Diena ir viena no laika mērīšanas pamatvienībām. Zemes griešanās un šķietamā zvaigžņoto debesu kustība.

Galvenais laika mērīšanas lielums ir saistīts ar pilnīgas apgrieziena periodu globuss ap savu asi.

Vēl nesen tika uzskatīts, ka Zemes rotācija ir pilnīgi vienmērīga. Taču šobrīd šajā rotācijā ir konstatēti daži nelīdzenumi, taču tie ir tik nelieli, ka kalendāra uzbūvei tiem nav nozīmes.

Atrašanās uz Zemes virsmas un līdzdalība tajā rotācijas kustība mēs to nejūtam.

Par zemeslodes griešanos ap savu asi mēs vērtējam tikai pēc tām redzamajām parādībām, kas ar to ir saistītas. Zemes ikdienas rotācijas sekas ir, piemēram, debess debess šķietamā kustība ar visiem uz tās esošajiem gaismekļiem: zvaigznēm, planētām, Sauli, Mēnesi utt.

Mūsdienās viena globusa apgrieziena ilguma noteikšanai var izmantot - speciālu teleskopu - tranzītinstrumentu, kura caurules optiskā ass griežas stingri vienā plaknē - dotās vietas meridiāna plaknē, ejot garām. caur dienvidu un ziemeļu punktiem. Meridiāna šķērsošanu ar zvaigzni sauc par augšējo kulmināciju. Laika intervālu starp diviem secīgiem zvaigznes augšējiem kulminācijas punktiem sauc par siderālo dienu.

Precīzāka siderālās dienas definīcija ir šāda: tas ir laika intervāls starp diviem secīgiem pavasara ekvinokcijas augšējiem kulminācijām. Tās ir viena no laika mērīšanas pamatvienībām, jo ​​to ilgums nemainās. Siderālā diena ir sadalīta 24 siderālās stundās, katra stunda 60 siderālās minūtēs un katra minūte 60 siderālās sekundēs.

Siderālās stundas, minūtes un sekundes tiek skaitītas uz siderālajiem pulksteņiem, kas ir pieejami katrā astronomijas observatorijā un vienmēr rāda siderālo laiku. baudīt iekšā Ikdienašādas stundas ir neērtas, jo viens un tas pats augstākais punkts gada laikā iekrīt dažādos laikos saules dienas. Dabas dzīve un ar to visa cilvēku dzīve ir saistīta nevis ar zvaigžņu kustību, bet gan ar dienas un nakts maiņu, tas ir, ar Saules ikdienas kustību. Tāpēc ikdienā mēs neizmantojam siderālo laiku, bet gan saules laiku. Saules laika jēdziens ir daudz sarežģītāks nekā siderālā laika jēdziens. Pirmkārt, mums skaidri jāiedomājas šķietamā Saules kustība.

Acīmredzama Saules ikgadējā kustība. Ekliptika.

Skatos no nakts uz nakti zvaigžņotās debesis, var redzēt, ka katrā nākamajā pusnaktī kulmināciju sasniedz arvien jaunas zvaigznes. Tas izskaidrojams ar to, ka, pateicoties ikgadējai zemeslodes kustībai orbītā, notiek Saules kustība starp zvaigznēm. Tas notiek tajā pašā virzienā, kurā griežas Zeme, tas ir, no rietumiem uz austrumiem.

Saules šķietamās kustības ceļu starp zvaigznēm sauc par ekliptiku. . Viņš pārstāv debesu sfēru lielais aplis, kura plakne ir slīpa pret debess ekvatora plakni 23 ° 27 "leņķī un krustojas ar debess ekvatoru divos punktos. Tie ir pavasara un rudens ekvinokcijas punkti. Pirmajā no tiem Saule ir ap 21. martu, kad tā pāriet no dienvidu debess puslodes uz ziemeļu.Otrajā punktā tas ir ap 23. septembri, kad tas pāriet no ziemeļu puslodes uz dienvidiem.Zodiaka zvaigznāji Virzoties pa ekliptiku, Saule secīgi virzās visu gadu starp sekojošiem 12 zvaigznājiem, kas atrodas gar ekliptiku un veido jostu zodiaks .

Šķietamā Saules kustība pa zodiaka zvaigznājiem: Zivis, Auns, Vērsis, Dvīņi, Vēzis, Lauva, Jaunava, Svari, Skorpions, Strēlnieks, Mežāzis un Ūdensvīrs. (Stingri sakot, Saule iet cauri arī 13. zvaigznājam - Ophiuchus. Vēl pareizāk būtu uzskatīt šo zodiaka zvaigznāju nekā tādu zvaigznāju kā Skorpions, kurā Saule ir mazāk ilgu laiku nekā katrā citā zvaigznājā.) Šiem zvaigznājiem, ko sauc par zodiaku, ir savs parastais nosaukums saņemts no grieķu vārda "zoon" - dzīvnieks, jo daudzi no tiem senos laikos tika nosaukti dzīvnieku vārdā. Katrā no zodiaka zvaigznājiem Saule ir vidēji apmēram mēnesi. Tāpēc arī senatnē katrs mēnesis atbilda kādai noteiktai zodiaka zīmei. Marts, piemēram, tika apzīmēts ar Auna zīmi, jo pavasara ekvinokcija šajā zvaigznājā atradās apmēram pirms diviem tūkstošiem gadu, un līdz ar to Saule martā pagāja garām šim zvaigznājam. Kad Zeme pārvietojas savā orbītā un pārvietojas no pozīcijas III (marts) uz pozīciju IV (aprīlī), Saule pārvietosies no Auna zvaigznāja uz Vērša zvaigznāju, un, kad Zeme atrodas V pozīcijā (maijā), Saule pāriet no Vērša zvaigznāja uz Dvīņu zvaigznāju utt.

Pasaules ziemeļpola kustība starp zvaigznēm 26 000 gadu laikā.

Tomēr pavasara ekvinokcija debess sfērā nepaliek nemainīga. Tās kustība, atklāta II gadsimtā. BC e. grieķu zinātnieku Hiparhu sauca par precesiju, t.i., par ekvinokcijas precesiju. To izraisa šāds iemesls. Zeme nav sfēra, bet sferoīds, saplacināts pie poliem. Pievilcīgie spēki no Saules un Mēness dažādās sfēriskās Zemes daļās iedarbojas atšķirīgi. Šie spēki noved pie tā, ka vienlaicīgas Zemes rotācijas un tās kustības ap Sauli laikā Zemes rotācijas ass apraksta konusu, kas atrodas tuvu orbītas plaknei perpendikulāram. Rezultātā debess stabi pārvietojas starp zvaigznēm nelielā aplī, kura centrā ir ekliptikas pols, atrodoties aptuveni 231/2° attālumā no tā. Precesijas dēļ pavasara ekvinokcija virzās pa ekliptiku uz rietumiem, t.i., uz Saules redzamo kustību par 50 "3 gadā. Līdz ar to tas apmetīs pilnu apli aptuveni 26 000 gadu laikā. Tā paša iemesla dēļ pasaules ziemeļpols, kas mūsu laikā atradās netālu no Ziemeļzvaigznes, pirms 4000 gadiem atradās pie Pūķa, un pēc 12 000 gadiem tas būs pie Vegas (līras).

Saulaina diena un saules laiks.

Īsta saulaina diena. Ja ar tranzīta instrumenta palīdzību mēs novērojam nevis zvaigznes, bet Sauli un katru dienu atzīmējam Saules diska centra pāriešanas laiku pa meridiānu, t.i., tā augšējās kulminācijas brīdi, tad varam atrast ka laika intervāls starp divām Saules diska centra augšējām kulminācijām, ko sauc par īstām Saules dienām, vienmēr izrādās garāks par siderālo dienu vidēji par 3 minūtēm. 56 sekundes jeb aptuveni 4 minūtes. Tas izriet no tā, ka Zeme, griežoties ap Sauli, veic pilnīgu apgriezienu ap to gada laikā, t.i., aptuveni 365 un ceturtdaļas dienās. Atspoguļojot šo Zemes kustību, Saule vienā dienā pārvietojas aptuveni 1/365 no sava gada ceļa jeb aptuveni vienu grādu, kas atbilst četrām minūtēm. Tomēr atšķirībā no siderālās dienas īstā Saules diena periodiski maina savu ilgumu.

Tam ir divi iemesli: pirmkārt, ekliptikas plaknes slīpums pret debess ekvatora plakni un, otrkārt, Zemes orbītas elipses forma. Kad Zeme atrodas tajā elipses daļā, kas ir vistuvāk Saulei, tā kustas ātrāk; pēc pusgada Zeme atradīsies elipses pretējā daļā un orbītā pārvietosies lēnāk. Nevienmērīga kustība Zeme savā orbītā izraisa nevienmērīgu šķietamo Saules kustību debess sfērā: iekšā atšķirīgs laiks Saule visu gadu pārvietojas dažādos ātrumos. Tāpēc patiesas saules dienas ilgums pastāvīgi mainās. Tā, piemēram, 23. decembrī, kad patiesā diena ir visgarākā, tās ir 51 sekunde. ilgāk par 16. septembri, kad tie ir visīsākie. Vidējā saules diena. Tā kā patiesās saules dienas ir nevienmērīgas, ir neērti tās izmantot kā laika mērīšanas vienību. Pirms aptuveni trīssimt gadiem Parīzes pulksteņmeistari to labi zināja, uz sava ģildes ģerboņa ierakstot: "Saule mānīgi rāda laiku."

Visi mūsu pulksteņi - plaukstas, sienas, kabatas un citi - tiek noregulēti nevis pēc patiesās Saules kustības, bet gan pēc iedomāta punkta kustības, kas gada laikā veic vienu pilnu apgriezienu ap Zemi vienā un tajā pašā laikā. Saule, bet tajā pašā laikā pārvietojas pa debess ekvatoru un pilnīgi vienmērīgi. Šo punktu sauc par vidējo sauli. Brīdi, kad vidējā saule šķērso meridiānu, sauc par vidējo pusdienlaiku, un laika intervālu starp diviem secīgiem vidējiem pusdienlaikiem sauc par vidējo saules dienu. To ilgums vienmēr ir vienāds. Tās ir sadalītas 24 stundās, katra vidējā saules laika stunda savukārt ir sadalīta 60 minūtēs, un katra minūte ir sadalīta 60 vidējā saules laika sekundēs. Tā ir vidējā saules diena, nevis siderālā diena, kas ir viena no galvenajām laika mērvienībām, kas ir mūsdienu kalendāra pamatā. Atšķirība starp vidējo saulains laiks un patieso laiku tajā pašā brīdī sauc par laika vienādojumu.

Kalendāra astronomiskais pamats.

Mēs zinām, ka katra kalendāra pamatā ir astronomiskas parādības: dienas un nakts maiņa, Mēness fāžu maiņa un gadalaiku maiņa. Šīs parādības nodrošina trīs pamata laika vienības, kas ir jebkuras kalendāra sistēmas pamatā, proti, Saules diena, Mēness mēnesis un Saules gads. Ņemot vidējo saules dienu kā nemainīgu vērtību, mēs nosakām Mēness mēneša un Saules gada ilgumu. Visā astronomijas vēsturē šo laika vienību ilgums ir nepārtraukti pilnveidots.

sinodiskais mēnesis.

Mēness kalendāru pamatā ir sinodiskais mēnesis - laika intervāls starp divām secīgām identiskām mēness fāzēm. Sākotnēji, kā jau zināms, tas tika noteikts 30 dienas. Vēlāk tika noskaidrots, ka Mēness mēnesī ir 29,5 dienas. Pašlaik sinodiskā mēneša vidējais ilgums ir 29,530588 vidējās saules dienas vai 29 dienas 12 stundas 44 minūtes 2,8 sekundes no vidējā saules laika.

tropiskais gads.

Īpaši svarīga bija Saules gada ilguma pakāpeniska precizēšana. Pirmajās kalendāra sistēmās gads ietvēra 360 dienas. Senie ēģiptieši un ķīnieši pirms aptuveni pieciem tūkstošiem gadu noteica Saules gada garumu 365 dienas, un dažus gadsimtus pirms mūsu ēras gan Ēģiptē, gan Ķīnā gada garumu noteica 365,25 dienas. Mūsdienu kalendāra pamatā ir tropiskais gads – laika intervāls starp divām secīgām Saules centra pārejām cauri pavasara ekvinokcijai.

Ar tropiskā gada precīzas vērtības noteikšanu nodarbojās tādi izcili zinātnieki kā P. Laplass (1749-1827) 1802. gadā, F. Besels (1784-1846) 1828. gadā, P. Hansens (1795-1874) 1853. gadā. Le Verrier (1811-1877) 1858. gadā un daži citi.

Lai noteiktu tropiskā gada garumu, S. Ņūkombs piedāvāja vispārīgu formulu: T == 365,24219879 - 0,0000000614 (t - 1900), kur t ir gada kārtas skaitlis.

1960. gada oktobrī Parīzē notika XI ģenerālkonference par svaru un mēriem, kurā tika pieņemta vienota starptautiskā mērvienību sistēma (SI) un jauna definīcija otrajai kā laika pamatvienībai, ko ieteica IX kongress. Tika apstiprināta Starptautiskā Astronomijas savienība (Dublina, 1955). Saskaņā ar lēmumu efemerīda sekunde ir definēta kā 1/31556925,9747 tropiskā gada daļa 1900. gada sākumā. No šejienes ir viegli noteikt tropiskā gada vērtību: T ==- 365 dienas 5 stundas. 48 min. 45,9747 sek. vai T = 365,242199 dienas.

Kalendāra vajadzībām tik augsta precizitāte nav nepieciešama. Tāpēc, noapaļojot līdz piektajai zīmei aiz komata, iegūstam T == 365,24220 dienas. Šī tropiskā gada noapaļošana rada kļūdu vienu dienu uz 100 000 gadiem. Tāpēc mūsu pieņemtā vērtība var būt visu kalendāra aprēķinu pamatā. Tātad ne sinodiskais mēnesis, ne tropiskais gads nesatur veselu vidējo saules dienu skaitu, un līdz ar to visi šie trīs daudzumi ir nesamērojami. Tas nozīmē, ka nav iespējams vienkārši izteikt vienu no šiem lielumiem ar otru, t.i., nav iespējams izvēlēties kādu veselu Saules gadu skaitu, kas saturētu veselu skaitu Mēness mēnešu un veselu vidējo Saules dienu skaitu. Tas izskaidro visu kalendāra problēmas sarežģītību un visu apjukumu, kas daudzus gadu tūkstošus ir valdījis jautājumā par lielu laika periodu aprēķināšanu.

Trīs veidu kalendāri.

Vēlme vismaz zināmā mērā saskaņot dienu, mēnesi un gadu savā starpā noveda pie tā, ka dažādos laikmetos tika izveidoti trīs veidu kalendāri: saules kalendāri, pamatojoties uz Saules kustību, kurā viņi centās saskaņot dienu. un gads; mēness (pamatojoties uz mēness kustību), kura mērķis bija saskaņot dienu un mēness mēnesi; visbeidzot, lunisolārs, kurā tika mēģināts saskaņot visas trīs laika vienības.

Šobrīd gandrīz visas pasaules valstis izmanto saules kalendāru. Mēness kalendāram bija liela nozīme senajās reliģijās. Tas ir saglabājies līdz mūsdienām dažās austrumu valstīs, kas apliecina musulmaņu reliģiju. Tajā mēnešiem ir 29 un 30 dienas, un dienu skaits mainās tā, lai katra nākamā mēneša pirmā diena sakristu ar “jaunā mēneša” parādīšanos debesīs. Mēness kalendāra gadi pārmaiņus satur 354 un 355 dienas.

Tādējādi Mēness gads ir par 10-12 dienām īsāks nekā Saules gads. Mēness kalendārs tiek izmantots ebreju reliģijā, lai aprēķinātu reliģiskās brīvdienas, kā arī Izraēlas štatā. Tas ir īpaši sarežģīti. Gads tajā satur 12 Mēness mēnešus, kas sastāv vai nu no 29 vai 30 dienām, bet, lai ņemtu vērā Saules kustību, periodiski tiek ieviesti "garie gadi", kas satur papildu, trīspadsmito mēnesi. Vienkāršie, t.i., divpadsmit mēnešu gadi, sastāv no 353, 354 vai 355 dienām, un garie gadi, t.i., trīspadsmit mēnešu gadi, katrs sastāv no 383, 384 vai 385 dienām. Tādējādi katra mēneša pirmā diena gandrīz precīzi sakrīt ar jauno mēnesi.

Saules ikgadējais ceļš

Izteiciens "Saules ceļš starp zvaigznēm" kādam šķitīs dīvains. Dienas laikā zvaigznes nevar redzēt. Tāpēc nav viegli pamanīt, ka Saule lēni, apmēram par 1˚ dienā, pārvietojas starp zvaigznēm no labās uz kreiso pusi. Bet var redzēt, kā gada laikā mainās zvaigžņoto debesu izskats. Tas viss ir sekas Zemes revolūcijai ap Sauli.

Saules redzamās ikgadējās kustības ceļu uz zvaigžņu fona sauc par ekliptiku (no grieķu "aptumsums" - "aptumsums"), un apgriezienu periodu gar ekliptiku sauc par zvaigžņu gadu. Tas ir vienāds ar 265 dienām 6 stundām 9 minūtēm 10 sekundēm jeb 365,2564 vidējās saules dienas.

Pavasara un rudens ekvinokcijas punktos ekliptika un debess ekvators krustojas 23˚26 "leņķī. Pirmajā no šiem punktiem Saule parasti notiek 21. martā, kad tā pāriet no debesu dienvidu puslodes. uz ziemeļu.Otrajā, 23. septembrī, kad tie virzās no ziemeļu puslodes Ekliptikas tālākajā punktā uz ziemeļiem Saule notiek 22. jūnijā (vasaras saulgrieži), bet uz dienvidiem 22. decembrī ( Ziemas saulgrieži). garais gadsšie datumi tiek pārcelti par vienu dienu.

No četriem ekliptikas punktiem galvenais punkts ir pavasara ekvinokcija. Tieši no viņas tiek izmērīta viena no debess koordinātām - taisnā pacelšanās. Tas kalpo arī, lai skaitītu siderālo laiku un tropisko gadu - laika intervālu starp diviem secīgiem Saules centra gājieniem cauri pavasara ekvinokcijai. Tropu gads nosaka gadalaiku maiņu uz mūsu planētas.

Tā kā pavasara ekvinokcija lēnām pārvietojas starp zvaigznēm Zemes ass precesijas dēļ, tropiskā gada ilgums ir mazāks nekā siderālā gada ilgums. Tas ir 365,2422 vidējās saules dienas.

Apmēram pirms 2 tūkstošiem gadu, kad Hiparhs sastādīja savu zvaigžņu katalogu (pirmais, kas pilnībā nonāca pie mums), pavasara ekvinokcija bija Auna zvaigznājā. Līdz mūsu laikam tas ir pārcēlies gandrīz par 30˚, Zivju zvaigznājā, un rudens ekvinokcijas punkts ir pārcēlies no Svaru zvaigznāja uz Jaunavas zvaigznāju. Bet saskaņā ar tradīciju ekvinokcijas punktus apzīmē bijušo "ekvinokcijas" zvaigznāju bijušās zīmes - Auns un Svari. Līdzīgi notika ar saulgriežu punktiem: vasara Vērša zvaigznājā iezīmējas ar Vēža zīmi, bet ziema Strēlnieka zvaigznājā – ar Mežāža zīmi.

Un visbeidzot, pēdējā lieta ir saistīta ar šķietamo ikgadējo Saules kustību. Puse no ekliptikas no pavasara ekvinokcijas līdz rudenim (no 21. marta līdz 23. septembrim) Saule pāriet 186 dienās. Otrā puse, no rudens ekvinokcijas līdz pavasara ekvinokcijas dienai, aizņem 179 dienas (180 garajā gadā). Bet galu galā ekliptikas puses ir vienādas: katra ir 180˚. Tāpēc Saule pa ekliptiku pārvietojas nevienmērīgi. Šī nevienmērība ir izskaidrojama ar Zemes kustības ātruma izmaiņām eliptiskā orbītā ap Sauli.

Saules nevienmērīgā kustība pa ekliptiku noved pie dažāda garuma gadalaikiem. Piemēram, ziemeļu puslodes iedzīvotājiem pavasaris un vasara ir par sešām dienām garāki nekā rudens un ziema. Zeme 2.-4.jūnijā atrodas no Saules par 5 miljoniem kilometru garāka nekā 2.-3.janvārī un pārvietojas savā orbītā lēnāk saskaņā ar Keplera otro likumu. Vasarā Zeme saņem mazāk siltuma no Saules, bet vasara ziemeļu puslodē ir garāka nekā ziema. Tāpēc ziemeļu puslode ir siltāka nekā dienvidu puslode.

SAULES APtumšošanās

Mēness jaunā mēness laikā var notikt Saules aptumsums - galu galā tieši jaunā mēnesī Mēness iet starp Sauli un Zemi. Astronomi jau iepriekš zina, kad un kur tiks novērots Saules aptumsums, un ziņo par to astronomiskajos kalendāros.

Zeme ieguva vienu satelītu, bet kāds satelīts! Mēness ir 400 reižu mazāks par Sauli un tikai 400 reižu tuvāk Zemei, tāpēc debesīs Saule un Mēness šķiet vienāda izmēra diski. Tātad pilnīga saules aptumsuma laikā Mēness pilnībā aizsedz spožo Saules virsmu, vienlaikus atstājot atklātu visu saules atmosfēru.

Tieši noteiktajā stundā un minūtē caur tumšo stiklu var redzēt, kā kaut kas melns no labās malas uzlien spožajā Saules diskā, jo uz tā parādās melnais caurums. Tas pamazām aug, līdz beidzot Saules aplis iegūst šaura sirpja formu. Tajā pašā laikā dienas gaisma ātri vājina. Šeit Saule pilnībā noslēpjas aiz tumša aizkara, nodziest pēdējais dienas gaismas stars, un tumsa, kas šķiet jo dziļāka, jo pēkšņāka tā ir, izplatās apkārt, iegremdējot cilvēku un visu dabu klusā pārsteigumā.

Angļu astronoms Frensiss Beilijs stāsta par Saules aptumsumu 1842. gada 8. jūlijā Pāvijas pilsētā (Itālija): “Kad iestājās pilns aptumsums un acumirklī nodzisa saules gaisma, ap tumšo ķermeni pēkšņi parādījās kaut kāds spilgts mirdzums. Mēness, līdzīgs kronim vai oreolu ap svētā galvu. Nevienā pagātnes aptumsumu pārskatā nekas tāds nebija rakstīts, un es nemaz necerēju ieraudzīt to krāšņumu, kas tagad bija manu acu priekšā. Platums kronis, mērot no Mēness diska apkārtmēra, bija vienāds ar apmēram pusi no Mēness diametra. Šķita, ka tas sastāv no spilgtiem stariem. Tā gaisma bija blīvāka pie pašas mēness malas, un tā kustējās prom, vainaga stari kļuva vājāki un plānāki. Gaismas vājināšanās noritēja diezgan gludi, palielinoties attālumam. Korona parādījās tiešu vāju staru staru veidā, to ārējie gali šķīrās kā vēdeklis, stari bija nevienlīdzīgi garumā, vainags nebija sarkanīgs, ne pērļains, tas bija pilnīgi balts, tā stari mirgoja vai mirgoja kā gāzes liesma. Neatkarīgi no tā, cik spoža bija šī parādība, neatkarīgi no tā, cik sajūsmā tā būtu skatītāju vidū, šajā dīvainajā, brīnišķīgajā skatē noteikti bija kaut kas draudīgs, un es pilnībā saprotu, cik šokēti un nobijušies varēja būt cilvēki brīdī, kad šīs parādības notika pilnībā. negaidīti.

Vispārsteidzošākā detaļa visā attēlā bija trīs lielu izciļņu (prominenču) parādīšanās, kas pacēlās virs Mēness malas, bet acīmredzami veidoja vainaga daļu. Tie izskatījās kā milzīga augstuma kalni, kā sniegotās Alpu virsotnes, kad tos apgaismoja rietošās saules sarkanie stari. To sarkanā krāsa izbalēja ceriņā vai purpursarkanā krāsā; varbūt šeit vislabāk iederētos persiku ziedu nokrāsa. Izvirzījumu gaisma, atšķirībā no pārējā vainaga, bija pilnīgi mierīga, "kalni" nedzirkstīja un nemirgoja. Visi trīs izvirzījumi, kas bija nedaudz atšķirīgi pēc izmēra, bija redzami līdz pat aptumsuma kopējās fāzes pēdējam brīdim. Bet, tiklīdz pirmais Saules stars izlauzās cauri, prominences kopā ar vainagu pazuda bez vēsts un nekavējoties atguvās. spilgta gaisma dienas." Šī parādība, ko Beilija tik smalki un krāsaini aprakstīja, ilga nedaudz vairāk par divām minūtēm.

Atcerieties Turgeņevu zēnus Bežinskas pļavā? Pavluša runāja par to, kā Sauli nevarēja redzēt, par cilvēku ar krūzi galvā, kurš tika sajaukts ar Antikristu Trišku. Tātad tas bija stāsts par to pašu aptumsumu 1842. gada 8. jūlijā!

Bet Krievijā nebija vairāk nekā aptumsuma, par ko stāsta "Igora karagājiena vārds" un senās hronikas. 1185. gada pavasarī Novgorodas-Severskas kņazs Igors Svjatoslavičs un viņa brālis Vsevolods, kara gara pilni, devās pie polovciešiem, lai gūtu slavu sev un laupījumu komandai. 1.maija vēlā pēcpusdienā, tiklīdz svešā zemē iebrauca "Dazd-Dieva mazdēlu" (Saules pēcteču) pulki, satumst agrāk nekā gaidīts, putni apklusa, zirgi noņurdēja un darīja. neiet, jātnieku ēnas bija neskaidras un dīvainas, stepe vēsa. Igors paskatījās apkārt un redzēja, ka "saule stāv kā mēnesis" viņus izraida. Un Igors sacīja saviem bojāriem un svītai: "Vai jūs redzat? Ko nozīmē šis mirdzums??" Viņi skatījās, redzēja un nolaida galvas. Un vīri teica: "Mūsu princis! Šis mirdzums mums neko labu neliecina!" Igors atbildēja: "Brāļi un svīta! Dieva noslēpums nevienam nav zināms. Un ko Dievs mums dos - par labu vai par bēdām - mēs redzēsim." Desmitajā maija dienā Igora pulks gāja bojā Polovcu stepē, un ievainotais princis tika saņemts gūstā.

Saules kustība starp zvaigznēm

(stunda - lekcija)

Šī nodarbība ir paredzēta skolēniemXImācību grāmatu nodarbībasG.Ya. Mjakiševa, B.B. Bukhovceva "Fizika. 11. klase (profila klases)

Nodarbības izglītojošais mērķis: izpētīt saules kustību attiecībā pret tālām zvaigznēm.

Izglītības uzdevumi nodarbība:

Noteikt galvenos Saules debesu kustības veidus un korelēt tos ar tādām parādībām kā dienas un nakts garuma maiņa, gadalaiku maiņa, klimatisko zonu klātbūtne;

Veidot skolēnu spēju atrast un noteikt galvenās debess sfēras plaknes, līnijas, punktus, kas saistīti ar Saules kustību;

Veidot skolēnu spēju noteikt Saules horizontālās koordinātas;

Vispārīgas piezīmes

Informācija lekcijā tiek sniegta kodolīgā veidā, tāpēc īsa frāze var būt nepieciešams daudz pārdomāt. Nepieciešamības attīstība pēc refleksijas un līdz ar to studentu izpratnes par konkrētas tēmas saturu ir saistīta ar uzdevumu izpildi:

Praktiski padomi strādājot ar informāciju:

saņemot jaunu informāciju, pārdomājiet to un skaidri formulējiet atbildi uz jautājumu: “Par ko ir runa un kāpēc jums tas tika stāstīts?”;

pieradiniet sev jautāt "kāpēc?" un patstāvīgi atrod atbildes savā ceļā, domājot, runājot ar biedriem, skolotāju;

pārbaudot formulu, risinot uzdevumu utt., matemātiskās darbības veic pakāpeniski, pierakstot visus starpaprēķinus;

Lekcijas galvenie jautājumi

Debesu ķermeņu kustība.

Saules kustība starp zvaigznēm.

Ekliptika. Ekliptiskā koordinātu sistēma.

Ekliptika- liels debess sfēras aplis, pa kuru notiek šķietamā Saules ikgadējā kustība. Šīs kustības virziens (apmēram 1 dienā) ir pretējs Zemes ikdienas rotācijas virzienam. Vārds "ekliptika" cēlies no grieķu vārda "eclipsis" - aptumsums.

Zemes rotācijas asij ir pastāvīgs slīpuma leņķis pret Zemes apgriezienu plakni ap Sauli, kas vienāds ar aptuveni 66 ° 34 "(sk. 1. att.). Rezultātā leņķis ε starp ekliptikas plakni un debess ekvatora plakni ir 23°26".

1. attēls. Ekliptika un debess ekvators

Pamatojoties uz 1. attēlu, aizpildiet nepilnības zemāk esošajās definīcijās.

Ekliptikas ass (PP") - ………………

………………………………………….. .

Ziemeļpols ekliptika (P) - ……………………………………………. .

Dienvidu ekliptikas pols (P") - ………………………………………………………………………….. .

Ekliptika iet cauri 13 zvaigznājiem. Ophiuchus nepieder pie zodiaka zvaigznājiem.

Pavasara (γ) un rudens (Ω) ekvinokcijas punkti ir ekliptikas un debess ekvatora krustošanās punkti. Pavasara ekvinokcija atrodas Zivju zvaigznājā (līdz nesenam laikam - Auna zvaigznājā). Pavasara ekvinokcijas datums ir 20. (21.) marts. Rudens ekvinokcijas punkts atrodas Jaunavas zvaigznājā (vēl nesen - Svaru zvaigznājā). Rudens ekvinokcijas datums ir 22. (23.) septembris.

Vasaras saulgrieži un ziemas saulgrieži punktus 90° attālumā no ekvinokcijas.Vasaras saulgrieži atrodas ziemeļu puslodē, iekrīt 22. jūnijā. Ziemas saulgrieži atrodas dienvidu puslodē un iekrīt 22. decembrī.

Ekliptiskā koordinātu sistēma.

2. attēls. Ekliptisko koordinātu sistēma

Par ekliptikas koordinātu sistēmas galveno plakni tiek izvēlēta ekliptikas plakne (2. att.). Ekliptikas koordinātas ir:

Zvaigznes platums un garums nemainās debess sfēras ikdienas kustības rezultātā. Ekliptikas koordinātu sistēma galvenokārt tiek izmantota planētu kustības izpētē. Tas ir ērti, jo planētas pārvietojas attiecībā pret zvaigznēm aptuveni ekliptikas plaknē. Mazuma dēļ β formulas, kas satur cos β un sin β, var vienkāršot.

Attiecība starp grādiem, stundām un minūtēm ir šāda: 360 =24, 15=1, 1=4.

Debesu ķermeņu kustība

Gaismekļu ikdienas kustība. dienas nauda gaismekļu ceļi uz debess sfēras ir apļi, kuru plaknes ir paralēlas debess ekvatoram. Šos apļus sauc par debesu paralēlēm. Gaismekļu ikdienas kustība ir sekas Zemes rotācijai ap savu asi. Gaismekļu redzamība ir atkarīga no to debess koordinātām, novērotāja stāvokļa uz Zemes virsmas (skat. 3. att.).

3. attēls. Gaismekļu ikdienas ceļi attiecībā pret horizontu novērotājam, kas atrodas: a - vidējos ģeogrāfiskajos platuma grādos; b - pie ekvatora; c - Zemes polā.

1. Formulējiet teorēmu par pasaules pola augstumu.

2. Aprakstiet, kā jūs varat izskaidrot gaismekļu ikdienas kustības īpašības, kas saistītas ar Zemes rotāciju ap savu asi dažādos platuma grādos?

Kā mainās tā gaismekļa ikdienas kustība: a) augstums; b) taisnā pacelšanās; c) deklinācija?

Vai dienas laikā mainās debess sfēras galveno punktu augstums, taisnais pacēlums un deklinācija: Z, Z ׳ , P, P ׳ , N, S, E, W?

3. Saules kustība starp zvaigznēm.

kulminācija- parādība, kad gaismeklis šķērso debesu meridiānu. Augšējā kulminācijā gaismeklim ir vislielākais augstums. Gaismas azimuts augšējā kulminācijā ir vienāds ar ……. Un apakšā - mazākais. Zvaigznes azimuts apakšējā kulminācijā ir ...... Saules centra augšējās kulminācijas momentu sauc patiess pusdienlaiks, un apakšā - patiess pusnakts.

IN gaismas augstums ( h) vai zenīta attālums ( z) kulminācijas brīdī ir atkarīgs no zvaigznes deklinācijas ( δ) un novērošanas vietas platuma grādiem ( φ )

4. attēls. Debess sfēras projekcija uz debess meridiāna plakni

3. tabulā parādītas formulas gaismekļa augstuma noteikšanai augšējā un apakšējā kulminācijā. Gaismekļu augstuma izteiksmes veids kulminācijā tiek noteikts, pamatojoties uz 4. attēlu.

3. tabula

Gaismekļu augstums kulminācijā

Saules deklinācija

Gaismekļu augstums augšējā kulminācijā

Gaismekļu augstums apakšējā kulminācijā

δ < φ

h \u003d 90˚-φ + δ

h=90˚-φ-δ

δ = φ

h=90˚

h=0˚

δ > φ

h=90˚+φ-δ

h= φ+δ-90˚

Ir trīs gaismekļu kategorijas vietām uz zemes, kurām 0<φ <90˚:

Ja zvaigznes deklinācija δ< -(90˚- φ ), то оно будет невосходящим. Если склонение светила δ >(90˚- φ ), tas netiks iestatīts.

Saules redzamības un gadalaiku maiņas apstākļi ir atkarīgi no novērotāja stāvokļa uz Zemes virsmas un no Zemes stāvokļa orbītā.

Saules ikgadējā kustība- Saules kustības parādība attiecībā pret zvaigznēm virzienā, kas ir pretējs debess sfēras ikdienas rotācijai. Šī parādība ir sekas Zemes kustībai ap Sauli eliptiskā orbītā Zemes griešanās virzienā ap savu asi, t.i. pretēji pulksteņrādītāja virzienam, skatoties no ziemeļpola uz dienvidiem (sk. 5. att.).

5. attēls. Zemes rotācijas ass slīpums un gadalaiki

6. attēls. Zemes pozīciju shēma vasaras un ziemas saulgriežos

Ikgadējās Saules kustības laikā notiek šādas parādības: pusdienlaika augstuma maiņa, saullēkta un saulrieta punktu novietojums, dienas un nakts garums, zvaigžņoto debesu parādīšanās tajā pašā stundā pēc saulrieta.

Zemes griešanās ap Sauli, kā arī tas, ka Zemes ikdienas rotācijas ass vienmēr ir paralēla sev jebkurā Zemes orbītas punktā, ir galvenie gadalaiku maiņas iemesli. Šie faktori nosaka atšķirīgo saules staru slīpumu attiecībā pret Zemes virsmu un atšķirīgo puslodes apgaismojuma pakāpi, uz kuras tā spīd (skat. 5., 6. att.). Jo augstāk Saule atrodas virs horizonta, jo spēcīgāka ir tās spēja sildīt zemes virsmu. Savukārt attāluma maiņa no Zemes līdz Saulei gada laikā neietekmē gadalaiku maiņu: Zeme, skrienot savu eliptisku orbītu, tuvākajā punktā atrodas janvārī, bet tālākajā punktā jūlijā.

Izmantojot lekcijas materiālu, aizpildiet 4. tabulu.

4. tabula

Saules ikdienas kustība dažādos gada laikos vidējos platuma grādos

pozīcija uz ekliptikas

deklinācija

pusdienlaika augstums

Minimālais augstums

saullēkta punkts

Ieejas punkts

Dienas garums

20(21) .03

22.06

22(23).09

22.12

Termisko zonu astronomiskās pazīmes:

1. Kā mainīsies termisko joslu robežas, ja samazināsies Zemes rotācijas ass slīpuma leņķis pret Zemes orbītas plakni? kļūst par 90˚?

   Kādā Zemes rotācijas ass slīpuma leņķī pret orbītas plakni nebūs mērenu jostu?

Zvaigžņoto debesu izskata maiņa. Katru nākamo nakti, salīdzinot ar iepriekšējo, zvaigznes mūsu priekšā parādās nedaudz nobīdītas uz rietumiem. No vakara līdz vakaram viena un tā pati zvaigzne uzlec 4 minūtes agrāk. Gadu vēlāk skats uz zvaigžņotajām debesīm atkārtojas.

Ja kāda zvaigzne ir zenītā 1. septembrī pulksten 21.00, cikos tā būs zenītā 1. martā? Vai tu viņu redzi? Pamato atbildi.

Precesija - konusa formas zemes ass rotācija ar 26 000 gadu periodu Saules un Mēness gravitācijas spēku ietekmē. Zemes precesijas kustība liek pasaules ziemeļu un dienvidu polam aprakstīt apļus debesīs: pasaules ass apraksta konusu ap ekliptikas asi, kura rādiuss ir aptuveni 23˚26", kas paliek visi laiks noliekts pret Zemes kustības plakni aptuveni 66˚34" leņķī pulksteņrādītāja virzienā novērotāja ziemeļu puslodē (7. att.).

Precesija maina debess polu stāvokli. Pirms 2700 gadiem zvaigzne α Draconis atradās netālu no pasaules Ziemeļpola, ko Ķīnas astronomi sauca par Karalisko zvaigzni. Pašlaik Ziemeļzvaigzne ir α Ursa Minor. Līdz 10 000. gadam pasaules ziemeļpols pietuvosies zvaigznei Denebs (α Cygnus). 13600. gadā Vega (α Lyrae) kļūs par polāro zvaigzni.

7. attēls. Precesionālā Zemes ass kustība

Precesijas rezultātā pa zodiaka zvaigznājiem lēnām virzās pavasara un rudens ekvinokcijas, vasaras un ziemas saulgriežu punkti. Pirms 5000 gadiem pavasara ekvinokcija bija Vērša zvaigznājā, pēc tam pārcēlās uz Auna zvaigznāju un tagad atrodas Zivju zvaigznājā (skat. 8. att.). Šī nobīde ir
= 50",2 gadā.

8. attēls. Precesija un nutācija debess sfērā

Planētu pievilcība ir pārāk maza, lai izraisītu izmaiņas Zemes rotācijas ass pozīcijā, bet tā iedarbojas uz Zemes kustību ap Sauli, mainot Zemes orbītas plaknes stāvokli telpā, t.i. ekliptikas plakne: periodiski mainās ekliptikas slīpums pret ekvatoru, kas šobrīd samazinās par 0,47 gadā 2 * cos ε ), otrkārt, pasaules polu aprakstītās līknes neaizveras (9. att.) .

9. attēls. Precesionālā debess pola kustība. Punkti centrā parāda debess pola pozīcijas

Zemes ass nutācija nelielas dažādas Zemes rotācijas ass svārstības ap tās vidējo stāvokli. Nutācijas svārstības rodas tāpēc, ka Saules un Mēness precesijas spēki nepārtraukti maina savu lielumu un virzienu; tie ir vienādi ar nulli, kad Saule un Mēness atrodas Zemes ekvatora plaknē un sasniedz maksimumu vislielākajā attālumā no šiem gaismekļiem.

Zemes ass precesijas un nutācijas rezultātā debess stabi patiesībā apraksta sarežģītas viļņotas līnijas debesīs (sk. 8. att.).

Jāņem vērā, ka precesijas un nutācijas efektus rada ārējie spēki, kas maina Zemes rotācijas ass orientāciju telpā. Ķermenis Zeme šajā gadījumā paliek, tā teikt, fiksēts attiecībā pret mainīgo asi. Tāpēc šodien Ziemeļpolā uzstādītais karogs iezīmēs arī Ziemeļpolu pēc 13 000 gadiem, un punkta platums a paliks vienāds ar 90 °. Tā kā ne precesija, ne nutācija neizraisa nekādas platuma izmaiņas uz Zemes, šīs parādības neizraisa arī klimatiskās izmaiņas. Tomēr tie joprojām rada gadalaiku maiņu attiecībā pret kādu ideālu kalendāru.

Ko jūs varat teikt par visu zvaigžņu ekliptiskā garuma, ekliptiskā platuma, taisnās augšupejas un deklinācijas izmaiņām Zemes ass precesijas kustības rezultātā?

Uzdevumi patstāvīgiem mājas darbiem

Nosauc debess sfēras galvenās plaknes, līnijas un punktus.

Kur debesu ķermeņi paceļas un nolaižas novērotājam, kas atrodas Zemes ziemeļu (dienvidu) puslodē?

Kā tiek konstruētas astronomiskās koordinātu sistēmas?

Ko sauc par saules augstumu un azimutu?

Kā sauc ekvatoriālās un ekliptiskās koordinātas?

Kā taisnais pacelšanās un stundu leņķis ir saistīti?

Kā ir saistīta deklinācija un gaismekļa augstums augšējās kulminācijas brīdī?

Kas ir precesija un nutācija?

Kāpēc zvaigznes vienmēr ceļas un riet tajos pašos horizonta punktos, bet Saule un Mēness ne?

Kā šķietamā Saules kustība pa debess sfēru ir saistīta ar Zemes kustību ap Sauli?

Kas ir ekliptika?

Kādus punktus sauc par ekvinokcijām un kāpēc?

Kas ir saulgrieži?

Kādā leņķī ekliptika ir nosvērta pret horizontu un kāpēc dienas laikā šis leņķis mainās?

Kā ekliptika var sakrist ar horizontu?

Uzzīmējiet ar pildspalvu uz apļa, kas attēlo debess sfēras modeli, punktus, kur atrodas Saule:

Atzīmējiet ekliptikas pozīciju, izmantojot atzīmētos punktus. Norādiet uz ekliptikas (aptuveni) Saules stāvokli 21. aprīlī, 23. oktobrī un savu dzimšanas dienu. Atrodiet iepriekšējos punktos uzskaitītos punktus debess sfēras modelī.

Literatūra

Levitāns, E.P. Astronomijas mācīšanas metodes vidusskolā / E.P. Levitāns. - M.: Apgaismība, 1965. - 227 lpp.

Malahovs A.A. Fizika un astronomija (uz kompetencēm balstīta pieeja): mācību grāmata-metode. pabalsts / A.A. Malahovs; Šadr. Valsts ped. in-t. - Šadrinska: Šadr. Preses nams, 2010. - 163 lpp.

Majorovs, V.F. Kā zināt, ka zeme griežas? / V.F. Majorovs // Fizika. - 2010. - Nr.2. - S. 45-47.

Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B., Sotsky N. N. Fizika: Proc. 10 šūnām. izglītības iestādēm. – M.: Apgaismība, 2010.

Pinskis A.A., Razumovskis V.G., Bugajevs A.I. uc Fizika un astronomija: mācību grāmata 9. klasei. vispārējā izglītība Iestādes / Red. A.A. Pinskis, V.G. Razumovskis.- M.: Apgaismība, 2001. - S. 202-212

Ranzini, D. Kosmoss / D. Ranzini; Per. no itāļu valodas. N. Ļebedeva. - M .: LLC Astrel Publishing House, 2004. - 320 lpp.

1 Saules ikgadējā kustība un ekliptikas koordinātu sistēma

Saule kopā ar ikdienas rotāciju lēnām pārvietojas pa debess sfēru pretējā virzienā pa lielu apli gada laikā, ko sauc par ekliptiku. Ekliptika ir slīpa pret debess ekvatoru leņķī Ƹ, kura vērtība pašlaik ir tuvu 23 26´. Ekliptika krustojas ar debess ekvatoru pavasara ♈ (21. marts) un rudens punktā Ω (23. septembris) ekvinokcijas. Ekliptikas punkti, 90 no ekvinokcijas, ir vasaras (22. jūnijā) un ziemas (22. decembrī) saulgriežu punkti. Saules diska centra ekvatoriālās koordinātas gada laikā nepārtraukti mainās no 0h līdz 24h (labā augšupcelšanās) - ekliptikas garums ϒm, skaitot no pavasara ekvinokcijas līdz platuma aplim. Un no 23 26´ līdz -23 26´ (deklinācija) - ekliptiskais platums, mērot no 0 līdz +90 līdz ziemeļpolam un no 0 līdz -90 līdz dienvidu polam. Zodiaka zvaigznāji ir zvaigznāji, kas atrodas uz ekliptikas līnijas. Tas atrodas uz ekliptikas līnijas, kurā ir 13 zvaigznāji: Auns, Vērsis, Dvīņi, Vēzis, Lauva, Jaunava, Svari, Skorpions, Strēlnieks, Mežāzis, Ūdensvīrs, Zivis un Ophiuchus. Bet Ophiuchus zvaigznājs nav minēts, lai gan Saule tajā atrodas lielāko daļu Strēlnieka un Skorpiona zvaigznāju laika. Tas tiek darīts ērtības labad. Kad Saule atrodas zem horizonta augstumā no 0 līdz -6 - ilgst civilā krēsla, bet no -6 līdz -18 - astronomiskā krēsla.

2 Mērīšanas laiks

Laika mērīšana balstās uz kupola ikdienas rotācijas un Saules ikgadējās kustības novērojumiem, t.i. Zemes griešanās ap savu asi un zemes apgriezieni ap sauli.

Laika pamatvienības, ko sauc par dienu, garums ir atkarīgs no izvēlētā debess punkta. Astronomijā tiek ņemti šādi punkti:

Pavasara ekvinokcija ♈ ( siderālais laiks);

Saules redzamā diska centrs ( īstā saule, patiesais saules laiks);

- vidējā saule - fiktīvs punkts, kura atrašanās vietu debesīs var teorētiski aprēķināt jebkuram laika momentam ( vidējais saules laiks)

Tropu gadu izmanto, lai izmērītu ilgus laika periodus, pamatojoties uz Zemes kustību ap Sauli.

tropiskais gads- laika intervāls starp divām secīgām Saules patiesā centra pārejām cauri pavasara ekvinokcijai. Tajā ir 365,2422 vidējās saules dienas.

Punkta lēnās kustības dēļ pavasara ekvinokcija pret sauli, izraisīja precesija, attiecībā pret zvaigznēm Saule pēc 20 minūšu laika intervāla atrodas tajā pašā debess punktā. 24 sek. garāks nekā tropiskais gads. Tas tiek saukts zvaigžņu gads un satur 365,2564 vidējās saules dienas.

3 siderālais laiks

Laika intervālu starp divām secīgām pavasara ekvinokcijas kulminācijām vienā un tajā pašā ģeogrāfiskajā meridiānā sauc siderālās dienas.

Siderālo laiku mēra ar pavasara ekvinokcijas stundu leņķi: S=t ♈ , un tas ir vienāds ar jebkuras zvaigznes taisnā pacelšanās un stundu leņķa summu: S = α + t.

Siderālais laiks jebkurā brīdī ir vienāds ar jebkuras gaismas pacēlumu un tā stundu leņķi.

Saules augšējās kulminācijas brīdī tās stundu leņķis t=0, un S = α.

4 Īstais saules laiks

Laika intervālu starp diviem secīgiem Saules (Saules diska centra) kulminācijas punktiem vienā un tajā pašā ģeogrāfiskajā meridiānā sauc Es esmu patiesi saulainas dienas.

Īstas Saules dienas sākums noteiktā meridiānā tiek uzskatīts par Saules zemākās kulminācijas brīdi ( patiess pusnakts).

Laiks no Saules apakšējās kulminācijas līdz jebkurai citai pozīcijai, kas izteikts patiesas Saules dienas daļās, tiek saukts patiesais saules laiks Tʘ

Īsts saules laiks izteikts Saules stundu leņķī, palielināts par 12 stundām: Т ʘ = t ʘ + 12 h

5 Vidējais saules laiks

Lai dienai būtu nemainīgs ilgums un tajā pašā laikā tā būtu saistīta ar Saules kustību, astronomijā tiek ieviesti divu fiktīvu punktu jēdzieni:

Vidējā ekliptika un vidējā ekvatoriālā saule.

Vidējā ekliptika Saule (sal. eclip. S.) vienmērīgi pārvietojas pa ekliptiku ar vidējo ātrumu.

Vidējā ekvatoriālā Saule pārvietojas pa ekvatoru ar nemainīgu vidējās ekliptikas Saules ātrumu un vienlaikus šķērso pavasara ekvinokciju.

Laika intervālu starp divām secīgām vidējās ekvatoriālās Saules kulminācijām uz tā paša ģeogrāfiskā meridiāna sauc vidējā saules diena.

Laiks, kas pagājis no vidējās ekvatoriālās Saules apakšējās kulminācijas līdz jebkurai citai tās pozīcijai, kas izteikts vidējās saules dienas daļās, tiek saukts vidējais saules laiksTm.

vidējais saules laiks Tm uz noteiktā meridiāna jebkurā brīdī ir skaitliski vienāds ar Saules stundu leņķi: Tm= t m+ 12h

Vidējais laiks atšķiras no patiesā pēc vērtības laika vienādojumi: Tm= Tʘ +n .

6 Universālais, standarta un standarta laiks

Pasaule:

Tiek saukts Griničas meridiāna vietējais vidējais saules laiks universālais vai universālais laiks T 0 .

Jebkura Zemes punkta vietējo vidējo saules laiku nosaka: Tm= T 0+λh

standarta laiks:

Laiks tiek glabāts uz 24 galvenajiem ģeogrāfiskajiem meridiāniem, kas atrodas viens no otra precīzi 15 (vai 1 stunda) garumā aptuveni katras laika joslas vidū. Galvenais nulles meridiāns tiek uzskatīts par Griniču. Standarta laiks ir universālais laiks plus laika joslas numurs: T P \u003d T 0+n

Grūtniecība:

Krievijā praktiskajā dzīvē līdz 2011. gada martam tika izmantots dzemdību laiks:

T D \u003d T P+ 1 h.

Otrās laika joslas, kurā atrodas Maskava, dekrēta laiku sauc par Maskavas laiku. Vasaras periodā (aprīlis-oktobris) pulksteņa rādītāji tika pārvietoti par stundu uz priekšu, bet ziemā tie atgriezās pirms stundas.

7 Refrakcija

Gaismekļu šķietamais novietojums virs horizonta atšķiras no tā, kas aprēķināts pēc formulām. Stari no debess objekta, pirms nonāk novērotāja acī, iziet cauri Zemes atmosfērai un tajā tiek lauzti. Un, tā kā blīvums palielinās virzienā uz Zemes virsmu, gaismas stars pa izliektu līniju arvien vairāk novirzās vienā virzienā, tā ka virziens OM 1, pa kuru novērotājs redz zvaigzni, izrādās novirzīts pretī. zenīts un nesakrīt ar virzienu OM 2, pēc kura viņš redzētu gaismekli, ja nebūtu atmosfēras.

Gaismas staru laušanas parādību zemes atmosfēras pārejas laikā sauc par astronomisku refrakcija. Leņķis M 1 OM 2 tiek saukts refrakcijas leņķis vai refrakcija ρ.

Leņķi ZOM 1 sauc par zvaigznes šķietamo zenīta attālumu zʹ, bet leņķi ZOM 2 par patieso zenīta attālumu z: z - zʹ = ρ, t.i. gaismekļa patiesais attālums ir par vērtību lielāks par redzamo ρ.

Uz horizonta līnijas refrakcija ir vidēji vienāds ar 35ʹ.

Refrakcijas dēļ Saules un Mēness disku formas izmaiņas tiek novērotas, tiem augot vai rietot.

Ģeogrāfiskās koordinātas – platums un garums – ir leņķi, kas nosaka punkta stāvokli uz zemeslodes virsmas. Kaut ko līdzīgu var ieviest arī debesīs.

Lai raksturotu gaismekļu savstarpējās pozīcijas un šķietamās kustības, ir ļoti ērti visus gaismekļus novietot uz pietiekami liela rādiusa iedomātas sfēras iekšējās virsmas, bet pašu novērotāju - šīs sfēras centrā. Viņi to sauca par debess sfēru un ieviesa uz tās leņķisko koordinātu sistēmas, līdzīgas ģeogrāfiskajām.

ZENĪTS, NADĪRS, HORIZONTS

Lai saskaitītu koordinātas, debess sfērā ir jābūt dažiem punktiem un līnijām. Ievedīsim viņus.

Paņemiet diegu un piesieniet tam atsvaru. Satverot vītnes brīvo galu un paceļot svaru gaisā, iegūstam svērtenes segmentu. Turpināsim to garīgi līdz krustojumam ar debess sfēru. Augšējais krustojuma punkts – zenīts – atradīsies tieši virs mūsu galvām. Zemākais punkts - zemākais punkts - nav pieejams novērošanai.

Ja plakne krustojas ar sfēru, šķērsgriezums būs aplis. Tā maksimālais izmērs būs, kad plakne šķērsos sfēras centru. Šo līniju sauc par lielo apli. Visi pārējie debess sfēras apļi ir mazi. Plakne, kas ir perpendikulāra svērtenim un iet cauri novērotājam, krustos debess sfēru lielā aplī, ko sauc par horizontu. Vizuāli šī ir vieta, kur "zeme satiekas ar debesīm"; mēs redzam tikai to pusi no debess sfēras, kas atrodas virs horizonta. Visi horizonta punkti atrodas 90° no zenīta.

MIERA POLS, DEBESS EKVĀTORS,
DEBESU MEDIĀNS

Paskatīsimies, kā zvaigznes dienas laikā pārvietojas pa debesīm. To vislabāk var izdarīt fotografējot, t.i., pavērot kameru pret naksnīgajām debesīm un atstājot to tur uz vairākām stundām. Fotogrāfija skaidri parādīs, ka visas zvaigznes apraksta apļus debesīs ar vienu un to pašu centru. Punktu, kas atbilst šim centram, sauc par pasaules polu. Mūsu platuma grādos virs horizonta atrodas pasaules ziemeļpols (netālu no Ziemeļzvaigznes), un Zemes dienvidu puslodē līdzīga kustība notiek attiecībā pret pasaules dienvidu polu. Asi, kas savieno pasaules polus, sauc par pasaules asi. Gaismekļu ikdienas kustība notiek tā, it kā visa debess sfēra kopumā grieztos ap pasaules asi virzienā no austrumiem uz rietumiem. Šī kustība, protams, ir iedomāta: tā atspoguļo patieso kustību – Zemes griešanos ap savu asi no rietumiem uz austrumiem. Zīmēsim plakni caur novērotāju perpendikulāri pasaules asij. Debess sfēru tas šķērsos pa lielu apli – debess ekvatoru, kas sadala to divās puslodēs – ziemeļu un dienvidu. Debesu ekvators šķērso horizontu divos punktos. Tie ir austrumu un rietumu punkti. Lielu apli, kas iet caur abiem pasaules poliem, zenītu un zemāko, sauc par debess meridiānu. Tas šķērso horizontu ziemeļu un dienvidu punktos.

KOORDINĀTU SISTĒMAS DEBESU SFĒRĒ

Zīmēsim lielu apli cauri zenītam un gaismeklim, kura koordinātas vēlamies iegūt. Šis ir debess sfēras posms ar plakni, kas iet cauri gaismeklim, zenītam un novērotājam. Šādu apli sauc par zvaigznes vertikāli. Tas dabiski krustojas ar horizontu.

Leņķis starp virzieniem uz šo krustpunktu un gaismekli parāda gaismekļa augstumu (h) virs horizonta. Tas ir pozitīvs gaismekļiem, kas atrodas virs horizonta, un negatīvs tiem, kas atrodas zem horizonta (zenīta punkta augstums vienmēr ir 90 "). Tagad saskaitīsim gar horizontu leņķi starp virzieniem uz dienvidu punktu un punktu horizonta krustpunkts ar gaismekļa vertikāli Atskaites virziens ir no dienvidiem uz rietumiem Šo leņķi sauc par astronomisko azimutu (A) un kopā ar augstumu veido zvaigznes koordinātas horizontālajā koordinātu sistēmā.

Dažreiz augstuma vietā tiek izmantots gaismekļa zenīta attālums (z) - leņķiskais attālums no gaismekļa līdz zenītam. Zenīta attālums un augstums sasniedz 90°.

Zvaigznes horizontālo koordinātu zināšana ļauj to atrast debesīs. Taču lielās neērtības slēpjas apstāklī, ka debess sfēras ikdienas rotācija noved pie abu koordinātu maiņas laika gaitā – diezgan straujas un, visnepatīkamākais, nevienmērīgas. Tāpēc bieži tiek izmantotas koordinātu sistēmas, kas saistītas nevis ar horizontu, bet ar ekvatoru.

Mēs atkal novilksim lielu apli cauri mūsu gaismeklim. Šoreiz ļaujiet viņam iziet cauri pasaules polam. Šādu apli sauc par deklinācijas apli. Atzīmējiet tā krustošanās punktu ar debess ekvatoru. Deklinācija (6) – leņķis starp virzieniem uz šo punktu un gaismekli – ir pozitīvs debess sfēras ziemeļu puslodē un negatīvs dienvidu sfērai. Visiem ekvatora punktiem ir 0° deklinācija. Tagad atzīmēsim divus debess ekvatora punktus: pirmajā tas krustojas ar debess meridiānu, otrajā - ar gaismekļa deklinācijas apli. Leņķi starp virzieniem uz šiem punktiem, skaitot no dienvidiem uz rietumiem, sauc par zvaigznes stundu leņķi (t). To var mērīt kā parasti - grādos, bet biežāk to izsaka stundās: viss aplis ir sadalīts nevis 360 °, bet 24 stundās. Tātad 1 stunda atbilst 15 °, bet 1 ° - 1/15 h vai 4 minūtes .

Debess sfēras ikdienas rotācija vairs katastrofāli neietekmē zvaigznes koordinātas. Gaismeklis pārvietojas pa nelielu apli paralēli debess ekvatoram un tiek saukts par ikdienas paralēli. Šajā gadījumā leņķiskais attālums līdz ekvatoram nemainās, kas nozīmē, ka deklinācija paliek nemainīga. Stundu leņķis palielinās, bet vienmērīgi: zinot tā vērtību jebkurā laika brīdī, to ir viegli aprēķināt jebkuram citam brīdim.

Tomēr nav iespējams sastādīt zvaigžņu pozīciju sarakstus noteiktā koordinātu sistēmā, jo viena koordināta laika gaitā joprojām mainās. Lai iegūtu nemainīgas koordinātas, atskaites sistēmai jāpārvietojas kopā ar visiem objektiem. Tas ir iespējams, jo debess sfēra ikdienas rotācijā pārvietojas kopumā.

Mēs izvēlamies punktu uz debess ekvatora, kas piedalās vispārējā rotācijā. Šajā brīdī nav gaismas; Saule to apmeklē reizi gadā (ap 21. martu), kad savā ikgadējā (nevis ikdienas!) kustībā starp zvaigznēm tā virzās no dienvidu debess puslodes uz ziemeļu (skat. rakstu “Saules ceļš starp zvaigznēm ”). Zvaigznes deklinācijas leņķiskais attālums no šī punkta, ko sauc par pavasara ekvinokciju CY1) D°, mērot gar ekvatoru virzienā, kas ir pretējs ikdienas rotācijai, tas ir, no rietumiem uz austrumiem, tiek saukts par pareizo augšupeju (a) zvaigzne. Ikdienas rotācijas laikā tas nemainās un kopā ar deklināciju veido ekvatoriālo koordinātu pāri, kas norādītas dažādos katalogos, kas apraksta zvaigžņu novietojumu debesīs.

Tātad, lai izveidotu debess koordinātu sistēmu, jāizvēlas kāda pamatplakne, kas iet cauri novērotājam un krusto debess sfēru lielā aplī. Tad caur šī riņķa stabu un gaismekli tiek novilkts vēl viens liels aplis, kas šķērso pirmo, un leņķiskais attālums no krustojuma punkta līdz gaismeklim un leņķiskais attālums no kāda galvenā riņķa punkta līdz tam pašam krustojuma punktam. tiek ņemtas kā koordinātas. Horizontālajā koordinātu sistēmā galvenā plakne ir horizonta plakne, ekvatoriālajā koordinātu sistēmā debess ekvatora plakne.

Ir arī citas debesu koordinātu sistēmas. Tātad, lai pētītu ķermeņu kustības Saules sistēmā, tiek izmantota ekliptikas koordinātu sistēma, kurā galvenā plakne ir ekliptikas plakne (sakrīt ar zemes orbītas plakni), bet koordinātas ir ekliptikas platums un ekliptiskais garums. Ir arī galaktikas koordinātu sistēma, kurā galaktikas diska vidējā plakne tiek ņemta par galveno plakni.

Ceļojot pa debesu plašumiem starp neskaitāmām zvaigznēm un miglājiem, nav pārsteidzoši apmaldīties, ja pie rokas nav uzticamas kartes. Lai to apkopotu, precīzi jāzina tūkstošiem zvaigžņu atrašanās vietas debesīs. Un tagad daži astronomi (tos sauc par astrometristiem) dara to pašu, pie kā strādāja senatnes astrologi: viņi pacietīgi mēra zvaigžņu koordinātas debesīs, lielākoties tās pašas, it kā neuzticoties saviem priekšgājējiem un sev.

.

Un viņiem ir pilnīga taisnība! "Nekustīgās" zvaigznes patiesībā nemitīgi maina savas pozīcijas – gan pašu kustību dēļ (galu galā zvaigznes piedalās Galaktikas rotācijā un pārvietojas attiecībā pret Sauli), gan pašas koordinātu sistēmas izmaiņu dēļ. Zemes ass precesija noved pie lēnas debess pola kustības un pavasara ekvinokcijas starp zvaigznēm (skat. rakstu "Spēle ar virsotni jeb Garš stāsts ar polārzvaigznēm"). Tāpēc zvaigžņu katalogos, kas satur zvaigžņu ekvatoriālās koordinātas, obligāti norāda ekvinokcijas datumu, uz kuru tās ir orientētas.

DAŽĀDU platuma grādu ZVAIGŽŅOTĀS DEBESIS

dienas nauda zvaigžņu paralēles vidējos platuma grādos.

Labos novērošanas apstākļos ar neapbruņotu aci debesīs vienlaikus ir redzami aptuveni 3 tūkstoši zvaigžņu neatkarīgi no tā, kur atrodamies, Indijā vai Lapzemē. Bet zvaigžņoto debesu attēls ir atkarīgs gan no vietas platuma, gan novērošanas laika.

Tagad pieņemsim, ka mēs nolemjam noskaidrot: cik zvaigznes var redzēt, teiksim, neizejot no Maskavas. Saskaitījuši tos 3 tūkstošus gaismekļu, kas šobrīd atrodas virs horizonta, paņemsim pauzi un pēc stundas atgriezīsimies novērojumu vietā. Redzēsim, ka debesu attēls ir mainījies! Daļa no zvaigznēm, kas atradās horizonta rietumu malā, nogrima zem horizonta, un tagad tās nav redzamas. Bet no austrumu puses pacēlās jauni spīdekļi. Viņi aizpildīs mūsu sarakstu. Dienas laikā zvaigznes apraksta apļus debesīs ar centru debess polā (skat. rakstu "Debess sfēras gaismekļu adreses"). Jo tuvāk polam zvaigzne, jo mazāk stāvs. Var izrādīties, ka viss aplis atrodas virs horizonta: zvaigzne nekad nenostājas. Pie šādām nerietošām zvaigznēm mūsu platuma grādos pieder, piemēram, Big Dipper Bucket. Tiklīdz satumst, mēs to uzreiz atradīsim debesīs – jebkurā gadalaikā.

Citi gaismekļi, kas atrodas tālāk no pola, kā mēs redzējām, paceļas horizonta austrumu pusē un atrodas rietumos. Tie, kas atrodas netālu no debess ekvatora, paceļas netālu no austrumu punkta un atrodas netālu no rietumu punkta. Mūsu dienvidaustrumos ir vērojama dažu debess sfēras dienvidu puslodes gaismekļu kāpums, un iestatījums ir dienvidrietumos. Tie raksturo zemas lokas virs dienvidu horizonta.

Jo tālāk uz dienvidiem debess sfērā atrodas zvaigzne, jo īsāks ir tās ceļš virs mūsu horizonta. Līdz ar to vēl tālāk uz dienvidiem ir neaugšupejoši gaismekļi, kuru diennakts ceļi atrodas pilnīgi zem horizonta. Kas jums jādara, lai tos redzētu? Pārvietojies uz dienvidiem!

Maskavā, piemēram, var novērot Antaresu – spožu zvaigzni Skorpiona zvaigznājā. Skorpiona "aste", kas strauji nolaižas uz dienvidiem, Maskavā nekad nav redzama. Tomēr, tiklīdz mēs pārcelsimies uz Krimu - duci platuma grādu uz dienvidiem - un vasarā virs dienvidu horizonta būs iespējams izdalīt visu debess Skorpiona figūru. Polārā zvaigzne Krimā atrodas daudz zemāk nekā Maskavā.

Gluži pretēji, ja mēs virzīsimies uz ziemeļiem no Maskavas, Polārā zvaigzne, ap kuru dejo pārējās zvaigznes, pacelsies arvien augstāk. Pastāv teorēma, kas precīzi apraksta šo modeli: debess pola augstums virs horizonta ir vienāds ar novērošanas vietas ģeogrāfisko platumu. Pakavēsimies pie dažām šīs teorēmas sekām.

Iedomāsimies, ka esam nokļuvuši Ziemeļpolā un vērosim zvaigznes no turienes. Mūsu platuma grādi ir 90 "; tātad pasaules pola augstums ir 90 °, tas ir, tas atrodas zenītā, tieši virs mūsu galvām. Gaismas gaismekļi apraksta ikdienas apļus ap šo punktu un virzās paralēli horizontam, kas sakrita ar debess ekvatoru.Neviens no tiem Tas neceļas un nenoriet.Novērošanai ir pieejamas tikai debess sfēras ziemeļu puslodes zvaigznes, tas ir, apmēram puse no visiem debess spīdekļiem.

Atgriezīsimies Maskavā. Tagad platums ir aptuveni 56°. "Par" - jo Maskava ir izstiepta no ziemeļiem uz dienvidiem gandrīz 50 km garumā, un tas ir gandrīz puse grādu. Debesu pola augstums ir 56 °, tas atrodas debesu ziemeļu daļā. Maskavā jau var redzēt dažas dienvidu puslodes zvaigznes, proti, tās, kuru deklinācija (b) pārsniedz -34°. Starp tiem ir daudz spilgtu: Sirius (5 = -17 °), Rigel (6 - -8 e), Spica (5 = -1 Es e ), Antares (6 = -26°), Fomal-gaut (6 = -30°). Maskavā nekad nenotiek zvaigznes ar deklināciju, kas lielāka par +34°. Dienvidu puslodes zvaigznes ar deklināciju zem -34 "nepaceļas, Maskavā tās nav iespējams novērot.

PAREDZAMĀ KUSTĪBAS, MĒNES UN PLĀNTU KUSTĪBA
GAISMAS CEĻS STARP ZVAIGZNĒM

IKDIENAS GAISMAS CEĻŠ

Katru dienu, paceļoties no horizonta debess austrumu pusē, Saule iet pāri debesīm un atkal slēpjas rietumos. Ziemeļu puslodes iedzīvotājiem šī kustība notiek no kreisās puses uz labo, dienvidniekiem - no labās uz kreiso pusi. Pusdienlaikā

Saule sasniedz savu lielāko augstumu jeb, kā saka astronomi, kulmināciju. Pusdienlaiks ir augšējā kulminācija, un ir arī zemākā kulminācija - pusnaktī. Mūsu vidējos platuma grādos Saules apakšējā kulminācija nav redzama, jo tā notiek zem horizonta. Bet aiz Polārā stāva, kur saule dažkārt vasarā nenoriet, var novērot gan augšējo, gan apakšējo kulmināciju.

Ģeogrāfiskajā polā Saules ikdienas ceļš ir gandrīz paralēls horizontam. Parādoties pavasara ekvinokcijas dienā, Saule ceturtdaļu gada paceļas arvien augstāk un augstāk, aprakstot apļus virs horizonta. Vasaras saulgriežu dienā tas sasniedz maksimālo augstumu (23,5e) - Nākamajā gada ceturksnī, līdz rudens ekvinokcijas dienai, Saule nolaižas. Šī ir polārā diena. Tad uz pusgadu iestājas polārā nakts.

Vidējos platuma grādos visu gadu redzams ikdienas ceļš

Saule saraujas un pēc tam izplešas. Viszemākais tas ir ziemas saulgriežos un visaugstākais vasaras saulgriežos. Ekvinokciju dienās saule atrodas pie debess ekvatora. Šajās dienās tas paceļas austrumu punktā un noriet rietumu punktā.

Laika posmā no pavasara ekvinokcijas līdz vasaras saulgriežiem saullēkta vieta no austrumu punkta pāriet uz kreiso pusi, uz ziemeļiem. Un iebraukšanas vieta virzās prom no rietumu punkta pa labi, arī uz ziemeļiem. Vasaras saulgriežos saule parādās ziemeļaustrumos. Pusdienlaikā tas sasniedz kulmināciju gada augstākajā augstumā. Saule riet ziemeļrietumos.

Tad saullēkta un saulrieta vietas novirzās atpakaļ uz dienvidiem. Ziemas saulgriežos Saule lec dienvidaustrumos, šķērso debess meridiānu tā zemākajā punktā un riet dienvidrietumos.

Jāpatur prātā, ka refrakcijas (t.i., gaismas staru laušanas zemes atmosfērā) dēļ gaismekļa šķietamais augstums vienmēr ir lielāks par patieso. Tāpēc saullēkts notiek agrāk un saulriets vēlāk nekā tas būtu, ja nebūtu atmosfēras.

Tātad Saules ikdienas ceļš ir neliels debess sfēras aplis, kas ir paralēls debess ekvatoram. Tajā pašā laikā Saule gada laikā pārvietojas attiecībā pret debess ekvatoru vai nu uz ziemeļiem, vai uz dienvidiem. Viņa ceļojuma dienas un nakts daļas nav vienādas. Tie ir vienādi tikai ekvinokcijas dienās, kad Saule atrodas pie debess ekvatora.

Saule ir pagājusi zem horizonta. Kļuva tumšs. Debesīs parādījās zvaigznes. Tomēr diena uzreiz nepārvēršas naktī. Līdz ar saulrietu Zeme ilgstoši saņem vāju izkliedētu apgaismojumu, kas pakāpeniski izgaist, dodot vietu nakts tumsai. Šo periodu sauc par krēslu.

Civilā krēsla. Navigācijas krēsla.
Astronomiskā krēsla

.

Krēsla palīdz atjaunot redzi no ļoti augsta apgaismojuma apstākļiem uz zemu un otrādi (rīta krēslas laikā). Mērījumi liecina, ka vidējos platuma grādos krēslas laikā apgaismojums samazinās uz pusi apmēram 5 minūtēs. Tas ir pietiekami vienmērīgai redzes adaptācijai. Pakāpeniska dabiskā apgaismojuma maiņa krasi atšķiras no mākslīgā apgaismojuma. Elektriskās lampas ieslēdzas un izslēdzas acumirklī, liekot mums šķielēt spilgtā gaismā vai uz brīdi „akli” šķietamā piķa tumsā.

Starp krēslu un nakts tumsu nav asas robežas. Taču praksē šāda robeža ir jānovelk: jāzina, kad lidostās un upēs ieslēgt ielu apgaismojumu vai bākugunis. Tāpēc krēsla jau sen ir sadalīta trīs periodos atkarībā no Saules iegremdēšanas dziļuma zem horizonta.

Agrāko periodu - no brīža, kad saule riet, līdz tā nokrīt 6 ° zem horizonta - sauc par civilo krēslu. Šajā laikā cilvēks redz tāpat kā dienā, un nav nepieciešams mākslīgais apgaismojums.

Saulei noslīdot zem horizonta no 6 līdz 12°, iestājas navigācijas krēsla. Šajā periodā dabiskais apgaismojums samazinās tik daudz, ka vairs nav iespējams lasīt, un apkārtējo objektu redzamība ievērojami pasliktinās. Taču kuģa stūrmanis joprojām var orientēties pēc neapgaismoto krastu siluetiem. Pēc tam, kad Saule noslīd līdz 12°, kļūst pilnīgi tumšs, bet blāvā rītausmas gaisma joprojām apgrūtina blāvu zvaigžņu saskatīšanu. Šī ir astronomiskā krēsla. Un tikai tad, kad Saule nokrīt 1 7-18 ° zem horizonta, debesīs iedegas vājākās zvaigznes, kas redzamas ar neapbruņotu aci.

COAHUA YEAR WAY

Izteiciens "Saules ceļš starp zvaigznēm" kādam šķitīs dīvains. Dienas laikā zvaigznes nevar redzēt. Tāpēc nav viegli pamanīt, ka Saule lēni, apmēram par 1 "dienā, pārvietojas starp zvaigznēm no labās uz kreiso pusi. Taču var redzēt, kā gada laikā mainās zvaigžņoto debesu izskats. Tas viss ir sekas par Zemes revolūciju ap Sauli.

Saules šķietamās ikgadējās kustības ceļš uz zvaigžņu fona tiek saukts par ekliptiku (no grieķu "aptumsums" - "aptumsums"), bet apgriezienu periodu gar ekliptiku sauc par zvaigžņu gadu. Tas ir vienāds ar 365 dienām 6 stundām 9 minūtēm 10 sekundēm jeb 365,2564 vidējās saules dienas.

Ekliptikaun debess ekvators krustojas 23 ° 26 "leņķī pavasara un rudens ekvinokcijas punktos. Pirmajā no šiem punktiem Saule parasti notiek 21. martā, kad tā pāriet no debesu dienvidu puslodes uz ziemeļu viens.Otrajā 23.septembrī, kad tā pāriet no ziemeļu puslodes uz Ekliptikas tālākajā punktā uz ziemeļiem Saule notiek 22.jūnijā (vasaras saulgrieži), bet dienvidos 22.decembrī (ziema). saulgrieži).Garajā gadā šie datumi tiek pārbīdīti par vienu dienu.

No četriem ekliptikas punktiem galvenais punkts ir pavasara ekvinokcija. Tieši no viņas tiek skaitīta viena no debess koordinātām - taisnā pacelšanās.Tā arī kalpo siderālā laika un tropiskā gada skaitīšanai - laika intervāls starp diviem secīgiem Saules centra gājieniem caur pavasara ekvinokcijas punktu Tropu gads nosaka gadalaiku maiņu uz mūsu planētas.

Tā kā pavasara ekvinokcija lēnām virzās starp zvaigznēm zemes ass precesijas dēļ (skat. rakstu "Spēle ar virsotni jeb Garais stāsts ar polārzvaigznēm"), tropiskā gada ilgums ir mazāks par ilgumu. no siderālā. Tas ir 365,2422 vidējās saules dienas.

Apmēram pirms 2 tūkstošiem gadu, kad Hiparhs sastādīja savu zvaigžņu katalogu (pirmais, kas pilnībā nonāca pie mums), pavasara ekvinokcija bija Auna zvaigznājā. Līdz mūsu laikam tas ir pārcēlies gandrīz par 30 ° uz Zivju zvaigznāju. un rudens ekvinokcijas punkts - no Svaru zvaigznāja līdz Jaunavas zvaigznājam. Bet saskaņā ar tradīciju ekvinokcijas punktus norāda bijušo "ekvinokcijas" zvaigznāju zīmes - Auns un Dēmoni. Līdzīgi notika ar saulgriežiem: vasaru Vērša zvaigznājā iezīmē Vēža 23 zīme, bet ziemu Strēlnieka zvaigznājā – Mežāža zīmē.

Un visbeidzot, pēdējā lieta ir saistīta ar šķietamo ikgadējo Saules kustību. Puse no ekliptikas no pavasara ekvinokcijas līdz rudenim (no 21. marta līdz 23. septembrim) Saule pāriet 186 dienās. Otrajā pusē, no rudens ekvinokcijas līdz pavasarim, - 179-180 dienas. Bet ekliptikas puses ir vienādas: katra 180°. Tāpēc Saule pa ekliptiku pārvietojas nevienmērīgi. Šis nelīdzenums atspoguļo izmaiņas Zemes kustības ātrumā eliptiskā orbītā ap Sauli.

Saules nevienmērīgā kustība pa ekliptiku noved pie dažāda garuma gadalaikiem. Ziemeļu puslodes iedzīvotājiem pavasaris un vasara ir par sešām dienām garāki nekā rudens un ziema. Zeme 2.-4.jūlijā atrodas 5 miljonus kilometru tālāk no Saules nekā 2.-3.janvārī un pārvietojas savā orbītā lēnāk saskaņā ar Keplera otro likumu. Vasarā Zeme saņem mazāk siltuma no Saules, bet vasara ziemeļu puslodē ir garāka nekā ziema. Tāpēc ziemeļu puslode ir siltāka nekā dienvidu puslode.

MĒNES KUSTĪBA UN FĀZES

Ir zināms, ka mēness maina savu izskatu. Tā pati gaismu neizstaro, tāpēc debesīs redzama tikai tās Saules izgaismota virsma – dienas puse. Virzoties pa debesīm no rietumiem uz austrumiem, Mēness mēneša laikā apdzen un apsteidz Sauli. Šajā gadījumā mainās Mēness fāzes: jauns mēness, pirmais ceturksnis, pilnmēness un pēdējais ceturksnis.

Jaunajā mēnesī Mēnesi nevar redzēt pat caur teleskopu. Tas atrodas vienā virzienā ar Sauli (tikai virs vai zem tās), un pret Zemi to pagriež neapgaismota puslode. Vienā vai divās dienās, Mēnesim attālinoties no Saules, debesu rietumu pusē uz vakara rītausmas fona dažas minūtes pirms tā rietēšanas novērojams šaurs pusmēness. Pirmo Mēness pusmēness parādīšanos pēc jaunā mēness grieķi sauca par "neomenia" ("jauns mēness *"). Šis brīdis seno tautu vidū tika uzskatīts par Mēness mēneša sākumu.

Dažkārt vairākas dienas pirms un pēc jaunā mēness var pamanīt pelnu mēness gaismu. Šis vājš Mēness diska nakts daļas mirdzums ir nekas cits kā saules gaisma, ko Zeme atstaro uz Mēness. Mēness sirpim pieaugot, pelnu gaisma kļūst bālāka!4 un kļūst neredzama.

Mēness virzās arvien tālāk pa kreisi no Saules. Viņas sirpis aug katru dienu, paliekot izliekts pa labi, pret sauli. 7 dienas 10 stundas pēc jaunā mēness sākas fāze, ko sauc par pirmo ceturksni. Šajā laikā Mēness attālinājās no Saules par 90 °. Tagad saules stari apgaismo tikai Mēness diska labo pusi. Pēc saulrieta mēness atrodas debesu dienvidu pusē un riet ap pusnakti. Turpinot virzīties no Saules arvien tālāk uz austrumiem. Vakarpusē debess austrumu pusē parādās mēness. Viņa nāk pēc pusnakts, un ar katru dienu kļūst vēlāk un vēlāk.

Kad mūsu satelīts atrodas pusē, kas atrodas pretī Saulei (180 ° leņķiskā attālumā no tās), notiek pilnmēness. Pilnmēness spīd visu nakti. Vakarā ceļas un no rīta noriet. Pēc 14 dienām 18 stundām no jaunā mēness brīža Mēness sāk tuvoties Saulei no labās puses. Mēness diska apgaismotā daļa samazinās. Mēness paceļas virs horizonta vēlāk un no rīta

Zvaigznes rāda ceļu

Pat Odisejs ievēroja kuģa virzienu atbilstoši novietojumam Lielā Lāča debesīs. Viņš bija prasmīgs navigators, kurš labi pazina zvaigžņotās debesis. Viņš pārbaudīja sava kuģa kursu ar zvaigznāju, kas atrodas tieši ziemeļrietumos.Odisejs zināja, kā nakts laikā pārvietojas Plejādu kopa, un, tās vadīts, vadīja kuģi pareizajā virzienā.

Bet, protams, Polārā zvaigzne vienmēr ir kalpojusi kā galvenais zvaigžņu kompass. Ja stāvat pret to, ir viegli noteikt horizonta malas: priekšā būs ziemeļi, aizmugurē - dienvidi, pa labi - austrumi, pa kreisi - rietumi. Pat senos laikos šī vienkāršā metode ļāva tiem, kas devās tālā ceļojumā, izvēlēties pareizo virzienu uz sauszemes un jūrā.

Astronavigācija - orientēšanās pēc zvaigznēm - ir saglabājusi savu nozīmi mūsu dienās. Aviācijā, navigācijā, sauszemes ekspedīcijās un kosmosa lidojumos bez pārvadātāja neiztikt.

Lai gan lidmašīnas un kuģi ir aprīkoti ar jaunākajām radionavigācijas un radaru tehnoloģijām, ir situācijas, kad instrumentus nevar izmantot: pieņemsim, ka tie nav kārtībā vai Zemes magnētiskajā laukā izceļas vētra. Šādos gadījumos gaisa kuģa vai kuģa navigatoram ir jāspēj noteikt tā atrašanās vieta un kustības virziens uz Mēness, zvaigznēm vai Saules. Un astronauts nevar iztikt bez astronavigācijas. Dažkārt viņam vajag pagriezt staciju noteiktā veidā: piemēram, lai teleskops skatītos uz pētāmo objektu vai pietauvotos ar atbraucošu transporta kuģi.

Pilots-kosmonauts Valentīns Vitāljevičs Ļebedevs atceras astronavigācijas apmācību: “Mēs saskārāmies ar praktisku problēmu - kā vislabāk izpētīt zvaigžņotās debesis, atpazīt un pētīt zvaigznājus, atskaites zvaigznes... Galu galā mūsu redzes lauks ir ierobežots - mēs skatāmies uz logs. Mums bija pārliecinoši jānosaka pāreju maršruti no viena zvaigznāja uz otru, lai visīsākajā ceļā sasniegtu norādīto debess posmu un atrastu zvaigznes, pēc kurām bija nepieciešams orientēties un stabilizēt kuģi, nodrošinot noteiktu virzienu teleskopi kosmosā... Ievērojama mūsu astronomisko apmācību daļa notika Maskavas planetārijā. ... No zvaigznes uz zvaigzni, no zvaigznāja uz zvaigznāju, mēs atšķetinājām zvaigžņu rakstu labirintus, mācījāmies atrast tajos garāmbraukšanai nepieciešamās virzienu semantiskās līnijas.

NAVIGĀCIJAS ZVAIGZNES

Navigācijas zvaigznes - zvaigznes, ar kuru palīdzību aviācijā, navigācijā un astronautikā nosaka kuģa atrašanās vietu un kursu. No 6 tūkstošiem zvaigžņu, kas redzamas ar neapbruņotu aci, 26 tiek uzskatītas par navigācijas ierīcēm.Šīs ir spožākās zvaigznes, apmēram līdz 2. lielumam. Visām šīm zvaigznēm ir sastādītas augstumu un azimutu tabulas, kas atvieglo navigācijas problēmu risināšanu.

Orientācijai Zemes ziemeļu puslodē tiek izmantotas 18 navigācijas zvaigznes. Ziemeļu debess puslodē tie ir Polārs, Arkturs, Vega, Kapella, Aliots, Pollukss, Alta-ir, Regulus, Aldebaran, Denebs, Betel-geuse, Procyon un Alferatz (Andromēdas zvaigznei ir trīs nosaukumi: Alferacs, Alfarets un Sirrah; navigatori ir pieņēmuši vārdu Alferatz). Šīm zvaigznēm ir pievienotas 5 debesu dienvidu puslodes zvaigznes; Siriuss, Rigels, Spica, Antares un Fomalhauts.

Iedomājieties zvaigžņu karti ziemeļu debess puslodē. Tās centrā atrodas Ziemeļzvaigzne, bet zem Lielā lāča ar blakus esošajiem zvaigznājiem. Mums nebūs vajadzīgs ne koordinātu režģis, ne zvaigznāju robežas - galu galā to nav arī īstajās debesīs. Mēs iemācīsimies orientēties tikai pēc zvaigznāju raksturīgajām kontūrām un spožu zvaigžņu pozīcijām.

Lai būtu vieglāk atrast Zemes ziemeļu puslodē redzamās navigācijas zvaigznes, zvaigžņotās debesis ir sadalītas trīs daļās (sektoros): apakšējā, labajā un kreisajā.

Apakšējā sektorā atrodas zvaigznāji Lielā Ursa, Mazā Ursa, Zābaki, Jaunava, Skorpions un Lauva. Sektora nosacītās robežas iet no Polāra uz labo uz leju un pa kreisi uz leju. Spožākā zvaigzne šeit ir Arcturus (apakšējā kreisajā pusē). Par to liecina Big Dipper Bucket "roktura" turpinājums. Spožā zvaigzne apakšējā labajā stūrī ir Reguluss (un Lauva).

Labajā sektorā atrodas Oriona, Vērša, Aurigas, Dvīņu, Lielā un Mazā kaķa zvaigznāji. Spožākās zvaigznes ir Sīriuss (tas nenokļūst kartē, jo atrodas dienvidu debess puslodē) un Capella, tad Rigels (tā arī nenokļūst kartē) un Betelgeuse no Oriona (pa labi pie malas). karte), augšpusē Chug ir Aldebarans no Vērša, bet apakšā – Mazā kaķa Prokions.

Kreisajā sektorā - Lyra, Cygnus, Eagle, Pegasus, Andromeda, Aries un Southern Fish zvaigznāji. Spožākā zvaigzne šeit ir Vega, kas kopā ar Altairu un Deibu veido raksturīgu trīsstūri.

Navigācijai Zemes dienvidu puslodē tiek izmantotas 24 navigācijas zvaigznes, no kurām 16 ir tādas pašas kā ziemeļu puslodē (izņemot polāro un Betelgeuse). Viņiem ir pievienotas vēl 8 zvaigznes. Viens no tiem - Hamals - no ziemeļu zvaigznāja Auns. Atlikušie septiņi ir no dienvidu zvaigznājiem: Canopus (a Carina), Achernar (Eridani), pāvs (pāvs), Mimosa (fj Southern Cross), Toliman (a Centauri), Atria (dienvidu trīsstūris) un Kaus Australis (Kaus Australis). e Strēlnieks).

Slavenākais navigācijas zvaigznājs šeit ir Dienvidu krusts. Tās garākais "šķērsstienis" gandrīz precīzi norāda uz dienvidu debess polu, kas atrodas Octantus zvaigznājā, kur nav manāmu zvaigžņu.

Lai precīzi atrastu navigācijas zvaigzni, nepietiek tikai zināt, kurā zvaigznājā tā atrodas. Piemēram, mākoņainā laikā tiek novērota tikai daļa no zvaigznēm. Kosmosa lidojumos ir vēl viens ierobežojums; caur iluminatoru redzama tikai neliela debess daļa. Tāpēc ir jāspēj ātri atpazīt vēlamo navigācijas zvaigzni pēc krāsas un mirdzuma.

Mēģiniet skaidrā vakarā redzēt navigācijas zvaigznes debesīs, ko katrs navigators zina no galvas.