Айзек Азимов - Часы, по которым мы живем. От солнечных часов до лунного календаря
На самом деле эти изменения 21 июня и 21 декабря не являются неожиданными. В июне и декабре изменение длины тени очень небольшое; чтобы сказать, в какой день тень является самой короткой, необходимо тщательное наблюдение. Дни, когда кажется, что тень останавливается, называют солнцестоянием: 21 июня — летнее солнцестояние, а 21 декабря — зимнее солнцестояние.
НАКОНЕЦ НАЙДЕНО ОБЪЯСНЕНИЕ ВРЕМЕН ГОДА
Когда Солнце находится высоко в небе, то тепло по двум причинам. Во-первых, солнечный свет надает на Землю под меньшим углом, поэтому он распространяется на небольшую область. Свет, распространяющийся на небольшую область, означает большую концентрацию тепла.
Во-вторых, день длиннее и ночь короче, чем в другие времена года. Поэтому у Земли больше времени, чтобы согреться, и меньше времени, чтобы остыть ночью.
Поэтому в таких местах, как Нью-Йорк или Лондон, обычно теплее между мартом и сентябрем, чем между сентябрем и мартом. Интересно, что 2(июня, когда день самый длинный, жарко, а в июле и августе дни все еще длиннее ночей (хотя не такие длинные, как в июне), поэтому Земля продолжает нагреваться. Именно июль и август являются самыми жаркими месяцами в Европе и Соединенных Штатах.
Тот же аргумент применим и к 21 декабря. Это самый короткий день, но в январе и феврале дни все еще короче ночей, поэтому Земля продолжает охлаждаться, и они являются по-настоящему самыми холодными зимними месяцами,
В Южном полушарии ситуация, естественно, противоположная. Наше летнее солнцестояние — это их зимнее солнцестояние, и наоборот; наше весеннее равноденствие — это их осеннее равноденствие, и наоборот. У нас длинные дни и короткие ночи в летнее время, у них короткие дни и длинные ночи в зимнее время. И конечно, наоборот.
В Буэнос-Айресе июнь и август — месяцы снега к льда, а январь и февраль — месяцы теплых волн.
Когда мы путешествуем к экватору, полуденное Солнце почти весь год находится высоко, в отличие от районов, расположенных дальше от экватора. Поэтому движение на юг в Северном полушарии (или на север в Южном полушарии) означает движение к теплому климату.
Передвижение от экватора к Северному или Южному полюсам означает движение к более холодному климату. На климат, конечно, влияет не только широта. На больших высотах холоднее, чем на уровне моря. Климат районов, расположенных около океана, отличается от климата других мест, имеющих ту же широту, но удаленных от океана.
Общеизвестный факт заключается в том, что по мере продвижения к экватору становится жарче, а по мере движения от него — холоднее.
Теперь причина смены времен года ясна.
ПОЛЮСЫ В НЕБЕ
Если воображаемую ось Земли провести через Северный полюс и довести до неба, то на небесном глобусе среди звезд можно показать ее местоположение. Это местоположение является небесным Северным полюсом, а напротив него находится небесный Южный полюс. Посередине между двумя полюсами находится небесный экватор, На небесном глобусе можно также провести все другие параллели широты и все меридианы долготы.
Движение Земли вокруг своей оси выглядит так, как если бы небо вращалось в противоположном направлении, но вокруг той же оси. Это значит, что небесный Северный полюс (или небесный Южный полюс) не движется с вращением Земли больше Северного полюса (или Южного полюса).
Около небесного Северного полюса располагается очень яркая звезда. Ее называют Полярисом или чаще Полярной звездой, Она находится чуть дальше небесного Северного полюса, но не намного. Случай ному наблюдателю кажется, что она не движется с вращением Земли.
Так как земная ось, вращаясь вокруг Солнца, всегда указывает в одном направлении, она так же неизменно указывает на одну точку в небе. Это значит, что местоположение небесного Северного и Южного полюсов не меняется в течение года. Конечно, в одной точке орбиты Земли расстояние от нее до одной стороны Солнца составляет 93 миллиона миль и так же 93 миллиона миль до противоположной точки с другой стороны. На таком расстоянии находятся звезды, поэтому перемещение Земли на 166 миллионов миль в течение года не особенно важно. (Это как если бы вы находились в Нью-Йорке и указывали пальцем на Лондон. Направление было бы тем же, независимо от того, находились бы вы на севере Манхеттена или юге. Лондон расположен так далеко, что не важно, из какой точки указывать.)
Полярная звезда сохраняет свое местоположение не только в течение одной ночи, но в течение всех ночей года. Именно благодаря этому Северная звезда была так необходима мореплавателям до изобретения компаса. Она всегда указывала направление на север, и по ней определяли все другие направления.
Северная звезда находится на конце хвоста животного, известного как созвездие Малая Медведица. Но у медведей нет хвостов, и некоторые считали его созвездием собаки. Поэтому в древние времена Полярную звезду иногда называли Синозьюре, что на греческом языке означает «хвост собаки». Так как мореплаватели видели Полярную звезду близко, «синозьюре» стало значить любой центр притяжения,
У экватора небесный Северный полюс находится на северном горизонте, а Южный небесный полюс — на южном горизонте, и ни один, конечно, никогда не меняет своего местоположения. Небесный экватор проходит прямо над головой на восток и запад.
Если вы путешествуете к северу от экватора, небесный Северный полюс поднимается над северным горизонтом, а небесный Южный полюс опускается ниже южного горизонта. Этот подъем и спуск равен каждому пройденному вами градусу.
На широте Нью-Йорка (40º) небесный Северный полюс находится на 40º над северным горизонтом, а небесный Южный полюс — на 40º ниже южного горизонта. Так как звезды совершают ежедневное вращение вокруг оси, которая проходит через небесные полюса, это значит, что в Нью-Йорке всходят и заходят не все звезды. Te, которые находятся в пределах 40º небесного Северного полюса, никогда не спускаются к северному горизонту даже в самой низкой точке их ежедневного кругообращения, Они никогда не заходят. Такие звезды называют околополюсными звездами. Самые заметные из них — звезды Большой — Медведицы.
Звезды в пределах 40º небесного Северного полюса никогда не приближаются к южному горизонту даже в самой высокой точке их ежедневного вращения. Есть звезды, которые никогда не видны на широте Нью-Йорка. Самые известные из них — звезды Южного Креста.
Чем дальше на север» тем выше поднимается в небо небесный Северный полюс. При движении на север появляется все больше околополюсных звезд и все больше и больше невидимых нам звезд у противоположного полюса. Наконец, на Северном полюсе небесный Северный полюс находится прямо над головой. Все звезды, находящиеся к северу от небесного экватора, вращаются но кругу на неизменном расстоянии от горизонта. Ни одна из этих звезд не заходит. С другой стороны, все звезды, находящиеся к югу от небесного экватора, никогда не видимы с Северного полюса.
Ситуация прямо противоположная, если путешествовать от экватора к Южному полюсу. В Новой Зеландии Южный Крест является околополюсным созвездием и никогда не заходит, а Большая Медведица никогда не видна.
В каком-то смысле люди в Южном полушарии менее счастливы, чем в Северном: нет яркой звезды, определяющей местоположение небесного Южного полюса, подобной Полярной звезде, которая указывает небесный Северный полюс.
ЕЩЕ ЗОНЫ НА ЗЕМЛЕ
А сейчас вспомните эклиптику, указывающую путь движения Солнца, который является противоположным звездам. Эта линия образует угол с небесным экватором, пересекая его в двух точках на противоположных сторонах небесного глобуса. Эти точки называют точками равноденствия, так как это происходит в момент нахождения Солнца в точках равноденствия. Поэтому небесный экватор также называют равноденственной линией. Эклиптика пересекает небесный экватор в одно» точке во время осеннего равноденствия, двигаясь с севера на юг, и в другой точке во время весеннего равноденствия, двигаясь с юга на север.
Небесный глобус и эклиптикаНа самом дальнем севере эклиптика касается 23º27' северной широты. На самом дальнем юге — 23º27' южной широты. После движения на север до 23º27' северной широты она поворачивает и начинает двигаться на юг.
После движения на юг до 23°27' южной широты она поворачивает и начинает двигаться на север. Угол, образуемый эклиптикой с небесным экватором, называют наклонением эклиптики; его впервые около 220 года до новой эры точно измерил греческий астроном Эратосфен,
