Любовь и Ненависть (18+)

    

Западник: Про звездное время   (rss)

Вы также можете посмотреть сообщения от других людей на эту тему

21/12/13, Западник
Наверно, все знают про путешествие Филеаса Фогга вокруг света за 79 с небольшим дней, когда он сам был уверен, что на самом деле прошло 80 с небольшим, что означало проигрыш пари. Не сразу понял, что он сам сделал один дополнительный оборот вокруг земной оси из-за движения с запада на восток. Так вот, сама Земля в целом по сути каждый год совершает аналогичное путешествие. Она ведь вращается еще и вокруг Солнца, причем в том же направлении, что и вокруг себя: против часовой стрелки, если смотреть со стороны северного полюса. Если так вращать глобус вокруг зажженной лампы, то сразу же станет заметно, что при этом круг света на глобусе как бы бежит с запада на восток, т. е. обратно обычному видимому суточному ходу Солнца с востока на запад. Вот как выглядит освещение нашей планеты на орбите со стороны. Стоп, со стороны чего? Конечно же, отдаленных звезд, откуда же еще можно взглянуть на всю Солнечную систему в целом? Отсюда и название - звездное время.

21/12/13, Западник
То есть, время, измеряемое относительно чего-то не просто внешнего, но и просто невообразимо далекого и поэтому почти неизменного на протяжении целых столетий или даже тысячелетий, но при этом все же легко наблюдаемого. Ведь вот получается, что Земля за год совершает путешествие, противоположное тому, что проделал мистер Фогг: своим оборотом по орбите она уже как бы уничтожает один из ее суточных оборотов, и вот именно этот результат мы и воспринимаем как 365,25 промежутков в 24 часа каждый. А настоящих обращений, если можно так выразиться, она, значит, совершает ровно на один больше, 366,25. Все еще непонятно? Поставьте глобус между собой и лампой, к своему лицу, допустим, Гринвичем, и поверните его на 360°. Это звездные сутки. Но за их время глобус нужно подвинуть и вокруг лампы, по орбите; а значит, для Гринвича полночь наступит чуть позже, именно через привычные нам солнечные сутки. Особенно хорошо видно, если подвинуть зараз на большую часть орбиты, скажем, на целую четверть.

21/12/13, Западник
Впрочем, все это видно и в реальной природе, если как можно чаще по вечерам в строго одно и то же время и в одном и том же месте смотреть на главные звезды. Уже через месяц будет заметно, как они сдвинулись в направлении восток - юг - запад (в северном полушарии, конечно), а за год опишут полный круг. Ясно же, что Земля вертится вокруг своей оси относительно них чуть быстрее, чем за 24 часа, конкретно же за (365,25 / 366,25) * 24 ч = 23 ч 56 мин 4 с. Такой же период обращения и у маятника Фуко на полюсе, и у геостационарного спутника, неподвижно "висящего" над одной и той же точкой планеты - одни именно звездные сутки. А 24 часа - это время между двумя полуднями, да и то лишь усредненное, уже потому, что Земля движется по эллипсу, значит, с неодинаковой скоростью, чем ближе к Солнцу, тем быстрее - а раз так, то и и полученный только что "зазор" в 3 мин 56 с не природная величина. Природный полдень в середине октября наступает в привычные 11:44, а в середине февраля в 12:14. ==>

21/12/13, Западник
Если теперь вышеуказанную длительность звездных суток разделить на привычное нам количество часов, минут и секунд, то получатся единицы звездного времени. Которым очень удобно пользоваться для наблюдения звезд, потому что оно для них, в отличие от даже среднего солнечного, строго постоянно и нисколько не зависит от времени года. Недаром в обсерваториях и планетариях можно на стене видеть также и звездные часы, идущие чуть быстрее обычных, солнечных. Например, в звездную полночь ковш Большой Медведицы всегда находится в северной стороне неба, ромб Пегаса - на юге, а треугольник Вега - Денеб - Альтаир - на западе. Считается, что эта полночь наступает в момент нахождения на юге (опять же, у антиподов на севере) точки весеннего равноденствия, т. е. через которую Солнце в марте пересекает небесный экватор. Поскольку же оно само тогда на юге в солнечный полдень, то солнечное и звездное время примерно совпадают в уже осеннее равноденствие.

22/12/13, Западник
"Особенно хорошо видно, если подвинуть зараз на большую часть орбиты, скажем, на целую четверть." Так ведь нечто подобное как раз и происходит с внутренними планетами, у которых суток в году даже десятка нет, не то что сотен. Меркурий полностью поворачивается вокруг себя за 59 земных дней, а вокруг Солнца за 88, всего в полтора раза дольше, а полтора минус один равно половине. То есть, средние солнечные сутки на Меркурии не только вдвое больше его года, но и втрое больше его собственного физического оборота вокруг своей оси! Когда-то меня крайне смущало то, что в одних книгах приводилось число 59, а в других 176, такая огромная разница. Никак не мог понять, в чем тут дело и где же правда. Венера же вращается ретроградно, т. е. в сторону, противоположную ее движению по орбите, поэтому звездных суток в ее году на единицу даже не больше солнечных, а меньше. Их длина соответственно 243 и 117 привычных нам. Кстати, смена дней и ночей там и вправду есть, несмотря на мощные облака.

23/12/13, Западник
А с Луной еще интереснее. Если условно принять, что она освещается только Землей, то ее звездные сутки в точности равны ее году, а земные (ну по аналогии с солнечными) вообще никогда не кончаются. Раз их количество в году на единицу меньше той же единицы, то есть ноль. Именно поэтому мы и видим только одну сторону Луны, а американские астронавты видели нашу планету "оттуда" неподвижно висящей. Точнее, почти неподвижно: все та же эллиптичность орбиты и непостоянная скорость движения по ней. И в результате, как на Земле мы наблюдаем либрации Луны, т. е. ее периодические покачивания - так и на Луне в тех местах, где Земля у самого горизонта, она регулярно то исчезает, то снова появляется, и ей обусловленный день все же сменяется ночью. Настоящие астрономические рассчеты очень сложны, в них надо учитывать целую массу тонкостей. Да и что еще ожидать, если даже время обращения планеты вокруг себя и время между ближайшими полуднями на ней - не одно и то же? А ведь казалось бы, синонимы.


С вопросами и предложениями обращайтесь по адресу: finn@lovehate.ru