Die Dioptra des Heron von Alexandria (ein Theodolith und Nivellierinstrument aus der Vergangenheit)

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Die Dioptra des Heron von Alexandria
(ein Theodolith und Nivellierinstrument aus der Vergangenheit)


Es handelt sich um ein außergewöhnliches geodätisches Instrument, das zur genauen Messung der Horizontalen, der Vertikalen und des Winkelabstandes zweier Himmelskörper oder Orte auf der Erde geeignet war. Nach Heron konnte bei wiederholtem Gebrauch des Instrumentes „in der Geographie die Inseln und Meere abgebildet, in der Astronomie die Abstände der Sterne berechnet und die Vorhersage der Eklipsen gemacht, und in der Baukunst komplizierte bauliche Werke durchgeführt werden...“.

Sie bestand aus einem Standfuß, der eine horizontale, gezahnte Basis trug, die mit Hilfe einer Schneckenwelle gedreht werden konnte. Auf der Basis konnte ein genaues Peilsystem (Theodolith) angebracht werden, das aus einer vertikalen (vermutlich geeichten) halbkreisförmigen Scheibe bestand, die mit Hilfe einer Schneckenwelle mit Genauigkeit gedreht werden konnte, und aus einer horizontalen (warscheinlich geeichten) Scheibe, die eine drehbare Zielvorrichtung in Kreuzform führte. Der Benutzer des Gerätes konnte irgendeinen Punkt im Gelände anpeilen und dessen Winkelkoordinaten notieren.

Bei alternativer Nutzung des Gerätes konnte auf dem Sockel ein Nivellierinstrument angebracht werden, das aus zwei senkrechten, miteinander kommunizierenden Glasröhrchen, die mit Wasser gefüllt waren, bestand und zum Bestimmen der horizontalen Ebene diente. Außerdem gab es noch eine genau einstellbare Zielvorrichtung.

Das System hatte als Hilfsgeräte zwei geeichte Lineale, von denen jedes ein Element zum Ausloten und eine gleitende schwarz-weiße Scheibe besaß, die das Zielobjekt darstellte. Der Benutzer des Instrumentes konnte zwei zufällig ausgewählte Punkte anpeilen, auf die die zwei Messlineale eingestellt waren, und dann deren Höhenunterschied feststellen.

Um topographische Probleme mit Hilfe der Dioptra zu lösen, wandte Heron die Ausrichtungen, die multiple Vertikalität und die Verhältnisse der Seiten ähnlicher Dreiecke an. Es ist jedenfalls sicher, dass die Winkelmesser der Dioptra wenigstens bei der Berechnung astronomischer Größen genau wie beim Astrolab benutzt wurden.

QUELLE: „Heron von Alexandria, Dioptra“.