牆儀

牆儀（英語：Mural instrument）是安裝在牆上或建造在牆內的角度測量儀器。出於天文學的目的，這些牆儀的朝向使它們精確地位於子午線上。一種量測0到90度角度的牆儀被稱為牆象限儀。它們在古埃及和古希臘被用作天文設備。愛德蒙·哈雷的中星儀中只有一根垂直線，由於他沒有助手，他只能使用喬治·格雷厄姆於1725年在格林威治皇家天文台建造的牆象限儀。詹姆士·布拉德雷在1742年6月15日，首次使用該牆象限儀進行了觀測^[1]。

第谷·布拉厄的牆儀。

牆儀，是為安裝在牆上的框架而建造的。這架儀器由約翰·伯德 (天文學家)（英語：John Bird (astronomer)）於1773年製造，現典藏於英國牛津的科學史博物館。

牆象限儀被稱為18世紀（即1700的年代）天文台的「典型儀器」^[2]。這段期間，它在位置天文學領域嶄露頭角^[2]。

2 sources

構造

多年來，約翰·伯德 (天文學家)（英語：John Bird (astronomer)）的牆象限儀一直是德國曼海姆天文台（英語：Mannheim Observatory）的主要儀器，如圖所示。

許多較舊的牆儀直接在牆面上作出標記，而更新的一些牆儀則是通過將精確製作的框架固定於牆上而構成。

弧用分度標記，幾乎總是以度和度數的分數表示。在最古老的儀器中，指示器放置在弧的中心。觀察者可以沿着弧線移動帶有第二個指示器的設備，直到可移動設備的指示器通過弧線中心的指示器的視線與天體對齊。然後讀取角度，得到物體的仰角或高度。在較小的儀器中，可以使用照準儀。更現代的牆儀會使用帶十字線目鏡的望遠鏡來觀察物體。

歷史上，建造了許多牆象限儀，使觀察者能夠量測90°範圍的仰角。還有讀數為60°六分儀 (天文學)#牆六分儀|牆六分儀。

17世紀的牆象限儀以其費用而聞名，佛蘭斯蒂德的1689年牆象限儀成本為相當於2021年的£23,152，愛德蒙·哈雷的1725牆象限儀成本超過相當於2021年的£31,685^[2]。大型固定象限儀比典型的可擕式象限儀更貴，博德2英尺象限儀的價格為70畿尼或相當於2021年的£11,644^[2]。

使用方法

為了量測天體，例如恆星的位置，除了牆儀外，觀察者還需要一個恆星時鐘。隨着時鐘量測時間，儀器可以觀察感興趣的恆星，當它穿過一個指示器，表明它正在通過子午線。此時，時鐘上的時間以及恆星的仰角都會被記錄下來。這產生了儀器座標中的位置。如果儀器的弧度沒有相對於天球赤道標記，則會根據差異校正仰角，從而得到恆星的赤緯。如果恆星時鐘與恆星精確同步，則時間直接產生赤經^[3]。

1 sources

著名的牆儀

在，15世紀中亞烏茲別克建構在撒馬爾罕，烏魯伯格的牆六分儀。

• 994年，阿布·馬哈茂德·胡揚迪（英語：Abu Mahmud al-Khujandi）在伊朗雷伊建造的牆六分儀^[4]。
• 烏魯伯格在撒馬爾罕建造了半徑為40米的「法赫里六分儀」^[5]。如右圖所示，弧形結構精細，兩側都有樓梯，為進行量測的助手提供了通道。
• 第谷·布拉厄的牆象限儀。位在汶島（現在瑞典的文島）的烏拉尼堡（英語：Uraniborg）。
• 倫敦東部格林威治皇家天文台的牆象限儀。
• 位在亞歷山卓，托勒密的牆象限儀。這件儀器也被稱為「基座」^[6]。
• 過時的星座象限儀座代表了一個牆象限儀。
• 德國曼海姆天文台（英語：Mannheim Observatory）的牆象限儀^[7]。 這是約翰·伯德 (天文學家)（英語：John Bird (astronomer)）的另一架儀器。

4 sources

相關條目

• 天文儀器列表（英語：List of astronomical instruments）

參考資料

1. Robert Grant, History of Physical Astronomy from The Earliest Ages to the Nineteenth Century (1852) pp. 483-484.
2. 2002JHA....33..373T Page 373. adsabs.harvard.edu. [2019-11-14]. （原始內容存檔於2021-10-29）.
3. Sidereal Time. [2024-08-18]. （原始內容存檔於2014-05-21）.
4. 約翰·J·奧康納; 埃德蒙·F·羅伯遜, Abu Mahmud Hamid ibn al-Khidr Al-Khujandi, MacTutor數學史檔案 （英語）
5. Ulugh Beg, Dictionary of Scientific Biography.
6. Hoyle, Fred, Astronomy, A history of man's investigation of the universe, Crescent Books, Inc., London 1962, p 37.
7. Mannheimer Observatory quadrant. [2024-08-18]. （原始內容存檔於2023-06-02）.

外部連結

• 維基共享資源上的相關多媒體資源：牆儀