Karena ketertarikannya dalam matematika dan astronomi, Jai Singh mengadaptasi dan menambahkan ke dalam desain observatorium awal untuk menciptakan arsitektur astronomi yang tak tertandingi. Jai Singh dipengaruhi terutama oleh sekolah astoronomi Islam, dan telah mempelajari karya para astronom besar muslim. Observatorium Awal model Yunani dan Persia mengandung unsur-unsur yang Jai Singh masukkan ke dalam desain, tapi instrumen dari Jantar Mantar lebih kompleks, atau pada skala yang jauh lebih besar daripada yang pernah ada sebelumnya, dan dalam kasus tertentu, benar-benar unik dalam desain dan fungsi.
Dari awalnya dibangun observatorium di Delhi, Jaipur, Mathura, Ujjain, dan Varanasi, semua kecuali observatorium Mathura masih ada dengan kondisi instrumen bervariasi, karena kerusakan akibat cuaca dan kurangnya perawatan dari waktu ke waktu, tetapi observatorium di Jaipur dan Ujjain telah dilakukan pemulihan yang cukup, dan perbaikan telah dibuat dari waktu ke waktu di setiap situs. Observatorium Jaipur adalah yang terbesar dan yang terbaik diawetkan. Observatorium ini telah tercatat di Daftar Warisan Dunia sebagai "ekspresi keterampilan astronomi dan konsep-konsep kosmologis dari istana pangeran pada akhir periode Mughal".
Observatorium Jaipur terdiri dari 14 perangkat geometris utama untuk mengukur waktu, memprediksi gerhana, pelacakan lokasi bintang, menentukan deklinasi planet-planet, dan menentukan celestial altitudes dan ephemerides terkait. Samrat Yantra, instrumen terbesar, adalah jam matahari setinggi 27 meter, bayangannya secara hati-hati diplot untuk memberitahu waktu. Samrat Yantra dapat digunakan untuk memberitahu waktu dengan akurasi sekitar dua detik. Bayangannya terlihat bergerak pada 1 mm per detik, atau kira-kira 6 cm setiap menit.
Jay Prakash mungkin menjadi instrumen Jai Singh yang paling rumit dan kompleks. Ini terdiri dari hemisphere berlubang dengan tanda pada permukaan cekungnya. kawat bersilang membentang antara titik tepinya. Dari dalam bola, pengamat bisa menyelaraskan posisi bintang dengan berbagai tanda. Struktur ini didasarkan pada konsep yang bertanggal kembali sekitar 300 SM ketika Berosus astronom Yunani-Babilonia membuat sebuah jam matahari hemispherical. Jam matahari hemispherical juga muncul dalam arsitektur Gereja Eropa selama Abad Pertengahan, dan di observatorium di Nanking, Cina pada akhir abad ke-13. Namun Jay Prakash, bagaimanapun, adalah jauh lebih rumit, kompleks, dan serbaguna daripada para pendahulunya.
Instrumen lainnya adalah Ram Yantra yang fungsi utamanya adalah untuk mengukur ketinggian dan azimut benda-benda langit, termasuk matahari, dan Shasthansa Yantra yang memberikan pengukuran yang sangat akurat dari jarak zenith, deklinasi, dan diameter matahari. Mishra Yantra yang mampu menunjukkan bila itu siang di berbagai kota di seluruh dunia dan satu-satunya bangunan di observatorium yang tidak diciptakan oleh Jai Singh II.
Saat ini observatorium menjadi objek wisata yang populer. Namun, astronom lokal masih menggunakannya untuk memprediksi cuaca bagi petani, meskipun otoritas mereka menjadi semakin dipertanyakan. Mahasiswa astronomi dan astrologi Veda diwajibkan untuk mengambil beberapa pelajaran mereka di observatorium, dan dapat dikatakan bahwa observatorium adalah pekerjaan yang paling mewakili pemikiran Veda yang masih bertahan, terpisah dari teks.
Source