Il fait noir la nuit parce que... Différentes durées de jour et de nuit

En effet, pourquoi le ciel est-il sombre la nuit ? Essayez de répondre ! Il s’avère qu’on ne peut pas simplement dire : il fait noir la nuit parce qu’il n’y a pas de lumière. Cette réponse est incorrecte. Même sans le Soleil, le ciel, semble-t-il, « n'a pas le droit » d'être sombre. Jugez par vous-même.

"INTERDICTION" DES OBSCURITÉS

C'est le soleil. Certaines sont proches et donc lumineuses, d’autres sont inimaginablement éloignées de nous, quasiment invisibles, voire totalement inaccessibles à nos yeux. Mais chacun rayonne de lumière. Et s’il y a d’innombrables étoiles, alors toutes ensemble elles donnent une quantité infinie de lumière. Peu importe que les autres étoiles soient invisibles individuellement. Puisqu'il y en a une infinité au-dessus de n'importe quel coin du ciel, même le plus petit, ils doivent se fondre partout, créant un fond continu, étincelant d'un éclat éblouissant, émettant une quantité infinie d'énergie rayonnante. En bref, il est prescrit que le ciel tout entier ait une luminosité qui ne soit pas inférieure à celle de la surface du Soleil. Et comme la lumière des étoiles est provoquée par leur température élevée, le ciel doit dégager la même chaleur insupportable.

Et si tel est le cas, alors il ne devrait y avoir aucune place dans le monde ni pour ni pour les gens. La vie est impensable dans la lumière et la chaleur insupportables. N’importe quelle feuille, n’importe quel insecte serait instantanément incinéré dans une telle chose. La substance de nos états habituels – solide, liquide – deviendrait impossible. Partout il ferait aussi chaud que dans les profondeurs du Soleil. Une conclusion inattendue. Et bien sûr, c’est complètement faux.

La science tente de le réfuter depuis plus de cent ans. De nombreuses tentatives ont été faites. Peut-être que la lumière est absorbée par le milieu interstellaire - gaz, poussières sombres, planètes froides, « cadavres » d'étoiles refroidis ? Non, quelle que soit la quantité de lumière absorbée, il y en aura toujours une quantité infinie. Le calcul est simple : quelle que soit la proportion de matière non lumineuse, il y aura toujours une quantité infinie de matière lumineuse. Divisez l'infini en deux, en dix, cent, mille parties - n'importe quelle partie sera toujours infiniment grande. De plus, les atomes du milieu interstellaire ne « mangent » pas la lumière sans laisser de trace. Ils l’avalent simplement puis le « recrachent » dans une autre direction. Ils ne font que se dissiper, comme s'ils dispersaient de l'énergie à travers le monde.

Alors peut-être y a-t-il des coquilles opaques géantes dans notre univers ? L’un des héros de Tchekhov philosophe : « Peut-être que notre univers tout entier est caché dans la dent creuse d’un énorme monstre. » Et cette « hypothèse », aussi sérieuse soit-elle, ne résout pas le problème, mais ne fait que le reporter. Après tout, n’importe quel « creux », n’importe quelle coquille sombre dans un monde infiniment lumineux et chaud fondrait et s’évaporerait inévitablement.

Il reste à faire une autre hypothèse très risquée : lever l'interdiction de l'obscurité nocturne en abandonnant sa raison principale - l'infini stellaire. Reconnaissez que dans l'espace infini de l'univers, il n'y a qu'une « poignée » d'étoiles et de galaxies - et tout se mettra en place, n'est-ce pas ?

Non, pas comme ça. Dans une telle conclusion, il y a de la tricherie philosophique et de l’irréflexion physique. Même le grand classique des sciences naturelles, Isaac Newton, a dit qu’il ne peut y avoir qu’un nombre infini d’étoiles. S’il n’y en avait qu’une « poignée », même si elle était énorme, grâce à eux, ils se rassembleraient en un seul corps céleste géant. Plus tard, cependant, la physique a apporté un amendement : une « poignée » d’étoiles ne resteraient pas collées les unes aux autres, mais au contraire se disperseraient dans un espace infini. Et alors l’Univers serait vide, pratiquement toute la matière en disparaîtrait.

Mais il y a du fond ! Quelle que soit la distance parcourue par les télescopes, ils trouvent de la matière partout. Il y a donc une infinité d'étoiles ? Cela se passe comme ça. Alors pourquoi fait-il encore nuit la nuit ? Voyez comme tout est confus ! En essayant de comprendre l'apparence du ciel, nous nous sommes perdus dans la jungle des contradictions, avons été confrontés à des questions idéologiques et avons abordé le plus grand problème de la structure de l'Univers entier - une science appelée cosmologie.

HIÉRARCHIE DES SYSTÈMES

Vous avez reçu une tâche lors d'un examen et avez été horrifié par sa difficulté. Mais il n’est pas habituel de poser des problèmes insolubles dans les copies d’examen. C'est pourquoi vous plissez obstinément votre front, réfléchissez douloureusement et résolvez enfin le problème ! Et puis vous en cherchez une autre, puis une troisième, et une méthode générale de solution. Quelque chose de similaire se produit en cosmologie. Sachant que l’énigme de l’obscurité nocturne peut certainement être résolue (le ciel est sombre !), les astronomes, les physiciens et les philosophes recherchent constamment une solution. Et peu à peu l’obscurité de la nuit commence à gagner le droit d’exister.

Imaginons ceci : le monde est infini, il contient d'innombrables étoiles, mais néanmoins la densité de matière dans le volume infini de l'Univers est nulle. Impossible? Il s'avère que c'est possible. Il est seulement nécessaire qu'à mesure que le volume de l'espace augmente, la densité de la matière qu'il contient diminue.

La densité d'une substance est la masse divisée par le volume. Chaque étoile a une densité très élevée, car tout son volume est rempli de matière. Mais dans un volume qui comprend deux étoiles voisines, la densité moyenne de matière est moindre (après tout, la matière cosmique entre étoiles ne pèse pratiquement rien). La densité de matière dans le volume de la Galaxie est encore bien inférieure. Et ensuite ? Et si dans le cas limite – pour un volume infiniment grand – on obtenait formellement une densité de matière nulle ? Après tout, l’interdiction de l’obscurité la nuit est levée ! En regardant au loin, nous ne verrons pratiquement aucune substance – ni lumineuse ni sombre. Et ce malgré le fait qu'il y aura d'innombrables étoiles et autres corps célestes.

Cette idée a constitué la base des curieux schémas de placement d'étoiles que le cosmologue belge Charlier a construit au début du siècle dernier. Charlier a emprunté leur principale caractéristique à l'astronome Lambert du XVIIIe siècle. Cette caractéristique est la structure hiérarchique du monde. Les corps célestes forment des systèmes dont la complexité augmente avec l'augmentation de la taille et la densité moyenne de la matière diminue. Un monde organisé selon de telles règles est totalement libéré non seulement de l'interdiction de l'obscurité nocturne, mais également de certains autres paradoxes apparus dans la cosmologie.

À une certaine époque, les projets de Charlier semblaient être une révélation. Ils semblaient contenir un indice sur la structure de l’Univers. Cependant, l’enthousiasme s’est ensuite refroidi. Il n'y avait aucune preuve directe des idées de Charlier. Ses systèmes restaient juste une supposition. Et pourtant, le travail de Charlier a été très utile. Il a montré qu’il existe des moyens de sortir des impasses de la cosmologie.

Entre-temps, la célèbre théorie de la relativité entre dans l’arène scientifique. Mais lisez cela dans notre prochain article.

Pourquoi fait-il noir la nuit

Chaque jour, la Terre effectue une rotation complète autour de son axe. Durant cette période, qui dure 24 heures, les 4 heures de la journée changent. Vient d’abord le matin, puis le jour, le soir et la nuit. Il fait sombre la nuit, la température baisse à cette heure de la journée, car le Soleil reste en dessous de l'horizon. Le matin venu, le Soleil se lève à nouveau, devenant plus brillant et plus chaud. Pourquoi cela se produit-il et pour quelle raison la nuit est-elle plus ou moins longue ? La durée de la nuit change-t-elle partout selon les saisons ?

Ce sont des questions intéressantes qui nécessitent des réponses. La science moderne est capable de les analyser en détail et de fournir des réponses à tous les points d'intérêt d'une personne.

Rotation de la Terre autour de son axe et autour du Soleil

La Terre ne reste jamais immobile ; elle tourne constamment, à la fois autour du Soleil et autour de son propre axe. Une révolution complète autour de son axe prend à la planète environ 23 heures, 56 minutes et 3 secondes. Mais ce n'est pas une valeur absolument précise, puisque la durée du jour peut varier en quelques secondes - à cet égard, la Terre peut soit « ralentir », soit « accélérer » un peu. Il s’agit de variations subtiles, mais pour des raisons de commodité, il est généralement admis qu’une journée dure exactement 24 heures.

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Au fur et à mesure que la planète tourne, la zone éclairée par l’étoile la plus proche de nous se déplace progressivement d’un point à un autre. Ainsi, les rayons du soleil tombent d'abord dans la région du Japon, puis se déplacent vers Vladivostok, puis le point illuminé se déplace vers l'ouest jusqu'à ce qu'il revienne à sa position d'origine. Au moment où il quitte sa position, par exemple, quitte le territoire du Japon plus à l'ouest, le soir, le crépuscule commence à cet endroit, puis la nuit tombe. L’obscurité continuera jusqu’à ce que la lumière du soleil frappe à nouveau la zone, faisant un cercle complet autour de la planète en rotation.

Fait intéressant : les rayons du soleil traversent la planète d’est en ouest. C'est de là que vient le mot est - l'endroit où le Soleil se lève. L’Occident est le territoire où il tombe sous l’horizon et disparaît. Le Japon est surnommé le « Pays du Soleil Levant », car les résidents locaux sont les premiers à observer l'apparition du luminaire chaque nouveau jour.

Mais pourquoi les journées sont-elles plus longues en été et courtes en hiver ? Ce phénomène est observé presque sur tout le territoire de la Russie, le pays étant situé au nord. Il convient de noter qu'en plus de la rotation de la planète, un autre facteur joue un rôle : l'inclinaison de l'axe de la Terre. Plus les latitudes sont proches des pôles, plus la présence de ce facteur se fait sentir. L'inclinaison de l'axe de la Terre est d'environ 66 degrés, ce qui crée l'effet d'un soleil levant bas en hiver et d'une durée du jour raccourcie. C'est également grâce à cela qu'en été en Russie, les nuits sont courtes et il est possible d'observer un phénomène tel que les « nuits blanches », alors qu'en réalité l'obscurité totale ne se produit pas.

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Dans les territoires polaires, ce phénomène est encore plus prononcé : pendant 3 mois d'été, le Soleil ne se couche pas du tout. Il trace un certain chemin à travers le ciel, touchant à peine l'horizon, puis remontant. Mais pendant les mois d’hiver, le soleil ne se lève pas et les territoires polaires sont plongés dans l’obscurité totale.

Journée à l'équateur

A l'équateur, le phénomène inverse est observé. Ici, l'inclinaison de l'axe de la Terre ne joue aucun rôle ; à tout moment de l'année, la nuit et le jour sont égaux, soit 12 heures chacun. Ces zones sont éclairées par la lumière du soleil à un angle de 90 degrés, de sorte que l'éclairage y est plus intense et les heures de clarté plus stables.

Pourquoi fait-il noir la nuit ? Cette question enfantine en apparence simple intéresse aussi bien les célèbres chercheurs en astronomie que les gens ordinaires depuis plusieurs siècles d'affilée.

Il existe un nombre infini d’étoiles dans le ciel et chacune d’elles est bien plus grande que le Soleil. La puissante lumière des étoiles aurait dû tout incinérer, mais, curieusement, cela ne se produit pas et chaque nuit, il fait à nouveau nuit.

Hypothèses courantes sur l'obscurité la nuit

L'astronome Johannes Kepler a réfuté l'infinité de l'Univers, affirmant à tort que les étoiles ne recouvrent pas complètement le ciel. Il croyait qu'il faisait sombre la nuit à cause des endroits vides dans le ciel, où il n'y avait absolument aucune étoile.

En fait, de nombreuses étoiles sont simplement réparties de manière inégale dans l’Univers et sont situées à des distances différentes de la Terre. Par conséquent, nous ne voyons pas toutes les étoiles existantes dans le ciel, mais uniquement celles situées plus près de notre planète.

Il y avait d'autres opinions. La nuit, tout le monde voyait au-dessus de nous plusieurs des étoiles les plus brillantes, mais malgré cela, le ciel nocturne restait toujours sombre. L'astronome allemand Heinrich Olbers a qualifié ce phénomène de paradoxe et a avancé en 1823 une théorie sur l'absorption du flux lumineux stellaire par la poussière cosmique. Et il y a seulement une centaine d'années, les scientifiques ont prouvé que les nébuleuses interstellaires sont des amas de galaxies et non de la poussière cosmique.

L’Univers est infini et le ciel est densément parsemé de luminaires de différentes tailles. Il n’y a pas d’endroits vides ou sombres dans le ciel, juste de nombreuses étoiles sont infiniment éloignées et donc invisibles, certaines d’entre elles ne peuvent pas être vues même avec un télescope très puissant.

Explication scientifique de l'obscurité la nuit

L'heure de la journée change pour plusieurs raisons :

Le Soleil a une forte influence en raison de sa proximité avec la Terre ;

- La lumière des étoiles lointaines ne peut pas atteindre notre planète.

Rotation de la Terre

Désormais, personne ne conteste le fait que la Terre a la forme d’une énorme boule et tourne autour de son axe à une vitesse vertigineuse dans le sens ouest-est. Cette rotation est dite diurne ; elle se répète avec une période d'un jour sidéral.

Le Soleil est l'étoile la plus proche de nous

De tous les corps célestes, le Soleil est le plus proche de la Terre. Les rayons du soleil sont une source naturelle de chaleur et de lumière pour plusieurs planètes à la fois. Lorsque l’heure de la journée change, le Soleil illumine et réchauffe les coins opposés du globe.

En raison de la rotation constante de la Terre, nous créons l’illusion du Soleil se déplaçant dans le ciel. En réalité, le Soleil est toujours au même endroit et notre planète se tourne progressivement vers lui avec ses différentes faces. Chaque hémisphère tombe tour à tour dans l’ombre, la quantité de lumière diminue et la nuit tombe.

Des étoiles si lointaines

Les étoiles ne disparaissent nulle part ; la nuit et le jour, elles sont directement au-dessus de nos têtes. Pendant la journée, ils ne sont pas visibles car ils se situent dans la zone de rayonnement solaire chaud. La nuit, le Soleil est couvert par l'ombre de la Terre, et les étoiles sont très loin, leur lumière n'a tout simplement pas le temps de nous parvenir.

Ainsi, même les corps célestes visibles à l’œil humain sont situés à des milliards d’années-lumière. Pour cette raison, il fait noir la nuit.

Qu’arrivera-t-il aux étoiles dans des milliards d’années ?

Si à l’avenir la lumière des étoiles invisibles atteint enfin la Terre, la nuit ne deviendra toujours pas plus lumineuse. À ce moment-là, les étoiles de notre Univers auront le temps de s'éteindre, et il faudra beaucoup de temps pour que d'autres, plus lointaines, s'approchent.

L'Univers n'a pas de frontières : certaines étoiles volent constamment vers la Terre, d'autres s'en éloignent. Par conséquent, même après des milliards d’années, rien ne changera ; la lumière du jour sera toujours remplacée par l’obscurité nocturne.

Partout sur terre, il y a un moment où il fait clair et un moment où il fait sombre. Cela est principalement dû à notre principal luminaire, le Soleil. Il se déplace dans le ciel, modifiant le niveau d'éclairage. En termes simples, il fait sombre la nuit et le soleil passe au-dessous de l'horizon.

Dans les temps anciens, les gens pensaient que ce Soleil tournait autour de notre planète et se cachait derrière l’horizon. Pendant longtemps, personne ne pouvait même imaginer que c'était notre planète qui tournait dans le vaste espace autour de l'étoile. Il en va de même pour la Lune. Le Soleil et la Lune ont reçu une origine divine : ils étaient vénérés, offerts en cadeaux et loués dans des chants et des rituels. Mais l'ère de la science est arrivée, qui a prouvé que tout se passe exactement à l'opposé. La planète Terre n’en est qu’une infime partie, et la raison pour laquelle il fait noir la nuit n’est liée à aucune manifestation divine.

Qu'est-ce que la rotation de la Terre et qu'est-ce qu'elle affecte ?

Il existe deux mouvements et mouvements simultanés de la planète dans l'espace : le mouvement en orbite autour du Soleil, et aussi autour de son propre axe, comme une toupie pour enfants. C'est-à-dire qu'en même temps, lorsque la planète vole dans l'espace, elle tourne sur elle-même, et la combinaison de ces facteurs est la raison pour laquelle elle est sombre la nuit et claire le jour. Le déplacement en orbite dans l'espace, associé au fait que l'axe de la Terre est incliné par rapport à cette même orbite selon un angle d'environ 66 degrés, est la raison du changement des saisons et de leur « inégalité ».

Dans différentes parties de la Terre, en fonction du degré de chauffage par les rayons du soleil, l'automne, l'hiver, le printemps et l'été changent en temps voulu. Ainsi, les latitudes moyennes sont le plus souvent visitées par les quatre saisons, à des degrés d'intensité variables (par exemple, en Italie, l'été, comme l'hiver, est beaucoup plus chaud qu'à Moscou). Sur l'équateur, qui est en grande partie exposé aux rayons directs du soleil, proche d'un angle de 90 degrés à midi, la journée dure un peu plus de 12 heures.

Polonais : pourquoi fait-il froid, même s’il fait jour là-bas depuis six mois ?

Aux pôles, l'image est tout à fait particulière - les rayons du soleil tombent de telle manière qu'ils glissent et sont presque complètement réfléchis par la surface, sans s'attarder et sans laisser de chaleur, bien que le jour et la nuit durent ici près de six mois chacun. . Pourquoi les pôles nord et sud sont-ils les régions les plus froides de notre planète ?

Différentes durées de jour et de nuit

La rotation de la planète autour du Soleil, notre étoile principale, détermine le changement des saisons, ainsi que le changement de jour et de nuit. La forme sphérique de la planète, l’hétérogénéité de la surface et la capacité des rayons lumineux à être réfléchis se complètent et rendent plus diversifié le climat des régions similaires en termes de localisation. Mais il y a des jours où, sous toutes les latitudes jusqu'à la zone polaire, commencent des jours qui ont la même répartition du temps entre la partie claire du jour et la partie sombre - les jours de l'équinoxe de printemps et d'automne. A cette époque, à l'équateur, tout objet donnera la plus petite ombre, car le soleil envoie ses rayons à un angle de 90 degrés par rapport à sa surface.

En principe, tout est clair avec la question de savoir pourquoi il fait noir la nuit. Mais ce qui est intéressant, c’est qu’il peut faire sombre pendant longtemps, et parfois un peu sombre. Notre hémisphère nord se caractérise par une diminution de la durée de la nuit du 21 mars au 23 septembre (équinoxe d'automne), et vice versa - de longues nuits sont observées en hiver. Dans l’hémisphère sud, c’est le contraire.

Et les enfants ?

Expliquer aux enfants le phénomène selon lequel il fait noir la nuit parce que le soleil ne brille pas n'est pas tout à fait correct. Après tout, le soleil brille toujours. Elle ne s'allume pas et ne s'éteint pas à la discrétion de quelqu'un d'autre, comme une lampe de table. Mais il n'est pas nécessaire de parler de la position de la Terre dans l'espace, des angles d'incidence des rayons et d'autres choses abstruses qui peuvent déjà être comprises par les enfants d'âge scolaire. Pour ce faire, il est préférable que les parents soient intelligents et démontrent clairement comment cela se produit. Afin d'expliquer pourquoi il fait noir la nuit, vous devez familiariser l'enfant avec deux concepts : ce qu'est le Soleil et ce qu'est la planète Terre. C'est assez simple à faire : dessinez deux boules, l'une jaune et avec des rayons (le Soleil lui-même), et l'autre bleue avec un semblant de contour du continent. Ensuite, sans entrer dans une terminologie complexe, parlez de la forme et démontrez-la clairement à l'aide de. Une boule jaune et un petit globe suffiront, et si possible, il vaut mieux acheter un modèle à part entière ou en fabriquer un similaire. un vous-même, et même avec votre enfant.

Montrez que le soleil est immobile, mais que nous tournons, c'est pourquoi ses rayons ne tombent pas toujours sur différentes parties du globe. Alors l'enfant comprendra qu'il fait noir la nuit, car à ce moment-là on se détourne de lui, on expose son dos au soleil, pour ainsi dire. Pour plus de clarté, vous pouvez démontrer ce phénomène dans l'obscurité en utilisant le même globe et une lampe de poche faisant office de Soleil.

Pourquoi fait-il noir la nuit ? Cette question enfantine en apparence simple intéresse aussi bien les célèbres chercheurs en astronomie que les gens ordinaires depuis plusieurs siècles d'affilée.

Dans le ciel, chacun d’eux est bien plus grand que le Soleil. La puissante lumière des étoiles aurait dû tout incinérer, mais, curieusement, cela ne se produit pas et chaque nuit, il fait à nouveau nuit.

Hypothèses courantes sur l'obscurité la nuit

L’Univers est infini et le ciel est densément parsemé de luminaires de différentes tailles. Il n’y a pas d’endroits vides ou sombres dans le ciel, c’est juste que de nombreuses étoiles sont infiniment éloignées et donc invisibles, certaines d’entre elles ne peuvent pas être vues même à l’intérieur.