اسطرلاب

اسطرلاب ایرانی متعلق به سده نهم میلادی که سازنده آن ابواسحاق ابراهیم (بن محمد) بن حبیب بن سمرة بن جندب بغدادی فزاری است. صفحه گرد کوچکتر دارای ۱۳ میخچه یا پیکانک کمانی شکل است. جهت و اشاره پیکانک‌ها، موقعیت درخشان‌ترین و روشن‌ترین ستاره‌ها را نشان می‌دهند. نام ستاره‌ها در پایین هر پیکانک حک شده است. صفحه گرد بزرگتر به وسیله خطوط هماهنگ ترسیم شده است.
این اسطرلاب در موزه تاریخ علم کمبریج نگهداری می‌شود.

اسطرلاب مسطح جدید. ساخته شده در تبریز. سال ۱۳۹۲.

اسطرلاب با طراحی رایانه‌ای

اُسطُرلاب یا ستاره‌یاب (به یونانی: اَسْترُلابُن (ἁστρολάβον)؛ اَسْترُن (ἄστρον)، ستاره + لامبانِئین (λαμβάνω)، گرفتن)، (به پارسی باستان: استاره‌یاب) (دیگر نام‌ها: اَسترولاب، سُتُرلاب، صُلاّب)، و در برخی منابع فارسی با نام «آیینهٔ نجوم» جام جم آورده شده است. از ابزارهای قدیم نجوم و پیشگویی آینده است. اسطرلاب وسیله‌ای در نجوم رصدی بوده و اکنون بیشتر برای کاربردهای آموزشی بکار می‌رود. اسطرلاب رایج و معمولی دستگاه و صفحه گرداننده فلزی است که از جنس برنز یا برنج یا از آهن و فولاد یا تخته به طرز بسیار دقیق و ظریف و مستحکمی ساخته شده و برای مطالعات و محاسبات کارهای نجومی از قبیل پیدا کردن ارتفاع و زاویه خورشید، محل ستارگان و سیارات و منطقه البروج و به دست آوردن طول و عرض جغرافیایی محل در تمام مدت شبانه روز و فصول مختلف سال بکار برده می‌شود. همچنین برای به‌دست آوردن ارتفاع کوه‌ها و پهنای رودخانه‌ها و سایر عوارض طبیعی زمین و تعیین ساعات طلوع و غروب یکایک ستارگان ثابت و سیاراتی که نام آن‌ها بر شبکه اسطرلاب نقش بسته نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین این دستگاه برای محاسبه ساعات طلوع و غروب آفتاب هر محل (علی‌الخصوص در دوره اسلام که تعیین ساعات نماز هم برآن اضافه شد) ساخته شده است. با توجه به این حقیقت که در هنگام استفاده از دستگاه مذکور هیچ احتیاجی جهت به کاربردن و دانستن فرمولهای ریاضی نیست. (مانند خط‌کش محاسبه‌ای که به وسیله مهندسین به کار برده می‌شود)

در کل از این ابزار برای سنجش ارتفاع، سمت، بعد و میل خورشید و ستارگان، تعیین وقت در ساعات روز و شب، قبله و زمان طلوع و غروب آفتاب استفاده می‌شده و ابزاری در مبحث تاریخ ابزارهای زمان بوده است که برای کاربردهای دیگر نیز به‌کار می‌رفته.

بر طبق اسناد به‌دست آمده در ماوراءالنهر، این دستگاه را «استاره‌لاب» می‌گفتند. «استاره» یا «استره» که یونانیان «استاریوس» می‌نامند، همان ستاره و نام ایرانی است و «لابیدن» از مصدر پارتی به معنی «تابیدن» است.

بعضی از منابع عربی نام آن را مشتق از کلمه یونانی استرلابوس نوشته‌اند و برخی معنی آن را «ترازوی ستارگان» ذکر کرده‌اند. اما از آنجا که اسطرلاب در حوزه فرهنگ ایران و خاورمیانه بکار گرفته شده و در فرهنگ یونانی جایگاهی ندارد و اروپاییان در اندلس مسلمان قرن یازدهم با آن آشنا شدند بنابراین ارتباط این واژه با استرلابوس نیز بعید به نظر می‌رسد. حمزه اصفهانی واژه «اسطرلاب» را معرب ترکیب فارسی «استاره‌یاب» می‌داند. نظر حمزه اصفهانی قابل قبول‌تر بنظر می‌رسد زیرا Star یا استارا یا ستارا و ستره ریشه در سانسکریت و در زبانهای پارسی باستان دارد و واژه استار در فرهنگ ایرانی و میان‌رودان و حتی زبان آرامی و سریانی معمول بوده است. استاره یاب هنوز هم در ادبیات خراسانی بکار می‌رود؛ مثلاً می‌گویند طرف جادو و جمبل بلد است مهره خر و استره یاب دارد.

ابوریحان بیرونی در رسالهٔ «إفراد المقال فی أمر الظلال» نظر حمزه اصفهانی را در کتاب «الموازنة» رد کرده و به فرض رواج این کلمه در زبان فارسی، آن را برگرفته از تعریب واژهٔ یونانی اسطرلابوس می‌داند که در آن اسطر (star) به معنی ستاره است، همانند واژه‌های astronomy و astrology (که در ریشهٔ یونانی آن‌ها تردیدی وارد نشده) و اشاره می‌کند که این وسیله در زمانی که هیچ جای دیگری وجود نداشته، در صنعت و کتب قدیمی آن‌ها یافت می‌شده است. وی اضافه می‌کند که مردم مشرق زمین اسطرلاب را نمی‌شناخته‌اند و از سایه برای این منظور استفاده می‌کرده‌اند.

اسطرلاب را ایرانیان مسلمان جام جم یا جام جهان‌نما یا آینه جم می‌خواندند. حافظ در غزلی از آینه جام نام می‌برد که منظورش همان اسطرلاب است که جهان را مانند جام آینه‌واری به آدمی نشان می‌دهد. قدیمی‌ترین کتاب جامع به زبان فارسی دری دربارهٔ اسطرلاب و ستاره‌شناسی، کتاب «روضه المنجمین» نام دارد که آن را «شهمردان» فرزند ابی‌الخیر رازی در سده پنجم هجری تألیف کرده است.

انواع

این وسیله بسته به کاربردهایی که دارد در انواع مختلفی ساخته می‌شده است. از آن جمله می‌توان به اسطرلاب کالتام، توماری، هلالی، چلیپایی، ذورقی، قوسی، جامعه جنوبی، رصدی، شمالی، کروی، مسطح خطی، ثلثی و صلیبی اشاره کرد.

تاریخ

بسیاری از منابع تاریخی اختراع اسطرلاب را به هیپارخوس نسبت می‌دهند اما به نظر می‌رسد ابزارهای مشابه با توانایی‌های مختلف در بین ستاره‌شناسان آشور و بابل رایج بوده و نمونه‌های یونانی نتیجه تکمیل این ابزارها بوده است. از اسطرلاب‌های یونانی نمونه‌ای در دست نیست. اما این ابزار در بخش حوزه ایرانی اسلام مورد استفاده بود زیرا ابزاری بر آن نصب بود که ساعت آفتابی محسوب می‌شد و زمان ظهر شرعی را تعیین می‌کرد.

از قرن نهم میلادی تا قرن نوزدهم اسطرلاب‌های بسیاری در ایران و دیگر کشورهای جهان اسلام ساخته شد. به گفته‌ای نخستین سازنده اسطرلاب در میان مسلمانان محمد فزاری پسر ابراهیم فزاری بوده است. اما شواهد نشان می‌دهد که اولین اسطرلاب ساخته ابواسحاق ابراهیم بن حبیب بن سلیمان معروف به ابراهیم بن حبیب از منجمان و ستاره شناسان ایرانی است که به سال ۷۷۷ هجری قمری اسطرلاب را ساخت تا چندی پیش احتمال می‌رفت که کهن‌ترین اسطرلابی که تاکنون باقی‌مانده، در ۳۷۴ق/۹۸۴م به دست دو برادر اصفهانی به نامهای احمد و محمد بن ابراهیم در اصفهان ساخته شده باشد. اما ظاهراً کهن‌ترین نمونه شناخته شده که نام سازنده و تاریخ ساخت برآن حک شده است اسطرلابی است که به گواهی کتیبه کوفی پشت کرسی آن به دست «بسطلس» در تاریخ ۳۱۵ هجری قمری ساخته شده است.

البته به گفتهٔ سرگئی تولستوف، باستان‌شناس روس و حفار بنا، رصدخانه در قوی قریلگان قلعه، در این رصدخانه قدیمی‌ترین ستاره‌یاب اسطرلاب جهان کشف شده است. کشف این ستاره‌یاب نشان داد که دست کم صدها سال پیش از بطلمیوس در سرزمین ایران اختراع اسطرلاب وجود داشته است.

اجزای اسطرلاب

یک اسطرلاب مسطح از قطعات گوناگونی تشکیل یافته است که با قرارگیری بر روی یکدیگر امکان اندازه‌گیری ارتفاع اجرام سماوی، تعیین زمان و انجام محاسبات نجومی را فراهم می‌کنند:

• حلقه: قطعه‌ای دایره‌ای از جنس برنج محکم است که عروه را به علاقه متصل می‌کند و باعث معلق ماندن آزادانه اسطرلاب در راستای خط شاقول به هنگام رصد می‌شود.
• علاقه: دستگیره یا بندی است بافته‌شده از ریسمان نخی یا ابریشمی (شبیه منگوله و بند تسبیح) که از درون حلقه عبور داده می‌شود و برای به دست گرفتن دستگاه به کار می‌رود.
• عروه: زائده دستگیره‌مانندی است با سوراخی در میان، که به انتهای کرسی متصل است و حلقه از درون آن می‌گذرد. عروه و حلقه با کمک هم، آزادی حرکت و قرارگیری دقیق اسطرلاب در جهت صحیح شاقولی را تأمین می‌کنند.
• کرسی: برآمدگی واقع بر بخش بالایی محیط صفحه اُم که عروه بدان پیوند می‌خورد و صفحه را از حالت دایره کامل خارج می‌سازد. سطح کرسی معمولاً با کنده‎کاری و نقوش ظریف، آیات قرآنی، احادیث نجومی یا نام مالک و سازنده تزئین می‌شود.
• اُم (مادر) و حجره: اُم صفحه اصلی، پایه‌ای، ضخیم و غیرقابل انتقال اسطرلاب است. در بخش رویی آن دیواره‌ای برجسته وجود دارد که به آن «حجره» می‌گویند و فضای گود تشتک‌مانندی را برای جا گرفتن صفحات متحرک و عنکبوت پدید می‌آورد. لبه یا دیواره حجره به ۳۶۰ درجه (در چهار ربع ۹۰ درجه‌ای) مدرج شده است. بر کف داخل صفحه اُم، چندین دایره هم‌مرکز رسم می‌شود که در آن‌ها نام شهرها، عرض جغرافیایی، طول جغرافیایی و زاویه انحراف قبله آن‌ها درج می‌گردد.
• ممسک: زبانه یا برآمدگی کوچکی در جدار داخلی حجره که در شیار یا بریدگی لبه صفحات متحرک قرار می‌گیرد و مانع از چرخش و جابه‌جایی آن‌ها درون حجره می‌شود.
• صفایح (صفحه‌ها): ورقه‌های فلزی و مدور برنجی هستند که هر یک برای عرض جغرافیایی مشخصی خط‌کشی و مدرج شده‌اند. بر روی هر صفحه، سوراخی در مرکز برای عبور قطب، شیاری در لبه برای انطباق با ممسک، و خطوط نجومی بنیادین رسم شده است؛ از جمله دایره استوا، مدارهای رأس‌الجدی و رأس‌السرطان، خط وسط‌السماء (نصف‌النهار)، خط مشرق و مغرب (افق اعتدالی)، دوایر مقنطرات (کمان‌های هم‌ارتفاع از افق تا سمت‌الرأس)، دوایر سموت (آزیموت) و خطوط ساعات مستوی و ساعات معوج. در اسطرلاب‌های کامل ممکن است صفحه آفاقی نیز برای کاربرد در عرض‌های جغرافیایی گوناگون گنجانده شود.
• عنکبوت (شبکیه): صفحه‌ای مشبک و فلک‌نما که بر روی صفایح قرار می‌گیرد و به شکل شاخ و برگ‌های ظریف بریده شده است تا خطوط صفحات زیرین از لابه‌لای آن دیده شود. این صفحه دربردارنده طوق دایره منطقه‌البروج (مقسم به ۱۲ برج)، مواضع و شظایای ستارگان ثابت شاخص در دو نیمکره، زائده نشانگر «مَری» و زبانه چرخشی «مُدیر» یا «محرک» است.
• شظیه (جمع: شظایا): شاخص‌های نوک‌تیز، پیکانی یا تزئینی (به شکل منقار، برگ یا پنجه) بر روی صفحه عنکبوت که هر یک موقعیت دقیق ستاره‌ای از ثوابت معروف در آسمان (مانند کرکس نشسته، کرکس پرنده، سروش ، شباهنگ، کژدم‌دل و ژوبین‌دار) را نشان می‌دهد.
• مَری: زبانه یا نشانگر برجسته‌ای بر حاشیه دایره منطقه‌البروج در صفحه عنکبوت (معمولاً در سرآغاز برج جدی در اسطرلاب‌های شمالی) که با چرخش بر روی درجات حاشیه حجره، اجزای فلک و موقعیت‌ها را مشخص می‌کند.
• مدیر (محرک): برآمدگی یا زائده کوچکی بر سطح عنکبوت که برای چرخاندن آسان این صفحه مشبک با انگشت به کار می‌رود.
• عِضاده: خط‌کش متحرکی در پشت صفحه اُم (ظهر) که حول محور قطب می‌چرخد و در دو انتهای آن شاخص‌هایی به نام «شظیه عضاده» تعبیه شده است. بر روی بازوهای آن دو صفحه عمود سوراخ‌دار به نام «لَبنه»، «هدف» یا «دفتان» قرار دارد که از سوراخ‌های آن («ثُقبه» یا مَری عضاده) جهت رؤیت و نشانه‌‎روی به خورشید یا ستارگان و استخراج زاویه ارتفاع استفاده می‌شود. در برخی نمونه‌ها، برای جلوگیری از تداخل نور محیط، میان دو سوراخ لوله‌ای باریک به نام «انبوبه» تعبیه می‌کردند.
• قطب (محور یا وتد): میله یا میخی فلزی با یک سر پهن (بن قطب) که از سوراخ مرکزی تمام اجزا (صفحه اُم، صفایح، عنکبوت، عضاده و فلس) عبور کرده و آن‌ها را هم‌مرکز و متصل به هم نگه می‌دارد. در انتهای دیگر میله، سوراخی برای عبور اسبک قرار دارد.
• فَرس (اسبک): گُوِه یا زبانه‌ای به شکل سر اسب که در سوراخ انتهای میله قطب فرو می‌رود و کل مجموعه صفحات و اجزا را در جای خود محکم مهار و قفل می‌کند.
• فلس (پولک): حلقه‌ای مسطح و واشر مانند با سوراخی در میان که میان فرس و صفحه عنکبوت قرار می‌گیرد تا از سایش و اصطکاک مستقیم فرس با شبکیه جلوگیری کند و فاصله لازم را پدید آورد.

محاسبات

در شکل روبرو، زیر محاسبه صفحه مُقَنطَرات که در مقیاس سدسی است، نشان داده شده است.

مواد مورد استفاده در ساخت

معمولاً اسطرلاب را از برنج می‌سازند ولی بعضاً هم از مس استفاده شده است.

کاربردهای اسطرلاب

برای این ابزار بیش از ۳۰۰ کاربرد مطرح کرده‌اند. از کاربردهای زمان اسلامی آن می‌توان به قبله یابی و تعیین ساعات اذان‌ها اشاره کرد. کاربرد عملی این ابزار برای تعیین ظهر شرعی بوده است. در زیر به برخی از کاربردهای نجومی اسطرلاب اشاره شده است:

• نمایش آسمان در لحظه دلخواه
• محاسبه زمان طلوع و غروب اجرام آسمانی در زمان دلخواه
• اندازی‌گیری فواصل و ارتفاعات با روش‌های هندسی و مثلثاتی
• محاسبه مکان اجرام آسمانی در آسمان
• تعیین زمان از طریق مشاهده اجرام آسمانی
• تعیین طول روز و طول شب

نوشته‌های قدیمی در مورد اسطرلاب

در ایران و جهان اسلام دانشمندان بسیاری رساله‌ها و کتاب‌هایی دربارهٔ مبانی نظری و نحوه کار با اسطرلاب نوشته‌اند از جمله:

• العمل بالاسطرلاب، یا صنعه الاسطرلاب و العمل به، از ماشاءالله یهودی.
• العمل بالاسطرلاب المسطح، از ابراهیم بن حبیب.
• العمل بالاسطرلاب، از محمد بن موسی خوارزمی.
• العمل بالاسطرلاب، از احمد بن عبدالله مروزی
• العمل بالاسطرلاب، از علی بن عیسی منجم.
• برهان صنعه الاسطرلاب، از محمد بن صباح و ابراهیم بن صباح.
• رساله فی عمل الاسطرلاب، از محمد بن موسی بن شاکر.
• رساله فی العمل بالاسطرلاب، از حامد بن علی واسطی.
• رساله فی الاسطرلاب، از ابراهیم بن سنان.
• العمل بالاسطرلاب، از عبدالرحمان صوفی.
• رساله فی صنعه الاسطرلاب و العمل بها، از مسلمه بن احمد مجریطی.
• رساله فی عمل الاسطرلاب، از ابوسعید سجزی.
• رساله فی الاسطرلاب، از کوشیار گیلانی.
• رساله دوائر السماوات فی الاسطرلاب و رساله فی الاسطرلاب، هر دو از ابونصر منصور بن عراق.
• رساله فی صنعه الاسطرلاب بالطریق الصناعی، از همو.
• مقاله فی منازعه اعمال الاسطرلاب، از همو.
• کتاب فی العمل بالاسطرلاب، از ابن سمح.
• العمل بالاسطرلاب و ذکر آلاته و اجزائه، از ابن صفار.
• اختصار علم الاسطرلاب، از ابن مشاط سرقسطی.
• رساله فی علم الاسطرلاب، از بیرونی.
• استیعاب الوجوه الممکنه فی صنعه الاسطرلاب، از همو.
• الدرر فی سطح الاکر، از همو.
• معرفةالاسطرلاب معروف به شش فصل، تألیف محمد بن ایوب طبری
• عمل والالقاب، تألیف محمد بن ایوب طبری
• بیست باب در معرفت اسطرلاب، از خواجه نصیرالدین طوسی.
• رساله در ساختن اسطرلاب، از غیاث‌الدین جمشید کاشانی

همچنین در برخی کتاب‌های نجومی در فصل یا فصل‌هایی به اسطرلاب و چگونگی کار با آن پرداخته شده است. از این جمله‌اند:

• المدخل الی علم احکام النجوم از ابونصر قمی،
• افراد المقال فی امر الظلال از بیرونی،
• التفهیم لاوائل صناعه التنجیم از همو،
• روضه المنجمین از شهمردان بن ابی الخیر رازی
• جامع المبادی´ و الغایات فی علم المیقات از ابوعلی مراکشی.

دربارهٔ انواع ویژه اسطرلاب نیز رساله‌هایی نوشته شده است، از جمله:

• رساله فی الاسطرلاب المسرطن، از ابوسعید سجزی.
• الاسطرلاب الزورقی، از همو.
• رساله فی الاسطرلاب السرطانی المجنح، از ابونصر عراق.
• رساله فی الاسطرلاب السرطانی المجنح، از محمد بن نصر بن سعید.
• رساله فی عمل الاسطرلاب المسرطن، از ابونصر احمد بن زریر.
• کتاب‌الزیج، از بتانی
• اسطرلاب بلانضیری عمل محمد ناصر الطوسی سنه۱۱۴۲

اروپائیان در قرن ۱۳ میلادی از راه اندلس اسپانیا و آثار اسلامی اسطرلاب را شناختند.

جستارهای وابسته

• ابراهیم لاتخافی
• چرخه ستاره‌یاب - که به آن پلانیکره می‌گویند نسل امروزین اسطرلاب‌های پیشین است که برای آموزش و یادگیری ستاره‌ها و صور فلکی بکار می‌رود.
• علم در کشورهای اسلامی

منابع

• بیرونی، ابوریحان (۱۳۱۸). التفهیم لاوائل صناعه التنجیم. ج. ۱. تهران.{{cite book}}: نگهداری یادکرد:تاریخ به‌طور خودکار ترجمه‌شده (رده)
• دائرةالمعارف بزرگ اسلامی
• انجمن نجوم گالیله

پیوند به بیرون

• با این استرلاب کار کنید (اسطرلاب آنلاین) بایگانی‌شده در ۱۲ ژانویه ۲۰۱۳ توسط Wayback Machine وبگاه جام جمشید
• روش کشیدن و ساخت اسطرلاب (اطلاعات و تصویرهای خوب به فارسی غریب) بایگانی‌شده در ۴ ژانویه ۲۰۰۷ توسط Wayback Machine وبگاه جام جمشید
• وبگاه اسطرلاب مختصر و مفید.(انگلیسی)
• مدرسه مطالعات شرقی و آفریقایی-لندن کهن‌ترین اسطرلاب امضادار
• مرجع آسترولوژی هندو و اسلامی(فارسی)