展示目的及科学原理
展项通过详细解读开普勒的著作鲁道夫星表的卷首画《乌拉尼亚神庙》,让观众寻找图像中所蕴藏的天文学重要知识线索,了解天文学学科在人类历史上取得的成就等。
操作方式
1.圣殿的屋顶上有六位女神,象征着开普勒天文学的重要元素:1是光学,女神闪亮的脑袋正在创造一个地球的影子;2是望远镜,女神手持望远镜;3是对数,她的双手分别拿着比例为1比2的棒,头上的数字显示2的自然对数:0.6931472;4是几何学,她带着指南针、方尺和椭圆图);5是杠杆定律和天平,太阳在天平的支点表明这是描述开普勒面积定律;6是磁学,她拿着磁石和指南针。
2.神殿的顶峰是手持权杖的帝鹰,向天文学家撒下几枚金币。意指神圣罗马帝国皇帝鲁道夫二世慷慨资助年表修订工作。鲁道夫二世出自哈布斯堡(Habsburg)家族,家族名称的源头即Habicht(德语中的鹰)。
3.浑天仪。浑天仪可以分为两大类:观察浑仪,由托勒密和第谷布拉赫使用;和演示仪器。此处的浑天仪是一种有六个环的黄道仪,可以根据黄道坐标系确定天体的位置。
4.天球仪。天球仪被用来表示夜空中的星星和星座,并记录它们相对于彼此和坐标系的位置,还被用作模拟计算机来解决涉及恒星的问题。
5.喜帕恰斯。柱子上标注了人物姓名。希腊天文学家喜帕恰斯(公元前2世纪)被认为将观测中的数值数据引入几何模型并发现了分点的岁差。托勒密认为他是他最重要的前任。
6.哥白尼。柱子上标注了人物姓名。哥白尼提供了一个宇宙模型,其中地球和所有其他行星围绕太阳运行,并且地球每天都在自转,但太阳本身并不完全位于那个宇宙的中心。他建立了行星的秩序并设计了一个系统来解释没有等分的行星的运动,但他的动机是建立匀速圆周运动,这本身就是一个经典的理想。在哥白尼的柱子上有视差标尺,表明开普勒认为哥白尼的观察中出现了一些粗心的错误。
7.开普勒。开普勒通过观察火星发现行星轨道是椭圆的,提出开普勒三大行星运动定律。
8.古典欧洲的地图。
9.象限与六分仪。天文象限本质上是一个刻度的四分之一圆(90°),用于测量地平线以上天体的高度以及准确测量恒星偏角。在设计和数量上与象限非常相似的是六分仪。六分仪是六分之一圆(60°),其较小的弧度意味着它通常比象限更便于携带,用于测量任何平面上两颗恒星的角距。
10.西方星盘。一种天文仪器,结合了观察、预测和时间查找功能。
开普勒的著作鲁道夫星表的卷首画《乌拉尼亚神庙》,在神庙中不同六位女神,分别代表着开普勒天文学的重要元素——光学、望远镜、对数、几何学、杠杆与天平、磁学,讲述其具体科学知识。观众点击神殿最外围的人物,解释其人物为喜帕恰斯,讲述其对天文学的许多重要而持久的贡献等等。
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