Return to Video

Удивительное движение Солнца в небе — Гордон Уильямсон

  • 0:07 - 0:10
    Представьте, что вы установите
    фотоаппарат в определённой точке
  • 0:10 - 0:12
    и будете фотографировать небо
  • 0:12 - 0:15
    ежедневно в определённое время суток
    на протяжении целого года,
  • 0:15 - 0:19
    а затем наложите снимки друг на друга.
  • 0:19 - 0:22
    Где будет находиться Солнце
    при таком наложении?
  • 0:22 - 0:23
    Постоянно в одной точке?
  • 0:23 - 0:25
    Двигаться по кругу?
  • 0:25 - 0:26
    Ни то, ни другое.
  • 0:26 - 0:29
    Пусть это покажется странным,
    но Солнце «опишет» восьмёрку,
  • 0:29 - 0:31
    известную как «аналемма Солнца».
  • 0:31 - 0:32
    Но почему восьмёрку?
  • 0:32 - 0:35
    Движение Земли представляет собой
    сразу несколько циклов.
  • 0:35 - 0:39
    Прежде всего, она вращается
    вокруг своей оси каждые 24 часа,
  • 0:39 - 0:42
    отчего можно наблюдать
    рассветы и закаты.
  • 0:42 - 0:45
    Однако гораздо больше
    времени потребуется
  • 0:45 - 0:50
    на обращение Земли вокруг Солнца
    в течение примерно 365 дней.
  • 0:50 - 0:51
    Но вот что интересно:
  • 0:51 - 0:53
    по отношению к плоскости орбиты
  • 0:53 - 0:57
    Земля не вращается в вертикальном
    положении к Северному полюсу.
  • 0:57 - 1:03
    На самом деле её ось
    наклонена на 23,4 градуса.
  • 1:03 - 1:07
    Это называется «наклон»,
    или «отклонение оси вращения».
  • 1:07 - 1:10
    Казалось бы, наклон в 23 градуса
    не так уж важен,
  • 1:10 - 1:14
    но именно благодаря ему
    у нас сменяются времена года.
  • 1:14 - 1:17
    Поскольку ось наклонена
    всегда в одном направлении
  • 1:17 - 1:19
    в период обращения Земли по орбите,
  • 1:19 - 1:21
    в течение длительных отрезков времени
  • 1:21 - 1:25
    Северное полушарие планеты
    наклонено в сторону Солнца,
  • 1:25 - 1:27
    а Южное — в противоположную сторону
  • 1:27 - 1:28
    и наоборот.
  • 1:28 - 1:32
    Тогда для нас наступают лето и зима.
  • 1:32 - 1:34
    В летний период в определённом полушарии
  • 1:34 - 1:39
    Солнце находится высоко в небе,
    отчего дни длиннее и теплее.
  • 1:39 - 1:41
    Раз в год отклонение к Солнцу
  • 1:41 - 1:43
    на угол между линией экватора
  • 1:43 - 1:47
    и положением Земли, когда Солнце
    находится прямо перпендикулярно,
  • 1:47 - 1:48
    достигает своего максимума.
  • 1:48 - 1:51
    Этот день известен
    как летнее солнцестояние,
  • 1:51 - 1:53
    или самый длинный день в году.
  • 1:53 - 1:57
    В этот день Солнце в небе
    находится в самой верхней точке.
  • 1:57 - 1:59
    Благодаря наклону оси вращения Земли
  • 1:59 - 2:03
    отчасти объясняется смена
    положения Солнца в небе
  • 2:03 - 2:04
    и длина аналеммы,
  • 2:04 - 2:09
    представляющей собой
    полные 46,8 градусов отклонения к Солнцу
  • 2:09 - 2:11
    в течение года.
  • 2:11 - 2:14
    Но почему это именно восьмёрка,
    а не прямая линия?
  • 2:14 - 2:17
    За это отвечает ещё одна
    характеристика вращения Земли —
  • 2:17 - 2:19
    эксцентриситет её орбиты.
  • 2:19 - 2:22
    Орбита Земли по отношению
    к Солнцу представляет эллипс,
  • 2:22 - 2:26
    а расстояние до Солнца всегда различно,
  • 2:26 - 2:29
    соответственно, сила гравитации меняется,
  • 2:29 - 2:32
    что, в свою очередь, заставляет Землю
    двигаться быстрее в январе,
  • 2:32 - 2:35
    когда она максимально
    приближается к Солнцу,
  • 2:35 - 2:36
    находясь в перигелии,
  • 2:36 - 2:40
    и медленнее всего в июле,
    когда она достигает самой удалённой точки,
  • 2:40 - 2:43
    или афелия.
  • 2:43 - 2:45
    Эксцентриситет орбиты означает,
    что в солнечный полдень,
  • 2:45 - 2:48
    когда Солнце занимает
    верхнюю точку в небе,
  • 2:48 - 2:51
    эта точка каждый день разная.
  • 2:51 - 2:54
    Поэтому солнечные часы могут спешить
    на 16 минут
  • 2:54 - 2:58
    или отставать на 14 минут
    от обычных часов.
  • 2:58 - 3:04
    На самом деле время на часах
    совпадает с солнечным только 4 раза в год.
  • 3:04 - 3:09
    Ширина аналеммы
    определяет степень этого отклонения.
  • 3:09 - 3:12
    Так как же раньше люди
    ориентировались во времени?
  • 3:12 - 3:14
    На протяжении веков
  • 3:14 - 3:16
    было достаточно ориентироваться
    по положению Солнца.
  • 3:16 - 3:18
    Но в наше время
  • 3:18 - 3:22
    разница между солнечными часами
    и механическими стала значимой.
  • 3:22 - 3:25
    Уравнение времени,
    придуманное Птолемеем
  • 3:25 - 3:28
    и затем доработанное
    на основе трудов Иоганна Кеплера,
  • 3:28 - 3:31
    позволяет переводить
    истиное солнечное время
  • 3:31 - 3:34
    в более привычное для нас среднее время.
  • 3:34 - 3:38
    Аналемму даже раньше рисовали на глобусах,
  • 3:38 - 3:40
    чтобы люди могли определять разницу
  • 3:40 - 3:45
    между временем на часах и солнечным
    временем в зависимости от дня года.
  • 3:45 - 3:49
    Как проявляется аналемма,
    зависит от того, где вы находитесь.
  • 3:49 - 3:52
    Она будет наклонена на угол
    по отношению к географической широте
  • 3:52 - 3:54
    или будет перевёрнутой,
    если вы — в Южном полушарии.
  • 3:54 - 3:56
    А если вы на другой планете,
  • 3:56 - 3:58
    то там вы можете заметить
    нечто совсем иное.
  • 3:58 - 4:02
    В зависимости от эксцентриситета
    орбиты этой планеты и угла её вращения,
  • 4:02 - 4:04
    аналемма может представлять собой каплю,
  • 4:04 - 4:07
    овал и даже прямую линию.
Title:
Удивительное движение Солнца в небе — Гордон Уильямсон
Description:

Смотреть урок полностью: http://ed.ted.com/lessons/the-sun-s-surprising-movement-across-the-sky-gordon-williamson

Представьте, что вы установите фотоаппарат в одной точке и станете фотографировать небо ежедневно в одно и то же время на протяжении года, а затем наложите фотографии друг на друга. Что будет представлять собой получившаяся кривая положения Солнца? Фиксированную точку? Круг? Ни то, ни другое. Может показаться странным, но Солнце опишет в небе восьмёрку. Фигуру, получившую название аналемма Солнца. А Гордон Уильямсон объяснит вам, как так получилось.

Урок — Гордон Уильямсон, мультипликация — TED-Ed.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:23

Russian subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.