พระเยซูเสด็จมาครั้งที่สอง เส้นทางเดินของดวงอาทิตย์ในรอบปี หมายถึง เวลาสุริยะคติ

การเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ท่ามกลางหมู่ดาว

(บทเรียน-บรรยาย)

บทเรียนนี้สำหรับนักเรียนจินชั้นเรียนตำราเรียนจียา เมียะกิชิวา, บี.บี. Bukhovtseva "ฟิสิกส์ เกรด 11 "(คลาสโปรไฟล์)

เป้าหมายการศึกษาของบทเรียน:ศึกษาการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์เทียบกับดวงดาวที่อยู่ห่างไกล

วัตถุประสงค์การศึกษาของบทเรียน:

กำหนดประเภทหลักของการเคลื่อนที่บนท้องฟ้าของดวงอาทิตย์และสัมพันธ์กับปรากฏการณ์เช่นการเปลี่ยนแปลงความยาวของกลางวันและกลางคืน, ฤดูกาลที่เปลี่ยนแปลง, การปรากฏตัวของเขตภูมิอากาศ;

เพื่อสร้างความสามารถของนักเรียนในการค้นหาและกำหนดระนาบหลัก เส้น จุดของทรงกลมท้องฟ้าที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์

เพื่อสร้างความสามารถของนักเรียนในการกำหนดพิกัดแนวนอนของดวงอาทิตย์

ข้อสังเกตทั่วไป

ข้อมูลในการบรรยายนำเสนออย่างกระชับ ดังนั้น วลีสั้นๆ อาจต้องใช้ความคิดอย่างมาก การพัฒนาความจำเป็นในการไตร่ตรองและด้วยเหตุนี้เพื่อให้นักเรียนเข้าใจเนื้อหาของหัวข้อเฉพาะมีความสัมพันธ์กับการปฏิบัติงาน:

เคล็ดลับที่เป็นประโยชน์สำหรับการทำงานกับข้อมูล:

เมื่อได้รับข้อมูลใหม่ให้คิดทบทวนและกำหนดคำตอบสำหรับคำถามอย่างชัดเจน: "มันเกี่ยวกับอะไรและทำไมจึงบอกคุณ";

สร้างนิสัยถามตัวเองว่า “ทำไม” และค้นหาคำตอบในทางของเขาคิดพูดคุยกับสหายครูอย่างอิสระ

เมื่อตรวจสอบสูตร แก้ปัญหา ฯลฯ ให้ดำเนินการทางคณิตศาสตร์อย่างค่อยเป็นค่อยไป เขียนการคำนวณขั้นกลางทั้งหมด

คำถามหลักของการบรรยาย

การเคลื่อนไหวของร่างกายสวรรค์

การเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ท่ามกลางหมู่ดาว.

สุริยุปราคา. ระบบพิกัดสุริยุปราคา

สุริยุปราคา- วงกลมขนาดใหญ่ของทรงกลมท้องฟ้าซึ่งมีการเคลื่อนไหวประจำปีของดวงอาทิตย์เกิดขึ้น ทิศทางของการเคลื่อนไหวนี้ (ประมาณ 1 ครั้งต่อวัน) ตรงข้ามกับทิศทางการหมุนของโลกในแต่ละวัน คำว่า "สุริยุปราคา" มาจากคำภาษากรีก "eclipsis" - อุปราคา

แกนการหมุนของโลกมีมุมเอียงคงที่กับระนาบการหมุนของโลกรอบดวงอาทิตย์เท่ากับประมาณ 66 ° 34 "(ดูรูปที่ 1) เป็นผลให้มุม ε ระหว่างระนาบสุริยุปราคากับระนาบเส้นศูนย์สูตรฟ้าคือ 23°26"

รูปที่ 1 สุริยุปราคาและเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า

จากรูปที่ 1 เติมช่องว่างในคำจำกัดความด้านล่าง

แกนสุริยุปราคา (PP") - ………………

………………………………………….. .

ขั้วเหนือสุริยุปราคา (P) - ……………………………………………. .

ขั้วสุริยุปราคาใต้ (พ") - ………………………………………………………………………….. .

สุริยุปราคาผ่านกลุ่มดาว 13 กลุ่ม Ophiuchus ไม่ได้อยู่ในกลุ่มดาวจักรราศี

จุดของฤดูใบไม้ผลิ (γ) และฤดูใบไม้ร่วง (Ω) equinoxesเป็นจุดตัดของสุริยุปราคาและเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า วสันตวิษุวัตตั้งอยู่ในกลุ่มดาวราศีมีน (จนกระทั่งเมื่อเร็ว ๆ นี้ - ในกลุ่มดาวราศีเมษ) วันที่ของฤดูใบไม้ผลิ Equinox คือวันที่ 20 มีนาคม (21) จุดของวสันตวิษุวัตในฤดูใบไม้ร่วงอยู่ในกลุ่มดาวราศีกันย์ (จนกระทั่งเมื่อเร็ว ๆ นี้ - ในกลุ่มดาวราศีตุลย์) วันที่ Equinox ในฤดูใบไม้ร่วงคือวันที่ 22 กันยายน (23)

ครีษมายันและครีษมายันชี้ห่างจากจุด equinoxes 90° ครีษมายันอยู่ในซีกโลกเหนือ ตรงกับวันที่ 22 มิถุนายน เหมายันอยู่ในซีกโลกใต้และตรงกับวันที่ 22 ธันวาคม

ระบบพิกัดสุริยุปราคา

รูปที่ 2 ระบบพิกัดสุริยุปราคา

ระนาบสุริยุปราคาถูกเลือกให้เป็นระนาบหลักของระบบพิกัดสุริยุปราคา (รูปที่ 2) พิกัดสุริยุปราคาคือ:

ละติจูดและลองจิจูดของดาวฤกษ์ไม่เปลี่ยนแปลงอันเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่ของทรงกลมท้องฟ้าในแต่ละวัน ระบบพิกัดสุริยุปราคาใช้เป็นหลักในการศึกษาการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ สิ่งนี้สะดวกเพราะดาวเคราะห์เคลื่อนที่เมื่อเทียบกับดาวฤกษ์ในระนาบสุริยุปราคา เพราะความเล็ก β สูตรที่มี cos β และ sin β สามารถทำให้ง่ายขึ้นได้

อัตราส่วนระหว่างองศา ชั่วโมง และนาทีเป็นดังนี้: 360 =24, 15=1, 1=4.

การเคลื่อนไหวของร่างกายสวรรค์

การเคลื่อนไหวรายวันของผู้ทรงคุณวุฒิ เบี้ยเลี้ยง เส้นทางของผู้ทรงคุณวุฒิบนทรงกลมท้องฟ้าคือวงกลมที่มีระนาบขนานกับเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า วงกลมเหล่านี้เรียกว่าเส้นขนานบนท้องฟ้า การเคลื่อนไหวในแต่ละวันของผู้ทรงคุณวุฒิเป็นผลมาจากการหมุนของโลกรอบแกนของมัน การมองเห็นของดวงสว่างขึ้นอยู่กับพิกัดท้องฟ้า ตำแหน่งของผู้สังเกตบนพื้นผิวโลก (ดูรูปที่ 3)

รูปที่ 3 เส้นทางรายวันของผู้ทรงคุณวุฒิที่สัมพันธ์กับขอบฟ้าสำหรับผู้สังเกตการณ์ที่อยู่: a - ในละติจูดทางภูมิศาสตร์กลาง b - ที่เส้นศูนย์สูตร; c - ที่ขั้วของโลก

1. สร้างทฤษฎีบทเกี่ยวกับความสูงของขั้วโลก

2. อธิบายว่าคุณสามารถอธิบายคุณสมบัติของการเคลื่อนไหวรายวันของผู้ทรงคุณวุฒิได้อย่างไรเนื่องจากการหมุนของโลกรอบแกนของมันที่ละติจูดต่างกัน?

การเคลื่อนไหวของแสงในแต่ละวันเปลี่ยนไปอย่างไร: ก) ความสูง; b) การขึ้นสู่สวรรค์ที่ถูกต้อง; ค) การปฏิเสธ?

ความสูง การขึ้นทางขวา และการลดลงของจุดหลักของทรงกลมท้องฟ้าเปลี่ยนแปลงในระหว่างวันหรือไม่: Z, Z ׳ , พี, พี ׳ , N, S, E, W?

3. การเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ท่ามกลางหมู่ดาว

จุดสำคัญ- ปรากฏการณ์ข้ามเส้นลมปราณสวรรค์โดยดวงประทีป ในไคลแมกซ์ตอนบน แสงสว่างจะมีความสูงมากที่สุด Azimuth ของ luminary ในไคลแม็กซ์ด้านบนเท่ากับ ……. และที่ด้านล่าง - ที่เล็กที่สุด แนวราบของดาวที่จุดสูงสุดด้านล่างคือ ...... โมเมนต์ที่จุดสูงสุดบนของใจกลางดวงอาทิตย์เรียกว่า เที่ยงจริงและด้านล่าง - เที่ยงคืนจริง

ที่ ความสูงของแสง ( ชม.) หรือระยะทางสูงสุด ( ซี) ในขณะที่จุดสูงสุดขึ้นอยู่กับการลดลงของดาว ( δ) และละติจูดของพื้นที่สังเกตการณ์ ( φ )

รูปที่ 4 การฉายภาพของทรงกลมท้องฟ้าไปยังระนาบของเส้นเมริเดียนท้องฟ้า

ตารางที่ 3 แสดงสูตรสำหรับกำหนดความสูงของดวงโคมในจุดสุดยอดบนและล่าง ประเภทของการแสดงออกสำหรับความสูงของแสงที่จุดไคลแม็กซ์นั้นพิจารณาจากรูปที่ 4

ตารางที่ 3

ความสูงของแสงสว่างที่จุดไคลแม็กซ์

การลดลงของดวงอาทิตย์

ความสูงของแสงที่จุดไคลแม็กซ์ด้านบน

ความสูงของแสงที่จุดไคลแม็กซ์ด้านล่าง

δ < φ

ชั่วโมง \u003d 90˚-φ + δ

ชั่วโมง=90˚-φ-δ

δ = φ

ชั่วโมง=90˚

ชั่วโมง=0˚

δ > φ

ชั่วโมง=90˚+φ-δ

ชั่วโมง= φ+δ-90˚

ผู้ทรงคุณวุฒิมีสามประเภทสำหรับสถานที่บนโลกที่ 0<φ <90˚:

หากการปฏิเสธของดาวδ< -(90˚- φ ), то оно будет невосходящим. Если склонение светила δ >(90˚- φ ) จะไม่มีการตั้งค่า

สภาพการมองเห็นของดวงอาทิตย์และการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลขึ้นอยู่กับตำแหน่งของผู้สังเกตบนพื้นผิวโลกและตำแหน่งของโลกในวงโคจร

การเคลื่อนไหวประจำปีของดวงอาทิตย์- ปรากฏการณ์การเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์เทียบกับดวงดาวในทิศทางตรงกันข้ามกับการหมุนรอบตัวเองของทรงกลมท้องฟ้าในแต่ละวัน ปรากฏการณ์นี้เป็นผลมาจากการเคลื่อนที่ของโลกรอบดวงอาทิตย์ในวงโคจรรูปวงรีตามทิศทางการหมุนของโลกรอบแกนของมัน กล่าวคือ ทวนเข็มนาฬิกาเมื่อมองจากขั้วเหนือไปทางใต้ (ดูรูปที่ 5)

รูปที่ 5 การเอียงของแกนหมุนของโลกและฤดูกาล

รูปที่ 6 แผนผังตำแหน่งของโลกในช่วงฤดูร้อนและฤดูหนาว

ในระหว่างการเคลื่อนไหวประจำปีของดวงอาทิตย์ ปรากฏการณ์ต่อไปนี้เกิดขึ้น: การเปลี่ยนแปลงของความสูงตอนเที่ยง ตำแหน่งของจุดที่พระอาทิตย์ขึ้นและตก ความยาวของกลางวันและกลางคืน การปรากฏตัวของท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาวในชั่วโมงเดียวกันหลังจากพระอาทิตย์ตกดิน

การหมุนของโลกรอบดวงอาทิตย์ ตลอดจนข้อเท็จจริงที่ว่าแกนการหมุนของโลกในแต่ละวันนั้นขนานกับตัวเองเสมอ ณ จุดใดๆ ในวงโคจรของโลก เป็นสาเหตุหลักของการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาล ปัจจัยเหล่านี้กำหนดความเอียงที่แตกต่างกันของรังสีดวงอาทิตย์ที่เกี่ยวข้องกับพื้นผิวโลกและระดับการส่องสว่างที่แตกต่างกันของซีกโลกที่ส่องแสง (ดูรูปที่ 5, 6) ยิ่งดวงอาทิตย์อยู่เหนือขอบฟ้ามากเท่าใด ความสามารถในการให้ความร้อนแก่พื้นผิวโลกก็ยิ่งแข็งแกร่งขึ้นเท่านั้น ในทางกลับกัน การเปลี่ยนแปลงของระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์ในระหว่างปีจะไม่ส่งผลกระทบต่อการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาล: โลกซึ่งมีวงโคจรเป็นวงรี อยู่ที่จุดที่ใกล้ที่สุดในเดือนมกราคม และที่จุดที่ไกลที่สุดในเดือนกรกฎาคม

ใช้เอกสารประกอบการบรรยาย กรอกตาราง 4

ตารางที่ 4

การเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ในแต่ละวันในช่วงเวลาต่างๆ ของปี ณ ละติจูดกลาง

ตำแหน่งบนสุริยุปราคา

การปฏิเสธ

ความสูงตอนเที่ยง

ความสูงขั้นต่ำ

จุดชมพระอาทิตย์ขึ้น

จุดเริ่มต้น

ความยาววัน

20(21) .03

22.06

22(23).09

22.12

สัญญาณทางดาราศาสตร์ของเขตความร้อน:

1. ขอบเขตของสายพานความร้อนจะเปลี่ยนไปอย่างไรหากมุมเอียงของแกนหมุนของโลกกับระนาบวงโคจรของโลกลดลง กลายเป็น 90˚?

   ที่มุมเอียงของแกนหมุนของโลกกับระนาบวงโคจรของมันจะไม่มีสายพานระดับปานกลาง?

การเปลี่ยนแปลงรูปลักษณ์ของท้องฟ้าที่เต็มไปด้วยดวงดาวในแต่ละคืนต่อมา เมื่อเทียบกับคืนก่อนหน้า ดวงดาวจะเคลื่อนไปทางทิศตะวันตกเล็กน้อยต่อหน้าเรา ตั้งแต่เย็นถึงค่ำดาวดวงเดิมขึ้น 4 นาทีก่อนหน้านี้ หนึ่งปีต่อมา มุมมองของท้องฟ้าที่เต็มไปด้วยดวงดาวก็เกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำอีก

ถ้าดาวดวงใดดวงหนึ่งอยู่ที่จุดสูงสุดเวลา 21.00 น. ของวันที่ 1 กันยายน แล้วดาวดวงใดจะอยู่ที่จุดสูงสุดของวันที่ 1 มีนาคม? คุณเห็นเธอไหม ปรับคำตอบ

พรีเซสชั่น -การหมุนรอบตัวเองของแกนโลกในรูปทรงกรวยเป็นระยะเวลา 26,000 ปี ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงจากดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ การเคลื่อนที่ล่วงหน้าของโลกทำให้ขั้วเหนือและใต้ของโลกอธิบายวงกลมบนท้องฟ้า: แกนของโลกอธิบายกรวยรอบแกนสุริยุปราคา โดยมีรัศมีประมาณ 23˚26" ที่เหลือทั้งหมด เวลาเอียงกับระนาบการเคลื่อนที่ของโลกที่มุมประมาณ 66˚34" ตามเข็มนาฬิกาสำหรับผู้สังเกตซีกโลกเหนือ (รูปที่ 7)

Precession เปลี่ยนตำแหน่งของขั้วฟ้า เมื่อ 2,700 ปีก่อน ดาว α Draconis ตั้งอยู่ใกล้ขั้วโลกเหนือของโลก นักดาราศาสตร์ชาวจีนเรียกว่า Royal Star ปัจจุบันดาวเหนือคือ α Ursa Minor ภายในปี 10,000 ขั้วโลกเหนือของโลกจะเข้าใกล้ดาว Deneb (α Cygnus) ในปี 13600 Vega (α Lyrae) จะกลายเป็นดาวขั้วโลก

รูปที่ 7 การเคลื่อนที่แบบพรีเซสชันของแกนโลก

อันเป็นผลมาจากการเลื่อนตำแหน่ง จุดของฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วง equinoxes ฤดูร้อนและฤดูหนาวจะเคลื่อนผ่านกลุ่มดาวจักรราศีอย่างช้าๆ เมื่อ 5,000 ปีที่แล้ว วสันตวิษุวัตอยู่ในกลุ่มดาวราศีพฤษภ จากนั้นจึงย้ายไปยังกลุ่มดาวราศีเมษ และขณะนี้อยู่ในกลุ่มดาวราศีมีน (ดูรูปที่ 8) ค่าชดเชยนี้คือ
= 50",2 ต่อปี

รูปที่ 8 Precession และ nutation บนทรงกลมท้องฟ้า

แรงดึงดูดของดาวเคราะห์น้อยเกินไปที่จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของแกนหมุนของโลก แต่มันมีผลกับการเคลื่อนที่ของโลกรอบดวงอาทิตย์ เปลี่ยนตำแหน่งในอวกาศของระนาบวงโคจรของโลก เช่น ระนาบสุริยุปราคา: ความเอียงของสุริยุปราคาไปยังเส้นศูนย์สูตรเปลี่ยนแปลงเป็นระยะซึ่งปัจจุบันลดลง 0.47 ต่อปี 2 * cos ε ) ประการที่สอง เส้นโค้งที่อธิบายโดยขั้วของโลกไม่ปิด (รูปที่ 9) .

รูปที่ 9 การเคลื่อนที่แบบพรีเซสชันของขั้วฟ้าเหนือ จุดตรงกลางแสดงตำแหน่งของขั้วฟ้า

การเอียงของแกนโลกความผันผวนเล็กน้อยของแกนหมุนของโลกรอบตำแหน่งเฉลี่ย การแกว่งของนิวเทชันนัลเกิดขึ้นเนื่องจากแรงก่อนหน้าของดวงอาทิตย์และดวงจันทร์เปลี่ยนขนาดและทิศทางอย่างต่อเนื่อง พวกมันมีค่าเท่ากับศูนย์เมื่อดวงอาทิตย์และดวงจันทร์อยู่ในระนาบของเส้นศูนย์สูตรของโลก และถึงค่าสูงสุดที่ระยะห่างมากที่สุดจากดวงดาวเหล่านี้

อันเป็นผลมาจากการเคลื่อนตัวและการเอียงของแกนโลก เสาท้องฟ้าอธิบายถึงเส้นหยักที่ซับซ้อนในท้องฟ้า (ดูรูปที่ 8)

ควรสังเกตว่าผลของ precession และ nutation นั้นเกิดจากแรงภายนอกที่เปลี่ยนทิศทางของแกนหมุนของโลกในอวกาศ กรณีนี้ร่างกายโลกยังคงอยู่ ดังนั้นพูด แก้ไขตามแกนที่เปลี่ยนแปลง ดังนั้นธงที่ตั้งไว้ที่ขั้วโลกเหนือในวันนี้จะเป็นเครื่องหมายของขั้วโลกเหนือในอีก 13,000 ปีข้างหน้า และละติจูด a ของจุดจะยังคงเท่ากับ 90 ° เนื่องจากทั้ง precession และ nutation ไม่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในละติจูดบนโลก ปรากฏการณ์เหล่านี้จึงไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางภูมิอากาศเช่นกัน อย่างไรก็ตาม พวกเขายังคงสร้างการเปลี่ยนแปลงในฤดูกาลที่สัมพันธ์กับปฏิทินในอุดมคติ

คุณสามารถบอกอะไรเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของเส้นแวงสุริยุปราคา ละติจูดสุริยุปราคา การขึ้นและลงที่ถูกต้องของดาวทุกดวง ซึ่งเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่ล่วงหน้าของแกนโลก

การบ้านอิสระ

ตั้งชื่อระนาบหลัก เส้น และจุดต่างๆ ของทรงกลมท้องฟ้า

วัตถุท้องฟ้าขึ้นและตั้งไว้ที่ใดสำหรับผู้สังเกตการณ์ที่ตั้งอยู่ในซีกโลกเหนือ (ใต้) ของโลก

ระบบพิกัดทางดาราศาสตร์ถูกสร้างขึ้นอย่างไร?

ความสูงและมุมราบของดวงอาทิตย์เรียกว่าอะไร

พิกัดเส้นศูนย์สูตรและสุริยุปราคาเรียกว่าอะไร?

มุมขึ้นตรงและมุมชั่วโมงสัมพันธ์กันอย่างไร?

การลดลงและความสูงของดวงโคมในขณะที่จุดสูงสุดสัมพันธ์กันอย่างไร

precession และ nutation คืออะไร?

ทำไมดวงดาวจึงขึ้นและตกที่จุดเดิมบนขอบฟ้าเสมอ ในขณะที่ดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ไม่ขึ้น?

การเคลื่อนที่ปรากฏของดวงอาทิตย์ในทรงกลมท้องฟ้าเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของโลกรอบดวงอาทิตย์อย่างไร

สุริยุปราคาคืออะไร?

จุดใดที่เรียกว่า equinoxes และทำไม?

อายันคืออะไร?

สุริยุปราคาเอียงไปที่ขอบฟ้าในมุมใด และเหตุใดมุมนี้จึงเปลี่ยนไปในระหว่างวัน

สุริยุปราคาตรงกับขอบฟ้าได้อย่างไร?

วาดด้วยปากกาบนวงกลมที่แสดงแบบจำลองของทรงกลมท้องฟ้าของจุดที่ดวงอาทิตย์ตั้งอยู่:

ทำเครื่องหมายตำแหน่งของสุริยุปราคาโดยใช้จุดที่ทำเครื่องหมายไว้ ระบุตำแหน่งสุริยุปราคา (โดยประมาณ) ของดวงอาทิตย์ในวันที่ 21 เมษายน 23 ตุลาคม และวันเกิดของคุณ ค้นหาจุดที่แสดงในย่อหน้าก่อนหน้าเกี่ยวกับแบบจำลองของทรงกลมท้องฟ้า

วรรณกรรม

เลวิตัน, อี.พี. วิธีสอนดาราศาสตร์ชั้นมัธยมศึกษา / E.P. เลวีแทน. - ม.: การตรัสรู้, 2508. - 227 น.

Malakhov A.A. ฟิสิกส์และดาราศาสตร์ (แนวทางตามความสามารถ): วิธีตำรา เบี้ยเลี้ยง/อ. มาลาคอฟ ; ชาดร์ สถานะ เท้า. ใน-t. - แชดรินสค์: แชดร์ House of the Press, 2010. - 163 น.

Mayorov, V.F. จะรู้ได้อย่างไรว่าโลกหมุน? / วี.เอฟ. Mayorov // ฟิสิกส์. - 2553. - ครั้งที่ 2. - ส. 45-47.

Myakishev G.Ya. , Bukhovtsev B.B. , Sotsky N.N. ฟิสิกส์: Proc. สำหรับ 10 เซลล์ สถาบันการศึกษา. – ม.: การตรัสรู้, 2553.

Pinsky A.A. , Razumovsky V.G. , Bugaev A.I. ฯลฯ ฟิสิกส์และดาราศาสตร์: หนังสือเรียนสำหรับชั้นประถมศึกษาปีที่ 9 การศึกษาทั่วไป สถาบัน/กศน. อ. พินสกี้, วี.จี. Razumovsky.- ม.: การตรัสรู้, 2544. - ส. 202-212

รันซินี่, ดี. คอสมอส / ดี. รันซินี่; ต่อ. จากอิตาลี. เอ็น. เลเบเดวา - ม.: LLC สำนักพิมพ์ Astrel, 2547. - 320 น.

ทุกวันเมื่อดวงอาทิตย์ขึ้นจากขอบฟ้าทางทิศตะวันออกของท้องฟ้า ดวงอาทิตย์จะเคลื่อนผ่านท้องฟ้าและกลับมาซ่อนตัวอีกครั้งทางทิศตะวันตก สำหรับชาวซีกโลกเหนือ การเคลื่อนไหวนี้เกิดจากซ้ายไปขวา สำหรับชาวใต้จากขวาไปซ้าย ในตอนเที่ยง ดวงอาทิตย์ถึงจุดสูงสุด หรือตามที่นักดาราศาสตร์กล่าวว่าถึงจุดสูงสุด เที่ยงเป็นไคลแมกซ์ตอนบน และยังมีไคลแมกซ์ตอนล่างด้วย - เวลาเที่ยงคืน ที่ละติจูดกลางของเรา จะมองไม่เห็นจุดสุดยอดที่ต่ำกว่าของดวงอาทิตย์ เนื่องจากเกิดขึ้นใต้เส้นขอบฟ้า แต่นอกเหนือจากเส้นอาร์กติกเซอร์เคิลซึ่งบางครั้งดวงอาทิตย์ไม่ตกดินในฤดูร้อน คุณสามารถสังเกตจุดสุดยอดได้ทั้งบนและล่าง

ที่ขั้วทางภูมิศาสตร์ เส้นทางรายวันของดวงอาทิตย์เกือบจะขนานกับขอบฟ้า ปรากฏในวันวสันตวิษุวัต ดวงอาทิตย์ขึ้นสูงขึ้นเรื่อยๆ เป็นเวลาหนึ่งในสี่ของปี อธิบายวงกลมเหนือเส้นขอบฟ้า ในวันที่ครีษมายันถึงจุดสูงสุด (23.5?) ในช่วงไตรมาสถัดไปของปีก่อนดวงอาทิตย์ตก นี่คือวันขั้วโลก จากนั้นคืนขั้วโลกก็เข้ามาครึ่งปี ที่ละติจูดกลาง เส้นทางรายวันที่มองเห็นได้ของดวงอาทิตย์จะสั้นลงหรือเพิ่มขึ้นตลอดทั้งปี ต่ำสุดในฤดูหนาวและสูงสุดในครีษมายัน ในวันวิษุวัต

ดวงอาทิตย์อยู่ที่เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า ในขณะเดียวกันก็ขึ้นที่จุดตะวันออกและตั้งที่จุดตะวันตก

ในช่วงเวลาตั้งแต่ฤดูใบไม้ผลิ equinox ไปจนถึงครีษมายันสถานที่พระอาทิตย์ขึ้นจะเลื่อนจากจุดพระอาทิตย์ขึ้นไปทางซ้ายไปทางทิศเหนือเล็กน้อย และสถานที่เข้าเคลื่อนออกจากจุดทิศตะวันตกไปทางขวาแม้ว่าจะอยู่ทางเหนือด้วย ในวันครีษมายัน ดวงอาทิตย์จะปรากฏทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือ และในเวลาเที่ยงวันดวงอาทิตย์จะไปถึงจุดสูงสุดในรอบปี พระอาทิตย์จะตกทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือ

จากนั้นจุดชมพระอาทิตย์ขึ้นและตกจะเลื่อนกลับมาทางทิศใต้ ในวันเหมายัน ดวงอาทิตย์ขึ้นทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ พาดผ่านเส้นเมริเดียนท้องฟ้าที่จุดต่ำสุด และตกทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ ควรระลึกไว้เสมอว่าเนื่องจากการหักเหของแสง (นั่นคือการหักเหของแสงในชั้นบรรยากาศของโลก) ความสูงที่มองเห็นได้ของแสงจะสูงกว่าของจริงเสมอ

ดังนั้นพระอาทิตย์ขึ้นจึงเกิดขึ้นก่อนเวลาและพระอาทิตย์ตกช้ากว่าที่ไม่มีชั้นบรรยากาศ

ดังนั้น เส้นทางประจำวันของดวงอาทิตย์จึงเป็นวงกลมเล็กๆ ของทรงกลมท้องฟ้า ขนานกับเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า ในขณะเดียวกัน ในระหว่างปี ดวงอาทิตย์จะเคลื่อนที่โดยเทียบกับเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าไม่ว่าจะไปทางเหนือหรือทางใต้ ช่วงเวลากลางวันและกลางคืนในการเดินทางของเขาไม่เหมือนกัน พวกเขาจะเท่ากันเฉพาะในวันวิษุวัตเมื่อดวงอาทิตย์อยู่ที่เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า

คำว่า "เส้นทางของดวงอาทิตย์ท่ามกลางดวงดาว" จะดูแปลกสำหรับใครบางคน กลางวันมองไม่เห็นดาว ดังนั้นจึงไม่ง่ายนักที่จะสังเกตว่าดวงอาทิตย์เดินช้าไปประมาณ 1? ต่อวัน ย้ายหมู่ดาวจากขวาไปซ้าย แต่คุณสามารถเห็นการเปลี่ยนแปลงของท้องฟ้าที่เต็มไปด้วยดวงดาวในระหว่างปี ทั้งหมดนี้เป็นผลมาจากการปฏิวัติของโลกรอบดวงอาทิตย์

เส้นทางของการเคลื่อนไหวประจำปีที่มองเห็นได้ของดวงอาทิตย์กับพื้นหลังของดวงดาวเรียกว่าสุริยุปราคา (จากภาษากรีก "eclipsis" - "eclipse") และช่วงเวลาของการปฏิวัติตามแนวสุริยุปราคาเรียกว่าปีดาวฤกษ์ เท่ากับ 265 วัน 6 ชั่วโมง 9 นาที 10 วินาที หรือ 365.2564 วันตามสุริยคติ

สุริยุปราคาและเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าตัดกันที่มุม 23? 26 "ที่จุดของฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วง ในช่วงแรกของจุดเหล่านี้ ดวงอาทิตย์มักจะเกิดขึ้นในวันที่ 21 มีนาคม เมื่อเคลื่อนผ่านจากซีกโลกใต้ของท้องฟ้า ไปทางเหนือ ในวันที่ 23 กันยายนเมื่อพวกเขาเคลื่อนผ่านจากซีกโลกเหนือ ณ จุดที่ไกลที่สุดของสุริยุปราคาไปทางทิศเหนือดวงอาทิตย์คือวันที่ 22 มิถุนายน (ครีษมายัน) และทางทิศใต้ - 22 ธันวาคม (ฤดูหนาว ครีษมายัน) ในปีอธิกสุรทิน วันที่เหล่านี้จะถูกเลื่อนไปหนึ่งวัน

จากสี่จุดบนสุริยุปราคา จุดหลักคือวสันตวิษุวัต มันมาจากเธอที่นับหนึ่งในพิกัดท้องฟ้า - การขึ้นสวรรค์ที่ถูกต้อง นอกจากนี้ยังทำหน้าที่นับเวลาตามดาวฤกษ์และปีเขตร้อน ซึ่งเป็นช่วงเวลาระหว่างการเคลื่อนผ่านศูนย์กลางของดวงอาทิตย์สองครั้งต่อเนื่องกันจนถึงวันวสันตวิษุวัต ปีเขตร้อนกำหนดการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลบนโลกของเรา

เนื่องจากวสันตวิษุวัตเคลื่อนตัวไปท่ามกลางดวงดาวต่างๆ อย่างช้าๆ เนื่องจากแกนโลกเคลื่อนไปข้างหน้า ระยะเวลาของปีเขตร้อนจึงน้อยกว่าระยะเวลาของปีดาวฤกษ์ เท่ากับ 365.2422 วันตามสุริยคติ เมื่อประมาณ 2,000 ปีที่แล้ว เมื่อฮิปปาร์คัสรวบรวมรายการดาวของเขา (รายการแรกที่ส่งมาถึงเราอย่างครบถ้วน) วสันตวิษุวัตอยู่ในกลุ่มดาวราศีเมษ ตามเวลาของเรา มันได้เคลื่อนไปเกือบ 30? ไปยังกลุ่มดาวราศีมีน และจุดวิษุวัตในฤดูใบไม้ร่วงได้ย้ายจากกลุ่มดาวราศีตุลย์ไปยังกลุ่มดาวราศีกันย์ แต่ตามประเพณีแล้วจุดของวิษุวัตจะถูกระบุโดยสัญญาณเดิมของกลุ่มดาว "equinoctial" ในอดีต - ราศีเมษและราศีตุลย์ สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับจุดอายัน: ฤดูร้อนในกลุ่มดาวราศีพฤษภถูกทำเครื่องหมายด้วยสัญลักษณ์ของมะเร็งและฤดูหนาวในกลุ่มดาวของราศีธนูถูกทำเครื่องหมายด้วยสัญลักษณ์ของมังกร

และสุดท้าย สิ่งสุดท้ายเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวประจำปีของดวงอาทิตย์ ครึ่งหนึ่งของสุริยุปราคาตั้งแต่ฤดูใบไม้ผลิ equinox ถึงฤดูใบไม้ร่วง (ตั้งแต่วันที่ 21 มีนาคมถึง 23 กันยายน) ดวงอาทิตย์ผ่านไปใน 186 วัน ครึ่งหลัง จากฤดูใบไม้ร่วงถึงฤดูใบไม้ผลิ ใช้เวลา 179 วัน (180 ในปีอธิกสุรทิน) แต่ท้ายที่สุดแล้วครึ่งหนึ่งของสุริยุปราคาเท่ากัน: แต่ละอันมีค่าเท่ากับ 180? ดังนั้นดวงอาทิตย์จึงเคลื่อนที่ตามสุริยุปราคาไม่เท่ากัน ความไม่สม่ำเสมอนี้อธิบายได้จากการเปลี่ยนแปลงความเร็วของการเคลื่อนที่ของโลกในวงโคจรรูปวงรีรอบดวงอาทิตย์ การเคลื่อนที่ที่ไม่สม่ำเสมอของดวงอาทิตย์ตามแนวสุริยุปราคาทำให้เกิดฤดูกาลต่างๆ ตัวอย่างเช่น สำหรับผู้อยู่อาศัยในซีกโลกเหนือ ฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อนจะยาวนานกว่าฤดูใบไม้ร่วงและฤดูหนาวหกวัน โลกในวันที่ 2-4 มิถุนายนอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากกว่าวันที่ 2-3 มกราคม 5 ล้านกิโลเมตร และโคจรช้าลงตามกฎข้อที่สองของเคปเลอร์ ในฤดูร้อนโลกได้รับจาก

ดวงอาทิตย์อบอุ่นน้อยกว่า แต่ฤดูร้อนในซีกโลกเหนือจะยาวนานกว่าฤดูหนาว ดังนั้นซีกโลกเหนือจึงอุ่นกว่าซีกโลกใต้

การเคลื่อนที่ที่แท้จริงของโลก - การเคลื่อนที่ประจำปีของดวงอาทิตย์บนทรงกลมฟ้าที่เห็นได้ชัด - เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าและระนาบสุริยุปราคา - พิกัดเส้นศูนย์สูตรของดวงอาทิตย์ในรอบปี

การเคลื่อนที่ที่แท้จริงของโลก

เพื่อให้เข้าใจหลักการของการเคลื่อนที่ปรากฏของดวงอาทิตย์และดวงอื่นๆ ในทรงกลมท้องฟ้า อันดับแรกเราจะพิจารณา การเคลื่อนที่ที่แท้จริงของโลก. โลกเป็นหนึ่งในดาวเคราะห์ มันหมุนรอบแกนอย่างต่อเนื่อง

ระยะเวลาการหมุนรอบตัวเองเท่ากับหนึ่งวัน ดังนั้น สำหรับผู้สังเกตการณ์ที่อยู่บนโลก จึงดูเหมือนว่าเทห์ฟากฟ้าทั้งหมดโคจรรอบโลกจากตะวันออกไปตะวันตกในช่วงเวลาเดียวกัน

แต่โลกไม่เพียงแต่หมุนรอบแกนของมันเท่านั้น แต่ยังหมุนรอบดวงอาทิตย์ในวงโคจรวงรีอีกด้วย มันเสร็จสิ้นการปฏิวัติรอบดวงอาทิตย์หนึ่งครั้งในหนึ่งปี แกนการหมุนของโลกเอียงกับระนาบวงโคจรที่มุม 66°33′ ตำแหน่งของแกนในอวกาศระหว่างการเคลื่อนที่ของโลกรอบดวงอาทิตย์ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ดังนั้นซีกโลกเหนือและซีกโลกใต้จึงหันไปทางดวงอาทิตย์สลับกัน ซึ่งเป็นผลมาจากการที่ฤดูกาลบนโลกเปลี่ยนไป

เมื่อสังเกตท้องฟ้าเราสามารถสังเกตได้ว่าดวงดาวเป็นเวลาหลายปียังคงรักษาตำแหน่งสัมพัทธ์อย่างสม่ำเสมอ

ดวงดาวจะ "คงที่" เพียงเพราะอยู่ไกลจากเรามาก ระยะห่างจากพวกเขานั้นยอดเยี่ยมมากจนมองเห็นได้จากจุดใด ๆ ของวงโคจรของโลก

แต่ร่างกายของระบบสุริยะ - ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์ต่างๆ ซึ่งค่อนข้างอยู่ใกล้โลก และเราสามารถสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของพวกมันได้อย่างง่ายดาย ดังนั้นดวงอาทิตย์พร้อมกับผู้ทรงคุณวุฒิทั้งหมดจึงมีส่วนร่วมในการเคลื่อนไหวรายวันและในขณะเดียวกันก็มีการเคลื่อนไหวที่มองเห็นได้ของมันเอง (เรียกว่า การเคลื่อนไหวประจำปี) เนื่องจากการเคลื่อนที่ของโลกรอบดวงอาทิตย์

การเคลื่อนไหวประจำปีของดวงอาทิตย์บนทรงกลมท้องฟ้า

การเคลื่อนที่ประจำปีของดวงอาทิตย์ที่ง่ายที่สุดสามารถอธิบายได้จากรูปด้านล่าง จากรูปนี้จะเห็นได้ว่า ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของโลกในวงโคจร ผู้สังเกตจากโลกจะเห็นดวงอาทิตย์ตัดกับพื้นหลังของ . ดูเหมือนว่าเขาจะเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ ทรงกลมท้องฟ้าตลอดเวลา การเคลื่อนไหวนี้เป็นการสะท้อนถึงการปฏิวัติของโลกรอบดวงอาทิตย์ ในหนึ่งปีดวงอาทิตย์จะทำการปฏิวัติอย่างสมบูรณ์

วงกลมขนาดใหญ่บนทรงกลมท้องฟ้าซึ่งมีการเคลื่อนไหวประจำปีของดวงอาทิตย์เกิดขึ้นเรียกว่า สุริยุปราคา. Ecliptic เป็นคำและความหมายในภาษากรีก คราส. วงกลมนี้ถูกตั้งชื่อเช่นนี้เพราะสุริยุปราคาของดวงอาทิตย์และดวงจันทร์จะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อมีผู้ทรงคุณวุฒิทั้งสองอยู่บนวงกลมนี้เท่านั้น

ควรสังเกตว่า ระนาบสุริยุปราคาตรงกับระนาบวงโคจรของโลก.

การเคลื่อนที่ประจำปีของดวงอาทิตย์ตามแนวสุริยุปราคาที่ชัดเจนเกิดขึ้นในทิศทางเดียวกับที่โลกเคลื่อนที่เป็นวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ กล่าวคือ เคลื่อนไปทางทิศตะวันออก ในระหว่างปี ดวงอาทิตย์เคลื่อนผ่านกลุ่มดาวสุริยุปราคา 12 กลุ่มอย่างต่อเนื่อง ซึ่งก่อตัวเป็นแถบและเรียกว่าจักรราศี

เข็มขัดจักรราศีประกอบด้วยกลุ่มดาวต่อไปนี้: ราศีมีน ราศีเมษ ราศีพฤษภ ราศีเมถุน ราศีกรกฎ ราศีสิงห์ ราศีกันย์ ราศีตุลย์ ราศีพิจิก ราศีธนู ราศีมังกร และราศีกุมภ์ เนื่องจากระนาบเส้นศูนย์สูตรของโลกเอียงกับระนาบวงโคจรของโลก 23°27' ระนาบของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าเอียงกับระนาบสุริยุปราคาด้วยที่มุม e=23°27′

ความโน้มเอียงของสุริยุปราคาไปยังเส้นศูนย์สูตรไม่คงที่ (เนื่องจากอิทธิพลของแรงดึงดูดของดวงอาทิตย์และดวงจันทร์บนโลก) ดังนั้นในปี พ.ศ. 2439 เมื่ออนุมัติค่าคงที่ทางดาราศาสตร์จึงตัดสินใจพิจารณาความโน้มเอียง ของสุริยุปราคาถึงเส้นศูนย์สูตรโดยเฉลี่ยเท่ากับ 23°27'8" 26.

เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าและระนาบสุริยุปราคา

สุริยุปราคาตัดเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า ณ จุดสองจุดที่เรียกว่า จุดของฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วง. จุดของวสันตวิษุวัตมักจะแสดงด้วยสัญลักษณ์ของกลุ่มดาวราศีเมษ T และจุดของวสันตวิษุวัตในฤดูใบไม้ร่วง - โดยสัญลักษณ์ของกลุ่มดาวราศีตุลย์ - ดวงอาทิตย์ ณ จุดเหล่านี้ตามลำดับคือวันที่ 21 มีนาคมและ 23 กันยายน ทุกวันนี้บนโลกนี้กลางวันเท่ากับกลางคืน ดวงอาทิตย์ขึ้นทางทิศตะวันออกพอดีและตกทางทิศตะวันตกพอดี

จุดวิษุวัตในฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วงเป็นจุดตัดของเส้นศูนย์สูตรกับระนาบสุริยุปราคา

จุดบนสุริยุปราคาที่ทำมุม 90° จากจุดวิษุวัตเรียกว่า จุดอายัน. จุด E บนสุริยุปราคา ซึ่งดวงอาทิตย์อยู่ตำแหน่งสูงสุดเมื่อเทียบกับเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า เรียกว่า จุดครีษมายันและเรียกจุด E' ที่ตำแหน่งต่ำสุด จุดครีษมายัน.

ที่จุดครีษมายันดวงอาทิตย์เกิดขึ้นในวันที่ 22 มิถุนายนและที่จุดครีษมายัน - วันที่ 22 ธันวาคม เป็นเวลาหลายวันใกล้กับวันครีษมายันความสูงในตอนเที่ยงของดวงอาทิตย์ยังคงแทบไม่เปลี่ยนแปลงซึ่งเกี่ยวข้องกับจุดเหล่านี้ที่ได้ชื่อมา เมื่อดวงอาทิตย์อยู่ที่ครีษมายัน กลางวันในซีกโลกเหนือจะยาวที่สุดและกลางคืนจะสั้นที่สุด และเมื่ออยู่ในครีษมายัน กลางวันจะตรงกันข้าม

ในวันครีษมายัน จุดพระอาทิตย์ขึ้นและตกจะอยู่ทางเหนือของจุดตะวันออกและตะวันตกบนขอบฟ้ามากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และในวันที่ครีษมายันจะอยู่ห่างจากทิศใต้มากที่สุด

การเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ตามแนวสุริยุปราคาทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องในพิกัดเส้นศูนย์สูตร การเปลี่ยนแปลงความสูงในตอนเที่ยงในแต่ละวัน และการเคลื่อนที่ของจุดพระอาทิตย์ขึ้นและตกตามเส้นขอบฟ้า

เป็นที่ทราบกันดีว่าการลดลงของดวงอาทิตย์นั้นวัดจากระนาบของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าและการขึ้นทางขวา - จากจุดวสันตวิษุวัต ดังนั้น เมื่อดวงอาทิตย์อยู่ที่จุดวสันตวิษุวัต การเอียงและการขึ้นทางขวาของดวงอาทิตย์จึงเป็นศูนย์ ในระหว่างปี การลดลงของดวงอาทิตย์ในช่วงเวลาปัจจุบันแปรผันตั้งแต่ +23°26′ ถึง -23°26′ เคลื่อนผ่านศูนย์ปีละสองครั้ง และเคลื่อนขึ้นทางขวาตั้งแต่ 0 ถึง 360°

พิกัดเส้นศูนย์สูตรของดวงอาทิตย์ในรอบปี

พิกัดเส้นศูนย์สูตรของดวงอาทิตย์ในระหว่างปีเปลี่ยนแปลงไม่สม่ำเสมอ สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการเคลื่อนที่ที่ไม่สม่ำเสมอของดวงอาทิตย์ตามแนวสุริยุปราคาและการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ตามแนวสุริยุปราคาและการเอียงของสุริยุปราคาไปยังเส้นศูนย์สูตร ดวงอาทิตย์ครอบคลุมครึ่งหนึ่งของเส้นทางรอบปีที่ชัดเจนใน 186 วันตั้งแต่วันที่ 21 มีนาคมถึง 23 กันยายน และอีกครึ่งหนึ่งใน 179 วันนับจากวันที่ 23 กันยายนถึง 21 มีนาคม

การเคลื่อนที่ที่ไม่สม่ำเสมอของดวงอาทิตย์ตามแนวสุริยุปราคานั้นเกิดจากการที่โลกตลอดระยะเวลาของการปฏิวัติรอบดวงอาทิตย์ไม่ได้เคลื่อนที่ในวงโคจรด้วยความเร็วเท่ากัน ดวงอาทิตย์อยู่ที่จุดโฟกัสจุดหนึ่งของวงโคจรรูปวงรีของโลก

จาก กฎข้อที่สองของเคปเลอร์เป็นที่ทราบกันดีว่าเส้นที่เชื่อมระหว่างดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ครอบคลุมพื้นที่เท่ากันในช่วงเวลาที่เท่ากัน ตามกฎหมายนี้ โลกอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด กล่าวคือ ใน จุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าและอยู่ไกลจากดวงอาทิตย์ที่สุด กล่าวคือ ใน เพลี้ย- ช้าลง

โลกอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้นในฤดูหนาว และห่างออกไปในฤดูร้อน ดังนั้นในวันฤดูหนาวจึงโคจรเร็วกว่าวันในฤดูร้อน เป็นผลให้การเปลี่ยนแปลงรายวันในการขึ้นขวาของดวงอาทิตย์ในวันเหมายันคือ 1°07' ในขณะที่วันครีษมายันมีเพียง 1°02'

ความแตกต่างของความเร็วการเคลื่อนที่ของโลกในแต่ละจุดของวงโคจรทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่ไม่สม่ำเสมอไม่เพียงแต่การขึ้นลงที่ถูกต้องเท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงการลดลงของดวงอาทิตย์ด้วย อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความโน้มเอียงของสุริยุปราคาไปยังเส้นศูนย์สูตร การเปลี่ยนแปลงจึงมีลักษณะที่แตกต่างออกไป การลดลงของดวงอาทิตย์เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วที่สุดใกล้กับจุดวิษุวัต และแทบไม่เปลี่ยนแปลงที่วันอายัน

การรู้ธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงในพิกัดเส้นศูนย์สูตรของดวงอาทิตย์ช่วยให้เราสามารถคำนวณการขึ้นและลงที่ถูกต้องของดวงอาทิตย์โดยประมาณได้

ในการคำนวณดังกล่าว ให้ใช้วันที่ที่ใกล้ที่สุดกับพิกัดเส้นศูนย์สูตรของดวงอาทิตย์ที่ทราบ จากนั้นจะพิจารณาว่าการขึ้นที่ถูกต้องของดวงอาทิตย์ต่อวันเปลี่ยนแปลงโดยเฉลี่ย 1 °และการลดลงของดวงอาทิตย์ในช่วงเดือนก่อนและหลังการผ่านของวิษุวัตเปลี่ยนไป 0.4 °ต่อวัน ในช่วงเดือนก่อนและหลังอายัน - 0.1 °ต่อวันและในช่วงกลางเดือนระหว่างเดือนที่ระบุ - 0.3 °

วันเป็นหนึ่งในหน่วยพื้นฐานของการวัดเวลา การหมุนของโลกและการเคลื่อนที่ที่ชัดเจนของท้องฟ้าที่เต็มไปด้วยดวงดาว

ปริมาณหลักสำหรับการวัดเวลานั้นสัมพันธ์กับช่วงเวลาของการปฏิวัติโลกรอบแกนโดยสมบูรณ์

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้เชื่อกันว่าการหมุนของโลกนั้นสม่ำเสมอ อย่างไรก็ตาม ขณะนี้พบความผิดปกติบางอย่างในการหมุนเวียนนี้ แต่มีขนาดเล็กจนไม่สำคัญสำหรับการสร้างปฏิทิน

เมื่ออยู่บนพื้นผิวโลกและมีส่วนร่วมกับการเคลื่อนที่แบบหมุนรอบโลก เราจะไม่รู้สึกถึงมัน

เราตัดสินการหมุนของโลกรอบแกนของมันจากปรากฏการณ์ที่มองเห็นได้ที่เกี่ยวข้องกับมันเท่านั้น ผลที่ตามมาของการหมุนรอบตัวเองของโลกในแต่ละวัน ตัวอย่างเช่น การเคลื่อนที่ที่ชัดเจนของท้องฟ้าที่มีดวงสว่างทั้งหมดอยู่บนนั้น: ดวงดาว ดาวเคราะห์ ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ เป็นต้น

ทุกวันนี้เพื่อกำหนดระยะเวลาของการปฏิวัติหนึ่งรอบโลกคุณสามารถใช้ - กล้องโทรทรรศน์พิเศษ - เครื่องมือขนส่งแกนแสงของท่อที่หมุนอย่างเคร่งครัดในระนาบเดียว - ระนาบของเส้นเมอริเดียนของสถานที่ที่กำหนดผ่าน ผ่านจุดทางใต้และทางเหนือ การข้ามเส้นเมอริเดียนโดยดวงดาวเรียกว่าจุดสุดยอด ช่วงเวลาระหว่างจุดไคลแมกซ์ด้านบนสองจุดติดต่อกันเรียกว่าวันดาวฤกษ์

คำจำกัดความที่ชัดเจนยิ่งขึ้นของวันดาวฤกษ์มีดังนี้: เป็นช่วงเวลาระหว่างจุดสูงสุดบนของวสันตวิษุวัตสองจุดติดต่อกัน หน่วยเหล่านี้เป็นหนึ่งในหน่วยพื้นฐานของการวัดเวลา เนื่องจากระยะเวลายังคงไม่เปลี่ยนแปลง วันของดาวฤกษ์แบ่งออกเป็น 24 ชั่วโมง โดยแต่ละชั่วโมงมี 60 นาทีของดาวฤกษ์ และแต่ละนาทีมี 60 วินาทีของดาวฤกษ์

ชั่วโมง นาที และวินาทีของดาวฤกษ์จะนับบนนาฬิกาดาวฤกษ์ ซึ่งมีอยู่ในหอดูดาวดาราศาสตร์ทุกแห่ง และแสดงเวลาดาวฤกษ์เสมอ การใช้นาฬิกาดังกล่าวในชีวิตประจำวันไม่สะดวกเนื่องจากจุดสูงสุดเดียวกันในระหว่างปีตรงกับเวลาที่ต่างกันของวันที่มีแดด ชีวิตของธรรมชาติและชีวิตของผู้คนทั้งหมดนั้นไม่ได้เชื่อมโยงกับการเคลื่อนที่ของดวงดาว แต่ด้วยการเปลี่ยนแปลงของกลางวันและกลางคืนนั่นคือการเคลื่อนไหวของดวงอาทิตย์ในแต่ละวัน ดังนั้นในชีวิตประจำวันเราไม่ได้ใช้เวลาดาวฤกษ์ แต่เป็นเวลาสุริยะ แนวคิดของเวลาสุริยะนั้นซับซ้อนกว่าแนวคิดของเวลาดาวฤกษ์มาก ก่อนอื่น เราต้องจินตนาการถึงการเคลื่อนที่ที่ชัดเจนของดวงอาทิตย์

การเคลื่อนไหวประจำปีที่ชัดเจนของดวงอาทิตย์ สุริยุปราคา.

การเฝ้าดูท้องฟ้าที่เต็มไปด้วยดวงดาวจากคืนสู่คืน คุณจะเห็นว่าในเที่ยงคืนแต่ละคืนที่ตามมา ดาวจะขึ้นสูงสุด สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าเนื่องจากการเคลื่อนที่ประจำปีของโลกในวงโคจร การเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ท่ามกลางดวงดาวจึงเกิดขึ้น มันเกิดขึ้นในทิศทางเดียวกับที่โลกหมุน นั่นคือจากตะวันตกไปตะวันออก

เส้นทางการเคลื่อนที่ที่ชัดเจนของดวงอาทิตย์ท่ามกลางดวงดาวเรียกว่าสุริยุปราคา . มันเป็นวงกลมขนาดใหญ่บนทรงกลมท้องฟ้าซึ่งเป็นระนาบที่เอียงไปยังระนาบของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าที่มุม 23 ° 27 "และตัดกับเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าที่จุดสองจุด นี่คือจุดของฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วง equinoxes ในครั้งแรกดวงอาทิตย์อยู่ที่ประมาณ 21 มีนาคมเมื่อผ่านจากซีกฟ้าใต้ไปทางเหนือจุดที่สองคือประมาณวันที่ 23 กันยายนเมื่อเคลื่อนผ่านจากซีกโลกเหนือไปทางใต้กลุ่มดาวจักรราศี เคลื่อนไปตามสุริยุปราคา ดวงอาทิตย์จะเคลื่อนที่ตามลำดับในระหว่างปีในกลุ่มดาว 12 ดวงต่อไปนี้ซึ่งอยู่ตามแนวสุริยุปราคาและประกอบกันเป็นแถบ ราศี .

การเคลื่อนที่ที่ชัดเจนของดวงอาทิตย์ผ่านกลุ่มดาวจักรราศี: ราศีมีน ราศีเมษ ราศีพฤษภ ราศีเมถุน ราศีกรกฎ ราศีสิงห์ ราศีกันย์ ราศีตุลย์ ราศีพิจิก ราศีธนู ราศีมังกร และราศีกุมภ์ (พูดอย่างเคร่งครัดดวงอาทิตย์ยังผ่านกลุ่มดาวที่ 13 - Ophiuchus การพิจารณากลุ่มดาวจักรราศีนี้จะถูกต้องยิ่งกว่ากลุ่มดาวราศีพิจิกซึ่งดวงอาทิตย์ใช้เวลาน้อยกว่าในแต่ละกลุ่ม กลุ่มดาวอื่น ๆ) กลุ่มดาวเหล่านี้เรียกว่าจักรราศีได้ชื่อสามัญมาจากคำภาษากรีก "zoon" ซึ่งเป็นสัตว์เนื่องจากหลายกลุ่มได้รับการตั้งชื่อตามสัตว์ในสมัยโบราณ ในแต่ละกลุ่มดาวของนักษัตรนั้น ดวงอาทิตย์จะอยู่โดยเฉลี่ยประมาณหนึ่งเดือน ดังนั้นแม้แต่ในสมัยโบราณแต่ละเดือนก็สอดคล้องกับสัญลักษณ์ของจักรราศี ตัวอย่างเช่น เดือนมีนาคมถูกกำหนดโดยสัญลักษณ์ของราศีเมษ เนื่องจากวสันตวิษุวัตตั้งอยู่ในกลุ่มดาวนี้เมื่อประมาณสองพันปีก่อน ดังนั้น ดวงอาทิตย์จึงผ่านกลุ่มดาวนี้ในเดือนมีนาคม เมื่อโลกเคลื่อนที่ในวงโคจรและย้ายจากตำแหน่ง III (มีนาคม) ไปยังตำแหน่ง IV (เมษายน) ดวงอาทิตย์จะเคลื่อนจากกลุ่มดาวราศีเมษไปยังกลุ่มดาวราศีพฤษภ และเมื่อโลกอยู่ในตำแหน่ง V (พฤษภาคม) ดวงอาทิตย์จะ ย้ายจากกลุ่มดาวราศีพฤษภไปยังกลุ่มดาวราศีเมถุน ฯลฯ

การเคลื่อนที่ของขั้วเหนือของโลกท่ามกลางหมู่ดาวในรอบ 26,000 ปี

อย่างไรก็ตาม วันวสันตวิษุวัตไม่เปลี่ยนแปลงในทรงกลมท้องฟ้า การเคลื่อนไหวของมันถูกค้นพบในศตวรรษที่สอง พ.ศ อี นักวิทยาศาสตร์ชาวกรีกชื่อ Hipparchus เรียกว่า precession นั่นคือ precession ของ equinox เกิดจากสาเหตุดังต่อไปนี้ โลกไม่ใช่ทรงกลม แต่เป็นทรงกลมแบนที่เสา แรงดึงดูดจากดวงอาทิตย์และดวงจันทร์กระทำต่างกันในส่วนต่าง ๆ ของโลกทรงกลม แรงเหล่านี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าในระหว่างการหมุนรอบโลกพร้อมกันและการเคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์ แกนหมุนของโลกจะอธิบายรูปกรวยใกล้กับแนวตั้งฉากกับระนาบของวงโคจร เป็นผลให้ขั้วฟ้าเคลื่อนที่ท่ามกลางดวงดาวต่างๆ เป็นวงกลมเล็กๆ โดยมีศูนย์กลางอยู่ที่ขั้วสุริยุปราคา โดยอยู่ห่างจากดาวประมาณ 231/2° เนื่องจากการเกิด precession วสันตวิษุวัตจะเคลื่อนที่ไปตามสุริยุปราคาไปทางทิศตะวันตก เช่น ไปทางดวงอาทิตย์ที่มองเห็นได้ 50 "3 ต่อปี ดังนั้น จะเกิดวงกลมเต็มดวงในเวลาประมาณ 26,000 ปี ด้วยเหตุผลเดียวกัน ขั้วโลกเหนือของโลกซึ่งอยู่ในยุคของเราใกล้กับดาวเหนือ เมื่อ 4,000 ปีที่แล้วอยู่ใกล้มังกร และในอีก 12,000 ปีข้างหน้าจะอยู่ใกล้เวก้า (a Lyra)

วันที่แดดจ้าและเวลาสุริยะ

วันที่แดดจ้าอย่างแท้จริง ถ้าด้วยความช่วยเหลือของเครื่องมือขนส่ง เราไม่ได้สังเกตดวงดาว แต่ดวงอาทิตย์และทุกวันทำเครื่องหมายเวลาที่ผ่านของศูนย์กลางของดิสก์สุริยะผ่านเส้นเมอริเดียน นั่นคือ ช่วงเวลาของจุดสูงสุดบน จากนั้นเราจะพบ ว่าช่วงเวลาระหว่างจุดสูงสุดบนสองจุดศูนย์กลางของจานสุริยะ ซึ่งเรียกว่าวันสุริยคติจริง จะนานกว่าวันดาวฤกษ์โดยเฉลี่ย 3 นาทีเสมอ 56 วินาที หรือประมาณ 4 นาที สิ่งนี้มาจากข้อเท็จจริงที่ว่าโลกหมุนรอบดวงอาทิตย์ ทำการปฏิวัติรอบตัวเองอย่างสมบูรณ์ในระหว่างปี กล่าวคือ ประมาณใน 365 และหนึ่งในสี่ของวัน เมื่อสะท้อนการเคลื่อนที่ของโลกนี้ ดวงอาทิตย์ในหนึ่งวันเคลื่อนที่ประมาณ 1/365 ของเส้นทางทั้งปี หรือประมาณ 1 องศา ซึ่งเท่ากับเวลา 4 นาที อย่างไรก็ตาม ไม่เหมือนกับวันดาวฤกษ์ วันสุริยคติที่แท้จริงจะเปลี่ยนระยะเวลาเป็นระยะๆ

นี่เป็นเพราะสาเหตุสองประการ ประการแรก ความเอียงของระนาบสุริยุปราคากับระนาบของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า และประการที่สอง วงโคจรของโลกมีรูปร่างเป็นวงรี เมื่อโลกอยู่ในส่วนวงรีที่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด โลกจะเคลื่อนที่เร็วขึ้น ในอีกครึ่งปี โลกจะอยู่ในส่วนตรงข้ามของวงรีและจะโคจรช้าลง การเคลื่อนที่ที่ไม่สม่ำเสมอของโลกในวงโคจรทำให้เกิดการเคลื่อนที่ที่ไม่สม่ำเสมอของดวงอาทิตย์ในทรงกลมท้องฟ้า: ในช่วงเวลาต่างๆ ของปี ดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน ดังนั้นความยาวของวันตามสุริยคติที่แท้จริงจึงเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ตัวอย่างเช่น วันที่ 23 ธันวาคม ซึ่งเป็นวันที่กลางวันยาวนานที่สุด คือ 51 วินาที นานกว่าวันที่ 16 กันยายน ซึ่งเป็นช่วงสั้นที่สุด หมายถึงวันสุริยคติ. เนื่องจากความไม่สม่ำเสมอของวันตามสุริยคติที่แท้จริง จึงไม่สะดวกในการใช้เป็นหน่วยวัดเวลา ประมาณสามร้อยปีที่แล้ว ช่างทำนาฬิกาชาวปารีสรู้เรื่องนี้ดีเมื่อพวกเขาเขียนบนตราประจำกิลด์ของตนว่า "ดวงอาทิตย์แสดงเวลาอย่างหลอกลวง"

นาฬิกาทั้งหมดของเรา - ข้อมือ ผนัง กระเป๋า และอื่น ๆ - ไม่ได้ปรับตามการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ที่แท้จริง แต่ปรับตามการเคลื่อนที่ของจุดในจินตนาการ ซึ่งในระหว่างปีทำให้เกิดการปฏิวัติรอบโลกอย่างสมบูรณ์หนึ่งครั้งในเวลาเดียวกับ ดวงอาทิตย์ แต่ในขณะเดียวกันก็เคลื่อนที่ไปตามเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าและสม่ำเสมออย่างสมบูรณ์ จุดนี้เรียกว่าดวงอาทิตย์ตรงกลาง ช่วงเวลาที่ดวงอาทิตย์ผ่านเส้นเมริเดียนโดยเฉลี่ยเรียกว่า เที่ยงตรง และช่วงเวลาระหว่างเที่ยงวันเฉลี่ยสองวันติดต่อกันคือวันสุริยะเฉลี่ย ระยะเวลาของพวกเขาจะเท่ากันเสมอ แบ่งออกเป็น 24 ชั่วโมง แต่ละชั่วโมงของเวลาดวงอาทิตย์เฉลี่ยจะแบ่งออกเป็น 60 นาที และแต่ละนาทีจะแบ่งออกเป็น 60 วินาทีของเวลาดวงอาทิตย์เฉลี่ย วันสุริยคติเฉลี่ย ไม่ใช่วันดาวฤกษ์ ซึ่งเป็นหนึ่งในหน่วยหลักในการวัดเวลา ซึ่งเป็นพื้นฐานของปฏิทินสมัยใหม่ ความแตกต่างระหว่างเวลาเฉลี่ยตามดวงอาทิตย์และเวลาจริงในขณะเดียวกันเรียกว่าสมการเวลา

พื้นฐานทางดาราศาสตร์ของปฏิทิน

เรารู้ว่าทุกปฏิทินขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์: การเปลี่ยนแปลงของกลางวันและกลางคืน การเปลี่ยนแปลงของข้างขึ้นข้างแรม และการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาล ปรากฏการณ์เหล่านี้ให้หน่วยเวลาพื้นฐานสามหน่วยที่รองรับระบบปฏิทินใดๆ ได้แก่ วันสุริยคติ เดือนจันทรคติ และปีสุริยคติ ใช้วันสุริยคติเฉลี่ยเป็นค่าคงที่ เรากำหนดระยะเวลาของเดือนจันทรคติและปีสุริยคติ ตลอดประวัติศาสตร์ของดาราศาสตร์ ระยะเวลาของหน่วยเวลาเหล่านี้ได้รับการขัดเกลาอย่างต่อเนื่อง

เดือนพ้อง

พื้นฐานของปฏิทินจันทรคติคือเดือน synodic - ช่วงเวลาระหว่างสองขั้นตอนที่เหมือนกันของดวงจันทร์ เบื้องต้นเท่าที่ทราบกำหนดไว้ที่ 30 วัน ต่อมาพบว่าเดือนเพ็ญมี 29.5 วัน ในปัจจุบัน ระยะเวลาเฉลี่ยของเดือนซินโนดิกเท่ากับ 29.530588 วันตามสุริยคติ หรือ 29 วัน 12 ชั่วโมง 44 นาที 2.8 วินาทีของเวลาเฉลี่ยตามสุริยคติ

ปีเขตร้อน

ความสำคัญเป็นพิเศษคือการปรับแต่งระยะเวลาของปีสุริยะอย่างค่อยเป็นค่อยไป ในระบบปฏิทินยุคแรก ปีมี 360 วัน ชาวอียิปต์โบราณและชาวจีนเมื่อประมาณห้าพันปีก่อนกำหนดความยาวของปีสุริยคติไว้ที่ 365 วัน และไม่กี่ศตวรรษก่อนยุคของเรา ทั้งในอียิปต์และจีน กำหนดความยาวของปีไว้ที่ 365.25 วัน ปฏิทินสมัยใหม่ขึ้นอยู่กับปีเขตร้อน - ช่วงเวลาระหว่างสองเส้นทางที่ต่อเนื่องกันของใจกลางดวงอาทิตย์จนถึงวสันตวิษุวัต

นักวิทยาศาสตร์ที่โดดเด่นเช่น P. Laplace (1749-1827) ในปี 1802, F. Bessel (1784-1846) ในปี 1828, P. Hansen (1795-1874) ในปี 1853 มีส่วนร่วมในการกำหนดมูลค่าที่แน่นอนของปีเขตร้อน , W . Le Verrier (1811-1877) ในปี 1858 และอื่น ๆ

เพื่อกำหนดความยาวของปีเขตร้อน S. Newcomb เสนอสูตรทั่วไป: T == 365.24219879 - 0.0000000614 (t - 1900) โดยที่ t คือเลขลำดับของปี

ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2503 การประชุมสมัชชาใหญ่ XI เรื่องน้ำหนักและการวัดจัดขึ้นที่กรุงปารีส ซึ่งระบบหน่วยสากลแบบรวมศูนย์ (SI) ถูกนำมาใช้และคำจำกัดความใหม่ของหน่วยที่สองเป็นหน่วยพื้นฐานของเวลาที่แนะนำโดยรัฐสภา IX ของ International Astronomical Union (Dublin, 1955) ได้รับการอนุมัติ ตามการตัดสินใจที่นำมาใช้ ephemeris ที่สองถูกกำหนดเป็น 1/31556925.9747 ส่วนหนึ่งของปีเขตร้อนสำหรับต้นปี 1900 จากที่นี่ เป็นเรื่องง่ายที่จะกำหนดค่าของปีเขตร้อน: T ===- 365 วัน 5 ชั่วโมง 48 นาที 45.9747 วินาที หรือ T = 365.242199 วัน

สำหรับวัตถุประสงค์ของปฏิทิน ไม่จำเป็นต้องมีความแม่นยำสูงเช่นนี้ ดังนั้นเมื่อปัดเศษขึ้นเป็นทศนิยมตำแหน่งที่ 5 เราจะได้ T == 365.24220 วัน การปัดเศษของปีเขตร้อนทำให้เกิดข้อผิดพลาดหนึ่งวันต่อ 100,000 ปี ดังนั้น ค่าที่เรานำมาใช้อาจเป็นพื้นฐานของการคำนวณปฏิทินทั้งหมด ดังนั้น ทั้งเดือนพ้องหรือปีเขตร้อนไม่มีจำนวนเต็มของวันสุริยคติเฉลี่ย และด้วยเหตุนี้ ปริมาณทั้งสามนี้จึงเทียบกันไม่ได้ ซึ่งหมายความว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะแสดงปริมาณอย่างใดอย่างหนึ่งในแง่ของปริมาณอื่นๆ กล่าวคือ เป็นไปไม่ได้ที่จะเลือกจำนวนเต็มของปีสุริยคติที่จะประกอบด้วยจำนวนเต็มของเดือนทางจันทรคติและจำนวนเต็มของวันสุริยคติเฉลี่ย สิ่งนี้อธิบายถึงความซับซ้อนทั้งหมดของปัญหาปฏิทินและความสับสนทั้งหมดที่ครองราชย์มานับพันปีในเรื่องของการคำนวณช่วงเวลาขนาดใหญ่

ปฏิทินสามประเภท

ความปรารถนาที่จะประสานวันเดือนและปีอย่างน้อยในระดับหนึ่งนำไปสู่ความจริงที่ว่าในยุคต่าง ๆ ปฏิทินสามประเภทถูกสร้างขึ้น: สุริยคติตามการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ซึ่งพวกเขาพยายามประสานวัน และปี; จันทรคติ (ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์) โดยมีจุดประสงค์เพื่อประสานวันและเดือนทางจันทรคติ ในที่สุด lunisolar ซึ่งพยายามทำให้ทั้งสามหน่วยเวลาสอดคล้องกัน

ในปัจจุบัน เกือบทุกประเทศทั่วโลกใช้ปฏิทินสุริยคติ ปฏิทินจันทรคติมีบทบาทสำคัญในศาสนาโบราณ มันอยู่รอดมาจนถึงทุกวันนี้ในบางประเทศทางตะวันออกที่นับถือศาสนามุสลิม ในแต่ละเดือนมี 29 และ 30 วัน และจำนวนวันจะเปลี่ยนไปเพื่อให้วันแรกของเดือนถัดไปตรงกับการปรากฏตัวของ "เดือนใหม่" บนท้องฟ้า ปีของปฏิทินจันทรคติมี 354 และ 355 วันสลับกัน

ดังนั้นปีจันทรคติจึงสั้นกว่าปีสุริยคติ 10-12 วัน ปฏิทินจันทรคติใช้ในศาสนายิวเพื่อคำนวณวันหยุดทางศาสนาเช่นเดียวกับในรัฐอิสราเอล มีความซับซ้อนเป็นพิเศษ ปีในนั้นประกอบด้วยเดือนจันทรคติ 12 เดือน ประกอบด้วย 29 หรือ 30 วัน แต่เพื่อพิจารณาการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ จะมีการแนะนำ "ปีอธิกสุรทิน" เป็นระยะ โดยมีเดือนที่สิบสามเพิ่มเติม แบบง่าย เช่น ปีสิบสองเดือน มี 353, 354 หรือ 355 วัน และปีอธิกสุรทิน เช่น ปีสิบสามเดือน มี 383, 384 หรือ 385 วัน สิ่งนี้ทำให้วันแรกของแต่ละเดือนเกือบจะตรงกับพระจันทร์ใหม่

1 การเคลื่อนที่ประจำปีของดวงอาทิตย์และระบบพิกัดสุริยุปราคา

ดวงอาทิตย์พร้อมกับการหมุนรอบตัวเองในแต่ละวัน เคลื่อนตัวช้าๆ ไปทั่วทรงกลมท้องฟ้าในทิศทางตรงกันข้ามตามวงกลมขนาดใหญ่ในระหว่างปี ซึ่งเรียกว่าสุริยุปราคา สุริยุปราคาเอียงเข้าหาเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าที่มุม Ƹ ซึ่งขณะนี้มีค่าใกล้เคียงกับ 23 26´ สุริยุปราคาตัดกับเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า ณ จุดฤดูใบไม้ผลิ ♈ (21 มีนาคม) และฤดูใบไม้ร่วง Ω (23 กันยายน) equinoxes จุดสุริยุปราคา 90 จากจุดวิษุวัตเป็นจุดของฤดูร้อน (22 มิถุนายน) และฤดูหนาว (22 ธันวาคม) ครีษมายัน พิกัดเส้นศูนย์สูตรของศูนย์กลางของดิสก์สุริยะเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องในระหว่างปีจาก 0h เป็น 24h (การขึ้นทางขวา) - ลองจิจูดสุริยุปราคา ϒm นับจากวสันตวิษุวัตถึงวงกลมละติจูด และจาก 23 26´ ถึง -23 26´ (การปฏิเสธ) - ละติจูดสุริยุปราคา วัดจาก 0 ถึง +90 ถึงขั้วโลกเหนือ และ 0 ถึง -90 ถึงขั้วโลกใต้ กลุ่มดาวจักรราศีเป็นกลุ่มดาวที่อยู่ในแนวสุริยุปราคา ตั้งอยู่บนแนวสุริยุปราคาของกลุ่มดาว 13 กลุ่ม ได้แก่ ราศีเมษ ราศีพฤษภ ราศีเมถุน ราศีกรกฎ ราศีสิงห์ ราศีกันย์ ราศีตุลย์ ราศีพิจิก ราศีธนู ราศีมังกร ราศีกุมภ์ ราศีมีน และ Ophiuchus แต่ไม่ได้กล่าวถึงกลุ่มดาว Ophiuchus แม้ว่าดวงอาทิตย์จะอยู่ในช่วงเวลาส่วนใหญ่ของกลุ่มดาวราศีธนูและราศีพิจิก ทำเพื่อความสะดวก เมื่อดวงอาทิตย์อยู่ใต้ขอบฟ้าที่ระดับความสูง 0 ถึง -6 - แสงพลบค่ำจะคงอยู่และจาก -6 ถึง -18 - แสงสนธยาทางดาราศาสตร์

2 การวัดเวลา

การวัดเวลาขึ้นอยู่กับการสังเกตการหมุนรอบตัวเองของโดมในแต่ละวันและการเคลื่อนที่ในรอบปีของดวงอาทิตย์ เช่น การหมุนรอบแกนของโลกและการหมุนของโลกรอบดวงอาทิตย์

ความยาวของหน่วยเวลาพื้นฐานที่เรียกว่า หนึ่งวัน ขึ้นอยู่กับจุดที่เลือกบนท้องฟ้า ในทางดาราศาสตร์ใช้ประเด็นดังกล่าว:

วสันตวิษุวัต ♈ ( เวลาดาวฤกษ์);

ศูนย์กลางของดิสก์ที่มองเห็นได้ของดวงอาทิตย์ ( ดวงอาทิตย์ที่แท้จริง, เวลาสุริยะที่แท้จริง);

- หมายถึงดวงอาทิตย์ -จุดที่สมมติขึ้นซึ่งตำแหน่งบนท้องฟ้าสามารถคำนวณได้ในทางทฤษฎีในช่วงเวลาใดก็ได้ ( หมายถึงเวลาสุริยะ)

ปีเขตร้อนใช้ในการวัดช่วงเวลาที่ยาวนาน โดยพิจารณาจากการเคลื่อนที่ของโลกรอบดวงอาทิตย์

ปีเขตร้อน- ช่วงเวลาระหว่างสองทางเดินที่ต่อเนื่องกันของศูนย์กลางของศูนย์กลางที่แท้จริงของดวงอาทิตย์จนถึงวสันตวิษุวัต มันมี 365.2422 วันสุริยคติเฉลี่ย

เนื่องจากการเคลื่อนไหวที่ช้าของจุด วสันตวิษุวัตไปทางดวงอาทิตย์ทำให้เกิด ขบวนพาเหรดเทียบกับดวงดาวต่างๆ ดวงอาทิตย์อยู่ที่จุดเดิมบนท้องฟ้าหลังจากช่วงเวลา 20 นาที 24 วินาที นานกว่าปีในเขตร้อน มันถูกเรียกว่า ปีดาวและมี 365.2564 หมายถึงวันสุริยคติ

3 เวลาดาวฤกษ์

ช่วงเวลาระหว่างจุดสุดยอดสองจุดต่อเนื่องกันของจุดวสันตวิษุวัตบนเส้นเมริเดียนทางภูมิศาสตร์เดียวกันเรียกว่า วันดาวฤกษ์.

เวลาของดาวฤกษ์วัดโดยมุมชั่วโมงของวสันตวิษุวัต: S=t ♈ และเท่ากับผลรวมของการขึ้นทางขวาและมุมชั่วโมงของดาวใดๆ: S = α + t

เวลาดาวฤกษ์ ณ ขณะใดขณะหนึ่งจะเท่ากับเวลาขึ้นทางขวาของดวงสว่างใด ๆ บวกกับมุมชั่วโมงของมัน

ในขณะที่ดวงอาทิตย์ขึ้นสูงสุดมุมชั่วโมง t=0 และ S = α

4 เวลาสุริยะที่แท้จริง

ช่วงเวลาระหว่างจุดสุดยอดของดวงอาทิตย์ (ศูนย์กลางของดิสก์สุริยะ) สองจุดติดต่อกันบนเส้นเมริเดียนทางภูมิศาสตร์เดียวกันเรียกว่า ฉันเป็นวันที่สดใสจริงๆ.

จุดเริ่มต้นของวันสุริยคติจริงบนเส้นเมอริเดียนที่กำหนดถือเป็นช่วงเวลาจุดสุดยอดของดวงอาทิตย์ ( เที่ยงคืนจริง).

เวลาตั้งแต่จุดต่ำสุดของดวงอาทิตย์ไปจนถึงตำแหน่งอื่น ซึ่งแสดงเป็นเศษส่วนของวันสุริยคติจริง เรียกว่า เวลาสุริยะที่แท้จริง Tʘ

เวลาสุริยะที่แท้จริงแสดงเป็นมุมชั่วโมงของดวงอาทิตย์ เพิ่มขึ้น 12 ชั่วโมง: Т ʘ = t ʘ + 12 h

5 เวลาเฉลี่ยของดวงอาทิตย์

เพื่อให้วันมีระยะเวลาคงที่และในขณะเดียวกันก็เชื่อมโยงกับการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ แนวคิดของจุดสมมติสองจุดจึงถูกนำมาใช้ในทางดาราศาสตร์:

สุริยุปราคาเฉลี่ยและเส้นศูนย์สูตรเฉลี่ยของดวงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์สุริยุปราคาเฉลี่ย (cf. eclip. S.) เคลื่อนที่สม่ำเสมอไปตามสุริยุปราคาด้วยความเร็วเฉลี่ย

เส้นศูนย์สูตรเฉลี่ยของดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ไปตามเส้นศูนย์สูตรด้วยความเร็วคงที่เท่ากับค่าเฉลี่ยสุริยุปราคาของดวงอาทิตย์และเคลื่อนผ่านจุดวสันตวิษุวัตไปพร้อม ๆ กัน

ช่วงเวลาระหว่างจุดสูงสุดสองครั้งติดต่อกันของเส้นศูนย์สูตรของดวงอาทิตย์บนเส้นเมริเดียนทางภูมิศาสตร์เดียวกันเรียกว่า วันสุริยะเฉลี่ย.

เวลาที่ผ่านไปจากจุดสุดยอดด้านล่างของเส้นศูนย์สูตรเฉลี่ยของดวงอาทิตย์ไปยังตำแหน่งอื่น ๆ ซึ่งแสดงเป็นเศษส่วนของวันสุริยะเฉลี่ย เรียกว่า หมายถึงเวลาสุริยะตม.

หมายถึงเวลาสุริยะ ตมบนเส้นเมอริเดียนที่กำหนด ณ เวลาใดๆ มีค่าเท่ากับมุมชั่วโมงของดวงอาทิตย์: ตม= ท ม+ 12 ชม

เวลาเฉลี่ยแตกต่างจากเวลาจริงตามค่า สมการของเวลา: ตม= ที +น .

6 สากล มาตรฐาน และเวลามาตรฐาน

โลก:

เวลาสุริยะเฉลี่ยในท้องถิ่นของเส้นเมริเดียนกรีนิชเรียกว่า เวลาสากลหรือสากล T 0 .

เวลาสุริยะเฉลี่ยในท้องถิ่นของจุดใดๆ บนโลกถูกกำหนดโดย: ตม= ที 0+ เล

เวลามาตรฐาน:

เวลาจะถูกเก็บไว้ในเส้นเมอริเดียนหลัก 24 เส้นซึ่งอยู่ห่างจากกันที่ลองจิจูด 15 (หรือ 1 ชั่วโมง) ตรงกลางของแต่ละเขตเวลาโดยประมาณ เส้นเมริเดียนหลักเป็นศูนย์ถือเป็นกรีนิช เวลามาตรฐานคือเวลาสากลบวกกับหมายเลขโซนเวลา: TP \u003d T 0+น

คลอดบุตร:

ในรัสเซียในชีวิตจริงจนถึงเดือนมีนาคม 2554 เวลาคลอดบุตรถูกใช้:

T D \u003d T P+ 1 ชม.

เวลาตามกฤษฎีกาของเขตเวลาที่สองซึ่งมอสโกตั้งอยู่เรียกว่าเวลามอสโก ในฤดูร้อน (เมษายน-ตุลาคม) เข็มนาฬิกาเดินไปข้างหน้าหนึ่งชั่วโมง และในฤดูหนาว เข็มนาฬิกาเดินกลับมาหนึ่งชั่วโมงก่อน

7 การหักเห

ตำแหน่งที่มองเห็นได้ของดวงสว่างเหนือเส้นขอบฟ้าแตกต่างจากที่คำนวณโดยสูตร รังสีจากวัตถุท้องฟ้าก่อนที่จะเข้าสู่ดวงตาของผู้สังเกตจะผ่านชั้นบรรยากาศของโลกและถูกหักเหในนั้น และเนื่องจากความหนาแน่นเพิ่มขึ้นสู่ผิวโลก ลำแสงจึงเบี่ยงเบนไปในทิศทางเดียวกันมากขึ้นเรื่อย ๆ ตามเส้นโค้ง ดังนั้นทิศทาง OM 1 ซึ่งผู้สังเกตมองเห็นดาวจึงเบี่ยงไปทาง จุดสูงสุดและไม่ตรงกับทิศทาง OM 2 โดยเขาจะเห็นแสงสว่างในที่ไม่มีบรรยากาศ

ปรากฏการณ์การหักเหของแสงในระหว่างทางผ่านชั้นบรรยากาศของโลกเรียกว่าทางดาราศาสตร์ การหักเห. เรียกว่ามุม M 1 OM 2 มุมหักเหหรือ การหักเหของแสง.

มุม ZOM 1 เรียกว่าระยะซีนิธปรากฏของดาว zʹ และมุม ZOM 2 เรียกว่าระยะซีนิธจริง z: z - zʹ = ρ นั่นคือ ระยะทางที่แท้จริงของแสงนั้นมีค่ามากกว่าระยะที่มองเห็นได้ ρ.

บนเส้นขอบฟ้า การหักเหโดยเฉลี่ยเท่ากับ 35ʹ.

เนื่องจากการหักเหของแสง การเปลี่ยนแปลงรูปร่างของดิสก์ของดวงอาทิตย์และดวงจันทร์จึงสังเกตได้เมื่อพวกมันขึ้นหรือตก