СОЛНЦА И ЛУНЫ
В данной местности каждая заря кульминирует всегда на одной и той же высоте над горизонтом, потому что ее угловое расстояние от полюса мира и небесного экватора не изменяется. Солнце же и Луна изменяют высоту, на которой кульминируют. Отсюда можно сделать вывод, что их положение относительно зрение склонения изменяется. Нам известно, что Земля двигается вокруг Солнца, а Луна вокруг Земли. Проследим, как изменяется в результате этого положения обоих светил на небе.
Если за точными часами замечать промежутки времени между верхними кульминациями зрение и Солнца, то можно убедиться, что промежутки между кульминациями зрение на четыре минуты короче промежутков между кульминациями Солнца. Объясняется это тем, что за период одного оборота вокруг оси сутки Земля проходит приблизительно '/365 часть своего пути вокруг Солнца. А нам кажется, что Солнце сдвигается на фоне зрение на восток - в сторону, противоположную суточному вращению неба. Этот сдвиг представляет около 1°., Чтобы вернуться на такой угол, небесной сфере нужно еще 4 хв, на которых и "опаздывает" кульминация Солнца. Следовательно, в результате движения Земли по орбите Солнце за год описывает на небе относительно зрение большой круг, который называется эклиптикой рис. 1.
Поскольку Луна делает один оборот навстречу вращению неба за месяц и потому проходит за сутки не 1е, а приблизительно 13е, то его кульминации опаздывают ежесуточно уже не на 4 хв, а на 50 мин.
Определяя высоту Солнца в полдень, заметили, что дважды на год оно бывает на небесном экваторе, в так называемых точках равноденствия. Это происходит в дни весеннего и летнего равноденствия около 21 марта и 23 сентября. Плоскость горизонта всегда делит небесный экватор пополам рис. 2. Потому в дни равноденствий путь Солнца над горизонтом равняется пути его под горизонтом, следовательно, одинаковая длительность дня и ночи.
Какое склонение Солнца в дни равноденствий?
Двигаясь по эклиптике, 22 июня Солнце отходит дальше всего от небесного экватора в сторону Северного полюса мира на 23°27'. В полдень для северного полушария Земли оно находится наивысший над горизонтом на эту величину выше от небесного экватора, див. Мал. 1 и 2. День длиннее всего, он называется днем летнего солнцестояния.
Большой круг эклиптики пересекает большой круг небесного экватора под углом 23°27'. На столько же Солнце бывает ниже от экватора в день зимнего солнцестояния, 22 декабря див. Мал. 1 и 2. Следовательно, в этот день высота Солнца в верхней кульминации уменьшается сравнительно с 22 июня на 46°54 ', и день кратчайший. Из курса физической географии вы знаете, что отличия в освещении и нагревании Земли Солнцем предопределяют ее климатические пояса и изменение времен года.
Обожание Солнца в древности породило мифы, которые описывают события "рождения", "воскресенья" "Бога-солнца", что периодически повторяются на протяжении года: умирание природы зимой, ее возрождение весной и т.п. Христианские праздники имеют на себе следы культа Солнца.
Понятно, что в полночь верхнюю кульминацию проходит зодиакальное созвездие, противоположное тому, в котором находится Солнце. Например, в марте Солнце проходит по созвездию Рыб, а в полночь кульминирует созвездие Девы.
Следовательно, мы убедились, что видимое движение Луны, которое вращается вокруг Земли, и Солнца, вокруг которого вращается Земля, оказывается и описывается одинаково. И на основе только этих наблюдений нельзя определить, двигается Солнце вокруг Земли или Земля вокруг него.
Планеты перемещаются на фоне звездного неба значительно сложнее. Они двигаются то в один, то в другую сторону, иногда медленно выписывая петли рис. 3. Это предопределено сочетанием их действительного движения с движением Земли. На звездном небе планеты в переводе из древнегреческой "путешествующие" не имеют постоянного места, так же как Луна и Солнце. Поэтому на карте звездного неба положения Солнца, Луны и планет можно указать только для определенного момента.
Пример развязывания задачи
Задача. Определите полуденную высоту Солнца в Архангельске и Ашхабаде в дни летнего и зимнего солнцестояния.
Обратите внимание на то, как связанная разница полуденных высот Солнца в дни сонцестоянь для каждого города с отличием его склонения в этих дать.