ΤΙ ΕΊΝΑΙ ΤΟ ORRERY;

Send

Για χιλιάδες χρόνια, οι άνθρωποι μελετούν τους ουρανούς, επιδιώκοντας να βρουν μοτίβα και προβλεψιμότητα στις κινήσεις τους. Αυτή η παράδοση ξεκινά από την προϊστορία, όπου οι κοινωνίες κυνηγών-συλλεκτών αποδίδουν χαρακτηριστικά στους αστερίσκους και τα ουράνια σώματα. Και από τη 2η χιλιετία και μετά, οι μάγοι και οι αστρονόμοι άρχισαν να καταγράφουν τις κινήσεις των αστερισμών και των πλανητών μέσω του ζωδιακού κύκλου.

Με την κλασική αρχαιότητα, οι προσπάθειες άρχισαν να δημιουργούν αστρολάμπες και άλλες συσκευές που θα επέτρεπαν στους αστρονόμους να γνωρίζουν πού βρίσκονταν τα αστέρια και οι πλανήτες ανά πάσα στιγμή. Αυτά τελικά θα κορυφώνονταν με τη δημιουργία του orrery, μιας μηχανικής συσκευής που προσπαθεί να αναδημιουργήσει το Ηλιακό Σύστημα και τις κινήσεις των πλανητών και των φεγγαριών του γύρω από τον Ήλιο μας.

Ορισμός:

Παραδοσιακά, ένα orrery είναι ένα μηχανικό μοντέλο του Ηλιακού Συστήματος, ή τουλάχιστον οι κύριοι πλανήτες. Αυτή η συσκευή οδηγείται από έναν μηχανισμό ρολογιού που προσομοιώνει την κίνηση των πλανητών (και, σε ορισμένες περιπτώσεις, τα μεγάλα φεγγάρια) γύρω από τον Ήλιο. Αυτό το τελευταίο χαρακτηριστικό είναι το κλειδί, καθώς τα πιο γνωστά orreries δημιουργήθηκαν κατά την πρώιμη σύγχρονη περίοδο και μετά, όταν το Ηλιοκεντρικό μοντέλο του Ηλιακού Συστήματος έγινε το αποδεκτό.

Τα Orreries συνήθως οδηγούνται από έναν μηχανισμό ρολογιού με μια σφαίρα που αντιπροσωπεύει τον Ήλιο στο κέντρο, και με έναν πλανήτη στο τέλος κάθε βραχίονα. Συνήθως δεν πρέπει να κλιμακωθούν, εν μέρει λόγω της δυσκολίας μοντελοποίησης των σχετικών αποστάσεων, της εκκεντρότητας των τροχιών των διαφόρων πλανητών και των τεράστιων διαφορών των πλανητών ως προς το μέγεθος.

Αν και πολλά πλανητάρια που δημιουργήθηκαν κατά τη διάρκεια της Κλασικής Αρχαιότητας, το πρώτο orrery της σύγχρονης εποχής δημιουργήθηκε το 1704 από τους κατασκευαστές ρολογιών George Graham και Thomas Tompion. Το όνομα προέρχεται από τον Charles Boyle, το 4ο Earl of Orrery της Αγγλίας, ο οποίος ανέθεσε στον φημισμένο κατασκευαστή οργάνων John Rowley να κατασκευάσει ένα το 1713 με βάση τα σχέδια των Graham και Tompion.

Πρώιμα παραδείγματα:

Ο μηχανισμός των Αντικυθήρων, ο οποίος χρονολογείται περίπου στο 150 - 100 Π.Κ.Χ., μπορεί να θεωρηθεί το πρώτο orery που εξακολουθεί να υπάρχει. Ανακαλύφθηκε στο ναυάγιο ενός πλοίου το 1900 έξω από το ελληνικό νησί των Αντικυθήρων (εξ ου και το όνομα), αυτή η συσκευή αποτελούταν από χειροκίνητους μηχανισμούς που αντιπροσώπευαν τις ημερήσιες κινήσεις του Ήλιου, της Σελήνης και των τότε γνωστών πέντε γνωστών πλανητών ( Υδράργυρος, Αφροδίτη, Γη, Άρης, Δίας).

Αντικατοπτρίζοντας την κοσμολογική άποψη των Ελλήνων, η συσκευή είχε γεωκεντρικό χαρακτήρα και χρησιμοποιήθηκε ως μηχανικός υπολογιστής σχεδιασμένος για τον προσδιορισμό αστρονομικών θέσεων. Σύμφωνα με τον Ρωμαίο φιλόσοφο Cicero (106 - 43 π.Χ.), ο γεννημένος από τη Συρία Έλληνας φιλόσοφος Ποσειδώνιος της Ρόδου (περίπου 135 - 51 π.Χ.) δημιούργησε επίσης ένα πλανητικό μοντέλο. Με την πτώση της Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας, η τέχνη δεν θα αναστηθεί μέχρι τα τέλη της Μεσαιωνικής περιόδου.

Το 1348, ο Ιταλός γιατρός και κατασκευαστής ρολογιών Giovanni Dondi δημιούργησε τον πρώτο γνωστό μηχανισμό με ρολόι που έδειχνε τη θέση της Σελήνης, του Ήλιου, του Ερμή, της Αφροδίτης, του Άρη, του Δία και του Κρόνου κατά μήκος της εκλειπτικής - σύμφωνα με το πτολεμαϊκό (γεωκεντρικό) μοντέλο του Ηλιακό σύστημα. Προς το παρόν, σώζεται μόνο ένας γραπτός λογαριασμός, αλλά είναι εξαιρετικά λεπτομερής στην περιγραφή των μηχανισμών που εμπλέκονται.

Κατά τη διάρκεια του 16ου αιώνα, δύο αστρονομικά ρολόγια χτίστηκαν για την αυλή του William IV, Langrave της Έσσης-Κάσελ (στη σύγχρονη Βαυαρία, Γερμανία). Αυτά έδειξαν τις κινήσεις του Ήλιου, της Σελήνης, του Ερμή, της Αφροδίτης, του Άρη, του Δία και του Κρόνου με βάση το Πτολεμαϊκό σύστημα. Αυτά τα ρολόγια εκτίθενται τώρα στο Μουσείο Φυσικής και Αστρονομίας και στο Βασιλικό Γραφείο Μαθηματικών και Φυσικών οργάνων (στο Κάσελ και τη Δρέσδη, αντίστοιχα).

Σύγχρονα παραδείγματα:

Χάρη στην πρόταση του Κοπέρνικου για το Ηλιοκεντρικό μοντέλο του Σύμπαντος, τον Νόμο της Καθολικής Βαρύτητας του Ισαάκ Νεύτωνα και άλλες ανακαλύψεις που έγιναν κατά τη διάρκεια της Επιστημονικής Επανάστασης, τα orreries άλλαξαν σημαντικά από την αρχή της σύγχρονης περιόδου. Στην ουσία, το Ηλιοκεντρικό μοντέλο απλοποίησε τις φαινομενικές τροχιές των πλανητών γύρω από τον Ήλιο, στο σημείο που θα μπορούσαν να αναπαρασταθούν ως απλοί κύκλοι ή ελλείψεις.

Όπως αναφέρθηκε, το πρώτο σύγχρονο orrery δημιουργήθηκε το 1704 στην Αγγλία από τους κατασκευαστές ρολογιών George Graham και Thomas Tompion. Αυτό το σχέδιο δόθηκε στον κατασκευαστή οργάνων Jon Rowely, ο οποίος στη συνέχεια παρήγαγε ένα αντίγραφο για τον πρίγκιπα Eugene του Savoy και ανατέθηκε από τον προστάτη του - Charles Boyle - να τα φτιάξει για τον εαυτό του και τον γιο του John - που θα γινόταν ο 5ος Earl του Orrery (και το 5ο Earl of Cork).

Μεταξύ 1665 και 1681, ενώ στο Παρίσι, ο Christiaan Huygens δημιούργησε μια ηλιοκεντρική πλανητική μηχανή που αντιπροσώπευε ένα χρόνο και τους κύκλους των τότε γνωστών πλανητών. Θα συνέχιζε να δημοσιεύει άρθρα που περιγράφουν τις λειτουργίες του έως το 1703. Ο πίνακας «Ένας φιλόσοφος που δίνει μια διάλεξη για το Orrery στο οποίο μια λάμπα τοποθετείται στη θέση του Ήλιου », το οποίο ολοκλήρωσε η Jospeh Wright το 1766, χαρακτηρίζει το κεντρικό τεμάχιο ορείχαλκου.

Μεταξύ 1774 και 1781, το Πλανητάριο της Eisinga χτίστηκε στο Franeker, στις Κάτω Χώρες από τον ερασιτέχνη αστρονόμο της Φιλανδίας Eise Eisinga. Κεντρικό στο πλανητάριο είναι ένα ορυχείο που δείχνει τις τροχιές των πλανητών σε όλο το πλάτος της οροφής του δωματίου. Το μηχάνημα ρολογιού που τροφοδοτεί τη λειτουργία του σε σχεδόν συνεχή λειτουργία από το πρώτο άνοιγμά του.

Το 1764, ο Μπέντζαμιν Μάρτιν εφηύρε έναν νέο τύπο ορυχείου που βασίστηκε σε τρία μέρη - το πλανητάριο όπου οι πλανήτες περιστρέφονταν γύρω από τον Ήλιο. το τελείωμα, το οποίο έδειξε τον κεκλιμένο άξονα της Γης και πώς περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο · και το σεληνόφωτο που έδειξε τις εκκεντρικές περιστροφές της Σελήνης γύρω από τη Γη. Αυτό επέτρεψε μια πιο ακριβή αναπαράσταση του Ηλιακού Συστήματος, το οποίο περιελάμβανε τις κλίσεις του πλανήτη, σε σχέση με τον Ήλιο.

Orreries Σήμερα:

Σήμερα, με τεράστιες ποσότητες υπολογιστικής ισχύος χαμηλού κόστους, έχει αναπτυχθεί λογισμικό για τον υπολογισμό των σχετικών θέσεων και κινήσεων των σωμάτων του ηλιακού συστήματος. Παραδείγματα αυτών των «ψηφιακών orreries» περιλαμβάνουν ένα java applet που χρησιμοποιείται στο Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου του Τέξας στο Ώστιν και τον Orrery, έναν Ηλιακό Σύστημα Οπτικοποίησης από το Κέντρο Γεωμετρίας στο Πανεπιστήμιο της Μινεσότα (το οποίο βασίζεται στο Unix).

Υπάρχει επίσης το Digital Orrery, ένας υπολογιστής ειδικού σκοπού σχεδιασμένος για να μοντελοποιεί τις μακροπρόθεσμες κινήσεις των εξωτερικών πλανητών του Ηλιακού Συστήματος. Κατασκευάστηκε το 1985, χτίστηκε για να απαντήσει σε μια μακροχρόνια ερώτηση σχετικά με το Ηλιακό Σύστημα, το οποίο είναι αν είναι σταθερό ή όχι (πάντα, η απάντηση ήταν ένα μεγάλο όχι). Αυτή η συσκευή βρίσκεται τώρα στο Smithsonian Institution στην Ουάσιγκτον, DC.

Και το 2013, το πρώτο εικονικό orrery δημιουργήθηκε από το Cattle Point Foundation στο DARK SKY Urban Star Park, που βρίσκεται στο Oak Bay της Βρετανικής Κολομβίας. Το ορυχείο ονομάζεται "The Salish Sea Walk of the Planets" και κατασκευάστηκε με τους Χάρτες Google για να αποφευχθούν αρνητικές επιπτώσεις στο πάρκο και στα κοντινά καταφύγια Orca και άγριας φύσης. Αυτό το orrery έχει πλέον επεκταθεί πέρα από το Star Park για να γίνει το μεγαλύτερο στον κόσμο, καλύπτοντας μια απόσταση άνω των 8.500 km (5.300 mi).

Ο Ήλιος βρίσκεται στο Star Park στο Oak Bay (φαίνεται παραπάνω) ενώ ο Πλούτωνας (ο πιο μακρινός «πλανήτης») βρίσκεται στο Bamfield στη δυτική πλευρά του νησιού του Βανκούβερ, π.Χ. Τα Kuiper Belt Objects βρίσκονται βόρεια στις μικρές πόλεις Ucluelet και Tofino, ενώ το πιο μακρινό αντικείμενο στο Ηλιακό μας Σύστημα - το Oort Cloud - βρίσκεται απέναντι από την Καναδική Πρεσβεία στο Πεκίνο της Κίνας.

Εν τω μεταξύ, φυσικά orreries εξακολουθούν να υπάρχουν σε πολλές περιοχές. Για παράδειγμα, υπάρχει το The York Solar System Model Orrery, ένα ειδικό μονοπάτι ποδηλασίας που κατασκευάστηκε το 1999 και συντηρήθηκε από το Πανεπιστήμιο York στο Ηνωμένο Βασίλειο. Αυτό το μοντέλο κλίμακας του Ηλιακού Συστήματος, που εκτείνεται σε μήκος 10,3 χλμ. (6,4 μίλια) του παλαιού κεντρικού σιδηροδρόμου της Ανατολικής Ακτής, περιλαμβάνει όλους τους πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος, καθώς και μοντέλα του διαστημικού σκάφους Cassini και Voyager.

Υπάρχει επίσης το "Path of the Planets Uetliberg – Felsenegg", που ακολουθεί ένα μονοπάτι πεζοπορίας κατά μήκος του Albis (μια αλυσίδα λόφων στην Ελβετία). Το μονοπάτι σχεδιάστηκε από τον Arnold von Rotz για να είναι ένα μοντέλο κλίμακας 1: 1 δισεκατομμυρίου του Ηλιακού Συστήματος (όπου 1 μέτρο ισούται με 1 δισεκατομμύριο km). Το μονοπάτι τρέχει από τις πόλεις Uetliberg προς Felsenegg (που είναι περίπου 2 ώρες με τα πόδια) και άνοιξε στις 26 Απριλίου 1979.

Κάθε πλανήτης αντιπροσωπεύεται από μια μεγάλη σφαίρα που είναι τοποθετημένη σε έναν ογκόλιθο ή στερεωμένη μέσα σε έναν (ανάλογα με το μέγεθός τους) και έχει ένα σημάδι που περιλαμβάνει τη θέση του σώματος στο Ηλιακό Σύστημα και τις βασικές πληροφορίες τους (όπως ισημερινή διάμετρος, ταχύτητα περιστροφής κ.λπ. .)

Υπάρχει επίσης το The Human Orrery, το οποίο βρίσκεται στο Παρατηρητήριο Armagh, στη Βόρεια Ιρλανδία. Αυτό το orrery επιτρέπει στους ανθρώπους να παίξουν το ρόλο των πλανητών του Ερμή, της Αφροδίτης, της Γης, του Άρη, του Δία και του Κρόνου, καθώς και των Ceres και δύο κομητών (1P / Halley και 2P / Encke). Λόγω της απέραντης απόστασής τους και του γεγονότος ότι το orery είναι σε κλίμακα, δεν περιλαμβάνονται ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας.

Από τις ταπεινές μας αρχές ως κυνηγοί-συλλέκτες που κοίταξαν τα αστέρια και διακριτικά μοτίβα στην εμφάνισή τους, η ανθρωπότητα έχει προχωρήσει πολύ όσον αφορά την κατανόησή του για το Σύμπαν. Καθώς εφευρέσαμε συσκευές για να κοιτάξουμε βαθύτερα στον νυχτερινό ουρανό και ακόμη και να εξερευνήσουμε το διάστημα απευθείας, τα μοντέλα μας ωρίμασαν ανάλογα, αυξάνοντας την ακρίβεια και την πολυπλοκότητα.

Αυτή η παράδοση συνεχίζεται, με περισσότερη αποστολή να μελετήσει και να εξερευνήσει τον εξωτερικό ρυθμό του εξωτερικού ηλιακού συστήματος. Τα μελλοντικά orreries είναι πιθανό να εκμεταλλευτούν όλα αυτά, αξιοποιώντας νέες τεχνολογίες και νέες πληροφορίες για να δημιουργήσουν ακόμη πιο λεπτομερείς και ενδιαφέρουσες αναπαραστάσεις του κοσμικού μας φόντου!

Έχουμε γράψει πολλά ενδιαφέροντα άρθρα για τους πλανήτες εδώ στο Space Magazine. Εδώ είναι ο οδηγός του ηλιακού συστήματος, ποιο είναι το γεωκεντρικό μοντέλο του σύμπαντος;, ποιο είναι το ηλιοκεντρικό μοντέλο του σύμπαντος ;, Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του γεωκεντρικού και του ηλιοκεντρικού μοντέλου του ηλιακού συστήματος; Σύστημα?

Πηγή: