Astrolabium

Każdy z Nas, za marne około circa about 4 zeta, może wejść w posiadanie jednego z najgenialniejszych osiągnięć myśli ludzkiej w historii, wersji uproszczonej, kartonowo-foliowej, ale jednak powalającej skondensowaną od tysiącleci wiedzą astro.
Panie, Panowie, Damen und Herren, Ladies & Gentlemen, pozwólcie sobie przedstawić - OROTOWA MAPKA NIEBA
Skąd wziąć to cudo?
Muzea Techniki, Obserwatoria, Planetaria, odziały Polskiego Towarzystwa Miłośników Astronomii, księgarnie naukowe i szkolne a leniwi mogą se kupić w necie lub wysłać 4 złotowy przekaz do warszawskiego PTMA - proste jak rąbanie ...
Najpierw autor astrolabium, za takowego uznawany jest genialny astronom grecki Hipparch z Bitycji (na wschód od Bosforu, dziś Turcja oczywiście), który w II w. p.n.e. okiełznał z grubsza precesję i rzut sferyczny.
Nasza mapka jest szczególnym przypadkiem astrolabium płaskiego dla szerokości geograficznej 52N (Warszawa) i na epokę 2000
Astrolabium prawdziwe (i przepiękne) kordobańskie, XI-wieczne, możecie obejrzeć w Muzeum UJ-u.
(lub obok :-)
No ale my trzymamy w garści magiczny kartonik z obrotową folijką, spróbujmy się w tym połapać.
Wymaga to niestety króciutkiego wstępu nt. współrzędnych sferycznych bo aż trzy z nich mieszają się na naszej mapce (spoko, spoko, bez paniki, skoro pojmowano to 2,5 tys. lat temu to i my na luziku damy radę)
Wszystkie one są analogiczne do znanych wszystkim (na szczęście!) współrzędnych geograficznych, przypomnijmy - szerokość geogr. mierzona w stopniach od równika (0) do biegunów (+- 90), oraz długość geogr. liczona w stopniach od umownego punktu na równiku (południka zero, długość Greenwich) (+- 180), banał ...
To obejrzyjmy naszą mapkę w poszukiwaniu innych współrzędnych sferycznych.
Jak uniesiemy folijkę ukaże się naszym oczom okrągła mapa nieba, koncentryczne okręgi i promienie wychodzące z północnego bieguna nieba (okolice Polarnej), są to współrzędne równikowe-równonocne, tak opisywane są atlasy nieba, poszukajmy analogii do współrzędnych geograficznych.
Wyobraźmy sobie niebo jako sferę otaczającą Ziemię na której poprzypinane są gwiazdy, płaszczyzna równika ziemskiego wyznacza na tej sferze koło wielkie, to równik niebieski, oznaczony zerem, na naszej mapce trzeci zewnętrzny okrąg.
Od równika niebieskiego liczymy deklinację (odpowiednik szerokości geograficznej) w stopniach (+-90), Polarna ma deklinację bliską +90 stopni, bo leży na nieboskłonie w pobliżu przebicia go przez oś obrotu dobowego Ziemi, wokół niej, nam mieszkańcom półkuli północnej, wydaje się obracać nieboskłon w rytmie dobowym.
Mapka mieści całą północną półsferę i jeszcze 40 stopni na południe bo tyle mniej więcej da się zobaczyć na naszym niebie. Skraj naszej mapki ma właśnie deklinację ok. -40 stopni.
Znaleźliście równik niebieski i Polarną? No to jadziem dalej ...
Czas zająć się drugą współrzędną, odpowiednikiem długości geogr., nazwaną (poootwornie!) rektascencją. Punkt Barana od którego ją liczymy to punkt w którym znajduje się Słońce w dniu równonocy wiosennej (czyli przedwczoraj!), mierzymy ją nie w stopniach ale w godzinach, zgodnie z kierunkiem obrotu nieboskłonu, oczywiście w granicach 0-24h.
Ufffff, niebieskie wspólrzędne równikowo-równonocne mamy z grubsza z głowy! :-)
Poszukajcie na mapce rektascencji 0h i popatrzcie jaki gwiazdozbiór znajduje się w tym miejscu na Ekliptyce? Ano gdzieś między Rybami a Wodnikiem! To dlaczego punkt Barana?? Eeeeej, kupy się to nie trzyma!!! Świta nam w głowie że przecież wkraczamy w Epokę Wodnika, może tu jest coś na rzeczy?
Czas się zmierzyć z najtrudniejszym - wpółrzędnymi ekliptycznymi i precesją. Jak to przebrniemy to zostaną nam na deser prościutkie współrzędne horyzontalne, każdy z nas chyba
otarł się o harcerstwo - kompas, azymut, wysokość, te sprawy ...
Zerknijmy zatem jeszcze raz pod folijkę szukając Ekliptyki ...
Jeeest! - rysowany zwykle przerywaną kreską okrąg o środku przesuniętym względem Bieguna Nieba, to w okolicy tej linii widzimy poruszające się planety, Słońce, Księżyc, to podział tego okręgu na 12 równych sektorów po 30 stopni, daje nam 12 astrologicznych znaków Zodiaku.
Zauważmy że Ekliptyka przecina równik niebieski w dwóch punktach, są to punty gdzie znajduje się Słońce w momentach równonocy, to właśnie jednym z nich (gdy równonoc jest wiosenna) jest punkt Barana, tu zaczyna się Zodiak, to tu właśnie splata sie astrologia z astronomią ...
Co to jest Ekliptyka?
Wszystkie planety latają wokół Słońca w jednej płaszczyźnie, to zadziwiające ale tak jest, odchylenia są niewielkie, jeden, dwa stopnie (za wyjątkiem Plutona, który ma duużo więcej a tak wogle to nie jest planetą ;), a żeby było śmieszniej to Księżyc lata wokół Ziemi też z grubsza w tej płaszczyźnie i właśnie przecięcie tej płaszczyzny z nieboskłonem jest Ekliptyką - drogą pozornej wędrówki Słońca, Księżyca i planet na tle gwiazd.
Wyznaczmy sobie Biegun Ekliptyki, a co?? Leży on w środku okręgu ekliptyki, warto go zaznaczyć na naszej mapce bo jeszcze się przyda.
Gdzie Wam wyszło we współrzędnych równikowych?
Bo mnie ok. 67 stopni/18h
No to pomyślmy troszkę, bo myślenie ma kolosalną przyszłość:
Biegun Nieba (90 stopni) odległy jest od Bieguna Ekliptyki (67 stopni) o 23 stopnie, cóż to za wielkość?
Otóż gdyby Ziemia w swym ruchu po Ekliptyce wokół Słońca obracała się w rytmie dobowym wokół osi prostopadłej do płaszczyzny Ekliptyki oba te bieguny pokrywałyby się - nieboskłon nad naszymi głowami obracałby się wokół wyznaczonego przed chwilą punktu Bieguna Ekliptyki, Polarną byłaby jakaś mała gwiazdka w gwiazdozbiorze Smoka, nie byłoby pór roku, nie byłoby astrologii, na równiku Słońce co dzień górowałoby w zenicie a na Biegunach byłby permanentny świt (czy zmierzch jak kto woli) - Słońce przez wieczność ślizgałoby się po horyzoncie ...
Nudne aż rzygać sie chce!!!!
Ale na szczęście tak nie jest.
A jak jest?
Otóż samiśmy przed chwilą wyliczyli że Biegun Ekliptyki nachylony jest do Bieguna Nieba, znaczy to że oś obrotu dobowego Ziemi nie jest prostopadła do Ekliptyki, to odchylenie (w rzeczywistości wynosi ono prawie 23,5 stopnia) sprawia, że możemy dziś cieszyć się Wiosną, że wieją pasaty, że w Leningradzie (tfu - Sankt Peterburgu) bywają co rok białe noce, że jest rolnictwo (chlebek dobra rzecz, nie??), że możemy pojechać na Przystanek Woodstock w tiszercie i z jedną bluzą w plecaku, że obok siebie w szafie czekają swego Czasu i płetwy i łyżwy - niemało w morde, niemało ...
Jeszcze tylko nanieśmy wspólrzędne ekliptyczne na naszą mapkę, w przerywanym okręgu ekliptycznym analogicznie do współrzędnych równikowo-równonocnych w kręgu równika niebieskiego, długość ekliptyczną zaczynamy liczyć od punktu Barana zgodnie z kierunkiem Zodiaku w granicach 0-360 stopni.
To Ekliptykę, mamy z głowy.
Teraz szybciutko pobawmy się w harcerstwo i załatwmy współrzędne horyzontalne:
Odpowiednikiem szerokości we współrzędnych geograficznych jest tu wysokość (elewacja) mierzona w stopniach od horyzontu w granicach +-90 stopni - więc zenit ma wysokość +90 a nadir -90 stopni, horyzont 0 stopni.
Odpowiednikiem długości geogr. jest azymut mierzony od kierunku południowego na zachód w granicach 0-360 stopni. Wystarczy mieć kompas - prościutka sprawa.
Nanieśmy zatem współrzędne horyzontalne na naszą mapkę.
Na folijce wyznaczmy środek owalu przedstawiającego horyzont - to zenit.
Połączmy zgrabnymi krzywymi zenit z punktem Wschodu (270) i Zachodu (90) na horyzoncie a prostymi zenit z punktem Południa (0) i Północy (180). Napewno uda nam się też nanieść krzywe dla azymutu 30, 60, 120, 150, 210 , 240, 300 i 330 stopni oraz owale dla wysokości +30 i +60 stopni.
Uff, prawie koniec, prawda, że Hipparch był wielki?
Tyle tylko, że jego sztandarowym osiągnięciem była próba zrozumienia i opisania precesji - jeszcze nas to czeka plus arcyciekawe doświadczenie ale to już w następnej notce.
A narazie puszczajcie bąki.
I obserwujcie
...