Трактат О движении Земли в Солнечной системе коорд

Истина всегда проста; мир запредельно прост.


   Парадокс солнцестояний

"Солнцестояние" - это период из нескольких дней, когда сегодняшнюю высоту солнца в истинный полдень (наименьшую или наибольшую в году) нельзя без очень точных приборов отличить от вчерашней. В России астрономическая астролябия появилась только в 17 веке, поэтому можно сказать и так: "Солнцестояние" - это на Руси период из нескольких дней с одинаковой высотой полуденного солнца и продолжительностью дня".

То есть раньше просто не знали, что 22 декабря день бывает ещё короче на несколько секунд, а полуденное солнце - ещё чуть-чуть-чуть ниже. И в "Толковом словаре Ожегова" "солнцестояние" - это именно "период времени", а не один день. "Зимнее солнцестояние" - это все дни с 18 по 25 декабря; "летнее солнцестояние" - 18-25 июня по современному календарю. В эти дни полуденное солнце и не поднимается день ото дня, и не опускается, а как бы стоит на месте.

"Солнцеворот" - это последний день периода солнцестояния: 25 декабря - День бога Коляды, день рождения нового солнца; 25 июня - День Петра Солнцеворота, день зрелого солнца. Последующую за этими днями прибыль или убыль высоты полуденного солнца уже можно было заметить по изменению за сутки длины тени от чего-либо не очень высокого (столбика, например). Отмечаем тонкой чертой край тени в полдень, а в следующий полдень видим, что эта тень уже стала заметно длиннее или короче, несмотря на некоторую размытость границы самой тени. А вот тень от высокой колокольни для таких наблюдений совершенно не годится, так как края тени от неё очень сильно размыты, то есть их просто нет.

Солнцестояние - это астрономическое явление; солнцеворот - это событие и просто "астрономический праздник". Но у современных астрономов солнцестояние и солнцеворот - это и не солнцестояние, и не солнцеворот, а день самого низкого или самого высокого полуденного солнца в году.

Знаете, как старшая научная сотрудница Московского планетария показала на Первом канале солнцестояние и солнцеворот?.. Она строевым шагом пошла по студии, изображая солнце, а потом - словно по команде "кругом марш" - резко развернулась и пошагала в обратную сторону: дескать, вот вам и "солнцестояние", и "солнцеворот" в одном действии. Но показала она нам только то, что ни один учёный не отличает солнцестояние от солнцеворота, не зная ни того, ни другого. Дожили, что говорится.

А в русском языке "солнцестояние" и "солнцеворот" - это антонимы, но никак не синонимы. И то, что эта учёная показала всей стране, по-русски называется "день астрономического новогодия" и  "день астрономического полугодия" (если емеется в виду именно день самого низкого и день самого высокого солнца в году).

Однако суть парадокса солнцестояний не в том, что их нет в учебниках, а в том, что их нет с 16 по 23 марта и с 20 по 27 сентября, когда дни с приблизительно одинаковой продолжительностью дня просто обязаны быть.

Смотрите сами. Земля при движении в средней части орбиты (весной и осенью) несколько дней движется по очень пологой (почти прямой) орбитальной дуге и ось её суточного вращения никак не наклонена к Солнцу, а только к Полярной звезде. Но если несколько дней не изменяется наклон Земли по отношению к Солнцу, то и высота полуденного солнца должна оставаться постоянной тоже несколько дней, как при летнем и зимнем солнцестояниях. Однако в это время наблюдается самая большая в году суточная прибыль или убыль высоты полуденного солнца и продолжительности дня.

Этот парадокс в объяснениях Кратета Малльского (150 лет до н. э.) астрономической причины смены времён года через изменение наклона земной оси по отношению к Солнцу при её движении по орбите первым заметил другой древний грек - философ-астроном Гиппарх (190-120 лет до н. э.).

 Двойной парадокс Гиппарха

Суть первой половинки парадокса Гиппарха в том, что всем наблюдателям кажется, что день с равенством дня и ночи был вчера, так как сегодня уже либо день реально длиннее ночи, либо ночь длиннее дня. Это странное явление со времён Гиппарха называется "предварение равноденствия". Но мы скажем проще: первая половинка двойного парадокса Гиппарха в том, что равноденствий просто не бывает. Должны быть дни с равенством дня и ночи, но их нет - парадокс.

Суть второй половинки парадокса в том, что полуденное солнце на экваторе в дни предполагаемых равноденствий не может заглянуть на дно глубокого колодца, где бы на линии экватора он ни находился. Это явление сам Гиппарх назвал "неуловимость точки равноденствия".  Но мы и тут скажем проще: отвесный солнечный луч от солнца в зените стремительно пересекает экватор в дни предполагаемых равноденствий, а где именно - не знает никто. Иначе говоря, полуденное солнце в зените на экваторе посредством точных приборов не наблюдается. У Гиппарха такой прибор был. И называется он астрономической астролябией (есть ещё астролябия геодезическая).

Оба свои парадокса Гиппарх объяснил прецессией, то есть качанием, земной оси. Но при этом нужно учесть, что Земля для него была центром мира, а звёздное небо - её красивой декорацией, поэтому Земля у него могла, к примеру, словно кланяться Солнцу весной вместе со всем звёздным небосводом и с Полярной звездой. Так что его объяснение нельзя считать сколь-нибудь  серьёзным. Ну не знал наш мудрый Гиппарх, что до Полярной звезды почти 500 световых лет, а до Солнца - примерно 8 световых минут. Не знал и, как следствие, намудрил. А учёным только это и надо. У них земная ось не только качается, но ещё и нутирует, как на разбитых подшипниках... и при этом её направление на Полярную звезду ничуть не меняется. Ох, дурют нас. Ох, дурют...


   Трактат "О движении Земли в Солнечной системе координат"

Есть такой факт: скорость суточной прибыли-убыли продолжительности светлого времени суток существенно изменяется в течении года. Например, на широте Москвы это 0 минут в периоды солнцестояний и 5 минут в дни предполагаемых равноденствий при среднегодовой скорости меньше 4 минут за сутки. Этот факт из таблиц и нужно объяснить.

Древние греки переместили Солнце и Землю к себе на стол и наклонили земной шар к плоскости столешницы. Мы начнём с естественной системы координат и переместимся в космос.

Аксиома. Центром координат в Солнечной системе может быть только центр вертикального Солнца. (Это хотя бы из уважения к его массе, которая больше массы Земли в 333000 раз.)

Отсюда: ось суточного (собственного) вращения Солнца, продолженная в обе стороны как минимум до границ Солнечной системы, - это Истинная вертикаль или просто Вертикаль; умозрительная плоскость в пределах Солнечной системы, в которой находится и  плоскость солнечного экватора вертикального Солнца, - это Плоскость горизонтали. Такую систему координат удобно называть "Солнечной", а существующую - "Столоцентрической".

Лемма. Вертикальная Земля обращается справа налево вокруг вертикального Солнца по наклонной справа налево орбите. При этом угол наклона плоскости земной орбиты к Плоскости горизонтали равен 23,44 градуса и направление земной оси на Полярную звезду всегда остаётся постоянным.

Лемма в трактате - это предположение, впоследствии опровергнутое или существенно дополненное самим автором. Но можно сразу отметить, что движение Земли по наклонной орбите не только прекрасно объясняет существование Северного и Южного тропиков именно на тех широтах, где они есть, и, следовательно, смену времён года на Земле тоже, но и многое другое. Причём объясняет даже детям через непостоянство скорости изменения высоты Земли по отношению к Солнцу.

К примеру, во время зимнего солнцестояния Земля находится в самой верхней части наклонной орбиты и 7 суток движется по очень пологой (почти прямой) орбитальной дуге почти параллельно Плоскости горизонтали. Высота полуденного солнца при этом остаётся тоже почти постоянной, а отвесный солнечный луч и, следовательно, и центр освещенной поверхности шара находятся на линии Южного тропика. Этим и объясняется существование периода зимнего солнцестояния, равного по времени примерно 1/50 и длины окружности орбиты, и времени движения Земли по ней. В период летнего солнцестояния вертикальная Земля находится на самом нижнем участке пологой орбитальной дуги... и всё объясняется точно так же.

В дни предполагаемых равноденствий (весеннего и осеннего) Земля со скоростью 30 км/с пересекает Плоскость горизонтали под максимально отвесным углом в 23,44 градуса и в один миг оказывается то ниже (весной), то выше (осенью)  Солнца. Этим и объясняется максимальная в году скорость прибыли-убыли продолжительности дня и ночи как раз в эти дни, а также предварение равноденствий, то есть невозможность дней с равенством дня и ночи, и неуловимость на экваторе точки равноденствия, то есть зафиксированного места пересечения экватора отвесным солнечным лучем и солнцем в зените.

При движении вертикальной Земли по наклонной орбите высота полуденного солнца изменяется за время её движения от самой верхней точки на орбите до самой нижней примерно на 47 градусов (23,44 до пересечения Плоскости горизонтали и 23,44 от неё до летнего солнцестояния). Эти 47 градусов разницы в высоте полуденного солнца и являются причиной смены времён года, ведь когда полуденное солнце низкое, оно совсем не греет, поэтому у нас бывает зима.

Движение Земли по наклонной орбите можно показать детишкам на двух кулаках: неподвижный кулак - Солнце; а подвижный - Земля. Показать и всё объяснить. Причём нужно обязательно объяснять ошибку древних греков, потому что только это объяснение им и запомнится.

В учебниках ось собственного вращении Солнца якобы наклонена на 7 градусов. Однако этот наклон, определённый по смещению солнечных пятен, расположенных близко от экваториальной области Солнца, может быть простой видимостью, обусловленой перемещением земного наблюдателя во время наблюдений по наклонной орбите. Наблюдатель перемещается вверх - значит, пятна на солнечном шаре закономерно смещаются вниз. На вращающемся шаре их смещение происходит по наклонной прямой. "Неправильное поведение" Меркурия на орбите, расположенной очень близко к Солнцу, объясняется примерно так же.

Для наблюдателя на Северном полюсе земная ось всегда вертикальная, так как он видит Полярную звезду точно у себя над головой. И для него, если круглосуточное солнце, к примеру, уже становится ниже день ото дня - значит, он в это время поднимается по орбите вместе с обращающейся вертикальной Землёй.

В дни летнего солнцестояния Земля находится на самом нижнем участке пологой орбитальной дуги. Полярник в это время видит круглосуточное солнце на максимально большом угле склонения в 23,44 градуса, а Солнце всегда находится в плоскости орбиты Земли и эклиптики. Следовательно, под таким углом к его горизонтальной плоской льдине наклонена и плоскость орбиты Земли, и эклиптики. Кроме того, льдина на полюсе параллельна плоскости земного экватора. Таким образом, в Солнечной системе мы имеем реально существующий угол между направлением земной оси на Полярную звезду и плоскостью земной орбиты. Этот угол равен 66,5 градуса (90 - 23,44) и пусть это будет "Основной угол эклиптики" ("эклиптика" - это плоскость, в которой обращаются все планеты и Луна вокруг Солнца). А 23,44 - "Угол склонения эклиптики".

Древние греки видели Полярную звезду у горизонта, поэтому и Земля у них словно полулежала на боку. Кратет Малльский сделал из глины первый макет наклоненной Земли и поставил его на край стола. А в центр стола он поставил свечу (вообще-то, он в центр стола поставил макет, а свечу - на край стола, но это сути не меняет). Это позволило ему, передвигая глобус или свечу по столу, объяснить смену времён года на Земле и существование на ней пяти основных климатических зон. И это был очень значительный шаг, очень большое достижение в познании естественной природы. Поэтому, наверное, надобилось ещё более двух тысяч лет, чтобы убрать Солнце и Землю с его стола и вернуть их в космос. 

В этом трактате - по законам жанра - должна быть и теорема. Должна, но не обязана. Будем считать, что предположение о наклонной орбите Земли оказалось верным.

И ещё. Эту тему вполне можно раскрыть путём простых  аксиом об освещенности идеального шара точечным или удалённым источником света.

Аксиома 1. Точечный или удалённый источник света всегда освещает ровно половину поверхности шара. При этом центр освещенной поверхности шара всегда совпадает с точкой падения на неё отвесного луча света, проходящего в мнимом своём продолжении через центр шара.

Аксиома 2.  Если источник света является центром координат, то при смещении шара вверх центр освещенной поверхности смещается в нижнее полушарие шара; если шар смещается вниз, то центр освещенной поверхности перемещается в верхнее полушарие шара. При этом насколько процентов одно полушарие освещено, на столько же процентов другое полушарие затенено, и наоборот.

Аксиома 3. Если шар обращается вокруг точечного или удалённого источника света по круговой траектории с постоянной скоростью, то перемещение центра освещения происходит по поверхности шара тоже с постоянной скоростью.

Аксиома 4. При обращении шара вокруг источника света по наклонной круговой траектории смещение центра освещенной поверхности шара происходит по причине изменения высоты шара относительно источника и он поочерёдно перемещается из одного полушария в другое с разной скорость: наименьшая скорость смещения освещенности будет в верхнем и в нижнем участках траектории, а наибольшая - в средних.

Аксиома 5. Наш взгляд такой же прямолинейный, как и луч света. Все лучи света от удалённого источника, падающие на поверхность шара, являются параллельными, так как сам шар видится со стороны удалённого источника размером с точку.

Знание этой аксиомы позволило древним египтянам вычислить размеры земного шара. Например, при движении каравана строго на Север Полярная звезда будет подниматься день ото дня всё выше и выше, пока на Северном полюсе она не окажется точно над головой, то есть в зените. Это они объяснили округлостью поверхности Земли. И у них получилось, что на каждый градус широты или долготы приходится 4 верблюжьих перехода. Это примерно 25 х 4, если в километрах. Следовательно, длина окружности земного шара равна (25х4) х 360. Эти знания древних египтян будут востребованы в Средние века с развитием мореплавания и картографии. Многие знания древних греков будут как бы наново открыты Коперником, Галилеем... Дарвиным. И будут ещё открыты.


Все темы и теоремы автора здесь: http://proza.ru/avtor/babincevvictor