Ottův slovník naučný/Hvězdářské nástroje

Ottův slovník naučný
Hvězdárna	Hvězdářské nástroje	Hvězdářství

Údaje o textu
Titulek:	Hvězdářské nástroje
Autor:	Václav Rosický
Zdroj:	Ottův slovník naučný. Jedenáctý díl. Praha : J. Otto, 1897. S. 951–953. Dostupné online.
Licence:	PD old 70

Hvězdářské nástroje. Nejstarším h-kým n-m již v dobách předhistorických užívaným je zajisté gnómón (v. t.); podnět k němu dala tělesa stín vrhající. Jím bylo lze najíti výšku slunce, čáru polední, pravé poledne a kulminační výšku slunce. Byly to první sluneční hodiny. Z pozorovaných kulminačních výšek slunce v době obou slunovratů bylo lze odvoditi výšku rovníku (arithmetický průměr obou) a sklon ekliptiky (poloviční rozdíl obou). Den, kdy stín gnómonu byl nejkratší, označoval slunovrat letní, kdy byl nejdelší, slunovat zimní. Tím bylo lze určiti již přibližně délku roku. Zajisté jím určen byl i poledník při stavbě pyramid. R. 1100 př. Kr. určil Číňan Čeu-Kung sklon ekliptiky. Veliké gnómony zřizovali hlavně Egypťané a Řekové alexandrijští. Ulug Beg zřídil r. 1430 v Samarkandu gnómón 55 m vysoký. V Praze na Staroměstském náměstí máme takový gnómón (sloup Marianský) s vydlážděnou čarou polední. Nejstarší hodiny byly asi, nehledě ke slunečním (gnómonu), vodní, jich prý užívali Assyrové nejpozději kolem r. 600 př. Kr., po nich Řekové a Římané. Později pak užívalo se hodin pískových, sutek. O hodinách kolečkových, pérových, chronometrech a j. viz Hodiny.

Z nástrojů úhloměrných v rovině svislé popisuje Ptolemaios v »Almagestu« triquetrum (v. t.), pravítko nebo parallaktický lineál, jehož hořejší konec otáčel se v kolínku upevněném na svislé tyči a jenž opatřen byl dvěma průzory; vzdálenost jeho od svislé tyče mohla býti měřena. Takovým pozoroval ještě Mikuláš Koprník. Na stejné myšlénce zakládá se Purbachův čtverec geometrický, který již Arabové jistě znali. Nástroje tyto vyžadují pevného stanoviska. Pro měření na moři hodil se lépe baculus nebo radius astronomicus (Jakubova hůl [v. t.], baculus Jacob), 4hranná hůl aspoň 5 loket dlouhá, na níž daly se pošinovati příčky. Užívalo se ho v zeměměřictví již ve stol. XV., v námořnictví uvedl ho Martin Behaim z Norimberka, v praktické hvězdářství Regiomontanus.

Již v nejstarších dobách užívalo se též nástrojů s rozdělením kruhovým. Takový nástroj je astrolabium, Hipparchem vynalezené; je to kruh na stupně rozdělený, kolem středu otáčí se pravítko (alhidáda) opatřené průzory. Kruh se při pozorování zavěsí kolmo a pravítko otočí se tak, aby oko vidělo oběma průzory předmět nebeský. Úhel, jejž tvoří vodorovný průměr kruhu a směr pravítka, jest výška předmětu. Místo celých kruhů vyskytují se záhy i čtvrtníky (kvadranty). Ptolemaios popisuje takový kvadrant na zdi a hvězdárna v Meráze měla takový čtvrtník poloměru 12 stop. Různé soustavy kruhů, totiž rovník, ekliptika a hlavní kruhy kolmé na tyto, nazývaly se armillami, armillárními sférami (v. t.); vynalezl je Eratosthenés a užívali jich Hipparchos a Ptolemaios a ještě Tyge Brahe. Nástroje ty jsou předchůdci našich aequatoreálů. Kdežto při těchto nástrojích byly kruhy soustředné, uspořádal Regiomontanus svůj nástroj torquetum (v. t.), jenž sloužil i k určování délky a šířky těles nebeských tak, že se i zevně podobá aequatoreálu. Místo průzorů užívalo se někdy i jehel (Regiomontanus), jejichž špičky udávaly směrnici, celkem však zůstaly průzory a roury až dalekohled byl spojen s přístroji měřickými.

Tytéž nástroje, jichž užívali hvězdáři školy alexandrijské, podrželi Arabové a po obnově věd v západní Evropě i hvězdáři středověcí. Arabové věnovali provedení nástrojů a jejich postavení velikou péči a opatřili je dělenými kruhy velikých poloměrů, jichž dělení prováděli v kovu. Poněvadž bylo obtížno děliti veliké kruhy, spokojili se se čtvrtníky. Hvězdáři středověcí snažili se usnadniti co možná pozorování i vymýšleli různé přístroje. Petr Apian navrhl veliký počet strojů, jež popsal ve svém »Instrumentenbuch« (Ingolstadt, 1532). Za Viléma IV. hessen-kasselského pozorovací umění značně pokročilo; on první použil točivých kupolí s otvory a jeho pomocníci Rothmann a Bürgi užívali již hodin kyvadlových. Nejvíce však stroje a umění pozorovací zdokonalil Tyge Brahe. Zdokonalil armillární sféru tak, že mohl čísti hned oblouky hlavních kruhů nebeských. Též upevnil kvadrant na zdi v rovině poledníkové, poznávaje důležitost takového pozorování. Stroje své popsal a vyobrazil ve spise »Astronomiae instauratae progymnasmata« (Praha, 1603). Na pražské hvězdárně v Klementinu chová se dosud Brahův sextant práce velmi umělé. Po celé XVII. stol. drželi se hvězdáři beze všeho pokroku zásad a method Brahových.

Nový pokrok je znamenati, když nástroje měřické spojeny byly s dalekohledem, a to teprve tehdy, když do společné ohniskové roviny očnice a předmětnice vložil se kříž z vláken. Vláken takových v dalekohledu k účelům měřickým užil Gascoigne v Anglii, jenž asi r. 1640 pomocí dvou nitek rovnoběžných a šroubem pohyblivých měřil průměry oběžnic. Jeho vynález zůstal nepovšimnut a tak teprve Adrien Auzout a Jean Picard kolem roku 1667 užili kříže vláknového a spojili dalekohled pevně s kruhy. Tím položen byl základ moderního hvězdářství. Flamsteed dal svůj kvadrant na zdi spojiti s dalekohledem a pozoroval na něm r. 1689—1719 pomocí hodin kyvadlových (jež mezitím Huygens vynalezl) kulminační výšky; podařilo se mu snížiti střední chybu na 10 vteřin, jež u Braha obnášela až 2 minuty a u Ptolemaia i 10 minut. Angličtí mechanikové Graham, Sisson, Bird, Ramsden zdokonalili nástroj ten tak, že Bradley v Greenwichi, jenž pozoroval (1750—1762) kvadrantem na zdi poloměru 8 angl. stop od Birda, určil deklinaci na 1 vteřinu správně. K určování rektascenze nehodily se však tyto veliké kvadranty, poněvadž nedaly se udržeti v rovině poledníkové, jsouce upevněny jednostranně. Proto užívali Halley a Römer nástroje průchodního (passažního), navrženého již Tadeášem z Hájku, a hodin. U nástroje tohoto, jehož osa otáčecí spočívá směrem od východu k západu na dvou sloupech kamenných, chyba ona nejeví se tak značně. Poněvadž však nemá kruhu výškového, jemně děleného, hodí se jen k určování rektascense, nikoli výšky. I bylo na snadě spojiti s nástrojem průchodním dělený kruh, jak to i Römer učinil. Myšlénka ta však provedena na počátku tohoto století, když se Reichenbachovi v Mnichově podařilo předčiti jemným a přesným dělením strojů umělce anglické. Tak povstal hlavní nástroj nynějších hvězdáren, kruh poledníkový, jenž slouží k absolutnímu určení míst hvězd. V Anglii pak vstoupil na místo kvadrantu na zdi kruh na zdi; první takový nástroj zhotovil Troughton a postavil jej r. 1812 v Greenwichi. Teprve r. 1847 dal Airy postaviti kruh poledníkový.

Vynález achromatického dalekohledu Dollondem (1757) způsobil nový značný pokrok ve hvězdářství praktickém. Jeho syn a pak zeť Ramsden vynález ten ještě zdokonalili. Ramsden pak získal velikého jména svými nástroji, zejména co nejpřesněji dělenými kruhy. Současně sestrojoval Short výtečné reflektory, jež předčily Dollondovy refraktory světlostí. Koncem před. století pak hotovil Vilém Herschel své slavné teleskopy zrcadlové, jež všechny dalekohledy předčily. Teprve Fraunhoferovi podařilo se líti čisté sklo flintové ve velkém a nástroje jeho achromatické směle závodily s Herschelovými reflektory. Po jeho smrti sestrojili Merz a Mahler první refraktory achromatické o průměru předmětnice 36 cm. Nyní pak firma A. Clark a synové v Cambridge-Portu v Massachusettsu je s to hotoviti objektivy průměru až 1 m (na Lickově hvězdárně a nové hvězdárně v Chicagu) a podobně i jiné firmy (Grubb, Henry, Martin, Cooke). Také pokusil se Foucault s dobrým výsledkem hotoviti veliká zrcadla ze skla, postříbřená; nástrojů takových užívá se v Marseilli, Paříži, Nizze. Poněvadž bylo nesnadno rozděliti kruh až na vteřiny, užívalo se různých pomůcek, aby bylo možno čísti ještě zlomky nejmenších oddílů na kruhu. Brahe užíval měřítka popříčného u svého kvadrantu na zdi. Dokonalejší nástroj je nonius (v. t.), vlastně vernier (v. t.); nyní pak užívá se při kruhu poledním drobnohledů s pohyblivými vlákny, jež hotovil na konci před. století Ramsden. Pozorování dob průchodů hvězd poledníkem nebo prvním vertikálem usnadněno je nyní jednak přiměřenou konstrukcí hodin, jejich pečlivějším umístěním a ochranou před změnami tepla a tlaku vzduchu, jednak i užíváním chronografu (v. t.), jehož k účelům hvězdářským užili v Americe r. 1848 Walker a Bond.

Aby měřiti se mohly výšky nejen v poledníku, ale i v libovolném kruhu vertikálním, k tomu slouží kruh výškový, jenž se otáčí kolem osy svislé. Mají-li se měřiti i úhly v rovině obzoru (azimuty), třeba je kruhu horizontálního. Oba účely sloučeny jsou v Braheově velikém kvadrantu (quadrans maximus). Nyní jsou k tomu účelu theodolit, nástroj universální a altazimut (v. t.). Dalekohled, jenž otáčeti se dá kolem osy svislé a vodorovné a opatřen je snad i kruhy v těchto rovinách, upraven je azimutálně.

Větší dalekohledy upravují se parallakticky, t. j. tak, že otáčejí se kolem osy rovnoběžné s rovníkem a kolem druhé osy rovnoběžné s osou světovou; otáčíme-li dalekohledem kolem osy světové, můžeme sledovati hvězdy při jejich denním pohybu, což vykonává i stroj hodinový. Takové nástroje slují aequatoreály (v. t.); slouží hlavně k měření relativní vzdálenosti dvou hvězd, k čemuž opatřeny jsou mikrometry (v. t.). Též se jich užívá k účelům astrofysickým a spojují se s nástroji fotografickými, fotometrickými a spektroskopickými. Nejpřesnější nástroj mikrometrický je heliometr (v. t.); je to samostatný nástroj upravený parallakticky. Úpravu parallaktickou znali již Scheiner (1620) a Römer (1690).

Nástrojů, jimž by se měřila délka a šířka hvězd, jako bylo astrolabium, neužívá se nyní. Má-li se měřiti úhel v jakékoliv rovině, k tomu slouží sextant zrcadlový (v. t.), hlavně na moři a na cestách, a kruh hranolový (v. t.). Pomocným nástrojem hvězdářským je i vodní váha (libella, niveau, v. t.), kterýž přístroj vynalezen byl asi r. 1660 Thevenotem a do praxe uveden r. 1666. Slouží hlavně k tomu, aby se jím ustanovila horizontální poloha osy rotační u poledního kruhu, nástroje průchodního a j., aneb aby se určily odchylky od směru vodorovného. Viz též Hvězdářství. VRý.