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Auf diesen Seiten erhalten Sie in kurzer Form Informationen über die Armillarsphäre, einem Instrument der Astronomie, das bis in die Neuzeit genutzt wurde. Falls ein Fachbegriff unklar sein sollte, markieren Sie das betreffende Wort und klicken Sie auf das Fragezeichen unten links. In einem neuen Fenster wird eine Erläuterung aus der Internet-Enzyklopädie Wikipedia (soweit vorhanden) angezeigt.

Was ist eine Armillarsphäre?

Die Armillarsphäre...

• gibt die Großkreise des Himmels und die Bewegungen der Objekte aus der Sicht des Beobachters (im Zentrum) von außen betrachtet wieder.
• gehört zu den ältesten astronomischen Geräten der Menschheit
• bis zur Erfindung des Fernrohrs wichtigstes Beobachtungs- bzw. Meßinstrument
• heutiger Name stammt aus dem christlichen Mittelalter
• ein auf die Hauptkreise der Gestirnsbewegungen reduzierter Himmelsglobus zeigt das geozentrische Weltsystem in der Außenansicht
• bei der Demonstration der Himmelsbewegungen auch als "sphaira krikote" bezeichnet

Ursprünge in Babylon und Griechenland

• bei den Babyloniern in einer primitiven Version nachgewiesen
• mit einem zusätzlichen Ring mit zwei Dioptern (Kimme und Korn) dient die A. als Visiergerät zur Ausmessung von Winkelabständen der Gestirne
• Alexandria 300 v. Chr.: Aristyllos und Timocharis stellen einen Sternkatalog zusammen
• 130 v. Chr.: Hipparchos von Nikea erstellt einen Katalog mit 1022 Sternen

Sternwarten in China

• in China wurde die Armillarsphaere bereits um Christi Geburt als wichtigstes Instrument zur Beobachtung eingesetzt
• unklar ist, ob sie unabhängig vom westlichen Kulturkreis erfunden oder durch die Eroberungen von Alexander dem Großen importiert wurde
• erste Berichte aus China -Marco Polo (1254-1324)- schildern ein Observatorium in Peking unter der Herrschaft von Kublai Khan
• der Astronom dieser 1280 gegründeten Sternwarte war Gou Shoujing, der schon zu dieser Zeit astronomische Geräte wie gewaltige Amillarsphären, exakte Astrolabien, Sonnenuhren und Himmelsgloben herstellte
• keine wichtige Handlung im chinesischen Kaiserreich geschah ohne eine Befragung der Hofastrologen
• => seit dem 2. Jhdt. synchrone Bewegung mit dem Sternenhimmel durch Antrieb mit Wasserkraft:
• die synchron drehende Armillarsphäre befand sich im untersten Stockwerk eines Turmes
• der Beobachter rief einem zweiten Astronomen an der Armillarsphäre auf dem Dach des Turmes den Namen eines Sternes zu, für den die A. den Aufgang, Untergang oder Meridiandurchgang anzeigte
• die Angaben wurden am Himmel geprüft und die Korrekturen für den Wasserantrieb zurückgegeben

Europa

• In Europa wurde die Armillarsphäre erst durch den Königsberger Astronomen Regiomontanus (1436-1476) bekannt.
• Mit dem dänischen Astronomen Tycho Brahe (1546-1601), einem der letzten großen Astronomen, die das Teleskop noch nicht kannten, erreichte sie in Form großer Ringinstrumente ihren Höhepunkt und war als Beobachtungsinstrument kaum noch verbesserungsfähig.
• Nach der Einführung des Teleskops in die Astronomie durch Galileo Galilei (1609) tritt die Armillarsphäre als Beobachtungsinstrument immer mehr in den Hintergrund. Andere traditionelle Geräte (Quadrant, Triquetrum) werden mit kleinen Linsenfernrohren ausgestattet, um ihre Meßgenauigkeit zu erhöhen.
• Die A. wird immer mehr zu einem Gegenstand künstlerischer Darstellung, z.B als Repräsentationsobjekt aufklärerisch gesinnter Fürsten oder als Insignie bekannter Astronomen.

Azimutales Koordinatensystem

Aufgrund der Erdrotation können die Koordinaten für ein Himmelobjekt nur für einen bestimmten Zeitpunkt/Ort angegeben werden.

• Azimut: ist der Winkel zwischen dem Südpunkt und dem durch das Zenit des Beobachters gehenden Vertikalkreis eines Himmelsobjektes; Zählung: 0-360 Grad über Süd, West, Nord, Ost und Süd
  klassisch: 0-180 Grad S, O, N und S, W, N
  geodätisch: 0-360 Grad N, O, S, W, N
• Höhe: der Winkelabstand eines Gestirns vom Horizont, Zählung: 0 (Horizont) - 90 Grad (Zenit)
• Almukantarat oder Azimutalkreis (Höhenparallel eines Himmelsobjektes): liegt höher oder tiefer als der Horizont und liegt zu diesem parallel, Gestirne, die auf demselben Almukantarat liegen, besitzen die gleiche Höhe über dem Horizont
• Vertikal- oder Höhenkreis: geht durch Zenit, Himmelsobjekt und Nadir, schneidet den Horizont im 90 Grad-Winkel
• Horizontebene- Kreislinie mit dem Beobachter im Zentrum, in der das Himmelsgewölbe und die Erdoberfläche aufeinandertreffen
• Zenit- der Punkt am Himmelsgewölbe, der genau über dem Beobachter steht, also um 90 Grad von der Horizontebene entfernt ist
• Meridian: Vertikalkreis, der durch den Nord- und Südpunkt des Horizonts geht:
• im Meridian (Mittagslinie) erreichen die Himmelsobjekte ihren höchsten bzw. niedrigsten Punkt am Himmel (untere und obere Kulmination)

äquatoriales (parallaktisches) Koordinatensystem

• Rektaszension: der auf dem Himmelsäquator gemessene Winkel zwischen dem Frühlingspunkt (s.u.) und dem durch ein Himmelsobjekt gehenden Deklinationskreis. Die R. wird von West nach Ost von 0h bis 24h gezählt
• Deklination: der Winkelabstand eines Himmelsobjektes vom Himmelsäquator. Die D. wird von 0 Grad (Ebene des Himmelsäquators) bis zum Himmelsnordpol (90 Grad) bzw. von 0 bis -90 Grad zum Himmelssüdpol gezählt.
• Frühlingspunkt: Schnittpunkt zwischen Ekliptik und Himmelsäquator, den die Sonne in ihrem scheinbaren Lauf in nördlicher Richtung überschreitet (21.3., Fische) => 0-Punkt der Rektaszension
• Stundenwinkel: Winkel zwischen dem Stundenkreis eines Gestirns (seiner Rektaszension) und dem Meridian des Beobachters
• Sternzeit: Stundenwinkel des Frühlingspunktes = Winkel zwischen dem Meridian des Beobachters und dem Frühlingspunkt => gibt zugleich den Stundenkreis (Rektaszension) an, der im Meridian des Beobachters (Süden) kulminiert. Beziehung: Sternzeit - Rektaszension = Stundenwinkel
  Beispiel: Stern Rigel (alpha ori) kulminiert am Winterhimmel: Rektaszension 5h 15m - Sternzeit 5h 15m = Stundenwinkel 0h für die Ortszeit: 11. Dezember um 0 Uhr, 26. Dezember um 23 Uhr, 10. Januar um 22 Uhr.
• Äquator: Großkreis auf der Oberfläche eines Himmelskörpers, seine Ebene schneidet den Mittelpunkt und steht senkrecht auf der Rotationsachse
• Himmelsäquator: Verlängerung oder Projektion des Erdäquators auf das Himmelsgewölbe, steht senkrecht auf der Polachse (verlängerte Erdachse)
• Stundenkreis: geht durch beide Pole und steht senkrecht auf dem Himmelsäquator
• Ekliptik: scheinbare Bahn der Sonne am Himmel- die auf den Himmel projezierte Bahn der Erde um die Sonne
• Schiefe der Ekliptik: Neigung von 23,5 Grad gegen die Rotationachse der Erde
• Sonnenwenden: nördlichster (Sonnenposition 21.6., Zwillinge) und südlichster (21.12, Skorpion) Punkt der Ekliptik bezogen auf den Himmelsäquator: Deklination 23,5 bzw. -23,5 Grad

Beispiele

Ungewöhnliche Verwendungszwecke

In Umberto Ecos Roman "Der Name der Rose" wird der Mönch Severin mit einer Armillarsphäre erschlagen, was eigentlich nicht möglich war: der Roman spielt im 13. Jahrhundert, das Instrument kam aber erst im 15. nach Europa: "Für Adelmus der Hagel, dabei war es ein Selbstmord, für Venantius das Blut, dabei war eine verrückte Idee von Berengar- für Berengar selbst das Wasser, dabei war es ein Zufall-, für Severin der dritte Teil des Himmelsgewölbes, dabei hatte Malachias die Armillarsphäre nur genommen, weil sie gerade zur Hand war; und schließlich für Malachias die Skorpione, weil Jorge Malachias gesagt hat, das Buch habe die Kraft von tausend Skorpionen. Und Jorge hat das gesagt, weil er sich - dank William überzeugt hat, daß ein göttlicher Plan diese Todesfälle lenkt."

diverse Armillarsphären

Solistitial-Armillar

Winkelmessungen während des ganzen Jahres erforderten ein verbessertes Gerät, das Solistitial, das vor allem zur Bestimmung der Höhe der Sonne zur Mittagszeit benutzt wurde. Das Paar von bronzenen Ringen ist auf einer steinernen Säule befestigt und so ausgerichtet, daß die Ebene der Ringe genau in Nord-Süd-Richtung liegt. Der innere Ring ist beweglich und weist zwei gegenüberliegende Nadeln auf, die wie Kimme und Korn als Visiermarken dienen. Zur Messung wird der innere Ring solange gedreht, bis der Schatten der oberen Nadel genau auf die untere fällt. Von der festen Skala des äußeren Ringes wird der Winkel abgelesen.
[Bild anzeigen: Solistitial-Armillar]

Einfache Armillarsphäre

Beobachtungen der Position von Objekten, die nicht genau im Süden standen, erforderten ein flexibleres Instrument. Zwei Armillarien wurden senkrecht miteinander verbunden und waren in einem horizontalen Ring drehbar. Auf diese Weise konnten die Winkel für Azimut und Höhe gemessen werden.
[Bild anzeigen: Einfache Armillarsphäre]

Torquetum

Dieses Instrument aus Peter Apians Astronomicum Caesareum von 1540 war so konstruiert, daß Himmelskoordinaten direkt abgelesen werden konnten. Das Torquetum berücksichtigt sowohl die geographische Breite des Beobachtungsstandortes als auch die Lage der Ekliptik. Rekatszension und Deklination konnten ohne mühsame Umrechnungen direkt abgelesen werden.
[Bild anzeigen: Torquetum]

Armillarsphäre mit Ekliptikring

und eingetragenen Sternbildern des Tierkreises aus dem Werk Epitom des Astronomen Regiomontanus (1498).
[Bild anzeigen: Armillarsphäre mit Ekliptikring]

Links: Astronomie

• MimigernafordAstrofotografie im Münsterland
• Telescopium Das virtuelle Fernrohr mit Stern- und Planetenkarte
• Sternfreunde Münster
• Planetarium Münster
• Vereinigung der Sternfreunde
• Forum Astronomie.de
• Forum Astrotreff
• Volkssternwarte Recklinghausen

Links: Astronomiegeschichte

• Fachgruppe Geschichte der Astronomie der Vereinigung der Sternfreunde e.V. (VdS)
• Linkliste Astronomie- und Raumfahrtgeschichte
• Virtuelles Museum zur Geschichte astronomischer Instrumente

Links: Armillarsphären

• Wikipedia
• Kurzinfo von DeutschlandRadio-Online
• Horizontobservatorium auf dem Gipfelplateau der Halde Hoheward

Bilder von Armillarsphären:

• Bremen
• MUSEO DELLA SPECOLA

Bilder von Astrolabien:

• Nachbauten

antike Instrumente kaufen:

• Armillarsphäre

weitere Links

Astronomie-Zeitschriften

• Astronomie Das Magazin
• Sterne und Weltraum
• Sternzeit
• Vereinigung der Sternfreunde e.V.

Münster-Links

• Stadt Münster
• Uni Münster
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Letzte Aktualisierung: 26. Januar 2023

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