Критическое исследование хронологии древнего мира. Античность. Том 1 - Михаил Постников

Во всякое время года созвездия, среди которых находится Солнце, недоступны для наблюдений, и лучше всего видна противоположная часть зодиака.

Движение Солнца по зодиакальным созвездиям медленно меняется с течением времени (см. ниже). Например, в настоящее время Солнце проходит середину созвездия Овна около 17 апреля (с.с.), а в начале нашей эры оно проходило середину этого созвездия 4 апреля. Подробная таблица положений Солнца в созвездиях от нашего времени до 3000 года составлена Вильевым. Она воспроизведена в [4] (стр. 51).

Звезды созвездий обозначаются греческими буквами (альфа, бета, гамма, …), как правило, в порядке убывания их яркости. Этот способ был предложен в 1603 г. Байером и с тех пор вошел во всеобщее употребление.

Более точно местоположение светил на небесной сфере задается посредством двух координат. Существует много различных систем координат. Мы опишем четыре главнейшие.

Горизонтальные координаты

Линия отвеса (перпендикуляр к земной поверхности в местах наблюдения), мысленно продолженная вверх, пересекает небесную сферу в точке зенита, а продолженная вниз — в точке надира. Большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна отвесной линии, называется горизонтом, а большие круги, проходящие через зенит и надир, называются кругами высоты или вертикальными кругами. Круг высоты, проходящий через светило, называется вертикалом этого светила.

Прямая, параллельная оси вращения Земли, проходящая через центр небесной сферы (который мы представляем себе совмещенным с наблюдателем), называется осью мира. Ее точки пересечения с небесной сферой называются полюсами мира. Полюс, относительно которого суточное вращение происходит (при наблюдении из центра небесной сферы) по часовой стрелке, называется Южным, а противоположный — Северным. Вблизи Северного полюса расположена довольно яркая Полярная звезда (альфа Малой Медведицы).

Точка горизонта, ближайшая к Северному полюсу мира, называется точкой Севера, а противоположная ей точка — точкой Юга. Между точками Севера и Юга расположены точки Востока и Запада.

Азимутом светила называется дуга горизонта от точки Юга до точки пересечения горизонта с вертикалом светила, лежащей в той же полусфере, что и само светило. Азимут отсчитывается на запад от 0° до 360°. Высотой светила называется дуга вертикала от горизонта до светила. Высота отсчитывается от 0 до 90° к зениту и от 0 до 90° к надиру. Вместо высоты используется также зенитное расстояние светила, равное дуге вертикала от зенита до светила и отсчитываемое от 0 до 180°. Азимут и высота (или зенитное расстояние) полностью определяют положение светила на небесной сфере. Они называются горизонтальными координатами светила. Вследствие вращения небесной сферы они непрерывно меняются со временем.

Экваториальные и эклиптикальные координаты

Большие круги, проходящие через полюсы мира, называются кругами склонения или часовыми кругами. Круг склонения, проходящий через зенит, называется небесным меридианом. Большой круг небесной сферы, плоскость которой перпендикулярна оси мира, называется небесным экватором. Он делит небесную сферу на две полусферы — северную и южную и пересекается с горизонтом в точках Востока и Запада.

Часовым углом светила называется угол на сфере между меридианом и кругом склонения светила. Он измеряется дугой экватора от его самой южной точки до точки пересечения экватора с кругом склонения светила и отсчитывается к западу от 0° до 360° (или к западу от 0° до 180° и к востоку от 0° до–180°). Вместо градусов часто используется единица час, равная по определению 15°, т.е. 1/24 доле полной окружности.

Склонением светила называется дуга круга склонения светила от экватора до светила. Отсчитывается склонение от 0 до 90° к северу и от 0 до–90° к югу. Вместо склонения используется также полярное расстояние светила, равное дуге круга склонения от Северного полюса до светила и отсчитываемое от 0 до 180°.

Часовой угол и склонение также однозначно определяют положение светила; они составляют так называемую первую экваториальную систему координат. Склонение не зависит от вращения небесной сферы, и часовой угол изменяется пропорционально времени (отсюда и измерение его часами).

Эклиптикой называется большой круг, по которому в первом приближении Солнце совершает свой видимый годичный путь, Плоскость эклиптики параллельна плоскости земной орбиты. Угол наклона плоскости эклиптики к плоскости экватора медленно меняется со временем. В настоящее время он равен приблизительно 23°27'.

Две диаметрально противоположные точки небесной сферы, наиболее удаленные от эклиптики, называются полюсами эклиптики — северным и южным. Северный полюс эклиптики расположен в настоящее время в созвездии Дракона, посредине между Полярной звездой и одной из самых ярких звезд северного неба — Вегой (альфой Лиры), южный — в созвездии Золотой Рыбы. Большие круги, проходящие через полюса эклиптики, называется кругами широты,

Точка пересечения эклиптики и экватора, которую Солнце проходит, двигаясь из южного полушария небесной сферы в северное, называется точкой весны или точкой весеннего равноденствия (в этот момент день равен ночи) и обозначается знаком U. Противоположная точка называется точкой осени или точкой осеннего равноденствия и обозначается знаком D. Точка весны находится в созвездии Рыб, в точка осени — в созвездии Девы. Никаких ярких звезд вблизи их нет.

Круг склонения, проходящий через точки весны и осени, называется колюром равноденствий.

Момент прохождения Солнца через точку весны (осени) считается (в северном полушарии) астрономическим началом весны (осени). По действующему (григорианскому) календарю начало весны приходится на 21 марта (день весеннего равноденствия), а начало осени — на 23 сентября (день осеннего равноденствия).

Прямым восхождением светила называется дуга экватора от точки весны до точки пересечения экватора с кругом склонения светила. Оно измеряется в часах от 0 до 24 часов и отсчитывается с запада на восток. Подобно склонению прямое восхождение не зависит от суточного вращения небесной сферы, Вместе со склонением оно составляет вторую экваториальную систему координат.

В астрономических таблицах местонахождение светил обычно характеризуется как раз склонением и прямым восхождением.

Разность между часовым углом и прямым восхождением в каждый момент равна часовому углу точки весны и потому не зависит от светила. Этот часовой угол называется звездным временем.

Долготой светила называется дуга эклиптики от точки весны до точки пересечения эклиптики с кругом широты светила. Она отсчитывается от 0 до 360° в направлении возрастания прямых восхождений. Широтой светила называется дуга круга широты от эклиптики до светила, отсчитываемая от 0 до 90° к северу и от 0 до–90° к югу. Долгота и широта называются эклиптическими (или эклиптикальными) координатами.

Суточное движение

Картина суточного движения светил нам всем хорошо известна. Каждое светило равномерно движется по кругу, параллельному экватору, против часовой стрелки (для наблюдателя в северном Полушарии Земли). Если полярное расстояние ρ звезды меньше (северной) географической широты φ места наблюдения, то этот круг целиком лежит выше горизонта. Такая звезда называется незаходящей. Если φ<ρ и φ+ρ>180°, то звезда никогда не появляется над горизонтом (невосходящая звезда). Если ρ и φ<180°, то звезда всходит и заходит. Восход (заход) звезды, совпадающий с восходом (заходом) Солнца, называется гелиакическим.

Прохождение светила через меридиан при суточном вращении называется его кульминацией. Если светило кульминирует к югу от северного полюса мира, кульминация называется верхней; в противном случае — нижней.

Период времени, равный 24 часам звездного времени, т.е. время между двумя последовательными верхними кульминациями какой–нибудь звезды (мы пренебрегаем здесь собственными движениями звезд), называется звездными сутками. Время возвращения Солнца в его годовом движении по небесной сфере к какой–нибудь звезде (т.е. период обращения Земли по орбите) называется звездным (или сидерическим) годом. Он короче тропического года на 20 мин.