GBPOU College of Services No. 3
Moskva grad
za praktičan rad iz astronomije
Učitelj: Shnyreva L.N.
Moskva
2016
Planiranje i organizacija praktičnog rada
Kao što je poznato, pri izvođenju opservacija i praktičnog rada, ozbiljne poteškoće nastaju ne samo zbog nerazvijene metodologije za njihovo izvođenje, nedostatka opreme, već i zbog suviše malog vremenskog budžeta koji nastavnik ima da završi program.
Dakle, da bi se obavio određeni minimum posla potrebno ih je unaprijed planirati, tj. utvrditi listu radova, odrediti okvirne rokove za njihov završetak, odrediti koja će oprema biti potrebna za to. Budući da se svi oni ne mogu raditi frontalno, potrebno je odrediti prirodu svakog rada, da li će to biti grupni čas pod vodstvom nastavnika, samostalno posmatranje ili zadatak za posebnu cjelinu čiji će materijal biti zatim koristiti u lekciji.
N p/pNaziv praktičnog rada
Datumi
Priroda posla
Upoznavanje sa nekim od sazvežđa jesenjeg neba
Posmatranje prividne dnevne rotacije zvjezdanog neba
Prva sedmica septembra
Samoposmatranje svih učenika
Posmatranje godišnjih promjena u izgledu zvjezdanog neba
septembar oktobar
Samostalno promatranje po pojedinačnim jedinicama (po redoslijedu gomilanja činjeničnog ilustrativnog materijala)
Uočavanje promjena u podnevnoj nadmorskoj visini Sunca
Tokom mjeseca jednom sedmično (septembar-oktobar)
Dodjela pojedinačnim linkovima
Određivanje smjera meridijana (podnevne linije), orijentacije po Suncu i zvijezdama
Druga sedmica septembra
Grupni rad pod vodstvom nastavnika
Posmatranje kretanja planeta u odnosu na zvijezde
Uzimajući u obzir večernju ili jutarnju vidljivost planeta
Nezavisno posmatranje (dodeljivanje pojedinačnim jedinicama)
Posmatranje satelita Jupitera ili prstenova Saturna
Isto
Dodjela pojedinačnim linkovima. Posmatranje pod vodstvom nastavnika ili iskusnog laboratorijskog asistenta
Određivanje ugaonih i linearnih dimenzija Sunca ili Mjeseca
oktobar
Kul rad na izračunavanju linearnih dimenzija svjetiljke. Za sve učenike na osnovu rezultata posmatranja jedne jedinice
Određivanje geografske širine nekog mjesta po visini Sunca na njegovom vrhuncu
Prilikom proučavanja teme "Praktične primjene astronomije", oktobar - novembar
Kombinirani demonstracijski rad sa teodolinom kao dio cijelog razreda
Provjeravanje sata tačno u podne
Određivanje geografske dužine
Posmatranje kretanja Mjeseca i promjena njegovih faza
Prilikom proučavanja teme "Fizička priroda tijela Sunčevog sistema", februar-mart
Samoposmatranje svih učenika. Posmatranje za sve učenike pod vodstvom nastavnika (rad se izvodi po jedinicama). Dodjela pojedinačnim linkovima.
Posmatranje površine Mjeseca kroz teleskop
Fotografisanje Mjeseca
Posmatranje sunčevih pjega
Prilikom proučavanja teme "Sunce", mart-april
Demonstracija i raspoređivanje pojedinačnim jedinicama
Promatranje sunčevog spektra i identifikacija Fraunhoferovih linija
Za sve studente prilikom izvođenja fizičkog praktičnog rada
Određivanje solarne konstante pomoću aktinometra
17.
Posmatranje dvostrukih zvijezda, zvjezdanih jata i maglina. Upoznavanje sazvežđa prolećnog neba
april
Grupno posmatranje pod vodstvom nastavnika
Nezavisna zapažanja učenika ovdje zauzimaju istaknuto mjesto. One, prvo, omogućavaju donekle olakšanje školskih obaveza, a drugo, što nije manje važno, navikavaju školarce na redovna posmatranja neba, uče ih da čitaju, kako reče Flammarion, veliku knjigu prirode, koja je stalno otvorena iznad njihovih glave.
Nezavisna zapažanja studenata su važna i potrebno je osloniti se na ta zapažanja prilikom izvođenja sistematskog kursa kad god je to moguće.
Da bi olakšao akumulaciju opservacijskog materijala neophodnog u nastavi, student disertacije je koristio i takav oblik izvođenja praktičnih radova kao što su zadaci za pojedine jedinice.
Na primjer, posmatranjem sunčevih pjega, pripadnici ove jedinice dobijaju dinamičku sliku njihovog razvoja, što otkriva i prisustvo aksijalne rotacije Sunca. Takva ilustracija, prilikom izlaganja gradiva na času, učenicima je od većeg interesa od statične slike Sunca iz udžbenika koja prikazuje jedan trenutak.
Na isti način, sekvencijalno fotografisanje Mjeseca, koje provodi tim, omogućava uočavanje promjena u njegovim fazama, ispitivanje karakterističnih detalja njegovog reljefa u blizini terminatora i uočavanje optičke libracije. Demonstracija nastalih fotografija na času, kao iu prethodnom slučaju, pomaže da se prodre dublje u suštinu problema koji se izlažu.
Praktični rad prema prirodi potrebne opreme može se podijeliti u 3 grupe:
a) posmatranje golim okom,
b) posmatranje nebeskih tijela pomoću teleskopa,
c) mjerenja pomoću teodolita, jednostavnih goniometara i druge opreme.
Ako rad prve grupe (posmatranje uvodnog neba, posmatranje kretanja planeta, Mjeseca i sl.) ne nailazi na poteškoće i svi školarci ih obavljaju pod vodstvom nastavnika ili samostalno, tada se javljaju poteškoće nastaju prilikom posmatranja teleskopom. U školi obično postoje jedan ili dva teleskopa i ima mnogo učenika. Dolazeći na takve časove sa celim razredom, učenici se gužvaju i ometaju jedni drugima. Sa takvom organizacijom posmatranja, trajanje boravka svakog učenika na teleskopu rijetko prelazi jednu minutu i ne stiče potreban utisak sa nastave. Vrijeme koje provodi ne troši se racionalno.
Rad br. 1. Posmatranje prividne dnevne rotacije zvjezdanog neba
I. Prema položaju cirkumpolarnih sazvežđa Malog i Velikog medveda
1. Provedite posmatranje tokom jedne večeri i zabilježite kako će se položaj sazviježđa Veliki i Veliki medvjed mijenjati svaka 2 sata (napraviti 2-3 posmatranja).
2. Rezultate posmatranja uneti u tabelu (crtati), orijentišući sazvežđa u odnosu na liniju viska.
3. Izvući zaključak iz zapažanja:
a) gdje je centar rotacije zvjezdanog neba;
b) u kom pravcu dolazi do rotacije;
c) za koliko se otprilike stepeni sazviježđe okreće nakon 2 sata?
Primjer dizajna osmatranja.
Položaj sazvežđaVrijeme posmatranja
22 sata
24 sata
II. Prolaskom svjetiljki kroz vidno polje stacionarne optičke cijevi
Oprema : teleskop ili teodolit, štoperica.
1. Usmjerite teleskop ili teodolit na neku zvijezdu koja se nalazi blizu nebeskog ekvatora (u jesenjim mjesecima, npr.aOrla). Postavite visinu cijevi tako da promjer zvijezde prolazi kroz vidno polje.
2. Posmatrajući prividno kretanje zvijezde, pomoću štoperice odredite vrijeme koje prolazi kroz vidno polje cijevi .
3. Poznavajući veličinu vidnog polja (iz pasoša ili iz referentnih knjiga) i vrijeme, izračunajte kojom ugaonom brzinom se zvjezdano nebo rotira (koliko stupnjeva na sat).
4. Odredite u kom smjeru zvjezdano nebo rotira, uzimajući u obzir da cijevi sa astronomskim okularom daju obrnutu sliku.
Rad br. 2. Uočavanje godišnjih promjena u izgledu zvjezdanog neba
1. Posmatrajući jednom mjesečno u isti sat, utvrdite kako se mijenja položaj sazviježđa Veliki i Mali medvjed, kao i položaj sazviježđa na južnoj strani neba (izvršiti 2-3 posmatranja).
2. Rezultate posmatranja cirkumpolarnih sazvežđa uneti u tabelu, skicirajući položaj sazvežđa kao u radu br. 1.
3. Izvući zaključak iz zapažanja.
a) da li pozicija sazvežđa ostaje nepromenjena u istom satu nakon mesec dana;
b) u kom pravcu se kreću (rotiraju) cirkumpolarna sazvežđa i za koliko stepeni mesečno;
c) kako se menja položaj sazvežđa na južnom nebu; u kom pravcu se kreću.
Primjer registracije opažanja cirkumpolarnih sazviježđa
Položaj sazvežđaVrijeme posmatranja
Metodološke napomene o izvođenju radova br. 1 i br
1. Oba rada se daju učenicima na samostalan rad odmah nakon prvog praktičnog časa na upoznavanju sa glavnim sazvežđima jesenjeg neba, gde zajedno sa nastavnikom beleže prvu poziciju sazvežđa.
Izvođenjem ovih radova učenici se uvjeravaju da se dnevna rotacija zvjezdanog neba odvija u smjeru suprotnom od kazaljke na satu sa ugaonom brzinom od 15° na sat, da se mjesec dana kasnije u istom satu položaj sazviježđa mijenja (okrenula su se u smjeru suprotnom od kazaljke na satu za oko 30° ) i da u ovu poziciju dolaze 2 sata ranije.
Posmatranja u isto vrijeme sazviježđa na južnoj strani neba pokazuju da se nakon mjesec dana sazviježđa primjetno pomjeraju prema zapadu.
2. Za brzo crtanje sazvežđa u radovima br. 1 i 2, učenici moraju imati gotov šablon ovih sazvežđa, isečen sa karte ili sa slike br. 5 iz školskog udžbenika astronomije. Kačenje šablona u tačkia(Polarno) na okomitu liniju, rotirajte je do linije "a- b" Veliki medvjed neće zauzeti odgovarajući položaj u odnosu na liniju viska. Tada se sazviježđa prenose sa šablona na crtež.
3. Posmatranje dnevne rotacije neba pomoću teleskopa je brže. Međutim, uz astronomski okular učenici percipiraju kretanje zvjezdanog neba u suprotnom smjeru, što zahtijeva dodatno objašnjenje.
Za kvalitativnu procjenu rotacije južne strane zvjezdanog neba bez teleskopa može se preporučiti ova metoda. Stanite na određenoj udaljenosti od okomito postavljenog stupa, ili jasno vidljivog viska, štrčeći stup ili konac blizu zvijezde. I nakon 3-4 minuta. Biće jasno vidljivo kretanje zvezde ka Zapadu.
4. Promena položaja sazvežđa na južnoj strani neba (rad br. 2) može se utvrditi pomeranjem zvezda sa meridijana nakon otprilike mesec dana. Možete uzeti sazviježđe Aquila kao objekt promatranja. Imajući pravac meridijana, označavaju početkom septembra (oko 20 sati) trenutak kulminacije zvijezde Altair (aOrla).
Mesec dana kasnije, u isti sat, vrši se drugo posmatranje i pomoću goniometrijskih instrumenata procenjuju za koliko stepeni se zvezda pomerila zapadno od meridijana (to će biti oko 30º).
Uz pomoć teodolita, pomicanje zvijezde prema zapadu može se uočiti mnogo ranije, jer je to oko 1º dnevno.
Rad br. 3. Posmatranje kretanja planeta među zvijezdama
1. Koristeći astronomski kalendar za datu godinu, odaberite planetu pogodnu za posmatranje.
2. Odaberite jednu od sezonskih karata ili mapu ekvatorijalnog zvjezdanog pojasa, nacrtajte potrebnu površinu neba u velikoj mjeri, označavajući najsjajnije zvijezde i označite položaj planete u odnosu na ove zvijezde s intervalom od 5-7 dana.
3. Završite opažanja čim se jasno uoči promjena položaja planete u odnosu na odabrane zvijezde.
Metodološke napomene
1. Prividno kretanje planeta među zvijezdama proučava se na početku školske godine. Međutim, rad na posmatranju planeta treba obavljati u zavisnosti od uslova njihove vidljivosti. Koristeći informacije iz astronomskog kalendara, nastavnik bira najpovoljniji period tokom kojeg se može posmatrati kretanje planeta. Preporučljivo je imati ove informacije u referentnom materijalu astronomskog kutka.
2. Kada se posmatra Venera, u roku od nedelju dana može se primetiti njeno kretanje među zvezdama. Osim toga, ako prođe u blizini uočljivih zvijezda, tada se nakon kraćeg vremenskog perioda uočava promjena njegovog položaja, jer je njegovo dnevno kretanje u nekim periodima više od 1˚.
Lako je primijetiti i promjenu položaja Marsa.
Od posebnog interesa su zapažanja kretanja planeta u blizini stanica, kada svoje direktno kretanje mijenjaju u retrogradno. Ovdje su učenici jasno uvjereni u kretanje planeta u obliku petlje, o čemu uče (ili uče) na času. Lako je odabrati periode za takva posmatranja pomoću školskog astronomskog kalendara.
3. Za preciznije iscrtavanje položaja planeta na zvjezdanoj mapi, možemo preporučiti metodu koju je predložio M.M. Dagaev . Sastoji se u tome da se, u skladu s koordinatnom mrežom zvjezdane karte, gdje je ucrtan položaj planeta, napravi slična mreža niti na svjetlosnom okviru. Držeći ovu mrežu ispred očiju na određenoj udaljenosti (zgodno na udaljenosti od 40 cm), promatrajte položaj planeta.
Ako kvadrati koordinatne mreže na karti imaju stranu od 5˚, tada bi niti na pravougaonom okviru trebale formirati kvadrate sa stranicom od 3,5 cm, tako da kada se projektuju na zvjezdano nebo (na udaljenosti od 40 cm od oko) takođe odgovaraju 5˚.
Rad br. 4. Određivanje geografske širine mjesta
I. Prema visini Sunca u podne
1. Nekoliko minuta prije pravog podneva, postavite teodolit u meridijansku ravan (na primjer, duž azimuta zemaljskog objekta, kako je naznačeno u ). Unaprijed izračunajte vrijeme u podne na način naznačen u .
2. U ili blizu podneva, izmjerite visinu donje ivice diska (u stvari gornje ivice, pošto cijev daje suprotnu sliku). Pronađenu visinu korigirajte radijusom Sunca (16"). Položaj diska u odnosu na križić je dokazan na slici 56.3. Izračunajte geografsku širinu mjesta koristeći odnos:
j= 90 – h +d
Primjer izračuna.
Datum posmatranja - 11.10.1961
Visina donje ivice diska na 1 noniju je 27˚58"
radijus sunca 16"
Visina centra Sunca je 27˚42"
Deklinacija Sunca - 6˚57
Geografska širina mjestaj= 90 – h +d =90˚ - 27˚42" - 6˚57 = 55˚21"
II. Prema visini zvijezde Sjevernjače
1. Koristeći teodolit, eklimetar ili školski goniometar, izmjerite visinu zvijezde Sjevernjače iznad horizonta. Ovo će biti približna vrijednost geografske širine sa greškom od oko 1˚.
2. Za preciznije određivanje geografske širine pomoću teodolita, potrebno je uneti algebarski zbir korekcija u dobijenu vrijednost nadmorske visine Polarne zvijezde, uzimajući u obzir njeno odstupanje od nebeskog pola. Izmjene su označene brojevima I, II, III i date su u Astronomskom kalendaru - godišnjaku u rubrici "O polarnim osmatranjima".
Geografska širina, uzimajući u obzir ispravke, izračunava se po formuli:j= h – (I + II + III)
Ako uzmemo u obzir da vrijednost I varira u rasponu od - 56" do + 56", a zbir vrijednosti II + III ne prelazi 2", tada se samo ispravka I može unijeti u izmjerena vrijednost visine. U ovom slučaju, vrijednost geografske širine će se dobiti sa greškom koja ne prelazi 2", što je sasvim dovoljno za školska mjerenja (primjer uvođenja korekcije dat je u nastavku).
Metodološke napomene
I. U nedostatku teodolita, visina Sunca u podne može se približno odrediti bilo kojom od metoda navedenih u , ili (ako nema dovoljno vremena) koristiti neki od rezultata ovog rada.
2. Tačnije nego po Suncu, geografsku širinu možemo odrediti iz visine zvijezde na njenoj kulminaciji, uzimajući u obzir prelamanje. U ovom slučaju, geografska širina određena je formulom:
j= 90 – h +d+ R,
gdje je R astronomska refrakcija .
3. Za pronalaženje korekcija nadmorske visine zvijezde Sjevernjače, potrebno je znati lokalno siderično vrijeme u trenutku posmatranja. Da biste ga odredili, prvo morate označiti vrijeme porodiljstva pomoću sata verifikovanog radio signalima, a zatim lokalno srednje vrijeme:
Ovdje je broj vremenske zone, je geografska dužina mjesta, izražena u satnim jedinicama.
Lokalno siderično vrijeme je određeno formulom
gdje je siderično vrijeme u ponoći po Griniču (dato je u Astronomskom kalendaru u dijelu “Sunčeve efemeride”).
Primjer. Pretpostavimo da trebamo odrediti geografsku širinu mjesta u tački sa geografskom dužinoml= 3h 55m (IV pojas). Visina Polarne zvezde, izmerena u 21:15 po porodiljskom vremenu 12. oktobra 1964. godine, pokazala se jednakom 51˚26". Odredimo lokalno prosečno vreme u trenutku posmatranja:
T= 21 h15 m- (4 h– 3 h55 m) – 1 h= 20 h10 m.
Iz efemeride Sunca nalazimo S 0 :
S 0 = 1 h22 m23 With» 1 h22 m
Lokalno sideralno vrijeme koje odgovara trenutku posmatranja Sjevernjače je:
s = 1 h22 m+ 20 h10 m= 21 h32 Korekcija 9˚.86∙(T-l), što nikada nije duže od 4 minute. Osim toga, ako posebna preciznost mjerenja nije potrebna, tada možete zamijeniti T u ovoj formuli umjesto T g. U ovom slučaju, greška u određivanju zvezdanog vremena neće biti veća od ± 30 minuta, a greška u određivanju geografske širine neće biti veća od 5" - 6".
Rad br. 5. Posmatranje kretanja Mjeseca u odnosu na zvijezde
i promjene u njegovim fazama
1. Koristeći astronomski kalendar, izaberite period pogodan za posmatranje Meseca (od mladog meseca do punog meseca je dovoljno).
2. Tokom ovog perioda, nekoliko puta skicirajte mjesečeve faze i odredite položaj Mjeseca na nebu u odnosu na sjajne zvijezde i u odnosu na strane horizonta.
Unesite rezultate posmatranja u tabelu .
Mjesečeva faza i starost u danima
Položaj Mjeseca na nebu u odnosu na horizont
3. Ako imate karte ekvatorijalnog pojasa zvjezdanog neba, ucrtajte položaj Mjeseca za ovaj vremenski period na karti, koristeći koordinate Mjeseca date u Astronomskom kalendaru.
4. Izvući zaključak iz zapažanja.
a) U kom pravcu se u odnosu na zvezde Mesec kreće od istoka ka zapadu? Od zapada ka istoku?
b) U kom pravcu je srp mladog Mjeseca konveksan, na istok ili zapad?
Metodološke napomene
1. Glavna stvar u ovom radu je kvalitativno uočiti prirodu kretanja Mjeseca i promjenu njegovih faza. Stoga je dovoljno izvršiti 3-4 promatranja u razmaku od 2-3 dana.
2. Uzimajući u obzir neugodnost vođenja posmatranja nakon punog mjeseca (zbog kasnog izlaska Mjeseca), rad predviđa posmatranje samo polovine mjesečevog ciklusa od mladog mjeseca do punog mjeseca.
3. Prilikom skiciranja lunarnih faza treba obratiti pažnju na činjenicu da je dnevna promjena položaja terminatora u prvim danima nakon mladog mjeseca i prije punog mjeseca mnogo manja nego blizu prve četvrti. Ovo se objašnjava fenomenom perspektive prema rubovima diska.
Astronomija i kalendar
Kada se koristi kalendar, retko ko pomisli da se astronomi vekovima muče sa njegovom kompilacijom.
Čini se da dan brojite po promjeni dana i noći, što je lakše. Ali u stvarnosti, problem mjerenja veoma dugih vremenskih perioda, drugim riječima, kreiranja kalendara, izuzetno je težak. A bez posmatranja nebeskih tijela to se ne može riješiti.
Ako su se ljudi, a potom i naučnici jednostavno složili oko nekih mjernih jedinica (metar, kilogram), a mnoge druge su izvedene iz njih, onda su jedinice vremena date od prirode. Dan je trajanje jedne rotacije Zemlje oko svoje ose. Lunarni mjesec je vrijeme tokom kojeg se dešava puni ciklus promjena lunarne faze. Godina je trajanje jedne revolucije Zemlje oko Sunca. Čini se da je sve jednostavno. U čemu je problem?
Ali činjenica je da sve tri jedinice ovise o potpuno različitim prirodnim pojavama i da se ne uklapaju jedna u drugu cijeli broj puta.
Mjesečev kalendar
Početak novog dana i nove godine teško je odrediti. Ali početak lunarnog mjeseca je jednostavan, samo pogledajte Mjesec. Početak novog mjeseca stari su odredili na osnovu zapažanja prve pojave uskog srpa nakon mladog mjeseca. Stoga su drevne civilizacije koristile lunarni mjesec kao glavnu mjernu jedinicu u dugim vremenskim periodima.
Pravo trajanje lunarnog mjeseca je u prosjeku 29 i po dana. Lunarni mjeseci su usvojeni različite dužine: smjenjivali su se između 29 i 30 dana. Ukupan broj lunarnih mjeseci (12 mjeseci) iznosio je 354 dana, a trajanje solarne godine je bilo punih 365 dana. Ispostavilo se da je lunarna godina 11 dana kraća od solarne godine i morali su se uskladiti. Ako se to ne učini, onda će se početak godine po lunarnom kalendaru kretati kroz godišnja doba tokom vremena. (zima, jesen, ljeto, proljeće). Nemoguće je povezati s takvim kalendarom bilo sezonski rad ili ritualne događaje povezane sa solarnim godišnjim ciklusom.
U različito vrijeme ovaj problem je rješavan na različite načine. Ali pristup rješavanju problema bio je isti: u određenim godinama u lunarni kalendar se ubacivao dodatni mjesec. Najbolju konvergenciju lunarnog i solarnog kalendara obezbeđuje 19-godišnji ciklus, u kojem se tokom 19 solarnih godina, prema određenom sistemu, lunarnom kalendaru dodaje 7 dodatnih lunarnih meseci. Trajanje 19 solarnih godina razlikuje se od trajanja od 235 lunarnih mjeseci za samo 2 sata.
Za praktičnu upotrebu, lunarni kalendar nije baš prikladan. Ali u muslimanskim zemljama to je i danas prihvaćeno.
Solarni kalendar
Solarni kalendar se pojavio kasnije od lunarnog, u starom Egiptu, gde su godišnje poplave Nila bile vrlo redovne. Egipćani su primijetili da se početak poplava Nila usko poklapao s pojavom najsjajnije zvijezde iznad horizonta - Sirijusa, ili Sothisa na egipatskom. Posmatrajući Sothis, Egipćani su odredili da je dužina solarne godine jednaka 365 punih dana. Podijelili su godinu na 12 jednakih mjeseci od po 30 dana. I pet dodatnih dana svake godine proglašeno je praznicima u čast bogova.
Ali tačna dužina solarne godine je 365,24... dana. Svake 4 godine, neuračunato 0,24 dana nakupilo se u skoro cijeli dan. Svaki period od četiri godine došao je dan ranije od prethodnog. Sveštenici su znali kako da isprave kalendar, ali to nisu uradili. Smatrali su blagoslovom što se Uspon Sotisa dešava naizmjenično tokom 12 mjeseci. Početak solarne godine, određen izlaskom zvijezde Sothis, i početak kalendarske godine poklopili su se nakon 1460 godina. Takav dan i takva godina su svečano proslavljeni.
Kalendar u starom Rimu
U starom Rimu, kalendar je bio krajnje zbunjujući. Svi mjeseci u ovom kalendaru, sa izuzetkom posljednjeg, februara, sadržavali su sretan neparan broj dana - 29 ili 31. U februaru je bilo 28 dana. Ukupno je u kalendarskoj godini bilo 355 dana, 10 dana manje nego što je trebalo. Takav kalendar je zahtijevao stalne korekcije, za šta je bio zadužen kolegij pontifika, pripadnika vrhovne kaste svećenika. Pape su svojom moći otklonili neslaganja u kalendaru, dodajući kalendaru dodatne dane po vlastitom nahođenju. Odluke pontifika skrenuli su opštu pažnju heraldi, koji su najavili pojavu dodatnih mjeseci i početak nove godine. Kalendarski datumi vezani su za plaćanje poreza i kamata na kredite, stupanje na dužnost konzula i tribuna, datume praznika i druge događaje. Izmjenama kalendara na ovaj ili onaj način, pontifiki bi mogli ubrzati ili odgoditi takve događaje.
Uvođenje julijanskog kalendara
Julije Cezar je stao na kraj samovolji pontifika. Po savjetu aleksandrijskog astronoma Sosigenesa, reformirao je kalendar, dajući mu sam oblik u kojem je kalendar opstao do danas. Novi rimski kalendar zvao se Julijanski kalendar. Julijanski kalendar je počeo da funkcioniše 1. januara 45. godine pre nove ere. Godina po julijanskom kalendaru sadržavala je 365 dana, svaka četvrta godina bila je prijestupna. U takvim godinama, februaru je dodan dodatni dan. Tako je prosječna dužina julijanske godine bila 365 dana i 6 sati. Ovo je blizu dužini astronomske godine (365 dana, 5 sati, 48 minuta, 46,1..... sekundi), ali se ipak razlikuje za 11 minuta od nje.
Usvajanje julijanskog kalendara od strane kršćanskog svijeta
Godine 325. održan je prvi ekumenski (nikejski) sabor kršćanske crkve, koji je odobrio julijanski kalendar za upotrebu u cijelom kršćanskom svijetu. Istovremeno, kretanje Mjeseca sa promjenom njegovih faza uvedeno je u Julijanski kalendar, koji je bio strogo orijentiran prema Suncu, odnosno solarni kalendar je organski spojen sa lunarnim kalendarom. Za početak hronologije uzeta je godina proglašenja Dioklecijana za rimskog cara, 284. prema trenutno prihvaćenoj hronologiji. Prema prihvaćenom kalendaru, prolećna ravnodnevica padala je 21. marta. Od ovog dana računa se datum glavnog hrišćanskog praznika Uskrsa.
Uvođenje hronologije od Hristovog rođenja
Godine 248. Dioklecijanove ere, iguman rimskog manastira Dionizije Mali postavio je pitanje zašto hrišćani potiču iz vladavine bijesnog progonitelja hrišćana. Nekako je utvrdio da 248. godina Dioklecijanove ere odgovara 532. godini od Hristovog rođenja. Prijedlog da se broje godine od Hristovog rođenja u početku nije privukao pažnju. Tek u 17. vijeku počelo je uvođenje takve hronologije u cijelom katoličkom svijetu. Konačno, u 18. veku naučnici su usvojili dionizijsku hronologiju i njena upotreba je postala široko rasprostranjena. Godine su počele da se računaju od Hristovog rođenja. Ovo je “naše doba”.
Gregorijanski kalendar
Julijanska godina je 11 minuta duža od solarne astronomske godine. Julijanski kalendar već 128 godina zaostaje za prirodom jedan dan. U 16. veku, tokom perioda od Nikejskog sabora, dan prolećne ravnodnevice povukao se na 11. mart. Papa Grgur XIII je 1582. odobrio projekat reforme kalendara. U 400 godina preskoče se 3 prestupne godine. Od “stoljetnih” godina sa dvije nule na kraju, samo one čije su prve cifre djeljive sa 4 treba smatrati prijestupnom godinom. Dakle, 2000. je prijestupna godina, ali se 2100. neće smatrati prijestupnom. Novi kalendar se zvao gregorijanski kalendar. Po dekretu Grgura XIII, nakon 4. oktobra 1582. odmah je došao 15. oktobar. Godine 1583, prolećna ravnodnevica ponovo je pala na 21. mart. Gregorijanski kalendar ili novi stil također ima grešku. Gregorijanska godina je 26 sekundi duža nego što bi trebala biti. Ali pomak od jednog dana će se akumulirati samo za 3000 godina.
Po kojim kalendarima su ljudi živeli u Rusiji?
U Rusiji, u predpetrinsko doba, usvojen je julijanski kalendar koji je brojao godine po vizantijskom modelu „od stvaranja sveta“. Petar 1. uveo je stari stil u Rusiji, julijanski kalendar sa brojanjem godina „od Hristovog rođenja“. Novi stil ili gregorijanski kalendar uveden je kod nas tek 1918. godine. Štaviše, nakon 31. januara odmah je došao 14. februar. Tek od tog vremena datumi događaja po ruskom kalendaru i kalendaru zapadnih zemalja počeli su da se poklapaju.
→ KalendarJedan čisto negativan junak romana Ju. Semenova „Sedamnaest trenutaka proleća” jednom je rekao drugom jednako negativnom junaku da svakog jutra gleda u kalendar. Zaista, mnogi ljudi započinju dan gledanjem u kalendar. Nijedan od naših planova ne može biti završen bez proučavanja ove tabele sa brojevima. Ali koliko ljudi zna zašto je kalendar takav kakav jeste? Zašto svi mjeseci osim februara imaju stalan, ali nejednak broj dana? Zašto ih u februaru ima 28 ili 29? Zašto neke praznike slavimo dva puta, Novu i Staru Novu godinu? Odakle, konačno, riječ "kalendar"?
Čovjek je davno uočio cikličnost mnogih prirodnih pojava. Sunce, izašavši iznad horizonta, ne ostaje da visi iznad glave, već se spušta na zapadnu stranu neba, da bi nakon nekog vremena ponovo izašlo na istoku. Ista stvar se dešava i sa Mesecom. Dugi, topli ljetni dani ustupaju mjesto kratkim, hladnim zimskim danima i opet nazad. Periodične pojave uočene u prirodi poslužile su kao osnova za računanje vremena.
Koji periodi su najpopularniji? Prije svega, to je dan, određen smjenom dana i noći. Sada znamo da je ova promjena uzrokovana rotacijom Zemlje oko svoje ose. O ovoj rotaciji i povezanom mjerenju vremena govorit ću detaljnije odvojeno. Dan je od male koristi za računanje velikih vremenskih perioda, kao što su centimetri nezgodni za mjerenje udaljenosti između gradova. Potrebna je veća jedinica. To su bili period promene mesečevih faza - mesec dana, i period promene godišnjih doba - godina. Mjesec je određen rotacijom Mjeseca oko Zemlje, a godina rotacijom Zemlje oko Sunca. Naravno, male i velike jedinice su morale biti međusobno povezane, tj. dovesti u jedinstven sistem. Takav sistem, kao i pravila za njegovu upotrebu za mjerenje velikih vremenskih perioda, nazvan je kalendarom.
Riječ "kalendar" ima ekonomsko porijeklo. U starom Rimu godina je bila podijeljena na deset mjeseci. Prvi dan svakog mjeseca zvao se kalendi, od riječi “kalendarijum” – knjiga dugova. Na ovaj dan dužnici su bili obavezni da plate kamatu na dugove. Ista riječ je dala ime sistemu brojanja vremena. Zanimljivo je da su Rimljani brojali dane unatrag, kao studenti prije sesije. "Kad je to bilo?" – upitao je Rimljanin i dobio odgovor: „Šest dana pre martovskih Kalenda“. U grčkom kalendaru nije bilo Kalenda, tako da uobičajeni izraz “prije grčkih Kalenda” jednostavno znači “nikad”.
Period okretanja Zemlje oko Sunca određen je u antičko doba. Tada je ustanovljeno da godina sadrži necijeli broj dana. Savremena vrijednost dužine godine iznosi 365,2422 prosječnih solarnih dana. Očigledno je nezgodno koristiti takvu godinu u hronološke svrhe. Ali ako kalendarsku godinu postavimo na, recimo, 365 dana, onda ćemo uskoro vidjeti da godišnja doba „bježe“ iz kalendara. Ako je proljeće nekada počelo prvog marta, onda će za manje od četiri stotine godina ovaj datum pasti usred zime. Još veća neprijatnost. Problem se može riješiti na način da se u različitim godinama naprave različiti broj dana, te da se ti dani rasporede na način da u prosjeku kroz veliki broj godina dužina kalendarske godine bude bliska astronomskoj.
Stalno pričam o godini. Ali kalendar može biti zasnovan i na manjoj jedinici - mjesecu. To je bilo uobičajeno u arapskim zemljama. To je običaj u nekim od ovih zemalja i sada, na primjer, u Saudijskoj Arabiji. I lunarni kalendar ne treba zvati muslimanskim. Nastala je mnogo prije pojave islama. Kalendar se naziva lunarnim jer mu je glavni period promena faza Meseca (sinodički mesec). U prosjeku, od mladog mjeseca do mladog mjeseca prođe 29,53058812 dana. Rekao sam "u prosjeku" jer ovaj period doživljava male varijacije uzrokovane neravnomjernim kretanjem Mjeseca u njegovoj orbiti. Opet dobijamo isti problem: ovaj broj nije cijeli broj. To znači da će lunarni kalendar sadržavati i različit broj dana u različitim periodima, a njegov tvorac mora izabrati takvu smjenu mjeseci tako da se, u prosjeku, tokom mnogih ciklusa, trajanje kalendarskog mjeseca približi astronomskom prototipu. Ovaj problem je čisto aritmetički. Sada ćemo pogledati neka rješenja za ovaj problem, koja su različiti ljudi pronašli u različito vrijeme. Počnimo sa lunarnim kalendarom, ali ćemo se fokusirati na solarni kalendar koji se koristi u Evropi.
Da bismo razmotrili kalendarski problem sa dovoljnom preciznošću, možemo uzeti sinodički mjesec jednak 29,53059 prosječnih solarnih dana. Dakle, kalendarski mjesec će sadržavati 29 ili 30 dana. Trajanje lunarne kalendarske godine tada će biti jednako 12 * 29,53059 = 354,36706 dana. Možemo pretpostaviti da se godina sastoji od 354 dana: šest punih mjeseci od po 30 dana i šest praznih mjeseci od 29. A da bi se početak mjeseca što tačnije poklopio s mladim mjesecom, ovi mjeseci se moraju smjenjivati. Na primjer, svi neparni mjeseci će imati 30 dana, a parni 29. Međutim, ispada da je kalendarska godina 0,36706 dana kraća od astronomske, koja se sastoji od 12 sinodičnih mjeseci. Za tri godine greška će biti više od jednog dana. Dakle, već u četvrtoj godini od početka brojanja, mladi mjesec će pasti ne prvog, već drugog dana u mjesecu, nakon osam godina - ne trećeg, itd. To znači da kalendar treba s vremena na vrijeme korigirati: otprilike svake tri godine ubacite jedan dan. Obična godina od 354 dana se tada može nazvati jednostavnom godinom, a godina od 355 dana može se nazvati kontinuiranom godinom ili prijestupnom (izraz dolazi od latinskog bis sextum - drugi šesti, dodatni dan u Rimski kalendar postavljen je nakon šestog dana prije martovskog kalendara). Tako dolazimo do sljedećeg problema konstruisanja lunarnog kalendara: pronaći takav redoslijed naizmjeničnih jednostavnih i prestupnih lunarnih godina da se početak svakog kalendarskog mjeseca ne udaljava primjetno od mladog mjeseca. Njegovo rješenje počinje traženjem cijelog broja lunarnih godina tokom kojih se akumulira neki cjelobrojni (tačnije, gotovo cijeli) broj interkalarnih dana. To je lako učiniti pomoću odgovarajućih frakcija. Ovdje neću davati detaljne matematičke proračune. Mogu se naći u Klimishinovoj knjizi na popisu na kraju članka. Javljam samo rezultate. Razlomak lunarne godine od 0,36706 dana može se napisati kao prosti razlomak 36706/100000. Idealna opcija je rasporediti 36.706 „dodatnih“ dana na 100.000 kalendarskih godina. Ali niko se nije usudio da napravi kalendar za tako dug period. U praksi su korištene sljedeće aproksimacije broja 0,36706: 3/8 i 11/30. U prvom slučaju se ubacuju tri dana u toku osam godina. Tokom osmogodišnjeg kalendarskog ciklusa ostaje greška od -0,0635 dana. U drugom slučaju, 11 interkalnih dana se dodaje tokom 30 godina. Ostaje greška od 0,0118 dana po ciklusu, što daje pomak za jedan dan naprijed za 1/0,0118?30? 2500 lunarnih godina. Prvi ciklus, zbog geografskog područja primjene, nazvan je „turski“, a drugi, iz istog razloga, „arapski“. Imena ljudi koji su ih predložili, nažalost, godinama su izgubljena.
Pređimo sada na solarni kalendar. Zasnovan je na tropskoj godini, tj. period Zemljine orbite u odnosu na prolećnu ravnodnevnicu. To je period koji određuje promjenu godišnjih doba. To je jednako 365,24220 prosječnih solarnih dana. Očigledno je da će kalendarska godina sadržavati 365 ili 366 dana. Da bi se interkalarne godine rasporedile po kalendarskom ciklusu, razlomak 0,24220 treba aproksimirati nekim jednostavnim razlomkom sa malim nazivnikom. U ovom slučaju, kao iu slučaju lunarnog kalendara, nazivnik određuje trajanje ciklusa u godinama, a brojilac određuje broj interkalnih dana. Među mogućim opcijama u različito vrijeme ponuđene su sljedeće: 1/4, 8/33, 31/128, 97/400. Prva opcija sadrži jednu produženu godinu za tri obične i zove se Julijanski kalendar. U upotrebu ga je uveo rimski car Julije Cezar na prijedlog aleksandrijskog filozofa Sosigena. Greška julijanskog kalendara je 0,0078 dana u godini, što dovodi do razlike od jednog dana u 128 godina.
Ciklus od 33 godine sa 8 prestupnih godina razvio je perzijski naučnik, pjesnik i državnik Omar Khayyam (oko 1048-1123). Uveo ga je svojom moći u Perziji 1079. godine. Tek u 19. veku. gotovo moderni Iran ga je napustio u korist lunarnog kalendara. Prijestupne godine u perzijskom kalendaru bile su 3., 7., 11., 15., 20., 24., 28. i 32. godine ciklusa. Razdoblje od 128 godina sa 31 fiksnim danom predložio je 1864. njemački astronom Mädler, profesor na Univerzitetu u Dorpatu. O ovom projektu se nikada nije razgovaralo na državnom nivou.
Uspješniji je bio projekat Talijana Luiđija Lilija (1520-1576). Da bi ispravio veliku grešku julijanskog kalendara (1 dan u 128 godina), predložio je jednostavno pravilo o kojem ću govoriti u nastavku. Projekt je predstavljen papi Grguru XIII, on ga je odobrio i pušten na snagu u svim katoličkim zemljama 1582. Po papinom imenu, kalendar je postao poznat kao Gregorijanski kalendar. Pokazalo se tako zgodnim zbog jednostavnih pravila naizmjeničnih godina da je sada postalo široko korišteno. U skladu sa vrijednošću razlomka godine 97/400 = 0,2425, greška od jednog dana se akumulira za 1/(0,2425-0,2422) = 3333 godine.
Pogledajmo pobliže ovaj kalendar, pošto ga koristimo. Dozvolite mi da vam prvo ispričam njegovu priču. Voljom cara Julija Cezara (100-44 pne) iz 46. pne. Julijanski kalendar se koristio u cijelom Rimskom carstvu. Osim što se svake tri godine od 365 dana dodavala po jedna prijestupna godina, kalendar je koristio drugačije brojanje dana i mjeseci od tradicionalnog rimskog. Svaki neparni mjesec imao je 31 dan, svaki paran mjesec imao je 30 dana. Februar u običnoj godini imao je 29 dana, u prestupnoj godini 30. Zašto februar? Činjenica je da je početak godine u rimskom kalendaru bio 1. mart. I stoga je februar bio posljednji mjesec u godini. Bilo je logično dodati interkalarni dan kao posljednji dan u godini. Brojanje po julijanskom kalendaru počelo je 1. januara 45. pne. Na današnji dan novoizabrani konzuli su trebali stupiti na dužnost, što je bio razlog da se proglasi početkom odbrojavanja. Kasnije je rimski mjesec Quintilis preimenovan u Julius (juli) kako bi se ovekovečilo sećanje na cara ubijenog 46.
Treba napomenuti da rimski svećenici nisu bili baš upućeni u matematiku i astronomiju. Nisu čitali Sosigenova dela. Stoga je kalendar nekoliko puta doživio izmjene, što se ne može razumno objasniti. Na primjer, nakon Cezarove smrti, ne svaka četvrta, već svaka treća godina smatrana je prijestupnom. Tek u 9. pne. Car Avgust je ispravio grešku.
Godine 324. rimski car Konstantin (isti onaj po kome je grad Konstantinopolj dobio ime) proglasio je kršćanstvo državnom religijom u cijelom carstvu. Godinu dana kasnije, sazvao je sabor u Nikeji (danas Izvik u Turskoj), na kojem je trebalo utvrditi datume glavnih hrišćanskih praznika, posebno Uskrsa. Pitanje Uskrsa bilo je od velike važnosti, jer je gotovo svaka zajednica samostalno birala ovaj datum. Mora se reći da uniformnost još nije uspostavljena. Znamo, na primjer, katoličke, jevrejske, jermenske, pravoslavne i druge Uskrse. Nažalost, ovdje ne mogu iznijeti najzanimljiviju historiju nastanka i datiranja ovog praznika. Očigledno, Nikejski sabor nikada nije mogao doći do jasnog zaključka o datumu Uskrsa. Tekst njegove odluke, ako je uopšte i napisan, nije sačuvan. Među istoričarima ne postoji preovlađujuće mišljenje o tome kada je sadašnja vladavina nastala. Jedan od srednjovekovnih autora je napisao da za određivanje datuma Uskrsa važe četiri pravila: slaviti ga tek posle prolećne ravnodnevice, ne slaviti ga istog dana kao Jevreji, slaviti ga ne samo posle ravnodnevice, već i posle prve pun mjesec nakon ekvinocija i, konačno, slaviti ga prvog radnog dana (nedjelja). Prva dva pravila sadržana su u pisanom Apostolskom zakoniku, porijeklo druga dva je nepoznato.
Zašto ovdje raspravljam o Uskrsu? Jer da bi se tačno odredio njegov datum - prva nedelja posle prvog punog meseca posle prolećne ravnodnevice - bilo je potrebno ili vršiti stalna astronomska posmatranja, ili predstaviti karakteristike kretanja Meseca i Sunca, koje su astronomi poznavali i tada. , koji određuju i ekvinocij i pun mjesec, u obliku jasnih pravila za određivanje datuma na određenom kalendaru. Drugi način se pokazao praktičnijim. A odabrani kalendar je bio Julijanski kalendar, koji se tada koristio u Rimskom Carstvu.
Dakle, proslava najvažnijeg hrišćanskog praznika bila je vezana za julijanski kalendar. A ovaj kalendar je, kao što smo videli, veoma netačan. Tokom 128 godina akumulira se greška od jednog dana. Pošto je julijanska godina duža od tropske godine, prolazak Sunca kroz prolećnu ravnodnevnicu pomera se na sve raniji datum. Ako je za vreme Nikejskog sabora ravnodnevica padala 21. marta, onda je sredinom 16. veka. pomerio se 10 dana unazad i pao 11. marta. Ako je pun mjesec nastupio između 11. i 21. marta, tada se nije smatrao proljećnim, a datum Uskrsa se računao od sljedećeg, skoro trideset dana kasnije. Kao rezultat toga, tipični proljetni odmor primjetno se pomaknuo prema ljetu. Luigi Lillio je ispravno identificirao razloge za ovaj fenomen i predložio uspješan amandman. Grgur XIII je 24. februara 1582. godine izdao dekret (bulu) koji je počeo riječima „Inter gravissimas“ („Među najvažnijim...“). Prijeteći ekskomunikacijom svim neistomišljenicima, Papa je naredio „u odnosu na mjesec oktobar tekuće 1582. godine, da deset dana, od trećeg dana prije Nona (5. oktobra) do predvečerja Ide (14. oktobra) uključujući, treba oduzeti.” Ovom tehnikom prolećna ravnodnevica se vratila na svoje mesto 21. marta. Ubuduće, kako bi se spriječilo gomilanje grešaka, propisano je da se prijestupnom ne smatraju one stogodišnje godine čiji se čisto vijekovi ne dijele sa 4. Dakle, 1600. godina je prijestupna i u starom julijanskom i u novom kalendaru. Ali julijanske prijestupne godine 1700., 1800. i 1900. bile su obične godine u novom kalendaru. Za 400 godina oduzeta su tri "dodatna" dana.
Gregorijanski kalendar nije odmah dobio priznanje u nekatoličkim zemljama. Vjera među ljudima često nadjača i zdrav razum i stvarnost prirode. One zemlje koje su svoju vjeru smatrale „ispravnijom“ od katoličke nisu prihvatile reformu iz teoloških razloga. Međutim, do danas samo Ruska pravoslavna crkva tvrdoglavo odbija da uzme u obzir astronomske fenomene i insistira na korištenju starog julijanskog kalendara. Koliko ja znam, u Državnoj Dumi je bilo posebno „pravoslavnih“ poslanika koji su predložili predlog zakona o odricanju od „štetnog“ zapadnog kalendara i vraćanju na „ispravan“ julijanski kalendar. Kao da niko ne zna da je ovaj „pravoslavni“ kalendar uveo nepravoslavni, a ni hrišćanin Julije Cezar! Ostaje da se primeti da je u Rusiji gregorijanski kalendar (novi stil) ustanovljen Uredbom Saveta narodnih komesara RSFSR-a „O uvođenju zapadnoevropskog kalendara u Rusku Republiku” 24. januara 1918. godine. Do ovog trenutka, nesklad između starog i novog stila već je dostigao 13 dana. Dakle, uredbom je propisano da se dan „posle 31. januara... ne smatra 1. februarom, već 14. februarom“.
Dok raspravljam o razlikama u stilovima, osjećam se obaveznim da govorim o nekim zabludama povezanim s tim. Morate jasno shvatiti da razlika ne ostaje konstantna, već raste s vremenom. U vrijeme reforme 1582. greška julijanskog kalendara bila je jednaka 10 dana. Sljedeća stogodišnja godina - 1600. - bila je prijestupna prema oba kalendara, a sljedeća - 1700. - samo po julijanskom kalendaru (17 nije djeljivo sa 4). Stoga je u 18. vijeku. razlika se povećala na 11 dana. Nakon još 100 godina, postalo je jednako 12 dana. Konačno, od 1900. godine do danas traje 13 dana. Ova razlika se nije promijenila ni 2000. godine, jer je ova godina, kao i 1600., bila prijestupna na oba kalendara. Činjenica da je razlika trenutno 13 dana navodi uskogrudne ljude na pogrešne zaključke. Kada preračunavate datume događaja iz jednog kalendara u drugi, morate primijeniti razliku u vrijeme događaja. Ovo je lako razumjeti ako samo zamislite da su oba kalendara postojala paralelno stotinama godina. Kada je A.S. umro Puškin? Po starom stilu, to se dogodilo 29. januara 1837. godine. Ali u to vrijeme u zapadnoj Evropi koristili su gregorijanski kalendar. Koji je dan tog dana bio u francuskom kalendaru? Razlika u 19. veku. bilo 12 dana. Shodno tome, Francuzi su imali napisano „10. februar“ na komadu papira. 1918. Rusija nije izmislila novi kalendar, već se pridružila postojećem, prema kojem je Puškin umro 10. februara. Kakvo mjesto misle oni koji datumu dodaju 13 dana po starom stilu? Datumi događaja mogu biti različiti u različitim kalendarima, ali se ne mogu mijenjati tokom vremena u istom kalendaru!
Ili uzmimo Tatjanin dan, navodno 25. januar. Inače se zove Dan studenata, jer je na današnji dan otvoren Moskovski univerzitet. U stvari, datum 25. januar nema nikakve veze sa Tatjanom ili studentima. Mučenica Tatjana je živela u 3. veku. (266-235). U to vrijeme nije postojao gregorijanski kalendar, pa je kako prenijeti datum tog vremena na novi kalendar stvar dogovora. Tatjanin dan u Rusiji se slavio 12. januara (naravno po starom stilu), na današnji dan 1755. godine carica je potpisala ukaz o stvaranju Moskovskog univerziteta. Koji datum su imali „gregorijanski“ Francuzi tog dana? Tako je, 23. januar: u 18. veku, kao što sam gore objasnio, razlika je bila 11 dana. Kome je palo na pamet dodati 13 dana? A šta u ovom slučaju učiniti nakon 2100, kada razlika dostigne 14 dana?
Za one koji još nisu razumjeli mogu preporučiti ovu tehniku. Nacrtajte dvije paralelne skale na papiru. To će biti „niti vremena“. Vrijeme je svugdje isto, ali ga mjerimo različitim jedinicama. Na jednoj skali stavite datume po julijanskom kalendaru, na drugoj - po gregorijanskom kalendaru. Naravno, uzimajući u obzir ispravan pomak za svaki trenutak. Pretpostavimo da se dogodi neki događaj. Stavite tačku između vaga - ovo je naš događaj. Nacrtajte ravnu liniju kroz nju okomitu na vagu. Ukrštanje sa prvom skalom daće nam datum po starom stilu, a sa drugom - po novom. Nakon toga, godišnjica događaja se obilježava u svakom kalendaru nakon cijelog broja godina prema istom kalendaru. Trenutak događaja ne zavisi od kalendara, ali pojam „godišnjice“ podrazumijeva cijeli broj godina prema određenom kalendaru. Različiti kalendari znače različite (možda) godišnjice. Jednostavno zato što neke godine u ovim kalendarima imaju različite dužine. Nadam se da sada nije teško odgovoriti na pitanje, kada da proslavimo I. Newtonov rođendan? Njegova metrika pokazuje datum 25. decembar 1642. godine. Treba imati na umu da je Engleska, nekatolička zemlja, usvojila gregorijanski kalendar tek 1752. godine. Tačan odgovor: 4. januar.
U ovom kratkom članku ukratko sam obradio astronomske osnove kalendara i porijeklo modernog gregorijanskog kalendara. Tako zanimljiva pitanja kao što su grčki i egipatski kalendari, hronologija Maja i drevne Kine, lunisolarni jevrejski kalendar i kalendari drevne Rusije i Sumera ostala su iza. Prećutao sam projekte kalendarske reforme i njihove izglede. O nastanku sedmodnevne sedmice ne govori se ni riječ. Od velikog broja kalendarskih zabluda, razjasnio sam samo jednu. Nije spomenuo ništa o "vječnim" kalendarima koji su bili popularni u to vrijeme. Konačno, nisam ni raspravljao o izboru početka hronologije, nulte tačke naše vremenske skale. Sve ovo zaslužuje posebnu raspravu. Zainteresovani čitalac relevantan materijal može pronaći u sledećim knjigama:
- I.A. Klimishin. Kalendar i hronologija. – 2. izd., 1985
- N.I. Idelson. Istorija kalendara. – U knjizi: Crtice o istoriji nebeske mehanike. – 1976
- Butkevič A.V., Zelikson M.S. Vječni kalendari. – 1984
- Golub I.Ya., Khrenov L.S. Vrijeme i kalendar. – 1989
Praktični rad br. 1 Večernje jesenje posmatranje
Posmatranje svetlih sazvežđa i zvezda. Pronađite sedam najsjajnijih zvijezda u "kanti" Velikog medvjeda na nebu i skicirajte ih. Navedite imena ovih zvijezda. Kakvo je ovo sazviježđe za naše geografske širine? Koja je zvijezda fizička binarna zvijezda? (navesti sjaj, boju i temperaturu komponenti zvijezde)
Skicirajte ga. Navedite gdje se nalazi Sjevernjača i koje su njene karakteristike: sjaj, boja, temperatura
Opišite (ukratko) kako se možete kretati terenom koristeći Sjevernjaču (prema slici 1.3)
Nacrtajte još dva sazviježđa jesenjeg neba (bilo koje), označite ih, označite sve zvijezde u njima, označite imena najsjajnijih zvijezda
Popunite i označite sazviježđe Malog medvjeda, zvijezdu Sjevernjaču i smjer prema njoj (na slici je greška u kucanju: Orion)
Proučavanje razlika u prividnom sjaju i boji zvijezda. Popunite tabelu: označite bojom naznačenih zvjezdica
| Constellation | ||||
| Betelgeuse | ||||
| Aldebaran | ||||
Popunite tabelu: označite prividni sjaj zvijezda
| Constellation | Magnituda |
|
Popunite tabelu: navedite magnitude zvijezda Velikog medvjeda
| Magnituda |
|
| δ (Megrets) | |
| ℰ (Aliot) | |
| η (Benetnash) |
Izvucite zaključke objašnjavajući razloge za razlike u boji, sjaju i intenzitetu treperenja različitih zvijezda.
Proučavanje dnevne rotacije neba. Označite početnu i konačnu poziciju zvijezda Velikog medvjeda tokom dnevne rotacije nebeske sfere oko sjevernog pola
| Zapadno nebo | Istočno nebo |
| Vrijeme početka posmatranja | |
| Vrijeme završetka posmatranja | |
| Uočljive zvijezde | |
| Smjer rotacije neba |
Izvedite zaključke dajući objašnjenje za uočenu pojavu
Dnevna rotacija nebeske sfere nam omogućava da odredimo vrijeme. Zamislimo mentalno džinovski brojčanik sa centrom na zvijezdi Sjevernjaci i brojem "6" na dnu (iznad sjeverne točke). Kazaljka sata u takvom satu prolazi od Sjevernjače kroz dvije vanjske zvijezde kante Velikog medvjeda. Kružeći brzinom od 15 0 na sat, igla napravi punu revoluciju oko nebeskog pola za 24 sata. Jedan nebeski sat jednak je dva obična sata.
___________________________________
Matematička linija horizonta
Da biste odredili vrijeme koje vam je potrebno:
odrediti broj mjeseca posmatranja od početka godine sa desetinama mjeseca (tri dana čine desetinu mjeseca)
dodajte rezultirajući broj s očitanjima nebeske strelice i udvostručite
oduzmi rezultat od broja 55.3
Primjer: 18. septembar odgovara mjesecu broj 9.6; neka je vrijeme prema sideričkom satu 7, tada (55,3-(9,6+7) 2) = 22,1 tj. 22h 6min
Određivanje približne geografske širine mjesta posmatranja pomoću Polarne zvijezde. Koristeći visinomjer koji se sastoji od kutomjera sa viskom, odredite visinu h zvijezde Sjevernjače
Kako je zvijezda Sjevernjača udaljena 10 od nebeskog pola, onda:
Izvedite zaključke: opravdajte mogućnost određivanja geografske širine nekog područja primjenom razmatrane metode. Uporedite svoje rezultate sa podacima na geografskoj karti.
Posmatranje planeta. Koristeći astronomski kalendar na dan posmatranja, odredite koordinate planeta vidljivih u to vrijeme. Koristeći mapu zvijezda u pokretu, odredite stranu horizonta i sazviježđa u kojima se objekti nalaze
| koordinate: | Horizon side | Constellation |
|
| Merkur | |||
Napravite skice planeta
| Skica | Uočljive karakteristike |
|
Izvucite zaključke:
Kako se planete razlikuju od zvijezda kada se posmatraju?
šta određuje uslove vidljivosti planete u datom datumu i vremenu
Predgovor
Zapažanja i praktični rad u astronomiji igraju važnu ulogu u formiranju astronomskih pojmova. Oni povećavaju interesovanje za predmet koji se proučava, povezuju teoriju sa praksom i razvijaju kvalitete kao što su zapažanje, pažnja i disciplina.
Ovaj priručnik opisuje autorovo iskustvo u organizaciji i izvođenju praktičnog rada iz astronomije u srednjoj školi.
Priručnik se sastoji od dva poglavlja. Prvo poglavlje daje neke konkretne napomene o upotrebi instrumenata kao što su teleskop, teodolit, sunčani sat, itd. Drugo poglavlje opisuje 14 praktičnih radova, koji uglavnom odgovaraju nastavnom planu i programu astronomije. Zapažanja koja nisu predviđena programom nastavnik može sprovoditi u vannastavnim aktivnostima. Zbog činjenice da sve škole nemaju potreban broj teleskopa i teodolita, individualna posmatranja
Aktivnosti se mogu kombinovati u jednu lekciju. Na kraju rada daju se metodološka uputstva za njihovu organizaciju i realizaciju.
Autor smatra svojom dužnošću da izrazi zahvalnost recenzentima M. M. Dagaevu i A. D. Marlenskom na vrijednim uputstvima datim prilikom pripreme knjige za objavljivanje.
Autor.
Poglavlje I.
OPREMA ZA Astronomska osmatranja I PRAKTIČNI RAD
TELESKOPI I TEODOLITI
Opis i uputstva za upotrebu ovih uređaja prilično su u potpunosti predstavljeni u drugim udžbenicima i prilozima uz uređaje. Evo samo nekoliko preporuka za njihovu upotrebu.
Teleskopi
Kao što znate, da bi se precizno ugradio ekvatorijalni stativ teleskopa, njegov okular mora imati križ navoja. Jedna od metoda za pravljenje ukrštanja niti je opisana u "Priručniku za amatera astronomije" P. G. Kulikovskog i glasi kako slijedi.
Na dijafragmu okulara ili svjetlosni prsten izrađen prema promjeru navlake okulara, alkoholnim lakom, moraju se međusobno okomito zalijepiti dvije dlake ili dvije paučine. Kako biste osigurali da su konci dobro zategnuti prilikom lijepljenja, morate pričvrstiti lagane utege (na primjer, kuglice od plastelina ili kuglice) na krajeve dlačica (dužine oko 10 cm). Zatim stavite dlačice duž promjera na horizontalni prsten okomito jedna na drugu i dodajte kap ulja na prava mjesta, ostavite da se suši nekoliko sati. Nakon što se lak osuši, pažljivo odrežite krajeve utezima. Ako je križić zalijepljen na prsten, mora se umetnuti u navlaku okulara tako da se križ navoja nalazi na dijafragmi okulara.
Također možete napraviti križić pomoću fotografske metode. Da biste to učinili, trebate fotografirati dvije međusobno okomite linije, jasno nacrtane tintom na bijelom papiru, a zatim snimiti pozitivnu fotografiju s negativa na drugom filmu. Dobijeni križić treba izrezati na veličinu cijevi i učvrstiti u očnu dijafragmu.
Veliki nedostatak školskog refraktorskog teleskopa je njegova loša stabilnost na previše laganom stativu. Stoga, ako se teleskop postavi na stalan, stabilan stub, uslovi posmatranja se značajno poboljšavaju. Vijak postolja na koji se montira teleskop, a to je takozvani Morzeov konus br. 3, može se izraditi u školskim radionicama. Možete koristiti i vijak za postolje sa stativa koji je priložen uz teleskop.
Iako najnoviji modeli teleskopa imaju tražilo, mnogo je zgodnije imati tražilo sa malim uvećanjem (na primjer, optički nišan) na teleskopu. Finder je ugrađen u posebne prstenaste police tako da je njegova optička osa striktno paralelna optičkoj osi teleskopa. Kod teleskopa koji nemaju tražilo, pri nišanju na slabe objekte treba ubaciti okular sa najmanjim uvećanjem; u ovom slučaju je vidno polje najveće.
vrat. Nakon nišanja treba pažljivo ukloniti okular i zamijeniti ga drugim sa većim uvećanjem.
Prije usmjeravanja teleskopa na blijede objekte, potrebno je postaviti okular na fokus (ovo se može učiniti na udaljeni zemaljski objekt ili svijetlo tijelo). Kako se ne bi svaki put ponavljalo nišanjenje, bolje je označiti ovu poziciju na cijevi okulara primjetnom linijom.
Prilikom posmatranja Mjeseca i Sunca treba uzeti u obzir da su njihove ugaone dimenzije oko 32", a ako koristite okular koji daje 80x uvećanje vidno polje će biti samo 30". Za promatranje planeta, dvostrukih zvijezda, kao i pojedinačnih detalja mjesečeve površine i oblika sunčevih pjega, preporučljivo je koristiti najveća povećanja.
Prilikom zapažanja korisno je znati trajanje kretanja nebeskih tijela kroz vidno polje stacionarnog teleskopa pri različitim uvećanjima. Ako se zvijezda nalazi blizu nebeskog ekvatora, onda će se zbog rotacije Zemlje oko svoje ose kretati u vidnom polju teleskopa brzinom od 15" za 1 minut. Na primjer, kada se posmatra sa 80 mm teleskop refraktor, vidno polje u NZb" proći će zvijezdu za 6,3 min. Svetiljka će proći kroz vidno polje od 1°07" i 30" za 4,5 minuta, odnosno 2 minuta.
U školama u kojima nema teleskopa možete napraviti domaći teleskop prelamanja od velikog sočiva od epidijaskopa i okular od školskog mikroskopa1. Od krovnog željeza prema prečniku sočiva izrađuje se cijev dužine cca 53 cm, a na drugi kraj umetnut je drveni disk sa rupom za okular.
1 Opis takvog teleskopa dat je u članku B. A. Kolokolova u časopisu “Fizika u školi”, 1957, br.
Prilikom izrade teleskopa treba voditi računa o tome da se optičke ose sočiva i okulara poklapaju. Da bi se poboljšala jasnoća slike tako sjajnih svjetiljki kao što su Mjesec i Sunce, sočivo mora biti otvoreno. Uvećanje takvog teleskopa je približno 25. Nije teško napraviti domaći teleskop od naočara1.
Da biste procijenili mogućnosti bilo kojeg teleskopa, morate znati o njemu takve podatke kao što su povećanje, ugao maksimalne rezolucije, moć prodiranja i vidno polje.
Uvećanje je određeno omjerom žižne daljine sočiva F i žižne daljine okulara f (od kojih je svako lako eksperimentalno odrediti):
Ovo povećanje se takođe može naći iz omjera prečnika sočiva D i prečnika takozvane izlazne zjenice d:
Izlazna zjenica se određuje na sljedeći način. Cijev se fokusira "do beskonačnosti", odnosno praktično na vrlo udaljeni objekt. Zatim se usmjerava na svijetlu pozadinu (na primjer, vedro nebo), a na milimetarskom papiru ili paus papiru, držeći ga blizu okulara, dobiva se jasno definiran krug - slika sočiva koju daje okular. Ovo će biti izlazna zjenica.
1 I. D. Novikov, V. A. Šišakov, Domaći astronomski instrumenti i zapažanja sa njima, „Nauka“, 1965.
Ugao maksimalne rezolucije r karakterizira minimalnu ugaonu udaljenost između dvije zvijezde ili karakteristike površine planete na kojoj su one vidljive odvojeno. Teorija difrakcije svjetlosti daje jednostavnu formulu za određivanje r u lučnim sekundama:
gdje je D prečnik sočiva u milimetrima.
U praksi, vrijednost r može se procijeniti iz posmatranja bliskih dvostrukih zvijezda, koristeći donju tabelu.
Koordinate zvijezda Veličine komponenti Ugaona udaljenost između komponenti
Da biste pronašli zvezde navedene u tabeli, zgodan je atlas zvezda A. A. Mihajlova1.
Lokacije nekih dvostrukih zvijezda prikazane su na slici 1.
1 Možete koristiti i “Training Star Atlas” A. D. Mogilka, u kojem su pozicije zvijezda date na 14 mapa velikih razmjera.
Teodoliti
Prilikom mjerenja kutova pomoću teodolita, određena je poteškoća u očitavanju očitanja na brojčanicima. Stoga, razmotrimo detaljnije primjer čitanja pomoću noniusa na teodoliti TT-50.
Oba brojčanika, vertikalni i horizontalni, podijeljeni su na stupnjeve, svaki stepen je zauzvrat podijeljen na još 3 dijela, svaki od 20". Referentni indikator je nulti hod nonija (nonija) postavljen na alidadu. Ako je nulti hod od nonija se ne poklapa tačno ni sa jednim potezom ekstremiteta, tada se udio podjela udova kojim se potezi ne podudaraju određuje pomoću nonius skale.
Nonius obično ima 40 podjela, koji svojom dužinom pokrivaju 39 podjela ekstremiteta (slika 2)1. To znači da je svaka podjela nonija 39/4o od podjele brojčanika, ili, drugim riječima, V40 manja od njega. Pošto je jedno podjele brojčanika jednako 20", podjela nonija je manja od podjele brojčanika za 30".
Neka nulti potez noniusa zauzme poziciju označenu strelicom na slici 3. Napominjemo da je tačno
1 Radi praktičnosti, kružne skale su prikazane kao prave linije.
deveta podjela nonija poklapala se s potezom brojčanika. Osma podjela ne dostiže odgovarajući hod brojčanika za 0",5, sedma - za G, šesta - za G,5, a nulti potez ne dostiže odgovarajući potez udova (desno od it) za 0",5-9 = 4". ,5. Dakle, odbrojavanje će biti zapisano ovako1:
Rice. 3. Čitanje pomoću nonija
Za preciznije očitavanje, dva nonija su postavljena na svaki brojčanik, koji se nalaze jedan od drugog pod uglom od 180°. Na jednom od njih (koji se uzima kao glavni) broje se stepeni, a minute se uzimaju kao aritmetički prosjek očitanja oba nonija. Međutim, za školsku praksu sasvim je dovoljno brojati jedan po jedan nonius.
1 Nonius je digitaliziran na način da se očitavanje može odmah izvršiti. Zaista, odgovarajući potez odgovara 4",5; to znači da se 4",5 mora dodati broju 6G20".
Pored nišana, navoji okulara se koriste za određivanje udaljenosti pomoću daljinomjera (ravnalo na kojem su označene jednake podjele, jasno vidljive iz daljine). Ugaona udaljenost između krajnjih horizontalnih navoja a i b (slika 4) odabrana je tako da se 100 cm štapa postavi upravo između ovih navoja kada je štap tačno 100 m od teodolita. U ovom slučaju, koeficijent daljinomjera je 100.
Navoji okulara se također mogu koristiti za približna ugaona mjerenja, s obzirom da je ugaona udaljenost između horizontalnih navoja a i b 35".
ŠKOLSKI INTERMETER
Za takva astronomska mjerenja kao što je određivanje podnevne nadmorske visine Sunca, geografske širine mjesta iz posmatranja zvijezde Sjevernjače, udaljenosti do udaljenih objekata, izvedena kao ilustracija astronomskih metoda, možete koristiti školski goniometar koji je dostupan u skoro svakoj školi.
Struktura uređaja se može vidjeti sa slike 5. Na stražnjoj strani osnove kutomjera, u sredini na šarki, nalazi se cijev za ugradnju kutomjera na tronožac ili na štap koji se može zabiti u tlo. Zahvaljujući zglobnoj montaži cijevi, kotačić kutomjera može se ugraditi u vertikalnoj i horizontalnoj ravni. Indikator vertikalnih uglova je strelica viska 1. Za merenje horizontalnih uglova koristi se alidada 2 sa dioptrijama, a ugradnju osnove uređaja kontrolišu dva nivoa 3. Na gornjoj ivici je pričvršćena cev za posmatranje 4. radi lakšeg snalaženja.
hranu na tu temu. Za određivanje visine Sunca koristi se preklopni ekran 5, na kojem se dobija svijetla tačka kada se cijev usmjeri prema Suncu.
NEKI INSTRUMENTI ASTRONOMSKOG SAJTA
Instrument za određivanje podnevne nadmorske visine Solnda
Među različitim tipovima ovog uređaja, po našem mišljenju, najpogodniji je kvadrantni visinomjer (slika 6). Sastoji se od pravog kuta (dvije trake) pričvršćene
na njega u obliku luka metalnog ravnala i horizontalne šipke A, ojačane žičanim stupovima u središtu kruga (čiji je dio ravnalo). Ako uzmete metalni ravnalo dužine 45 cm s podjelama, onda ne morate označavati stupnjeve. Svaki centimetar ravnala odgovarat će dva stepena. Dužina žičanih postolja u ovom slučaju treba da bude jednaka 28,6 cm.Pre merenja podnevne nadmorske visine Sunca, uređaj se mora postaviti nivelisom ili po odvojku i orijentisati donjom bazom duž podne linije.
Indikator nebeskog pola
Obično se na školskom geografskom igralištu u zemlju ukopa kosi stup ili stup kako bi se označio smjer ose svijeta. Ali za časove astronomije to nije dovoljno, ovdje je potrebno voditi računa o mjerenju
ugao koji formira os svijeta sa horizontalnom ravninom. Stoga možemo preporučiti pokazivač u obliku šipke dužine oko 1 m sa prilično velikim eklimetrom, napravljen, na primjer, od školskog kutomjera (slika 7). Ovo obezbeđuje veću jasnoću i dovoljnu preciznost u merenju visine stuba.
Najjednostavniji instrument za prolaz
Za promatranje prolaska svjetiljki kroz nebeski meridijan (što je povezano s mnogim praktičnim problemima), možete koristiti najjednostavniji instrument za prolaz niti (slika 8).
Da biste ga montirali, potrebno je povući podnevnu liniju na mjestu i iskopati dva stupa na njegovim krajevima. Južni stub mora biti dovoljne visine (oko 5 m) tako da odvojak spušten sa njega pokriva
veća površina neba. Visina sjevernog stuba, sa kojeg se spušta drugi visak, je oko 2 m. Razmak između stubova je 1,5-2 m. Noću, niti moraju biti osvijetljene. Ova postavka je zgodna po tome što omogućava nekoliko učenika da istovremeno posmatraju kulminaciju svjetiljki1.
Pokazivač zvijezda
Zvjezdasti pokazivač (slika 9) sastoji se od laganog okvira sa paralelnim šipkama na zglobnoj napravi. Uperivši jednu od šipki u zvijezdu, orijentiramo ostale u istom smjeru. Prilikom izrade takvog pokazivača potrebno je da nema zazora u šarkama.
Rice. 9. Star Pointer
1 Drugi model pasažnog instrumenta opisan je u zbirci „Novi školski instrumenti u fizici i astronomiji“, ur. APN RSFSR, 1959.
Sunčani sat koji pokazuje lokalno, zonsko i porodiljsko vrijeme1
Konvencionalni sunčani satovi (ekvatorijalni ili horizontalni), koji su opisani u mnogim udžbenicima, imaju nedostatak što su
Rice. 10. Sunčani sat sa jednadžbom vremenskog grafikona
Oni nazivaju pravim solarnim vremenom, koje gotovo nikada ne koristimo u praksi. Sunčani sat opisan u nastavku (Sl. 10) je oslobođen ovog nedostatka i veoma je koristan uređaj za proučavanje pitanja vezanih za pojam vremena, kao i za praktičan rad.
1 Model ovog sata predložio je A.D. Mogilko i opisao u zbirci „Novi školski instrumenti u fizici i astronomiji“, ur. APN RSFSR, 1959,
Satni krug 1 je postavljen na horizontalnom postolju u ravni ekvatora, odnosno pod uglom od 90°-sr, gde je f geografska širina mesta. Alidada 2 koja se okreće oko ose ima na jednom kraju malu okruglu rupu 3, a na drugom, na šipki 4, grafik jednačine vremena u obliku osmice. Indikator vremena služe tri kazaljke otisnute na alidadi ispod rupe 3. Kada je sat ispravno postavljen, kazaljka M pokazuje lokalno vrijeme, kazaljka I pokazuje zonsko vrijeme, a kazaljka D pokazuje vrijeme porodiljskog. Štaviše, strelica M je postavljena tačno ispod sredine rupe 3 okomito na brojčanik. Da biste nacrtali strelicu I, morate znati korekciju %-n, gdje je X geografska dužina mjesta, izražena u satnim jedinicama, n je broj vremenske zone. Ako je korekcija pozitivna, onda se strelica I postavlja desno od strelice M, ako je negativna - lijevo. Strelica D je postavljena od strelice I ulijevo za 1 sat. Visina rupe 3 od alidade određena je visinom h linije ekvatora na grafikonu jednačine vremena ucrtanoj na stupcu 4.
Za određivanje vremena, sat se pažljivo orijentira duž meridijana sa linijom "0-12", baza se postavlja vodoravno duž nivoa, zatim se alidada rotira sve dok sunčeva zraka koja prolazi kroz rupu 3 ne udari u granu grafikona odgovara datumu posmatranja. U ovom trenutku strelice će odbrojavati vrijeme.
Astronomski kutak
Za rješavanje zadataka na časovima astronomije, izvođenje niza praktičnih radova (određivanje geografske širine mjesta, određivanje vremena po Suncu i zvijezdama, posmatranje satelita Jupitera, itd.), kao i za ilustrovanje gradiva iznesenog na nastavi , pored objavljenih tabela iz astronomije, korisno je imati u učionici, velike referentne tabele, grafikone, crteže, rezultate zapažanja, uzorke praktičnog rada učenika i druge materijale koji čine astronomski kutak. Za astronomski kutak potrebni su i astronomski kalendari (godišnjak u izdanju VAGO i Školski astronomski kalendar) koji sadrže informacije potrebne za nastavu, ukazuju na najvažnije astronomske događaje i daju podatke o najnovijim dostignućima i otkrićima u astronomiji.
U slučaju da nema dovoljno kalendara, preporučljivo je iz referentnih tabela i grafikona u astronomskom uglu imati: solarnu deklinaciju (svakih 5 dana); jednadžba vremena (tabela ili grafikon), promjene u fazama Mjeseca i njegovih deklinacija za datu godinu; konfiguracije Jupiterovih satelita i tabele satelitskih pomračenja; vidljivost planeta u datoj godini; informacije o pomračenjima Sunca i Mjeseca; neke stalne astronomske veličine; koordinate najsjajnijih zvijezda itd.
Osim toga, potrebni su mapa pokretnih zvijezda i edukativni zvjezdani atlas A. D. Mogilka, tiha zvjezdana mapa i model nebeske sfere.
Za registrovanje trenutka pravog podneva, zgodno je imati foto relej posebno instaliran duž meridijana (slika 11). Kutija u kojoj se nalazi fotorelej ima dva uska proreza, orijentisana tačno duž meridijana. Sunčeva svjetlost koja prolazi kroz vanjski prorez (širina proreza je 3-4 mm) tačno u podne, ulazi u drugi, unutrašnji prorez, pada na fotoćeliju i uključuje električno zvono. Čim se snop iz vanjskog proreza pomakne i prestane osvjetljavati fotoćeliju, zvono se gasi. Sa razmakom između proreza od 50 cm, trajanje signala je oko 2 minute.
Ako je uređaj postavljen horizontalno, tada gornji poklopac komore između vanjskog i unutrašnjeg proreza mora biti nagnut kako bi se osiguralo da sunčeva svjetlost dopire do unutrašnjeg proreza. Ugao nagiba gornjeg poklopca zavisi od najveće podnevne visine Sunca na datoj lokaciji.
Za korištenje dostavljenog signala za provjeru sata potrebno je na fotorelejnoj kutiji imati tabelu koja pokazuje trenutke pravog podneva sa intervalom od tri dana1.
Budući da se armatura elektromagnetnog releja privlači kada je zatamnjena, kontaktne ploče I, preko kojih se uključuje kolo zvona, moraju biti normalno zatvorene, odnosno zatvorene kada je armatura pritisnuta.
1 Proračun trenutka pravog podneva dat je u radu br. 3 (vidi str. 33).
Poglavlje II.
ZAPAŽANJA I PRAKTIČNI RAD
Praktične vježbe se mogu podijeliti u tri grupe: a) posmatranja golim okom, b) posmatranja nebeskih tijela pomoću teleskopa i drugih optičkih instrumenata, c) mjerenja pomoću teodolita, jednostavnih goniometara i druge opreme.
Radove prve grupe (posmatranje zvjezdanog neba, posmatranje kretanja planeta, posmatranje kretanja Mjeseca među zvijezdama) izvode svi učenici u razredu pod vodstvom nastavnika ili pojedinačno.
Prilikom posmatranja teleskopom poteškoće nastaju zbog činjenice da u školi obično postoje jedan ili dva teleskopa, a ima mnogo učenika. Ako uzmemo u obzir da trajanje posmatranja svakog učenika rijetko prelazi jednu minutu, onda postaje očigledna potreba za poboljšanjem organizacije astronomskih promatranja.
Stoga je preporučljivo podijeliti razred u jedinice od 3-5 ljudi i odrediti vrijeme posmatranja za svaku jedinicu, ovisno o dostupnosti optičkih instrumenata u školi. Na primjer, tokom jesenjih mjeseci, posmatranja se mogu zakazati od 20 sati. Ako svakoj jedinici odvojite 15 minuta, onda čak i sa jednim instrumentom, cijeli razred može obaviti promatranje za 1,5-2 sata.
S obzirom da vremenske prilike često remete planove osmatranja, radove treba izvoditi u mjesecima kada je vrijeme najstabilnije. Svaka veza mora obaviti 2-3 posla. To je sasvim moguće ako škola ima 2-3 instrumenta i nastavnik ima priliku privući iskusnog laboratorijskog asistenta ili zaljubljenika u astronomiju iz razreda u pomoć.
U nekim slučajevima možete posuditi optičke instrumente iz susjednih škola za nastavu. Za neke radove (na primjer, promatranje satelita Jupitera, određivanje veličine Sunca i Mjeseca i drugi) prikladni su različiti opcini, teodoliti, dvogledi s prizmom i domaći teleskopi.
Rad treće grupe može se izvoditi ili po jedinicama ili u cijelom razredu. Za obavljanje većine ove vrste poslova možete koristiti pojednostavljene instrumente koji su dostupni u školi (uglomjeri, eklimetri, gnomon, itd.). (...)
Rad 1.
POSMATRANJE VIDLJIVE DNEVNE ROTACIJE ZVEZDANOG NEBA
I. Prema položaju cirkumpolarnih sazvežđa Malog i Velikog medveda
1. Tokom večeri posmatrajte (nakon 2 sata) kako se mijenja položaj sazviježđa Malog i Velikog medvjeda. "
2. Unesite rezultate posmatranja u tabelu, orijentišući sazvežđa u odnosu na liniju viska.
3. Izvući zaključak iz zapažanja:
a) gdje je centar rotacije zvjezdanog neba;
b) u kom smjeru rotira;
c) za koliko se otprilike stepeni sazviježđe okrene za 2 sata?
II. Dok svetiljke prolaze kroz vidno polje
fiksna optička cijev
Oprema: teleskop ili teodolit, štoperica.
1. Usmjerite teleskop ili teodolit na neku zvijezdu koja se nalazi u blizini nebeskog ekvatora (u jesenjim mjesecima, na primjer, na Orla). Postavite visinu cijevi tako da promjer zvijezde prolazi kroz vidno polje.
2. Posmatrajući prividno kretanje zvijezde, pomoću štoperice odredite vrijeme prolaska kroz vidno polje cijevi1.
3. Poznavajući veličinu vidnog polja (iz pasoša ili iz referentnih knjiga) i vrijeme, izračunajte kojom ugaonom brzinom se zvjezdano nebo rotira (koliko stupnjeva na sat).
4. Odredite u kom smjeru zvjezdano nebo rotira, uzimajući u obzir da cijevi sa astronomskim okularom daju obrnutu sliku.
Rad 2.
ZAPAŽANJE GODIŠNJE PROMJENE IZGLEDA ZVEZDANOG NEBA
1. U istom času, jednom mjesečno, posmatrajte položaj cirkumpolarnih sazviježđa Veliki i Mali medvjed, kao i položaj sazviježđa na južnoj strani neba (izvršite 2 osmatranja).
2. Rezultate posmatranja cirkumpolarnih sazvežđa unesite u tabelu.
1 Ako zvijezda ima deklinaciju b, tada pronađeno vrijeme treba pomnožiti sa cos b.
3. Izvući zaključak iz zapažanja:
a) da li pozicija sazvežđa ostaje nepromenjena u istom satu nakon mesec dana;
b) u kom pravcu se kreću cirkumpolarna sazvežđa i za koliko stepeni mesečno;
c) kako se menja položaj sazvežđa na južnoj strani neba: u kom pravcu se kreću i za koliko stepeni.
Metodološke napomene za izvođenje radova br. 1 i 2
1. Da bi brzo nacrtali sazvežđa u radovima br. 1 i 2, učenici moraju imati gotov šablon ovih sazvežđa, zakačen sa karte ili sa slike 5 školskog udžbenika astronomije. Pričvrstite predložak tako da usmjerite a (Polar) na okomitu liniju, okrenite ga dok linija “a-p” Malog medvjeda ne zauzme odgovarajući položaj u odnosu na liniju viska i prenesite sazviježđa iz šablona na crtež.
2. Drugi način posmatranja dnevne rotacije neba je brži. Međutim, u ovom slučaju učenici uočavaju kretanje zvjezdanog neba od zapada prema istoku, što zahtijeva dodatno objašnjenje.
Za kvalitativnu procjenu rotacije južne strane zvjezdanog neba bez teleskopa može se preporučiti ova metoda. Morate stajati na određenoj udaljenosti od okomito postavljenog stupa, ili jasno vidljive niti viska, štrčeći stup ili konac blizu zvijezde. U roku od 3-4 minuta kretanje zvezde prema zapadu biće jasno vidljivo.
3. Promena položaja sazvežđa na južnoj strani neba (rad br. 2) može se utvrditi pomeranjem zvezda sa meridijana nakon otprilike mesec dana. Možete uzeti sazviježđe Aquila kao objekt promatranja. Imajući pravac meridijana (na primjer, 2 viska), trenutak kulminacije zvijezde Altair (Orao) bilježi se početkom septembra (oko 20 sati). Mesec dana kasnije, u isti sat, vrši se drugo posmatranje i pomoću goniometrijskih instrumenata procenjuju za koliko stepeni se zvezda pomerila zapadno od meridijana (pomeranje bi trebalo da bude oko 30°).
Uz pomoć teodolita, pomicanje zvijezde prema zapadu može se uočiti mnogo ranije, jer je to oko 1° dnevno.
4. Prvi čas upoznavanja sa zvjezdanim nebom održava se na astronomskom lokalitetu nakon prvog uvodnog časa. Nakon upoznavanja sa sazvežđima Velikog i Malog medveda, nastavnik upoznaje učenike sa najkarakterističnijim sazvežđima jesenjeg neba, koje moraju čvrsto poznavati i umeti da pronađu. Od Velikog medvjeda, učenici kreću na “putovanje” kroz zvijezdu Sjevernjaču do sazviježđa Kasiopeja, Pegaz i Andromeda. Obratite pažnju na veliku maglinu u sazvežđu Andromeda, koja je golim okom vidljiva u noći bez meseca kao slaba mutna tačka. Ovdje su, na sjeveroistočnom dijelu neba, zabilježena sazviježđa Auriga sa sjajnom zvijezdom Capella i Perseus sa promjenljivom zvijezdom Algol.
Ponovo se vraćamo na Veliki medvjed i gledamo gdje pokazuje pregib ručke "kante". Ne visoko iznad horizonta na zapadnoj strani neba nalazimo jarko narandžastu zvijezdu Arcturus (i Bootes), a zatim iznad nje u obliku klina i cijelo sazviježđe. lijevo od Volopa-
Ističe se polukrug mutnih zvijezda - Sjeverna kruna. Skoro u zenitu, Lira (Vega) sjajno sija, na istoku duž Mliječnog puta leži sazviježđe Labud, a od njega direktno na jug je Orao sa sjajnom zvijezdom Altair. Okrenuvši se prema istoku, opet nalazimo sazviježđe Pegaz.
Na kraju lekcije možete pokazati gdje se nalazi nebeski ekvator i početni krug deklinacija. Učenicima će to trebati kada se upoznaju sa glavnim linijama i tačkama nebeske sfere i ekvatorijalnim koordinatama.
U narednim časovima zimi i proleća učenici se upoznaju sa drugim sazvežđima i provode niz astrofizičkih posmatranja (boje zvezda, promene u sjaju promenljivih zvezda, itd.).
Rad 3.
ZAPAŽANJE PROMJENA POPODNEVNE VISINE SUNCA
Oprema: kvadrantni visinomjer, ili školski goniometar, ili gnomon.
1. Mjesec dana, jednom sedmično u tačno podne, mjerite visinu Sunca. U tabelu unesite rezultate mjerenja i podatke o deklinaciji Sunca u preostalim mjesecima godine (svake druge sedmice).
2. Napravi grafikon promjena podnevne nadmorske visine Sunca, iscrtavajući datume duž X-ose i podnevne visine duž Y-ose. Na grafikonu nacrtajte pravu liniju koja odgovara visini tačke ekvatora u meridijanskoj ravni na datoj geografskoj širini, označite tačke ekvinocija i solsticija i izvedite zaključak o prirodi promene visine Sunca tokom godine.
Bilješka. Podnevna visina Sunca može se izračunati deklinacijom u preostalim mjesecima godine koristeći jednačinu
Metodološke napomene
1. Da biste izmjerili visinu Sunca u podne, morate ili unaprijed nacrtati smjer linije podneva, ili znati trenutak pravog podneva prema određenom vremenu. Ovaj trenutak se može izračunati ako znate jednadžbu vremena za dan posmatranja, geografsku dužinu mjesta i broj vremenske zone (...)
2. Ako su prozori učionice okrenuti prema jugu, tada kvadrant-visinomjer postavljen, na primjer na prozorskoj dasci, duž meridijana omogućava da se odmah dobije visina Sunca u tačno podne.
Kada vršite mjerenja pomoću gnomona, također možete unaprijed pripremiti skalu na horizontalnoj osnovi i odmah dobiti vrijednost ugla Iiq iz dužine sjene. Za označavanje skale koristi se omjer
gdje je I visina gnomona, g je dužina njegove sjene.
Možete koristiti i metodu plutajućeg ogledala postavljenog između okvira prozora. Zeko bačen na suprotni zid, u tačno podne, preseći će meridijan označen na njemu skalom visine Sunca. U ovom slučaju, cijeli razred, gledajući zečića, može označiti podnevnu visinu Sunca.
3. S obzirom da ovaj rad ne zahtijeva veliku tačnost mjerenja i da se u blizini kulminacije visina Sunca neznatno mijenja u odnosu na trenutak kulminacije (oko 5" u intervalu ± 10 minuta), vrijeme mjerenja može odstupati od tačno u podne za 10-15 minuta.
4. U ovom radu je korisno izvršiti barem jedno mjerenje pomoću teodolita. Treba napomenuti da je pri usmjeravanju srednje horizontalne niti križa ispod donjeg ruba solarnog diska (zapravo ispod gornjeg ruba, budući da teodolitna cijev daje suprotnu sliku), potrebno oduzeti ugaoni radijus Sunca. (približno 16") od dobijenog rezultata da bi se dobila visina centra solarnog diska.
Rezultat dobiven korištenjem teodolita može se kasnije koristiti za određivanje geografske širine mjesta ako se iz nekog razloga ovaj rad ne može izvesti.
Rad 4.
ODREĐIVANJE PRAVCA NEBESKOG MERIDIJANA
1. Odaberite tačku pogodnu za posmatranje južne strane neba (možete to učiniti u učionici ako su prozori okrenuti prema jugu).
2. Ugradite teodolit i ispod njegovog viska, spuštenog sa gornje osnove stativa, napravite trajnu i jasno vidljivu oznaku odabrane tačke. Prilikom noćnog posmatranja potrebno je lagano osvijetliti vidno polje teodolitne cijevi raspršenim svjetlom tako da su očne niti jasno vidljive.
3. Nakon što ste približno procijenili smjer južne tačke (na primjer, koristeći teodolitski kompas ili usmjerite cijev u Sjevernjaču i rotirajući je za 180°), usmjerite cijev na prilično sjajnu zvijezdu koja se nalazi malo istočno od meridijana, osigurajte alidada vertikalnog kruga i cijevi. Izvršite tri očitavanja na horizontalnom brojčaniku.
4. Bez mijenjanja postavke visine cijevi, pratite kretanje zvijezde dok ne bude na istoj visini nakon što prođe meridijan. Uzmite drugo očitanje horizontalnog ekstremiteta i uzmite aritmetički prosjek ovih očitanja. Ovo će biti odbrojavanje do južne tačke.
5. Usmjerite cijev u smjeru južne točke, tj. postavite nulti hod noniusa na broj koji odgovara pronađenom očitanju. Ako u vidnom polju cijevi nema zemaljskih objekata koji bi služili kao referentna točka za južnu tačku, tada je potrebno pronađeni pravac "vezati" za jasno vidljiv objekt (istočno ili zapadno od meridijana) .
Metodološke napomene
1. Opisani način određivanja smjera meridijana po jednakim visinama zvijezde je precizniji. Ako meridijan određuje Sunce, onda se mora imati na umu da se deklinacija Sunca stalno mijenja. To dovodi do činjenice da je kriva po kojoj se Sunce kreće tokom dana asimetrična u odnosu na meridijan (slika 12). To znači da će se pronađeni pravac, kao poluzbir izvještaja na jednakim visinama Sunca, malo razlikovati od meridijana. Greška u ovom slučaju može doseći i do 10".
2. Za preciznije određivanje smjera mjerenja
diana izvrši tri očitavanja koristeći tri horizontalne linije dostupne u okularu cijevi (slika 13). Usmjeravajući cijev u zvijezdu i pomoću mikrometarskih vijaka, postavite zvijezdu malo iznad gornje horizontalne linije. Djelujući samo mikrometričkim zavrtnjem alidade horizontalnog kruga i održavajući visinu teodolita, zvijezda se cijelo vrijeme drži na vertikalnom navoju.
Čim dodirne gornju horizontalnu nit a, uzima se prvo brojanje. Zatim provlače zvijezdu kroz srednji i donji horizontalni navoj b i c i uzimaju drugo i treće očitanje.
Nakon što zvijezda prođe kroz meridijan, uhvatite je na istoj visini i ponovo očitajte na horizontalnom kraku, samo obrnutim redoslijedom: prvo treće, zatim drugo i prvo očitanje, jer će se zvijezda spustiti nakon što prođe meridijan, a u cijevi koja daje suprotnu sliku, ona će ustati. Kada posmatraju Sunce, oni rade istu stvar, provlačeći donju ivicu Sunčevog diska kroz horizontalne niti.
3. Da biste pronađeni pravac povezali sa uočljivim objektom, potrebno je usmjeriti cijev na ovaj objekt (svijet) i snimiti očitavanje horizontalnog kruga. Oduzimanjem očitavanja južne tačke od nje, dobija se azimut zemaljskog objekta. Prilikom ponovnog postavljanja teodolita na istoj tački, potrebno je usmjeriti cijev prema zemaljskom objektu i, znajući ugao između ovog smjera i smjera meridijana, postaviti teodolitsku cijev u ravninu meridijana.
KRAJ UDŽBENIKA
LITERATURA
VAGO astronomski kalendar (godišnjak), ur. Akademija nauka SSSR (od 1964. „Nauka“).
Barabashov N.P., Uputstvo za posmatranje Marsa, ur. Akademija nauka SSSR, 1957.
BronshtenV. A., Planete i njihova posmatranja, Gostekhizdat, 1957.
Dagaev M. M., Laboratorijska radionica iz opšte astronomije, „Viša škola“, 1963.
Kulikovsky P. G., Priručnik za astronomskog amatera, Fizmatgiz, 1961.
Martynov D. Ya., Kurs praktične astrofizike, Fizmatgiz, 1960.
Mogilko A.D., Obrazovni zvjezdani atlas, Učpedgiz, 1958.
Nabokov M.E., Astronomska posmatranja dvogledom, ur. 3, Učpedgiz, 1948.
Navašin M.S., Teleskop astronoma amatera, Fizmatgiz, 1962.
N Ovikov I.D., Shishakov V.A., Domaći astronomski instrumenti i instrumenti, Učpedgiz, 1956.
"Novi školski uređaji za fiziku i astronomiju." Zbornik članaka, ur. A. A. Pokrovsky, ur. APN RSFSR, 1959.
Popov P.I., Javna praktična astronomija, ur. 4, Fizmatgiz, 1958.
Popov P.I., Baev K.L., Vorontsov-Veliyaminov B.A., Kunitsky R.V., Astronomija. Udžbenik za pedagoške univerzitete, ur. 4, Učpedgiz, 1958.
"Predavanje astronomije u školi." Zbornik članaka, ur. B. A. Vorontsova-Velyaminova, ur. APN RSFSR, 1959.
Sytinskaya N.N., Mjesec i njegovo posmatranje, Gostekhizdat, 1956.
Tsesevich V.P., Šta i kako posmatrati na nebu, ur. 2, Gostehizdat, 1955.
Šaronov V.V., Sunce i njegovo posmatranje, ur. 2, Gostehizdat, 1953.
Školski astronomski kalendar (godišnjak), “Prosvjeta”.
Učitavanje...