太陽系儀
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太陽系儀(Orrery)是一種機械設備,以日心說的模式來表現太陽系中行星和月亮的相對位置和移動。通常都由一個巨大的發條裝置驅動,一個放在中間的球代表太陽,每個支架後面各有一個代表行星的球。
歷史
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西塞羅認為,希臘哲學家波希多尼所做的太陽系儀,基本或完全是按照安提基特拉機械製作的,展示了周日運動中的太陽、月亮及其他五顆已知行星。西塞羅的這個記錄寫於公元前1世紀。
安提基特拉機械可能被認為是最早的太陽系儀之一。它是一台古老的機械計算器(也有人認為是第一台機械計算機),用來計算天空中星星的位置。它是在希臘安蒂基西拉島附近的一艘古代沉船內找到,機器最後的日期定格在公元前150-前100年之間。當中的複雜結構如類時鐘形齒輪鍊和插銷槽結構直到1000年後才再次出現。[1]
第一台現代太陽系儀大概是1704年喬治·格拉漢姆和托馬斯·湯姆皮恩所做的。[2] 他將第一個模型(或設計)交給了聲名卓著的倫敦器械師約翰·勞利(John Rowley),讓他為薩伏伊的歐根親王仿製一台。勞利受命為贊助人第四代奧雷里伯爵查爾斯·波義耳製作另外一台,機器由此得以命名。第一台機器的模型送給了查爾斯的孫子約翰,也就是後來的第五代伯爵。
藏於德比博物館與藝術畫廊 的約瑟夫·賴特繪畫《一位哲學家正在講授太陽系,並用一盞燈代替太陽》(約1766年著作),描述了一群人(三個男人,三個孩子,一個單身女人)正在聽一位自然哲學家演說,黑暗房間中唯一光源是來自於銅製太陽系儀中的太陽,這個太陽系儀為了近似於渾天儀,而在外圍加了一圈光環。當然他們也可以演示月蝕的形成。[3] 埃爾郡芬維克的鞋匠約翰·富爾敦在1823年至1833年間做了三台太陽系儀,最後一台收藏於格拉斯哥開爾文格羅夫美術館和博物館。
埃薩埃辛格天文館(實際上是一座太陽系儀)於1774至1781年間由埃薩·埃辛格(Eise Eisinger)在荷蘭弗拉訥克的家中建造。其所展示的行星運動占據了整個房屋的天花板,並從建造之初到現在幾乎沒停止過運轉。
說明
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太陽系儀又是被叫做天文館,雖然那個單詞實際上是指那些將夜晚的天空圖像投射到頭頂天花的半球形劇場。太陽系儀可以做成房間大小或僅有巴掌大小。
太陽系儀通常沒有按比例製作。有些按比例的太陽系比例模型,經常有好幾公里那麼大。一個新的觀點是讓人來扮演運動的行星和其他太陽系物體。這樣的模型,叫做人體太陽儀,曾經在北愛爾蘭阿馬天文台精確的上演過。
一個普通的機械錶可以被看做為一個極簡單的太陽系儀,太陽是中心點,地球在分針上,木星在時針上;木星每繞太陽運轉1周,地球就運轉12周。需要注意的是1木星年實際上等於11.86地球年,所以這個特別的太陽系儀很快就會出現誤差。一個真正的太陽系儀會是十分精準的,其包括更多行星,並且會讓行星們產生自轉。
很多天文館都有投影到穹頂上的太陽系儀,用一個點或圖片來代表太陽和行星。這些通常都只有從水星到木星的行星,也有一些包括了天王星。這些行星的光源被投射到裝了馬達的鏡子上,由此可以讓行星圖片沿着穹頂移動。通常地球繞太陽一圈設為1分鐘,其他行星的運轉時間按比例對照真實時間來計算。這樣,實際上金星繞太陽一圈需要224.7天,在太陽系儀上所演示的時間就是0.7分鐘;木星是11.86分鐘。
有些天文館利用這一點來使用太陽系儀模擬行星和衛星的運轉,比如水星繞太陽一圈要0.24地球年,而火衛一和火衛二環繞火星要近似於4:1的時間。由此天文館工作者希望通過將太陽套上一個紅圈(假設他為火星),關掉除地球和水星的所有行星,來表示火衛一和火衛二。這種小技巧也可以用來演示冥王星和他的三個衛星。
參見
[編輯]參考
[編輯]- ^ Marchant, Jo. Decoding the Heavens. First Da Capo Press. 2009: 40. ISBN 978-0-306-81742-7.
- ^ Carlisle, Rodney (2004) Scientific American Inventions and Discoveries, p.189. John Wiley & Songs, Inc., New Jersey. ISBN 0471244104.
- ^ Revolutionary Players. [2009-12-21]. (原始內容存檔於2011-07-24).