Wie beobachteten die Menschen der Antike nachts die Himmelsphänomene? Antikes Observatorium: Seit 500 Jahren den Sternenhimmel entschlüsseln

Haben Sie schon einmal in den Sternenhimmel geschaut und wollten das geheimnisvolle Universum erkunden?

Schon vor über 500 Jahren war das Alte Observatorium von Peking ein Meilenstein der Astronomie. Es war das „Labor“, in dem die Menschen der Antike das Universum erforschten, und heute ist es für uns ein Fenster, das uns einen Einblick in das wissenschaftliche und technologische Wissen der Antike gewährt.

Als königliches astronomisches Beobachtungszentrum der Ming- und Qing-Dynastien beobachtete es 487 Jahre in Folge Veränderungen am Sternenhimmel.

Aus der Ferne sieht es aus wie eine alte Burg, umgeben von modernen Hochhäusern. Die Plattform ist vierzehn Meter hoch und die Spitze ist auf allen vier Seiten frei, sodass eine 360-Grad-Aussicht gewährleistet ist und die Beobachtungsgenauigkeit gewährleistet wird.

Wenn Sie näher kommen, sehen Sie acht astronomische Instrumente aus Bronze, die oben auf der Plattform platziert sind. Jedes wiegt zwei bis drei Tonnen und war zu seiner Zeit das technologisch fortschrittlichste Gerät. Die meisten Instrumente bestehen aus Kreisen, Bogensegmenten und geraden Liniensegmenten, die einfach und exquisit sind. Hinter diesen grundlegenden geometrischen Elementen verbirgt sich das Wissen der antiken Astronomie. Lassen Sie uns sie einzeln aufdecken.

1. Der Himmelsglobus ist eine Kugel, die die Verteilung der Sterne intuitiv darstellt, wie ein altes „ Panoramamodell des Universums “, mit dem Sternbilder abgerufen und sphärische Koordinaten konvertiert werden können. Die Kugel mit einem Durchmesser von über zwei Metern ist mit 1.888 Sternen besetzt, die je nach Helligkeit in sechs verschiedene Größen unterteilt sind.

2. Der Äquatorialtheodolit besteht aus mehreren Kreisen, nämlich dem Meridiankreis, dem Rektaszensionskreis und dem Äquatorkreis. Der Rektaszensionskreis ist drehbar und wird von einem hoch erhobenen Drachen getragen. Es wird verwendet, um die äquatoriale Länge und Breite von Himmelskörpern zu messen, ähnlich der alten „ astronomischen Karte“ , die den Menschen der Antike half, die Position der Sterne am Himmel zu bestimmen. Es wird hauptsächlich zur Beobachtung anderer Sterne als der Sonne verwendet, also relativ weit entfernter Himmelskörper.

Was die Sonne betrifft, gibt es ein Instrument, das speziell zu ihrer Beobachtung entwickelt wurde:

3. Der Ekliptiktheodolit besteht aus dem Meridiankreis, dem Ekliptikkreis, dem ekliptikalen Längenkreis und dem Polarkreis und wird von zwei Rücken an Rücken liegenden Drachen getragen.

Die Ekliptik ist der Weg, den die Sonne im Laufe eines Jahres über den Himmel nimmt. Es handelt sich um eine Art „exklusiver Bahnrekorder“ der Sonne , der hauptsächlich die Bewegung der Sonne und der Planeten misst.

Es half den Menschen der Antike, die Veränderungen der Sonne am Himmel im Jahresverlauf zu verstehen und die vierundzwanzig Sonnenperioden zu bestimmen.

4. Der Hauptkörper des Horizontalmeridianinstruments ist ein horizontaler Kreis mit einem Durchmesser von mehr als zwei Metern. Zwei Drachen kreisen entlang der Säule und halten einen Feuerball in ihren Klauen, wie zwei Drachen, die mit einer Perle spielen. Führen Sie bei der Verwendung zwei Drähte vom oberen Ende des vertikalen Messgeräts (der aufrecht stehenden Kupfersäule) zu den beiden Enden des horizontalen Messgeräts. Beim Messen der Sterne verschieben Sie den Horizontaltisch so, dass die drei Linien und die Sterne in einer Ebene liegen, damit Sie die Messwerte ablesen können.

Es misst die Länge eines Himmelskörpers oder seine Richtung über dem Horizont und hilft den Menschen zu verstehen, in welcher Richtung Sonne und Sterne auf- und untergehen.

5. Der Horizontaltheodolit kann nicht nur den Azimut, sondern auch die Höhe messen. Dadurch können wir die horizontale und vertikale Höhe von Sternen ermitteln. Sie erfahren damit nicht nur, wo sich ein Himmelsobjekt am Horizont befindet, sondern auch, wie hoch es über dem Boden erscheint. Auf der Skala ist zu erkennen, dass bereits arabische Ziffern verwendet werden.

6. Der Rekorder wird auch Entfernungsmesser genannt. Seine Kerntechnologie ist ein mechanisches Gerät, das sich in drei Dimensionen bewegen kann. Sein Bogen beträgt 60 Grad. Das darauf befindliche Muster hat nicht nur eine dekorative Wirkung, sondern kann auch die Balance so anpassen, dass der Schwerpunkt genau auf der vertikalen Achse liegt. Es kann sich beliebig um die vertikale Achse drehen und mithilfe von Handrädern, Zahnrädern und Riemenscheiben kann das Instrument frei bewegt werden. Dieses Prinzip ähnelt der Grundstruktur eines modernen astronomischen Teleskops und ermöglicht flexiblere und genauere Beobachtungen. Dieses Instrument kann den Winkelabstand zwischen zwei beliebigen Sternen auf 60 Grad genau messen und hilft den Astronomen so, präzise Sternkarten zu zeichnen, was zu dieser Zeit ein recht fortschrittliches Verfahren war.

7. Quadrant, wird hauptsächlich zur Messung der Breite (Höhe) von Himmelskörpern verwendet, d. h. des vertikalen Höhenwinkels des Himmelskörpers relativ zum Boden. Es hilft Astronomen, die Höhe von Himmelskörpern am Himmel zu bestimmen. Es ist wie ein „ Lineal “ zum Messen der Höhe von Himmelskörpern. Damit können Sie feststellen, wie hoch die Sterne über dem Boden sind. Es wird häufig verwendet, um den Auf- und Abstieg von Sonne, Mond und Sternen zu messen.

8. Das Jiheng Fuchen-Instrument ist das jüngste und auch das prächtigste, schließlich wurde es während der Qianlong-Zeit gegossen. Es kann Azimut und Höhe messen und hilft, die Umlaufbahnen von Sonne, Mond und Sternen vorherzusagen.

Schauen Sie sich den Gnomon unten an. Die Menschen der Antike entdeckten, dass zu Beginn des Winters die Schatten von Tag zu Tag länger wurden. Der Tag mit dem längsten Schatten war der Tag mit dem kürzesten Tag und der längsten Nacht, also die „Wintersonnenwende“. Messen Sie die Länge des Schattens jeden Tag zur gleichen Mittagszeit. Angenommen, der Schatten am ersten Tag ist 5 Meter lang, der Schatten am zweiten Tag ist 6 Meter lang und der Schatten am dritten Tag wird wieder 5 Meter lang. Am nächsten Tag ist dann die Wintersonnenwende.

Mit diesen Präzisionsinstrumenten können wir Himmelskörper genau beobachten, Kalender erstellen und den Wechsel der Jahreszeiten und der Zeit erfassen. Um diese Instrumente unterzubringen, bauten die Menschen der Antike eigens dieses Observatorium, das über eine ganze Reihe technologischer Elemente verfügt.

Autor: Hikka Slate Restoration Group

Gutachter: Liu Jie, Außerordentlicher Professor, Fakultät für Architektur und Kunst, Jiaotong-Universität Peking

Produziert von: Chinesische Vereinigung für Wissenschaft und Technologie, Abteilung für Wissenschaftspopularisierung

Hersteller: China Science and Technology Press Co., Ltd., Beijing Zhongke Xinghe Culture Media Co., Ltd.