Прецессия — precession

Астрономия

В астрономии прецессия относится к любому из нескольких вызванных гравитацией, медленных и непрерывных изменений оси вращения или орбитальной траектории астрономического тела. Прецессия равноденствий, прецессия перигелия, изменения к ее орбите и эксцентриситет ее орбиты на протяжении десятков тысяч лет — все это важные части астрономической теории ледниковых периодов . (См. Циклы Миланковича .)

Осевая прецессия (прецессия равноденствий)

Осевая прецессия — это движение оси вращения астрономического тела, при котором ось медленно очерчивает конус. В случае с Землей этот тип прецессии также известен как прецессия равноденствий , лунно-солнечная прецессия или прецессия экватора . Земля проходит один такой полный цикл прецессии за период примерно 26000 лет или 1 ° каждые 72 года, в течение которого положения звезд будут медленно меняться как по экваториальным координатам, так и по эклиптической долготе . В течение этого цикла северный осевой полюс Земли перемещается от того места, где он находится сейчас, в пределах 1 ° от Полярной звезды по кругу вокруг полюса эклиптики с угловым радиусом около 23,5 °.

Древнегреческий астроном Гиппарх (ок. 190-120 до н.э.) , как правило , принято , чтобы быть самым ранним известным астрономом распознавать и оценивать прецессию равноденствий примерно 1 ° в столетие (не далеко от фактического значения для античности, 1,38 °), хотя есть некоторые незначительные споры о том, был ли он. В древнем Китае , то Джин династия ученого-чиновник Ю. Си (фл. 307-345 н.э.) сделал подобные обнаружения столетий спустя, отметив , что положение Солнца во время зимнего солнцестояния отнесло примерно на один градус в течение пятидесяти лет относительно положения звезд. Прецессия земной оси позже была объяснена физикой Ньютона . Будучи сплюснутым сфероидом , Земля имеет несферическую форму, выпирающую наружу на экваторе. Гравитационные приливные силы по Луны и Солнца применять крутящий момент к экватору, пытаясь вытащить экваториальную выпуклость в плоскости эклиптики , но вместо этого вызывает его прецессию. Крутящий момент, создаваемый планетами, особенно Юпитером , также играет роль.

Прецессионное движение оси (слева), прецессия равноденствия относительно далеких звезд (в центре) и путь северного полюса мира среди звезд из-за прецессии. Вега — яркая звезда внизу (справа).

Апсидальная прецессия

Апсидальная прецессия — орбита постепенно вращается с течением времени.

Эти орбиты планет вокруг Солнца на самом деле не следует идентичному эллипсу каждый раза, но на самом деле проследить цветок-лепесток формы , потому что главная ось эллиптической орбиты каждой планеты также прецессирует в плоскости орбиты, частично в ответ на возмущения в виде изменения гравитационных сил, проявляемых другими планетами. Это называется прецессией перигелия или прецессией апсид .

На дополнительном изображении проиллюстрирована апсидальная прецессия Земли. Когда Земля движется вокруг Солнца, ее эллиптическая орбита постепенно вращается с течением времени. Эксцентриситет его эллипса и скорость прецессии его орбиты преувеличены для визуализации. Большинство орбит в Солнечной системе имеют гораздо меньший эксцентриситет и прецессируют с гораздо меньшей скоростью, что делает их почти круговыми и почти стационарными.

Расхождение между наблюдаемой скоростью прецессии перигелия планеты Меркурием и что предсказывается классической механикой было заметны среди форм экспериментальных данных , ведущих к принятию Эйнштейн «s теории относительности (в частности, его общая теорию относительности ), который точно предсказало аномалии. Теория гравитации Эйнштейна, отклоняясь от закона Ньютона, предсказывает дополнительный членАr 4, что точно дает наблюдаемую избыточную скорость поворота 43 ″ каждые 100 лет.

Гравитационные силы, создаваемые Солнцем и Луной, вызывают прецессию на земной орбите. Эта прецессия является основной причиной климатических колебаний на Земле с периодом от 19 000 до 23 000 лет. Отсюда следует, что изменения в параметрах орбиты Земли (например, наклонение орбиты, угол между осью вращения Земли и плоскостью ее орбиты) важны для изучения климата Земли, в частности, для изучения прошлых ледниковых периодов.

Литература

Теория прецессии
  • Белова Н. А. Вращательное движение Земли // Курс сферической астрономии (глава V). — М.: Недра, 1971. — 183 с.
  • Жаров В. Е. // Сферическая астрономия (глава 6). — М.: Век 2, 2002. — ISBN 5-85099-168-9. (Математическое описание прецессии)
  • Кононович Э. В., Мороз В. И. Общий курс астрономии. — 4-е изд.. — М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2011. — 544 с. — (Классический университетский учебник). — ISBN 978-5-397-01644-5.
  • Цесевич В. П. // Что и как наблюдать на небе. — М.: Наука, 1973.
Исторические исследования
  • Еремеева А. И., Цицин Ф. А. История астрономии (основные этапы развития астрономической картины мира). — М.: Изд-во МГУ, 1989. — ISBN 5-211-00347-0.
  • Рожанская М. М. Механика на средневековом Востоке. — Москва: Наука, 1976.
  • Evans J. The History and Practice of Ancient Astronomy (англ.). — New York: Oxford University Press, 1998.

Номенклатура

Прецессия из гироскоп. Подобно тому, как сила от стола порождает это явление прецессии во вращающемся гироскопе, гравитационное притяжение Солнца и Луны на экваториальном выступе Земли вызывает очень медленную прецессию оси Земли (см. ). Это нецентральное толкание или тяга вызывает крутящий момент, а крутящий момент на вращающемся теле вызывает прецессию. Гироскоп можно анализировать по его частям, и каждая часть диска пытается упасть, но вращение перемещает его снизу вверх, и конечным результатом прохождения всех частиц является прецессия.

«Прецессия» и «шествие»оба термина относятся к движение. «Прецессия» происходит от латинского прецедер («предшествовать, приходить раньше или раньше»), а «процессия» происходит от латинского процедура («идти вперед, идти вперед»). Обычно термин «процессия» используется для описания группы движущихся вперед объектов. Видно, что звезды, наблюдаемые с Земли, ежедневно движутся с востока на запад из-за земного дневное движение, и ежегодно, из-за обращения Земли вокруг Солнца. В то же время можно наблюдать, как звезды слегка предвосхищают такое движение со скоростью примерно 50 угловых секунд в год, явление, известное как «прецессия равноденствий».

При описании этого движения астрономы обычно сокращали термин до просто «прецессия». При описании причина Физики движения также использовали термин «прецессия», который привел к некоторой путанице между наблюдаемым явлением и его причиной, что имеет значение, потому что в астрономии одни прецессии реальны, а другие очевидны. Эта проблема еще больше усложняется тем фактом, что многие астрономы являются физиками или астрофизиками.

Термин «прецессия», используемый в астрономия в целом описывает наблюдаемую прецессию равноденствия (движущиеся звезды ретроградный по небу), тогда как термин «прецессия», используемый в физика, обычно описывает механический процесс.

Математическая формула

Математическая формула, описывающая прецессию величины, записывается
НЕТ{\ displaystyle {\ mathbf {N}}}

dНЕТdтзнак равноΩ∧НЕТ{\ displaystyle {\ frac {{\ rm {d}} {\ mathbf {N}}} {{\ rm {d}} t}} = {\ mathbf {\ Omega}} \ wedge {\ mathbf {N} }},

где — постоянная (или, возможно, медленно меняющаяся) векторная величина. Его направление определяет ось конуса прецессии, а его норма однородна с угловой скоростью . В этом случае прецессия происходит с угловой скоростью
Ω{\ displaystyle {\ mathbf {\ Omega}}}

Ωпзнак равно|Ω|{\ Displaystyle \ Omega _ {p} = | {\ mathbf {\ Omega}} |},

и против часовой стрелки в плоскости, ориентированной на .
Ω{\ displaystyle {\ mathbf {\ Omega}}}

Демонстрация

Взяв скалярное произведение исходного уравнения на , мы получаем
Ω{\ displaystyle {\ mathbf {\ Omega}}}

Ω⋅dНЕТdтзнак равноΩ⋅(Ω∧НЕТ){\ displaystyle {\ mathbf {\ Omega}} \ cdot {\ frac {{\ rm {d}} {\ mathbf {N}}} {{\ rm {d}} t}} = {\ mathbf {\ Omega }} \ cdot \ left ({\ mathbf {\ Omega}} \ wedge {\ mathbf {N}} \ right)}.

Правая часть равна нулю, потому что она соответствует смешанному продукту, содержащему два идентичных вектора. Следовательно, это означает, что компонент постоянен во времени. Выполняя скалярное произведение исходного уравнения на , получаем на этот раз
НЕТ{\ displaystyle {\ mathbf {N}}}НЕТ{\ displaystyle {\ mathbf {N}}}

НЕТ⋅dНЕТdтзнак равноНЕТ⋅(Ω∧НЕТ){\ displaystyle {\ mathbf {N}} \ cdot {\ frac {{\ rm {d}} {\ mathbf {N}}} {{\ rm {d}} t}} = {\ mathbf {N}} \ cdot \ left ({\ mathbf {\ Omega}} \ wedge {\ mathbf {N}} \ right)}.

По той же причине, что и раньше, правая часть равна нулю. Левая часть уравнения представляет собой изменение нормы , что означает, что она постоянна во времени. Поскольку его составляющая, параллельная к , также постоянна, составляющая, ортогональная этому вектору, также постоянна.
НЕТ{\ displaystyle {\ mathbf {N}}}Ω{\ displaystyle {\ mathbf {\ Omega}}}

С точки зрения компонентов, если мы выберем систему осей, параллельную оси z , мы получим
Ω{\ displaystyle {\ mathbf {\ Omega}}}

dНЕТИксdтзнак равно-ΩНЕТy{\ displaystyle {\ frac {{\ rm {d}} N_ {x}} {{\ rm {d}} t}} = — \ Omega N_ {y}},
dНЕТydтзнак равноΩНЕТИкс{\ displaystyle {\ frac {{\ rm {d}} N_ {y}} {{\ rm {d}} t}} = \ Omega N_ {x}},
dНЕТzdтзнак равно{\ displaystyle {\ frac {{\ rm {d}} N_ {z}} {{\ rm {d}} t}} = 0}.

Последнее уравнение дает постоянство составляющей параллельности . Два других уравнения объединяются в
НЕТ{\ displaystyle {\ mathbf {N}}}Ω{\ displaystyle {\ mathbf {\ Omega}}}

dНЕТИкс+яНЕТydтзнак равнояΩ(НЕТИкс+яНЕТy){\ displaystyle {\ frac {{\ rm {d}} N_ {x} + iN_ {y}} {{\ rm {d}} t}} = i \ Omega (N_ {x} + iN_ {y}) }.

Постулируя , мы имеем, отмечая точкой отсчет по времени,
НЕТИкс+яНЕТyзнак равнорexp⁡(яθ){\ Displaystyle N_ {x} + iN_ {y} = г \ ехр (я \ тета)}

(р˙+ярθ˙)exp⁡(яθ)знак равнояΩрexp⁡(яθ){\ displaystyle \ left ({\ dot {r}} + ir {\ dot {\ theta}} \ right) \ exp (i \ theta) = i \ Omega r \ exp (i \ theta)} ,

является

(р˙+ярθ˙)знак равнояΩр{\ displaystyle \ left ({\ dot {r}} + ir {\ dot {\ theta}} \ right) = i \ Omega r}.

Действительная часть производной дает изменение модуля комплексного числа , которое здесь равно нулю. Мнимая часть производной дает с точностью до множителя r изменение ее аргумента. Это изменение здесь является постоянным, что показывает, что аргумент изменяется с угловой скоростью .НЕТИкс+яНЕТy{\ displaystyle N_ {x} + iN_ {y}}НЕТИкс+яНЕТy{\ displaystyle N_ {x} + iN_ {y}}Ω{\ displaystyle \ Omega}

Прецессию можно интуитивно объяснить с помощью «модели квадратного колеса».

Поместите ячейки

Пирамидные клетки в гиппокампе, называемые клетками места, играют важную роль в самоопределении при перемещении на короткие расстояния. По мере того, как крыса движется по пути, отдельные клетки места активируют потенциалы действия с повышенной скоростью в определенных положениях вдоль пути, называемых «полями места». Максимальная скорость стрельбы каждой ячейки места — с потенциалами действия, возникающими в виде быстрых всплесков  — происходит в позиции, кодируемой этой ячейкой; и эта ячейка срабатывает только изредка, когда животное находится в других местах. На относительно небольшом пути одни и те же клетки многократно активируются, когда животное возвращается в то же положение.

Хотя простое кодирование скорости (кодирование информации, основанное на том, срабатывают ли нейроны быстрее или медленнее), возникающее в результате этих изменений в скорости возбуждения, может учитывать некоторую часть нейронного кодирования положения, также важную роль играет определение времени действия. потенциалы одиночной ячейки по отношению к срабатыванию соседних ячеек в местном населении . Поскольку большая популяция клеток время от времени срабатывает, когда крыса находится за пределами индивидуальных полей клеток, схемы возбуждения организованы так, чтобы происходить синхронно, образуя волнообразные колебания напряжения . Эти колебания можно измерить с помощью потенциалов местного поля и электроэнцефалографии (ЭЭГ). В области CA1 гиппокампа, где расположены клетки места, эти возбуждающие паттерны вызывают тета-волны . Тета-колебания классически описывались у крыс, но появляются доказательства того, что они также встречаются у людей.

В 1993 году О’Киф и Рекс обнаружили связь между тета-волной и паттернами возбуждения отдельных клеток места. Хотя случайные потенциалы действия клеток, когда крысы находились вне поля места, происходили в фазе (на пиках) тета-волн, всплески более быстрых всплесков вызывались, когда крысы достигли места, где поля были не синхронизированы с колебаниями. . Когда крыса приближалась к полю места, соответствующая ячейка места срабатывала немного раньше пика тета-волны. По мере того, как крыса приближалась все ближе и ближе, каждый последующий потенциал действия проявлялся все раньше и раньше в волновом цикле. В центре поля места, когда клетка будет стрелять с максимальной скоростью, возбуждение было достаточно развитым, чтобы быть противофазным по отношению к тета-потенциалу (внизу, а не на пике тета-волны). Затем, по мере того, как крыса продолжала двигаться мимо поля места, и клеточная активность замедлялась, потенциалы действия продолжали возникать постепенно раньше по сравнению с тета-волной, пока они снова не стали синхронными с волной, выровненной теперь с пиком одной волны раньше, чем до. О’Киф и Рекс назвали это продвижение относительно фазы волны «фазовой прецессией». Последующие исследования показали, что каждый раз, когда крыса входила в совершенно другую область и поля места менялись , клетки места снова становились синхронизированными по фазе с тета-ритмом. В настоящее время широко признано, что противофазное срабатывание клеток, возникающее в результате фазовой прецессии, является важным компонентом кодирования информации о месте.

Основы

Наклон волчка (крутящий момент  τ , Ω  =  ω P )

Если попытаться наклонить его ось вращения на вращающемся гироскопе , то возникает силовое воздействие, перпендикулярное направлению наклона оси вращения. Чем быстрее вращается верхушка, тем больше возникают силы . Это можно объяснить большим угловым моментом волчка, который необходимо изменять в его направлении. Его изменение происходит в направлении наклона оси вращения и требует крутящего момента , лежащего в плоскости наклона. Прилагаемый крутящий момент определяет силу, действующую перпендикулярно направлению наклона.

Столешница (крутящий момент  τ , вес  F g , контактное усилие −F g )

Предположим, что столешница вращается под наклоном. Благодаря своей массе, его вес воздействует на центр тяжести верха и столь же большую противодействующую силу в точке опоры. Результирующий крутящий момент

М.знак равномграммргрех⁡α{\ Displaystyle М = м \, г \, г \, \ грех \ альфа}

опрокинуть невращающийся верх. Это указывает на то угол между осью вращения и силы тяжести , г является расстоянием между точкой опоры и центра тяжести верхней части, и М представляет собой масса и г является ускорение силы тяжести .
α{\ textstyle \ alpha}

Известно, что однобокие вершины скользят по характерному конусу прецессии с осью конуса вдоль силы тяжести. Поэтому предположим угловую скорость, с которой поворачивается ось вращения гироскопа и в результате чего возникает гироскопический момент . Эта угловая скорость теперь выровнена по силе тяжести и должна иметь величину, которая компенсирует крутящий момент, вызывающий наклон верха. указывает угловой момент волчка.
ω→П.{\ textstyle {\ vec {\ omega}} _ {\ text {P}}} М.→K{\ displaystyle {\ vec {M}} _ {\ text {K}}}Л.→{\ displaystyle {\ vec {L}}}

М.→Kзнак равноω→П.×Л.→{\ displaystyle {\ vec {M}} _ {\ text {K}} = {\ vec {\ omega}} _ {\ text {P}} \ times {\ vec {L}}}

Гироскопический момент лежит в плоскости, перпендикулярной силе тяжести, и указывает в направлении, противоположном крутящему моменту, который наклоняет гироскоп. Преобразуя перекрестное произведение в обозначение величины, получается величина гироскопического крутящего момента, которая может быть приравнена к крутящему моменту от силы веса. Угловая скорость прецессионного движения следует из данных гироскопа путем изменения положения.

М.Kзнак равноЛ.ωП.грех⁡αмграммргрех⁡αзнак равноЛ.ωП.грех⁡α⇔ωП.знак равномграммрЛ.знак равномграммрЯ.С.ωС.{\ Displaystyle {\ begin {align} M _ {\ text {K}} & = L \, \ omega _ {\ text {P}} \, \ sin \ alpha \\ m \, g \, r \, \ sin \ alpha & = L \, \ omega _ {\ text {P}} \, \ sin \ alpha \\\ Leftrightarrow \ omega _ {\ text {P}} & = {\ frac {m \, g \ , r} {L}} \\ & = {\ frac {m \, g \, r} {I _ {\ text {S}} \, \ omega _ {\ text {S}}}} \ end { выровнено}}}

Получается, что I S , момент инерции равен, а ω S — угловая скорость гироскопа. Гироскопический момент является аппроксимационной формулой, как и итоговая формула.
ωС.≫ωП.{\ displaystyle \ omega _ {\ text {S}} \ gg \ omega _ {\ text {P}}}

В результате изменение угла в течение времени , как называется постоянной прецессии , когда земля вращается .

Модель квадратного колеса, F ZP центростремительная сила, R противодействие центростремительной силе, v лабораторная скорость потока в лабораторной системе

Прецессию можно понять интуитивно, принимая во внимание модель квадратного колеса. Предположим, мы заменяем шину вращающегося и прецессирующего колеса (верхнюю часть), подвешенную на одном из концов своей оси вращения, потоком идеальной, тяжелой и несжимаемой жидкости с линиями тока, которые точно параллельны шине

Таким образом, мы можем создать такой же угловой момент, как у вращающегося колеса, а контур потока можно сделать в форме квадрата (или слегка изогнутого квадрата). Абсолютная скорость потока выше в нижнем сегменте квадратного колеса, чем в верхнем сегменте квадратного колеса, поскольку скорость прецессии и потока складываются в нижнем сегменте, а вычитаются в верхнем сегменте. Следовательно, центростремительные силы, удерживающие жидкость на криволинейной траектории, имеют большее значение в нижнем сегменте и меньшее значение в верхнем сегменте. Крутящий момент, который «заставляет верхнюю часть плавать», создается противодействующими силами центростремительных сил.

Митраические созвездия

В Митраические мистерии, в просторечии также известный как Митраизм, был неоплатоническим таинственный культ римского бога Митры. Практически полное отсутствие письменных описаний или Священных Писаний требует реконструкции верований и практик на основе археологических свидетельств, например, найденных в митраистских храмах (в наше время называемых Митрея), которые были реальными или искусственными «пещерами», представляющими космос. До 1970-х годов большинство ученых следовали Франц Кюмон в идентификации Митры как продолжения персидского бога Митра. Гипотеза Кюмона о непрерывности и сопутствующая ему теория о том, что астрологический компонент был поздним и неважным нарастанием, больше не соблюдается. Сегодня культ и его верования признаны продуктом (греко) римской мысли, с астрологическим компонентом, даже более выраженным, чем и без того очень ориентированные на астрологию римские верования в целом. Детали, однако, обсуждаются.

Что касается осевой прецессии, один исследователь митраизма Дэвид Уланси, интерпретировал Митру как олицетворение силы, ответственной за прецессию. Он утверждает, что культ был религиозным ответом на открытие Гиппархом прецессии, которое — с древней геоцентрической точки зрения — равносильно открытию того, что весь космос (т.е. самый внешний небесная сфера неподвижных звезд) двигался неизвестным ранее образом. Его анализ основан на так называемом «тавроктония»: изображение Митры, убивающего быка, которое находилось в центре каждого митраистского храма. В стандартной тавроктонии Митра и бык сопровождаются собака, а змея, а ворон, а скорпион. По Улансею, тавроктония — это карта звездного неба. Бык Телец, созвездие зодиака. в астрологический возраст до времени Гиппарха, весеннее равноденствие произошло, когда Солнце находилось в созвездии Тельца, а в ту предыдущую эпоху созвездия Canis Minor (Собака), Гидра (Змея), Корвус (Ворон), и Скорпион (Скорпион)- то есть созвездия, соответствующие животным, изображенным в тавроктонии, — все лежали на небесном экваторе (положение которого смещено из-за прецессии) и, таким образом, занимали привилегированное положение на небе в ту эпоху. Сам Митра представляет созвездие Персей, который расположен прямо над Тельцом-Быком: то же место занимает Митра на изображении тавроктонии. Убийство Митрой Быка, согласно этому рассуждению, представляло собой силу, которой обладает этот новый бог, чтобы сдвинуть всю космическую структуру, повернув космическую сферу так, чтобы место весеннего равноденствия покинуло созвездие Тельца (переход, символизируемый убийством Быка), а Собака, Змея, Ворон и Скорпион также потеряли свое привилегированное положение на небесном экваторе.

В иконография также содержит два двойника с факелами (Cautes и Cautopates) обрамляют изображение убийцы быка — один держит факел, направленный вверх, а другой — факел, направленный вниз. Этих факелоносцев иногда изображают, когда один из них (горящий факел) держит или ассоциируется с Быком и деревом с листьями, а другой (факел опущен) держит или связан со Скорпионом и деревом с фруктами. Уланси интерпретирует этих факелоносцев как представление весеннего равноденствия (факел вверх, дерево с листьями, Бык) и осеннего равноденствия (факел вниз, дерево с фруктами, Скорпион) в Тельце и Скорпионе соответственно, где были точки равноденствия во время предшествующий «Век Тельца» символизировал тавроктонию в целом. Таким образом, Уланси заключает, что митраистская иконография была «астрономическим кодом», секрет которого заключался в существовании нового космического божества, неизвестного тем, кто вне культа, чьим фундаментальным атрибутом была его способность изменять структуру всего космоса и тем самым управлять астрологией. силы, которые считали в то время определяющими человеческое существование, давая ему силу даровать своим приверженцам успех в жизни и спасение после смерти (то есть безопасное путешествие по планетным сферам и последующее бессмертное существование в царстве звезд).

Зарождение нашей планеты

Согласно вычислениям, Земля сформировалась через 29 млн лет после образования Солнечной системы —
около 4 567 млрд лет назад. Ранее считалось, что процесс формирования Земли занял 60 миллионов лет.

Заметим, что ланета Марс образовалась ещё быстрее — спустя 13 миллионов лет после рождения Солнечной системы.

Изучение концентрации вольфрама, в результате распада гафния, показывает,
что ядро Земли было сформировано спустя 30-35 млн лет после рождения Солнечной системы
,
а изучение изотопов свинца, получившихся из урана, указывает на более поздний срок — 80 млн лет спустя.
Геологи Вуд и Холлидей утверждают, что 99% ядра были сформированы, когда Земле исполнилось только 30 млн лет,
а последний процент добавился в ходе катастрофического столкновения с небесным телом размером с Марс примерно 45 млн лет спустя,
в ходе которого помимо всего прочего возникла и Луна,
а к самой Земле добавилось примерно 10% от ее первоначальной массы.

На основании того, что содержание редких металлов самария и неодима в коре Земли совпадает с таковым
у Меркурия и значительно меньше, чем в падающих на Землю астероидах, было предположено,
что Земля в далеком прошлом столкнулась с телом, соразмерным Марсу или Меркурию.
Вполне возможно, что этим телом мог быть сам Меркурий или гипотетическая Тейя,
столкновение с которой привело также к образованию Луны.

Компьютерное моделирование показало, что сера, попавшая на Землю после ее столкновения с похожим на Меркурий телом,
позволила неодиму, а также урану и другим химическим элементам, соединяясь с серой,
проникнуть внутрь железного ядра Земли и спровоцировать возникновение там ядерных реакций.
В результате произошел разогрев планеты и запустилось магнитное динамо, приведшее к возникновению
магнитосферы Земли.
Именно это событие создало на планете необходимые для
зарождения жизни условия.

  • Земное ядро сформировалось в два этапа.

Примечания[ | код]

  1. , Глава «Почему изменяется склонение звёзд?».
  2. ↑ , Глава «Как измерить прецессию?».
  3. ↑ , с. 183.
  4. ↑ .
  5. ↑ , Глава «Всегда ли Полярная останется Полярной».
  6. ↑ , с. 354—355.
  7. , с. 114—115.
  8. Куликов К. А. Движение полюсов Земли. — Изд. 2-е. — М.: Изд-во АН СССР, 1962. — 87 с. — (Научно-популярная серия).
  9. Бакулин П.И. Курс общей астрономии. — 4-е изд.. — М.: «Наука», 1977. — 544 с.
  10. ↑ , с. 115—116.
  11. A. L. Berger (1976),
  12. . Элементы. Дата обращения: 4 августа 2016.
  13. , с. 88—91.
  14. Evans J. The History and Practice of Ancient Astronomy. — New York: Oxford University Press, 1998.
  15. .
  16. .
  17. Колчинский И. Г., Корсунь А. А., Родригес М. Г. Астрономы. Биографический справочник. — Киев: Наукова думка, 1986. — С. 42—43, 83, 249.

Тропический и сидерический зодиак

Поскольку небесные координаты привязаны к точке весеннего равноденствия, оказывается, что по причине прецессии земной оси «неподвижные звёзды» равномерно смещаются в направлении зодиакального движения небесных светил, проходя 1° за 71,6 года. Соответственно дрейфуют и созвездия, так что с течением прошедших со времени создания зодиака веков понятия «зодиакальное созвездие» и «знак зодиака» всё больше расходились. Сейчас понятие «созвездие» считается астрономическим, то есть обозначает участок небесной сферы и находящиеся в нём звёзды, а «знак зодиака» — астрологическим, означающим определённую дугу эклиптики (и/или сектор небесной сферы, проецирующийся на неё), таким образом, в настоящее время большинство астрономических зодиакальных созвездий проецируется на последующий знак зодиака. Например, созвездие Овна полностью оказывается в зодиакальном секторе знака Тельца.

Зодиак, начало которого отсчитывается от точки весеннего равноденствия, называется тропическим (то есть связанным с солнцестояниями — от др.-греч. τροπικός (κύκλος) — поворотный круг), а зодиак, в котором координаты знаков примерно соответствуют своим зодиакальным созвездиям-прообразам, — сидерическим (то есть «звёздным» — от лат. sidus — созвездие, звезда, небосвод). Сидерический зодиак иногда применяется в астрологии, в частности, он общепринят в ведической астрологической школе. Стандартный сидерический зодиак, используемый в Индии, отличается от тропического в настоящее время примерно на 24°, что говорит об их расхождении 17—18 столетий назад, то есть в III веке, что примерно соответствует времени распространения эллинистической астрологии в Индии и становления на её базе собственной школы.

Названия знаков зодиака связаны с зодиакальными созвездиями, которые в эпоху создания зодиака им соответствовали. Названия зодиакальных созвездий, как и большинства используемых до настоящего времени созвездий, происходят из древнегреческой мифологии и широко распространились в эпоху эллинизма. Тем фактом, что большинство зодиакальных созвездий изображают живые существа, объясняется и сам термин «зодиак» — то есть «зверинец».

Знак Водолея — вверху и слева от Рыб, напротив Льва. Астрологический зодиак (движение против часовой стрелки) на диске XVII века из флорентийского музея Галилея.

Неоднозначность соответствия знаков зодиака и зодиакальных созвездий проявляется, по крайней мере, в двух интересных побочных эффектах.

Эра Водолея

В силу того что медленно, но непрерывно смещает точку весеннего равноденствия, то есть начало тропического зодиака, в рамках движения Нью-эйдж возникла идея рассмотреть движение точки по сидерическому зодиаку. Таким образом период, в течение которого точка весеннего равноденствия находится в определённом зодиакальном созвездии, получил название астрологическая эра.

Предварение равноденствий вызывает смещение точки весеннего равноденствия по эклиптике против движения Солнца со скоростью 50,3708″ в год, 0,01397° за год или 1° за 71,6 года – таким образом полный круг прецессии совершается за 25 776 лет, а 1/12 этого цикла равна 2148 годам. Соответственно, если считать, что 0° двух зодиаков разошлись в конце I тысячелетия до н.э., получается, что два тысячелетия точка весеннего равноденствия перемещалась по сидерическому знаку Рыб и в начале III тысячелетия должна вступить в сидерический Водолей. Указать точные годы смены астрологических эр невозможно, поскольку современные границы созвездий лишь условно определены решением МАС и не наделены астрологическим смыслом, а сидерический зодиак также не имеет строгой привязки к каким-либо небесным координатам.

Принимая во внимание, что последние два тысячелетия были эпохой развития христианства, а одним из символов Христа была рыба, заканчивающаяся эпоха в современном оккультизме трактуется как «Эра Рыб», а наступающая — как «Эра Водолея».

Змееносец как знак зодиака

В эпоху создания зодиака границы зодиакальных созвездий не определялись с математической точностью, участки неба идентифицировались по характерным мнемоническим астеризмам. В 1-й половине XX века небо на участки-созвездия, причём оказалось, что из-за тесной близости созвездий Змееносца и Скорпиона эклиптика проходит не только через 12 зодиакальных созвездий, но и — между Скорпионом и Стрельцом — через Змееносца, при этом Солнце находится в Змееносце даже дольше, чем в Скорпионе.

Смена полярных звезд

Прецессия земной оси вокруг северного полюса эклиптики

Следствием прецессии является изменение Полярная звезда. В настоящее время Полярная звезда очень хорошо подходит для обозначения положения северного полюса мира, поскольку Полярная звезда — умеренно яркая звезда с визуальным величина 2,1 (переменная), и он расположен примерно в одном градусе от полюса, и нет звезд подобной яркости слишком близко.

Прецессия земной оси вокруг южного полюса эклиптики

Предыдущая полярная звезда была Кочаб (Beta Ursae Minoris, β UMi, β Ursae Minoris), ярчайшая звезда в чаше «Малой Медведицы», расположенная в 16 градусах от Полярной звезды. Он выполнял эту роль с 1500 г. до н.э. до 500 г. н.э. В свое время он не был таким точным, как сегодня Полярная звезда. Сегодня Кочаб и его сосед Феркад называют «Стражами полюса» (то есть Полярной звезды).

С другой стороны, Тубан в созвездие Драко, который был полярной звездой в 3000 г. до н.э., гораздо менее заметен при величине 3,67 (одна пятая яркости Полярной звезды); сегодня это невидимо в светозагрязненный городское небо.

Когда Полярная звезда снова станет северной звездой около 27 800, тогда она будет дальше от полюса, чем сейчас, из-за ее правильное движение, а в 23600 г. до н.э. он подошел ближе к полюсу.

В данный момент найти южный небесный полюс на небе труднее, так как эта область является особенно мягкой частью неба, а номинальная звезда южного полюса — Сигма Октантис, которая с величиной 5,5 едва заметна невооруженным глазом даже в идеальных условиях. Однако это изменится с 80-го по 90-е века, когда южный небесный полюс пройдет через Ложный крест.

Эта ситуация также видна на звездной карте. Ориентация южного полюса смещается к Южный Крест созвездие. Последние 2000 лет или около того Южный Крест указывал на южный полюс мира. Как следствие, созвездие трудно увидеть из субтропических северных широт, в отличие от того, как оно было во времена древние греки. Южный Крест можно увидеть даже с севера, до Майами (около 25 ° северной широты), но только зимой / ранней весной.

Литература

  • Зодиак // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
  • Ван дер Варден Б. Л. Пробуждающаяся наука II. Рождение астрономии. — М.: Наука, 1991.
  • Гурштейн А. А. Минувшие цивилизации в зеркале Зодиака // Природа. — Наука, 1991. — № 10. — С. 57—71.
  • Гурштейн А. А. Реконструкция происхождения зодиакальных созвездий // На рубежах познания Вселенной (Историко-астрономические исследования). — 1992.— Вып. 23. — P. 19—63.
  • Куртик Г. Е. История Зодиака согласно клинописным источникам // Вестник древней истории. — 1995. — № 1. — P. 175-188.
  • Куртик Г. Е. Введение зодиака как полосы созвездий в месопотамской астрологии // Вопросы истории естествознания и техники. — 2012. — № 1. — P. 23-32.
  • Нейгебауер O. Точные науки в древности. — М.: Наука, 1968.
  • Щеглов П. В. Отраженные в небе мифы Земли. — М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1986. — 112 с. — 300 000 экз.
  • Panchenko D. Who found the Zodiac? // Antike Naturwissenschaft und ihre Rezeption. — 1998. — Vol. 9. — P. 33-44.
  • Van der Waerden B. L. History of the Zodiac // Archiv für Orientforschung. — 1952–1953. — Vol. 16. — P. 216–230.

Прецессия

Кроме вращения и обращения, Земля совершает множество других перемещений, которые происходят в течение более длительного времени. Самое
заметное из них — прецессия. Прецессия была открыта Гиппархом во II веке до н.э. Она представляет собой очень медленное движение земной оси вращения, которая
для поддержания постоянного наклона по отношению к плоскости эклиптики меняет свое направление в космосе, описывая при этом коническую поверхность. Причиной
прецессии является гравитация, которую Солнце и Луна совместно оказывают на земной экватор. И действительно, наша планета не имеет идеальной сферической
формы, она слегка приплюснута с полюсо́в. Поэтому Солнце и Луна, которые не лежат на плоскости небесного экватора, стремятся выровнять на своих орбитальных
плоскостях земное экваториальное вздутие. А Земля, вращаясь вокруг своей оси, подвергается этому двойному гравитационному воздействию. Сумма этих сил такова,
что ось земного вращения, которая перпендикулярна экваториальной плоскости, движется в космосе, как ось у детской юлы́. Ось вращения Земли, меняя во времени
свое положение относительно Земли, Луны и Солнца, описывает двойную коническую поверхность, вершиной которой является центр Земли. Приблизительно раз в 26000
лет ось возвращается в свое первоначальное положение в космосе. Последствия этого движения проявляются не сразу, однако для астрономии они очень важны.

Из-за прецессии небесный Северный полюс смещается среди созвездий, описывая замкнутую окружность приблизительно за 26000 лет

И действительно, из-за прецессии происходит медленное смещение на небесной сфере
основных астрономических точек отсчета: полюсо́в, точек равноденствия и солнцестояния. Поэтому Полярная звезда, по которой сегодня мы можем определить
положение небесного Северного полюса, в будущем утратит эту функцию. Северный полюс и впрямь описывает на небосводе окружность и, например, в 14000 году н.э. он будет находиться рядом со звездой Вега созвездия Лира. Кроме того, так как ось вращения перпендикулярна небесному экватору, смещение направления оси
приводит к смещению в космосе плоскости экватора, но он тем не менее составляет тот же угол склонения по отношению к эклиптике.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector