Jakobsstav

Frå Alnakka.net
Den utskrivbare versjonen er ikkje lenger støtta eller kan ha rendring-feil. Oppdater eventuelle bokmerke i nettlesaren din og bruk den vanlege utskriftsfunksjon til nettlesaren i staden.
Denne artikkelen handlar om måleinstrumentet jakobsstav. For stjernebildet med samma namnet, sjå Jakobsstaven.

 NAVIGASJONS-
INSTRUMENT

Oktant
1. astrolabium
2. jakobsstav
3. kvadrant
4. oktant
5. sekstant


Ein jakobsstav (vanleg namn i samband med navigasjon) eller ein radius astronomicus (som måleinstrument i samband med astronomi) er eit enkelt måleinstrument som blir bruka til å måle vinkelavstanden mellom to objekt. I samband med navigasjon galdt dét i all hovudsak måling av høgda til sola eller polarstjerna over horisonten. Andre namn på jakobsstaven inkluderer gradboga og baculus Jacob.

Historie

Opphavet til namnet jakobsstav er ovisst. Enkelte viser til den bibelske patriarken Jangakób,[1] nærmare bestemt 1. mos. 32:11.[1] Det kan òg komma av likheita med stjernebildet Orion, som på ein del stjernekart frå mellomalderen blir kalla Jakob.[2] På skandinaviske språk, så vel som på engelsk,[3] blir dei tre stjernone som i dag er mest kjent som «Orions belte» framleis stundom kalla «Jakobsstaven».

Den opprinnelege jakobsstaven vart utvikla som ein enkel redskap med éin tverrstav på 1300-talet og vart bruka til å gjera astronomiske målingar. Jakobsstaven vart først skildra av den jødiske matematikaren, astronomen og filosofen Leví ben Geresjón («Gersonides»).[4][5] frå Provence. Truleg vart ikkje jakobsstaven oppfunnen av honom, men av Jangakób ben Makhír som òg levde i Provence på samma tida.[6] Enkelte har tillagt astronomen Georg Purbach denne oppfinnelsen,[7] men det er klårt at han ikkje kan ha vore den opprinnelige oppfinnaren, ettersom han ikkje vart fødd før 1423 — 79 år etter at Leví ben Geresjón dødde. Det kan vara at Purbach verkeleg fann opp ein «jakobsstav», men at oppfinninga hans med samma namnet faktisk var ein annan type instrument. May[8] hevdar at opphavet til jakobsstaven kan sporast heilt attover til chaldearane kring 400 fvt.

Den frisiske matematikaren, kartografen og instrumentmakaren Gemma Frisius (Reiner Gemma, 15081555) og den nederlandske matematikaren og landmålaren Metius (Adriaan Adriaanszoon, 1571–1635) skal ha laga sine eigne, forbetra utgåvor av jakobsstaven.

Konstruksjon

Ein jakobsstav i bruk. Illustrasjon frå boka Practical Navigation (1672) av John Sellers.

På den originale forma av jakobsstaven var skalastaven (hovudstaven) markert med lengdegraderingar. Tverrstaven (B–C på tekninga til høgre), òg kalla transversalen, blir skoven opp og ner etter hovudstaven. På eldre instrument var endane på tverrstaven platt avskorne. På nyare instrument hadde tverrstavendane messingbeslag med hol i messingen til å sikte gjenom. I marinarkeologi er desse beslaga ofte dei einaste spora etter jakobsstaven som finst att.[9]

Det var vanleg å ha fleire tverrstavar av olik lengd. Alt etter lengda kunne desse tverrstavane måle olike vinkelspenn. Tre tverrstavar var vanleg. Seinare vart det vanleg å ha berre éin tverrstav, men da med utståande pluggar som markerer endane. Desse pluggane er montert i ein serie av parvise, symmetrisk plasserte hol utetter kvar side av tverrstaven. Dét gjorde at ein fikk fordelen av fleire tverrstavsett med éin tverrstav.[8] Tverrstaven på Frisius sin versjon hadde glidande endestykke.[8]

Bruk

Navigatøren plasserer eine enden av skalastaven mot kinnet sitt rett nerom eine auga. Han peilar inn horisonten med nerenden av tverrstaven (eller gjenom holet i messingbeslaget) (B) og justerer så tverrstaven langs skalastaven til sola (eller nordstjerna eller eit anna objekt) er peila inn ved øverenden av tverrstaven (C). Høgda kan da avgjerast ved å lesa av tverrstavposisjonen på skalastaven. Den verdien kunne så bli konvertert til vinkelmål ved å slå opp verdien i ein tabell.

Jakobsstaven som navigasjonsinstrument

Jakobsstaven var opprinneleg berre bruka til astronomi og vart ikkje bruka på sjyen. I 1514 foreslo Johannes Werner at jakobsstaven kunne brukast ombord på skip,[8] og forbetra utgåvor av jakobsstaven vart utvikla for navigasjon. John Dee introduserte han til England i 1550-åra.[1] Dei forbetra versjonane var gradert direkte i grader.

Jakobsstaven slik han var på denne tida var vanskelig å bruke. For å få konsistente resultat laut navigatøren plassere enden av skalastaven i akkurat rett posisjon på kinnet. Han eller ho laut observere horisonten og ei stjerne i to olike retningar utan å skiple instrumentet medan blikket vart flyttat frå det eine målet til det andre. I tillegg var navigatøren nøydd til å sjå rett på sola for å måle solhøgda. Dét kunne vara heller smertefullt, og det var vanskelig å oppnå nøyaktig høgd for sola. Heldigvis tok sjyfolk snart til å sette sota glass på endane av tverrstaven for å skjerme augone frå det skarpe sollyset.[8][10]

Som navigasjonsredskap vart jakobsstaven etterkvart utskifta — først med kvadranten, som ikkje krev at navigatøren ser rett på sola, og seinare med oktanten og sekstanten. Trulig førte bruken av kvadrantar, inkludert daviskvadrantar, til at ein del navigatørar modifiserte jakobsstaven slik at han fungerte meir som kvadrantane. Diopter vart tillagt på endane av tverrstaven og på enden av skalastaven. Instrumentet vart reversert slik at skyggen av diopteret på øverenden av tverrstaven fall på diopteret på enden av skalastaven. Navigatøren heldt instrumentet slik at han eller ho såg horisonten frå diopteret på enden av skalastaven gjenom diopteret på nerdelen av tverrstaven. Ved å samordne horisonten med skyggen av sola på enden av skalastaven kunne solhøgda fastsettast.[11] Dét gjorde faktisk instrumentet meir presist, siden navigatøren ikkje lenger trong å plassere skalastavenden på éin konsistent stad på kinnet sitt. Ein sein variant av jakobsstaven og ein forløpar til oktanten var Joost van Breen sin «spiegelboog» (reflekterande jakobsstav), oppfunnen i 1660.

På sikt viste det seg omulig for jakobsstaven å konkurrere med kvadrantane i mange land, ettersom kvadrantane var mykje enklare å bruke.[12] Men samtidig har fleire forfattarar påvist at jakobsstaven var betre enn kvadranten når det galdt målepresisjon[13] Kvadrantar var ikkje lenger tillatne ombord på Vereenigde Oostindische Compagnie (Det nederlandske Austindia-kompaniet) sine farty i 1731, medan oktantar ikkje vart tillatne der før 1748.[13].

Fotnotar

  1. 1,0 1,1 1,2 Turner, Gerard L'E: Antique Scientific Instruments. Blandford Press Ltd., 1980. ISBN 0-7137-1068-3
  2. Wynter, Harriet and Turner, Anthony: Scientific Instruments. Studio Vista, 1975. ISBN 0-289-70403-0
  3. Orion
  4. «The Mathematics of Levi ben Gershon, the Ralbag»
  5. David G. Krehbiel: «Jacob’s Staff», i Backsights, Surveyor’s Historical Society
  6. Peter Kemp (red.): The Oxford Companion to Ships and the Sea. 1976. ISBN 0-586-08308-1
  7. «Important Astronomers, their Instruments and Discoveries»
  8. 8,0 8,1 8,2 8,3 8,4 May, William Edward: A History of Marine Navigation. Henley-on-Thames, Oxfordshire : G.T. Foulis & Co. Ltd., 1973. ISBN 0-85429-143-1
  9. Swanick, Lois Ann: An analysis of navigational instruments in the age of exploration : 15th century to mid-17th century. MA Thesis, Texas A&M University, December 2005.
  10. Bourne, William: A Regiment for the Sea, 1574
  11. Daumas, Maurice, Scientific Instruments of the Seventeenth and Eighteenth Centuries and Their Makers, Portman Books, London 1989 ISBN 978-0713407273
  12. Nicolàs de Hilster's web site Testar utført på olike instrument finst skildra. I tillegg skildrar de Hilster handteringstrekka testarane på e-postlista Nav List fann.
  13. 13,0 13,1 Bruyns, Willem Mörzer: The cross-staff : history and development of a navigational instrument. Amsterdam : Nederlandsch Historisch Sheepvaart Museum; Zutphen, Netherlands : Walburg Instituut, 1994]. ISBN 90-6011-907-x


GNU-logoen This article is based entirely or in part on the article Jacob's staff from the English Wikipedia. It may be copied, distributed and/or modified according to the conditions of the GNU Free Documentation License.