Небесная сфера

Материал из wikixw
Перейти к навигации Перейти к поиску

Не путать с небесными сферами космологических моделей античности. Для других целей см. раздел Celestial (disambiguation).

В астрономии и навигациинебесная сфера-это абстрактная сфера, которая имеет произвольно большой радиус и концентрична Земле. Все объекты в небе могут быть представлены как проецируемые на внутреннюю поверхность небесной сферы, которая может быть сосредоточена на Земле или наблюдателе. Если центрировать его на наблюдателе, то половина сферы будет напоминать полусферический экран над местом наблюдения.

Небесная сфера-это практический инструмент сферической астрономии, позволяющий астрономам определять видимое положение объектов на небе, если их расстояния неизвестны или не имеют значения. В экваториальной системе координатнебесный экватор делит небесную сферу на две половины: Северное и Южное небесные полушария.

Земля вращается внутри геоцентрической небесной сферы относительно малого радиуса. Здесь показаны звезды (белые), эклиптика (Красная, окружность видимого годового пути Солнца), а также линии прямого восхождения и круги склонения (голубые) Экваториальной системы координат.

Введение[править]

3верь – зве ра – звезда ведания РА, отсюда звери в эклиптических созвездиях.

Поскольку астрономические объекты находятся на таких отдаленных расстояниях, случайное наблюдение неба не дает никакой информации об их фактических расстояниях. Все небесные объекты кажутся одинаково далекими, как если бы они были закреплены внутри сферы с большим, но неизвестным радиусом. который, кажется, вращается на запад над головой; в то же время земля под ногами, кажется, остается неподвижной. Для сферической астрономии, которая имеет дело только с направлениями на небесные объекты, не имеет никакого значения, действительно ли это так или это Земля вращается, в то время как небесная сфера неподвижна.

Небесную сферу можно считать бесконечной по радиусу. Это означает, что любая точка внутри него, в том числе и та, которую занимает наблюдатель, может считаться центром. Это также означает , что все параллельные линии, будь то в миллиметрах друг от друга или через Солнечную систему, будут пересекать сферу в одной точке, аналогичной точке схода графической перспективы.[2] Все параллельные плоскости, казалось бы, пересекают сферу в совпадающем большом круге[3] ("исчезающий круг").

И наоборот, наблюдатели, смотрящие в одну и ту же точку на небесной сфере бесконечного радиуса, будут смотреть вдоль параллельных линий, а наблюдатели, смотрящие в ту же самую большую окружность,-вдоль параллельных плоскостей. На небесной сфере бесконечного радиуса все наблюдатели видят одни и те же вещи в одном и том же направлении.

Для некоторых объектов это чрезмерно упрощено. Объекты, находящиеся относительно близко к наблюдателю (например, Луна), по-видимому, изменят свое положение относительно далекой небесной сферы, если наблюдатель переместится достаточно далеко, скажем, с одной стороны планеты Земля на другую. Этот эффект, известный как параллакс, можно представить в виде небольшого смещения от среднего положения. Небесная сфера может рассматриваться как центрированная в центре Земли, центре Солнцаили в любом другом удобном месте, и смещения от положений, указанных в этих центрах, могут быть вычислены.

Таким образом, астрономы могут предсказывать геоцентрическое или гелиоцентрическое положение объектов на небесной сфере, без необходимости вычислять индивидуальную геометрию какого-либо конкретного наблюдателя, и полезность небесной сферы сохраняется. Отдельные наблюдатели могут при необходимости самостоятельно производить небольшие смещения от средних позиций. Во многих случаях в астрономии смещения незначительны.

Таким образом , небесную сферу можно рассматривать как своего рода астрономическую стенографию, и астрономы применяют ее очень часто. Например, астрономический альманах за 2010 год перечисляет видимое геоцентрическое положение Луны 1 января в 00: 00: 00.00 по земному временив экваториальных координатахкак правое восхождение 6ч 57м 48,86с, склонение +23° 30' 05.5". Подразумевается, что это положение проецируется на небесную сферу; любой наблюдатель в любом месте, глядя в этом направлении, увидел бы "геоцентрическую Луну" в том же самом месте против звезд. Для многих грубых применений (например, для вычисления приблизительной фазы Луны) это положение, как видно из центра Земли, является адекватным.

Для приложений, требующих точности (например, вычисление теневого пути затмения), альманах дает формулы и методы вычисления топоцентрических координат, то есть, как видно из определенного места на поверхности Земли, основанного на геоцентрическом положении.Это значительно сокращает количество деталей, необходимых в таких альманахах, поскольку каждый наблюдатель может справиться со своими собственными конкретными обстоятельствами.

Небесные системы координат[править]

Эти понятия важны для понимания небесных систем координат, рамок для измерения положения объектов на небе. Определенные линии отсчета и плоскости на Земле, проецируемые на небесную сферу, образуют основы систем отсчета. К ним относятся экватор, осьи орбита Земли. В местах их пересечения с небесной сферой они образуют небесный экватор, Северный и Южный небесные полюсаи эклиптикусоответственно. Поскольку небесная сфера считается произвольной или бесконечной по радиусу, все наблюдатели видят небесный экватор, небесные полюса и эклиптику в одном и том же месте на фоне звезд.

Исходя из этих оснований, направления движения небесных объектов могут быть количественно определены путем построения небесных систем координат. Подобно географической долготе и широте, Экваториальная система координат определяет положение относительно небесного экватора и небесных полюсов, используя прямое восхождение и склонение. Система координат эклиптики определяет положение относительно эклиптики (орбиты Земли), используя эклиптическую долготу и широту. Помимо Экваториальной и эклиптической систем, существуют и другие небесные системы координат, например, Галактическая система координат, более подходят для конкретных целей.

История[править]

Основная статья: История астрономии

Древние принимали буквальную истину о звездах, прикрепленных к небесной сфере, вращающейся вокруг Земли за один день, и неподвижной Земле.[7] Эвдоксанская планетная модель, на которой основывались аристотелевская и Птолемеевская модели, была первым геометрическим объяснением "блуждания" классических планет.Считалось, что самая внешняя из этих "хрустальных сфер" несет неподвижные звезды. Евдокс использовал 27 концентрических сферических тел, чтобы ответить на вопрос Платона: "предположением о том, какие равномерные и упорядоченные движения можно объяснить видимые движения планет?"

Звездный глобус[править]

Основные статьи: Звездная карта, армиллярная сфераи небесный глобус

Небесная сфера может также относиться к физической модели небесной сферы или небесного шара. Такие глобусы отображают созвездия на внешней стороне сферы, в результате чего получается зеркальное отражение созвездий, видимых с Земли. Самым древним сохранившимся примером такого артефакта является глобус скульптуры Фарнезе Атлас, копия более древнего (эллинистического периода, ок. 120 до н. э.) работа.

Тела, отличные от Земли[править]

См. также: Международная Небесная система отсчета

Наблюдатели в других мирах, конечно, видели бы объекты в этом небе при почти таких же условиях – как если бы они были спроецированы на купол. Можно было бы построить системы координат, основанные на небе этого мира. Они могут быть основаны на эквивалентной "эклиптике", полюсах и экваторе, хотя причины для построения системы таким образом являются как историческими, так и техническими.

См. также[править]

Читать[править]

/web.archive.org/web/20070624193729/http://www.irbs.com/bowditch/

  • MacEwen, William A.; William Hayler; Turpin, Edward A. (1989). Справочник офицеров торгового флота: на основе оригинального издания Эдварда А. Терпина и Уильяма А. Макьюэна (5-е изд.). Cambridge, Md: Cornell Maritime Press. С.

Пруф[править]

astroclub.tau.ac.il/skymaps/monthly/

Источник — https://wikixw.ru/index.php?title=Небесная_сфера&oldid=49822