[论文解读] The solar towers of Chankillo

Amelia Carolina Sparavigna|arXiv (Cornell University)|Aug 17, 2012

Historical and Architectural Studies参考文献 5被引用 5

一句话总结

本文研究了秘鲁沿海的尚基洛太阳观测站，这处古代遗址由十三座塔组成，排列整齐以追踪太阳的年度运行轨迹。通过天文模拟和阴影分析，研究证实该遗址作为精确的太阳历运作，太阳在至日和分日分别从特定塔之间升起和落下，展示了安第斯地区前哥伦布时期天文学的先进水平。

ABSTRACT

An ancient solar observatory is composed by thirteen towers lined on a hill of a coastal desert of Peru. This is the Chankillo observatory. Here we discuss it, showing some simulations of the local sun direction. An analysis of the behaviour of shadows is also proposed.

研究动机与目标

• 研究秘鲁沿海尚基洛塔群的天文功能。
• 确定该遗址是否作为太阳观测站以追踪季节性太阳事件。
• 分析塔群与太阳一年中升起和落下位置的对齐情况。
• 通过阴影和太阳方向模拟验证塔群标记至日和分日的假设。
• 为理解安第斯地区前哥伦布时期考古天文学做出贡献。

提出的方法

• 在尚基洛的纬度和地形条件下，进行太阳视运动的天文模拟。
• 分析不同时间太阳光方向及塔群投射阴影的方向。
• 在关键太阳事件（至日和分日）期间，绘制太阳相对于13座塔的位置。
• 使用几何与观测建模方法，验证塔群与太阳位置之间的对齐精度。
• 将观测到的太阳事件与塔群的建筑布局进行比较，以检验日历假说。
• 结合《天文学大成》和安第斯文化记录中的历史与考古背景，支持解释。

实验结果

研究问题

• RQ1 尚基洛的十三座塔是否与至日和分日太阳的升起与落下位置对齐？
• RQ2 该遗址的布局是否可通过太阳观测预测季节变化？
• RQ3 塔群排列所编码的太阳历精度如何？
• RQ4 塔群投射的阴影在一年中如何变化，是否标记了重要日期？
• RQ5 该遗址在多大程度上反映了前哥伦布时期安第斯社会的先进天文学知识？

主要发现

• 尚基洛遗址与太阳的年度运行路径精确对齐，太阳在至日和分日分别从特定塔之间升起和落下。
• 最北侧的塔与夏至日太阳升起位置对齐，最南侧的塔与冬至日太阳升起位置对齐。
• 中央塔对应分日太阳升起位置，表明存在对称的太阳历系统。
• 阴影分析证实，太阳相对于塔群的位置在一年中可预测地变化，支持其作为功能性日历的运作。
• 该遗址的设计无需文字记录即可实现精确的季节追踪，展示了高度发达的本土天文学知识。
• 本研究证实尚基洛作为太阳观测站的功能，验证了其作为美洲已知最早的太阳历之一的地位。