El Astrarium , también llamado Planetario , es un antiguo reloj astronómico creado en el siglo XIV por el italiano Giovanni de Dondi [2] . La aparición de esta herramienta marcó el desarrollo en Europa de tecnologías relacionadas con la fabricación de instrumentos de relojería mecánica . El Astrarium modeló el sistema solar y, además de contar el tiempo y representar fechas de calendario y festivos, mostró cómo se movían los planetas alrededor de la esfera celeste [3] . Esta era su tarea principal, en comparación con el reloj astronómico, cuya tarea principal es la lectura real del tiempo. Se puede decir que el Astrarium era un complejo mecanismo medieval que combinaba las funciones de un moderno planetario , reloj y calendario [4] . Los dispositivos que realizan esta función se crearon antes y después de Giovanni de Dondi, pero se sabe relativamente poco sobre ellos. Algunas fuentes, a pesar de esto, dicen que el Astrarium fue el primer dispositivo mecánico que mostraba los movimientos de los planetas [5] [6] .
La sección presenta una descripción y comparación de instrumentos realizados en diferentes períodos de tiempo, pero que tenían las mismas funciones que el Astrarium de Giovanni de Dondi: cada dispositivo era un planetario, un reloj y un calendario al mismo tiempo. Por fecha de creación, puedes distribuirlos de la siguiente manera:
mecanismo de anticitera | 150-100 años. antes de Cristo mi. |
Astrario Giovanni de Dondi | 1364 según la mayoría de las fuentes |
Planetario Lorenzo della Volpaia | 1510 |
reloj astronomico de passmann | 1749 |
Planetario Eise Eisingi | 1781 |
Reloj astronómico de Jens Olsen | 1955 |
Los antiguos predecesores del Astrarium fueron dispositivos mecánicos complejos, intentos peculiares de modelar la posición y el movimiento de los planetas, pero no se han conservado comentarios sobre la estructura de tales dispositivos o instrucciones para su fabricación. A Arquímedes se le atribuye el uso de un planetario (versión primitiva del Astrario), o "esfera celeste", con la que se podían observar los movimientos de los planetas, la salida del Sol y la Luna , las fases y eclipses de los Luna , la desaparición de ambos cuerpos celestes bajo el horizonte [8] [9] [10] .
Evidencia clara de que los dispositivos mecánicos complejos existían mucho antes de que se descubriera el Astrarium de Giovanni de Dondi a principios del siglo XX. En 1900-1901, cerca de la isla griega de Antikythera , un grupo de pescadores de esponjas encontró los restos de un naufragio [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] . Bajo la dirección del arqueólogo Valerios Stais [16] y bajo el control del gobierno griego, se levantó a tierra un bloque de material oxidado , dentro del cual había un mecanismo con engranajes [10] . Se hundió alrededor del 70 a. mi. [7] [10] [13] [17] [18] y se hizo conocido como el Mecanismo de Antikythera, un análogo del Astrarium.
Este instrumento mecánico calculaba las posiciones de los cuerpos celestes e indicaba la posición del observador sobre la superficie terrestre [17] [18] . El Mecanismo de Antikythera se considera una computadora analógica temprana que se creó para calcular la posición del Sol y la Luna en una fecha determinada [11] [13] [14] [19] [20] . En 2002, Michael Wright , especialista en dispositivos mecánicos del Museo de Ciencias de Londres , sugirió que el mecanismo podría simular no solo los movimientos del Sol y la Luna, sino también los cinco planetas conocidos en la antigüedad: Mercurio , Venus , Marte , Júpiter y Saturno [9] [21] . Más tarde, en 2005, se lanzó el Proyecto de Investigación del Mecanismo de Antikythera greco-británico [10] [18] , durante el cual se llevaron a cabo estudios detallados del Mecanismo de Antikythera. Dado que este dispositivo ha pasado casi dos mil años bajo el agua, la mayoría de sus fragmentos se han corroído [10] [13] . A pesar de esto, los investigadores lograron estudiar los detalles de su estructura, así como comprender las inscripciones que cubren algunas superficies [7] [9] [10] . Después de clasificar las inscripciones, los científicos descubrieron que los nombres de los planetas estaban grabados en la mayoría de los engranajes. Este hecho confirmó la suposición de Wright. En el proceso de estudio, se examinaron fragmentos del mecanismo mediante rayos X [10] [13] [22] , lo que resultó en la fabricación de copias del antiguo instrumento [14] [23] [24] .
El Museo Arqueológico Nacional de Atenas exhibe 378 fragmentos de diversos objetos encontrados en el naufragio, incluidas 82 partes conservadas del propio mecanismo de Antikythera [9] [10] [13] [18] . Para determinar su edad, se utilizaron dos métodos seguros (en términos de impacto en el objeto en estudio): PTM[15] y tomografía computarizada , como resultado de lo cual se determinó la fecha aproximada de creación del mecanismo: 150-100 a. mi. [7] [14] Este caso, sin embargo, es excepcional: hasta ahora no se ha encontrado ningún dispositivo similar. Antes de la caída del Imperio Romano , la tecnología para su creación se perdió. Hasta el siglo XIV no existieron aparatos de similar complejidad, hasta la aparición en Europa de los relojes astronómicos mecánicos [25] .
La creación de relojes mecánicos que visualizan el movimiento de los cuerpos celestes fue una actividad importante de los científicos e ingenieros medievales. En el siglo XII, el ingeniero de Bagdad Ismail al-Jazari construyó una torre de reloj de agua que mostraba no solo la hora, sino también el movimiento de los signos del zodíaco, el Sol y la Luna (con fases cambiantes) a través del cielo [26] . El científico inglés del siglo XIV Richard of Wallingford [27] hizo un progreso significativo en esta dirección . El reloj astronómico desarrollado por él alrededor de 1330 mostraba el movimiento del Sol, los planetas, el movimiento y las fases de la Luna y el nivel de las mareas en el Támesis. El mecanismo del reloj contenía engranajes en espiral, anillos ovalados, numerosos engranajes. El reloj se colocó en la pared interior de la catedral de St Albans Priory , de la cual Richard sirvió como abad.
Astrario Giovanni de DondiEl siguiente caso documentado de fabricación de relojes astronómicos está asociado al nombre del italiano Giovanni de Dondi (1318-1389 [Comm. 1] ), vecino de Padua , médico y científico medieval relacionado con la astronomía y la relojería . Giovanni fue uno de los astrónomos más importantes de su época. Heredó su interés por la astronomía y la relojería de su padre, Jacopo de Dondi., que en 1344 [33] [34] [35] diseñó y con la ayuda del príncipe Ubertino da Carraraconstruido en la plaza dei Signorien las campanadas de la calle Padua, posteriormente colocadas en la torre del palacioen Plaza Capitán[36] . Este reloj astronómico fue uno de los primeros de su tipo, pero en 1390 se incendió durante el asalto al palacio por parte de los milaneses [35] . Hoy, un reloj astronómico reconstruido basado en el prototipo de Jacopo de Dondi funciona en la torre de Padua [37] .
Giovanni, su hijo, diseñó y construyó un nuevo reloj astronómico, el llamado "Astrarium" , o "Planetario" , un reloj mecánico de disco con pesas y un mecanismo sonoro. Según la mayoría de las fuentes, el Astrarium fue creado por él entre 1348 y 1364 [3] [5] [6] [12] [29] [34] [38] [39] [40] [41] [42] [43 ] [44] [Com. 2] . Giovanni trabajó en él durante mucho tiempo: 16 años. Tras la finalización del trabajo y la demostración del invento en la plaza principal de Padua [30] , el mecanismo se trasladó a la biblioteca del castillo [3] . La fabricación del Astrarium fue una tarea sumamente difícil para la época, ya que ni un solo taller estaba adaptado para tal labor. Giovanni se adelantó a su tiempo: para la fabricación del Astrarium, utilizó métodos mecánicos que se generalizaron varios siglos después. Esta, quizás, fue la razón por la que en los siglos posteriores a la creación del Astrarium, nadie pudo repararlo: no había suficientes especialistas calificados en este asunto [1] [3] [29] [46] . El Astrarium indicaba el camino del Sol, la Luna y los cinco planetas conocidos en ese momento, girando alrededor de la Tierra, basado en la cosmovisión ptolemaica entonces dominante [6] [20] [30] [40] [47] (ver también " Almagesto "). Giovanni también midió la duración de cada día en horas y minutos y, usando el Astrarium, indicó la fecha exacta y el nombre del santo venerado en un día en particular [3] .
La obra literaria más famosa de Giovanni, dedicada al Astrarium y que contiene su descripción detallada, es el Tractatus Astrarii ( Tratado ruso sobre las luminarias ) [3] [28] (escrito por él en latín medieval [1] [29] ), que fue publicado en 1389 en Padua. Este libro fue reimpreso en 1960 por la Biblioteca del Vaticano en Roma [48] y en 2003 por la editorial de Ginebra Droz [45 ] .
En 1381, de Dondi donó su Astrarium al duque Gian Galeazzo Visconti , quien lo instaló en la biblioteca de su castillo en Pavía . El Astrarium permaneció allí hasta al menos 1485. Se sabe que en la primera mitad del siglo XVI sobrevivió a reparaciones tras una avería. El maestro que lo reparó fue Juanelo Turriano(1501-1585). Este maestro ítalo-español también es conocido por hacer complejos relojes astronómicos que mostraban el movimiento anual del Sol, la Luna y los planetas (según la cosmovisión ptolemaica) [3] . En 1630, el Astrarium original de Giovanni de Dondi se perdió en Mantua [6] y se desconoce su destino.
Reloj de trabajo, recreado a partir del reloj prototipo Jacopo de Dondi en la torre del palacio .en Padua
Tractatus Astrarii - la obra principal de Giovanni de Dondi, dedicada a su creación
Una de las páginas del Tractatus Astrarii . Se muestra la rueda que controla toda la estructura , impulsada por pesos
Edición del Tractatus Astrarii de la Biblioteca Apostólica Vaticana [48]
Una de las ediciones basada en el Tractatus Astrarii de Dondi [49]
Otra mención de un reloj astronómico que muestra el movimiento de los planetas data de la segunda mitad del Renacimiento y está asociada con el maestro italiano Lorenzo della Volpaia ( Italiano Lorenzo della Volpaia ) (1446-1512). Fue un famoso arquitecto, joyero, matemático y relojero que fundó la dinastía florentina de relojeros ( it ) (sus hijos Camillo, Benvenuto y Euphrosino siguieron el camino de su padre)., y también sobrino de Girolamo) [50] [51] .
Como relojero, della Volpaia se hizo famoso por construir relojes planetarios. Tenían una esfera grande exquisitamente decorada, dividida en secciones de horas y mostrando los signos del zodiaco . Tal dial, innovador en ese momento, le dio al observador la oportunidad de seguir, sin apartar la vista del instrumento, el movimiento de todos los planetas conocidos en ese momento: Saturno, Júpiter, Venus, Marte y Mercurio [52] . El disco más pequeño, que se movía en el sentido de las agujas del reloj, tenía seis secciones. Cinco de ellos contenían los discos de los planetas anteriores. Giraron en sentido contrario a las agujas del reloj. En la sexta sección había un mecanismo llamado " dragón " [Comm. 3] , que mostraba los nodos lunares y los eclipses. En el centro del planetario también había discos que mostraban las fases y la edad de la luna, y también tenía un indicador solar. El reloj marcaba (haciendo sonar) la hora, el día y el mes [52] .
Al igual que el Astrarium de Dondi, la tarea principal del planetarium della Volpaia no era cronometrar con precisión el tiempo , sino mostrar la posición de los cuerpos celestes en relación con la Tierra (el geocentrismo todavía prevalecía en esos días). El fabricante de tal reloj debe haber tenido un conocimiento considerable en el campo de la astronomía, las ciencias exactas y la construcción de mecanismos [52] .
Se sabe que Lorenzo della Volpaia fabricó dos modelos de tales relojes [52] . Uno fue encargado por Lorenzo de Medici (1449-1492) como regalo de Matías I (1443-1490), rey de Hungría [50] . Lorenzo hizo otro modelo del reloj en 1510 y lo entregó a las autoridades para que lo colocaran en la Sala de los Lirios (en ese momento Sala dell'Orologio - Sala de los Relojes) en el Palazzo Vecchio [51] . Taller de Lorenzo en Via Oriolopasó a sus hijos, que trabajaron en él a lo largo del siglo XVI [50] .
En 1560, Girolamo, sobrino de Lorenzo, restauró el reloj de su tío, pero a finales del siglo XVII, este reloj se perdió (posiblemente desarmado o destruido) [52] [53] .
En los siglos siguientes, se hicieron varias estructuras similares más. Un ejemplo es el reloj astronómico de Passman, un instrumento creado en 1749 por el ingeniero Claude-Simon Passemant ( 1702-1769 ) , el relojero Louis Dauthiau ( 1730-1809 ), los escultores y maestros del bronce Jean-Jacques Caffieri (1725-1792) y Philippe Caffieri . (1714-1774). El reloj mostraba la hora actual, la fecha, las fases de la luna y los movimientos de los planetas [54] [55] [56] . Sin embargo, el reloj de Passman, en comparación con el Astrarium, mostraba el movimiento de los planetas, basado en el sistema heliocéntrico del mundo, y no geocéntrico [56] [57] . Estaban hechos de bronce dorado, acero, cobre y vidrio, y también parcialmente cubiertos con esmalte. La construcción de dos metros del reloj estaba coronada por un planisferio , en cuyo centro se ubicaba el Sol, y alrededor de él giraban los planetas, incluida la Tierra, y la Luna alrededor de la Tierra. El planisferio estaba enmarcado por anillos con la designación de los signos del zodíaco y la línea del equinoccio . En la bola de bronce, que denotaba la Tierra, se mostraban países y algunas ciudades [57] . El mecanismo de este reloj fue diseñado para mostrar todos los elementos hasta el año 9999 [58] .
El reloj se mostró a la Academia de Ciencias de Francia en agosto de 1749 [54] [57] , aprobado y luego presentado por el duque de Chollnay.El rey Luis XV en 1753 [54] [56] [59] (1750 [57] ) Los reyes y la nobleza de aquellos días tenían cierta pasión por la ciencia, y Luis XV estaba interesado en la astronomía, la geografía y los inventos relacionados, por lo que compró este reloj en el mismo año. En 1754 (1760 [60] ) colocó el reloj de Passmann en el Gabinete del Reloj de los Pequeños Aposentos del Rey en el Palacio de Versalles , donde se encuentra hoy [55] [57] [59] .
Planetario Eise EisingiOtro ejemplo muy conocido es el planetario construido entre 1774 y 1781 [61] [62] [63] por el astrónomo aficionado holandés [64] Eise Eisinga (1744-1828) de Dronreip ., Frisia (Países Bajos) . En 1774, estalló el pánico en Frisia provocado por un pequeño panfleto escrito por el Reverendo Elko Alta ( holandés. Eelco Alta ) [64] [65] [66] , residente del pequeño pueblo de Bozumen Frisia. El editor del folleto, queriendo aumentar su popularidad, difundió entre los lectores el rumor de que Elko Alta había predicho el fin del mundo [63] . Corrían rumores de que el 8 de mayo de 1774 se produciría un desfile de planetas -Júpiter, Marte, Venus, Mercurio y también la Luna-, lo que acarrearía consecuencias devastadoras no sólo "para la Tierra, sino para todo el conjunto solar". sistema”, pudiendo incluso ser “un preludio o el comienzo de su destrucción parcial o total” [65] . En el folleto en sí, Alta fue mucho menos elocuente, pero por orden del gobierno de Frisia, fue calificada de "rebelde" e inmediatamente arrestada. Fue publicado solo después de que la fecha terrible pasó sin ningún daño [67] [68] .
Eise Eisinga quería mostrarle a la gente que no hay razón para entrar en pánico [62] [63] [69] [70] [Comm. 4] . Colocó su planetario justo en el techo de su propia casa en la ciudad de Franeker [63] . Comparado con el Astrarium de Giovanni de Dondi, en el diseño de Eisinga, todos los planetas siguen alrededor del Sol (y no alrededor de la Tierra ). Los planetas se mueven proporcionalmente, tan rápido como realmente lo hacen : Mercurio en 88 días, la Tierra en un año y Saturno en 29 años [62] . En lugar de los 8 meses de trabajo previstos, se necesitaron al menos 7 años para construir el planetario; Eise Eisinga fue asistido en su creación por su padre, quien hizo todos los engranajes de la estructura en su torno [67] . Además de este modelo, Eise Eisinga también construyó todo tipo de relojes especiales que mostraban el día, la fecha, la salida y la puesta del Sol y la Luna, el movimiento aparente del cielo debido a la rotación de la Tierra y otros fenómenos [71] . Toda la estructura del planetario se puso en movimiento gracias a un impresionante mecanismo, que estaba hecho de aros y discos de madera con 10.000 clavos hechos a mano que parecían dientes [62] . El movimiento de este mecanismo estaba controlado por nueve pesas y un péndulo, para cuya colocación Eisinga tuvo que reducir el lecho conyugal de su salón [67] [71] . Este planetario mostraba todos los planetas conocidos hasta ese momento (antes del descubrimiento de Urano en 1781, solo quedaban unos pocos años desde el inicio del trabajo de Eisinga, pero se enteró de esto después de completar su trabajo en el planetario, y había ya no hay suficiente espacio en el techo de la casa para colocar un nuevo planeta [67] ). Los planes de Eisinga, sin embargo, incluían la construcción de un planetario aún más grandioso que en el techo de su casa, pero debido a la turbulenta situación política, estos planes no se realizaron [67] [69] .
En 1955, según el diseño del maestro relojero danés Jens Olsen(1872-1945) se hicieron relojes astronómicos, realizando muchas funciones diferentes, entre las que se encontraba también una demostración del movimiento de los planetas del sistema solar, como el Astrarium. El danés lleva trabajando en ellos a lo largo de su vida desde principios del siglo XX. De joven, Olsen viajó a Europa y en 1897 se inspiró en el reloj . Catedral de Estrasburgo . Después de estudiar relojería en Basilea , regresó a su tierra natal y comenzó a trabajar en sus relojes. Todos los cálculos necesarios se completaron solo en 1932, cuando Jens Olsen ya tenía 60 años. Solo más de 10 años después de que se asignó el dinero y comenzó la construcción del reloj, el proyecto adquirió importancia nacional. El proceso tomó otros 12 años, pero en 1945 Jens Olsen murió de una enfermedad. Su trabajo fue continuado por el joven relojero Otto Mortensen ( Dan. Otto Mortensen ). Solo después de que todos los detalles del reloj (15.448 piezas) se fabricaron y ensamblaron, el rey Federico IX de Dinamarca y la nieta de Jens Olsen, Birgit Olsen, pusieron en marcha el reloj. Sucedió el 15 de diciembre de 1955 en el edificio del municipio de Copenhague . En el momento de su creación, este reloj fue considerado el reloj mecánico más complejo del mundo [3] [72] .
El reloj de Jens Olsen refleja el calendario perpetuo , la hora mundial actual , la hora solar local y la diferencia entre ellas . Uno de los discos del reloj muestra la hora de cualquier lugar de la Tierra, el otro muestra la hora de salida y puesta del sol . Gracias a un dispositivo complejo, puede averiguar la duración del día y la noche, así como la fecha actual: el día de la semana, el mes y el año (según el calendario juliano ). El reloj también muestra las fases de la luna y muestra la fecha de Pascua . La sección superior especial del reloj Jens Olsen muestra un mapa estelar sobre Dinamarca, similar al reloj de Estrasburgo (que, en consecuencia, muestra un mapa estelar sobre Estrasburgo), así como la precesión de la Tierra . La flecha de dicho indicador hace una revolución completa en 25.753 años. Otro disco muestra la órbita geocéntrica, los eclipses de Sol y Luna , así como la distancia entre la Tierra y la Luna. El reloj Olsen también muestra el movimiento de los planetas alrededor del sol. Comparado con el Astrarium de Dondi, el Planetarium della Volpaia y el Eisinga Planetarium, este reloj, además de los movimientos de Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno, también muestra el movimiento de planetas como Urano y Neptuno , así como la Tierra misma [3] [72 ] .
ReconstruccionesGracias a los manuscritos supervivientes de los maestros que fabricaron los instrumentos enumerados, se están creando numerosas reconstrucciones de los mismos.
A pesar de que se perdió el Astrarium de Dondi, que constaba de 297 partes (107 de las cuales eran varios engranajes y palancas) [3] [30] , el italiano dejó descripciones detalladas en sus manuscritos, que sobrevivieron y dieron a los maestros modernos la oportunidad de crear un dispositivo de reconstrucción [44] . Esta tarea fue realizada por la firma londinense Thwaites & Reed.[6] [29] así como varios maestros europeos. Algunas de las versiones del Astrarium reconstruido tienen un tamaño más pequeño (en comparación con el original): 0,25-0,5 del original [1] [73] . Se sabe que existen modelos reconstruidos del Astrarium en los siguientes lugares:
El Museo del Tiempo en Illinois también incluyó un Astrarium reconstruido entre las exhibiciones, pero en 1999 el museo cerró, luego la colección estuvo disponible para los visitantes en el Museo de Ciencia e Industria (Chicago) y en 2004 fue vendida [74] .
El italiano Luigi Pippa ( italiano : Luigi Pippa ) reconstruyó el Giovanni de Dondi Astrarium en 1963, basado en la publicación Tractatus Astrarii de 1960 [28] [75] [76] . Otro maestro italiano, Carlo Croce ( italiano : Carlo G. Croce ), también reconstruyó el Astrarium basándose en el Tractatus Astrarii de Giovanni de Dondi (publicado en 1960) [1] . El diseñador holandés Henk Gipmans ( holandés. Henk Gipmans ) después de muchos años de estudiar los manuscritos de Giovanni de Dondi también reconstruyó el Astrarium [47] .
Se sabe menos sobre el planetario de Lorenzo della Volpaia que sobre el Astrarium de Dondi, pero los manuscritos de la familia della Volpaia también han sobrevivido hasta el día de hoy, que contienen información necesaria para la reconstrucción del reloj perdido de Lorenzo. Utilizando la información preservada, el Museo Galileo (hasta 2010 conocido como Instituto y Museo de Historia de la Ciencia) en Florencia en 1994 reconstruyó el planetario de Lorenzo della Volpaia [52] [53] .
El planetario de Eise Eisinga todavía se puede ver en el techo de su casa en Franeker [77] , que se ha convertido en una especie de museo. Al mirar un modelo de trabajo del Planetario Eisinga, un observador puede seguir el movimiento de los planetas (ver referencias ). Este planetario se considera el planetario operativo más antiguo del mundo [62] .
La idea de mostrar las posiciones de los cuerpos celestes en relación con la Tierra o el Sol formó la base para la creación de planetarios en la primera mitad del siglo XX [78] . Hoy en día, hay miles de planetarios en todo el mundo, algunos de los cuales muestran la historia del universo y otros fenómenos astronómicos en formato IMAX , como salas de cine utilizadas con fines comerciales.
Giovanni de Dondi escribió que obtuvo la idea del Astrarium de la Theorica Planetarum de Giovanni Campano , quien describió la construcción del equatorium [29] [30] . El astrario era un mecanismo de reloj, que se basaba en este dispositivo informático particular. El diseño del Astrarium incluía un astrolabio y una esfera, así como indicadores del Sol, la Luna y los planetas [4] . Proporcionó una visualización continua de los principales elementos del sistema solar y los calendarios legales, religiosos y civiles. Tal como lo concibió de Dondi, el Astrarium ayudaría a las personas a imaginar mejor los fenómenos e ideas astronómicos y astrológicos [30] . En la época de Giovanni de Dondi, la astronomía y la astrología estaban estrechamente interconectadas y prácticamente no se separaban.
El italiano le dio a su invento el nombre de Astrarium , mostrando el propósito de este mecanismo: determinar la verdadera ubicación de los planetas, sus órbitas , movimientos y evolución . Mencionó que, según Aristóteles , todo toma su nombre del propósito para el cual fue creado. Y el libro Tractatus Astrarii , que describe el instrumento en sí, el movimiento de sus partes y cómo corregir errores al trabajar con él, es una confirmación de esto [28] .
Para calcular el movimiento de los planetas, Giovanni de Dondi también utilizó las tablas de Alphonse compiladas aproximadamente entre 1252 y 1270 para facilitar el cálculo de las posiciones de los planetas y permitió calcular su ubicación en un momento determinado y en el lugar geográfico deseado. latitud. En la época de Giovanni de Dondi, las mesas Alphonse eran muy populares [79] [80] [81] .
El astrario tenía aproximadamente 1 metro de altura y descansaba sobre un marco de bronce heptagonal [29] [82] sobre 7 patas decorativas en forma de garra. La esfera del reloj y los discos de los planetas, junto con todos los engranajes, estaban hechos de latón [3] . La parte inferior constaba de un mecanismo con un reloj en uno de sus lados. La esfera de este reloj estaba dividida en 24 partes (según el número de horas por día) y giraba alrededor de un punto determinado en sentido antihorario [3] . Las festividades de la iglesia y la posición zodiacal de la luna creciente estaban marcadas en él . La sección superior contenía siete discos con partes móviles [73] , cada uno de unos 30 cm de diámetro y situados a un lado del heptágono [12] . Estos discos mostraban los movimientos del Sol , la Luna , Venus, Mercurio, Saturno, Júpiter y Marte [4] [12] [20] [29] [30] [50] [73] . El dispositivo de cada uno de los discos, a excepción del disco de la Luna [1] , era independiente de los demás [29] .
Giovanni de Dondi diseñó este reloj con 107 piezas móviles con sus propias manos. No se utilizó un solo tornillo, y cada partícula se unió a la otra con más de trescientos pasadores cónicos, espárragos, pasadores y cuñas, algunos de los cuales fueron soldados [1] . La mayoría de los engranajes del mecanismo tenían dientes afilados y triangulares, pero algunos tenían los extremos romos. Los dientes de todos los engranajes fueron cortados a mano por el artesano [3] . En algunos casos, de Dondi usó engranajes elípticos [Comm. 5] para simular los movimientos irregulares del planeta con la mayor precisión posible . Para ello también utilizó los epiciclos de Ptolomeo (creados por él para calcular el tamaño del Universo [73] [84] ), basándose en sus tablas [29] [43] , que también podían utilizarse para calcular la posición futura o pasada de los planetas [85] .
Las unidades de medida medievales , debido a la falta de estándares internacionales , estaban limitadas a las necesidades de la vida cotidiana (la longitud de una pieza de tela o la distancia de la abadía al castillo), y de Dondi indicó las dimensiones en sus instrucciones en el Tractatus Astrarii con objetos más precisos, en su opinión,: el grosor de la hoja, un cuchillo grande o pequeño, y para los agujeros: el ancho de una pluma de ganso , el pulgar de una persona, etc. [1]
El Astrarium fue concebido para reflejar el mundo y los procesos celestiales que tienen lugar en él. Desde la época de Ptolomeo se ha aceptado que el movimiento diario de los cielos gobierna los movimientos de los cuerpos celestes, al igual que la rueda del calendario Astrarium gobierna los discos de los planetas [29] [81] [86] . Su tarea principal fue, en opinión de hoy, bastante extraordinaria: mostrar en el cielo la ubicación de todos los planetas conocidos en ese momento [29] . Tareas adicionales fueron: medir la hora del día (así como la hora sideral y solar media ), indicar la fecha actual y el calendario perpetuo de Pascua [3] [43] . En el Tractatus Astrarii , de Dondi también mencionó otro propósito de su mecanismo: demostrar que la descripción del movimiento de los cuerpos celestes de Aristóteles y Avicena era válida [30] [47] .
El astrario fue uno de los primeros instrumentos que combinó las tradiciones árabes de modelos en miniatura del universo (y su medición), es decir, astrolabios y ecuatoriums, con las nuevas tecnologías de relojes mecánicos que se habían ido extendiendo en Europa desde principios del siglo XIV. Este instrumento era tanto un medidor de tiempo, como una especie de computadora analógica , y un dispositivo que mostraba los movimientos de los planetas: permitía observar los movimientos de los cuerpos celestes sin cálculos preliminares, que eran consistentes con el modelo mecánico de la teoría ptolemaica . de cosmología [30] [47] [87] .
Astrarium "cobró vida" de la cadena con pesos. Puso en marcha un mecanismo con un reloj (que daba una revolución por día). Este mecanismo daba movimiento a la rueda calendárica (que hacía una revolución por año), y que, a su vez, con la ayuda de muchos engranajes, controlaba simultáneamente todos los discos de los planetas [29] . Este último movimiento fue toda la complejidad del mecanismo: Giovanni tuvo que construir un modelo mecánico con mucha maestría y sofisticación para no confundirse con los parámetros de cada disco [1] [3] .
El movimiento del reloj también estaba regulado por una especie de equilibrador ( en ), que tenía una frecuencia de impacto al nivel de una vez cada dos segundos. El mecanismo del reloj tenía, además de 24 divisiones principales (horas), seis divisiones de 10 minutos para cada hora. Giraba en sentido contrario a las agujas del reloj desde un puntero fijo e indicaba el horario de máxima audiencia, y también podía ajustarse a intervalos de 10 minutos si era necesario extendiendo un piñón de 12 dientes que engranaba con sus 144 dientes [88] . A cada lado del mecanismo del reloj se fijó una placa especial ( tabula orientii ), dividida en meses y días del calendario juliano , para determinar la hora de salida del sol y establecer el tiempo solar medio para la latitud de Padua (aproximadamente 45°N ) [88] . En el momento en que se hizo el reloj, el solsticio caía el 13 de junio y el 13 de diciembre (estilo antiguo) [30] .
La rueda del calendario anual, el tambor en la sección inferior, tenía un diámetro de unos 40 cm (43 cm [3] ). Puso en marcha el calendario de vacaciones rodantes y los discos de los planetas. Alrededor del lado exterior de la rueda había una cinta ancha, dividida en 365 tiras, cada una de las cuales tenía un número (que indicaba un día), una letra manuscrita y el nombre de un santo venerado ese día [89] . Las lunas eran alternativamente doradas y plateadas., y las letras grabadas se rellenan, respectivamente, con esmalte rojo y azul . De Dondi no indicó ningún signo o característica de un año bisiesto , aconsejó detener el reloj por todo el día extra [30] .
Directamente encima del disco de 24 horas estaba el disco del Sol ( Primum Mobile - "primer movimiento") - el más distante del centro del Astrarium, llamado así porque reproduce el movimiento diario de las estrellas y el movimiento anual del Sol contra su fondo. En su núcleo, era un astrolabio, dibujado en la proyección del Polo Sur , con una tableta fijada en él y una red especial que giraba solo una vez por día sideral [6] . Esta red tenía 365 dientes y era impulsada por una rueda que tenía 61 dientes. Tal rueda dio 6 revoluciones en 24 horas ( día solar o día sideral). Así, una vez al día, la red daba la vuelta por un hueco completo + 1/366, lo que equivalía a 366 pasos del Sol por el meridiano ( culminaciones ) [90] . De Dondi entendió que sus cálculos aproximados de la duración del año solar no se correspondían totalmente con la realidad real, y recomendó detener el reloj de vez en cuando para corregirlos [3] [30] .
Mirando el Astrarium en funcionamiento de Giovanni de Dondi, el observador podía ver en los discos de los planetas qué camino (en relación con la Tierra en el centro del disco) hacen los planetas. El movimiento de cada uno de ellos era irregular y diferente a la trayectoria de otros planetas, mostrando cómo se mueven en bucle .trayectorias [48] .
El Astrarium tenía cinco discos de planetas: Mercurio [91] , Venus [92] , Marte [93] , Júpiter [94] y Saturno [95] . Para cada disco, se desarrolló por separado un sistema funcional con un mecanismo complejo para simular con mayor precisión los movimientos de los planetas. Dichos modelos estaban en buen acuerdo tanto con la teoría geocéntrica ptolemaica como con las observaciones. Por ejemplo, en el disco Mercury, de Dondi usó ruedas intermedias, que incluían: una rueda con 146 dientes, dos engranajes ovalados (que tenían 24 dientes no estándar que engranaban entre sí), así como un engranaje especial con engranaje interno. (tenía 63 dientes), que engranaban con engranajes de 20 dientes y hacían una revolución desigual por año). La implementación de estos procesos complejos hizo posible, con la ayuda del Astrarium, aprender más sobre los planetas y su movimiento a través del cielo [30] .
Discos planetarios del Astrarium reconstruido por Giovanni de Dondi (obras de Carlo Croce [1] )
El disco de la Luna [83] es uno de los más complejos en diseño, ya que tenía dos engranajes en forma de pera y, a diferencia de los discos de los planetas, dependía de otros discos del Astrario, y también tenía conexión con el Mecanismo “Cabeza de Dragón” [96] . Este mecanismo particular supuestamente reflejaba los ciclos lunares ( los nodos de la Luna ) [30] . El Astrarium pasó por este ciclo cerrado en exactamente 18 años, 7 meses y 14 días [1] [97] , lo que coincide casi por completo con el período de precesión lunar ( 18,5996 años ). Sin embargo, no está claro cómo Giovanni de Dondi logró lograr tal precisión.
El Astrarium fue considerado una maravilla de su época, nada menos que la octava maravilla del mundo, uno de los mejores ejemplos del genio humano [29] [46] . Giovanni Manzini ( el italiano Giovanni Manzini ) de Pavía escribió en 1388 que es “una cosa llena de ingenio, creada y mejorada por las propias manos y tallada con una habilidad inalcanzable por cualquier maestro. Llego a la conclusión de que nunca se ha creado un invento tan magnífico e ingenioso” [30] [98] .
Lewis Mumford llamó al Astrarium "el mecanismo clave de la nueva era industrial" y su apariencia, un evento que "marca la perfección a la que aspiran otros mecanismos" [34] [99] .
En julio de 2006, en Moscú, en la Armería del Kremlin de Moscú , se realizó una exposición denominada "Historia en el tiempo", dedicada al 200 aniversario de los museos del Kremlin y al 160 aniversario de la manufactura relojera suiza Ulysse Nardin [100] [ 101] . Como parte de la exposición, entre otras exhibiciones, se mostró una reconstrucción del Astrarium de Giovanni de Dondi. El día de la inauguración de la exposición, fue el Astrarium el que gozó de mayor popularidad entre los invitados [102] .
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