Preview referat "Astronomia meridiana"

Planul care trece prin axa lumii (sau a
Pamantului) si un punct de pe suprafata acestuia se numeste "planul
meridian al locului respectiv"; planul meridian al unui loc
intersecteaza suprafata ideala a Pamantului dupa un cerc numit
"meridianul geografic al locului". Meridiana locului poate fi
considerat ca o concretizare "locala" a meridianului geografic.
Planul
meridian al unui loc, trecand prin centrul Pamantului si prin locul de
observare (deci, prin doua puncte de pe verticala locului), include in
el verticala locului. Planul meridian intersecteaza sfera cereasca dupa
un cerc mare, numit "meridianul ceresc al locului"; meridianul ceresc
al locului este fix in raport cu locul de observare.
Datorita
rotatiei aparente a sferei ceresti, aceasta din urma este mobila in
raport cu meridianul locului, "ducand" - pe rand - toti astrii de pe ea
de la rasarit catre meridian si apoi de la meridian catre apus.
Trecerea
la meridian a unui astru inseamna traversarea de catre acesta a
planului meridian al locului de observare, indiferent daca se considera
Pamantul fix sau in rotatie.
Dar planul meridian contine meridianul
geografic respectiv, deci trecerea la meridian a unui astru are loc
simultan pentru toate punctele de pe un meridian geografic!
b. Eratostene: determinarea razei Pamantului
Bazandu-se
pe aceasta idee geometrica simpla, evidenta, Eratostene, care a trait
la Alexandria, intre anii 275-195 =EE .C., a reusit sa determine,
pentru prima oara, raza Pamantului; in plus, determinarea lui
Eratostene a fost deosebit de precisa, avand in vedere mijloacele
utilizate.
Dar, pentru a realiza aceasta determinare, Eratostene a
dispus, in afara de "idee", si de observatiile efectuate in doua locuri
diferite de pe un acelasi meridian geografic.
Mai precis, este vorba
despre Alexandria si Syena (azi Assuan), aflate aproximativ pe acelasi
meridian, de-a lungul caruia curge Nilul. Intre cele doua orase
circulau in mod frecvent caravane, distanta dintre ele fiind astfel
relativ precis cunoscuta; ea se considera a fi de 5000 de stadii (1
stadie = 157,5 m).
Ei bine, Eratostene fiind bibliotecar la celebra
biblioteca din Alexandria, a citit relatarile de calatorie la Syena si
a retinut din acestea un fapt interesant: in ziua solstitiului de vara
(deci, in "miezul verii"), la Syena Soarele ajungea la amiaza atat de
sus pe cer, incat el lumina "direct" fundul unui put adanc de apa!
Cu
alte cuvinte, Soarele trecea la meridian, la Syena, CHIAR LA ZENIT,
atingand verticala locului; inaltimea sa unghiulara era, deci, de 90 de
grade.
Ori, la Alexandria, in aceeasi zi de solstitiu, inaltimea
maxima a Soarelui (deci, la meridian) era cu 7 gr 12' mai mica de 90 !
Reprezentandu-si situatia din planul meridian al celor doua localitati,
stiind ca Soarele se afla - la amiaza - in acest plan, Eratostene a mai
facut o ipoteza suplimentara: a presupus ca Soarele este infinit de
departe, in raport cu distanta dintre cele doua orase. Cu alte cuvinte,
el a presupus ca razele de lumina solara care ajung in cele doua puncte
de pe Pamant sunt paralele (fig. 1-16).
Figura 1-16
In aceste
conditii, din figura se vede imediat ca unghiul de 7gr 12' reprezinta
tocmai unghiul - la centrul Pamantului - format de verticalele celor
doua orase, deci de razele terestre respective; intr-adevar, unghiul la
centru este "corespondent" cu unghiul format de verticala Alexandriei
cu directia razelor solare. Ori, teorema paralelelor taiate de o
secanta era bine cunoscuta inca din acea vreme!
Daca la unghiul la
centru respectiv (7gr 12') corespunde arcul cuprins intre cele doua
raze (distanta de 5000 de stadii), regula de trei, simpla, arata ca la
un unghi "complet", de 360 gr, corespunde o circumferinta (lungime a
meridianului) de aproximativ 250.000 de stadii, adica 39.690 km.
Aceasta lungime a meridianului este foarte apropiata de cea admisa azi, 40.075,24 km.
Calculul
razei Pamantului este imediat si il lasam pe seama cititorului. De
asemenea, lasam in seama cititorului si generalizarea metodei lui
Eratostene, in ideea ca doi observatori - aflati pe un acelasi meridian
geografic - cunosc distanta dintre ei si observa trecerea la meridian a
Soarelui, determinand inaltimea acestuia cu ajutorul gnomonului, intr-o
zi oarecare a anului.
In incheiere, o remarca de ordin istoric:
determinarea lui Eratostene a fost "uitata" dupa un timp, iar
determinarile pe care le-au facut arabii, mult mai tarziu, in epoca de
maxima inflorire a civilizatiei lor, nu au fost atat de bune.
In
consecinta, in timpul lui Columb nu se dispunea de o apreciere sigura a
dimensiunilor Pamantului, iar marele explorator a subapreciat cu mult
aceste dimensiuni, astfel ca numai existenta continentului american a
salvat de la un sfarsit tragic temerara sa expeditie.
2. Aplicatii practice
a.
Cunoscand latitudinile a doua puncte de pe acelasi meridian, calculati
diferenta dintre inaltimile Soarelui la amiaza, intre cele doua puncte.
b.
Presupunand ca vreti sa efectuati o determinare a lungimii meridianului
terestru, alegeti trei zone de pe suprafata Pamantului unde ati putea
face acest lucru pe baza masuratorilor cu gnomonul si masurand
distantele direct, pe teren.