09-03-2019  (378 lectures)

Esfera celeste

Terra que gira dins d'una esfera celeste geocèntrica relativament petita. Aquí es mostren les estrelles (blanques), l' eclíptica (vermell, la circumscripció de la pista anual aparent del Sol), i les línies d' ascensió dreta i els cercles de declinació (cian) del sistema de coordenades equatorials .

En astronomia i navegació , l' esfera celeste és una esfera abstracta que té un radi arbitràriament gran i és concèntric a la Terra . Tots els objectes del cel es poden concebre com projectats sobre la superfície interna de l'esfera celeste, que poden estar centrats a la Terra o a l'observador. Si se centra en l'observador, la meitat de l'esfera s'assemblarà a una pantalla hemisfèrica sobre la ubicació d'observació.

L'esfera celeste és una eina pràctica per a l' astronomia esfèrica , permetent als astrònoms especificarles posicions aparents dels objectes en el cel si les seves distàncies són desconegudes o irrellevants. En el sistema de coordenades equatorials , l' equador celeste divideix l'esfera celeste en dues meitats: el nord i el sud d'hemisferis celestes .

Introducció

Esfera celeste del segle XVIII. Museu de Brooklyn .

Atès que els objectes astronòmics estan a distàncies tan remotes, l'observació casual del cel no ofereix informació sobre les seves distàncies reals. Tots els objectes celestes semblen igualment llunyans , com si estiguessin fixats a l'interior d'una esfera amb un radi gran però desconegut [1], que sembla girar cap a l' oest; Mentrestant, la Terra sota els peus sembla romandre quiet. Per als propòsits de l' astronomia esfèrica , que només es refereix a les indicacions dels objectes celestes, no té cap diferència si aquest és el cas o si és la Terra que gira mentre l'esfera celeste està estacionària.

L'esfera celeste es pot considerar infinita en radi . Això significa que qualsevol punt dins d'ell, inclòs el ocupat per l'observador, es pot considerar el centre . També vol dir que totes les línies paral·leles , ja siguin mil·límetres separades o per sobre del Sistema Solar , semblen interseccionar l'esfera en un sol punt, anàloga al punt de fuga de la perspectiva gràfica . [2] Tots els plans paral·lels semblen interseccionar l'esfera en un cercle gran coincident [3] (un "cercle desaparegut").

D'altra banda, els observadors que busquen el mateix punt en una esfera celeste de radi infinit buscaran línies paral·leles i observadors que busquen el mateix cercle genial, a través de plans paral·lels. En una esfera celeste de radi infinit, tots els observadors veuen les mateixes coses en la mateixa direcció.

Per a alguns objectes, això és massa simplificat. Els objectes relativament propers a l'observador (per exemple, la Lluna ) semblen canviar de posició contra l'esfera celeste llunyana si l'observador es mou prou, per exemple, d'un costat del planeta Terra a l'altre. Aquest efecte, conegut com a paralaje , es pot representar com un petit desplaçament des d'una posició mitjana. Es pot considerar que l'esfera celeste està centrada en el centre de la Terra, el centre del Sol o qualsevol altra ubicació convenient, i es poden calcular els desplaçaments de les posicions referides a aquests centres. [4]

D'aquesta manera, els astrònoms poden predir les posicions geocèntriques o heliocèntriques d'objectes en l'esfera celeste, sense necessitat de calcular la geometria individual de cap observador particular, i mantenir la utilitat de l'esfera celeste. Els observadors individuals poden elaborar petites compensacions des de les posicions mitjanes, si és necessari. En molts casos en astronomia, les compensacions són insignificants.

L'esfera celeste es pot considerar, per tant, com una mena de¬†taquigrafia astron√≤mica, i √©s aplicada amb molta freq√ľ√®ncia pels astr√≤noms.Per exemple, l'¬†Almanaque Astron√≤mic per a l'any 2010 enumera l'aparent posici√≥ geoc√®ntrica de la¬†Lluna l'1 de gener a les 00:00 h.¬†Hora del Terrestre , en¬†coordenades ecuatorials , com¬†ascensi√≥ recta 6¬†h 57¬†m 48,86¬†s ,¬†declinaci√≥ + 23 ¬į 30 '05,5 " . Implicat en aquesta posici√≥ √©s que est√† tal com es projecta a l'esfera celeste: qualsevol observador en qualsevol lloc que miri en aquesta direcci√≥ veuria la "Lluna geoc√®ntrica" ‚Äč‚Äčen el mateix lloc contra les estrelles. Per a molts usos aproximats (per exemple, calcular una fase aproximada de la Lluna), aquesta posici√≥, vista des del centre de la Terra, √©s adequada.

Per a aplicacions que requereixin precisió (per exemple, calcular la ruta d'ombra d'un eclipsi ), l' Almanaque dóna fórmules i mètodes per calcular les coordenades topocèntriques , és a dir, segons es veu des d'un lloc determinat a la superfície de la Terra, segons la posició geocèntrica. [5] Això acota la quantitat de detalls necessaris en aquests almanacs, ja que cada observador pot manejar les seves pròpies circumstàncies específiques.

Sistemes de coordenades celestes

Aquests conceptes són importants per comprendre sistemes de coordenades celestes , marcs per mesurar les posicions dels objectes en el cel . Algunes línies de referència i avions a la Terra , quan es projecta a l'esfera celeste, formen les bases dels sistemes de referència.Aquests inclouen l' equador , l' eix i l' òrbita de la Terra . En les seves interseccions amb l'esfera celeste, aquestes formen l' equador celeste, els pols celestes nord i sud, i l' eclíptica , respectivament. [6] A mesura que l'esfera celeste es considera arbitrària o infinita en el radi, tots els observadors veuen l'equador celest, els pols celestes i l'eclíptica al mateix lloc amb les estrelles del fons .

A partir d'aquestes bases, les orientacions cap als objectes del cel es poden quantificar mitjançant la construcció de sistemes de coordenades celestes. Similar a la longitud geogràfica i la latitud , el sistema de coordenades equatorials especifica posicions relatives a l' ecuador celest i els pols celestes , usant ascensió i declinació recta . El sistema de coordenades eclíptica especifica posicions relatives a l'eclíptica ( òrbita de la Terra ), utilitzant longitud i latitud eclíptica . A més dels sistemes equatorials i eclíptics, alguns altres sistemes de coordenades celestes, com el sistema de coordenades galàctiques , són més adequats per a propòsits particulars.

Història de l'esfera celeste

Els antics van assumir la veritat literal de les estrelles unides a una esfera celeste, que giraven sobre la Terra en un dia i una Terra fixa. [7]El model planetari Eudoxan , sobre el qual es van basar els models aristotèlic i ptolemaic , va ser la primera explicació geomètrica dels "vagabunds" dels planetes clàssics . [8] Es va pensar que la majoria d'aquestes "esferes de cristall" portaven les estrelles fixes . Eudoxus va utilitzar 27 sòlids esfènics concèntrics per respondre al desafiament de Plató : "Sota el supòsit de quins moviments uniformes i ordenats es poden explicar els moviments aparents dels planetes?" [9]

Star globe

Globus celestes per¬†Jost B√ľrgi (1594)

Una esfera celeste també pot referir-se a un model físic de l'esfera celeste o globus celeste. Aquests globus mapen les constel·lacions a l' exterior d'una esfera, resultant en una imatge de mirall de les constel·lacions que es veu des de la Terra. L'exemple supervivent més antic d'aquest artefacte és el món de l'escultura de l' Atles de Farnese , una còpia del segle II d'un treball més antic ( període hel·lenístic , aproximadament 120 aC).

Òrgans diferents de la Terra

Els observadors d'altres mons, per descomptat, veuran els objectes en aquest cel sota les mateixes condicions, com si es projectaven en una c√ļpula. Es podrien construir sistemes de coordenades basats en el cel d'aquest m√≥n. Aquests podrien basar-se en l'equivalent "ecl√≠ptic", pols i equador, encara que els motius per construir un sistema d'aquesta manera s√≥n tant hist√≤rics com t√®cnics.

Vegeu també

Notes

  1. ^ Newcomb, Simon; Holden, Edward S. (1890). Astronomia . Henry Holt and Co., Nova York. , p. 14
  2. ^ Chauvenet, William (1900). Un manual d'astronomia esfèrica i pràctica . JB Lippincott Co., Filadèlfia. , p. 19, als llibres de Google.
  3. ^ Newcomb, Simon (1906). Un compendi de l'astronomia esfèrica . Macmillan Co., Nova York. , p. 90, als llibres de Google.
  4. ^ Oficina Naval de l'Observatori Naval dels EUA Oficina d'Almanaque Nàutic, Oficina d'Almanaque Nàutic; Oficina Hidrogràfica del Regne Unit, Oficina d'Almanaque Nàutic HM (2008). L'almanaque astronòmic per a l'any 2010 . Govt dels EUA Oficina d'impressió. ISBN 978-0-7077-4082-9 . , p. M3-M4
  5. ^ Almanaque astronòmic 2010 , seg. D
  6. ^ Newcomb (1906), p. 92-93.
  7. ^ Seares, Frederick H. (1909). Astronomia pràctica per a enginyers . EW Stephens Publishing Company , Columbia, MO. , art. 2, pàg.5, als llibres de Google.
  8. ^ Mendell, Henry (16 de setembre de 2009). "Eudoxus de Cnidus: astronomia i esferes homocèntriques" . Vinyetes de les matemàtiques antigues. Arxivat des de l'original el 16 de maig de 2011.
  9. ^ Lloyd, Geoffrey Ernest Richard (1970). Ciència grega primerenca: Thales a Aristòtil . Nova York, NY: WW Norton & Co. pàg. 84. ISBN978-0-393-00583-7 .

Referències

Enllaços externs




versió per imprimir

Comentaris publicats

    Afegeix-hi un comentari:

    Nom a mostrar:
    E-mail:
    Genera una nova imatge
    Introdu√Įu el codi de seguretat
    Accepto les condicions d'ús següents:

    Per a participar en els comentaris l'usuari es compromet a complir i acceptar les següents normes bàsiques de conducta:

    • Respectar les opinions de la resta dels participants al fòrum, tot i no compartir-les necessàriament.
    • Abstenir-se d'insultar o utilitzar un llenguatge ofensiu, racista, violent o xenòfob, i no tenir cap conducta contrària a la legislació vigent i a l'ordre públic.
    • No enviar cap contingut amb copyright sense el permís del propietari. Si es considera oportú facilitar continguts d'internet amb copyright, cal escriure la URL completa perquè els altres usuaris puguin enllaçar-hi i descarregar-se els continguts des de la pàgina propietària.
    • Publicitat: No es permet enviar continguts promocionals i/o publicitaris.