โดมดาวสำหรับผู้สังเกตโลกหมุนอย่างต่อเนื่อง หากอยู่ในซีกโลกเหนือในคืนที่ไร้ดวงจันทร์และไม่มีเมฆ มองขึ้นไปทางเหนือของท้องฟ้าเป็นเวลานานจะสังเกตเห็นได้ว่าการกระเจิงของดวงดาวทั้งหมดโคจรรอบดาวสลัวดวงหนึ่งที่ไม่เด่น (นี่คือ มีแต่คนเขลาเท่านั้นที่บอกว่าดาวโพลาร์นั้นสว่างที่สุด) บางส่วนของผู้ทรงคุณวุฒิซ่อนอยู่หลังขอบฟ้าในส่วนตะวันตกของท้องฟ้า คนอื่น ๆ ก็เข้ามาแทนที่
ม้าหมุนยาวถึงเช้า แต่วันรุ่งขึ้น ในเวลาเดียวกัน ดาวแต่ละดวงก็เข้ามาแทนที่ พิกัดของดาวฤกษ์ที่สัมพันธ์กันเปลี่ยนแปลงช้ามาก สำหรับคนทั่วไปแล้วดูเหมือนนิรันดร์และไม่เคลื่อนที่ ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่บรรพบุรุษของเราจินตนาการว่าท้องฟ้าเป็นโดมทึบ และดวงดาวเป็นรูในนั้น
ดาวแปลก - จุดเริ่มต้น
กาลครั้งหนึ่งของเราบรรพบุรุษดึงความสนใจไปที่เครื่องหมายดอกจันแปลก ๆ ลักษณะเฉพาะของมันคือความไม่สามารถเคลื่อนที่ได้บนทางลาดสวรรค์ ดูเหมือนว่าจะลอยอยู่ที่จุดหนึ่งเหนือขอบฟ้าด้านเหนือ เทห์ฟากฟ้าอื่น ๆ ทั้งหมดอธิบายวงกลมที่มีศูนย์กลางอยู่รอบ ๆ ตัว
ภาพใดที่ดาวดวงนี้ไม่ปรากฏในจินตนาการของนักดาราศาสตร์โบราณ ตัวอย่างเช่น ในหมู่ชาวอาหรับ มันถูกมองว่าเป็นเสาทองคำที่ถูกผลักเข้าไปในนภา บริเวณเสานี้ มีม้าป่าสีทองวิ่งควบ (เราเรียกว่ากลุ่มดาวหมีใหญ่) ผูกติดอยู่กับบ่วงบาศสีทอง (กลุ่มดาวหมีใหญ่)
จากการสังเกตเหล่านี้ที่พิกัดท้องฟ้ามีต้นกำเนิด ค่อนข้างเป็นธรรมชาติและมีเหตุผล ดาวฤกษ์ที่เราเรียกว่าดาวเหนือ ได้กลายเป็นจุดเริ่มต้นสำหรับนักดาราศาสตร์ในการกำหนดตำแหน่งของวัตถุบนทรงกลมท้องฟ้า
ยังไงก็ตาม พวกเราชาวซีกโลกเหนือโชคดีมากกับเข็มทิศดาว โดยบังเอิญจากหนึ่งในล้านนั้น Polar Star ของเราอยู่บนแนวแกนหมุนของดาวเคราะห์พอดี ต้องขอบคุณที่ใดก็ตามในซีกโลก คุณจึงสามารถระบุตำแหน่งที่แน่นอนที่สัมพันธ์กับจุดสำคัญได้อย่างง่ายดาย.
พิกัดดาวดวงแรก
วิธีการทางเทคนิคสำหรับการวัดมุมและระยะทางที่แม่นยำนั้นไม่ได้ปรากฏขึ้นในทันที แต่ผู้คนต่างพยายามที่จะจัดระบบและจัดเรียงดาวเป็นเวลานาน และแม้ว่าเครื่องมือของดาราศาสตร์โบราณจะไม่อนุญาตให้เรากำหนดพิกัดของดวงดาวในรูปแบบดิจิทัลที่เราคุ้นเคย แต่ก็ชดเชยได้มากกว่าจินตนาการ
ตั้งแต่สมัยโบราณ ผู้คนจากทั่วทุกมุมโลกได้แบ่งดวงดาวออกเป็นกลุ่มที่เรียกว่ากลุ่มดาว บ่อยครั้งที่กลุ่มดาวได้รับชื่อตามความคล้ายคลึงภายนอกกับวัตถุบางอย่าง ดังนั้นชาวสลาฟจึงเรียกกลุ่มดาวหมีใหญ่ว่าแค่ถัง
แต่ที่แพร่หลายที่สุดคือชื่อของกลุ่มดาวที่มอบให้เพื่อเป็นเกียรติแก่ตัวละครในมหากาพย์กรีกโบราณ เป็นไปได้ที่จะกล่าวว่าชื่อของกลุ่มดาวและดวงดาวบนท้องฟ้าเป็นพิกัดแรกเริ่มของพวกมัน แม้ว่าจะยืดออกไปบ้าง
ไข่มุกแห่งท้องฟ้า
นักดาราศาสตร์ไม่เพิกเฉยต่อดวงดาวที่สว่างไสวที่สุด พวกเขายังได้รับการตั้งชื่อตามเทพเจ้าและวีรบุรุษของกรีก ดังนั้นกลุ่มดาวอัลฟ่าและเบต้าของราศีเมถุนจึงได้รับการตั้งชื่อตามลำดับ Castor และ Pollux ตามชื่อบุตรชายของ Zeus, the Thunderer ที่เกิดหลังจากการผจญภัยรักครั้งต่อไปของเขา
ดาว Algol อัลฟ่าของกลุ่มดาว Perseus สมควรได้รับความสนใจเป็นพิเศษ ตามตำนานเล่าขาน วีรบุรุษผู้นี้ ที่พ่ายแพ้ในการต่อสู้ของมนุษย์ปีศาจทาร์ทารัสผู้มืดมน - กอร์กอน เมดูซ่า ซึ่งเปลี่ยนสิ่งมีชีวิตทั้งหมดให้กลายเป็นหินด้วยการจ้องมองของเธอ เอาหัวของเธอไปกับเขาเป็นอาวุธชนิดหนึ่ง (ดวงตาของแม้แต่ หัวที่ถูกตัดยังคง "ทำงาน") ดังนั้น ดาวอัลกอลจึงอยู่ในกลุ่มดาวในสายตาของหัวเมดูซ่าตัวนี้ และนี่ไม่ใช่เหตุบังเอิญทั้งหมด ผู้สังเกตการณ์ชาวกรีกโบราณดึงความสนใจไปที่การเปลี่ยนแปลงเป็นระยะในความสว่างของอัลกอล (ระบบดาวคู่ซึ่งมีองค์ประกอบคาบเกี่ยวกันเป็นระยะสำหรับผู้สังเกตการณ์ทางโลก)
แน่นอน ดาวที่ “ขยิบตา” กลายเป็นดวงตาของสัตว์ประหลาดในเทพนิยาย พิกัดของดาว Algol บนท้องฟ้า: การขึ้นทางขวา - 3 ชั่วโมง 8 นาที, ความลาดเอียง + 40 °.
ปฏิทินสวรรค์
แต่เราไม่ควรลืมว่าโลกไม่ได้หมุนรอบแกนของมันเท่านั้น ทุกๆ 6 เดือน ดาวเคราะห์ดวงนี้อยู่อีกฟากหนึ่งของดวงอาทิตย์ ในกรณีนี้ภาพของท้องฟ้ายามค่ำคืนจะเปลี่ยนไปตามธรรมชาติ นักโหราศาสตร์ใช้สิ่งนี้มานานแล้วในการกำหนดฤดูกาลอย่างแม่นยำ ตัวอย่างเช่น ในกรุงโรมโบราณ นักเรียนต่างอดทนรอให้ซีเรียส (ชาวโรมันเรียกมันว่าวันหยุด) ปรากฏขึ้นบนท้องฟ้ายามเช้าอย่างใจร้อน เพราะวันนี้พวกเขาได้รับอนุญาตให้กลับบ้านเพื่อพักผ่อน อย่างที่คุณเห็น ชื่อตัวเอกของวันหยุดของนักเรียนเหล่านี้ยังคงมีชีวิตรอดมาจนถึงทุกวันนี้
นอกเหนือจากวันหยุดเรียน ตำแหน่งของวัตถุบนท้องฟ้ากำหนดจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของการเดินเรือในทะเลและแม่น้ำ ก่อให้เกิดการรณรงค์ทางทหาร กิจกรรมการเกษตร ผู้เขียนปฏิทินรายละเอียดครั้งแรกในส่วนต่างๆ ของโลก ได้แก่ นักโหราศาสตร์ นักโหราศาสตร์ นักบวชในวัด ซึ่งเรียนรู้ที่จะกำหนดพิกัดของดวงดาวได้อย่างแม่นยำ ในทุกทวีปที่พบซากอารยธรรมโบราณ พบกลุ่มหินทั้งหมดที่สร้างขึ้นสำหรับการสังเกตการณ์และการวัดทางดาราศาสตร์
ระบบพิกัดแนวนอน
แสดงพิกัดของดวงดาวและวัตถุอื่นๆ บนทรงกลมท้องฟ้าในโหมด "ที่นี่และเดี๋ยวนี้" ที่สัมพันธ์กับเส้นขอบฟ้า พิกัดแรกคือความสูงของวัตถุเหนือเส้นขอบฟ้า ค่าเชิงมุมมีหน่วยวัดเป็นองศา ค่าสูงสุดคือ +90° (ซีนิธ) ผู้ทรงคุณวุฒิมีค่าพิกัดเป็นศูนย์ตั้งอยู่บนเส้นขอบฟ้า และสุดท้าย ค่าความสูงขั้นต่ำ -90 °สำหรับวัตถุที่อยู่ที่จุดต่ำสุดหรือที่เท้าของผู้สังเกต - สุดยอดคือในทางกลับกัน
พิกัดที่สองคือมุมราบ - มุมระหว่างเส้นแนวนอนที่ชี้ไปยังวัตถุและทิศเหนือ ระบบนี้เรียกอีกอย่างว่า topocentric เนื่องจากการเชื่อมโยงของพิกัดไปยังจุดใดจุดหนึ่งบนโลก
ระบบไม่มีข้อบกพร่อง พิกัดทั้งสองของดาวแต่ละดวงในนั้นเปลี่ยนแปลงทุกวินาที จึงไม่เหมาะที่จะบรรยายถึงตำแหน่งของดวงดาวในกลุ่มดาว
Star GLONASS และ GPS
ระบบดังกล่าวใช้อย่างไร? หากคุณเคลื่อนที่รอบโลกด้วยระยะทางที่ไกลพอสมควร ภาพดวงดาวจะเปลี่ยนไปอย่างแน่นอน นักเดินเรือโบราณสังเกตเห็นสิ่งนี้ สำหรับผู้สังเกตการณ์ที่ยืนอยู่ที่ขั้วโลกเหนือ ดาวเหนือจะอยู่ที่จุดสุดยอดตรงเหนือศีรษะ แต่ผู้อาศัยในเส้นศูนย์สูตรจะสามารถเห็นเฉพาะขั้วโลกที่อยู่บนขอบฟ้าเท่านั้น เคลื่อนที่ตามแนวขนาน (จากตะวันออกไปตะวันตก) ผู้เดินทางจะสังเกตเห็นว่าจุดและเวลาของพระอาทิตย์ขึ้นและตกของวัตถุท้องฟ้าบางอย่างจะเปลี่ยนไปเช่นกัน
นี่คือสิ่งที่ลูกเรือได้เรียนรู้เพื่อใช้ระบุตำแหน่งของพวกเขาในมหาสมุทร โดยการวัดมุมของระดับความสูงเหนือขอบฟ้าของดาวเหนือ ผู้นำทางของเรือจะได้รับค่าละติจูด กะลาสีเรือเปรียบเทียบเวลาเที่ยงท้องถิ่นกับค่าอ้างอิง (กรีนิช) และรับลองจิจูดโดยใช้เครื่องวัดความเที่ยงตรงที่แม่นยำ เห็นได้ชัดว่าไม่สามารถรับพิกัดภาคพื้นดินทั้งสองได้โดยไม่ต้องคำนวณพิกัดดาวและเทห์ฟากฟ้าอื่นๆ
สำหรับความซับซ้อนและความใกล้เคียงทั้งหมด ระบบที่อธิบายไว้สำหรับการระบุตำแหน่งในอวกาศได้ให้บริการนักเดินทางอย่างซื่อสัตย์มานานกว่าสองศตวรรษ
ระบบพิกัดดาวที่ 1 เส้นศูนย์สูตร
ในนั้น พิกัดท้องฟ้าจะผูกติดอยู่กับพื้นผิวโลกและกับสถานที่สำคัญบนท้องฟ้า พิกัดแรกคือการปฏิเสธ วัดมุมระหว่างเส้นที่ชี้ไปยังดวงไฟและระนาบของเส้นศูนย์สูตร (ระนาบตั้งฉากกับแกนโลก - เส้นของทิศทางไปยังดาวเหนือ) ดังนั้น สำหรับวัตถุที่อยู่กับที่บนท้องฟ้า เช่น ดาว พิกัดนี้จะยังคงเหมือนเดิมเสมอ
พิกัดที่สองในระบบจะเป็นมุมระหว่างทิศทางของดาวกับเส้นเมอริเดียนท้องฟ้า (ระนาบที่แกนโลกและเส้นดิ่งตัดกัน) ดังนั้น พิกัดที่สองจึงขึ้นอยู่กับตำแหน่งของผู้สังเกตบนดาวเคราะห์ดวงนี้ เช่นเดียวกับช่วงเวลา
การใช้ระบบนี้มีความเฉพาะเจาะจงมาก ใช้เมื่อติดตั้งและดีบักกลไกของกล้องโทรทรรศน์ที่ติดตั้งบนเครื่องเล่นแผ่นเสียง อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถ "ติดตาม" วัตถุที่หมุนไปพร้อมกับโดมท้องฟ้าได้ สิ่งนี้ทำเพื่อเพิ่มเวลาเปิดรับแสงเมื่อถ่ายภาพบริเวณท้องฟ้า
เส้นศูนย์สูตร 2 starry
และพิกัดของดวงดาวบนทรงกลมท้องฟ้าเป็นอย่างไร? ด้วยเหตุนี้จึงมีระบบเส้นศูนย์สูตรที่สอง แกนของมันถูกกำหนดโดยสัมพันธ์กับวัตถุในอวกาศที่อยู่ห่างไกล
พิกัดแรกเช่นเดียวกับระบบเส้นศูนย์สูตรแรก คือมุมระหว่างดวงไฟกับระนาบของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า
พิกัดที่สองเรียกว่าการขึ้นทางขวา นี่คือมุมระหว่างเส้นสองเส้นที่วางอยู่บนระนาบของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าและตัดกันที่จุดตัดกับแกนโลก บรรทัดแรกวางที่จุดวิษุวัตวสันตวิษุวัต บรรทัดที่สอง - จนถึงจุดฉายแสงบนเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า
มุมขึ้นขวาถูกพล็อตตามส่วนโค้งของเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าตามเข็มนาฬิกา สามารถวัดได้ทั้งแบบองศาตั้งแต่ 0° ถึง 360° และในระบบ "ชั่วโมง: นาที" ทุก ๆ ชั่วโมงเท่ากับ 15 องศา
วิธีวัดการขึ้นสู่ดาวที่ถูกต้องตามแผนภาพ
พิกัดดาวอะไรอีก
เพื่อตัดสินตำแหน่งของเราท่ามกลางดาวดวงอื่น ไม่มีระบบใดข้างต้นที่เหมาะสม นักวิทยาศาสตร์แก้ไขตำแหน่งของผู้ทรงคุณวุฒิที่ใกล้ที่สุดในระบบพิกัดสุริยุปราคา มันแตกต่างจากเส้นศูนย์สูตรที่สองตรงที่ระนาบฐานคือระนาบสุริยุปราคา (ระนาบที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์อยู่)
และสุดท้าย เพื่อระบุตำแหน่งของวัตถุที่อยู่ไกลออกไป เช่น ดาราจักร เนบิวลา ระบบพิกัดทางช้างเผือกก็ถูกนำมาใช้ เดาได้ง่ายว่ามาจากระนาบของดาราจักรทางช้างเผือก (นี่คือชื่อดาราจักรก้นหอยของเรา)
ทุกอย่างสมบูรณ์แบบหรือไม่
ไม่หรอก. พิกัดของดาวขั้วโลก กล่าวคือ ความลาดเอียง คือ 89 องศา 15 นาที ซึ่งหมายความว่ามันอยู่ห่างจาก.เกือบหนึ่งองศาเสา สำหรับการนำทางภูมิประเทศ ถ้าคนหลงทางกำลังมองหาทาง ตำแหน่งนี้เหมาะ แต่สำหรับการวางแผนเส้นทางของเรือที่จะต้องเดินทางหลายพันไมล์ ต้องมีการปรับ
ใช่ และความไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ของดวงดาวก็เป็นปรากฏการณ์ที่ชัดเจน หนึ่งพันปีที่แล้ว (น้อยมากตามมาตรฐานจักรวาล) กลุ่มดาวมีรูปร่างที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง
ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงไม่สามารถระบุได้เป็นเวลานานว่าทำไมในพีระมิดแห่ง Cheops จึงมีอุโมงค์ลาดเอียงออกจากห้องฝังศพไปยังพื้นผิวของใบหน้าด้านใดด้านหนึ่ง ดาราศาสตร์เข้ามาช่วยเหลือ พิกัดของดาวที่สว่างที่สุดในช่วงเวลาต่างๆ ถูกคำนวณอย่างละเอียด และนักดาราศาสตร์แนะนำว่าในระหว่างการก่อสร้างพีระมิด ตรงแนวที่อุโมงค์นี้ "มอง" มีดาวซิเรียสซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของพระเจ้าโอซิริส สัญลักษณ์แห่งชีวิตนิรันดร์
