Esfera celestial
Durante muchos siglos, el "firmamento terrestre" fue considerado un modelo de inviolabilidad e inmovilidad. No tiene nada de extraño que este error haya durado tanto, porque todos nuestros sentidos hablan de la inmovilidad de la Tierra y de la rotación de la "bóveda del cielo" a su alrededor con las estrellas, el Sol y la Luna. Pero incluso ahora en astronomía, como recuerdo de aquellos tiempos antiguos, se utiliza el concepto de esfera celeste: una esfera imaginaria infinitamente grande, en cuyo centro se encuentra el observador y en cuya superficie se registran los movimientos de los cuerpos celestes. desplegado.
Por supuesto, lo más notable es la rotación diaria del cielo: el Sol sale por la mañana, atraviesa el cielo y se hunde en el horizonte, las estrellas que son visibles en el este por la noche se elevan en el sur a medianoche y luego baja hacia el oeste, el Sol vuelve a salir... Parece que el cielo gira alrededor de un eje invisible situado cerca de la Estrella Polar.
Movimiento de estrellas alrededor del Polo de la Paz. Foto de A. Mironov
Pero la rotación diaria del cielo depende mucho de nuestra posición en el globo: si nos encontramos en el hemisferio sur, será muy inusual para nosotros que el Sol se mueva por el cielo en la dirección opuesta, de derecha a izquierda. Echemos un vistazo más de cerca a cómo cambia la rotación aparente del firmamento en diferentes partes de la Tierra.
Para empezar, conviene recordar que la altura del Polo del Mundo (el punto alrededor del cual gira el cielo) sobre el horizonte es siempre igual a la latitud geográfica del lugar de observación. Esto significa que en el polo norte, la Estrella Polar estará en su cenit, y todas las luminarias se moverán en rotación diaria de izquierda a derecha paralelas al horizonte, sin salir ni ponerse nunca. Estando en el polo, podíamos ver las estrellas de un solo hemisferio, pero en cualquier noche. 
Por el contrario, para un observador en el ecuador no hay estrellas que no salgan (sin embargo, así como las que no se ponen): todas las estrellas del cielo están disponibles para la observación, se elevan verticalmente en la parte este del horizonte. y se puso exactamente 12 horas después en la parte occidental del cielo.
En latitudes medias, algunas de las estrellas en la vecindad del polo nunca caen por debajo del horizonte, pero la misma región del cielo alrededor del polo opuesto nunca está disponible para la observación, mientras que el resto de las estrellas, ubicadas en una franja en ambos lados del ecuador celeste, salen y se ponen durante el día.
El movimiento de las luminarias en las latitudes medias del hemisferio sur se verá aproximadamente igual, con la única diferencia de que el Polo Sur del Mundo será visible sobre el horizonte, alrededor del cual giran las estrellas en el sentido de las agujas del reloj y las constelaciones ecuatoriales familiares. a nosotros, al revés, se elevan sobre todo en la parte norte del cielo y se mueven de derecha a izquierda.
El movimiento del sol y el día.
Hablando del movimiento de las estrellas, no nos interesaba la distancia a ellas y el movimiento de la Tierra alrededor del Sol - las distancias a las estrellas son enormes y los cambios en sus posiciones debido al movimiento anual de la Tierra son muy pequeño y sólo se puede medir con instrumentos muy precisos. Otro asunto es el Sol. El movimiento de la Tierra en su órbita da como resultado el movimiento aparente del Sol entre las estrellas. El camino que toma el Sol en el cielo durante el año se llama eclíptica. Dado que el eje de la Tierra está inclinado 23,5 °, cuando la Tierra gira alrededor del Sol, el hemisferio norte o el hemisferio sur giran hacia él; esto explica el cambio de estaciones en nuestro planeta.
Cuando el hemisferio norte se gira hacia el Sol, allí llega el verano, el Sol en su recorrido visible por la eclíptica resulta estar en su parte norte y en nuestro hemisferio norte se eleva más sobre el horizonte. En el Polo Norte, durante medio año, el Sol se convierte en una luminaria que no se pone: llega el día polar. Un poco más al sur, el día polar dura menos y en la latitud del círculo polar (66,5° - el círculo polar está a 23,5° del polo) el Sol no se pone sino unos pocos días en pleno verano, cerca del día del solsticio de verano (22 de junio). En invierno, el Sol no sale por el Polo durante casi medio año (un poco menos debido a la refracción), al sur la noche polar se hace más corta y fuera del Círculo Polar Ártico, el Sol sale por el horizonte incluso en medio de invierno.
En las latitudes medias y ecuatoriales, el Sol siempre sale y se pone, la duración del día depende en gran medida no solo de la época del año, sino también de la latitud: cuanto más cerca del ecuador, menos difiere la duración del día en invierno. y verano, y cuanto más se acerca la duración del día y la noche a las 12 horas. Pero sólo en el ecuador la duración del día y la noche es siempre constante. La duración del crepúsculo también depende de la latitud - en las latitudes ecuatoriales el Sol se pone perpendicular al horizonte y el crepúsculo es el más corto, y en la latitud de San Petersburgo en pleno verano duran desde la puesta del sol hasta el amanecer - estos son los famosos noches blancas.
Depende de la latitud qué tan alto puede elevarse el Sol sobre el horizonte; en el día del solsticio, esta altura será de 90 ° -φ + 23.5 °.
Por cierto, es muy común la opinión errónea de que en el ecuador el Sol siempre está en su cenit al mediodía; esto no es así, en cualquier punto de la Tierra que se encuentre entre las líneas de los trópicos (desde 23.5 ° S hasta 23.5 ° N. ) el Sol pasa exactamente por el cenit solo dos veces al año, en el ecuador, en los equinoccios y en las líneas de los trópicos, solo una vez al año, en el día del solsticio de verano en el trópico norte y en el día del solsticio de invierno - en el sur.
El movimiento de la Tierra alrededor del Sol conduce a otro fenómeno importante: la duración de un día solar (el intervalo de tiempo entre dos mediodías) no coincide con los días siderales (el intervalo de tiempo entre el paso de una estrella por el meridiano). El hecho es que la Tierra necesita tiempo adicional para girar en el ángulo que pasa en un día en su órbita. Además, la duración de un día solar no es constante (ver el artículo Ecuación del Tiempo). Es fácil hacer una estimación aproximada: en un día, la Tierra pasa 1/365 de su órbita, o un poco menos de 1 °, y si la Tierra gira alrededor de su eje (360 °) en aproximadamente 24 horas, entonces lo hará. gire 1° en unos 4 minutos. De hecho, un día sideral son 23 horas 56 minutos 4 segundos.
Luna
Desde la antigüedad, nuestro satélite ha servido a las personas para contar el tiempo, y esto no es casualidad: el cambio en las fases de la luna es fácil de observar y la duración del mes no es difícil de determinar, además, el mes se ha convertido en un unidad de tiempo intermedia muy conveniente entre el día y el año. Por cierto, la semana habitual de siete días también está asociada con la Luna: 7 días es aproximadamente un cuarto de mes (y las fases de la luna también se miden en cuartos). La mayoría de los calendarios antiguos eran lunares y lunisolar.
Por supuesto, lo primero que llama la atención al observar la Luna es el cambio en su apariencia durante el mes de una fina media luna, que se puede ver inmediatamente después de la puesta del sol, 2-3 días después de la luna nueva, a la fase de la cuarto menguante (en el hemisferio norte, la mitad derecha del disco está iluminada Luna), más allá de la luna llena, el último cuarto (la mitad izquierda del disco está iluminada) y, finalmente, a la luna nueva, cuando la Luna se acerca al Sol y desaparece en sus rayos. El cambio de fases se explica por el cambio de posición de la Luna con respecto al Sol cuando gira alrededor de la Tierra, un ciclo completo de cambio de fase: una revolución con respecto al Sol o un mes sinódico dura aproximadamente 29,5 días. El período de revolución relativo a las estrellas (mes sideral) es ligeramente menor y es de 27,3 días. Como puede ver, un año contiene un número no entero de meses, por lo que los calendarios lunisolares usan reglas especiales para alternar años de 12 y 13 meses, debido a esto son bastante complicados y ahora son reemplazados en la mayoría de los países por el gregoriano. calendario, que no tiene nada que ver con la Luna: solo meses (aunque más largos que los meses lunares) y semanas quedaron en memoria de sus predecesores...
Hay otra característica interesante en el movimiento de la Luna: el período de rotación alrededor de su eje coincide con el período de revolución alrededor de la Tierra, por lo que nuestro satélite siempre gira hacia la Tierra con un hemisferio. Pero no se puede decir que solo podemos ver la mitad de la superficie de la Luna: debido al movimiento orbital irregular de la Luna y la inclinación de su órbita con respecto al ecuador de la Tierra, la Luna gira ligeramente en relación con el observador de la Tierra tanto en latitud como en longitud. (este fenómeno se llama libración) y podemos ver las zonas de borde del disco - en total, alrededor del 60% de la superficie lunar está disponible para observaciones.
Jean Effel, Creación del mundo
- ¡No es fácil comenzar el universo!
