Ουράνια σφαίρα
Για πολλούς αιώνες το «επίγειο στερέωμα» θεωρούνταν πρότυπο απαραβίαστου και ακινησίας. Δεν υπάρχει τίποτα περίεργο που κράτησε τόσο πολύ αυτό το λάθος, γιατί όλες οι αισθήσεις μας μιλούν για την ακινησία της Γης και την περιστροφή του «θόλου του ουρανού» γύρω της με τα αστέρια, τον Ήλιο και τη Σελήνη. Αλλά ακόμη και τώρα στην αστρονομία, ως ανάμνηση εκείνων των αρχαίων χρόνων, χρησιμοποιείται η έννοια της ουράνιας σφαίρας - μια φανταστική απείρως μεγάλη σφαίρα, στο κέντρο της οποίας βρίσκεται ο παρατηρητής και στην επιφάνεια της οποίας είναι οι κινήσεις των ουράνιων σωμάτων εκτεθειμένος.
Φυσικά, το πιο αξιοσημείωτο είναι η καθημερινή περιστροφή του ουρανού - ο Ήλιος ανατέλλει το πρωί, διέρχεται από τον ουρανό και βυθίζεται κάτω από τον ορίζοντα, τα αστέρια που είναι ορατά στα ανατολικά το βράδυ υψώνονται ψηλά στα νότια μέχρι τα μεσάνυχτα και στη συνέχεια κατεβείτε προς τα δυτικά, ο Ήλιος ανατέλλει ξανά ... Φαίνεται ότι ο ουρανός περιστρέφεται γύρω από έναν αόρατο άξονα που βρίσκεται κοντά στο Βόρειο Αστέρι.
Κίνηση των αστεριών γύρω από τον Πόλο της Ειρήνης. Φωτογραφία A. Mironov
Αλλά η καθημερινή περιστροφή του ουρανού εξαρτάται πολύ από τη θέση μας στην υδρόγειο - αν βρεθούμε στο νότιο ημισφαίριο, θα είναι πολύ ασυνήθιστο για εμάς ο Ήλιος να κινείται στον ουρανό προς την αντίθετη κατεύθυνση - από τα δεξιά προς τα αριστερά. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στο πώς αλλάζει η φαινομενική περιστροφή του στερεώματος σε διάφορα μέρη της Γης.
Αρχικά, πρέπει να θυμόμαστε ότι το ύψος του Πόλου του Κόσμου (το σημείο γύρω από το οποίο περιστρέφεται ο ουρανός) πάνω από τον ορίζοντα είναι πάντα ίσο με το γεωγραφικό πλάτος της τοποθεσίας παρατήρησης. Αυτό σημαίνει ότι στον βόρειο πόλο, ο Βόρειος Αστέρας θα βρίσκεται στο ζενίθ του και όλα τα φωτιστικά σώματα θα κινούνται σε καθημερινή περιστροφή από αριστερά προς τα δεξιά παράλληλα με τον ορίζοντα, χωρίς να ανατέλλει ή να δύει ποτέ. Όντας στον πόλο, μπορούσαμε να δούμε τα αστέρια μόνο ενός ημισφαιρίου, αλλά οποιαδήποτε νύχτα. 
Αντίθετα, για έναν παρατηρητή στον ισημερινό δεν υπάρχουν αστέρες που δεν ανατέλλουν (όμως, όπως και για αυτά που δεν δύουν) - όλα τα αστέρια του ουρανού είναι διαθέσιμα για παρατήρηση, αναδύονται κατακόρυφα στο ανατολικό τμήμα του ορίζοντα και έπεσε ακριβώς 12 ώρες αργότερα στο δυτικό τμήμα του ουρανού.
Στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη, μερικά από τα αστέρια που βρίσκονται κοντά στον πόλο δεν πέφτουν ποτέ κάτω από τον ορίζοντα, αλλά η ίδια περιοχή του ουρανού γύρω από τον αντίθετο πόλο δεν είναι ποτέ διαθέσιμη για παρατήρηση, ενώ τα υπόλοιπα αστέρια βρίσκονται σε μια λωρίδα στο και στις δύο πλευρές του ουράνιου ισημερινού, ανεβαίνουν και δύουν κατά τη διάρκεια της ημέρας.
Η κίνηση των φωτιστικών στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη του νότιου ημισφαιρίου θα μοιάζει περίπου η ίδια, με τη μόνη διαφορά ότι ο Νότιος Πόλος του Κόσμου θα είναι ορατός πάνω από τον ορίζοντα, γύρω από τον οποίο περιστρέφονται τα αστέρια δεξιόστροφα, και οι ισημερινοί αστερισμοί γνωστοί προς εμάς, γυρισμένοι ανάποδα, σηκώνονται πάνω από όλα στο βόρειο τμήμα του ουρανού και κινούνται από δεξιά προς τα αριστερά.
Η κίνηση του ήλιου και της ημέρας
Μιλώντας για την κίνηση των αστεριών, δεν μας ενδιέφερε η απόσταση από αυτά και η κίνηση της Γης γύρω από τον Ήλιο - οι αποστάσεις από τα αστέρια είναι τεράστιες και οι αλλαγές στις θέσεις τους λόγω της ετήσιας κίνησης της Γης είναι πολύ μικρό και μπορεί να μετρηθεί μόνο με πολύ ακριβή όργανα. Ένα άλλο θέμα είναι ο Ήλιος. Η κίνηση της Γης στην τροχιά της έχει ως αποτέλεσμα τη φαινομενική κίνηση του Ήλιου ανάμεσα στα αστέρια. Η διαδρομή που ακολουθεί ο Ήλιος στον ουρανό κατά τη διάρκεια του έτους ονομάζεται εκλειπτική. Δεδομένου ότι ο άξονας της γης έχει κλίση κατά 23,5 °, όταν η Γη περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο, είτε το βόρειο είτε το νότιο ημισφαίριο στρέφεται προς αυτόν - αυτό εξηγεί την αλλαγή των εποχών στον πλανήτη μας.
Όταν το βόρειο ημισφαίριο στρέφεται προς τον Ήλιο, έρχεται το καλοκαίρι, ο Ήλιος στην ορατή διαδρομή του κατά μήκος της εκλειπτικής αποδεικνύεται ότι είναι στο βόρειο τμήμα του και στο βόρειο ημισφαίριο μας ανεβαίνει ψηλότερα πάνω από τον ορίζοντα. Στον Βόρειο Πόλο, για μισό χρόνο, ο Ήλιος γίνεται ένα φωτιστικό που δεν δύει - έρχεται η πολική ημέρα. Λίγο πιο νότια, η πολική μέρα διαρκεί λιγότερο και στο γεωγραφικό πλάτος του πολικού κύκλου (66,5 ° - ο πολικός κύκλος απέχει 23,5 ° από τον πόλο) ο Ήλιος δεν δύει μόνο για λίγες μέρες στη μέση του καλοκαιριού, κοντά στο ημέρα του θερινού ηλιοστασίου (22 Ιουνίου). Το χειμώνα, ο Ήλιος δεν ανατέλλει στον Πόλο για σχεδόν μισό χρόνο (λίγο λιγότερο λόγω διάθλασης), προς τα νότια η πολική νύχτα γίνεται μικρότερη και έξω από τον Αρκτικό Κύκλο, ο Ήλιος ανατέλλει πάνω από τον ορίζοντα ακόμη και στη μέση του χειμώνας.
Στα μεσαία και ισημερινά γεωγραφικά πλάτη, ο Ήλιος πάντα ανατέλλει και δύει, η διάρκεια της ημέρας εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό όχι μόνο από την εποχή του έτους, αλλά και από το γεωγραφικό πλάτος - όσο πιο κοντά στον ισημερινό, τόσο λιγότερο η διάρκεια της ημέρας διαφέρει το χειμώνα και το καλοκαίρι, και όσο πλησιάζει η διάρκεια της ημέρας και της νύχτας στις 12 ώρες. Αλλά μόνο στον ισημερινό η διάρκεια της ημέρας και της νύχτας είναι πάντα σταθερή. Η διάρκεια του λυκόφωτος εξαρτάται επίσης από το γεωγραφικό πλάτος - στα ισημερινά γεωγραφικά πλάτη ο Ήλιος δύει κάθετα στον ορίζοντα και το λυκόφως είναι το συντομότερο, και στο γεωγραφικό πλάτος της Αγίας Πετρούπολης στα μέσα του καλοκαιριού διαρκούν από τη δύση έως την ανατολή του ηλίου - αυτά είναι τα διάσημα λευκές νύχτες.
Εξαρτάται από το γεωγραφικό πλάτος πόσο ψηλά μπορεί να ανατείλει ο Ήλιος πάνω από τον ορίζοντα - την ημέρα του ηλιοστασίου, αυτό το ύψος θα είναι 90 ° -φ + 23,5 °.
Παρεμπιπτόντως, η λανθασμένη άποψη είναι πολύ κοινή ότι στον ισημερινό ο Ήλιος είναι πάντα στο ζενίθ του το μεσημέρι - αυτό δεν συμβαίνει, σε οποιοδήποτε σημείο της Γης που βρίσκεται μεταξύ των γραμμών των τροπικών (από 23,5 ° S έως 23,5 ° Ν. ) ο Ήλιος περνά ακριβώς από το ζενίθ μόνο δύο φορές το χρόνο, στον ισημερινό - στις ισημερίες και στις γραμμές των τροπικών - μόνο μια φορά το χρόνο, την ημέρα του θερινού ηλιοστασίου στον βόρειο τροπικό και τον ημέρα του χειμερινού ηλιοστασίου - στα νότια.
Η κίνηση της Γης γύρω από τον Ήλιο οδηγεί σε ένα άλλο σημαντικό φαινόμενο - η διάρκεια μιας ηλιακής ημέρας (το χρονικό διάστημα μεταξύ δύο μεσημβρινών) δεν συμπίπτει με τις αστρονομικές ημέρες (το χρονικό διάστημα μεταξύ της διέλευσης ενός αστεριού μέσω του μεσημβρινού). Γεγονός είναι ότι η Γη χρειάζεται επιπλέον χρόνο για να στρίψει από τη γωνία που διέρχεται σε μια μέρα στην τροχιά της. Επιπλέον, η διάρκεια μιας ηλιακής ημέρας δεν είναι σταθερή (βλ. άρθρο Εξίσωση χρόνου). Είναι εύκολο να κάνουμε μια πρόχειρη εκτίμηση - σε μια ημέρα η γη περνά το 1/365 της τροχιάς της, ή λίγο λιγότερο από 1 °, και αν η Γη περιστραφεί γύρω από τον άξονά της (360 °) σε περίπου 24 ώρες, τότε θα γυρίστε 1° σε περίπου 4 λεπτά. Πράγματι, μια αστρική ημέρα είναι 23 ώρες 56 λεπτά 4 δευτερόλεπτα.
Φεγγάρι
Από την αρχαιότητα, ο δορυφόρος μας εξυπηρετούσε τους ανθρώπους να μετρούν το χρόνο, και αυτό δεν είναι τυχαίο - η αλλαγή στις φάσεις της σελήνης είναι εύκολο να παρατηρηθεί και η διάρκεια του μήνα δεν είναι δύσκολο να προσδιοριστεί, επιπλέον, ο μήνας έχει γίνει πολύ βολική ενδιάμεση μονάδα χρόνου μεταξύ της ημέρας και του έτους. Παρεμπιπτόντως, η συνηθισμένη επταήμερη εβδομάδα συνδέεται επίσης με τη Σελήνη - οι 7 ημέρες είναι περίπου ένα τέταρτο του μήνα (και οι φάσεις της σελήνης μετρώνται επίσης σε τέταρτα). Τα περισσότερα αρχαία ημερολόγια ήταν σεληνιακά και σεληνιακά.
Φυσικά, το πρώτο πράγμα που σου τραβάει το μάτι όταν παρατηρείς τη Σελήνη είναι η αλλαγή της εμφάνισής της κατά τη διάρκεια του μήνα από ένα λεπτό μισοφέγγαρο, που φαίνεται αμέσως μετά τη δύση του ηλίου, 2-3 ημέρες μετά τη νέα σελήνη, στη φάση της πρώτο τέταρτο (στο βόρειο ημισφαίριο, το δεξί μισό του δίσκου φωτίζεται Σελήνη), πιο μακριά από την πανσέληνο, το τελευταίο τέταρτο (φωτίζεται το αριστερό μισό του δίσκου) και, τέλος, στη νέα σελήνη, όταν η Σελήνη πλησιάζει τον Ήλιο και χάνεται στις ακτίνες του. Η αλλαγή των φάσεων εξηγείται από την αλλαγή της θέσης της Σελήνης σε σχέση με τον Ήλιο όταν περιστρέφεται γύρω από τη Γη, ένας πλήρης κύκλος αλλαγής φάσης - μια επανάσταση σε σχέση με τον Ήλιο ή ένας συνοδικός μήνας διαρκεί περίπου 29,5 ημέρες. Η περίοδος της επανάστασης σε σχέση με τα αστέρια (αστρικός μήνας) είναι ελαφρώς μικρότερη και είναι 27,3 ημέρες. Όπως μπορείτε να δείτε, ένα έτος περιέχει έναν μη ακέραιο αριθμό μηνών, επομένως τα σεληνιακά ημερολόγια χρησιμοποιούν ειδικούς κανόνες για εναλλασσόμενα έτη 12 μηνών και 13 μηνών, εξαιτίας αυτού είναι αρκετά περίπλοκα και πλέον αντικαθίστανται στις περισσότερες χώρες από το Γρηγοριανό ημερολόγιο, που δεν έχει καμία σχέση με τη Σελήνη - μόνο μήνες (αν και μεγαλύτεροι από τους σεληνιακούς μήνες) και εβδομάδες έμειναν στη μνήμη των προκατόχων του...
Υπάρχει ένα άλλο ενδιαφέρον χαρακτηριστικό στην κίνηση της Σελήνης - η περίοδος περιστροφής της γύρω από τον άξονά της συμπίπτει με την περίοδο της περιστροφής γύρω από τη Γη, επομένως ο δορυφόρος μας στρέφεται πάντα προς τη Γη με ένα ημισφαίριο. Αλλά δεν μπορούμε να πούμε ότι μπορούμε να δούμε μόνο τη μισή επιφάνεια της Σελήνης - λόγω της ανομοιόμορφης τροχιακής κίνησης της Σελήνης και της κλίσης της τροχιάς της στον ισημερινό της Γης, η Σελήνη περιστρέφεται ελαφρώς σε σχέση με τον παρατηρητή της Γης τόσο σε γεωγραφικό πλάτος όσο και σε μήκος (αυτό το φαινόμενο ονομάζεται βιβλιοθήκη) και μπορούμε να δούμε τις ακραίες ζώνες του δίσκου - συνολικά, περίπου το 60% της σεληνιακής επιφάνειας είναι διαθέσιμο για παρατηρήσεις.
Jean Effel, Δημιουργία του Κόσμου
- Δεν είναι εύκολο να ξεκινήσεις το σύμπαν!
