Модель небесної сфери

Головна → Історія комп'ютерної техніки → Історія комп'ютерної техніки/Домеханічні обчислювачі → Модель небесної сфери

Загальний опис (принцип дії) Невкритий Данило, 36 група

Небе́сна сфе́ра — уявна сфера, що оточує Землю, на якій, як здається, лежать небесні тіла. Розташування небесних тіл, таких як зірки, планети і галактики, визначається за їх координатами на небесній сфері. Еквіваленти широти і довготи на небесній сфері (у другій екваторіальній системі координат) називаються схиленням (вимірюється у градусах від +90° до −90°) та прямим піднесенням (вимірюється в годинах від 0 до 24). Небесні полюси лежать над полюсами Землі, а небесний екватор розташований над земним екватором. Земному спостерігачеві здається, начебто небесна сфера обертається навколо Землі. Насправді, уявний рух небесної сфери зумовлений обертанням Землі навколо своєї осі.

Історична довідка

Уявлення про небесну сферу виникло в глибокій давнині; у основу його лягло враження про існування куполоподібного небосхилу. Це враження пов'язано з тим, що внаслідок величезної віддаленості небесних світил людське око не в змозі оцінити відмінності у відстанях до них, і вони уявляються однаково віддаленими. У стародавніх народів це асоціювалося з наявністю реальної сфери, що обмежує весь світ і несе на своїй поверхні зорі, Місяць та Сонце. Таким чином, в їх уявленні небесна сфера була найважливішим елементом Всесвіту. З розвитком наукових знань такий погляд на небесну сферу відпав. Проте закладена в давнину геометрія небесної сфери в результаті розвитку й удосконалення отримала сучасний вигляд, в якому й застосовується в астрометрії.

Кожному світилу на небесній сфері відповідає точка, в якій її перетинає пряма, що сполучає центр небесної сфери зі світилом (чи з центром світила, якщо воно велике, а не точкове). Для вивчення взаємного розташування й видимих рухів світил на небесній сфері обирають ту або іншу систему небесних координат, що визначається основними точками й лініями. Останні зазвичай є великими кругами небесної сфери. Кожен великий круг сфери має два полюси, що визначаються на ній кінцями діаметра, перпендикулярного до площини цього круга.

Технічні характеристики

Основні точки і лінії небесної сфери Прямовисна лінія. Основний напрямок, зв`язаний з спостерігачем дає вертикальна, або прямовисна лінія, проведена через центр, яка збігається з напрямом сили тяжіння в пункті спостереження.

Зеніт і надир. Точка, що знаходиться над головою спостерігача і визначається як точка перетину прямовисної лінії, що проходить через око спостерігача з небесною сферою називається зенітом (z). Точка діаметрально протилежна зеніту називається надиром (z`).

Математичний горизонт. Площина перпендикулярна до прямовисної лінії і проходить через центр небесної сфери називається площиною математичного горизонту, а лінія її перетину з небесною сферою називається математичним горизонтом. Ця площина приблизно співпадає з дотичною площиною до сферичної поверхні Землі.

Фізичний горизонт (реальний) - замкнута неправильна лінія, яка обмежує видиму частину земної поверхні, що в рівнинній місцевості і на морі здається плоскою. В рівнинній місцевості висота спостерігача над поверхнею мала в порівнянні з R, то різниця між математичним та фізичним горизонтами мала.

Вісь і полюси світу. Основний напрямок, який пов`язаний з небесною сферою є вісь світу – пряма паралельна до земної осі і проходить через центр небесної сфери. Перетин осі світу з небесною сферою дає дві точки, одна з яких розміщена біля Полярної зорі (кутова віддаль 52`- ближче до зеніту) називається північним полюсом світу (P). Діаметрально протилежна точка – південним полюсом світу(P`).

Небесний екватор – велике коло, площина якого проходить через центр допоміжної сфери перпендикулярно до осі світу. Він поділяє поверхню допоміжної сфери на дві півкулі : північну та південну. Небесний меридіан – велике коло, що проходить через зеніт, надир, північний та південний полюси світу. Він поділяє допоміжну небесну сферу на дві півкулі: східну і західну.

Північ, південь, схід, захід. Полуденна лінія. Перетин небесного меридіану з математичним горизонтом дає дві точки: ближча до північного полюсу світу називається точкою півночі N, протилежна - точка півдня S. Пряма, що з`єднує точки півночі і півдня називається полуденною лінією. Математичний горизонт перетинається з небесним екватором в точці сходу E і точці заходу W. В точці сходу світило розміщене на екваторі виходить при своєму русі з-за горизонту.

Сфера застосування

Небесна сфера допомагає розв’язанню практичних завдань: визначенню положення небесних тіл на зоряному небі, спостереженню за рухом небесних тіл та опису взаємного їх розташування.

Фото, відео-матеріали