Астра́риум, также называемый Планета́риум — это старинная версия астрономических часов, показывающая цикличные свойства астрономических объектов[2]. Построение астрариума являлось амбициозной попыткой описания и моделирования Солнечной системы с математической точностью и технологической изощрённостью.
Как правило, словом «астрариум» именуют механизм, изготовленный в XIV веке итальянцем Джованни де Донди, ибо именно он назвал так своё изобретение и описал его в труде Tractatus Astrarii[3]. Астрариум де Донди, помимо отсчёта времени, показывал, как перемещались планеты по небесной сфере[4]. Это и было его главной задачей, в отличие от астрономических часов. Можно сказать, астрариум является сложным средневековым механизмом, объединяющим в себе функции современного планетария, часов и календаря[5]. Однако устройства, выполняющие эту функцию, создавались и до , и после Джованни де Донди, но известно о них относительно немного. Некоторые источники, несмотря на это, говорят о том, что астрариум был первым механическим устройством, показывающим движения планет[6][7].
Содержание |
Старинные предшественники астрариума были сложными механическими устройствами. Архимеду приписывают использование планетария (примитивной версии астрариума), или «небесной сферы», с помощью которой можно было наблюдать за движениями планет, восходом Солнца и Луны, фазами и затмениями Луны, исчезновением обоих небесных тел за линией горизонта[9][10][11].
Внешние видеофайлы | |
---|---|
Подборка видеофайлов про Антикитерский механизм (англ.) | |
Antikitharian device на Youtube.com |
Наглядное подтверждение того, что сложные механические устройства существовали ещё задолго до астрариума Джованни де Донди, были обнаружены в начале XX века. В 1900—1901 году около греческого острова Антикитера группой ловцов губок были найдены остатки кораблекрушения[10][11][12][13][14][15][16]. Под руководством археолога Валериоса Стаиса[17] и под контролем греческого правительства была поднята на сушу глыба окисленного материала, внутри которой располагался механизм с шестернями[11]. Он затонул около 70 г. до н. э.[8][11][14][18][19] и стал известен как Антикитерский механизм — прототип более позднего астрариума.
Этот механический инструмент рассчитывал позиции небесных тел и указывал положение самого наблюдателя на поверхности Земли[18][19]. Антикитерский механизм считают ранним аналоговым компьютером, который был создан для расчёта положения Солнца и Луны на определённую дату[12][14][15][20][21]. В 2002 году Майкл Райт (Michael Wright), специалист по механическим устройствам из Лондонского музея науки, предположил, что механизм мог моделировать не только движения Солнца и Луны, но также пяти известных в древности планет — Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна[10][22]. Позднее, в 2005 году, стартовал греческо-британский проект «Antikythera Mechanism Research Project»[11][19], в ходе которого были проведены значительные исследования Антикитерского механизма. Это устройство провело под водой почти две тысячи лет, в результате чего бо́льшая часть фрагментов состоит сегодня из продуктов коррозии бронзы с очень небольшим содержанием свободного металла[11][14]. Несмотря на это, исследователям удалось изучить подробности его строения, а также понять надписи, которые покрывают некоторые поверхности[8][10][11]. Разобравшись в надписях, учёные обнаружили, что на большей части шестерней выгравированы именно названия планет. Этот факт подтвердил предположение Райта. В процессе изучения фрагменты механизма были исследованы с помощью рентгеновского излучения[11][14][23]. Это выявило достаточно подробностей в строении деталей, различных шестерней и рычагов для того, чтобы исследователи сумели построить копии инструмента[15][24][25].
Национальный археологический музей в Афинах проводит экспозицию, содержащую 378 найденных при кораблекрушении частей, включая и 82 сохранившиеся части самого Антикитерского механизма[10][11][14][19]. Для определения даты его создания были использованы две безопасные исследовательские техники — PTM (англ.)русск.[16] и компьютерная томография — в результате которых удалось установить примерный возраст механизма: 150—100 г. до н.э[8][15]. Однако перед закатом Римской империи технология создания подобного механизма была утеряна. До XIV века не существовало подобных по сложности устройств, вплоть до появления в Европе механических астрономических часов[26].
Первый задокументированный случай изготовления астрариума связывается с именем итальянца Джованни де Донди (1318—1389[Комм. 1]), жителя Падуи, средневекового врача и учёного, занимавшегося астрономией и хорологией[27]. Джованни был одним из самых значительных астрономов своего времени. Интерес к астрономии и изготовлению часов он унаследовал от своего отца Жакопо де Донди (англ.)русск., который в 1344 году[28][29][30] спроектировал и при содействии принца Убертино да Каррара (англ.)русск. построил на Площади господ (Падуя) (итал.)русск. уличные куранты для дворца на Площади Капитаньято (итал.)русск.[31]. Это были астрономические часы — одни из первых в своём роде[27]. В тот же год они были встроены в дворцовую башню (итал.)русск.. В 1390 году эти часы сгорели во время штурма дворца миланцами[30], но сегодня на башне Падуи работают реконструированные астрономические часы по прототипу Жакопо де Донди[32].
Джованни, его сын, спроектировал и построил новые астрономические часы, так называемый «Астрариум», или «Планетариум» — механические дисковые часы с гирями и механизмом боя. Согласно большинству источников, астрариум был создан им в промежутке между 1348 и 1364 годами[4][6][7][13][27][29][33][34][35][36][37][38][39][40][Комм. 2]. Джованни работал над ним в течение долгого времени — 16 лет. После завершения работы и демонстрации изобретения на главной площади Падуи[41] механизм был перемещён в библиотеку замка[4]. Изготовление астрариума было чрезвычайно сложной задачей для того времени, так как ни одна мастерская не была приспособлена для таких работ. Джованни опередил время: для изготовления астрариума он использовал методы механики, которые вошли в широкую практику на несколько столетий позже. Это, возможно, являлось причиной того, что в следующие века после создания астрариума никто не мог его отремонтировать — не было достаточно квалифицированных специалистов в этом деле[1][4][37][42]. Астрариум указывал путь Солнца, Луны и известных в то время пяти планет, обращавшихся вокруг Земли, исходя из господствовавшего тогда птолемейского мировоззрения[7][21][35][41][43] (см. также Альмагест). Джованни также измерил длину каждого дня в часах и минутах и с помощью астрариума указал точную дату и имя почитаемого в определённый день святого[4].
Самая известная литературная работа Джованни, посвящённая астрариуму — это Tractatus Astrarii[3][4] (написанная им на средневековой латыни[1][37]), которая вышла в свет в 1389 году в Падуе. Эта книга была переиздана в 1960 году Ватиканской библиотекой в Риме[44] и в 2003 году — женевским издательством Дро (Droz)[45].
В 1381 году де Донди подарил свой астрариум герцогу Джану Галеаццо Висконти, который установил его в библиотеке своего замка в Павии. Астрариум оставался там по крайней мере до 1485 года. Возможно, Леонардо да Винчи видел его и рисовал[27]. Известно, что в первой половине XVI века астрариум пережил ремонт после поломки. Мастером, отремонтировавшим его, был Джуанелло Турриано (исп.)русск. (1501—1585). Этот итальяно-испанский мастер известен также изготовлением сложных астрономических часов, отображавших годовое движение Солнца, Луны и планет (по птолемейскому мировоззрению)[4]. В 1630 году оригинал астрариума Джованни де Донди был потерян в Мантуе[7], и его дальнейшая судьба неизвестна.
Рабочие часы, воссозданные по прототипу часов Жакопо де Донди на дворцовой башне (итал.)русск. в Падуе
Статуя Джованни де Донди с армиллярной сферой на площади Прато-делла-Валле в Падуе
Tractatus Astrarii — главный труд Джованни де Донди, посвящённый его творению
Издание Tractatus Astrarii Ватиканской Апостольской Библиотекой[44]
Одно из изданий, основанных на Tractatus Astrarii де Донди[46]
Ещё одно упоминание астрономических часов, показывающих движение планет, относится ко второй половине эпохи Возрождения и связано с итальянским мастером Лоренцо делла Волпайя (1446—1512). Лоренцо был известным архитектором, ювелиром, математиком и часовщиком, основавшим флорентийскую династию часовщиков (it) (по пути отца следовали его сыновья Камилло, Бенвенуто и Евфросино (итал.)русск., а также племянник Джироламо)[47][48].
Как часовщик, делла Волпайя прославился строительством планетарных часов. Часы имели изысканно украшенный большой диск-циферблат, разделённый на часовые секции и отображавший знаки Зодиака. Такой циферблат, инновационный на то время, давал наблюдателю возможность одним взглядом проследить движение всех планет, известных на то время — Сатурна, Юпитера, Венеры, Марса и Меркурия[49]. Меньший диск, который двигался по часовой стрелке, имел шесть секций. В пяти из них находились диски вышеперечисленных планет. Они вращались против часовой стрелки. В шестой секции находился «дракон»[Комм. 3], который отображал лунные узлы и затмения. В центре планетариума также находились диски, показывавшие фазы и возраст Луны, а также имевшие солнечный указатель. Часы отмечали (звоном) час, день и месяц[49].
Как и у астрариума де Донди, основная задача планетариума делла Волпайя была не в точном хронометраже времени, но в отображении позиции небесных тел относительно Земли, в соответствии с астрологическими влияниями того времени. Изготовитель таких часов должен был иметь значительные знания в области астрономии, точных наук и построения механизмов.
Известно, что Лоренцо делла Волпайя изготовил две различные модели таких часов[49]. Одна модель была изготовлена по заказу Лоренцо Медичи (1449—1492) как подарок Матьяшу I (1443—1490), королю Венгрии[47]. Другая модель часов Лоренцо была изготовлена им в 1510 году и отдана властям для размещения в Зале лилий (в то время Sala dell'Orologio — Зале часов) в Палаццо Веккьо[48]. Мастерская Лоренцо на улице Via dell'Oriuolo (итал.)русск. перешла к его сыновьям, которые работали в ней в течение всего XVI века[47]. В 1560 году Джироламо, племянник Лоренцо, восстановил часы дяди, но уже в конце XVII века эти часы были утеряны (возможно, демонтированы или уничтожены)[49][50].
В следующие века было сделано больше подобных конструкций. Известный пример — планетарий[убрать шаблон], построенный в промежутке между 1774 и 1781 годами[51][52] нидерландским астрономом-любителем Эйсе Эйсингой (1744—1828) в Дронрепе (англ.)русск., Фрисландия (Нидерланды). В 1774 году во Фрисландии разгорелась паника, вызванная маленькой брошюрой, написанной преподобным Элко Альта (Eelco Alta) [53][54], жителем небольшой деревни Бозум (англ.)русск. во Фрисландии. Издатель брошюры, желая повысить её популярность, заявил в широких кругах читателей, что Элко Альта предсказал конец света. Ходили слухи, что 8 мая 1774 года состоится парад планет — Юпитера, Марса, Венеры, Меркурия, а также Луны — который приведёт к разрушительным последствиям не только «для Земли, но и для всей Солнечной системы» и может даже быть «прелюдией или началом её частичного или всецелого разрушения»[53]. В самой брошюре Альта был гораздо менее красноречив, но правительство Фрисландии, руководящий орган провинции, немедленно арестовали «мятежную» брошюру. Она была опубликована лишь после того, как страшная дата миновала безо всякого вреда[55][56].
Эйсе Эйсинга хотел показать людям, что нет повода паниковать[52][57][58][Комм. 4]. Свой планетарий он разместил прямо на потолке собственного дома в городе Франекер. По сравнению с астрариумом Джованни де Донди, в конструкции Эйсинги все планеты следуют вокруг Солнца (а не вокруг Земли). Планеты движутся пропорционально, с такой скоростью, с какой они делают это на самом деле: Меркурий — за 88 дней, Земля — за один год, а Сатурн — за 29 лет[52]. Вместо запланированных 8 месяцев работы на построение планетария понадобилось не менее 7 лет, в его создании Эйсе Эйсинге помогал отец, который на своём токарном станке изготовил все шеcтерни для конструкции[55]. Кроме этой модели, Эйсе Эйсинга также соорудил всевозможные специальные часы, отображавшие день, дату, восход и закат Солнца и Луны, видимое движение неба из-за вращения Земли и других явлений[59]. Вся конструкция планетария приводилась в движение внушительным механизмом, который был сделан из деревянных обручей и дисков с 10 тысячами рукодельных гвоздей, похожих на зубы[52]. Движением этого механизма управляли девять гирь и маятник, для размещения которого Эйсинге пришлось сократить супружеское ложе в своей гостиной[55][59]. Этот планетарий отображал все известные к тому времени планеты (до открытия Урана в 1781 году оставалось всего несколько лет с начала работы Эйсинги, но он узнал об этом уже после завершения своей работы над планетарием, и на размещение новой планеты уже не хватило места на потолке дома[55]). В планы Эйсинги, однако, входила постройка ещё более грандиозного планетария, чем на потолке его дома, но из-за неспокойной политической обстановки эти планы не были реализованы[55][57].
В 1955 году по проекту датского мастера-часовщика Йенса Ольсена (англ.)русск. (1872—1945) были изготовлены астрономические часы (англ.)русск., выполняющие множество разных функций, среди которых также демонстрация передвижения планет Солнечной системы, как и у астрариума. Датчанин работал над ними в течение всей своей жизни с начала XX века. В молодости Ольсен отправился путешествовать по Европе и в 1897 году был вдохновлён часами (англ.)русск. Страсбургского собора. После обучения часовому делу в Базеле он вернулся на родину и приступил к работе над своими часами. Все необходимые вычисления удалось закончить лишь к 1932 году, когда Йенсу Ольсену было уже 60 лет. Лишь более чем через 10 лет после этого были выделены деньги на строительство часов и началась их постройка, которая приобрела национальное значение. Процесс работы занял ещё 12 лет, но в 1945 году Йенс Ольсен умер от болезни. Его работу продолжил молодой часовщик Отто Мортенсен (Otto Mortensen). Лишь после того, как все детали часов (количеством 15 448 штук) были изготовлены и собраны воедино, король Дании Фредерик IX и внучка Йенса Ольсена — Биргит Ольсен — запустили часы. Это произошло 15 декабря 1955 года в здании копенгагенского муниципалитета. Ко времени их создания эти часы считались самыми сложными механическими часами в мире[4][60].
Часы Йенса Ольсена отражают вечный календарь, текущее мировое время, солнечное время и разницу между ними. Один из дисков часов показывает время для любого места на Земле, другой — время восхода и заката Солнца. Благодаря сложному устройству можно узнать длительность дня и ночи, а также текущую дату — день недели, месяц и год (по Юлианскому календарю). Часы отображают также фазы Луны и показывают дату Пасхи. Особая верхняя секция часов Йенса Ольсена показывает карту звёздного неба над Данией, подобно страсбургским часам (которые, соответственно, показывают карту звёздного неба над Страсбургом), а также прецессию Земли. Стрелка такого указателя совершает один полный оборот за 25 753 года. Ещё один диск отображает геоцентрическую орбиту, затмения Солнца и Луны, а также расстояние между Землёй и Луной. Особо стоит отметить, что часы Ольсена показывают также движение планет вокруг Солнца. По сравнению с астрариумом де Донди, планетариумами делла Волпайя и Эйсинги, эти часы, помимо движений Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна, показывают ещё и движение таких планет, как Уран и Нептун, а также самой Земли[4][60].
Благодаря сохранившимся рукописям мастеров, занимавшихся изготовлением часов, создаются многочисленные реконструкции таких старинных устройств:
Несмотря на то, что астрариум де Донди, состоявший из 297 частей (107 из которых были различными шестернями и рычагами)[4][41], был утерян, итальянец оставил в своих рукописях детальные описания, которые дожили до наших дней и дали современным мастерам возможность создать реконструкции аппарата[40]. Этой задачей занимались лондонская фирма Thwaites & Reed (англ.)русск.[7][37], а также разные европейские мастера. Некоторые из реконструированных астрариумов имеют меньший (по сравнению с оригиналом) размер — 0,25-0,5 от оригинала[1][61]. Известно о наличии реконструированных моделей астрариума в следующих местах:
В Музее времени в Иллинойсе среди экспонатов также был астрариум, но в 1999 году музей закрылся, затем коллекция была доступна посетителям в Музее науки и промышленности (Чикаго), а в 2004 году она была продана[27][63].
Итальянец Луиджи Пиппа (Luigi Pippa) в 1963 году реконструировал астрариум Джованни де Донди на основе публикации Tractatus Astrarii 1960 года[3][64][65]. Другим итальянским мастером, Карло Кроче (Carlo G. Croce), астрариум также реконструирован, исходя из Tractatus Astrarii Джованни де Донди (публикации 1960 года)[1]. Голландский конструктор Хенк Гипманс (Henk Gipmans) после многолетнего изучения рукописей Джованни де Донди также реконструировал астрариум[43].
О планетариуме Лоренцо делла Волпайя известно меньше, чем об астрариуме де Донди, но до наших дней тоже дошли манускрипты семьи делла Волпайя, содержащие информацию, необходимую для реконструкции утерянных часов Лоренцо. Используя сохранившуюся информацию, Музей Галилея (англ.)русск. (до 2010 известный как Институт и музей истории науки) во Флоренции в 1994 году реконструировал планетариум Лоренцо делла Волпайя[49][50].
Планетарий Эйсе Эйсинги и сегодня можно увидеть на потолке его дома в Франекере[66], превращённого в своеобразный музей. Глядя на действующую модель планетария Эйсинги, наблюдатель может проследить за движением планет (см. Ссылки). Этот планетарий считается самым старым действующим планетарием в мире[52].
Идея отображения позиций небесных тел относительно Земли или Солнца легла в основу создания планетариев в первой половине XX века[67]. Сегодня в мире существуют тысячи планетариев, некоторые из которых показывают в формате IMAX историю Вселенной и другие астрономические феномены, подобно кинотеатрам, используемым в предпринимательских целях.
Внешние видеофайлы | |
---|---|
Изображение работающего астрариума (итал.) | |
L'Astrario di Giovanni Dondi на Youtube.com |
Джованни де Донди писал, что почерпнул идею астрариума из Theorica Planetarum Джованни Кампано, который описал конструкцию экваториума[37][41]. В первую очередь, астрариум был экваториумным часовым механизмом с астролябией и календарным циферблатом, а также с индикаторами Солнца, Луны и планет[5]. Он обеспечивал непрерывный показ главных элементов Солнечной системы и правового, религиозного и гражданского календарей. По замыслу де Донди, астрариум помог бы людям лучше понять астрономические и астрологические концепты[41] (астрологию тогда считали предметом, достойным исследований интеллектуальной элиты, и воспринимали довольно серьёзно).
Итальянец дал своему изобретению имя астрариум, исходя из цели данного механизма: показать истинное расположение планет, их орбиты, движения и эволюцию. Он упоминал, что, согласно Аристотелю, всё берёт своё название от цели, для которой оно было сотворено. И книга Tractatus Astrarii, которая описывает этот инструмент, движение его частей, и то, как исправить ошибки при работе с ним — подтверждение этому[3].
Для расчёта движения планет Джованни де Донди пользовался альфонсовыми таблицами, составленными приблизительно между 1252 и 1270 годами с целью облегчить расчёт позиций планет и позволявшими вычислять их местонахождение в определённое время и на нужной географической широте. Во времена Джованни де Донди альфонсовы таблицы были чрезвычайно популярны[68][69][70].
Астрариум был примерно 1 метр по высоте и опирался на семиугольный бронзовый каркас[37][72], который стоял на 7 декоративных ножках в форме лап. Циферблат часов и диски планет вместе со всеми шестернями были выполнены из латуни[4]. Нижняя секция состояла из механизма с часами на одной из его сторон. Циферблат этих часов был разделён на 24 части (по количеству часов в сутки) и вращался вокруг определённой точки против часовой стрелки[4]. На нём были отмечены церковные переходящие праздники и зодиакальная позиция восходящей Луны. Верхняя секция содержала семь дисков с подвижными частями[61], каждый из которых был примерно 30 см в диаметре и располагался на одной из сторон семиугольника[13]. На этих дисках были показаны движения Солнца , Луны , Венеры, Меркурия, Сатурна, Юпитера и Марса[5][13][21][37][41][47][61] . Устройство каждого из дисков, кроме диска Луны[1], было независимым от остальных[37].
Джованни де Донди своими собственными руками сконструировал эти часы со 107 подвижными частями. Не было использовано ни одного винтика, и каждая частица скреплялась с другой при помощи более трёхсот конических булавок, шпилек, штырьков и клиньев, некоторые из которых были спаяны[1]. У большинства шестерёнок механизма были острые зубья треугольной формы, но некоторые были с тупым концом. Зубья всех шестерней были вырезаны мастером вручную[4]. В отдельных случаях де Донди использовал эллиптические шестерни[Комм. 5], с целью как можно точнее смоделировать нерегулярные движения планеты. Он пользовался для этого эпициклами Птолемея (созданными им для подсчёта размеров Вселенной[61][73]), основанными на его таблицах[37][39], которые могли быть использованы также для расчёта будущего или прошлого положения планет[74].
Средневековые единицы измерения, ввиду отсутствия международных эталонов, ограничивались потребностями повседневной жизни (длина куска ткани или расстояние от аббатства до замка), и де Донди обозначал размеры в своих инструкциях в Tractatus Astrarii более точными, на его взгляд, предметами: толщина лезвия большого или маленького ножа, а для отверстий — ширина гусиного пера, большого пальца человека и т.п[1]
Астрариум был задуман для отражения мира и небесных процессов, протекающих в нём. Со времён Птолемея было принято, что ежедневное движение небес управляет движениями небесных тел, так же, как календарное колесо астрариума управляет дисками планет[37][75][70]. Его основная задача была, на сегодняшний взгляд, довольно незаурядна: показать на небе расположение всех планет, известных в то время[37]. Дополнительными задачами были: измерение времени дня (а также звёздного и среднего солнечного времени), указание текущей даты и вечный календарь Пасхи[4][39]. В Tractatus Astrarii де Донди также упоминал о другой цели своего механизма — продемонстрировать, что описание Аристотелем и Авиценной движения небесных тел было обоснованным[41][43].
Астрариум был одним из первых инструментов, в которых арабские традиции по созданию миниатюрных моделей Вселенной (и её измерению), то есть астролябий и экваториумов, сочетались с новыми технологиями механических часов, распространявшимися в Европе с начала XIV века. Этот инструмент был и измеритель времени, и своеобразный аналоговый компьютер, и прибор, показывающий движения планет: он позволял людям без предварительных расчётов наблюдать движения небесных тел, которые согласовывались с механической моделью птолемейской теории космологии[41][43][76].
Астрариум «оживал» от цепи с гирями. Она приводила в движение механизм с часами (который совершал один оборот за день). Этот механизм придавал движение календарному колесу (которое совершало один оборот за год), а то, в свою очередь, при помощи множества шестерней одновременно управляло всеми дисками планет[37]. В этом последнем движении и состояла вся сложность механизма: Джованни должен был очень виртуозно и изощрённо выстроить механическую модель, чтобы не ошибиться с параметрами каждого диска[1][4].
Движение часов также регулировалось балансиром (en), имевшем частоту удара на уровне один раз в две секунды. Механизм с часами имел, помимо 24 основных (часовых) делений, по шесть 10-минутных делений на каждое часовое. Он поворачивался против часовой стрелки, начиная от фиксированного указателя, и обозначал основное время, а также мог быть при необходимости отрегулирован на 10-минутных интервалах путём выдвижения 12-зубчатой шестерни, которая сцеплялась с его 144 зубьями[77]. На каждой стороне механизма с часами была закреплена особая пластина (tabula orientii), разделённая на месяца и дни Юлианского календаря с целью определения времени восхода и установления среднего солнечного времени для широты Падуи (примерно 45° с.ш.)[77]. В то время, когда были сделаны часы, солнцестояние приходилось на 13 июня и 13 декабря (по старому стилю)[41].
Годовое календарное колесо — барабан в нижней секции — имел диаметр около 40 см (43 см[4]). Он приводил в движение календарь переходящих праздников и диски планет. Вокруг внешней стороны колеса располагалась широкая лента, разделённая на 365 полос, на каждой из которых было указано число (обозначавшее сутки), вруцелетная буква и имя почитаемого в этот день святого[78]. Месяца были поочерёдно позолочены и посеребрены (англ.)русск., а выгравированные буквы заполнены, соответственно, красной и голубой эмалью. Де Донди не обозначил никаких признаков или особенностей високосного года, он советовал останавливать часы на весь лишний день[41].
Прямо над 24-часовым диском располагался диск Солнца (Primum Mobile (англ.)русск. — «перводвижимый») — наиболее удалённый от центра астрариума, названный так из-за того, что он воспроизводил ежедневное движение звёзд и годовое движение Солнца на их фоне. В своей основе, это была астролябия, нарисованная по проекции Южного полюса с закреплённой на ней табличкой и особой сетью, которая вращалась лишь один раз в сидерический день[7]. Эта сеть имела 365 зубьев и приводилась в движение колесом, имевшим 61 зуб. Такое колесо делало 6 оборотов за 24 часа (солнечные сутки или сидерический день). Таким образом, один раз в сутки сеть оборачивалась на один полный промежуток + 1/366, что приравнивалось к 366 прохождениям Солнца через меридиан (кульминациям)[79]. Де Донди понимал, что его примерные расчёты продолжительности солнечного года не в полной мере соответствовали фактической действительности, и рекомендовал изредка останавливать часы так, чтобы их можно было скорректировать[4][41].
Глядя на работающий астрариум Джованни де Донди, наблюдатель мог видеть на дисках планет, какой путь (относительно Земли в центре диска) совершают планеты. Движение каждой из них было нерегулярным и отличалось от пути других планет, показывая, как они движутся по петлеобразной (нем.)русск. траектории[44].
Астрариум имел пять дисков планет: Меркурия[80], Венеры[81], Марса[82], Юпитера[83] и Сатурна[84]. Для каждого диска была отдельно разработана система функционирования со сложным механизмом, чтобы наиболее точно смоделировать движения планет. Такие модели хорошо согласовывались и с птолемейской геоцентрической теорией, и с наблюдениями. К примеру, на меркурианском диске де Донди использовал промежуточные колёса, включавшие в себя: колесо со 146 зубьями, две овальные шестерни (имевшие по 24 зуба нестандартной формы, зацеплявшиеся друг за друга), а также особую шестерню с внутренним зацеплением (она имела 63 зуба, которые сцеплялись с 20-зубовыми шестернями, и совершала один неравномерный оборот в год). Реализация этих непростых процессов давала возможность с помощью астрариума больше узнать о планетах и их передвижении по небу[41].
Диски планет реконструированного астрариума Джованни де Донди (работы Карло Кроче[1])
Диск Луны[85] — один из самых сложных в конструкции, так как он имел две грушеобразные шестерни и, в отличие от дисков планет, был зависим от других дисков астрариума, а также имел связь с механизмом «Голова дракона»[86]. Этот особый механизм, предположительно, отображал лунные циклы (узлы Луны)[41]. Астрариум проходил этот замкнутый цикл ровно за 18 лет, 7 месяцев и 14 дней[1][87], что почти полностью совпадает с периодом лунной прецессии (англ.)русск. (18,5996 лет). Однако не ясно, как Джованни де Донди удалось добиться такой точности.
Астрариум, как полагали, был чудом своего времени, не менее, чем восьмое чудо света — один из лучших образцов гениальности человека[37][42]. Джованни Манзини (Giovanni Manzini) из Павии в 1388 году писал, что это — «вещь, полная изобретательности, созданная и усовершенствованная своими руками и вырезанная с умением, недостижимым для любого мастера. Я прихожу к заключению, что никогда ещё не создавалось такое великолепное и гениальное изобретение»[41][88].
Льюис Мамфорд назвал астрариум «ключевым механизмом новой индустриальной эпохи», а его появление — событием, «знаменующим собой совершенство, к которому стремятся другие механизмы»[29][89].
В июле 2006 года в Москве, в Оружейной палате Московского Кремля, проходила выставка под названием «История во времени», посвящённая 200-летию музеев Кремля и 160-летию швейцарской компании-производителя часов Ulysse Nardin[90][91]. В рамках выставки среди прочих экспонатов была показана реконструкция астрариума Джованни де Донди. Стоит отметить, что в день открытия выставки именно астрариум пользовался наибольшей популярностью у гостей[71].