Phaeton — красивая астрономия

Дата: 23.01.13
Автор:
10 комментариев
Цена: Free
Скачать


Phaeton — красивая астрономияЕсть такой астрономический прибор теллурий. Даже скорее не прибор, а наглядное пособие. Лампочка изображает Солнце, вокруг неё крутится глобус Земли, а вокруг него, в свою очередь, шарик, изображающий Луну. Тут можно много чего показать: и смену времён года, и полярные день/ночь, и лунные/солнечные затмения…

В годы моего детства теллурий всенепременно показывали младшим школьникам. Не знаю как сейчас — похоже, уже не показывают. Во всяком случае, всё больше людей свято убеждены, что смена времён года вызывается изменением расстояния от Земли до Солнца… (: Но речь не о том.

Некоторое время тому назад я искал в AppStore виртуальный теллурий. Точно такого, какой хотел, не нашлось — но зато нашлось совершенно замечательное астрономическое приложение, очаровавшее меня своей красотой, наглядностью и изяществом, притом ещё и совершенно бесплатное. О нём-то я и хочу сегодня рассказать. Встречаем — Phaeton.

При первом запуске программа попросит разрешения на использование информации о вашем географическом положении. По очевидным причинам нужно ей это разрешить. Затем вы увидите основной экран, верхняя часть которого меняется, а нижняя всегда показывает три часовых циферблата:

Phaeton for iPad

Давайте с этих циферблатов и начнём. Средний самый неинтересный, он показывает гражданское время, которое принято на территории вашей страны в законодательном порядке. Именно оно выставлено и на ваших наручных часах, разница только в том, что программа показывает его на 24-часовом циферблате во избежание двусмысленности.

Левый показывает истинное солнечное время для вашей местности. Это довольно хитрая штука. Точкой его отсчёта является истинный полдень — момент, когда солнце занимает самое высокое положение над горизонтом. Такой полдень случается раз в сутки, интервалы между истинными полднями делятся на 24 часа по 60 минут по 60 секунд, и именно это вы видите. Сделать хронометр, которые показывал бы истинное солнечное время, практически невозможно — продолжительность таких суток «плавает», — поэтому обычно пользуются средним солнечным временем. Это такая абстракция в предположении, что земная орбита является круглой, а не эллиптической, а земная ось перпендикулярна к её плоскости. Разность между истинными и средними солнечным сутками называется уравнителем (или уравнением) времени, и его тоже можно видеть на левом циферблате (в минутах).

Правый циферблат показывает сидерическое или звёздное время. Оно определяется по углу между меридианом вашего положения и линией от Солнца на точку весеннего равноденствия. Поскольку Земля вращается не только вокруг своей оси, но и вокруг Солнца, звёздный год короче солнечного на один день, а звёздные сутки, соответственно, короче средних солнечных примерно на 4 минуты.

На самом деле в программе всегда присутствуют ещё одни часы. Если посмотреть на ободок круглого «окошка» в верхней части экрана, то вокруг него движутся два серых индикатора — это не что иное, как часовая и минутная стрелки на обычном 12-часовом циферблате. Показывают они обычное гражданское время.

Давайте перейдём к верхней части экрана (в дальнейшем я буду приводить на скриншотах только её). Сначала тут нужно кое-что сказать.

Дело в том, что создатель программы хотел показать пользователю информацию «в духе старинных астрономических инструментов». Видите на самом первом скриншоте четыре белых символа над круглым окном? Три из них — круг с точкой, круг с крестом и звездочка — вызывают три таких инструмента. Четвёртый — стилизованный глаз — показывает справку, листать которую можно стрелками под окном. Справка вся на английском, но после прочтения этой статьи она вам и не понадобится. (:

А теперь об этих инструментах по порядку.

БПМСС

По-английски эта штука называется коротко: «grand orrery». А вот по-русски приходится довольствоваться корявой аббревиатурой от длинного словосочетания «большая планетарная модель Солнечной Системы». (: Слово «большая» здесь означает, что показаны не только внутренние по отношению к Земле планеты, но и внешние.

По сути всё очень просто. Нажимаете на окружность с точкой, и видите взаимное расположение планет относительно Земли и Солнца.

Phaeton for iPad

Для большей наглядности отображения используется модель не от Коперника, а от Тихо Браге. В ней принимается, что планеты обращаются вокруг Солнца, которое обращается вокруг Земли. В своё время такая концепция позволяла избежать проблем с упёртыми церковниками, расчёты же по ней вполне правильны, хотя и несколько менее удобны.

Солнце и Земля в этом построении занимают всегда одни и те же места, а по расположению прочих планет можно судить о том, когда и где они видны на небе. Если левее Земли, то на западе вскоре после заката, если правее — то на востоке незадолго перед восходом, ну а если ниже — то ближе к середине ночи.

Вся картинка окружена двумя кольцами. Внешнее показывает зодиакальное положение Солнца — внимание, это никак не связано с шарлатанством последних страничек жёлтых газетёнок! А внутреннее — сутки солнечного года. В отличие от «обычного», он содержит ровно 365 суток и потому расхождение с нашим григорианским календарём может достигать одного дня. Отсчёт ведётся по самой верхней точке кольца.

На всякий случай вот латинские названия созвездий:

  • Aries — Овен
  • Taurus — Телец
  • Gemini — Близнецы
  • Cancer — Рак
  • Leo — Лев
  • Virgo — Дева
  • Libra — Весы
  • Scorpius — Скорпион
  • Sagittarius — Стрелец
  • Capricorn[us] —Козерог
  • Aquarius — Водолей
  • Pisces — Рыбы

Теллурий

Показывает взаимное расположение Солнца, Луны и Земли. Самая, на мой взгляд, интересная штука во всём приложении. Вызывается по нажатию окружности с крестом.

Phaeton for iPad

Внешние кольца зодиакального и солнечного календаря остаются теми же, что и в предыдущем случае. Считается, что Солнце находится в середине верхней стороны экрана.

В центре показан земной глобус, тем самым солнышком освещённый. Вы как бы смотрите на него сверху, перпендикулярно плоскости земной орбиты. Его расположение и наклон оси соответствуют времени суток и времени года. Если внимательно смотреть несколько минут, то можно заметить вращение. (:

Теперь давайте неторопливо и по порядку. Глобус окружает золотистое кольцо с числами от 1 до 24. Это часы. Треугольничек на глобусе показывает меридиан, где вы находитесь. Его положение относительно чисел — опять же гражданское время.

Ещё на золотистом кольце есть две пары стрелочек — белая и жёлтая. К белым стрелкам приделано по половинке месяца, а к жёлтым по половинке солнца. Как можно догадаться, они показывают моменты восхода и захода Солнца и Луны по гражданскому времени.

Дальше мы видим белое кольцо с лунными фазами. Возле него приютился шарик Луны в своём истинном положении относительно Земли и Солнца. Тут всё понятно. Но вот по сторонам ещё торчат голова и хвост дракона.

Дело в том, что земная орбита относительно Солнца и лунная орбита относительно Земли лежат в разных плоскостях. Точки их пересечения называются лунными узлами, и вот их-то отмечает дракон. Когда Луна находится в одном из своих узлов, может произойти затмение… для этого, правда, нужно ещё одно условие: чтобы Луна, Земля и Солнце находились на одной линии. Иными словами, чтобы дракон располагался вертикально. Если Луна будет в такой момент внизу, то затмение получится лунным, если вверху, то солнечным. Другой вопрос, где именно его можно будет наблюдать, но тут уж нужны более тонкие расчёты и более сложные инструменты.

В общем, замечательный и очень наглядный теллурий. Если б в нём ещё можно было крутить внешнее кольцо, задавая дату, то ему бы буквально цены не было. Такое приложение я бы купил, что называется, с ходу. А так за бесплатно вообще грех жаловаться. (:

Астролябия

Сразу предупреждаю, что этот раздел будет самым сложным для восприятия. И практически наименее применимым. Так что читать только тем, кому действительно интересно! В программе нужная функция вызывается нажатием символа шестиконечной звёздочки…

Астролябия — один из самых старых астрономических инструментов (разработка теоретической основы — II в.н.э., первые трактаты с упоминанием — III, самый старый сохранившийся экземпляр — IХ), представляющий собой комбинацию угломерного прибора и аналогового вычислительного устройства (наподобие гораздо более поздней логарифмической линейки). Как и многое наследие античности, в средневековой Европе была благополучно забыта и позднее вернулась туда от арабов. Отсюда обилие терминов арабского происхождения, которые сейчас будут. (:

Основа прибора — толстая круглая металлическая пластина с бортиком, так называемая тарелка или блюдо. К ней прилаживалось ушко для подвешивания, а вся конструкция тщательно балансировалась, чтобы центр тяжести совпадал с центром «блюда». На одной стороне — спинке наносилась угловая разметка, иногда сопровождаемая сеткой для определения синусов и косинусов. Другая сторона была основной рабочей.

В неё, как в настоящую тарелку, клался тимпан — более тонкая пластинка с гравировкой. В стереографической проекции на тимпане изображались параллели и меридианы видимой небесной полусферы, а также некоторые другие вспомогательные линии (например, небесный экватор, а также тропики Рака и Козерога, более известные нам как северный и южный тропики). Сетка параллелей называлась сложным словом альмукантарат. Для каждой широты нужен был свой тимпан, и к отдельному экземпляру прибора их мог прилагаться целый комплект.

Поверх тимпана вкладывался паук — поворотная ажурная решётка, на которой был отмечен солнечный зодиакальный круг, а от перемычек отходили шипы, кончики которых соответствовали наиболее ярким звёздам. Всё это фиксировалось и завершалось алидадой — вращающейся линейкой, которая заодно выполняла функции визира при измерениях. Получалась следующая конструкция:

Phaeton for iPad

На тимпане видна надпись «55°00’», соответствующая широте Новосибирска. Спинка здесь не показана, хотя с неё-то и начиналась реальная работа с астролябией.

С вашего позволения, слово арабскому трактату IX века:

Сказал Мухаммад ибн-Муса аль-Хорезми: первое, что нужно тому, кто применяет астролябию, это определение высоты.

Чтобы определить высоту [Солнца], поверни астролябию спинкой к себе и повесь её на свою правую руку; при этом Солнце находится над твоим левым плечом. Затем направь девяносто чёрточек [градуировку], которые находятся на спинке астролябии, к Солнцу. После этого постепенно поднимай алидаду до тех пор, пока не увидишь Солнце вступившим в оба [её] отверстия. Затем посмотри, на какую из девяноста частей, находящихся на спинке астролябии, падает указатель, который имеется на алидаде, — он является её заострённым концом. Это высота Солнца к данному времени. Заметь себе её.

С измеренной высотой далее производились расчёты на основной стороне астролябии. В трактате аль-Хорезми их описано около сорока видов, а в действительности существовало и того больше. Астролябия, показанная в приложении показывает лишь один из них — определение истинного солнечного времени. Покрутить ничего нельзя.

Как это делалось? Линейка алидады поворачивалась так, чтобы на зодиаке паука она показывала текущий день солнечного года. На линейке тогда можно прочитать соответствующее ему сезонное солнечное склонение. Затем алидаду с пауком поворачивали вместе до тех пор, пока точка их пересечения не занимала на альмукантарате место, соответствующее ранее измеренной высоте Солнца (левая половина восходная, правая закатная). При этом острый конец алидады указывал на ободе тарелки искомое время. (На скриншоте астролябии показан момент вскоре после восхода, когда Солнце поднялось над горизонтом всего на несколько градусов. Видно, что это 09:08 истинного солнечного времени. Склонение зимой близко к минимуму и составляет около –20°.)

Можно было определять время восхода и захода. Для этого высоту Солнца не измеряли, а точку пересечения алидады с зодиаком устанавливали на гравированный горизонт. Ночное время измеряли не по Солнцу, а по одной из отмеченных на пауке звёзд — также совмещая её изображение с альмукантаратом по измеренной высоте. В общем, много было приёмов.

В заключение покажу один свой снимок. Это знаменитые пражские астрономические куранты — pra?sk? orloj. В основе их устройства лежит тот же принцип астролябии: видите зодиакальный круг, на котором солнечная стрелка отмечает положение светила? Кто знаком с астрономическими символами, тот без труда определит примерную дату снимка. (:

Phaeton for iPad

Не знаю, сколько читателей осилит до этого места и разделит мои восторги, но приложение шикарное. Для объяснения школьникам азов астрономии — самое то (ибо на школу нынче никаких надежд нету).

Михаил Баландин специально для сайта ipadstory.ru

Цена: Free
Скачать

Тип программы: , , (все программы по категориям для iPad)
Размер приложения в App Store: 45.9 Мб
Язык приложения: Английский
Разработчик/Издатель: Tau Ceti Systems
Минимальная версия iOS: 8.1

1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звёзд (Ещё никто не присваивал рейтинг статье. Будьте первым!)
Загрузка...


Google Plus:
Twitter:
ВКонтакте:
Facebook:
10 комментариев к записи: “Phaeton — красивая астрономия”

  1. tosh_loco:

    шикарно! спасибо за проделанную работу.

    [Ответить]

  2. Станислав:

    На моем планшете последнее время все больше и больше приложений по астрономии :) И главное весьма качественных и интересных! Очень странно (и в то же время здорово), что вдруг так резко обострился интерес к этой науке. А вот еще одна странность — одновременно с этим обзором опубликовали результаты областной олимпиады по астрономии, в которой я участвовал (затянули с этим на пять дней, будто специально ждали вашего обзора :D ) К слову, я занял третье место, фактически без подготовки, и я этому результату очень рад :)

    [Ответить]

    Verytruth Reply:

    Здорово! Поздравляю с 3-ьи местом, на областной олимпиале это супер))

    [Ответить]

    Станислав Reply:

    Спасибо :D

    [Ответить]

  3. Vates:

    Спасибо за такую наводку. И за разъяснения тоже.

    Немного не по приложению, но по статье. Я по поводу схоластической системы Птоломея и проблем Коперника. Я не защитник Ватикана и мрачного средневековья, но справедливости ради, стоить развеять миф, созданный советской пропагандой о том, как церковники убили Коперника. Без них, конечно, не обошлось, но все же главную роль во всей этой печальной истории играли другие ученные, защищавшие систему Птоломея. Суть проблемы была в том, что все было под контролем Ватикана, включая и науку, и ученных, которые, в свою очередь, не брезговали использовать «карательные» возможности Рима. И это не проблема прошлого. В СССР, например, с помощью государства именно ученные, а не политруки, задавили генетику и кибернетику. Подобное, к сожалению, не редкость и сегодня. :(

    Вы уж извините за оффтоп. Просто только вчера опубликовал статью в блоге на эту тему, а сегодня встретился с этой темой здесь и не смог пройти мимо. :)

    [Ответить]

  4. Елена:

    Я с первого раза не осилила до конца, автор прав))) но я вам скажу, обзор потрясающий! Вообще я прочитав ещё начало обзора в почте уже знала, кто будет автором… И не ошиблась) Благодарю за то, что есть место, где можно расти (неважно, школьникам или их родителям:)))

    [Ответить]

  5. Ольга Phoenix:

    Совершенно потрясающий обзор!!! Михаил, огромное спасибо за проделанную работу, представляю сколько времени ушло на написание статьи.

    [Ответить]

    sputnik1818 Reply:

    А я знаю сколько времени :) Точнее догадываюсь по письму, но эту тайну открывать не стану.

    [Ответить]

  6. Алексей:

    Михаил, огромное спасибо за обзор, Вы в очередной раз убедительно доказали, что ipad можно использовать не только для игр и развлечений, но и для изучения и работы с точными науками.

    [Ответить]

  7. Mr.K.:

    Большое спасибо за интересный обзор!

    [Ответить]

Оставить комментарий