Kandungan
- Masukkan Sundial: Asas-asasnya
- Belajar Mengenai Sundials
- The Equator Celestial
- The Ecliptic
- Terma Standard Astronomi lain
- Sejarah Sundial
- Bahagian dan Operasi Sundial
- Jenis-jenis Sundial
- Do-It-Yourself Sundial
Cuba bayangkan dunia tanpa Internet. Sekurang-kurangnya a sedikit tidak selesa, bukan? Sekarang, keluarkan peranti mudah alih apa-apa jenis dari persamaan, bersama-sama dengan kamera digital dan teknologi GPS.
Apabila anda pergi lebih jauh dan mengeluarkan jam tangan dan jam dinding dari campuran, perkara-perkara mula merasa hampir panik dalam tergesa-gesa. Sukar untuk mempercayai hari ini sehingga tahun 1800-an, sundial telah menjadi cara utama manusia untuk menjaga masa selama ribuan tahun!
Perkara-perkara itu adalah persediaan untuk soalan sebenar, walaupun: Bagaimana jika anda tidak dapat memberitahu masa? Sama sekali? Seperti apa, bagaimana jika kehidupan tidak mempunyai apa-apa kecenderungan untuk menyematkan tanggapan keseluruhan "bila" dalam apa-apa yang menyerupai langsung dengannya? (Earthling moden tidak dilengkapi untuk menghadapi soalan ini, mungkin tidak mungkin untuk anda membersihkan minda keseluruhan konsep detik, minit dan jam, dan ramalan seluruh skim tawaran masa berstruktur.)
Pada satu ketika dalam evolusi kognitif manusia, nenek moyang anda mengembangkan keupayaan untuk mengaitkan rutin, atau sekurang-kurangnya fenomena astronomi yang tetap dengan lulus jumlah "masa" yang tetap, apa sahaja dan walau bagaimanapun mereka mengandung kuantiti ini (yang walaupun hari ini tidak menghuraikan deskripsi yang betul walaupun terdapat cara untuk menjelaskannya dalam matematik dan fizik).
Contohnya ialah peningkatan dan penetapan matahari, bintang dan bulan setiap hari, fasa-fasa bulan dan cara kitaran langit menerusi transformasi yang tepat dan boleh diramalkan setiap kali Bumi melengkapkan putaran lain di sekitar paksi putarannya ("hari" ) atau perjalanan mengelilingi matahari ("tahun").
Masukkan Sundial: Asas-asasnya
Pada peringkat tertentu dalam evolusi manusia atau pra-manusia, penciptaan alat rumit yang dibenarkan untuk nenek moyang anda untuk mempercepat pemisahan mereka yang berkesan dari kera yang lain. Otak hominid menjadi cukup canggih untuk menghargai hubungan duniawi antara ketidakstabilan fizikal dalam lingkungan dan realiti biologi yang mereka perlu sedar, seperti fakta bahawa lebih mudah tidur "pada waktu malam" (iaitu, dalam kegelapan) tetapi juga hakikat bahawa pemangsa berbahaya yang tertentu terus bergerak ketika gelap.
Apakah jam matahari? Secara rasmi, ia adalah kronometer (iaitu jam tangan) yang menggunakan naungan yang dihasilkan oleh cahaya matahari yang jatuh pada batang menegak untuk menunjukkan waktu setempat. Atas sebab-sebab yang anda lihat tidak lama lagi, rod, dipanggil a gnomon, mesti diposisikan selari dengan paksi bumi putaran dan titik ke arah kedudukan di langit yang sesuai dengan utara, atau kutub utara langit (CNP).
Oleh itu, pada mana-mana garis lintang geografi yang diberikan, rod harus dimiringkan pada sudut ke arah ufuk (iaitu, mendatar) yang sama dengan magnitude latitud tersebut.
Sebagai contoh, seseorang yang membina sebuah jam matahari di latitud 40 ° di Boulder, Colorado, di Amerika Syarikat, akan mensasarkan gnomon 40 darjah di atas pertengahan hujung utara, hanya di bawah separuh ke titik secara langsung di atas (yang puncak). Seperti yang anda ketahui, kerana terdapat 360 darjah dalam bulatan, separuh bulatan seperti langit merangkumi 180 darjah; ini bermakna jarak sudut dari mana-mana cakrawala ke puncak adalah separuh daripada ini, atau 90 darjah.
Belajar Mengenai Sundials
Mempunyai penanganan yang betul pada fakta-fakta asas matahari terbit memerlukan menghafal nama-nama beberapa bahagian yang tidak bergerak, tetapi diharapkan anda akan mendekati pemikiran ini seperti seorang ahli astronomi dan mendapat penghargaan untuk bukan hanya ketangkasan yang bermutu tinggi yang mengagumkan, tetapi juga sains yang telah membenarkan kelas ini peranti untuk melaksanakan tugas tunggal mereka yang tidak berkesudahan untuk beribu-ribu tahun sejarah manusia.
Anda akan terdedah kepada semua jenis istilah baru yang menarik seperti yang anda baca melalui artikel ini, dan anda akan bersedia untuk membina jam tangan anda sendiri - sama ada merendah atau terperinci - pada masa yang anda lalui. Tetapi perkara yang paling penting bagi anda untuk cuba menumpukan pemikiran anda di sini adalah hubungan antara ekliptik, yang khatulistiwa langit, dan juga tiang celestial.
Anda lihat, apabila belajar tentang jam tangan, anda tidak benar-benar belajar cara membuat alat yang menarik, jika menarik, alat yang tidak lagi diperlukan berkat melompat yang besar dan berterusan dalam teknologi manusia. Youre bersandar banyak tentang kerangka astronomi - bagaimana objek terletak dan dilabelkan, dan bagaimana kitaran surgawi yang anda lihat dan ambil perhatian telah diintegrasikan ke dalam walaupun jam paling awal dari 1500 SM atau lebih.
The Equator Celestial
Pencipta asal matahari terbenam mengakui hubungan antara geometri mudah dan tingkah laku, atau khususnya jelas tingkah laku, objek di langit. Perbezaannya adalah penting, kerana untuk tujuan jam matahari, Bumi dianggap sebagai tetap, dengan perkara lain "naik" dan "menetapkan" dan "melintasi langit" - keterangan yang hanya masuk akal dari titik rujukan pengamat bumi, dan yang menjadi sebab mengapa orang dahulu kala lakukan difahami berfikir bahawa segala-galanya dalam kosmos secara literal berkisar Bumi.
Cara yang paling mudah untuk membayangkan sistem yang digunakan untuk memetakan objek di langit ialah mengambil yang digunakan di Bumi (latitud dan longitud) dan gambarkan garis khayalan yang diunjurkan ke atas sfera khayalan (sesungguhnya hemisfera, kerana anda hanya dapat melihat separuh dari itu) di langit. Pesawat yang ditarik melalui tengah-tengah bumi melalui khatulistiwa memotong ini sfera langit dalam bulatan, yang menunjukkan sebagai garis yang dipanggil khatulistiwa langit.
The Ecliptic
Sementara itu, satu lagi garis pekeliling di langit dibentuk oleh lanjutan pesawat revolusi Bumi di sekitar matahari. Garis khayalan ini dipanggil ekliptik, dan mewakili jalan 360 darjah yang jelas dari matahari sepanjang tahun berkenaan dengan bintang latar belakang yang jauh. Bintang-bintang ini muncul tidak bergerak berbanding dengan matahari dan planet, kerana satu cara kita mengukur pergerakan yang terakhir adalah memperlakukan mantan itu sebagai kerangka rujukan "tetap".
Kerana paksi bumi berputar berputar pada 23.4 ° dari satahnya revolusi di sekitar matahari, ekliptik dan khatulistiwa celestial diimbangi (condong) oleh jumlah ini. Tetapi mereka bertemu pada dua titik, seperti memotong tali hula dengan saiz yang sama. Matahari mengikuti ekuator langit pada dua hari di mana-mana di Bumi, di equinox vernal (peralihan dari musim sejuk ke musim bunga di Hemisfera Utara) dan peralihan dari musim panas ke musim gugur (equinox musim luruh).
Terma Standard Astronomi lain
Di Bumi, garis lintang selari dengan satu sama lain sepanjang jalan dari khatulistiwa ke kedua-dua kutub. Garis di langit yang bersamaan dengan garis latitud dipanggil garis deklinasi, dan mewujudkan lokasi dimensi utara-selatan.
Talian bujur, sebaliknya, juga dipanggil meridian di Bumi. Ini dapat dibayangkan sebagai memancar keluar dari dua titik yang dibentuk oleh tiang celestial dan bertemu semula di kutub bertentangan, walaupun tidak ada penonton Bumi yang dapat melihat kedua tiang sekaligus. Garis yang mengalir dari utara ke arah utara melalui kawasan puncak dan menuju ke arah selatan di kawasan yang bertentangan dikenali sebagai "meridian" dalam bahasa celestial.
Apabila mengenal pasti kedudukan timur-barat di langit objek celestial, bahagian koordinat ini dikenali sebagai kenaikan hak.
Sejarah Sundial
Anda pasti menyedari bahawa apabila matahari hampir ke cakrawala (awal pagi atau lewat petang), bayang-bayang lebih panjang dari pada ketika matahari lebih langsung di atas anda. Namun matahari menyeberangi langit pada kelajuan yang sama sepanjang masa, walaupun bayang-bayang berubah saiz dan bentuk pada kelajuan yang berbeza.
Keistimewaan geometri ini mengilhami sundial pertama, kerana pencipta mereka menyedari bahawa "masa" dapat dibahagikan dengan pasti bukan hanya pada hari-hari tetapi sebahagian daripada sehari. Kemudahan yang lebih baik bagi aktiviti kehidupan penjadualan di bawah sistem sedemikian adalah jelas.
Hari-hari sundal yang paling awal dipercayai bermula dari Mesir, kira-kira 1500 BCE. Sesetengahnya sebenarnya bersaiz poket dan boleh dibawa masuk, kerana gnomon (Greek untuk "tiang") sebenarnya boleh menjadi lubang jarum bukan batang. Mereka telah menjadi berguna untuk timekeeping walaupun pada saat jam mekanikal telah menjadi biasa dan boleh dipercayai, dan telah digunakan dengan baik pada tahun 1800-an untuk memeriksa ketepatan jam "sebenar".
Bahagian dan Operasi Sundial
The gnomon telah disebutkan. Ia perlu mempunyai dua ciri: Ia mesti menunjuk ke arah tiang celestial dan ia harus cenderung pada sudut ke ufuk yang sama dengan lintang pemerhati. Ia sering dibuat dalam bentuk sirip.
The plat dail adalah permukaan ke mana bayangan matahari diproyeksikan. Ia boleh menjadi silinder atau rata, dan ditandakan ke dalam mana-mana bahagian pembuatnya memilih selagi ini selaras dengan masa yang tepat.
Garisan jam didapati untuk sebab-sebab yang jelas pada hampir semua jam tangan, dan menandakan tepat (walaupun sewenang-wenangnya dipilih, dalam erti kata lain) menunjukkan masa.
The nod adalah takuk di gnomon yang membolehkan penentuan posisi yang tepat dan tajam di sepanjang garis bayangan, yang mungkin kabur.
Jenis-jenis Sundial
Sundial boleh dibahagikan kepada dua jenis asas, ketinggian panggilan dan arahan cepat.
An dail ketinggian membolehkan penentuan masa menggunakan jarak matahari di atas ufuk. Dalam semua kes, ini mesti berorientasikan arah arah kompas, sementara di tempat lain, matahari itu sendiri adalah titik rujukan. Jenis yang dipilih termasuk panggilan pesawat, pendail silinder, panggilan cepat dan panggilan cincin.
A dail terus bergantung kepada azimut (arah kompas) dan di sudut matahari ketika ia mendekati meridian pada tengah hari. Subtipe termasuk dial mendatar, menegak polimer, azimuthal dan equinoctal.
Dalam semua kes, anda boleh membayangkan matahari terbit dan menghantar bayang-bayang yang luas dari satu sisi yang secara beransur-ansur menyempitkan ke garis ketika tengah hari mendekati dan kemudian mengulangi "filem" sebaliknya di sisi lain plat dail sehingga matahari terbenam berlaku.
Do-It-Yourself Sundial
Cadangan untuk membuat jam tangan anda sendiri mudah dicari, dan satu untuk membuat anda bermula dimasukkan ke dalam Sumber. Ingatlah, bukannya bahan yang tepat atau bagaimana ciptaan penciptaan yang paling penting; yang anda faham fizik dan boleh menerangkannya kepada sesiapa yang mempunyai akal untuk bertanya tentang kerja keras anda.
Oh, dan satu hujung yang terakhir: Jangan memilih hari hujan untuk demonstrasi anda - ini akan membuat latihan lebih "menerangi" untuk semua hadir!