ربع الجيب

الربع الجيبي ( بالعربية : الربع المجيب ،بالحروف اللاتينية :  rub'ul mujayyab )، المعروف أحيانًا باسم " الربع الجيبي "، هو نوع من الأرباع التي استخدمها علماء الفلك العرب في العصور الوسطى . ويمكن استخدام هذه الأداة لقياس الزوايا السماوية ، وتحديد الوقت، وإيجاد الاتجاهات، وإجراء العمليات الحسابية المثلثية ، وتحديد المواقع الظاهرية لأي جرم سماوي في أي وقت. ويُشتق الاسم من الكلمة العربية "ربع" التي تعني "ربع" و "مجيب" التي تعني "مُعلَّم بالجيب". ^{[ 1 ]}

وصف محمد بن موسى الخوارزمي جهاز الجيب الربعي في بغداد خلال القرن التاسع الميلادي، واستُخدم طوال العصر الإسلامي الوسيط لتحديد أوقات الصلاة . ^{[ 2 ]} لم تكن هذه الأجهزة، ذات الدقة الزاوية الضعيفة، مصممة أساسًا للعمل مع النجوم ليلًا كأداة قياس فلكية. ومن غير العملي رصد نجم من خلال الفتحة الأمامية إلا إذا كان مثبتًا على حامل ثابت ومستقر بالنسبة لنصف درجة من عرض الشمس الساطعة.

الأداة عبارة عن ربع دائرة مصنوعة من الخشب أو المعدن (عادةً النحاس الأصفر )، مقسمة على جانبها المقوس إلى 90 جزءًا أو درجة متساوية. تُجمع هذه الأجزاء التسعون في 18 مجموعة، كل مجموعة خمس درجات، وتُرقم عادةً من طرفي القوس. أي أن مجموعة من الأرقام تبدأ من الطرف الأيسر للقوس وتستمر حتى 90 عند الطرف الأيمن، بينما تبدأ المجموعة الأخرى من اليمين ويكون الرقم 90 عند اليسار. يُمكّن هذا الترقيم المزدوج الأداة من قياس الارتفاع السماوي أو المسافة إلى سمت الرأس أو كليهما معًا.

في قمة الشبكة - حيث يلتقي الجانبان المستقيمان المتدرجان بزاوية قائمة - يوجد خيط رفيع يمر عبر ثقب صغير ومثقل بخرزة صغيرة. يُسمى هذا الخيط " الخيط الرأسي" ويُستخدم كخط ميزان عند قياس الارتفاعات السماوية. كما يُستخدم لتحديد الزوايا عند إجراء الحسابات باستخدام الجهاز؛ وتُسهّل الخرزة المنزلقة الحسابات المثلثية. يؤدي هذا الخيط الرأسي وظيفتين: أولاً، يُشير إلى الوضع الزاوي للجهاز، وثانياً، يضمن أن يكون الجهاز موازياً للمستوى الرأسي (عمودياً على الأرض) عند محاذاته بصرياً مع الهدف.

تقليديًا، يُطلق على الخط الواصل بين بداية القوس ورأسه اسم " الجيب" ، بينما يُطلق على الخط الواصل بين نهاية القوس ورأسه اسم " الجيب التام" . ولأن القوس مُرقم في كلا الاتجاهين، فإن هذه التسميات لا تُنسب إلى أحد جانبيه المستقيمين، بل تُنسب إلى القياس أو الحساب الجاري.

كما هو الحال في القوس، يُقسّم كلٌّ من الجيب والجيب التامام إلى 60 وحدة متساوية ، مُجمّعة في مجموعات من خمسة، ومُرقمة في كلا الاتجاهين من وإلى رأس القوس. تُسمى الخطوط الستون الموازية للجيب بالستينيات ، والخطوط الستون الموازية للجيب التامام بالجيوبول مابسوتاه . والسبب في وجود 60 قسمًا على طول الجيب والجيب التامام هو أن الأداة تستخدم النظام العددي الستيني . فهي مُدرّجة إلى أساس 60 وليس إلى أساس 10 ( النظام العشري ) المُستخدم حاليًا. يُعدّ قياس الوقت والزوايا والإحداثيات الجغرافية من بين البقايا القليلة المتبقية من النظام العددي السومري/البابلي التي لا تزال تُستخدم.

على أحد الحواف المستقيمة للربع غير البحري (شكل الصفيحة الصلبة) توجد لوحتا محاذاة تسمى "هادافاتاني" ، تحتوي كل منهما على فتحة مركزية صغيرة (ثقب صغير). تشكل هاتان الفتحتان محورًا بصريًا يرى المستخدم من خلاله جسمًا مائلًا، مثل نجم في الليل.

يتميز الإصدار البحري (الملاحي) من هذه الأجهزة بتصميم هيكلي بدلاً من شكل الصفيحة الصلبة، وذلك للحد من اهتزاز أو حركة الجهاز بفعل الرياح أثناء وجوده في يد المشغل.

خلال النهار، يمكن تحديد ارتفاع الشمس عن طريق محاذاة الفتحات بحيث يمر ضوء الشمس من خلالها، مُسقطًا نقطة مضيئة ساطعة على سطح ما (مثل إصبع المستخدم أو لوحة شاشة عصا البحار ) . ولا تُستخدم هذه الفتحات لرؤية الشمس بالعين المجردة.

تعمل الفتحة الثانية أيضًا على تخفيف (تعتيم) ضوء الشمس الوارد عن طريق حجب أي ضوء شمسي حلقي الشكل ينعكس عن الفتحة المعدنية الأولى. وهذا يشبه عمل قزحية عدسة الكاميرا التي تقلل من شدة الضوء.

عادةً، يُوجّه الجهاز بحيث ينظر المستخدم إلى أسفل قليلاً على المقياس، مع وجود الشمس على يساره ووضع يده اليمنى بحيث يعمل أحد أصابعه كشاشة عرض. عندما تتطابق الفتحات بصريًا مع الشمس، يقرأ المستخدم القياس الزاوي للنقطة التي يقسم عندها خط الشاقول المعلق القوس المدرج إلى نصفين.

يعتقد غير المتخصصين في علم الفلك والملاحة خطأً أن استخدام هذا الجهاز يتطلب شخصين: أحدهما لتوجيه النظر والآخر لقراءة زاوية خيط الشاقول. في الواقع، عند قياس ارتفاع الشمس، يُمسك الجهاز بشكل مستوٍ (وجهه للأمام) وأسفل مستوى العين من قِبل مستخدم واحد، مما يُمكّنه من قراءة زاوية الخيط على واجهة الجهاز. مع ذلك، يُفيد وجود شخص آخر لتدوين قراءات المقياس أثناء أخذها؛ إذ لا يُمكن تثبيت الجهاز بشكل كافٍ (للحفاظ على المحاذاة البصرية) بيد واحدة فقط.

• 
  ربع دائرة الجيب العثماني
• 
  ربع الجيب
• 
  ربع دائرة الجيب وجيب التمام الخشبية (1840)
• 
  الجانب الخلفي لربع دائرة خشبي، يضم ربع دائرة أسطرلاب

• تفكيك ربع الجيب - الجزء الأول: مقدمة - مشروع الأسطرلاب