ذات الحلق

ذاتُ‌الْحَلَق، از ابزارهای رصدی رایج در دورۀ اسلامی که بیشتر برای تعیین طول و عرض دایرةالبروجی ستارگان و نیز اندازه‌گیری فاصلۀ نسبی بین آنها به کار می‌رفته است.
بطلمیوس (ص 217) از این ابزار با عنوان اسطرلاب یاد کرده است و برخی اخترشناسان دورۀ اسلامی نیز از وی پیروی کرده‌اند؛ ازجمله ابراهیم بن حبیب فزاری کتابی با عنوان العمل بالاسطرلاب و هو ذات الحلق داشته است (نک‍ : ابن‌ندیم، 332). این‌گونه به نظر می‌رسد که اخترشناسان مسلمان از طریق ترجمۀ دو اثر نجومی یونانی با ذات‌الحلق و کاربردهای آن آشنا شده‌اند: یکی ترجمه‌های مجسطی بطلمیوس، و دیگری ترجمۀ عربی رسالۀ معرفة ذات الحلق تئون اسکندرانی (مصری) به قلم محمد بن خلف (نک‍ : ه‍ د، تحریر المجسطی؛ نیز ابن‌ندیم، 328).
این ابزار آن‌گونه که بطلمیوس شرح داده، دارای 6 حلقه بوده و به این صورت ترکیب می‌شده است: دو حلقۀ یکسان (حلقه‌های سوم و چهارم) که به‌ترتیب نمایندۀ دایرةالبروج و نصف‌النهار گذرنده از دو قطب دایرةالبروج و استوای سماوی (دایرۀ مار به اقطاب اربعه) بوده، و به‌صورت عمود بر هم نصب می‌شده‌اند؛ دو نقطۀ e نمایندۀ دو قطب دایرةالبروج، و حلقه‌های دوم و پنجم نصف‌النهارهایی هستند که می‌توانند حول محور گذرنده از این دو قطب گردش کنند و برای اندازه‌گیری طول دایرةالبروجی استفاده شوند؛ حلقۀ دوم و سوم به °360 تقسیم، و درون حلقۀ دوم، حلقۀ دیگری (حلقۀ اول) با دو روزنه برای رصد تعبیه می‌شد که می‌توانست در صفحۀ گذرنده از حلقۀ دوم دوران کند و برای اندازه‌گیری عرض دایرةالبروجی به کار گرفته شود؛ حلقۀ چهارم در دو نقطۀ d که نمایندۀ دو قطب استوای سماوی است، به حلقۀ ششم که نصف‌النهار محل رصد را نشان می‌دهد، طوری وصل می‌شد که بتواند حول محور گذرنده از این دو نقطه دوران کند (ص 217-219؛ نیز نک‍ : تصویر).
برای اندازه‌گیری طول و عرض دایرةالبروجی یک ستاره، ابتدا دستگاه را طوری تنظیم می‌کردند که حلقۀ ششم عمود بر افق (محل رصد) قرار بگیرد. سپس ستاره‌ای را به‌عنوان مبدأ اندازه‌گیری انتخاب می‌کردند و حلقۀ پنجم را به قدری می‌چرخاندند که صفحۀ گذرنده از آن، از ستارۀ مورد نظر و نیز درجۀ متناظر با آن روی حلقۀ سوم بگذرد. پس از آن، حلقه‌های اول و دوم را طوری قرار می‌دادند که ستارۀ دوم از درون روزنه‌های حلقۀ اول دیده شود. حال می‌توانستند عرض و طول ستارۀ دوم را از روی درجه‌بندی حلقه‌های دوم و سوم بخوانند (بطلمیوس، 219؛ نیز نک‍ : تصویر). بطلمیوس از این ابزار برای اندازه‌گیری فاصلۀ زاویه‌ای ماه و خورشید، و اثبات وجود آنومالی دوم ماه استفاده کرده بود (نک‍ : ص 217, 222).

ذات‌الحلقی که تئون اسکندرانی توصیف کرده، دارای 9 حلقه بوده و ترکیب متفاوتی نسبت به ذات‌الحلق بطلمیوس داشته است (نک‍ : گ 23 ب ـ 24 ر). وی از این ابـزار در حل مسائل مختلفی چون شناخت اینکه چرا طول روز در هنگامی‌که خورشید در برج جدی است کوتاه، و در برج سرطان بلند است (مطابق دی و تیر)، پیداکردن طالع اوتاد، محاسبۀ مقدار گذشته از روز، و محاسبۀ زمان طلوع ثوابت استفاده کرده است (نک‍ : گ 25 ر، 28 ر، 29 ر، 30 ر). هرچند این ابزار ذات‌الحلق نامیده شده، ولی ازآنجاکه نسخۀ در دست (آستان قدس، شم‍ 223‘1) فاقد شکل است و نیز باتوجه‌به توصیف ابزار و سنخ مسائلی که با آن حل شده است، به نظر می‌رسد که این ابزار بیشتر شبیه «ذات‌الکرسی» است.
بیشتر اخترشناسان دورۀ اسلامی همان توضیحات بطلمیوس را در ساخت ذات‌الحلق آورده‌اند و هیچ تغییر خـاصی در ساختار آن ایجاد نکرده‌اند (برای نمونه، نک‍ : کندی، گ 100 ر ـ 102 پ؛ ابن‌ابی‌الشکر، گ 36 ر ـ 37 پ)؛ هرچند برخی دیگر تغییراتی را در آن به وجود آورده‌اند. ازجمله مؤیدالدین عرضی (گ 4 پ) شمار 5 حلقه را برای ساخت ذات‌الحلق کافی دانسته است. او به‌جای حلقۀ اول (نک‍ : شکل 1)، خط‌کشی را به کار برده که طول آن برابر قطر حلقۀ دوم، و در دو انتهای آن زائده‌ای برای رصد تعبیه شده بوده است. به اعتقاد وی، به‌کاربردن خط‌کش به‌جای حلقه باعث دقیق‌ترشدن ذات‌الحلق می‌شود (گ 8 پ، 10).
همچنین عرضی علاوه‌بر درجه‌بندی حلقه‌های دوم و سوم، درجه‌بندی حلقۀ پنجم را نیز ضروری دانسته و رسم اسامی بروج دوازده‌گانه را روی حلقۀ سوم باعث آسان‌شدن امر رصد دانسته است (گ 6 پ). وی همچنین به‌تفصیل دربارۀ اندازۀ قطعات، و ترتیب ساختن و ترکیب‌کردن حلقه‌ها بحث کرده است (گ 4 پ ـ 10 پ). ابن‌هیثم نیز در «فی کیفیة الارصاد» (ص 10-15) به‌تفصیل از نحوۀ تنظیم ذات‌الحلق در افقی دلخواه، طوری که محور آن موازی محور عالم باشد، با استفاده از رصد ستارگان ابدی‌ظهور، ثوابت و سیارات بحث کرده است.
غیاث‌الدین جمشید کاشانی (گ 12 ر) نیز از 7 حلقه برای ساختن ذات‌الحلق استفاده کرده است. وی حلقۀ هفتم را که بیرونی‌ترین حلقه است، طوری در نظر گرفته است که حلقۀ ششم به‌صورت مماس در درون آن قرار بگیرد و بتواند در صفحۀ آن دوران کند. با این کار می‌توان ذات‌الحلق را در هر افق دلخواهی به‌راحتی تنظیم کرد.
جابر بن افلح اشبیلی در فصل پنجم از اصلاح المجسطی (ص 119) به‌جای ذات‌الحلق، دستگاه دیگری را ابداع کرده و به کار برده است که به اعتقاد او می‌تواند جایگزین تمامی دستگاههای به‌کاررفته در مجسطی شود. وی این دستگاه را از ترکیب یک حلقه، یک ربع و خط‌کشی که روی آن دو شیار نصب شده باشد، ساخته است. به اعتقاد برخی پژوهشگران، این دستگاه نخستین نمونۀ تورکتوم (ابزار نجومی رایج در اروپای سده‌های میانه که ترکیبی از اسطرلاب مسطح و ذات‌الحلق بوده است) ساخته‌شده در جهان است (نک‍ : لرچ، 11-15).
برخی اخترشناسان اسلامی برای هرکدام از این حلقه‌ها نامی در نظر گرفته‌اند؛ مثلاً کندی در رسالۀ صفة الآلة ذات الحلق (گ 101 ر ـ 102 پ) حلقه‌های اول تا ششم را به‌ترتیب حلقۀ عرض، طول داخلی، دایرةالبروج، حامل، طول خارجی و حلقۀ نصف‌النهار نامیده است (نیز نک‍ : عرضی، گ 5 پ ـ 6 ر).
بطلمیوس در مورد اندازۀ این ابزار مقدار خاصی را ذکر نکرده است (نک‍ : ص 217-219)؛ هرچند شارحان یونانی مجسطی چون پاپوس قطر بزرگ‌ترین حلقه را حدود 44 سانتی‌متر، و پروکلوس مقدار آن را دست‌کم برابر نصف این مقدار دانسته‌اند (نک‍ : ولودارچک، 189، حاشیۀ 5). عرضی (گ 4 پ) قطر حلقۀ سوم و چهارم را برابر 3 ذراع رصدی در نظر گرفته است. بنابر گزارش غیاث‌الدین (همانجا) قطر بزرگ‌ترین حلقۀ ذات‌الحلق رصدخانۀ مراغه 4 گز هاشمی، و در ذات‌الحلقهای پیش از آن تنها یک گز بوده است.
چندین گزارش در مورد ذات‌الحلقهای ساخته‌شده در جهان اسلام به دست ما رسیده است. می‌دانیم که در زمان مأمون دست‌کم دو ذات‌الحلق ساخته شده است: یکی ذات‌الحلقی که یحیی بن ابی‌منصور برای رصدهای خود در 213 ق / 828 م در شماسیۀ بغداد به کار برد که بنابر نقلی که ابن‌یونس از قول سند بن علی آورده است، این ذات‌الحلق چندان دقیق نبود و پس از مرگ یحیى در بازار وراقان بغداد فروخته شد؛ دیگری ذات‌الحلقی که مأمون مجدداً دستور ساخت آن را به خالد بن عبدالملک مرورودی داد که برای رصدهای قاسیون در دیر مرّان در 214 ق به کار گرفته شد. ابن‌ندیم همین روایت را در مورد فردی به نام ابن‌خلف مرورودی آورده، و گفته که این ذات‌الحلق را در بغداد دیده است (نک‍ : ص 342؛ نیز ابن‌یونس، 67؛ حبش، 70؛ سایلی، 57, 68, 71). به عقیدۀ برخی پژوهشگران، احتمال دارد یکی از ابزارهای به‌کاررفته در رصدهای بنوموسى ذات‌الحلق بوده باشد (شوی، 283؛ سایلی، 94). خجندی نیز به گفتۀ خود (ص 62) در رصدهایی که در ری در 384 ق / 994 م و پس از آن برای نگارش زیج فخری انجام داد، از ذات‌الحلق بهره برده است. قابوس وشمگیر از حاکمان طبرستان (د 403 ق / 1012 م) نیز دستور ساخت چندین ابزار رصدی ازجمله ذات‌الحلق را (شاید برای برپایی رصدخانه‌ای) به ابواسحاق صابی داده است که هیچ اثری از آنها بر جای نمانده است (نک‍ : ابن‌اسفندیار، 1 / 144، 146؛ نیز سایلی، 158). همچنین علاوه‌بر ذات‌الحلق رصدخانۀ مراغه که پیش‌تر به آن اشاره شد (نک‍ : عرضی، همانجا)، به گزارش غیاث‌الدین (نک‍ : باقری، 68، 71-72) در رصدخانۀ سمرقند هم دو ذات‌الحلق وجود داشته که دست‌کم یکی از آنها را استاد ابراهیم صفار در حضور کاشانی ساخته بود. در رصدخانۀ استانبول که در سدۀ 10 ق / 16 م زیر نظر تقی‌الدین راصد ساخته شد نیز ذات‌الحلق وجود داشته است (نک‍ : محقق، 137؛ صدیق حسن، 2 / 93-94).
احتمالاً یکی از ابزارهایی که جمال‌الدین بخاری، اخترشناس سدۀ 7 ق / 13 م، با خود به چین برد، نمونه‌ای از ذات‌الحلق به‌کاررفته در رصدخانۀ مراغه بوده است (نک‍ : هارتنر، 185-186).
ابن‌ندیم از کتابهایی در زمینۀ ذات‌الحلق منسوب به ماشاءالله مصری، حسن بن صباح، عطارد بن محمد الحاسب المنجم و ابراهیم ابن حبیب فزاری نام برده که اثری از آنها بر جای نمانده است (ص 332، 333، 335، 336).

مآخذ

ابن‌ابی‌الشکر، یحیى، تحریر المجسطی، نسخۀ خطی موجود در کتابخانۀ ملی پاریس، شم‍ 485‘2 arab؛ ابن‌اسفندیار، محمد، تاریخ طبرستان، به کوشش عباس اقبال آشتیانی، تهران، 1320 ش؛ ابن‌خلدون، مقدمة، به کوشش خلیل شحاده و سهیل زکار، بیروت، 1401 ق / 1981 م؛ ابن‌ندیم، الفهرست؛ ابن‌هیثم، حسن، «فی کیفیة الارصاد»، به کوشش عبدالحمید صبره، تاریخ العلوم العربیة، حلب، 1398 ق، شم‍ 5؛ ابن‌یونس، علی، الزیج الکبیر الحاکمی (نک‍ : مل‍ ، کوسن دوپرسوال)؛ اشبیلی، جابر، اصلاح المجسطی، نسخۀ خطی موجود در کتابخانۀ اسکوریال، شم‍ 930؛ باقری، محمد، از سمرقند به کاشان، تهران، 1375 ش؛ تئون اسکندرانی، معرفة ذات الحلق و العمل بها، نسخۀ خطی موجود در کتابخانۀ آستان قدس، شم‍ 223‘1؛ حبش حاسب مروزی، زیج، نسخۀ خطی موجود در کتابخانۀ ینی‌جامع، شم‍ 784؛ خجندی، حامد، «رسالة فی المیل و عرض البلد»، به کوشش لویس شیخو، المشرق، قاهره، 1908 م، س 11؛ صدیق حسن خان، محمدصدیق، ابجد العلوم، بیروت، دار الکتب العلمیه؛ عرضی، مؤیدالدین، رسالة فی کیفیة الارصاد، نسخۀ خطی موجود در کتابخانۀ آستان قدس، شم‍ 339؛ غیاث‌الدین جمشید کاشانی، شرح آلات رصد، نسخۀ خطی موجود در کتابخانۀ لیدن، شم‍ 945 Or.؛ کندی، یعقوب، صفة الآلة ذات الحلق، نسخۀ خطی موجود در کتابخانۀ چستربیتی، شم‍ 254‘5؛ محقق، مهدی، دومین بیست‌گفتار در مباحث ادبی و تاریخی و فلسفی و کلامی و تاریخ علوم در اسلام، تهران، 1369 ش؛ نیز:

Caussin de Perceval, A. P., «Kitāb az-Zīj al-Kabīr al-Ḥākimī», Notices et extraits des manuscrits de la Bibliothèque nationale et autres bibliothèques, Paris, 1803-1804, vol. VII(12); Hartner, W., «The Astronomical Instruments of Cha-ma-lu-ting, Their Identification, and Their Relations to the Instruments of the Observatory of Marāgha», Isis, 1950, vol. XLI; Lorch, R. P., «The Astronomical Instruments of Jābir ibn Aflah and the Torquetum», Centaurus, 1976, vol. XX; Ptolemy, Almagest, tr. and Annotated by G. J. Toomer, Princeton, 1998; Sayılı, A. M., The Observatory in Islam, Ankara, 1988: Schoy, C., «Die Bestimmung der geographischen Breite eines Ortes durch Beobachtung der Meridianhöhe der Sonne oder mittels der Kenntnis zweier anderen Sonnenhöhen und den Zugehörigen Azimuten nach dem arabischen Text der Ḥâkimitischen Tafeln des Ibn Yünus», Annalen der Hydrographie, 1922; Wlodarczyk, J., «Observing With the Armillary Astrolabe», Journal for the History of Astronomy, 1987, vol. XVIII.

حسین روح‌اللٰهی