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太阳系仪(Orrery)是一种机械设备,以日心说的模式来表现太阳系行星月亮的相对位置和移动。通常都由一个巨大的发条装置驱动,一个放在中间的球代表太阳,每个支架后面各有一个代表行星的球。

历史

西塞罗认为,希腊哲学家波希多尼[1]所做的太阳系仪,基本或完全是按照安提基特拉机械制作的,展示了周日运动中的太阳、月亮及其他五颗已知行星。西塞罗的这个记录写于公元前1世纪。

安提基特拉机械可能被认为是最早的太阳系仪之一。它是一台古老的机械计算器(也有人认为是第一台机械计算机),用来计算天空中星星的位置。它是在希腊安迪基西拉岛附近的一艘古代沉船内找到,机器最后的日期定格在公元前150-前100年之间。当中的复杂结构如类时钟形齿轮炼和插销槽结构直到1000年后才再次出现。

第一台现代太阳系仪大概是1704年George Graham和Thomas Tompion所做的。他将第一个模型(或设计)交给了声名卓著的伦敦器械师John Rowley,让他为萨伏伊的欧根亲王仿制一台。Rowley受命为赞助人Charles Boyle——Orrery伯爵四世制作另外一台,机器由此得以命名。第一台机器的模型送给了Charles的孙子John,也就是后来的伯爵五世。

相关信息

很多天文馆都有投影到穹顶上的太阳系仪[2],用一个点或图片来代表太阳和行星。这些通常都只有从水星木星的行星,也有一些包括了天王星。这些行星的光源被投射到装了马达的镜子上,由此可以让行星图片沿着穹顶移动。通常地球绕太阳一圈设为1分钟,其他行星的运转时间按比例对照真实时间来计算。这样,实际上金星绕太阳一圈需要224.7天,在太阳系仪上所演示的时间就是0.7分钟;木星是11.86分钟。

有些天文馆利用这一点来使用太阳系仪模拟行星和他们卫星的运转。比如水星绕太阳一圈要0.24地球年,而火卫一火卫二环绕火星要近似于4:1的时间。由此天文馆工作者希望通过将太阳套上一个红圈(假设他为火星),关掉除地球和水星的所有行星,来表示火卫一和火卫二。这种小技巧也可以用来演示冥王星和他的三个卫星。

视频

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太阳系仪
纯机械的太阳系仪 行星走位一目了然

参考文献