منذ آلاف السنين ، كان البشر يدرسون السماوات ، سعياً للعثور على أنماط وإمكانية التنبؤ في تحركاتهم. يعود هذا التقليد إلى عصور ما قبل التاريخ ، حيث حددت مجتمعات الصيادين-الجامعيين خصائص للنجوم والأجرام السماوية. ومنذ الألفية الثانية فصاعدًا ، بدأ المجوس والفلكيون تسجيل تحركات الأبراج والكواكب عبر البروج.
من خلال العصور القديمة الكلاسيكية ، بدأت المحاولات لإنشاء الأسطرلاب وأجهزة أخرى من شأنها أن تسمح لعلماء الفلك بمعرفة مكان النجوم والكواكب في أي وقت. سوف تتوج هذه في النهاية بإنشاء orrery ، جهاز ميكانيكي يحاول إعادة إنشاء النظام الشمسي وتحركات كواكبه وأقماره حول شمسنا.
تعريف:
تقليديا ، يعد orrery نموذجًا ميكانيكيًا للنظام الشمسي ، أو على الأقل الكواكب الرئيسية. يتم تشغيل هذا الجهاز من خلال آلية عمل الساعة التي تحاكي حركة الكواكب (وفي بعض الحالات ، الأقمار الرئيسية) حول الشمس. هذه الميزة الأخيرة هي المفتاح ، حيث تم إنتاج معظم orreries المعروفة خلال الفترة الحديثة المبكرة وبعد ذلك ، عندما أصبح نموذج مركزية الشمس للنظام الشمسي هو المقبول.
عادةً ما يتم تشغيل Orreries بآلية للساعة مع كرة تمثل الشمس في المركز ، ومع وجود كوكب في نهاية كل ذراع. عادة لا يتم قياسها ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى صعوبة النمذجة الميكانيكية للمسافات المعنية ، وغرابة الأطوار في مدارات الكواكب المختلفة ، والاختلافات الهائلة للكواكب من حيث الحجم.
على الرغم من أن العديد من الكواكب التي تم إنشاؤها خلال العصور القديمة الكلاسيكية ، تم إنتاج أول orrery من العصر الحديث في 1704 من قبل صانعي الساعات جورج جراهام وتوماس تومبيون. الاسم مشتق من تشارلز بويل ، إيرل أوريري الرابع بإنجلترا ، الذي كلف صانع الآلات الشهير جون رولي ببناء واحدة في عام 1713 بناءً على تصميم غراهام وتومبيون.
أمثلة مبكرة:
آلية Antikythera ، التي يرجع تاريخها إلى كاليفورنيا. 150 - 100 قبل الميلاد ، يمكن اعتباره أول محل حجري لا يزال قائماً. تم اكتشاف هذا الجهاز في حطام سفينة عام 1900 قبالة جزيرة أنتيكيثيرا اليونانية (ومن هنا الاسم) ، ويتكون من آليات مدفوعة يدويًا تمثل الحركات النهارية للشمس والقمر والكواكب الخمسة المعروفة آنذاك ( عطارد ، الزهرة ، الأرض ، المريخ ، المشتري).
يعكس العرض الكوني للإغريق ، وكان الجهاز مركزه في الطبيعة وكان يستخدم كآلة حاسبة ميكانيكية مصممة لتحديد المواقف الفلكية. وفقًا للفيلسوف الروماني شيشرون (106-43 قبل الميلاد) ، بنى الفيلسوف اليوناني المولد السوري بوسيدونيوس من رودس (حوالي 135 - 51 قبل الميلاد) نموذجًا كوكبيًا أيضًا. مع سقوط الإمبراطورية الرومانية ، لن يتم إحياء الفن حتى أواخر العصور الوسطى.
في عام 1348 ، قام الطبيب الإيطالي وصانع الساعات جيوفاني دوندي ببناء أول آلية معروفة تعمل على مدار الساعة والتي عرضت موقع القمر والشمس وميركوري وفينوس والمريخ والمشتري وزحل على طول مسير الشمس - وفقًا لنموذج البطالمة (مركزية الأرض) النظام الشمسي. في الوقت الحاضر ، لم يبق سوى حساب مكتوب ، ولكنه مفصل للغاية في وصفه للآليات المعنية.
خلال القرن السادس عشر ، تم بناء ساعتين فلكيتين لمحكمة ويليام الرابع ، Langrave of Hesse-Kassel (في العصر الحديث بافاريا ، ألمانيا). وأظهرت هذه حركات الشمس والقمر وعطارد والزهرة والمريخ والمشتري وزحل على أساس النظام البطلمى. هذه الساعات معروضة الآن في متحف الفيزياء والفلك والحكومة الملكية للأدوات الرياضية والفيزيائية (في كاسل ودريسدن ، على التوالي).
أمثلة حديثة:
بفضل اقتراح كوبرنيكوس لنموذج الكون المتمركز حول الكون وقانون إسحاق نيوتن للجاذبية العالمية والاكتشافات الأخرى التي حدثت خلال الثورة العلمية ، تغيرت المجلات بشكل كبير في أوائل العصر الحديث. في جوهره ، قام نموذج مركزية الشمس بتبسيط المدارات الظاهرة للكواكب حول الشمس ، إلى درجة أنه يمكن تمثيلها على شكل دوائر أو علامات حذف بسيطة.
كما لوحظ ، تم إنشاء أول orrery الحديث في عام 1704 في إنجلترا من قبل صانعي الساعات جورج جراهام وتوماس تومبيون. تم منح هذا التصميم إلى صانع الآلات جون رولي ، الذي أنتج بعد ذلك نسخة للأمير يوجين من سافوي وتم تكليفه من قبل راعيه - تشارلز بويل - ببنائها لنفسه وابنه جون - الذي سيصبح هو إيرل الخامس من Orrery (و إيرل كورك الخامس).
بين 1665 و 1681 ، أثناء وجوده في باريس ، ابتكر كريستيان هيجنز آلة كوكبية مركزية تمثل عامًا ودورات الكواكب المعروفة آنذاك. واصل نشر أوراق تصف وظائفه بحلول عام 1703. اللوحة "فيلسوف يلقي محاضرة عن الجوف يوضع فيها مصباح مكان الشمس ".، الذي أكمله Jospeh Wright في عام 1766 ، يتميز بمكون من النحاس الأصفر كمحور مركزي.
بين 1774 و 1781 ، تم بناء القبة السماوية Eisinga في Franeker ، في هولندا من قبل الفلكي الفريزي الهواة Eise Eisinga. يقع مركز القبة السماوية في صخرية تظهر مدارات الكواكب عبر عرض سقف الغرفة. كانت آلة الساعة التي تشغلها قيد التشغيل المستمر تقريبًا منذ افتتاحها لأول مرة.
في عام 1764 ، اخترع بنيامين مارتن نوعًا جديدًا من المربى يعتمد على ثلاثة أجزاء - القبة السماوية حيث تدور الكواكب حول الشمس ؛ التيلوريون ، الذي أظهر المحور المائل للأرض وكيف تدور حول الشمس ؛ والقمر الذي أظهر دوران غريب الأطوار للقمر حول الأرض. سمح هذا بتمثيل أكثر دقة للنظام الشمسي ، والذي تضمن ميول الكوكب ، نسبة إلى الشمس.
Orreries اليوم:
اليوم ، مع كميات هائلة من الطاقة الحاسوبية منخفضة التكلفة المتاحة ، تم تطوير البرمجيات لحساب المواقف والحركات النسبية لأجسام النظام الشمسي. تشمل الأمثلة على هذه "orreries الرقمية" برنامج Java صغير يُستخدم في قسم الفيزياء في جامعة تكساس في أوستن ، و Orrery ، متخيل النظام الشمسي من مركز الهندسة في جامعة مينيسوتا (الذي يعتمد على Unix).
هناك أيضًا Digital Orrery ، وهو كمبيوتر خاص الغرض مصمم لنمذجة الحركات طويلة المدى للكواكب الخارجية للنظام الشمسي. تم بناؤه في عام 1985 ، وقد تم بناؤه للإجابة على سؤال طويل الأمد حول النظام الشمسي ، وهو ما إذا كان مستقرًا أم لا (دائمًا ، كان الجواب لا). هذا الجهاز الآن في معهد سميثسونيان في واشنطن العاصمة.
وفي عام 2013 ، تم إنشاء أول orrery الظاهري من قبل مؤسسة Cattle Point في DARK SKY Urban Star Park ، الموجود في Oak Bay ، كولومبيا البريطانية. يسمى orrery باسم "The Salish Sea Walk of the Planets" ، وتم بناؤه باستخدام خرائط Google لتجنب التأثير سلبًا على المنتزه وملاذات Orca والحياة البرية القريبة. وقد امتدت هذه السلالة الآن إلى ما بعد Star Park لتصبح أكبر حديقة في العالم ، وتغطي مسافة تزيد عن 8.500 كم (5،300 ميل).
تقع الشمس في ستار بارك في أوك باي (كما هو موضح أعلاه) بينما يقع بلوتو ("الكوكب" البعيد) في بامفيلد على الجانب الغربي من جزيرة فانكوفر ، كولومبيا البريطانية. تقع أجسام حزام كويبر شمالًا في مدينتي أوكلويليت وتوفينو الصغيرتين ، بينما يقع أبعد جسم داخل نظامنا الشمسي - سحابة أورت - عبر البحر في السفارة الكندية في بكين ، الصين.
وفي الوقت نفسه ، لا تزال مجموعات المواد الطبيعية موجودة في العديد من المواقع. على سبيل المثال ، هناك نموذج York Solar System Orrery ، وهو مسار خاص للدراجات تم إنشاؤه عام 1999 وتديره جامعة يورك في المملكة المتحدة. يمتد هذا النموذج المصغر من النظام الشمسي على طول 10.3 كم (6.4 ميل) من خط السكة الحديد الرئيسي القديم في الساحل الشرقي ، ويحتوي على جميع كواكب النظام الشمسي ، بالإضافة إلى نماذج من المركبة الفضائية كاسيني وفوييجر.
هناك أيضًا "مسار الكواكب Uetliberg – Felsenegg" ، الذي يتبع مسار المشي لمسافات طويلة على طول جبال الألب (سلسلة من التلال في سويسرا). صمم أرنولد فون روتز المسار ليكون نموذجًا بمقياس 1: 1 مليار من النظام الشمسي (حيث يساوي المتر 1 مليار كيلومتر). يمتد المسار من مدن Uetliberg إلى Felsenegg (التي تبعد حوالي ساعتين سيرًا على الأقدام) وافتتح في 26 أبريل 1979.
يتم تمثيل كل كوكب بدوران كبير يتم تركيبه على صخرة أو مثبتة داخل واحد (اعتمادًا على حجمه) وله علامة تتضمن مكان الجسم في النظام الشمسي ومعلوماته الأساسية (مثل القطر الاستوائي وسرعة الدوران وما إلى ذلك. .)
هناك أيضًا The Human Orrery ، الموجود في مرصد أرماج ، في أيرلندا الشمالية. يسمح هذا orrery للناس بلعب جزء من كواكب عطارد والزهرة والأرض والمريخ والمشتري وزحل ، بالإضافة إلى سيريس ومذنبين (1P / Halley و 2 P / Encke). نظرًا لمسافة كبيرة ، وحقيقة أن السكاكين قابلة للتوسيع ، لم يتم تضمين أورانوس ونبتون.
من بداياتنا المتواضعة كصيادين جامعين الذين نظروا إلى النجوم والأنماط البارزة في مظهرهم ، قطعت الإنسانية شوطا طويلا من حيث فهمها للكون. نظرًا لأننا اخترعنا الأجهزة للنظر أعمق في سماء الليل ، وحتى استكشاف الفضاء مباشرة ، فقد نضجت نماذجنا وفقًا لذلك ، حيث نمت من حيث الدقة والتعقيد.
يستمر هذا التقليد ، مع المزيد من المهمة لدراسة واستكشاف التقدم الخارجي للنظام الشمسي بسرعة. من المحتمل أن تستفيد orreries المستقبلية من كل هذا ، والاستفادة من التقنيات الجديدة والمعلومات الجديدة لإنشاء تمثيلات أكثر تفصيلاً ومثيرة للاهتمام لخلفيتنا الكونية!
لقد كتبنا العديد من المقالات المثيرة للاهتمام حول الكواكب هنا في مجلة الفضاء. إليك دليل النظام الشمسي ، ما هو نموذج مركزية الأرض للكون ؟، ما هو نموذج مركز الأرض للكون ؟، ما هو الفرق بين نموذج مركزية الأرض ومركزية النظام الشمسي ؟، وكم عدد الكواكب في المجموعة الشمسية النظام؟
مصدر:
- ويكيبيديا- Orrery
- مرصد أرماج - أوري أوري
- مسار الكواكب
- ممشى ساليش البحري للكواكب
- دورة النظام الشمسي
