1. 3енит и горизонт.Отвесная линия, проходящая через глаз наблюдателя, пересекает небесную сферу в точке зенита. Зенит имеется наивысшая точка над головой наблюдателя. Плоскость, перпендикулярная к отвесной линии, именуется горизонтальной плоскостью.
Математическим горизонтом именуется линия пересечения небесной сферы с горизонтальной плоскостью, проходящей через центр небесной сферы. Плоскость горизонта возможно выяснить при помощи уровня. Видимый же горизонт ограничен линией, по которой, как нам думается, небо «сходится» с Почвой.
2. ось и Полюсы мира. Присматриваясь к ночному небу, мы подмечаем, что звезды в течении 24 часов обрисовывают тем громадные круги, чем дальше от Полярной звезды они находятся. Полярная звезда в течении 24 часов обрисовывает небольшой кружок и неизменно видна практически на одной и той же высоте над горизонтом, в северной стороне неба. На рисунке 5 продемонстрировано изменение в течении 24 часов положения Громадной Медведицы относительно горизонта и неизменность положения Полярной звезды. Попытайтесь сами убедиться в том, что это так.
На рисунке 12 продемонстрировано дневное вращение небесной сферы. Снимок взят так: фотоаппарат, установленный «на бесконечность», направили на Полярную звезду и прекрасно укрепили. Покинув аппарат с открытым затвором в этом положении на один час, показали снимок. На фотографической пластинке (негативе) обнаружились тёмные следы звезд (на позитиве — яркие). Все они имеют вид концентрических дуг. В центре их лежит центр вращения небесной сферы.
Рисунок 12 — Фотография полярной области неба, полученная неподвижным аппаратом за один час.
Центр вращения южного полушария неба находится в точке, противоположной центру вращения северного небесного полушария. Но так как в центре небесной сферы находится отечественный глаз. Следовательно, небесная сфера вращается как одно целое около некоей оси, проходящей через отечественный глаз. Ось дневного вращения небесной сферы именуется осью мира.
Точки пересечения небесной сферы с осью мира именуются полюсами мира. Полярная звезда расположена вблизи северного полюса мира (на расстоянии около 1°). Южный полюс мира находится в южном полушарии небесной сферы. Вблизи него никакой яркой звезды нет.
3. Небесный экватор. Плоскость, перпендикулярная к оси мира и проходящая через центр небесной сферы, именуется плоскостью небесного экватора, а линия пересечения ее с небесной сферой — небесным экватором.
Небесный экватор дробит небесную сферу на два полушария — северное и южное. Мы видим, что ось мира, небесный экватор и полюсы мира подобны оси, экватору и полюсам Почвы. Да это и конечно, поскольку перечисленные заглавия связаны с видимым вращением небесной сферы, а оно само имеется следствие настоящего вращения земного шара.
4. полуденная линия и Небесный меридиан.Плоскостью небесного меридиана именуется плоскость, проходящая через точку зенита, центр небесной сферы и полюс мира. Пересекаясь с небесной сферой, эта плоскость образует линию небесного меридиана. Вертикальная плоскость, проходящая через Полярную звезду и через наблюдателя, примерно будет плоскостью меридиана. В любом месте Почвы плоскость небесного меридиана сходится с плоскостью географического меридиана этого же места.
Полуденной линией именуется линия горизонта плоскостей и пересечения меридиана. Эта линия названа так вследствие того что в 12 часов дня тени от вертикальных предметов падают именно по этому направлению. Фактически полуденную линию возможно проводить на Земле либо на горизонтальной плоскости, отмечая в 12 часов дня направление тени от вертикального стержня.
5. Точки горизонта. Горизонт пересекается с небесным меридианом в точках севера N и юга S, а с небесным экватором — в точках востока Е и запада W. В случае если мы поднимемся лицом к полюсу мира (к Полярной звезде), то на горизонте прямо под ним будем иметь точку севера, за спиной — точку юга, справа — точку востока и слева — точку запада. не забывая это, мы постоянно сможем ориентироваться на местности.
Дабы яснее представить себе все, что было тут сообщено, изобразим небесную сферу на чертеже (Рисунок 13).
Рисунок 13 — линии и Основные точки небесной сферы.
На этом чертеже С — центр небесной сферы, в котором находится глаз наблюдателя, ZCZ’ — отвесная линия, Z — зенит, Z’ — надир (противоположная зениту точка небесной сферы),
РР — ось мира, Р — северный полюс мира, Р’ — южный полюс мира, EAWQ — небесный экватор, плоскость которого перпендикулярна к оси мира, ESWN — горизонт, S — точка юга, N — точка севера, Е — точка востока и W — точка запада. Легко понять, что над горизонтом видна ровно добрая половина небесной сферы и добрая половина небесного экватора, и то, что в точках Е и W (отстоящих от точек S и N на 90°) экватор и горизонт, пересекаясь, дробят друг друга пополам.
Линия NS имеется полуденная линия, а громадный круг NPZASP’ — небесный меридиан.
Нужно обучиться чертить небесную сферу. Угол между плоскостью горизонта и осью мира на чертеже возможно брать каким угодно. Как мы позже заметим, данный угол зависит от местонахождения наблюдателя на земном шаре.
Введенные в этом параграфе определения нужны для практических применений астрономии.
6. Линии небесной сферы и Почва. Наблюдателю, находящемуся на Земле в какой-либо точке С(Рисунок 14), думается, что звездное небо вращается около оси, проходящей через него самого и параллельной оси вращения Почвы. Ось вращения небесной сферы СР мы назвали осью мира и сейчас видим, что она для всякого наблюдателя параллельна оси вращения Почвы. Для наблюдателей, находящихся на полюсах Почвы, ось вращения мира и ось Земли совпадают.
Ось вращения Почвы и параллельная ей ось мира направлены к Полярной звезде, потому, что Полярная звезда находится от нас весьма на большом растоянии и направления на нее для всех наблюдателей на Земле фактически параллельны друг другу.
Плоскость небесного экватора CEAW, перпендикулярная к оси мира, параллельна плоскости земного экватора. Для наблюдателя, находящегося на экваторе Почвы, эти плоскости совпадают.
В случае если вычислять Почву шаром, то отвесная линия CZ есть продолжением радиуса Почвы ОС,совершённого из ее центра в точку, где находится наблюдатель. Исходя из этого плоскость горизонта, проходящая через центр небесной сферы (через точку С), есть плоскостью, касательной к земному шару в точке С. Плоскости небесного и географического меридианов совпадают.
Рисунок 14 — Соотношение между плоскостями и линиями небесной Земли и сферы.
Наблюдатель вращается вместе с Почвой, а с ним и его небесная сфера. Исходя из этого горизонт в равное время суток проходит через различные части звездного неба. Различные светила будут и в зените. Небесный экватор скользит в собственной плоскости, а ось мира остается параллельной самой себе. Звезды, занимая неизменное положение относительно друг друга и экватора, движутся в плоскостях, параллельных плоскости небесного экватора.
Рис. 1.1. Главные точки, линии и круги на небесной сфере
Ось мира параллельна оси вращения Почвы, а для наблюдателя, находящегося на одном из полюсов Почвы, она сходится с осью вращения Почвы. Видимое дневное вращение небесной сферы есть отражением настоящего дневного вращения Почвы около собственной оси.
Полюсы мира — точки пересечения оси мира с небесной сферой. Полюс мира, находящийся в области созвездия Малой Медведицы, именуется Северным полюсом мира Р, а противоположный полюс именуется Южным Р.
Небесный экватор
— громадной круг на небесной сфере, плоскость которого перпендикулярна к оси мира. Плоскость небесного экватора дробит небесную сферу на северную полусферу, в которой расположен Северный полюс мира, и южную полусферу, в которой расположен Южный полюс мира.
Небесный меридиан, либо меридиан наблюдателя,
— громадный круг на небесной сфере, проходящий через полюсы мира, надир и зенит. Он сходится с плоскостью земного меридиана наблюдателя и дробит небесную сферу на восточную и западную полусферы.
юга точки и Точки — севера пересечения небесного меридиана с подлинным горизонтом. Точка, ближайшая к Северному полюсу мира, именуется точкой севера подлинного горизонта С, а точка, ближайшая к Южному полюсу мира, — точкой юга Ю. запада точки и Точки — востока пересечения небесного экватора с подлинным горизонтом.
Полуденная линия — прямая линия в плоскости подлинного горизонта, соединяющая юга и точки севера. Полуденной именуется эта линия вследствие того что в 12 часов дня по местному подлинному солнечному времени тень от вертикального шеста сходится с данной линией, т. е. с подлинным меридианом данной точки.
Южная и северная точки небесного экватора — точки пересечения небесного меридиана с небесным экватором. Точка, ближайшая к южной точке горизонта, именуется точкой юга небесного экватора
, а точка, ближайшая к северной точке горизонта, — точкой севера
Вертикал светила, либо круг высоты,
— громадный круг на небесной сфере, проходящий через зенит, светило и надир. Первый вертикал — вертикал, проходящий через запада и точки востока.
Круг склонения, либо часовой круг светила, РМР — громадный круг на небесной сфере, проходящий через полюсы
1. Построение небесной сферы .mp4
