Kap. 4 Astronomie und Navigation

Abb. 4.25 Bestimmung der Höhe einer Pyramide
4 Astronomie und Navigation
Bei dem Jakobsstab (baculas jacobi),
den die Engländer Cross Staff, die
Franzosen Arbalete und die Portugiesen
Balestilha nennen, und der auch unter
der Bezeichnung Gradstock bekannt ist,
handelt es sich um ein einfaches trigonometrisches
Gerät zur Winkelmessung
zwischen zwei Gestirnen oder auch
dem Horizont und einem Gestirn und
wurde erstmals von dem jüdischen Gelehrten
Levi ben Gerson (1288-1344)
im Jahre 1342 in seinem Werk „Traité
de trigonométrie“ beschrieben.
Der Jakobsstab besteht aus einem 70 – 130 cm langen hölzernen Vierkantstab und bis zu
vier Schiebern verschiedener Länge. Auf dem Stab werden ein bis zwei Schieber, deren
Auswahl sich nach dem zu messenden Winkel richtet, angebracht. Zu jedem dieser einzelnen
Schieber gehört eine Graduierung auf einer der vier Seiten des Stabes.
Abb. 4.26 Jakobsstab (rechts zerlegt)
Das Gerät diente in der Seefahrt hauptsächlich der Bestimmung der geographischen Breite.
Dazu wurde der Höhenwinkel der Sonne oder eines Fixsternes (meist des Polarsterns) über
dem nautischen Horizont gemessen. Bei der küstennahen Navigation wurden mit ihm auch
Winkel zwischen terrestrischen Zielen gemessen und damit in der Karte die Position bestimmt.
Um den Betrachtungswinkel eines Gestirns zu messen, musste der Steuermann den
Gradstock in Augenhöhe halten. Nun wurde ein Querstück so lange verschoben, bis der Horizont
und das Gestirn mit den Enden des Querstücks in Deckung waren. Auf einer Skala des
Hauptstabes konnte man nun den Stand des Querstückes ablesen. Die halbe Länge des Stabes
dividiert durch den abgelesenen Wert ergab den Tangens des halben gesuchten Beobachtungswinkels.
Die Skalierung des Querstabes war häufig so ausgeführt, dass für eine bestimmte
Querstablänge der Winkel direkt abgelesen werden konnte.
Die Querhölzer verleihen ihm ein armbrustähnliches Aussehen, weswegen bis heute in der
Seefahrt die Formulierung „eine Höhe schießen“ gebräuchlich ist, falls man die Höhe eines
Sterns über den Horizont misst. Ein Problem war sicher die Tatsache, dass man mit ungeschütztem
Auge in die Sonne blicken und gleichzeitig den Horizont anpeilen musste. Dies
führte zu Ungenauigkeiten der Messung und zu Augenschäden.
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