Оборудование обсерватории Улугбека

Обсерватория, построенная Улугбеком в Самарканде, была не первою на Востоке. Но и по своим размерам и по своему оборудованию она бесспорно превосходила всё, что воздвигалось в странах восточных. В Европе ещё и не помышляли о подобных сооружениях.

Прежде чем приступить к постройке обсерватории, самаркандские учёные рассказали Улугбеку о том, что было уже достигнуто. Казы‑заде‑Руми познакомил его с работой более древних обсерваторий, а Джемшид сделал обширный доклад об астрономических приборах (им был написан трактат об инструментах для наблюдения небесных светил).

Все приборы улугбековой обсерватории, обнаруженные при раскопках, поражают нас прежде всего своими гигантскими размерами.

Горизонтальный круг. Горизонтальный круг во всякой обсерватории является весьма важным астрономическим инструментом. Исторические данные говорят нам, что такой инструмент имелся до Улугбека во многих восточных обсерваториях, а лет через сто после смерти Улугбека стал применяться и в Европе.

Имелся ли горизонтальный круг в обсерватории Улугбека? Выше мы отметили, что Вяткин, повидимому, ошибочно принял остатки круглой стенки за основание горизонтального круга. Как известно, диаметр этого круглого основания весьма велик – с облицовкою он достигал 48 метров. Среди обломков и мусора на площадке обсерватории не найдено ни одной облицовочной плиты из тех, что могли покрыть такой большой круг. Но зато найдены и Вяткиным в 1908 году и Шишкиным в 1948 году плиты с делениями на градусы, которые покрывали горизонтальный круг меньших размеров, диаметром примерно в 8–10 метров.

Но и такие размеры горизонтального круга являются достаточно большими и в два раза превосходят размеры горизонтального круга в каирской обсерватории. Крупные размеры горизонтального круга обеспечивали большую точность наблюдений.

Самаркандский горизонтальный круг помещался на кольцевом фундаменте из жжёного кирпича, облицованном изразцами. Сверху это круглое основание было покрыто мраморными плитами с жёлобом. В жёлобе был уложен медный круг с делениями на градусы, минуты и секунды. По медному кругу астрономы‑наблюдатели передвигали прибор с отверстиями‑диоптрами. Направление наблюдаемого светила определяли по делениям медного круга, а высоту – по шкале прибора. Астроном‑наблюдатель находился, повидимому, внутри круга, где была, судя по остаткам, утрамбованная площадка.

Вертикальный круг. Главным инструментом самаркандской обсерватории Улугбека следует считать квадрант.

По размерам уцелевшей части вертикального Круга можно судить об огромных размерах улугбековой обсерватории. Под землёй Вяткин нашёл часть этого инструмента в виде правильной дуги радиусом 40,64 м. Учёные поражались огромными размерами мраморной дуги и указывали, что высота инструмента в его подземной и наземной частях соответствовала высоте знаменитого храма св. Софии в Константинополе (т. е. около 50 м).

Мы уже указывали, что строители разрешили сложную задачу установки гигантского инструмента сооружением глубокой траншеи, в которой и поместили часть окружности (от 45° до 90°), и над землёй возвышалась только верхняя его половина. На мраморных плитах инструмента нанесены были деления на градусы. Расстояние между отдельными градусными делениями равно 70,2 см. Верхнее деление имеет отметку 57°, а вниз идут градусы 58, 59 и т. д. до 80°, отмеченные цифрами. Ниже на мраморных дугах имеются ещё десять поперечных зарубок, соответствующих делениям от 80° до 90°.

Верхняя часть инструмента не сохранилась, но при раскопках найдены мраморные плиты с градусными обозначениями 10°, 20°, 21°. На этом основании предполагают, что верхняя часть инструмента (от 0° до 45°) находилась над землёю, была разрушена, а плиты с делениями на градусы расхищены (кроме трёх).

В. Л. Вяткин, откопавший таинственную лестницу, уводящую в глубь холма, первым высказал предположение, что «странная лестница представляет нижнюю половину гигантского квадранта».

Квадрант был установлен в направлении с юга на север, т. е. ориентирован по линии меридиана. Этот прибор служил для определения высоты той или иной звезды.

В недавнее время узбекский учёный Кары‑Ниязов высказал предположение, что часть вертикального круга представляет собою секстант, а не квадрант.

Кары‑Ниязов ссылается на рукопись самаркандца Джемшида, где содержится описание секстанта: «Секстант есть шестая часть окружности, установленная в плоскости меридиана; она делится на секунды. Секстант устанавливается так: дугу, равную шестой части окружности, проводят таким образом, что она проходит с одной стороны через основание южной стены, с другой – через вершину северной стены. Поверхность дуги секстанта складывают из тёсаного камня, затем на ней вдоль её длины делают углубление (желобок), в целях удобства при вращении и передвижении инструмента, из меди или бронзы».

Кары‑Ниязов считает, что в обсерватории Улугбека измерения положений звёзд, планет и Луны производились с помощью других, более мелких инструментов. Большой же инструмент (по Кары‑Ниязову – секстант) служил для определения так называемых «основных постоянных» астрономии. Учитывая крайние точки высоты Солнца в Самарканде, Кары‑Ниязов полагает, что квадрант был и не нужен; можно было вполне обойтись секстантом. Установить же секстант гораздо проще, нежели квадрант. Поэтому Кары‑Ниязов считает найденную Вяткиным часть огромного вертикального круга секстантом, а не квадрантом.

Вспомним, однако, что в подземной части мы видели мраморную доску с числом 80°. Ниже – мраморные дуги продолжаются ещё на 7 метров и имеют деления на градусы. Если пометить эти деления, то последнее придётся на 90°.

По словам Вяткина, при раскопках найдены были плиты с числами 10°, 20°, 21°. Если бы инструмент Улугбека был секстантом, то на таком инструменте при наличии отметки 80°, не могло быть плиты с отметкою 10°.

В. А. Шишкин сообщил автору, что во время раскопок 1948 г. плиты с отметкою 10° он не обнаружил, но обнаружил плиту с отметкой 19°. По существу это обстоятельство дела не меняет, так как при наличии плиты с отметкой 80° и плиты с отметкой 19° мы всё равно имеем дугу, выходящую за пределы секстанта. Мы склонны согласиться с тем, что рабочая часть этого угломерного инструмента может быть условно названа секстантом (принимая во внимание географическое положение Самарканда), но что прибор в целом представлял собою полную четверть окружности (т. е. квадрант). О ненужности крайних делении как на верхнем, так и на нижнем конце дуги свидетельствует отсутствие делений на самой нижней сохранившейся части квадранта (от деления 80° до 90°). Но наличие этого отрезка дуги говорит за то, что, быть может, соображения удобства деления на градусы квадранта, а не секстанта, заставили строителей выложить четверть круга, хотя практической надобности в квадранте (полной четверти круга) и не было.

С помощью гигантского угломерного инструмента (можно условно назвать его секстантом) в самаркандской обсерватории Улугбека производились, очевидно, наблюдения над Солнцем, Луною и планетами. Для наблюдения звёзд пользовались передвижными приборами – секстантами Фахри, как об этом свидетельствуют различные авторы.

Наблюдения за небесными светилами на меридианном квадранте производились с помощью диоптров. Центральный диоптр, по мнению Сикоры, помещался на верхушке башни, поднимавшейся над нижней частью дуги (квадранта). Другой диоптр двигался по мраморным дугам прибора. Тележка двигалась по желобам и устанавливалась наблюдателем в нужном месте с помощью штифтов (один из таких штифтов был обнаружен при раскопках). Градусы отсчитывались по делениям на мраморных плитах, а минуты и секунды по делениям на вспомогательной шкале, помещавшейся на тележке с диоптрами.

«На счёт деталей устройства основного инструмента Улугбека могут быть большие разногласия, – писал ещё в 1913 году И. И. Сикора, – но, несомненно, это был типичный квадрант с диоптром (или визиром) в центре и главным диоптром на дуге. Другого типа инструмента у Улугбека быть не могло, так как в истории астрономии указаний на это не имеется. А остаться неизвестным новый тип инструмента при постоянных сношениях Улугбека с учёными других стран и народов тоже не мог».