사분면(계기)

Quadrant (instrument)
베이징 고대 천문대의 큰 프레임 사분면입니다.그것은 1673년에 지어졌다.

쿼드런트는 최대 90°의 각도를 측정하는 데 사용되는 기기입니다.이 계측기의 다른 버전을 사용하여 경도, 위도, 시간 등 다양한 판독치를 계산할 수 있습니다.그것은 프톨레마이오스에 의해 더 나은 종류의 [1]아스트롤라베로 제안되었다.그 악기의 여러 다른 변형들이 중세 이슬람 천문학자들에 의해 나중에 만들어졌다.벽화 사분면은 18세기 유럽 천문대에서 중요한 천문 기구로 위치 천문학의 용도를 확립했다.

어원학

1/4을 의미하는 사분면이라는 용어는 악기의 초기 버전이 아스트롤라베에서 파생되었다는 사실을 의미한다.사분면은 아스트롤라베의 기능을 아스트롤라베 면의 4분의 1 크기로 압축했습니다. 기본적으로 아스트롤라베의 4분의 1 크기였습니다.

역사

프톨레마이오스 사분면 사용
터키 일러스트의 사분면

사분면에 대한 최초의 기록 중 하나는 서기 150년경 프톨레마이오스의 알마게스트에서 유래한다.그는 90도의 [2]눈금이 있는 호 위에 못의 그림자를 투영함으로써 한낮의 태양의 고도를 측정할 수 있는 "탑"을 묘사했다.이 사분면은 이후 버전의 악기와는 달리 더 크고 여러 개의 움직이는 부품으로 구성되었습니다.프톨레마이오스의 버전은 아스트롤라베의 파생물이었고 이 기본적인 장치의 목적은 태양의 자오선을 측정하는 것이었다.

중세 이슬람 천문학자들은 이러한 아이디어를 개선하였고, 마라주, 레이, 사마르칸트와 같은 관측소에 중동 전역에 사분원을 건설하였다.처음에 이 사분면은 보통 매우 크고 정지해 있었으며, 어떤 천체의 [2]고도와 방위각을 제공하기 위해 어떤 방향으로든 회전할 수 있었다.이슬람 천문학자들이 천문학 이론과 관측 정확도에서 발전을 이루면서 그들은 중세 이후 4가지 사분면을 발전시킨 것으로 인정받고 있다.첫 번째 사인 사분면은 9세기 무함마드 이븐 무사 알-크와리즈미에 의해 바그다드에 [3]: 128 있는 지혜의 집에서 발명되었다.다른 유형은 보편 사분면, 호리 사분면, 아스트롤라베 사분면이었다.

중세 시대에 이러한 악기에 대한 지식은 유럽으로 전파되었다.13세기에 유대인 천문학자 제이콥 벤 마치르 이븐 티본은 [4]사분면을 더욱 발전시키는데 결정적이었다.그는 숙련된 천문학자였고 사분면의 개선된 버전을 만들고 사용하는 방법을 상세히 설명하는 영향력 있는 책을 포함하여 이 주제에 대한 몇 권의 책을 썼습니다.그가 발명한 사분면은 노부스 사분면, 즉 새로운 [5]사분면으로 알려지게 되었다.이 장치는 여러 개의 가동 부품이 필요하지 않은 최초의 사분면이었기 때문에 훨씬 더 작고 휴대성이 뛰어날 수 있었기 때문에 혁명적이었다.

티본의 히브리어 원고는 라틴어로 번역되었고 몇 년 [6][7]후 프랑스 학자 피터 나이팅게일에 의해 개선되었다.번역 때문에 티본, 즉 라틴어로 알려진 프로파티우스 유다이오스는 천문학에서 영향력 있는 이름이 되었다.그의 새로운 사분면은 평면상의 아스트롤라베를 정의하는 입체 투영법이 아스트롤라베 부분을 하나의 [8]사분면으로 접으면 여전히 작동할 수 있다는 생각에 기초했다.그 결과, 표준 아스트롤라베보다 훨씬 저렴하고, 사용하기 쉽고, 휴대성이 뛰어난 기기가 되었습니다.티본의 작품은 코페르니쿠스, 크리스토퍼 클라비우스, 에라스무스 라인홀드에 영향을 미쳤고 그의 원고는 단테의 신 [4]희극에서 언급되었다.

사분면이 작아지고 휴대성이 높아짐에 따라 내비게이션의 가치는 곧 실현되었습니다.바다에서 항해하기 위해 사분면을 사용한 최초의 문서화된 사용은 1461년 디오고 [9]고메스에 의해 이루어졌다.선원들은 그들의 위도를 확인하기 위해 폴라리스의 높이를 측정하는 것으로 시작했다.이러한 사분면의 적용은 일반적으로 아프리카의 동쪽 해안을 따라 무역을 하고 종종 육지 밖에서 여행한 아랍 선원들에 기인한다.폴라리스가 적도에서 남쪽으로 사라진다는 사실 때문에 일정 시간에 태양의 높이를 측정하는 것이 곧 더 일반적이 되었다.

1618년 영국의 수학자 에드먼드 건터는 군터 [10]사분면으로 알려진 발명품을 통해 사분면을 더욱 수정했다.이 주머니 크기의 사분면은 열대, 적도, 수평선, 황도의 투영으로 새겨졌기 때문에 혁명적이었다.정확한 표를 사용하면 사분면을 사용하여 시간, 날짜, 낮 또는 밤의 길이, 일출 및 일몰 시간 및 자오선을 찾을 수 있습니다.건터 사분면은 매우 유용했지만 단점이 있었습니다. 척도가 특정 위도에만 적용되었기 때문에 바다에서 계측기의 사용이 제한되었습니다.

종류들

1598년 Uraniborg에 있는 Tycho Brahe의 벽화 사분면에 두 개의 시계를 그린 조각.

사분면에는 몇 가지 유형이 있습니다.

  • 벽화 사분면으로, 천문학적 물체의 높이를 측정하여 시간을 측정하는 데 사용됩니다.티코 브라헤는 가장 큰 벽화 사분면을 만들었습니다.시간을 알려주기 위해 [11]그는 기기 측면의 측정치와 관련하여 분 및 초를 식별할 수 있도록 사분면 옆에 두 개의 시계를 배치했습니다.
  • 천체 사이의 각거리를 측정하는 데 사용되는 대형 프레임 기반 기구입니다.
  • 측량사와 항해사가 사용하는 기하학적 사분면입니다.
  • 데이비스 사분면은 천체 고도를 측정하기 위해 항법사가 사용하는 소형 프레임 기구입니다.

또,[12] 다음과 같이 분류할 수 있습니다.

위도 약 51.5°에 대한 호리 사분면(1744년 지침 텍스트 참조):하루의 시간을 찾는 방법: 그 달의 날에 실을 놓고 작은 구슬이나 핀헤드를 미끄러뜨릴 때까지 잡고 12시 라인 중 하나에 휴식을 취합니다.그러면 태양이 시각 G에서 다른 쪽으로 비추게 하고, 자유에 매달린 구슬은 나머지 시간에 휴식을 취합니다.
  • 고도 – 물체의 고도를 측정하기 위해 사용되는 수직선이 있는 평사분면.
  • 포병 – 장인이 대포 또는 박격포의 총신 높이 또는 함몰 각도를 측정하여 적절한 사격 높이를 확인하고 무기 장착형 사격 제어 장치의 올바른 정렬을 확인하는 데 사용하는 임상계입니다.
  • 건터스 – 시간 결정에 사용되는 사분면, 해가 뜨고 지는 시간, 날짜 및 관련 표와 함께 사분면의 눈금 및 곡선을 사용하여 자오선.그것은 1623년 에드먼드 건터에 의해 발명되었다.군터의 사분면은 상당히 단순해서 17세기와 18세기에 널리 오랫동안 사용되었습니다.Gunter는 편리하고 포괄적인 [13]악기를 만들기 위해 다른 사분면의 기본 특징을 확장했습니다.그것의 구별 가능한 특징은 열대, 적도, 황도, 그리고 [10]지평선의 투영을 포함한다.
  • 이슬람 – 킹은 이슬람 천문학자들이 만든 [3]4가지 사분면을 식별했습니다.
  1. 사인 사분면(아랍어: Rubul Mujayab)은 사인 사분면으로도 알려져 있는데 삼각법 문제를 해결하고 천문 관측을 하는 데 사용되었습니다.그것은 9세기 바그다드에서 알-크와리즈미에 의해 개발되었고 19세기까지 널리 퍼졌다.이 정의 기능은 각 축에서 60개의 동일한 간격으로 분할되고 90도 눈금의 호로 경계되는 한 변의 그래프 페이퍼와 같은 그리드입니다.계산용 구슬과 수직 단발로 사분면의 정점에 코드가 부착되어 있습니다.그것들은 또한 때때로 아스트롤라베의 뒷면에 그려졌다.
  2. 범용(샤크카즈야) 사분면 – 위도에 대한 천문학적 문제를 해결하는 데 사용됩니다.이들 사분면은 샤크카즈야 격자 한두 세트를 가지고 있으며 14세기에 시리아에서 개발되었다.일부 아스트롤라베는 이븐 알-사라지에 의해 만들어진 아스트롤라베처럼 뒷면에도 유니버설 쿼드런트와 함께 인쇄되어 있다.
  3. 시계 사분면 – 태양과의 시간을 찾는 데 사용됩니다.시계 사분면은 같거나 같지 않은 시간(하루 중 길이를 12로 나눈 시간)을 구하는 데 사용할 수 있습니다.동일하거나 동일하지 않은 시간에 대해 서로 다른 일련의 마킹이 생성되었습니다.동일한 시간으로 시간을 측정하기 위해, 시계 사분면은 하나의 특정 위도에 대해서만 사용할 수 있는 반면, 동일하지 않은 시간에 대한 사분면은 근사 공식에 기초한 어디에서나 사용할 수 있다.사분면의 한쪽 가장자리는 태양과 일직선이 되어야 했고, 일단 일직선이 되면 사분면의 중심에 부착된 수직선의 구슬이 하루 중 시간을 나타내었다.유럽 출처(영국의 [14]리처드 2세)에서 나온 1396년의 예가 존재한다.가장 오래된 원형 사분면은 2013년 네덜란드 한자동 마을 Zutphen에서 발굴 중에 발견되었으며, 1300년 경으로 추정되며 Zutphen의 [15][16]지역 Stedelijk 박물관에 있다.
  4. 아스트롤라베/알무칸타르 사분면 – 아스트롤라베에서 개발된 사분면:이 사분면은 아스트롤라베 판이 대칭이기 때문에 일반적인 아스트롤라베 판의 절반으로 표시되었다.사분면의 중심에서 다른 쪽 끝에 구슬이 달린 코드를 움직여 천체(태양 또는 별)의 위치를 나타냅니다.위의 사분면에 황도와 별의 위치가 표시되었다.아스트롤라베 사분면이 어디서, 언제 발명되었는지는 알려지지 않았지만, 현존하는 아스트롤라베 사분면은 오스만이나 맘루크에서 유래한 것이며, 아스트롤라베 사분면에서 12세기 이집트와 14세기 시리아 논문이 발견되었다.이 사분면은 아스트롤라베에 대한 매우 인기 있는 대안임이 증명되었다.

기하 사분면

수직 단차가 있는 기하학적 사분면.

기하학적 사분면은 보통 나무나 황동으로 이루어진 4분의 1원 패널입니다.표면의 표시는 종이에 인쇄하여 나무에 붙이거나 표면에 직접 칠할 수 있습니다.금관악기에는 금관악기에 마크가 직접 새겨져 있었다.

해양 항해의 경우, 가장 초기의 예는 1460년경에 발견되었다.그들은 학위를 따는 것이 아니라 가장 일반적인 여행지의 위도를 사지에 직접 표기했다.항법사는 사용 시 사분면이 목적지의 위도에 있음을 나타낼 때까지 북쪽 또는 남쪽으로 항해한 후 목적지의 방향으로 선회한 후 일정한 위도의 항로를 유지한 채 목적지로 항해합니다.1480년 이후, 더 많은 악기들이 [17]각도로 눈금이 매겨진 팔다리로 만들어졌다.

한쪽 가장자리를 따라 두 개의 광경이 가도를 이루고 있었다.수직 단차는 꼭대기의 호 중심에서 선으로 매달려 있었다.

별의 고도를 측정하기 위해 관측자는 별을 시야를 통해 보고 기기의 평면이 수직이 되도록 사분면을 잡습니다.수직 단발은 수직으로 늘어뜨릴 수 있었고 선은 호의 눈금을 표시했습니다.첫 번째 사람이 기기를 관찰하고 올바른 위치에 유지하는 데 집중하는 동안 두 번째 사람이 판독을 하는 것은 드문 일이 아니었다.

계측기의 정확도는 크기 및 바람이나 관찰자의 움직임이 수직 단발에 미치는 영향에 의해 제한되었습니다.움직이는 배의 갑판에 있는 항해자들에게 이러한 한계들은 극복하기 어려울 수 있다.

태양 관측

후방 관찰 사분면의 도면입니다.이 기구는 백스태프 방식으로 사용되었으며, 기구에 있는 그림자의 위치를 관찰하여 태양의 고도를 측정하였다.

고도를 측정하기 위해 태양을 응시하는 것을 피하기 위해, 항해사들은 태양을 옆에 두고 그 기구를 그들 앞에 들 수 있었다.태양을 향한 조준 베인이 아래쪽 조준 베인에 그림자를 드리우게 함으로써 계측기를 태양에 맞출 수 있었다.태양의 중심 고도가 결정되도록 주의를 기울여야 한다.이것은 그림자에 있는 상부 및 하부 본부의 고도를 평균화함으로써 이루어질 수 있다.

후방 관찰 사분면

태양의 고도 측정을 수행하기 위해 후방 관측 사분면이 [17]개발되었습니다.

그러한 사분면에서 관찰자는 수평 베인(B)의 슬릿을 통해 시야 베인(오른쪽 그림에서 C)에서 수평을 보았다.이를 통해 계측기가 수평이 되었음을 확인할 수 있습니다.관찰자는 섀도우 베인(A)의 그림자가 수평 베인의 수평 레벨과 일치하도록 눈금이 매겨진 위치로 이동시켰다.이 각도는 태양의 고도였다.

프레임 사분면

큰 프레임 사분면은 천체 측정, 특히 천체의 고도를 결정하는 데 사용되었다.벽화 사분면과 같은 영구 설치물이 될 수 있습니다.작은 사분면은 이동할 수 있습니다.비슷한 천문학적 육분체와 마찬가지로, 그것들은 수직면에서 사용될 수도 있고 어떤 평면에서도 조절이 가능하도록 만들어질 수도 있다.

받침대나 다른 받침대에 설치할 때, 그것들은 두 천체 사이의 각 거리를 측정하는 데 사용될 수 있다.

그 구조와 사용에 대한 자세한 내용은 본질적으로 천문 육분의 1과 동일하다. 자세한 내용은 그 기사를 참조하라.

해군: 함포의 고도를 측정하기 위해 사용되는 사분면은 장전 후 사거리를 판단하기 위해 각 포의 트라니온에 배치되어야 했다.판독은 배의 롤 위에서 이루어졌고, 포는 조정되고, 다시 롤 위에서 확인되었습니다. 그리고 그는 발사될 모든 것이 준비될 때까지 다음 포로 갔습니다.배의 포병에게 알렸고, 그는 선장에게...준비가 되면 발사해도 좋다...다음 고공에서 대포가 발사될 것이다.

좀 더 현대적인 어플리케이션에서 쿼드런트는 선박 갑판에 용접된 벤치마크에 맞추기 위해 트라니온 링 또는 대형 해군 포에 부착됩니다.이는 포탄이 "갑판 뒤틀림"이 없도록 하기 위한 것입니다.또한 대형 베어링 및/또는 베어링 레이스가 변경되지 않도록 마운트 건하우스 또는 터렛의 평평한 표면도 벤치마크와 대조하여 확인합니다.총을 "조종"할 수 있습니다.

커스터마이즈

중세 시대에는 사분면이 의도된 사람에게 깊은 인상을 주기 위해 커스터마이징을 추가하는 경우가 많았습니다.악기의 사용하지 않는 큰 공간에는 종종 중요한 사람의 소유권이나 [18]소유자의 충성을 나타내기 위해 표식이나 배지가 추가되었다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ King, Henry C. (2003) [1955]. The History of the Telescope. Dover Publications. ISBN 978-0-486-43265-6.
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  3. ^ a b King, David A. (1987). Islamic Astronomical Instruments. London: Variorum Reprints. ISBN 0860782018.
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  6. ^ "Peter Philomena of Dacia, also known as Petrus Dacus, Petrus Danus, Peter Nightingale". Encyclopedia.com. Complete Dictionary of Scientific Biography.
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  12. ^ Turner, Gerard L'E. (1980). Antique Scientific Instruments. Blandford Press Ltd. ISBN 0-7137-1068-3.
  13. ^ Davis, John (September 2011). "A Medieval Gunter's Quadrant?" (PDF). British Sundial Society Bulletin. 23 (iii). Retrieved April 25, 2018.
  14. ^ Clayton Bloom (9 November 2011). "14th century timepiece unearthed in Qld farm shed". ABC News Online. Retrieved 10 November 2011.
  15. ^ Davis, John (March 2014). "The Zutphen Quadrant – A Very Early Equal-Hour Instrument Excavated in The Netherlands" (PDF). British Sundial Society Bulletin. 26 (i): 36–42. Retrieved May 31, 2018.
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  • Maurice Daumas, 17, 18세기의 과학 기구와 그 제조자, Portman Books, London 1989 ISBN 978-0-7134-0727-3

외부 링크

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