 제공하는 것이 일반적이었습니다. 세 개의 트랜스롬은 일반적이었습니다. 이후의 악기들에서, 별도의 트랜섬들은 끝을 나타내기 위해 단지 하나의 페그를 갖는 것보다 유리하게 전환되었습니다. 이 알갱이들은 트랜섬의 양쪽에 대칭적으로 위치한 여러 쌍의 구멍 중 하나에 장착되었습니다. 이는 더 적은 부품으로 동일한 기능을 제공했습니다.[10] 프리시우스의 트랜스포머 버전은 트랜스포머에 슬라이딩 베인이 종점으로 달려 있었습니다.[10]

사용.

사용자는 주요 직원의 한쪽 끝을 눈 바로 아래 뺨에 대고 있습니다. 트랜섬 하부 끝(또는 황동 피팅의 구멍을 통해)[B]에서 수평선을 본 다음, 태양이 트랜섬[C]의 다른 끝에 있을 때까지 메인 암의 크로스 암을 조정함으로써 고도를 결정할 수 있습니다. 이 값은 표에서 값을 찾아 각도 측정으로 변환되었습니다.

항해를 위한 교차 직원

1776년의 항해 횡단 스태프는 파리의 국립 해양 박물관에 전시되어 있습니다.

원래 버전은 발견의 시대까지 해상에서 사용되지 않았다고 보고되었습니다. 1514년 주앙 데 리스보아가 그의 '해리 바늘에 관한 논문'에서 그 용법을 보고했습니다.[14] 요하네스 베르너(Johannes Werner)는 1514년[10] 바다에서 십자수를 사용할 것을 제안했고 항해에 사용하기 위해 개선된 기구들이 도입되었습니다. 존 디는 그것을 1550년대에 영국에 소개했습니다.[1] 개선된 버전에서는 로드가 도 단위로 직접 눈금이 표시되었습니다. 이 악기의 변형은 야곱의 지팡이라는 정확한 이름은 아니지만 교차 지팡이입니다.[8]

크로스 스태프는 사용하기 어려웠습니다. 일관된 결과를 얻기 위해 관찰자는 막대기의 끝을 자신의 뺨에 정확히 대야 했습니다. 그는 시선을 한쪽에서 다른 쪽으로 옮길 때 기구를 움직이지 않으면서 두 방향으로 지평선과 별을 관찰해야 했습니다. 게다가, 태양을 관찰하기 위해서는 항해자가 태양을 직접 보아야 합니다. 이것은 불편한 운동이 될 수 있고 태양의 정확한 고도를 얻는 것을 어렵게 만듭니다. 매리너스는 태양의 눈부심을 줄이기 위해 트랜섬 끝에 훈제 유리를 장착했습니다.[10][15]

항해 도구로서, 이 기구는 결국, 처음에는 백스탭이나 사분면으로 대체되었고, 둘 중 어느 것도 사용자가 태양을 직접 응시할 필요가 없었고, 나중에는 팔분면과 육분면으로 대체되었습니다. 아마도 백스태프의 영향을 받은 일부 항해사들은 크로스스태프를 전자처럼 조작하도록 수정했습니다. 베인은 가장 긴 크로스피스의 끝에 추가되었고 다른 하나는 메인 스탭의 끝에 추가되었습니다. 크로스피스에 있는 위쪽 베인의 그림자가 직원의 끝에 있는 베인에 떨어지도록 기구를 뒤집었습니다. 항해사는 하단 베인과 직원의 끝에 있는 베인으로 늘어서 있는 수평선을 볼 수 있도록 기구를 잡았습니다. 직원의 끝에 있는 베인의 태양 그림자와 수평선을 일치시켜 태양의 고도를 파악할 수 있습니다.[16] 이것은 항해사가 더 이상 직원의 끝을 그의 뺨에 정확하게 위치시킬 필요가 없기 때문에 실제로 그 기구의 정확도를 높였습니다.

십자수의 또 다른 변형은 1660년에 네덜란드 사람인 Joost van Breen에 의해 발명된 슈피겔 부츠였습니다.

결국, 크로스 스태프는 많은 국가에서 백 스태프와 경쟁할 수 없었습니다. 핸들링 측면에서는 백스태프가 더 쉽게 사용할 수 있는 것으로 나타났습니다.[17] 그러나 정확도 측면에서 교차 직원이 백스태프보다 우수하다는 것은 여러 저자에 의해 입증되었습니다.[18] 1731년부터 네덜란드 동인도 회사 선박에는 더 이상 백스테이지가 허용되지 않았으며, 옥톤은 1748년까지 허용되지 않았습니다.[18]

측량에 있어서

측량술에서 제이콥 스탭(jacob staff)이라는 용어는 땅을 관통하기 위해 바닥에 뾰족한 금속 클래드가 있고 비철 재료로 만들어진 단일 직선 로드 또는 스탭을 말합니다.[19] 또한 나사 베이스와 때때로 마운트에 볼 조인트가 있으며 나침반, 운송 또는 기타 기구를 지지하는 데 사용됩니다.[20]

교차 직원이라는 용어는 조사의 역사에서도 다른 의미를 가질 수 있습니다. 천문학적인 크로스스태프는 각도를 측정하기 위한 측량에 사용되었지만 크로스스태프라고 불리는 다른 두 장치도 사용되었습니다.[21]

  1. 교차 헤드, 교차 시야, 측량기의 교차 또는 교차 - 기둥에 장착된 드럼 또는 상자 모양의 장치. 그것은 두 세트의 서로 수직인 광경을 가지고 있었습니다. 이 장치는 측량사가 오프셋을 측정하는 데 사용했습니다. 세련된 버전은 상단에 나침반과 스피릿 레벨이 있었습니다. 프랑스어 버전은 흔히 둥근 것이 아니라 여덟 면으로 되어 있었습니다.[21]
  2. 광학 사각형 - 크로스 헤드의 개선된 버전인 광학 사각형은 서로 45°의 두 개의 은색 거울을 사용했습니다. 이를 통해 측량사는 계측기의 두 축을 동시에 볼 수 있었습니다.[22]

과거에는 야곱의 지팡이에 측량기가 많이 사용되었습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

레이저 기반 측량을 위한 현대 광학 표적과 같은 일부 장치는 여전히 제이콥의 지팡이에서 일반적으로 사용됩니다.

지질학에서

지질학에서 야곱의 지팡이는 특히 침구가 보이지 않거나 불분명할 때(예: 덮개가 있는 노두), 노두의 구성으로 인해 침구의 겉보기 및 실제 두께가 달라져 줄자의 사용이 어려워질 때 주로 사용됩니다. 이 도구를 사용할 때는 정확한 지층 두께 측정 기준이 없기 때문에 어느 정도의 오차가 예상됩니다. 고정밀 디자인에는 스탭을 따라 수직으로 슬라이딩할 수 있고 침구와 평행한 평면에서 회전할 수 있는 레이저가 포함됩니다.[23]

참고 항목

참고문헌

  1. ^ a b c 터너, 제라드 L'E. 앤티크 사이언스 인스트루먼트, Blandford Press Ltd. 1980 ISBN0-7137-1068-3
  2. ^ Harriet Winter and Anthony Turner, Scientific Instruments, Studio Vista, 1975, ISBN 0-289-70403-0
  3. ^ 오리온이 웨이백 머신에 보관한 2007-06-12 이 기사는 이 세 개의 벨트 별들이 때때로 야곱의 사다리 또는 야곱의 막대기로 불리운다는 것을 나타냅니다.
  4. ^ "랄백 레비벤 거슨의 수학"
  5. ^ David G. Krehbiel "Jacob's Staff, Backsights, Survey's Historical Society
  6. ^ Stern, Dr. David. "The Cross Staff". Retrieved 11 April 2018.
  7. ^ Goldstein, Bernard (2011). "Levin ben Gerson and the Cross Staff Revisted". Aleph. 11 (2): 365–385. doi:10.2979/aleph.11.2.365. JSTOR 10.2979/aleph.11.2.365.pdf?refreqid=excelsior:a08ab1beb338a72c69a372d21cc1f553. S2CID 142638690.
  8. ^ a b Oxford Companion to Ships and Sea, Peter Kemped, 1976 ISBN 0-586-08308-1
  9. ^ ""Important Astronomers, their Instruments and Discoveries"". Archived from the original on 2009-01-23. Retrieved 2006-10-31.
  10. ^ a b c d e May, William Edward, A History of Marine Navigation, G. T. Foulis & Co., Ltd, Oxfordshire, Henley-on-Thames, 1973, ISBN 0-85429-143-1
  11. ^ a b c 니덤, 조셉 (1986) 중국의 과학과 문명: 3권, 하늘과 땅의 과학, 수학. 타이베이: 케이브스북스 Pages 573–575.
  12. ^ 랄프 컨: 자이트 원수의 인스트루멘테 비센샤프트클릭. 밴드 1: Vom Astrolab zum mathematischen Besteck. 쾰른, 2010년 214쪽
  13. ^ 스바닉, 로이스 앤. 탐사시대의 항해도구 분석: 15세기에서 17세기 중반, 텍사스 A&M 대학교, MA 논문, 2005년 12월
  14. ^ Goldstein, B. R. (2011). "Levi ben Gerson and the Cross Staff Revisited" (PDF). Aleph. 11 (2): 365–383. doi:10.2979/aleph.11.2.365. S2CID 142638690.
  15. ^ 본, 윌리엄, 바다를 위한 연대, 1574
  16. ^ Daumas, Maurice, 17세기와 18세기의 과학적 도구와 그 제작자들, Portman Books, London 1989 ISBN 978-0-7134-0727-3
  17. ^ 다양한 기기에서 수행되는 Wayback Machine Tests의 Nicolas de Hilster 웹사이트 Archive 2014-03-11이 설명되어 있습니다. 또한 드 힐스터는 Nav List 메일링 목록에서 테스터가 발견한 처리 특성에 대해 설명합니다.
  18. ^ a b Bruyns, Willem Mörzer, The Cross-staff, 항해 도구의 역사와 개발, 네덜란드 암스테르담의 Nederlandsch Historisch Sheepvaart Museum and Walburg Institute, 1994 ISBN 90-6011-907-X
  19. ^ Rutstrum, The Wilderness Route Finder, Minnesota University Press (2000), ISBN 0-8166-3661-3, 페이지 47-55, 64-72
  20. ^ 러트스트럼, 페이지 47-55, 64-72
  21. ^ a b Turner, Gerard L'E, 19세기 과학 기기, 소더비 출판사, 1983, ISBN 0-85667-170-3
  22. ^ Rankine, William J. M., 토목공학 매뉴얼, Charles Griffin & Company (1926), p.21
  23. ^ Patacci, M. (2016), 공간적 정확도와 레이저 조준 능력이 향상된 고정밀 Jacob의 직원 Open Repository DOI Link

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