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高度目盛りとしても知られる影方陣[ 1] は、角度観測のためにアリダードと組み合わせて物体の直線高さを決定するために使用される器具でした。初期の例は、おそらく9世紀または10世紀のバグダッドに遡るアラビア語の論文に記載されています。[2]影方陣は、アストロラーベの裏側によく見られます。
用途
影直尺の主な用途は、物体の影を使ってその直線的な高さを測ることです。これは、物体（通常は日時計）とその影の比率をシミュレートすることによって行われます。太陽光線が0度から45度の間であれば本影逆（垂直軸）が使用され、45度から90度の間であれば本影直（水平軸）が使用され、太陽光線が45度の場合にはその影が本影中点（y=x）に正確に落ちます。[3]これは、より高度な測定方法がなかった中世の天文学の時代に、太陽などの天体の高さを決定し、その動きを追跡するために使用されました。これらの方法は、今日でも、地平線を基準として目に見える天体の高度を決定するために使用できます。
グノモン
グノモンは、シャドーボックスと一緒によく使用されます。グノモンは、測定可能な影を落とすように、日の当たる場所に垂直に立てられた棒です。グノモンの影を調べると、太陽の動きに関する情報が得られます。グノモンは、多くの古代文明によって独立して発見された可能性が高いですが、紀元前5世紀のギリシャで使用されていたことが知られています。おそらく、冬至と夏至の測定に使用されていました。ヘロドトスは、紀元前450年頃に書かれた歴史の中で、ギリシャ人がグノモンの使用法をバビロニア人から学んだと述べています。[4]
例
人間の影が 4 フィートの長さだとすると、太陽の高度はいくらでしょうか。この問題は、シャドー ボックスを使用することで解決できます。シャドー ボックスは半分に分割され、片方は 6 ずつ、もう片方は 10 ずつ目盛りが付けられています。人間の体によって投影される影なので、6 のほうが便利です。アリダードを 4 (影の長さと同じ) に移動して高度目盛りを読むと、太陽の高度が 56.3 度であることがわかります。[5]
シャドウ ボックスは、少し変更した方法を使用することで、長い影にも使用できます。人間の影が 18 フィートの長さだとすると、太陽の高度はいくらでしょうか。シャドウ ボックスの 6 の面 (人間の体を測定単位として使用) を使用すると、シャドウ ボックスにマークされた最長の影は 6 フィートです。これは、影がそれを投影する日時計よりも長い場合に問題を引き起こします。簡単な計算を実行して、同じ状況で日時計が 6 フィートの影を投影する場合の高さを計算します。この状況では、日時計の高さは 2 フィートで十分です。影が日時計よりも長い場合は、まずアストロラーベを逆さまにして、投影された日時計の高さである 2 にアリダードを設定し、高度目盛りから高度を読み取ります。太陽は地平線から 19 度上にあると表示されるはずです。[6]
参考文献
- ^ 「Shadow Square」 。 2009年7月18日閲覧。
- ^ キング、デビッド A. (2002)。 「ヴェトゥス四分儀に関するヴェトゥスティシムスのアラビア語テキスト」。天文学史ジャーナル。33 (112): 237–255。Bibcode :2002JHA....33..237K。土井：10.1177/002182860203300302。S2CID 125329755。
- ^ 「Shadow Square」. ガリレオ美術館. 2014年3月12日閲覧。
- ^ エヴァンス、ジェームズ (1998)。古代天文学の歴史と実践。オックスフォード：オックスフォード大学出版局。p. 27。ISBN 0-19-509539-1。
- ^ エヴァンス、ジェームズ (1998)。古代天文学の歴史と実践。オックスフォード：オックスフォード大学出版局。p. 149。ISBN 0-19-509539-1。
- ^ エヴァンス、ジェームズ (1998)。古代天文学の歴史と実践。オックスフォード：オックスフォード大学出版局。p. 149。ISBN 0-19-509539-1。