MỘT ORRERY Là Gì?

Send

Trong hàng ngàn năm, con người đã nghiên cứu thiên đàng, tìm kiếm các mô hình và khả năng dự đoán trong các chuyển động của chúng. Truyền thống này quay trở lại thời tiền sử, nơi các xã hội săn bắn hái lượm gán các đặc điểm cho các thiên thạch và thiên thể. Và từ thiên niên kỷ thứ 2 trở đi, các pháp sư và nhà thiên văn bắt đầu ghi lại các chuyển động của các chòm sao và các hành tinh thông qua cung hoàng đạo.

Theo thời cổ đại, các nỗ lực bắt đầu tạo ra các cung thiên văn và các thiết bị khác cho phép các nhà thiên văn biết vị trí của các ngôi sao và hành tinh tại bất kỳ thời điểm nào. Những thứ này cuối cùng sẽ lên đến đỉnh điểm trong việc tạo ra nhà máy, một thiết bị cơ khí cố gắng tái tạo Hệ Mặt trời và các chuyển động của các hành tinh và mặt trăng quanh Mặt trời của chúng ta.

Định nghĩa:

Theo truyền thống, một orrery là một mô hình cơ học của Hệ mặt trời, hoặc ít nhất là các hành tinh chính. Thiết bị này được điều khiển bởi một cơ chế đồng hồ mô phỏng chuyển động của các hành tinh (và, trong một số trường hợp, các mặt trăng chính) xung quanh Mặt trời. Tính năng cuối cùng này là chìa khóa, vì hầu hết các nhà máy được biết đến đã được sản xuất trong thời kỳ đầu hiện đại và sau đó, khi mô hình nhật tâm của Hệ mặt trời trở thành mô hình được chấp nhận.

Các nhà máy thường được điều khiển bởi một cơ chế đồng hồ với một quả cầu đại diện cho Mặt trời ở trung tâm và với một hành tinh ở cuối mỗi cánh tay. Chúng thường không mở rộng quy mô, một phần do khó khăn trong việc mô hình hóa các khoảng cách liên quan, độ lệch tâm của các hành tinh khác nhau trên quỹ đạo và các hành tinh khác nhau về kích thước.

Mặc dù nhiều hành tinh hoạt động đã được tạo ra trong Cổ điển Cổ điển, nhà máy đầu tiên của thời kỳ hiện đại được sản xuất vào năm 1704 bởi các nhà chế tạo đồng hồ George Graham và Thomas Tompion. Tên này bắt nguồn từ Charles Boyle, Bá tước thứ 4 của Orrery, Anh, người đã ủy quyền cho nhà sản xuất nhạc cụ nổi tiếng John Rowley xây dựng một chiếc vào năm 1713 dựa trên thiết kế của Graham và Tompion.

Ví dụ ban đầu:

Cơ chế Antikythera, được xác định là ca. 150 - 100 BCE, có thể được coi là nhà máy đầu tiên còn tồn tại. Được phát hiện trong xác tàu đắm năm 1900 ngoài khơi đảo Antikythera của Hy Lạp (do đó có tên), thiết bị này bao gồm các cơ chế điều khiển bằng tay đại diện cho chuyển động của Mặt trời, Mặt trăng và năm hành tinh được biết đến sau đó ( Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất, Sao Hỏa, Sao Mộc).

Phản ánh quan điểm vũ trụ học của người Hy Lạp, thiết bị có bản chất địa tâm và được sử dụng như một máy tính cơ học được thiết kế để xác định các vị trí thiên văn. Theo nhà triết học La Mã Cicero (106 - 43 BCE), nhà triết học Hy Lạp gốc Syria Posidonius của Rhodes (khoảng 135 - 51 BCE) cũng đã xây dựng một mô hình hành tinh. Với sự sụp đổ của Đế chế La Mã, nghệ thuật sẽ không được hồi sinh cho đến cuối thời Trung cổ.

Vào năm 1348, bác sĩ và nhà sản xuất đồng hồ người Ý, Giovanni Dondi đã xây dựng cơ chế điều khiển đồng hồ được biết đến đầu tiên, hiển thị vị trí của Mặt trăng, Mặt trời, Sao Thủy, Sao Kim, Sao Hỏa, Sao Mộc và Sao Thổ dọc theo mô hình hoàng đạo - theo mô hình Ptolemaic (địa tâm) của Hệ mặt trời. Hiện tại, chỉ có một tài khoản bằng văn bản tồn tại, nhưng nó cực kỳ chi tiết trong mô tả của nó về các cơ chế liên quan.

Trong thế kỷ 16, hai chiếc đồng hồ thiên văn đã được chế tạo cho tòa án của William IV, Langrave of Hesse-Kassel (ở Bavaria, Đức ngày nay). Chúng cho thấy các chuyển động của Mặt trời, Mặt trăng, Sao Thủy, Sao Kim, Sao Hỏa, Sao Mộc và Sao Thổ dựa trên hệ Ptolemaic. Những chiếc đồng hồ này hiện đang được trưng bày tại Bảo tàng Vật lý và Thiên văn học và Nội các Toán học và Vật lý Hoàng gia (ở Kassel và Dresden, tương ứng).

Ví dụ hiện đại:

Nhờ đề xuất của Copernicus, về mô hình nhật tâm của vũ trụ, Luật hấp dẫn phổ quát của Isaac Newton, và những khám phá khác diễn ra trong Cách mạng khoa học, các nhà máy đã thay đổi đáng kể vào thời kỳ đầu hiện đại. Về bản chất, mô hình nhật tâm đã đơn giản hóa quỹ đạo rõ ràng của các hành tinh quanh Mặt trời, đến mức chúng có thể được biểu diễn dưới dạng hình tròn hoặc hình elip đơn giản.

Như đã lưu ý, nhà máy hiện đại đầu tiên được tạo ra vào năm 1704 tại Anh bởi các nhà chế tạo đồng hồ George Graham và Thomas Tompion. Thiết kế này đã được trao cho nhà sản xuất nhạc cụ Jon Rowely, người sau đó đã tạo ra một bản sao cho Hoàng tử Eugene của Savoy và được người bảo trợ của ông - Charles Boyle - xây dựng chúng cho chính ông và con trai John - người sẽ trở thành Bá tước thứ 5 của Orrery (và Bá tước thứ 5 của Cork).

Giữa năm 1665 và 1681, khi còn ở Paris, Christiaan Huygens đã tạo ra một cỗ máy hành tinh nhật tâm đại diện cho một năm và chu kỳ của các hành tinh được biết đến sau đó. Ông sẽ tiếp tục xuất bản các bài báo mô tả chức năng của nó vào năm 1703. Bức tranhMột triết gia đưa ra một bài giảng về Orrery, trong đó một chiếc đèn được đặt thay cho Sun Tôn, mà Jospeh Wright đã hoàn thành vào năm 1766, có một nhà máy bằng đồng làm trung tâm của nó.

Từ năm 1774 đến 1781, Đài thiên văn Eisinga Thời được xây dựng tại Franeker, Hà Lan bởi nhà thiên văn học nghiệp dư Frisian Eise Eisinga. Trung tâm của cung thiên văn là một quỹ đạo cho thấy quỹ đạo của các hành tinh trên khắp chiều rộng của trần phòng. Bộ máy đồng hồ cung cấp năng lượng cho nó đã hoạt động gần như liên tục kể từ khi nó mở lần đầu tiên.

Năm 1764, Benjamin Martin đã phát minh ra một loại hình quỹ đạo mới dựa trên ba phần - cung thiên văn nơi các hành tinh xoay quanh Mặt trời; Tellurion, cho thấy trục nghiêng của Trái đất và cách nó xoay quanh Mặt trời; và lunarium cho thấy các vòng quay lệch tâm của Mặt trăng quanh Trái đất. Điều này cho phép các đại diện chính xác hơn của Hệ Mặt trời, bao gồm các khuynh hướng hành tinh, liên quan đến Mặt trời.

Nhà máy hôm nay:

Ngày nay, với số lượng lớn sức mạnh tính toán chi phí thấp có sẵn, phần mềm đã được phát triển để tính toán các vị trí và chuyển động tương đối của các cơ quan Hệ Mặt Trời. Ví dụ về các nhà xuất bản kỹ thuật số này, bao gồm một applet java được sử dụng tại Khoa Vật lý tại Đại học Texas ở Austin và Orrery, Công cụ hiển thị hệ thống năng lượng mặt trời từ Trung tâm hình học tại Đại học Minnesota (dựa trên Unix).

Ngoài ra còn có Digital Orrery, một máy tính chuyên dùng được thiết kế để mô hình hóa các chuyển động dài hạn của các hành tinh bên ngoài của Hệ Mặt Trời. Được xây dựng vào năm 1985, nó được xây dựng để trả lời một câu hỏi lâu dài về Hệ mặt trời, đó là liệu nó có ổn định hay không (luôn luôn, câu trả lời là không lớn). Thiết bị này hiện đang ở Viện Smithsonian ở Washington, DC.

Và vào năm 2013, nhà máy ảo đầu tiên đã được tạo ra bởi Quỹ gia súc tại Công viên Ngôi sao đô thị DARK SKY, nằm ở Oak Bay, British Columbia. Tổ chức này được gọi là Lối đi trên biển của hành tinh Salish và được xây dựng bằng Google Maps để tránh tác động tiêu cực đến công viên và khu bảo tồn động vật hoang dã Orca gần đó. Nhà máy này hiện đã mở rộng ra ngoài Công viên Ngôi sao để trở thành lớn nhất thế giới, với khoảng cách hơn 8.500 km (5.300 dặm).

Mặt trời nằm trong Công viên Ngôi sao ở Vịnh Oak (hiển thị ở trên) trong khi Sao Diêm Vương (hành tinh xa xôi nhất hành tinh) nằm ở Bamfield ở phía tây của Đảo Vancouver, BC. Các Vật thể Vành đai Kuiper nằm ở phía bắc trong các thị trấn nhỏ của Ucluelet và Tofino trong khi vật thể xa nhất trong Hệ Mặt trời của chúng ta - Đám mây Oort - nằm bên kia biển tại Đại sứ quán Canada ở Bắc Kinh, Trung Quốc.

Trong khi đó, các nhà máy vật lý vẫn tồn tại ở nhiều địa điểm. Ví dụ, ở đó, The The The Solar Solar Model Model Orrery, một con đường xe đạp đặc biệt được xây dựng vào năm 1999 và được duy trì bởi Đại học York ở Anh. Trải ra cùng 10,3 km (6,4 dặm) của East Coast chính-tuyến đường sắt cũ, mô hình quy mô này của Hệ Mặt Trời chứa tất cả các hành tinh trong Hệ Mặt Trời, cũng như mô hình tàu vũ trụ Cassini và Voyager.

Ngoài ra còn có Đường dẫn của các hành tinh Uetliberg phá Fels hèg, đi theo một con đường mòn đi bộ dọc theo Albis (một chuỗi các ngọn đồi ở Thụy Sĩ). Con đường được Arnold von Rotz thiết kế thành mô hình tỷ lệ 1: 1 tỷ của Hệ Mặt trời (trong đó 1 mét tương đương 1 tỷ km). Con đường chạy từ các thị trấn Uetliberg đến FelsITEDg (cách đó khoảng 2 giờ đi bộ) và mở cửa vào ngày 26 tháng 4 năm 1979.

Mỗi hành tinh được đại diện bởi một quả cầu lớn được gắn vào một tảng đá hoặc được gắn bên trong một (tùy thuộc vào kích thước của chúng) và có một dấu hiệu bao gồm vị trí của cơ thể trong Hệ Mặt Trời và thông tin cơ bản của chúng (như đường kính xích đạo, tốc độ quay, v.v. .)

Ngoài ra còn có The Orrery Con người, nằm ở Đài thiên văn Armagh, Bắc Ireland. Nhà máy này cho phép mọi người chơi một phần của các hành tinh Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất, Sao Hỏa, Sao Mộc và Sao Thổ, cũng như Ceres và hai sao chổi (1P / Halley và 2P / Encke). Do khoảng cách quá lớn của chúng, và thực tế là nhà máy quy mô, Uranus và Hải vương tinh không được bao gồm.

Từ khởi đầu khiêm tốn của chúng tôi khi những người săn bắn hái lượm nhìn lên các vì sao và nhận thấy các kiểu mẫu trong diện mạo của chúng, loài người đã đi một chặng đường dài về sự hiểu biết về Vũ trụ. Khi chúng tôi phát minh ra các thiết bị để nhìn sâu hơn vào bầu trời đêm và thậm chí trực tiếp khám phá không gian, các mô hình của chúng tôi đã trưởng thành tương ứng, phát triển về độ chính xác và độ phức tạp.

Truyền thống đó vẫn tiếp tục, với nhiều nhiệm vụ nghiên cứu và khám phá hệ thống năng lượng mặt trời bên ngoài. Các nhà máy trong tương lai có khả năng tận dụng tất cả điều này, tận dụng các công nghệ mới và thông tin mới để tạo ra các đại diện thậm chí chi tiết và thú vị hơn về nền vũ trụ của chúng ta!

Chúng tôi đã viết nhiều bài viết thú vị về các hành tinh ở đây tại Tạp chí Vũ trụ. Dưới đây là Hướng dẫn về Hệ mặt trời, Mô hình địa tâm của vũ trụ là gì?, Mô hình nhật tâm của vũ trụ là gì?, Sự khác biệt giữa mô hình địa tâm và nhật tâm của hệ mặt trời là gì? Và có bao nhiêu hành tinh trong Mặt trời? Hệ thống?

Nguồn: