Ein orrery ist ein mechanisches Gerät, das die Verhältnispositionen und Bewegungen der Planeten und Monde im Sonnensystem in einem heliocentric Modell illustriert. Obwohl die Griechen Arbeitsplanetarien hatten, wurde der erste orrery, der ein Planetarium des modernen Zeitalters war, 1704 erzeugt, und einer wurde dem Grafen von Orrery — woher präsentiert der Name ist gekommen. Sie werden normalerweise durch einen Uhrwerk-Mechanismus mit einem Erdball gesteuert, der die Sonne beim Zentrum, und mit einem Planeten am Ende jedes der Arme vertritt.

Geschichte

Gemäß Cicero hat der römische Philosoph, der im ersten Jahrhundert v. Chr., Posidonius schrieb, ein planetarisches Modell gebaut.

Der Antikythera Mechanismus, entdeckt 1900 in einem Wrack von der griechischen Insel Antikythera und umfassend studiert, hat die täglichen Bewegungen der Sonne, des Monds und der fünf bekannten Planeten ausgestellt. Die Antikythera reichen gesteuerten Mechanismus wird jetzt als einer der ersten orreries betrachtet, aber wurde viele Jahrzehnte lang ignoriert, weil, wie man dachte, es zu kompliziert war, um echt zu sein, und in der 1967-Wissenschaftsmuseum-Broschüre nicht erwähnt wurde. Es war heliocentric und hat verwendet, weil eine mechanische Rechenmaschine vorgehabt hat, astronomische Positionen zu berechnen.

Copernicus in De Revolutionibus Orbium Coelestium, der in Nürnberg 1543 veröffentlicht ist, hat das religiöse Westunterrichten eines geozentrischen Weltalls herausgefordert, wohin die Sonne um die Erde rotiert hat. Er hat gefunden, dass einige griechische Philosophen ein heliocentric Weltall vorgeschlagen hatten. Das hat die offenbaren epicyclic Bewegungen der Planeten vereinfacht, es ausführbar machend, die Pfade der Planeten als einfache Kreise zu vertreten. Das konnte durch den Gebrauch von Getrieben modelliert werden. Die verbesserten Instrumente von Tycho Brahe haben genaue Beobachtungen der Himmel (1576-1601), und von diesen gemacht Johannes Kepler (1621) hat abgeleitet, dass Planeten die Sonne in Ellipsen umkreist haben. 1687 hat Isaac Newton die Ursache dieser Bewegung in seiner Gravitationstheorie erklärt.

Christian Huygens hat Details einer heliocentric planetarischen Maschine 1703 veröffentlicht, die er, während ortsansässig, in Paris zwischen 1665 und 1681 gebaut hat. Er hat die Zahnrad-Züge berechnet, die erforderlich waren, um eine Jahr-Länge von 365.242 Tagen und das Verwenden dass zu vertreten, die Zyklen der Hauptplaneten zu erzeugen. Erst 1650, P. Schirleus hat ein Geozentrisches Planetarium erzeugt, die Sonne als ein Planet mit Quecksilber und Venus zeigend, die es als Monde bewegt.

Der erste moderne orrery wurde um 1704 von George Graham und Thomas Tompion gebaut. Graham hat das erste Modell (oder sein Design) dem berühmten Instrument-Schöpfer John Rowley Londons gegeben, um eine Kopie für Prinzen Eugene aus Wirsingkohl zu machen. Rowley wurde beauftragt, eine andere Kopie für seinen Schutzherrn Charles Boyle, den 4. Grafen von Orrery zu machen, von dem das Gerät seinen Namen genommen hat. Dieses Modell wurde dem Sohn von Charles John, später dem 5. Grafen präsentiert. Seine Wichtigkeit war teilweise darin ein mechanisches Modell des Weltalls, richtig genannt ein Planetarium, hat den Namen Orrery, gewonnen

Das Bild von Joseph Wright "Ein Philosoph, der einen Vortrag auf Orrery gibt, in dem eine Lampe von der Sonne aufgestellt wird" (ca. 1766), der im Derby-Museum und der Kunstgalerie hängt, zeigt eine Gruppe (drei Männer, drei Kinder und eine einsame Frau) das Zuhören einem Vortrag durch einen 'natürlichen Philosophen '-the nur das Licht im sonst dunkel gemachten Zimmer ist von der "Sonne" im Messing orrery, der in diesem Fall Ringe hat, die es veranlassen zu scheinen, einem armillary Bereich ähnlich zu sein. Die Demonstration ist dadurch im Stande gewesen, Eklipsen zu bedecken.

Um das im Zusammenhang zu stellen, war es 1762, dass das Chronometer von John Harrison Länge erlaubt hat, genau gemessen zu werden, und auch 1766 dass der Astronom Titius zuerst demonstriert hat, dass die Mittelentfernung der Planeten durch den Fortschritt vertreten werden konnte.

\frac {4+0} {10}, \frac {4+3} {10}, \frac {4+6} {10}, \frac {4+12} {10}, \frac {4+24} {10}, \frac {4+48} {10}.....

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D. h. 0.4, 0.7, 1.0, 1.6, 2.8, 5.2... Die Zahlen beziehen sich auf astronomische Einheiten, der 1.496 x 10  km (93 x 10  Meilen) ist. Der Derby zeigt Orrery Mittelentfernung nicht, aber hat die planetarischen Verhältnisbewegungen demonstriert: der ganze Teil eines Prozesses, zeitgenössische Schneide das wissenschaftliche Denken verstehend.

"Das Planetarium" von Eisinga wurde von 1774 bis 1781 von Eise Eisinga in seinem Haus in Franeker in den Niederlanden gebaut. Es zeigt die Planeten über die Breite einer Decke eines Zimmers, und ist in der Operation fast ständig gewesen, seitdem es geschaffen wurde. Dieser orrery, war ein Planetarium in beiden Bedeutungen des Wortes erstens eine komplizierte planetarische Maschine, und zweitens wurde er in einem speziellen Zimmer gezeigt, das eine Art Theater für die Beobachter war. Haus von Eisinga wurde von der holländischen Königlichen Familie gekauft, die ihm eine Pension gegeben hat.

1764 hat Benjamin Martin einen neuen Typ des planetarischen Modells ausgedacht, wo die Planeten Messingarme fortgesetzt wurden, die von einer Reihe von konzentrischen oder koaxialen Tuben führen. Mit diesem Aufbau war es schwierig, die Planeten kreisen und veranlassen zu lassen, dass die Monde die Planeten umgedreht haben. Martin hat vorgeschlagen, dass der herkömmliche orrery sein sollte, bestehen aus drei Teilen: Das Planetarium, wo die Planeten um die Sonne, der tellurian gekreist haben, der die aufgelegte Achse der Erde gezeigt hat, und wie es um die Sonne und den lunarium gekreist hat, der die exzentrischen Folgen des Monds um die Erde gezeigt hat. In einem orrery konnten diese drei Bewegungen auf einem allgemeinen Tisch getrennt mit der Hauptspindel als eine primäre Energiequelle bestiegen werden.

Erklärung

Alle orreries sind Planetarien oder Planetarien (Alternative Mehrzahl-). Der Begriff orrery hat nur seit 1714 bestanden. Ein großartiger orrery ist derjenige, der die zur Zeit seines Aufbaus bekannten Außenplaneten einschließt. Das Wortplanetarium, (Mehrzahl-immer Planetarien) ist gewonnen worden und bezieht sich jetzt gewöhnlich auf hemispherical Theater, in denen Images des Nachthimmels auf eine Oberoberfläche geplant werden. Planetarien (orreries) können sich weit in der Größe vom tragbaren bis zimmer-großen erstrecken. Ein orrery wird verwendet, um die Bewegung der Planeten zu demonstrieren, während ein mechanisches Gerät, das verwendet ist, um Eklipsen und Durchfahrten vorauszusagen, einen astrarium genannt wird.

Ein orrery sollte die Sonne, Erde und den Mond der (Erde) richtig einschließen (plus fakultativ andere Planeten.) Wird ein Modell, das nur die Erde, seinen Mond und die Sonne einschließt, einen tellurion und denjenigen genannt, der nur die Erde und den Mond ein lunarium einschließt. Ein jovilabe ist ein Modell Jupiters und seine Monde.

Ein Planetarium wird die Augenhöhlenperiode jedes Planeten und der Folge-Rate, wie gezeigt, im Tisch oben zeigen. Ein tellurion wird die Erde mit dem Mondrotieren um die Sonne zeigen. Es wird den Winkel der Neigung des Äquators vom Tisch oben verwenden, um zu zeigen, wie es um seine eigene Achse rotiert. Es war Show der Erdmond, um die Erde rotierend. Ein lunarium wird entworfen, um die komplizierten Bewegungen des Monds zu zeigen, weil es um die Erde kreist.

Orreries werden gewöhnlich nicht gebaut, um zu klettern. Einige feste Sonnensystemskala-Modelle sind gebaut worden und sind häufig viele Kilometer in der Größe.

Eine normale mechanische Uhr konnte verwendet werden, um einen äußerst einfachen orrery mit der Sonne im Zentrum, der Erde auf der Minutenhand und Jupiter auf der Stunde-Hand zu erzeugen; Erde würde 12 Revolutionen um die Sonne für jede 1 Revolution Jupiters machen. Bemerken Sie jedoch, dass das wirkliche Jahr von Jupiter 11.86 Erdjahre lange ist, so würde dieses besondere Beispiel Genauigkeit schnell verlieren. Ein echter orrery würde genauer sein und mehr Planeten einschließen, und würde vielleicht die Planeten ebenso rotieren lassen.

Vorsprung orreries

Viele Planetarien (Gebäude) haben einen Vorsprung orrery, der auf die Kuppel des Planetariums eine Sonne entweder mit Punkten oder mit kleinen Images der Planeten plant. Diese werden gewöhnlich auf die Planeten von Quecksilber bis Saturn beschränkt, obwohl einige Uranus einschließen. Die leichten Quellen für die Planeten werden auf Spiegel geplant, die auf einen Motor eingestellt werden, der die Images auf der Kuppel steuert. Normalerweise wird die Erde die Sonne in einer Minute umkreisen, während die anderen Planeten eine Bahn in zu ihrer wirklichen Bewegung proportionalen Zeitabschnitten vollenden werden. So wird Venus, die 224.7 Tage bringt, um die Sonne zu umkreisen, 42 Sekunden nehmen, um eine Bahn auf einem orrery zu vollenden, und Jupiter wird 11.86 Minuten nehmen.

Einige Planetarien haben das ausgenutzt, um orreries zu verwenden, um Planeten und ihre Monde vorzutäuschen. So Quecksilberbahnen die Sonne in 0.24 eines Erdjahres, während Phobos und Bahn von Deimos Mars in einem ähnlichen 4:1 Zeitverhältnis. Planetarium-Maschinenbediener, die möchten das zeigen, haben eine rote Kappe auf der Sonne gelegt (um es Mars ähneln zu lassen), und haben alle Planeten, aber Quecksilber und Erde abgedreht. Ähnliche Tricks können verwendet werden, um Pluto und seinen drei Monden zu zeigen.

Bemerkenswerter orreries

Der Schuhmacher John Fulton von Fenwick, Ayrshire, hat drei zwischen 1823 und 1833 gebaut - das letzte ist in Glasgows Kunstgalerie Kelvingrove und Museum.

Das Franeker Planetarium, das von einem Wolle-Wollkämmer genannt Eise Eisinga in seinem eigenen Wohnzimmer in der kleinen Stadt Franeker in Friesland gebaut ist, ist tatsächlich ein orrery. Es wurde zwischen 1774 bis 1781 gebaut. Das "Gesicht" des Modells sieht von der Decke eines Zimmers mit den meisten mechanischen Arbeiten im Raum über der Decke herab. Es wird durch eine Pendel-Uhr gesteuert, die 9 Gewichte oder Teiche hat. Die Planeten bewegen das Modell in Realtime.

Ein innovatives Konzept soll Leute die Rolle der bewegenden Planeten und anderen Sonnensystemgegenstände spielen lassen. Solch ein Modell, genannt einen menschlichen orrery, ist mit der Präzision an der Armagh Sternwarte angelegt worden.

Stabilbaukasten-Planetarien

Der erste Stabilbaukasten-Orrery wurde im Stabilbaukasten-Handbuch im Juni 1918 beschrieben, obwohl es das letzte Viertel des 20. Jahrhunderts ist, dass Alan Partridge, John Nuttall, Pat Briggs und Michael Whiting mit den Beschränkungen und Möglichkeiten dieses Mediums experimentiert haben. Es gibt sechs Methoden, orreries zu bauen:

• Teleskopische konzentrische Röhren, obwohl die Röhren nicht ein Stabilbaukasten-Teil sind. Für ein volles 9 Planet-System sind 18 konzentrische Tuben und 19 Getriebebewegungen erforderlich
• Verschachtelte hohle Plattenteller mit der inneren Leverage. 1984 Jovilabe, Jupiter und den 14 dann bekannten Monden zeigend, haben 14 Plattenteller und 324 Getriebe verlangt; es ist innerhalb von 0.01% genau
• Feste Hauptstange, mit dem Spitzenlaufwerk und der Sonne und der Planet-Leverage. In dieser Methode steuert die Sonne den ersten Planeten, und das steuert dann das zweite und so weiter. Die Fehler sind so kumulativ, aber Nichtstabilbaukasten-Leverage kann das innerhalb von 0.02% behalten
• Feste Haupttube, mit dem untersten Laufwerk und der Sonne und der Planet-Leverage. Das entfernt das Bedürfnis nach einem Oberfasslager, das Äußere verbessernd
• Zwei Bestandteil epicyclic Leverage.
• Feste Hauptstange, Leverage von Epicyclic, Spitzenlaufwerk durch die 'Umleitung, die' von unten eingreift.

Siehe auch

• Offenbare rückläufige Bewegung
• Astrarium
• Astrolabium
• Astronomische Uhr
• Ephemeride
• Eratosthenes
• Bahn des Monds
• Stabilität des Sonnensystems
• Tellurion
• Torquetum
• Aughra vom dunklen Kristall (Film)

Links

• JPL Sonnensystemsimulator
• Armagh Sternwarte-Mensch Orrery
• Lange jetzt Fundament Orrery
• Universität Pennsylvaniens Orrery