الاسطرلاب

موضوع: الاسطرلاب الجمعة فبراير 19, 2010 1:13 pm

الاسطرلاب

الاسطرلاب أو
الاصطرلاب Astrolabon اسم يطلق على عدد من الآلات الفلكية
القديمة التي كانت تستعمل لغايات نظرية وعملية مختلفة، كقياس ارتفاع الشمس والأجرام
السماوية وتحديد الوقت في الليل والنهار ورسم خريطة البروج، وحل الكثير من المسائل
التي لها صلة بعلم الفلك الكروي. كما كانت حتى القرن
الثامن عشر تستعمل في الملاحة البحرية، وفي أعمال المساحة والتثليث الخاصة بقياس
الأرض، كحساب بعد مكان يصعب بلوغه أو ارتفاع بناء أو عمق بئر.

وكلمة اسطرلاب معربة
عن اليونانية، وورد تفسيرها في العربية بدلالات مختلفة لعل أوضحها ما ذكره البيروني في
كتابه «إفراد المقال في أمر الظلال»: «ذكر حمزة الأصفهاني في كتابه الموازنة أن
الاسطرلاب لفظة فارسية قد عربت، فهي «ستاره ياب» أي مدرك النجوم، ويمكن أن يكون هذا
اسمه عند الفرس، مشتقاً من الفعل الخاص به، وإما معرباً من اليونانية كتعريب
الفارسية، فإن اسمه باليونانية اسطرلابون، واسطر هو النجم، بدليل أن علم الهيئة
يسمى عندهم اسطرنوميا، وصناعة أحكام النجوم اسطرلوجية. وهو
آلة وجدنا لهم في صنعتها والعمل بها كتباً قديمة، ولم نجد لغيرهم فيها شيئاً، وإن
كان عندهم فمنقول منهم. وأهل الشرق لايعرفون الاسطرلاب ولا يهتدون لغير استعمال
الظل بدله...» والحقيقة أن كلمة اسطرلاب من أصل يوناني وتتألف من مقطعين أسترون astron
وتعني نجماً، ولامبانين
lambanein
وتعني «الأخذ»، أي «أخذ النجوم» أو «قياس النجوم» star taking
.

[b]لمحة
تاريخية

[/b]لا يمكن بالضبط تحديد زمن
ابتكار الاسطرلاب أو نسبته إلى رجل معين. ولاشك في أن الإنسان القديم، في مراكز
الحضارات الأولى، وخاصة في بلاد الرافدين والجزيرة وفي وادي النيل، استخدم في
مراقبة الشمس، ورصد حركات النجوم والكواكب، وتحديد الوقت، أدوات بسيطة تطورت إلى
أشكال عدة قد يكون من بينها نماذج اسطرلابية أولية، كانت تحاكي في شكلها بادىء
الأمر الكرة السماوية، ثم غدت مسطحة فيما بعد. وأول ذكر صريح للاسطرلاب كان في
مدرسة الاسكندرية. ويقال إن أول من استعمل آلة لرصد السماء هو أريستارخوس الساموسي (310-230ق.م)Aristarchus
of Samos ويأتي من
بعده هيبارخوس (إبَر خُس) Hipparchus
(ت بعد127 ق.م) الذي تنسب إليه نظرية الإسقاط المجسم (الستريوغرافي: أي تمثيل دوائر
الكرة في دوائر وزوايا تتكون من تقاطع تلك الدوائر). إلا أن الباحثين يكادون يجمعون
على أن بطلميوس القلوذي Claudius Ptolemaeus (اشتهر في الاسكندرية مابين 127 و145م)
وهو صاحب كتاب المجسطي Ho Mejas Almagest astronomos بقي مرجعاً لعلم الفلك زمناً طويلاً، وهو
أقدم من أورد وصفاً خاصاً للاسطرلاب في مؤلفه المعروف باسم المسطح (بلانيسفاريوم) Planisphaerium
الذي لم يحفظ منه سوى نسخة نقلها إلى اللاتينية هرمانوس دالماتا عن ترجمة
عربية لمَسْلَمَة المجريطي (338

-
398 هـ/950

-
1007م). ويقول القفطي (568-646هـ)
في كتابه «إخبار العلماء بأخبار الحكماء»: «وإلى بطلميوس هذا انتهى علم حركات
النجوم ومعرفة أسرار الفلك، وعنده اجتمع ماكان متفرقاً من هذه الصناعة بأيدي
اليونانيين والروم».
وقد وصف بطلميوس الاسطرلاب الكروي والمسطح وكيفية العمل بهما وأشار إلى العنكبوت aranea وهي الأداة
التي سماها دائرة البروج horoscobium instrumentum.
وقال إن الاسطرلاب يفيد في تحديد ساعة المولد. قيل إن بطلميوس اقتبس الكثير من
هيبارخوس الذي سبقه بنحو ثلاثة قرون. فقد ذكر أبو الحسن ثابت بن قرة في كتابه
«العمل بالاسطرلاب» إن هيبارخوس هو الذي وضع الاسطرلاب الكروي وسطحه على مثل ماوصفه
آبيون البطريق، وإن الذي دعاه إلى تسطيح الكرة «أنه رأى الكرة كثيراً عناؤها
قليلاً نفعها، فأراد أن يصنع آلة قريبة يسيرة، جامعة لكثير من الأعمال، يوضح بها ما
غمض في الآلة المقببة الكرية».

ومن أشهر العلماء
الذين عنوا بالاسطرلاب وعملوا به قبل ظهور الإسلام ثيون الاسكندري (ثاون
الاسكندراني) Theon of
Alexandria (القرن الرابع
للميلاد) وله كتاب «العمل بذات الحَلَق»، وكتاب «العمل بالاسطرلاب»، وسِنيسيوس
السيريني (370-415م)Synesius
of Cyrene الذي صنع اسطرلاباً من فضة ولخص طريقة العمل به، وبرقلس اليوناني Proklos
(القرن الخامس) الذي ألف كتاباً ذكر فيه ذات الحلق، وهي آلة تشتمل على سبع حلق
معدنية متحركة مركب بعضها في بعض، يقاس بها كل مايقاس بالاسطرلاب المسطح، وتسمى
بالفرنسية sphères armillaires.
كذلك اهتم يوحنا فيلوبونوس (490-566م)
من مدرسة الاسكندرية، بالفلك وألف رسالة في الاسطرلاب واستعماله، كما ألف الكاتب
السرياني «ساويرس سَبوكُت»
Severus Sabokht (أواسط القرن السابع) كتابين عن العمل
بالاسطرلاب اقتبس بعض ما فيهما عن المصادر اليونانية والرومانية المتوافرة في
ذلك العهد.

تسلم العرب راية
العلوم مع ظهور الإسلام وانتشاره، وكانت عنايتهم بالفلك وآلاته كبيرة لارتباطه
الوثيق بأحكام الشريعة. ويقول نلّينو في كتابه «علم الفلك ـ تاريخه عند العرب في
القرون الوسطى» إن أول كتاب في علم الفلك ترجم من اليونانية إلى العربية هو كتاب
«عرض مفتاح النجوم» المنسوب إلى هرمس الحكيم، وكان الفراغ من ترجمته سنة 125هـ/742م
(مخطوطة في المكتبة الأمبروزية في ميلانو)، أي قبل زوال الدولة الأموية بسبع سنين
(132هـ/750م).

أما أول من عمل في
الإسلام اسطرلاباً ـ بحسب قول ابن النديم في الفهرست ـ فهو أبو إسحاق إبراهيم
بن حبيب الفزاري (ت 180 هـ/796م)، وكان من فلكيي الخليفة المنصور العباسي (139-158 هـ/754-775م). وفي أواخر
القرن الثاني للهجرة وضع الفلكي والمنجم ما شاء الله بن أثرى (ت نحو 200هـ/815م )
كتاباً اسماه «صنعة الاسطرلاب والعمل بها» وفسر كلمة الاسطرلاب بقوله: «اسم يوناني
معناه أخذ النجوم». وقد وصف أبو عبد الله محمد بن موسى الخورازمي (ت نحو 232
هـ/847م) الاسطرلاب وفسره على أنه قياس النجوم. ويقول ابن النديم: «الاسطرلاب وآلات
الفلك كانت تصنع في مدينة حران ثم ظهرت وكثر صناعها في الدولة العباسية منذ زمن
المأمون».

وشاعت صناعة الاسطرلاب
في أرجاء الدولة الإسلامية شرقاً وغرباً حتى بلغت الهند والصين وبلاد المغرب
والأندلس، ومنها دخلت إلى أوربة. وكانت صناعة الاسطرلابات واستعمالها من أكثر
الموضوعات تفضيلاً لدى الفلكيين العرب والمسلمين. وكان أكثرهم يطمح إلى حمل لقب
الاسطرلابي لمكانة هذا اللقب بين العلماء ومهرة الصناع، فقد كانت صناعة
الاسطرلابات من المهن المشرفة التي تقتصر على الخاصة، وتحتاج إلى تدريب خاص، مع أنه
قد تصادف ألقاب لمهن أخرى بين صناع الاسطرلابات والمنجمين، وتشير بعض المصادر إلى
أن أدق الاسطرلابات وأكثرها قيمة وشهرة لم تكن من صنع حرفيين بل من صنع فلكيين.
وكان هؤلاء يلقون الرعاية والدعم من الخلفاء وأصحاب السلطة وكان لهم تأثير كبير
فيهم، وأقيمت من أجلهم المراصد في طول البلاد وعرضها، وزودت بآلات الرصد المختلفة
المعروفة آنذاك، وفي مقدمها الاسطرلاب وذات الحلق، ويقال إن المهراجا الهندي جاي
سنغ الثاني (1686ـ1743م) أمر ببناء اسطرلاب قطره 55 قدماً (نحو 18م). ومن أشهر صناع
الاسطرلاب في الأندلس أبو إسحاق إبراهيم النقاش المعروف بالزرقالي (ت493هـ/1099م)
الذي أضاف إلى الاسطرلاب صفيحة وسعت استعماله وحسنته واشتهرت باسمه (الصفيحة
الزرقالية)، فحصل بذلك على مايسمى بالاسطرلاب الشامل لكل العروض. أما أقدم اسطرلاب
إسلامي مازال محفوظاً إلى اليوم فيعود إلى النصف الثاني من القرن الرابع الهجري/
العاشر الميلادي.

لم يعرف الأوربيون
الاسطرلاب إلا عن طريق جربرت دي أورياك Gerbert d’Aurillac الذي عرف باسم البابا
سلفستر الثاني (930-1003م) وهرمان الأعرج
من مدينة رايخناو
(1013-1054م)،Hermann the Lame of Reichenau . وقد اعتمد هذان في كتاباتهما على
مصادر إسلامية حصراً، كما نقل جفري تشوسر (1343-1400م) Geoffrey Chaucer في مؤلفه «رسالة في الاسطرلاب» Treatise on the Astrolabe عن ما
شاء الله بن أثرى. أما أقدم آلة أوربية من
هذا النوع فترجع إلى أواخر القرن الثاني عشر.

لم يقتصر استخدام
الاسطرلاب على الرصد الفلكي. فقد تنوعت استخداماته مع كل تحسين كان يطرأ عليه،
واقتبس منه اسطرلاب ملاحي استخدمه البحارة المسلمون والأوربيون
واستعمله كولومبوس في رحلاته إلى
أمريكة (1492م). وبعد
اختراع التلسكوب وآلات الرصد الحديثة في أوربة بدأ الاسطرلاب يفقد مكانته
تدريجياً حتى آل إلى الإهمال مع إدخال آلة السدس
sextant في عمليات الملاحة منذ عام .1731.

[b][b]وصف الاسطرلاب وأنواعه

الاسطرلاب ثلاثة أنواع
بحسب ما إذا كان يمثل مسقط الكرة السماوية على سطح مستو (الإسقاط المجسم أو
الستريوغرافي
stereographic projection) أو مسقط هذا المسقط
على خط مستقيم (الإسقاط الخطي liniar projection)
أو الكرة السماوية بذاتها (الإسقاط الكري spherical projection).

وحين يذكر الفلكيون
العرب الاسطرلاب مجرداً فإنما يعنون الاسطرلاب المسطح أو المبطح planispheric or flatend astrolabe وهما أكثر الاسطرلابات شيوعاً، ويمثلان
الإسقاط المجسم للكرة السماوية. والاسطرلاب المسطح آلة معدنية من النحاس أو
البرونز، دائرية الشكل سهلة العمل يراوح قطرها بين 10 و20سم ويسميها علماء الهيئة
(الفلك) العرب «ذات الصفائح» أما أيسر أشكالها وأقلها تعقيداً فما أخذ عن
نماذج يونانية وسورية قديمة.

الاسطرلاب المسطح:
يتألف الاسطرلاب المسطح من الأجزاء التالية:

1ـ جهاز التعليق ويتألف من ثلاثة أقسام هي: الكرسي والعروة والحلقة. فأما الكرسي
throne فقطعة معدنية مثلثة الشكل مثبتة بإحكام
إلى جسم الاسطرلاب. وهي كبيرة الحجم غنية بالزخارف، في الاسطرلابات المشرقية،
وصغيرة فقيرة بالزخارف في المغرب.

وأما العروة armilla،
ويسمونها «المحبس» أيضاً فقطعة معدنية تتصل بأعلى الكرسي. ويمكن إدارتها إلى
الوجهين، وأما الحلقة armilla rotunda
فقطعة معدنية مدورة تمر بالعروة وتسمح بإدخال حبل أو خطاف يسمى «العلاّقة» لتعليق
الاسطرلاب.

2ـ جسم الاسطرلاب وله
وجه وظهر: أما الوجه فيتألف من الأجزاء التالية:

ـ الحجرة أو الطوق أو
الكُفّة limbus، وهي إطار خارجي يحيط بالسطح الداخلي
للاسطرلاب ويعطيه شكل العلبة. وتقسم حافة الحجرة إلى 360 درجة مرقمة خمساً فخمساً
بحروف الجُمّل في الاسطرلابات الإسلامية من اليسار إلى اليمين ابتداء من خط الرأس
عند منتصف الكرسي.

ـ
الأم
mater وهي قرص أو صفيحة مستديرة تؤلف قعر
الحجرة مثقوبة في وسطها لمرور المحور، ويسمى سطحها الداخلي وجهاً وسطحها الخارجي
ظهراً. ويمكن أن تُستعمل الأم صفيحة من الصفائح، أو
تعلّم عليها خطوط العرض الجغرافية لعدد من المدن.

[/b][/b]

[b]

ـ الصفائح tabula regionum
وهي أقراص معدنية رقيقة توضع داخل الحجرة فوق الأم ويختلف عددها من اسطرلاب إلى
آخر. ولكل صفيحة منها ثلمة محددة تماماً تدخل في نتوء صغير عند طرف الحجرة يسمى
«المِمْسكة» فيمنعها من الدوران إذا دار «العنكبوت» فوقها والصفائح مثقوبة في الوسط
لمرور المحور.

تحمل كل صفيحة على
وجهها وظهرها إسقاطاً مجسماً لدائرة الاعتدال (خط الاستواء) والمدارين والأفق الخاص
بعرض موقع جغرافي معين مع الدوائر الموازية له وتدعى المقنطرات almacantars،
والدوائر الرأسية بالنسبة إليه أي دوائر السموت، وكل صفيحة لاتصلح للقياس إلا في
منطقة ذلك العرض.

ـ العنكبوت aranea
ويسمونها «الشبكة» أيضاً، وهي صفيحة معدنية ثخينة مخرّمة ماأمكن مع أخذ المتانة
بالحسبان، توضع فوق الصفائح فلا تحجب منها إلا قليلاً. وقد دعيت «العنكبوت» لشكلها هذا. وعلى العنكبوت نواتئ في أماكن محددة
تماماً تدعى الشطبة أو «الشظية» تستعمل مؤشرات إلى مواقع النجوم مع
الصفيحة التي تحتها، ومنها شظية خاصة تسمى
(المُري) لمعرفة مقدار دوران العنكبوت. وليس للمخيلة حدود في تصميم العنكبوت، إذ يوجد منها أنماط كثيرة
[/b]

[b]تراوح بين أكثرها بساطة وأكثرها جمالاً وتعقيداً. وكما
يبدو من الشكل فإن أهم ما ينقش على وجه العنكبوت هو منطقة البروج zodiac،
وهي تصمم بالأسلوب نفسه الذي يتبع في رسم دوائر الصفائح. وتقسم منطقة البروج إلى
اثني عشر قسماً (كل قسم30 درجة) يمثل كل منها برجاً، ولكن يلفت الانتباه هنا إلى أن
هذا التقسيم لايبدأ من قطب دائرة البروج ecliptic
بل من دائرة الاعتدال، ولايدل على أطوال البروج وإنما يدل على نقاط من منطقة
البروج تتدرج في متوالية عددية مقدارها 30 درجة، تبدأ من صفر حتى 360 درجة، مع
تقسيم كل قطاع منها إلى درجات، وعلى هذه الدائرة علامة صغيرة تستعمل مؤشراً لقراءة
التدريج المقابل على الحجرة. وللعنكبوت قبضة صغيرة أو أكثر تسمى «المدير» أو «المُحْرِك» تستعمل لإدارة العنكبوت حول
محورها.
[/b]

[b]
[/b]

[b]

ـ القطب، ويسمى أيضاً
الوتد أو المحور axis، وهو دبوس معدني يدخل في ثقوب أجزاء
الاسطرلاب ويثبتها ولايسمح إلا بدوران العنكبوت والعضادة، وهما الجزءان الوحيدان
المتحركان في الاسطرلاب. وفي القطب شق تدخل فيه
قطعة معدنية مخروطة على شكل لولب برأس عريض تسمى «الفَرَس» equas
فتمنعه من الانزلاق خارجاً، وتحت الفرس حلقة إحكام واقية صغيرة تسمى «الفَلْس» تقي
العنكبوت من الاحتكاك وتوفر لها حرية الدوران. وربما وجد مؤشر على شكل عقرب الساعة،
على وجه الاسطرلابات الأوربية يسمونه باللاتينية index
وهو غير موجود في الاسطرلابات الإسلامية.

ـ العضادة alidad
أو المسطرة وهي عارضة معدنية مستطيلة متوازية السطوح، تركب على الظهر في
الاسطرلابات الإسلامية وعلى الوجه في الاسطرلابات الأوربية، ويعدل طولها قطر
الاسطرلاب، ولها ثقب يدخل فيه القطب ويسمح لها بالدوران. وينتهي ذراعا العضادة برأس
محدد يسمى الشظية أو الشطبة، ويسمى الخط الواصل بينهما «خط الترتيب» أو القطر وهو
الحرف السفلي للعضادة، ويمر من مركز قرص الاسطرلاب. وعلى العضادة صفيحتان صغيرتان
مستطيلتان قائمتان بالقرب من الرأسين تسمى الواحدة منهما دفة أو لبنة أو هدفاً، وفي
كل دفة ثقب صغير يرصد فيه شعاع الشمس أو النجم، ويقع مركزه فوق خط الترتيب.
وربما كان في كل دفة ثقبان أحدهما أعظم من الآخر، يستعمل الثقب الصغير منهما
لرصد ارتفاع الشمس والكبير لرصد النجوم والقمر. وقد ترصد به الشمس إذا كان الجو
غائماً وليس للشمس أشعة مباشرة.

أما ظهر الاسطرلاب
فيقسمه قطران متعامدان أربعة أرباع، وتعلّم الحافة الخارجية للربعين العلويين تسعين
درجة عن يمين وتسعين درجة عن شمال (شرقاً وغرباً) ابتداء من الخط الأفقي، ويقرأ
ارتفاع الشمس أو النجم الذي تحدده العضادة عن هذه التدريجات مباشرة. وأما
الخطوط المرسومة على الظهر فليست واحدة في جميع الاسطرلابات ولكن أكثرها يحمل
العلامات التالية: تشاهد على الربع العلوي الأيسر خطوط أفقية وشاقولية تمثل مقادير
الظل وظل التمام. أما الربع العلوي الأيمن فيحمل مجموعات
من المنحنيات تدل إحداها على ارتفاع الشمس حين تكون على سمت «القبلة»، وتصلح لعدد
من المدن، ولكل موضع من مواضع الشمس في منطقة البروج. وهناك مجموعة أخرى من
المنحنيات تدل على ارتفاع الشمس عند منتصف النهار في مختلف العروض الجغرافية وفي كل
فصول السنة، أما الربعان السفليان فيرسم فيهما مربعا الظلين الذين يسميهما العرب
الظل المبسوط والظل المنكوس، ويخصص أحدهما لميل الشمس gnomon
سبعة أقدام، والآخر لميل اثنتي عشرة إصبعاً، ويكتب رقم الإصبع على الضلع ابتداء من
خط القطر. وقد يكون الاسطرلاب مُجيَّباً، أي يمكن به قراءة جيوب زوايا الارتفاع.

والاسطرلاب المسطح
الشائع الاستعمال إما شمالي أو جنوبي تبعاً لمركز الإسقاط المجسم، ففي اسطرلابات
نصف الكرة الشمالي يكون مركز الإسقاط القطب الجنوبي لقبة السماء ويكون خط الاستواء
(دائرة الاعتدال) هو مستوى الإسقاط، وفي هذه الحالة يكون مدار الجدي ممثلاً في حافة
الصفيحة، أما الاسطرلاب المعد للاستعمال في نصف الكرة الجنوبي فمركز إسقاطه
القطب الشمالي لقبة السماء ومستواه خط الاستواء (دائرة الاعتدال) وينطبق مسقط مدار
السرطان فيه على حافة الصفيحة، وأكثر الاسطرلابات المحفوظة إلى اليوم (إن لم تكن
جميعها) شمالية. ولايصلح إلا العنكبوت فيها للاستعمال في الشمال والجنوب على حد
سواء.

ويختلف عدد الصفائح من
اسطرلاب إلى آخر وأفضلها مااحتوى على تسع صفائح أو أكثر، وثمة اسطرلابات تحوي صفيحة
تخص عرضاً جغرافياً محدداً وعليها مساقط دوائر المواضع وتستعمل في حساب الاتجاهات
الفلكية المعبر عنها بكلمة «التسيير»، وهناك اسطرلابات غيرها تصلح صفيحتها
لعروض كثيرة، وتدعى «الصفيحة الآفاقية» أو «الجامعة» ولاتحمل على وجهها سوى مسقط
دائرة نصف النهار(وسط السماء) meridian والأفق لعدد
من خطوط العرض قد يصل إلى 28 درجة من درجات العرض وتصلح هذه الصفيحة لحل مسائل
الوقت وسموت النجوم عند أي عرض من العروض. أما الاسطرلاب الكامل فيحمل إلى جانب ذلك
كله دائرة المعادلة الشمسية. ويمكن عن طريق تقاطع أرباع الدوائر في الصفيحة الحصول
على أشكال وهمية ذات أهمية، مثل «جدول الانحرافات»، تسمح بإجراء القياسات التي
توفرها الصفيحة العادية. ويطلق على الاسطرلاب الذي يحمل المقنطرات التسعين كلها اسم
«الاسطرلاب التام»، أما إذا قسمت المقنطرات درجتين فدرجتين أوثلاث درجات فثلاثاً أو
خمساً فخمساً أو ستاً فستاً أو تسعاً فتسعاً أو عشراً فعشراً فيسمى عندئذ ـ على
[/b]

[b]التو الي ـ الاسطرلاب النصفي أو الُثلثي أو الخُمسي أو السُدسي أو التُسعي أو
[/b]
[b]العُشري.

وهناك اسطرلابات مسطحة
صممت على أساس مسقط مخالف للمسقط المجسم، ولكنها تبقى من الآلات النظرية ولا مجال
لها في التطبيق العملي، ومنها على سبيل المثال اسطرلاب تخيله أبو الريحان البيروني
وأسماه الاسطرلاب الأسطواني نسبة إلى مسقطه، وهو مايدعى اليوم الاسقاط المتعامد
orthographic projection إذ تمثل دوائر الكرة
فيه بخطوط مستقيمة ودوائر وقطاعات ناقصة.
[/b]

[b]
[/b]

[b]

أما الاسطرلاب المبطح
الذي وصفه البيروني أيضاً فيبدو أنه مجرد خريطة لقبة السماء في مساقطها القطبية
المتساوية الأبعاد عن نقطة واحدة equidistant
أي إن قطب دائرة البروج هو مركز الإسقاط، ودوائر العرض فيه ممثلة بدوائر متحدة
المركز ومتساوية البعد بعضها عن بعض، أما دوائر الطول فممثلة بأنصاف أقطار
متساوية .

إن ضرورة وجود صفيحة
خاصة لكل موضع أو موقع دفعت العالم العربي الأندلسي أبا إسحاق النقاش (ت
493هـ/1099م) إلى ابتكار اسطرلاب جعل مركزه نقطتي الانقلابين الربيعي والخريفي،
وجعل دائرة السمت (الكبرى) المارة بنقطتي الانقلابين الصيفي والشتوي هي مستوى
الإسقاط، وأطلق على آلته هذه اسم «العبادّية» تكريماً للمعتمد بن عباد صاحب إشبيلية
(461-484هـ/1068-1091م)، وبذلك فقد
قلّص صفائح الاسطرلاب إلى صفيحة واحدة ومعها قطعة صغيرة ملحقة بها، وعلى وجه
الصفيحة يمثل خط الاعتدال والمدارات والممرات (دوائر الميل) ودائرة البروج (الدائرة
الظاهرية لمسير الشمس) مع دوائر الطول والعرض بمسقط أفقي مجسم بدلاً من المسقط
القطبي العمودي. وعلى هذا النحو يكون مسقطا دائرة البروج
ودائرة الاعتدال خطين مستقيمين يتقاطعان في المركز، وبذلك تكون الصفيحة صالحة لجميع
العروض الجغرافية. ولما كان مسقطا نصفي الكرة متطابقين تماماً فإنه تكفي إضافة
أسماء النجوم الرئيسة فيهما إلى الصفيحة للاستغناء عن الشبكة في الاسطرلابات
العادية. وقد أضيفت إلى هذه الآلة مسطرة معترضة مثبتة في مركز الوجه وتدور عليه
سميت «الأفق المائل» oblique horizo،
وهي تقوم مقام الصفائح، فإذا أميلت هذه المسطرة بزاوية مناسبة مع خط الاعتدال
(الاستواء) يمكن الحصول على أفق المكان ويمكن على أساسه حساب بعد الجرم السماوي
[/b]

[b]شرقاً وغرباً عن الأفق أو حل أي مسألة فلكية أخرى. أما ظهر الصفيحة فيحمل
العضادة والعلامات الأخرى التي تشاهد على الاسطرلابات العادية، ولكن الزرقالي أضاف
إلى آلته هذه «دائرة القمر» التي مكنته من تتبع حركات هذا الجرم، كما أضاف إليها
مربعاً لحساب الظل المبسوط والظل المنكوس منسوبين إلى نصف قطر مقسم إلى 12 جزءاً.
وقد سمى العرب هذا الاسطرلاب المطور والبسيط باسم «الصفيحة الزرقالية» وهو الذي ذاع
في أوربة باسم الصفيحة saphaea.

واقتبس عنه عدد من
الاسطرلابيين الغربيين. وهناك نمط آخر من اسطرلاب الزرقالي عرف باسم الصفيحة
الشَّكازية أو الشَّكارية، لم تتوافر عنها أي معلومات مفصلة إلى اليوم.

[b]الاسطرلاب الخطي:
ويسمى «عصا الطوسي» نسبة إلى مخترعه المظفر بن المظفر الطوسي (ت610هـ/1213م)، وهو
يشبه مسطرة الحساب، ويتألف من قطعة واحدة عليها خيط مثبت في منتصفها هو مسقط
القطب الشمالي، وخيط آخر مثبت عند أحد طرفيها يمثل ميل دائرة الأفق وخيط ثالث سائب
عند طرفها الآخر حر الحركة. يمثل حرف المسطرة خط نصف النهار (شمال ـ جنوب) في
الصفيحة العادية، وعليه علامات تمثل تقاطع خط الأفق والمقنطرات وغيرها مع خط نصف
النهار. وفي القسم العلوي من المسطرة علامات تمثل مراكز دوائر الأفق والمقنطرات،
أما القسم السفلي فيحمل تقسيمات كتلك التي على العنكبوت وتتقاطع مع خط نصف النهار.
وثمة تدريجات أخرى تستخدم لقياس الزوايا على أساس أن طول المسطرة يعادل 180 درجة.
ويمكن بمساعدة هذا الاسطرلاب الخطي إجراء جميع العمليات المألوفة في الاسطرلاب
العادي ولكن بدقة أقل منه.

الاسطرلاب الكروي:
يمثل هذا الاسطرلاب الحركة اليومية للكرة السماوية بالنسبة إلى أفق مكان معلوم من
دون مسقط وفكرته قديمة قدم الاسطرلاب المسطح ويعمل بمبدئه، ولكنه أسهل استعمالاً
لأنه يتألف من كرة يوقَّع عليها ما يرى في السماء من نجوم وكواكب لتحديد أماكنها
وخط سيرها الظاهري وتمثيل الحركة اليومية بالنسبة إلى أفق المكان المعني وزمن محدد.
وقد اهتم الفلكيون العرب بالاسطرلاب الكروي اهتمامهم بالمسطح، ومن أشكاله ذات الحلق
وذات الكرسي، ومن أشهر الفلكيين الذين وصفوا الاسطرلاب الكروي وطوروه قسطا بن لوقا
(ت نحو300هـ/912م) وأبو العباس النيريزي (ت 310هـ/922م) والبيروني في رسالته
«استيعاب الوجوه الممكنة في صنعة الاسطرلاب»، والحسن بن علي عمر المراكشي (ت نحو
660هـ/1262م). ويصف قدري طوقان في كتابه «تراث العرب العلمي» الاسطرلاب الكروي الذي
صنعه شمس الدين محمد بن سليمان الروداني (ت 1094هـ/1683م) فيقول: «وهو كرة مستديرة
مصقولة ومدهونة بالبياض المموه بدهن الكتان يحسبها الناظر بيضة عسجد لإشراقها، وهي
مسطرة كلها دوائر ورسوم، وقد ركبت عليها كرة أخرى منقسمة نصفين فيها تخاريم وتجاويف
لدائرة البروج وهي مستديرة كالتي تحتها، مصقولة مصبوغة بلون أخضر، فيكون لها ولما
يبدو من التي تحتها منظر رائق، وهي تغني عن كل آلة في فن التوقيت والهيئة مع
سهولتها لكون الأشياء فيها محسوسة والدوائر المتوهمة مشاهدة، وتصلح لسائر البلاد
على اختلاف عروضها وأطوالها وقد وضع رسالة يبين فيها كيفية صنعها واستعمالها».

إلا أن أكمل نموذج
للاسطرلاب الكروي ذلك الذي صنع في إسبانية في عهد ملك قشتالة ألفونسو العاشر
(1252ـ1284م) ويتألف من كرة معدنية تمثل الأرض رسم عليها دائرة الأفق ودائرة نصف
النهار وأفق مكان معين مع مقنطراته، وثقبت الكرة ثقوباً متقابلة على خط نصف النهار،
ليكون وضعها مطابقاً لعروض البلدان، وفوق الكرة عنكبوت (شبكة) تمثل قبة السماء، وهي
من المعدن على شكل نصف كرة تلامس الكرة الداخلية، وهي مخرّمة كيلا تحجب ما
تحتها، وعليها دائرة
البروج ودائرة معدل النهار وبعض مواقع النجوم الثابتة.
وهناك كذلك صفيحة معدنية ضيقة ومستديرة تنطبق تمام
الانطباق على سطح الشبكة ومثبتة في القطب، وعقرب على الصفيحة، ومحور معدني يخترق
الكرة والشبكة والصفيحة والعقرب ماراً بقطبي السماء.
[/b][/b]

[b]
[b]

[/b][/b]