六分仪 (天文学)
六分仪是描绘六分之一圆的设备，在天文学主要用于量测恒星位置。天文学使用的六分仪有两种类型：墙六分仪和框架式六分仪。
它们具有重要的历史意义，但随著时间的推移，它们已被中星仪、其他天体量测科技和卫星（如依巴谷卫星）所取代。
墙六分仪
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已知的第一个墙六分仪是由阿布·马哈茂德·库扬迪于西元994年在伊朗的雷伊建造的[1]。为了量测黄道的轴向倾斜，胡詹迪（al-Khujandī）发明了一种他称之为“法赫里六分仪”（al-suds al-Fakhrī）的装置，以纪念他的赞助人：布维西王朝的统治者法赫尔·道莱（976-997）。这架仪器是一个沿著这台仪器是一个沿著子午圈南北线排列的墙壁上的60度弧形。胡詹迪的仪器比以前的仪器大；它的半径约为二十米[2]。与早期的仪器相比，法赫里六分仪的主要改进是将读数精度提高到秒，而较旧的仪器只能以度和分为单位读取。比鲁尼（Abū Rayhān al-Bīrūnī|al-Birūni）、伊本·班纳·马拉库什和吉亚斯丁·贾姆希德·麦斯欧德·阿尔-卡西证实了这一点。在夏至和冬至时，胡詹迪用他的设备量测了太阳在地平线上的角度；这两个测量值允许计算六分仪所在位置的纬度和黄道的倾角。[1]。
乌鲁伯格建造了一个半径为40.4米的法赫里六分仪，这是15世纪同类仪器中最大的仪器。这架六分仪位于乌鲁伯格天文台，有一个精心构造的弧形，两侧有一个楼梯，为进行量测的助手提供了通道[来源请求]。
框架六分仪
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基于大型金属框架的六分仪比墙六分仪更有优势，因为它可以在任何方向使用。这允许量测天体之间的角距离[来源请求]。
这些仪器与领航员的六分仪有很大不同，因为后者是一种反射仪器。领航员的六分仪使用镜子将太阳、月球或恒星的影像带到地平线上，并据以测量物体的高度。由于使用了镜子，量测的角度是仪器弧长的两倍。因此，导航仪的六分仪在弧上包含的角度为 60°，但可测量120°。相较之下，天文的六分仪很大，是直接测量角度：60° 的弧度最多可以测量 60°[来源请求]。
建造
[编辑]这些大型六分仪主要由木材、黄铜或这两种材料的组合制成。框架足够重，可以保持刚度，而不会使仪器发生弯曲变化，从而影响观察品质，因此可以提供可靠的测量结果。框架安装在支撑结构上，可以在使用时将其固定到定位。在某些情况下，可以调整六分仪的位置，以便仪器指向任何方向进行测量。由于仪器的尺寸和重量，人们必须注意它的平衡，以便它可以轻松移动。
通常使用照准仪进行观测，然而较新的版本可以使用望远镜。在某些情况下，尽管其尺寸很大，可以使用配重和滑轮系统使观察者能够操纵仪器。
使用方法
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这些仪器的使用方式与较小的仪器大致相同，但由于尺寸的原因，工作量可能会增加。有些仪器可能需要不止一个人来操作。
如果六分仪永久固定在原位，则只需确定照准仪或类似指数的位置。在这种情况下，观察者移动照准仪，直到感兴趣的物体在瞄准镜中居中，然后读取弧线上标记的刻度。
对于可以移动的仪器，程序更为复杂。有必要用两条线观察物体。仪器的边缘通常配有瞄准器，并且仪器与两个感兴趣的物体之一对齐。然后，照准仪也与第二个物体对齐。一旦每个物体都集中在一组瞄准器中，就可以进行读数。对于用非常大的仪器观测到的移动天体来说，这可能是一个挑战，因为一个人可能无法轻松确认这两个瞄准器；助手协助会有很大的好处。右边的赫维留斯仪器的插图显示了两个人如何使用这种六分仪：他的妻子伊莉莎白正在对齐仪器，而约翰内斯正在设置照准仪。
著名的框架六分仪
[编辑]- 塔基丁（Taqi al-Din Muhammad ibn Ma'ruf，Taqi al Din）使用六分仪来确定春分点。
- 第谷·布拉厄使用六分仪进行了许多恒星位置的量测。
- 约翰内斯·赫维留斯使用一个特别巧妙的照准仪六分仪来提供高精度的恒星位置量测。
- 第一位皇家天文学家约翰·佛兰斯蒂德在格林尼治皇家天文台使用的六分仪。
相关条目
[编辑]参考资料
[编辑]- ^ 1.0 1.1 约翰·J·奥康纳; 埃德蒙·F·罗伯逊, Abu Mahmud Hamid ibn al-Khidr Al-Khujandi, MacTutor数学史档案 （英语）
- ^ Tekeli, Sevim (1958), 'Nasiruddin, Takiyuddin ve Tycho Brahe'nin Rasat Aletlerinin mukayesesi'. Ankara Universitesi Dil ve Tarih-Cografya Fakültesi Dergesi, XVI, p. 4. （土耳其语）
