Сонце сходить і заходить ...

Астрономія у нас як правило асоціюється з нічним небом, повним розсипом зірок. Але Сонце - теж небесне світило, тільки денний. Як і зірки воно сходить, піднімається до полудня і заходить, поступаючись місцем численним нічним світилам.

З одного боку ми часто чуємо неписьменні твердження на зразок "Сонце сходить на сході і заходить на заході" або "Зміна сезонів року буває через наближення і видалення Сонця", "Опівдні Сонце знаходиться в зеніті". З іншого - кожен зрячий людина в своєму житті спостерігав сходи й заходи Денного світила, статечне сходження до полудня на максимальну висоту над південним обрієм, залежать від сезону року. Кожен знає, що влітку дні довгі, а ночі короткі, взимку навпаки.

Давайте спробуємо спиратися на той наглядова досвід, який у нас уже є. Таким досвідом користувалися і стародавні люди, коли визначали терміни посіву, коли будували кам'яні календарі і піраміди. Їх може помітити кожен, якщо буде знати, за що конкретно потрібно спостерігати.

Теми, в яких потрібно використовувати просторову уяву, практично неможливо пояснити без ілюстрацій. Небесні світила ми можемо завжди побачити в ясну погоду. Спостерігати Сонце зручно ще й тому, що можна це зробити днем ​​:-) (незвично для астронома, так?). Побачити його можна і в телескоп (з фільтром, зрозуміло) або на екрані (рис. 1). Розповідь про джерело сонячної енергії, плямах і факелах відкладемо на наступних сторінок, а зараз мова піде про видиме його русі.

Якщо неозброєним оком дивитися на Сонце (слід користуватися фільтром), то його явного руху ми не помічаємо. Але варто почекати годинку-другу, як ви побачите, що відносно земних предметів наш об'єкт спостережень перемістився вправо, а саме, в сторону заходу. Але навіть за менший час можна помітити його переміщення, застосувавши нескладні пристосування. Наприклад, на підвіконні (або між стекол) встановлюється невелике дзеркало, що відкидає "зайчик" на стіну. "Сонячний звір" за відносно невеликий час пробіжить, точніше, проповзе :-) помітний шлях. Експериментом підтверджується всім відомий факт видимого руху світила. Причина - звичайно, обертання Землі навколо своєї осі.

Будь-якому відомо також, що тіні від предметів переміщуються протягом дня, змінюється і їх довжина. Але не кожен знає, як це використовувати для визначення часу. Нескладні сонячний годинник (рис. 2) неважко спорудити на стіні свого будинку або дачі. Детальніше...

Ви можете самі знайти в мережі Інтернет безліч ілюстрацій, фотографій за сонячним годинником. Вони удосталь є в інформаційному просторі Інтернет. Один із способів їх пошуку - це розділ "Картинки" в Google.com , В даному випадку, користуючись ключовим словом " sundial ".

Тепер потрібно з'ясувати, як рухається Сонце відносно горизонту. Ми звикли стверджувати, що Світило сходить на сході і заходить на заході. Чи так це? Напевно кожен помічав, що взимку добовий шлях Сонця короткий (і день також короткий). Точки сходу і заходу при цьому зміщені на південь, тобто знаходяться на південному сході і південному заході. Влітку на противагу цьому добовий шлях довгий, починається на північному сході і закінчується на північному заході. І лише в рівнодення (21 березня і 23 вересня), коли день дорівнює ночі, Сонце дійсно сходить в точці сходу і заходить в точці заходу. Це, як бачите, відбувається два рази в рік.

І вже звичайно в середніх широтах денне світило через зеніт зовсім не проходить. Але взимку воно максимально піднімається набагато нижче, ніж влітку. Звідси пояснення зміни пір року: що ковзають по земній поверхні промені світла дають горадо менше тепла, ніж прямі. Один учень пояснював той факт, що взимку холодно так: "... взимку на вулиці лежить сніг і лід, тому холодно" :-).

Добовий шлях Сонця можна сфотографувати. Для цього робиться серія знімків, а потім складаються в один (рис. 6, 7). Фотографічний спосіб складання, яким користувалися в недавньому минулому, складний і може відбити бажання експериментувати. Але в цьому може допомогти програма Adobe Photoshop і сканер.

Монтаж робиться наступним чином. Знімки Сонця, на яких є також і земні опорні об'єкти (будинки, дерева та ін.) Скануються і вставляються в шари Photoshop. Нижній шар залишається непрозорим, на кожний наступний шар встановлюється прозорість 1/2 (50%), 1/3 (33%), 1/4 (25%) і т.д. Зрозуміло, при вставці кожного наступного шару його потрібно точно позиціонувати щодо вже вставлених.

Неважливо, що монтаж зроблений за допомогою комп'ютера, а не нерухомою спеціальною камерою. Адже правильно змонтована картинка буде відповідати дійсності. Комп'ютер - це ж інструмент, а самоціль і тут його можливості можуть бути вельми затребувані.

А ще можна проводити зйомку Сонця протягом року в один і той же час (можна не кожен день, звичайно). Недосвідчений в астрономії читач скаже: "Ми отримаємо лінію з зображень Сонця." А ні! Виходить красива фігура з не менш красивою назвою "Аналемма" (рис. 8, 9). Читач забув, що Земля обертається навколо Сонця не точно по колу, а по злегка витягнутому еліпсу. Взимку Земля ближче до Сонця, рухається по орбіті швидше, тому добу трохи коротше (нижня частина "вісімки"). Влітку - навпаки.

Отримати такий знімок вже непросто, потрібно терпіння і вміння. З іншого боку, це нове поле для винаходу способу зйомки. Наприклад, можна регулярно знімати підлогу власної кімнати в певний час. Пряме сонячне світло затуляється шматком картону з невеликим отвором. Луч, що пройшов через отвір, також при даному способі зйомки накреслить на підлозі Аналемма (рис. 10).

В мережі Інтернет зображення Аналемма легко знайти також через пошуковий сервіс Google.com , В даному випадку, користуючись ключовим словом " analemma ".

Видимі руху світил без праці моделюються астрономічними програмами, такими, як RedShift або StarryNight. Але робота з комп'ютером, мережею Інтернет, з книгою - це всього лише способи більше дізнатися про те, що кожен вечір бачимо над собою, помітити це і здивуватися.