Astrarium

The astrarium made by Giovanni Dondi dell'Orologio showed hour, year calendar, movement of the planets, Sun and Moon. Reconstruction, Museo Nazionale Scienza e Tecnologia Leonardo da Vinci, Milan.

An astrarium, also called a planetarium, is the mechanical representation of the cyclic nature of astronomical objects in one timepiece. It is an astronomical clock.

History

Greek and Roman World

The Antikythera mechanism (main fragment)

The first astraria were mechanical devices. Archimedes is said to have used a primitive version that could predict the positions of the Sun, the Moon, and the planets. On May 17, 1902, an archaeologist named Valerios Stais discovered that a lump of oxidated material, which had been recovered from a shipwreck near the Greek island of Antikythera, held within it a mechanism with cogwheels. This mechanism, known as the Antikythera mechanism, was recently redated to end of the 2nd century BCE.[1] Extensive study of the fragments, using X-rays, has revealed enough details (gears, pinions, crank) to enable researchers to build partial replicas of the original device.[2][3][4] Engraved on the major gears are the names of the planets, which leaves little doubt as to the intended use of the mechanism.

By the end of the Roman Empire, the know-how and science behind this piece of clockwork was lost.

Middle Ages and Renaissance

The first modern documented astrarium clock was completed in 1364 by Giovanni de' Dondi (1318–1388), a scholar and physician of the Middle Ages interested in astronomy and horology. The original clock, consisting of 107 wheels and pinions, has been lost, perhaps during the sacking of Mantua in 1630, but de' Dondi left detailed descriptions, which have survived, enabling a reconstruction of the clock. It displays the mean time, sidereal (or star) time and the motions of the Sun, Moon and the five then-known planets Venus, Mars, Saturn, Mercury, and Jupiter. It was conceived according to a Ptolemaic conception of the Solar System. De' Dondi was inspired by his father Jacopo who designed the astronomical clock in the Piazzi dei Signori, Padua, in 1344 – one of the first of its type.

In later ages, more astraria were built. A famous example is the Eise Eisinga Planetarium, built in 1774 by Eise Eisinga from Dronrijp, Friesland, the Netherlands. It displayed all the planets and was fixed to the ceiling in a house in Franeker, where it can still be visited.

In modern times, the astrarium has grown into a tourist attraction as a commercially exploited planetarium-showing in IMAX theaters, with such presentations as The History of the Universe, as well as other astronomical phenomena.

See also

References

  1. ^ "Antikythera Mechanism Research Project". www.antikythera-mechanism.gr. Archived from the original on 2012-09-26. Retrieved 2008-03-17.
  2. ^ "Solid Models of the Antikythera Mechanism | Antikythera Mechanism Research Project". www.antikythera-mechanism.gr. Archived from the original on 2008-03-15. Retrieved 2008-03-17.
  3. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2006-12-06. Retrieved 2006-11-29.CS1 maint: archived copy as title (link)
  4. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2008-02-16. Retrieved 2006-11-29.CS1 maint: archived copy as title (link)

Literature

  • Giovanni Dondi dell'Orologio – "Tractatus astarii"

External links

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Alternative version of image:Wooden hourglass 2.jpg. Wooden hourglass. Total height:25 cm. Wooden disk diameter: 11.5 cm. Running time of the hourglass: 1 hour. Hourglass in other languages: 'timglas' (Swedishrtrttttyo), 'sanduhr' (German), 'sablier' (French), 'reloj de arena' (Spanish), 'zandloper' (Dutch), 'klepsydra' (Polish), 'přesýpací hodiny' (Czech), 'ampulheta' (Portuguese).
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Astrario Dondi 05869 01 dia - Museo scienza e tecnologia Milano.jpg
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L'astrario di Giovanni Dondi è un orologio astronomico che mostra l'ora, il calendario annuale, il movimento dei pianeti, del Sole e della Luna. Il meccanismo è mosso da un orologio collocato nella parte inferiore della struttura. L'orologio è regolato da un bilanciere con scappamento a verga azionato da un motore a pesi con un sistema di contrappeso denominato "volgi e svolgi". Il bilanciere compie un battito ogni due secondi. Questo dato si deduce dagli ingranaggi dell'orologio. Esso è composto infatti di tre ruote: ruota maestra di 120 denti, seconda ruota di 80 denti con pignone di 12 ali, ruota scappamento di 27 denti con pignone di 10 ali. Coassiale e fissata alla ruota maestra, vi è una ruota di 24 denti che ingrana in una ruota di 20 denti, il cui pignone di 12 ali fornisce il moto alla sfera oraria di 144 denti. Il quadrante, la cosiddetta "Sfera Oraria", mostra le ore secondo una suddivisione in 24, di conseguenza la ruota deve compiere un giro completo in un giorno La ruota maestra è sua volta collegata con diversi ingranaggi ai quadranti posti nella parte superiore della struttura. I sette quadranti rappresentano i movimenti dei pianeti allora conosciuti (Marte, Mercurio, Venere, Giove, Saturno), del "Primo Mobile", che descrive il moto delle stelle fisse, e della Luna. Sotto quest'ultimo si trova un ulteriore quadrante che riporta la posizione del nostro satellite rispetto a quella del Sole e permette di calcolare le date delle eclissi (la cosdetta Linea dei nodi). La lettura della posizione dei pianeti avviene rispetto ad una doppia scala graduata: scala dei mesi (mobile) e scala dello zodiaco (fissa); la scala dei mesi mobile può essere aggiustata rispetto al disco più interno per aggiustare la data indicata rispetto a quella siderale Al centro della struttura una grande ruota svolge la funzione di calendario riportando, sul bordo esterno, i giorni di ciascun mese dell'anno. Per ogni giorno sono indicati l'ora dell'alba e del tramonto (alla latitudine di Padova), la "lettera domenicale" che determina la successione dei giorni della settimana e il nome dei santi e la data delle feste fisse della Chiesa. La lettura del giorno si effettua attraverso un'apposita feritoia laterale.


Notizie storico-critiche
I quadranti dei pianeti, della Luna e del "Primo Mobile" realizzano meccanicamente i principi dell'astronomia tolemaica, che supponeva la Terra immobile, al centro dell'Universo. La teoria originale, dovuta ad Eudosso (408 a.C. - 355 a.C.), vede la Terra circondata da sfere concentriche che contengono ciascuna un pianeta. L'ultima sfera, quella più esterna, il "Primo Mobile" era quella che riceveva il movimento per volontà divina e lo trasmetteva a sua volta a tutte le altre sfere. Lo schema originale fu successivamente perfezionato, per arrivare a spiegare le anomalie dei movimenti dei Pianeti (i cosiddetti "moti retrogradi"), fino ad arrivare alla teoria elaborata da Tolomeo (100 ca. - 175 ca.) in cui il moto degli astri è realizzato utilizzando un sistema di epicicli - la circonferenza su cui si spostano i pianeti - il cui centro si muove a sua volta lungo una circonferenza più grande, il deferente, fissa intorno alla Terra L'orologio originale fu costruito nella seconda metà del 1300, presumibilmente tra il 1365 e il 1384, secondo la datazione più accreditata basata sui riferimenti astronomici riportati dal Dondi per la costruzione del suo complesso meccanismo. Le ultime notizie relative all'oggetto risalgono al 1529 quando viene citato in occasione dell'arrivo in Italia di Carlo V, re di Spagna e Imperatore del Sacro Romano Impero. Riportato ormai come in cattivo stato di conservazione e necessitante di manutenzione, andò presumibilmente distrutto negli anni successivi Il Tractus Astrarii scritto da Giovanni Dondi riporta fedelmente il lavoro di progettazione e costruzione dell'orologio astronomico. La copia di questo testo, conservata presso la Biblioteca Capitolare di Padova, ne ha permesso la ricostruzione in epoca moderna.
NAMA Machine d'Anticythère 1.jpg
Author/Creator: No machine-readable author provided. Marsyas assumed (based on copyright claims)., Licence: CC BY 2.5
Main w:en:Antikythera mechanism fragment (fragment A). The mechanism consists of a complex system of 30 wheels and plates with inscriptions relating to signs of the zodiac, months, eclipses and pan-Hellenic games. The study of the fragments suggests that this was a kind of astrolabe. The interpretation now generally accepted dates back to studies by Professor w:en:Derek de Solla Price, who was the first to suggest that the mechanism is a machine to calculate the solar and lunar calendar, that is to say, an ingenious machine to determine the time based on the movements of the sun and moon, their relationship (eclipses) and the movements of other stars and planets known at that time. Later research by the Antikythera Mechanism Research Project and scholar Michael Wright has added to and improved upon Price's work.
The mechanism was probably built by a mechanical engineer of the school of Posidonius in Rhodes. Cicero, who visited the island in 79/78 B.C. reported that such devices were indeed designed by the Stoic philosopher Posidonius of Apamea. The design of the Antikythera mechanism appears to follow the tradition of Archimedes' planetarium, and may be related to sundials. His modus operandi is based on the use of gears. The machine is dated around 89 B.C. and comes from the wreck found off the island of Antikythera. National Archaeological Museum, Athens, No. 15987.
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Carl Sagan Planet Walk, Ithaca, NY. The Sun.