Борис Шатров – Удивительный мир, в котором мы живем: захватывающие путешествия по астрономии, физике и истории (страница 8)

Видимое движение звезд происходит по вертикальным полукругам, параллельным небесному экватору. Звезды поднимаются на востоке перпендикулярно плоскости горизонта, достигают своего наивысшего положения, верхней кульминации, а затем опускаются на западе, заходят за горизонт опять перпендикулярно плоскости горизонта и за горизонтом проходят невидимую нижнюю кульминацию. При этом движение звезд на экваторе происходит симметрично для Северного и для Южного полушария относительно плоскости небесного экватора, также симметрия наблюдается относительно плоскости небесного меридиана, в этой плоскости находится глаз или фотокамера наблюдателя, полюсы мира и точки зенита и надира. Если смотреть фотографии движения звезд над экватором на длинной выдержке, то вы как будто находитесь посредине огромного туннеля, уходящего в бесконечность: с одной стороны – в направлении к Южному полюсу мира, с другой стороны – в направлении к Северному полюсу мира.

Вид звездного неба в Южном полушарии необычный и захватывающий. Созвездие Ориона проходит через зенит. Большая Медведица стоит низко над северным горизонтом, а Полярная звезда или видна очень близко к горизонту, или же совсем исчезает, смотря по тому, находится наблюдатель к северу или к югу от линии экватора. На южном небе бросается в глаза Южный Крест, Большое и Малое Магелланово облако и насыщенно-черный Угольный Мешок, невидимые на северных широтах.

Рис. 2.17. Схема движения звезд на экваторе

Рис. 2.18. Рисунок с фотографии движения звезд над экватором, фотокамера направлена на восток. Если сделать снимок фотокамерой, направленной на запад, будет практически такая же фотография

Рис. 2.19. Рисунок с фотографии движения звезд над экватором, фотокамера направлена на юг. Если сделать снимок фотокамерой, направленной на север, будет практически подобная фотография, но Полярная звезда и рядом расположенные звезды будут более выразительно создавать эффект бесконечного туннеля

Рис. 2.20. Рисунок с фотографии движения звезд недалеко от экватора

Рис. 2.21. Фотография Хуана Карлоса Касадо (Juan Carlos Casado). Панорамный снимок, который захватывает более 180 градусов. Фотография сделана достаточно близко к экватору. В соответствии со смещением от экватора на фотографии видно, что один «звездный туннель» приподнят над горизонтом, и это, несомненно, звезды Северного полушария с Полярной звездой в центре, а другой «звездный туннель» – Южного полушария – несколько ушел за горизонт

Зная, как звезды перемещаются на небе, легче отслеживать перемещение знакомых созвездий и по ним ориентироваться в пространстве и во времени.

2.4. Почему и как звездное небо меняется в течение года. Звездные и солнечные сутки и год

Для наблюдателя на Земле звезды вращаются вокруг полюсов мира, и вид звездного неба все время меняется, поэтому нельзя обойтись одной-единственной звездной картой.

Если смотреть на небо примерно каждый час на протяжении ночи, то можно заметить перемену. Звезды, которые прошлый раз виднелись на западе, ушли за горизонт. Звезды, которые стояли высоко, опустились ниже и сместились к западу. Звезды, которые были видны у восточного горизонта, вскарабкались повыше, а на востоке взошли новые. И так все время, без конца. (Рис. 2.15. Звездное небо)

Вид звездного неба изменяется не только от часа к часу, но и от ночи к ночи, от недели к неделе, от месяца к месяцу, от одного времени года к другому. Январским вечером небо выглядит совсем не так, как в апреле, июле или октябре.

Но мы рассмотрели в главе 5, что при вращении Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца, в соответствии с законом сохранения момента импульса, в его упрощенной формулировке – первым законом Ньютона для вращательных движений, ось вращения Земли не меняет своего направления в космическом пространстве. Размеры орбиты Земли ничтожно малы по сравнению с расстоянием до ближайших звезд и созвездий. И если направление земной оси в космическом пространстве не меняется, мы каждый день в одно и то же время, независимо от сезона, должны видеть одно и то же расположение звезд, так как Земля делает оборот вокруг своей оси за 24 часа. Абсолютно одно и то же!

Однако если мы каждый день будем выходить на улицу, например, в 22 часа и фиксировать положение Большой Медведицы на небе, то мы увидим ежедневное небольшое смещение созвездия. За месяц это смещение будет уже значительным, а за шесть месяцев Большая Медведица будет уже с другой стороны от Полярной звезды, и эти смещения будут продолжаться в течение всего года. То же самое и с другими созвездиями.

Что это? Чертовщина? Хваленые законы Ньютона, да и других тоже, работают только на бумаге у ботаников, которые захватили мир и нам пытаются чушь вдалбливать в голову? Когда реальный мир – вот он! Живет своей жизнью, а не по вашим законам!

Остановитесь на несколько минут, задумайтесь, на чьей вы стороне – ботаников или реалистов, знающих жизнь не по учебникам? Если на стороне реалистов, то надо быть последовательным до конца и докопаться до страшной тайны: космонавты всё врут и говорят, то что им велено говорить, все видео и фотографии в космосе сделаны в павильонах или в фотошопе, а на самом деле Земля плоская! И уши по бокам… от слонов, на которых она стоит. :-)

В любом непонятном вопросе надо уметь последовательно, настойчиво, используя знания из учебников и научных трудов, с проверенных сайтов, находить то, что не было очевидным сначала. При затруднениях – шире смотреть на проблему, учитывать больше параметров, которые не учитывали ранее.

Если вникать в детали, полный оборот вокруг своей оси относительно звезд Земля совершает не за 24 часа, а за 23 часа 56 минут 4 секунды, то есть на 4 минуты быстрее, чем принято считать. Следовательно, каждый день звезды восходят на 4 минуты раньше, чем накануне. Если бы не было этих четырех минут разницы, то есть если бы полный оборот Земли относительно звезд занимал ровно 24 часа, каждую ночь в определенное время звезды были бы на том же самом месте, что и накануне, и запомнить вид звездного неба было бы проще простого.

Казалось бы, 4 минуты в сутки – совсем немного, но это не так. За месяц набегает 30 × 4 = 120 минут, а это целых 2 часа. Это значит, что через месяц те же звезды взойдут над горизонтом на 2 часа раньше, чем сегодня, месяцем позже – еще на 2 часа раньше. Вот такая простая формула движения звезд. 2 часа в месяц – это 24 часа в год, то есть, поднимаясь над линией горизонта на 4 минуты раньше каждые сутки, для наблюдателя звезды как бы проворачиваются на небосводе вокруг полюса мира и за год они вернутся в исходное положение. Таким образом, через год весь цикл начинается сначала. Например, в 22 часа 22 июня этого года небо выглядит точно так же, как в 22 часа вечера 22 июня прошлого года или, например, 2002 года.

Итак, Земля делает оборот вокруг своей оси не за 24 часа, а на 4 минуты быстрее. Что это? Неточность определения длительности секунд, минут, часов, суток? По этому вопросу смотрите материал в главе 3. Далее возникает вопрос: если Земля вращается быстрее на 4 минуты в сутки, то разница во времени за 6 месяцев составит 12 часов (4 минуты × 180 дней), то есть вместо дня у нас должна быть ночь? Опять ничего не сходится и надо искать и учитывать другие параметры в системе «Земля – Солнце – звезды».

При внимательном рассмотрении движения планеты можно видеть, что Земля, сделав полный оборот вокруг своей оси относительно звезд, пролетает по орбите некоторое расстояние относительно Солнца из положения 1 в положение 2 (рис. 2.22), и точка на Земле, которая была обращена к Солнцу, в положении 2 уже не ориентирована к центру нашей звезды. Чтобы эта точка повернулась в сторону Солнца, планете требуется пролететь еще некоторое расстояние в положение 3 и сделать небольшой поворот вокруг своей оси, на что и уходят дополнительные 4 минуты.

Рис. 2.22. Положение Земли на орбите относительно Солнца: 1 – Земля начинает отсчет новых суток, точка, в которой начинается стрелка, обращена прямо к Солнцу, там полдень, на противоположной стороне – полночь; 2 – Земля делает полный оборот вокруг оси относительно звезд за 23 часа 56 минут 4 секунды (звездные сутки); 3 – Земля делает полный оборот относительно Солнца, только в этой позиции в контрольной точке наступает полдень и проходят сутки, ровно 24 часа (солнечные сутки)

С учетом рассмотренного эффекта различают солнечные сутки и звездные сутки. Солнечные сутки — это период между двумя последовательными повторениями одного и того же положения нашей планеты с ориентацией на Солнце, после полного оборота вокруг своей оси относительно Солнца. Солнечные сутки составляют ровно 24 часа.

Звездные сутки, или сидерические сутки (от лат. sidereus – «звездный»), – это период между двумя последовательными повторениями одного и того же положения нашей планеты с ориентацией на звезды, после полного оборота вокруг своей оси относительно звезд. Звездные сутки составляют 23 часа 56 минут 4 секунды.

Таким образом, за 23 часа 56 минут 4 секунды Земля делает ровно один оборот вокруг своей оси. А за 24 часа она поворачивается тем же боком к Солнцу с учетом вращения вокруг него. Соответственно, за 24 часа Земля делает чуть больше одного оборота. За один год набегает ровно еще один оборот, то есть Земля за 365 дней делает 366 оборотов вокруг своей оси относительно звездного пространства.