Star maps : history, artistry, and cartography

558 Pages·2012·130.49 MB·English

by  Kanas

Star Maps
History,Artistry,andCartography
(SecondEdition)

Nick Kanas
Star Maps
History, Artistry, and Cartography
(Second Edition)
Published inassociationwith
PPrraaxxiiss PPuubblliisshhiinngg
Chichester, UK
Professor Emeritus Nick Kanas M.D.
University of California
San Francisco
U.S.A.
SPRINGER–PRAXIS BOOKS IN POPULAR ASTRONOMY
ISBN 978-1-4614-0916-8 ISBN 978-1-4614-0917-5 (eBook)
DOI 10.1007/ 978-1-4614-0917-5
Springer New York Heidelberg Dordrecht London
Library of Congress Control Number: 2012931281
© Springer Science+Business Media New York 2012
First Edition published 2007
Reprinted with corrections 2009
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Cover design: Jim Wilkie
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Printed on acid-freepaper
Springer ispartofSpringer Science+Business Media (www.springer.com)
Contents
Preface to Second Edition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xv
Foreword to First Edition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xvii
Preface to First Edition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xix
Acknowledgments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxv
List of figures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxvii
List of tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxxiii
List of abbreviations and acronyms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxxv
1 What is a star map?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1 Constellation maps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Cosmological maps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 What makes these images maps? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.4 Circles in the sky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.4.1 The Sun–Earth orientation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.4.2 The armillary sphere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.5 Directions in the sky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.6 Projections of star maps. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.7 Manuscripts and prints. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.8 Bibliography. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2 Non-European cosmology and constellation development . . . . . . . . . . . 17
2.1 China . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.1.1 Cosmology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.1.2 Time and the calendar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.1.3 Chinese constellations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
v
vi Contents
2.1.4 Chinese influences in Korea and Japan . . . . . . . . . . . 23
2.1.5 Outside influences on China . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.2 Mesopotamia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.2.1 Historical interlude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.2.2 Cosmology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.2.3 Time and the calendar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.2.4 Mesopotamian constellations and the zodiac . . . . . . . . 28
2.3 Egypt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.3.1 Cosmology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.3.2 Time and the calendar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.3.3 Orientation of temples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.3.4 Egyptian constellations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.3.5 Differences from China and Mesopotamia . . . . . . . . . 34
2.4 India. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.4.1 Cosmology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.4.2 Time and the calendar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.4.3 Indian constellations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.4.4 Outside influences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.5 Astrology in ancient times. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.6 Bibliography. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3 European cosmology. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.1 Classical Greek astronomy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.1.1 Precursors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.1.2 The cosmologies of early Greek philosophers . . . . . . . 50
3.1.3 Pythagoras and his followers . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.1.4 Plato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3.1.5 Eudoxus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.1.6 Aristotle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.1.7 The ‘‘Pre-Copernicans’’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.1.8 Eratosthenes and the Alexandria Library . . . . . . . . . . 57
3.1.9 The eccentric model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.1.10 Apollonius and the epicycle model . . . . . . . . . . . . . . 58
3.1.11 Hipparchus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.1.12 Claudius Ptolemy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.2 European astronomy during the early Middle Ages . . . . . . . . . 65
3.2.1 Impact of the fall of Rome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.2.2 Astronomy in the Latin West . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.2.3 Time and the calendar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.3 Islamic astronomy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.4 Byzantine astronomy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.5 Classical Greek astronomy comes back to Europe . . . . . . . . . . 74
3.5.1 Entry from the West: Islam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
3.5.2 Johannes de Sacrobosco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
3.5.3 Entry from the East: Byzantium . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Contents vii
3.6 Astrology in the Middle Ages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3.7 Printing and the Renaissance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.7.1 Johann Gutenberg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.7.2 The spread of printing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
3.8 Astronomy and Central Europe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3.8.1 Georg Peurbach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3.8.2 Regiomontanus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
3.8.3 Hartmann Schedel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
3.8.4 Peter Apian . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
3.9 Paradigm shift: heliocentrism with circular orbits. . . . . . . . . . . 91
3.9.1 Nicholas Copernicus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
3.9.2 Tycho Brahe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.9.3 Galileo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
3.9.4 Rene´ Descartes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
3.10 Paradigm shift: heliocentrism with elliptical orbits . . . . . . . . . . 101
3.10.1 Johannes Kepler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
3.10.2 Follow-up to Kepler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
3.11 Bibliography. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
4 European constellation development . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
4.1 Classical Greeks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
4.1.1 Aratus’ Phaenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
4.1.2 Eratosthenes’ Catasterismi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
4.1.3 Hipparchus’ star catalog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
4.1.4 Geminos’ Introduction to the Phenomena . . . . . . . . . . . 109
4.1.5 Ptolemy’s star catalog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
4.1.6 Hyginus’ Poeticon Astronomicon. . . . . . . . . . . . . . . . . 114
4.2 Islamic constellations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
4.2.1 Arab star names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
4.2.2 Al-Sufi and his Book of Fixed Stars . . . . . . . . . . . . . 115
4.3 Constellations and the Age of Exploration. . . . . . . . . . . . . . . 117
4.3.1 Navigating the oceans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
4.3.2 Filling gaps in the Southern Hemisphere . . . . . . . . . . . 118
4.3.2.1 Amerigo Vespucci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
4.3.2.2 Andreas Corsali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
4.3.2.3 Petrus Plancius, Pieter Keyser, and Frederick
De Houtman . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
4.3.2.4 Edmond Halley . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
4.3.2.5 Nicolas de Lacaille . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
4.3.2.6 John Herschel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
4.3.3 Filling gaps in the Northern Hemisphere. . . . . . . . . . . 126
4.3.3.1 Caspar Vopel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
4.3.3.2 Johannes Hevelius . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
4.4 Obsolete constellations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
4.5 Bibliography. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
viii Contents
5 Early European star maps. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
5.1 The manuscript era . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
5.2 Early printed constellation images. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
5.2.1 Erhard Ratdolt and Hyginus’ Poeticon Astronomicon . . 136
5.2.2 An early printed edition of Aratus’ Phaenomena . . . . . 136
5.2.3 Aldus Manutius and Aratus’ Phaenomena . . . . . . . . . . 137
5.3 Albrecht Du¨rer and the first printed star maps . . . . . . . . . . . . 138
5.3.1 Life and times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
5.3.2 Du¨rer’s celestial hemispheres . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
5.4 Johannes Honter and his geocentric hemispheres . . . . . . . . . . . 140
5.4.1 Life and times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
5.4.2 Honter’s celestial hemispheres . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
5.5 Alessandro Piccolomini and the first printed star atlas . . . . . . . 142
5.5.1 Life and times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
5.5.2 De le Stelle Fisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
5.6 Giovanni Paolo Gallucci and his coordinate system . . . . . . . . . 145
5.6.1 Life and times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
5.6.2 Theatrum Mundi, et Temporis . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
5.7 Thomas Hood: setting the stage for the Golden Age . . . . . . . . 146
5.7.1 Life and times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
5.7.2 The Use of the Celestial Globe . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
5.8 Bibliography. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
6 The ‘‘Big Four’’ of the Golden Age of pictorial star maps. . . . . . . . . . 151
6.1 Star map conventions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
6.2 Johann Bayer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
6.2.1 Life and times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
6.2.2 Uranometria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
6.2.3 Derivative atlases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
6.2.3.1 Julius Schiller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
6.2.3.2 Aegidius Strauch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
6.2.3.3 Ignace-Gaston Pardies . . . . . . . . . . . . . . . . 159
6.2.3.4 Augustine Royer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
6.2.3.5 John Bevis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
6.2.3.6 Philippe de la Hire . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
6.3 Johannes Hevelius. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
6.3.1 Life and times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
6.3.2 The Prodromus Astronomiae and the Catalogus Stellarum
Fixarum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
6.3.3 Firmamentum Sobiescianum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
6.3.4 Derivative atlases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
6.3.4.1 Johann Zahn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
6.3.4.2 Petrus Schenck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
6.3.4.3 Georg Christoph Eimmart . . . . . . . . . . . . . 170
Contents ix
6.3.4.4 Johann Leonhard Rost . . . . . . . . . . . . . . . 170
6.3.4.5 Mattheus Seutter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
6.3.4.6 Christoph Semler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
6.3.4.7 Tobias Conrad Lotter . . . . . . . . . . . . . . . . 171
6.3.4.8 Johann Doppelmayr and Antonio Zatta. . . . . 171
6.4 John Flamsteed. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
6.4.1 Life and times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
6.4.2 Historiae Coelestis Britannicae . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
6.4.3 Atlas Coelestis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
6.4.4 Derivative atlases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
6.4.4.1 John Hill . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
6.4.4.2 Jean Fortin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
6.4.4.3 Johann Bode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
6.4.4.4 Maximilian Hell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
6.4.4.5 Kornelius Reissig . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
6.4.4.6 Society for the Diffusion of Useful Knowledge 177
6.5 Johann Bode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
6.5.1 Life and times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
6.5.2 Anleitung zur Kenntniss des Gestirnten Himmels and
Bode’s Law . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
6.5.3 Vorstellung der Gestirne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
6.5.4 Uranographia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
6.5.5 Derivative atlases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
6.5.5.1 Christian Friedrich Goldbach . . . . . . . . . . . 184
6.5.5.2 Alexander Jamieson . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
6.5.5.3 Urania’s Mirror . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
6.5.5.4 Elijah H. Burritt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
6.5.5.5 M.C.G. Riedig . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
6.5.5.6 Joseph J. von Littrow . . . . . . . . . . . . . . . . 188
6.5.5.7 G. Rubie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
6.5.5.8 Kornelius Reissig (see Section 6.4.4.5) . . . . . . 189
6.5.5.9 Karl Friedrich Vollrath Hoffmann. . . . . . . . . 189
6.6 Bibliography. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
7 Other important star maps of the Golden Age . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
7.1 Andreas Cellarius . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
7.1.1 Life and times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
7.1.2 Harmonia Macrocosmica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
7.2 Athanasius Kircher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
7.2.1 Life and times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
7.2.2 Books of astronomical interest . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
7.3 Alain Manneson Mallet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
7.3.1 Life and times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
7.3.2 Description de l’Univers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199