#астрономия
#физика

Мы уже рассказывали в ролике «Астрономия во времена Улугбека» о достижениях дотелескопической астрономии от древних греков до Коперника и о самаркандской обсерватории, построенной в 1428 году Улугбеком, правителем могущественного государства Тимуридов и в то же время замечательным учёным. Здание обсерватории было возведено вокруг её основного инструмента — самого большого в мире квадранта, который уходил на 12 метров под землю, а радиус его дуги составлял 40 метров! По словам Ал-Кушчи высота обсерватории была такой же, как у мечети Айя-София в Стамбуле. И теперь мы обсудим, какие результаты можно было получить с помощью этого грандиозного инструмента и какова точность этих результатов.

Наверху в центре дуги квадранта был расположен диоптр, пучок солнечных лучей проходил через него и отбрасывал на шкалу солнечный зайчик. Квадрант был ориентирован по меридиану по направлению север-юг, так что с его помощью можно было измерить только высоту солнца над горизонтом в полдень. А дальше астрономам нужно было использовать своё искусство наблюдений и математической обработки их результатов.

Каковы же источники погрешностей измерения гигантского квадранта Улугбека? Во-первых, при таких размерах сооружения весьма сложно контролировать отклонения его шкалы от дуги окружности. Во-вторых, есть неустранимая погрешность измерения, связанная с тем, что Солнце имеет угловой размер в 0,5° и не является точечным источником света. После прохождения даже очень узкого диоптра солнечные лучи всё равно расходятся на эти полградуса и дают на радиусе 40 м пятно диаметром 35 см. Погрешность в определении центра этого пятна составляет несколько сантиметров, так что точность угловых измерений не превышает 2-3 угловые минуты. Поскольку линейное расхождение солнечных лучей пропорционально расстоянию, большой радиус квадранта не даёт никаких преимуществ, зато впечатление производит весьма внушительное!

Измеряя высоту солнца во время зимнего и летнего солнцестояний, астрономы обсерватории Улугбека смогли определить её широту с точностью как раз в 3 угловые минуты или меньше 6 км на земной поверхности. Из этих же данных они получили угол наклона эклиптики, равный углу наклона земной оси к плоскости её орбиты, с точностью всего в половину угловой минуты. Проводя аналогичные измерения в течение нескольких недель до и после весеннего и осеннего равноденствий, астрономы рассчитали моменты равноденствий с точностью до получаса. Отсюда можно было определить продолжительность тропического года, длящегося от одного равноденствия до другого такого же равноденствия, с точностью до часа. Чтобы уменьшить ошибку до минуты, нужно было проводить измерения в течение по крайней мере 60 лет, однако уже «Гургандском зидже», изданном в 1437 году, всего через 9 лет после постройки обсерватории, тропический год указан с точностью до половины минуты! Достичь такой точности сотрудники Улугбека могли только при использовании результатов наблюдений астрономов мусульманского мира, работавших за несколько столетий до них.

А о других подробностях научного подвига астрономов обсерватории Улугбека вы узнаете из нашего нового ролика «Обсерватория Улугбека и её 40-метровый квадрант», смотрите и не забывайте ставить лайки!

[Поддержите нас]

P.S. По этой ссылке можно посмотреть выпуск «Обсерватория Улугбека и её 40-метровый квадрант» на наших альтернативных платформах.