ВРАЩЕНИЕ СОЛНЦА

Мы рассмотрели Землю как объект, который вращается в пространстве и не совершает других движений. Но это, конечно, не так. Земля совершает другие движения. Она вращается вокруг Солнца, причем время вращения Земли вокруг Солнца составляет один год.

^{Видимое движение Солнца} 

Давайте рассмотрим, что это значит.

Представьте, что Земли вращается в пространстве вместе с небольшим стержнем, выходящим из ее центра. В какой-то момент стержень направлен точно в центр Солнца и на звезду, которая находится прямо за центром Солнца. Затем представьте, что Земля совершает вращение вокруг своей оси с запада на восток. Стержень вращался бы вместе с Землей и при завершении суток снова указывал бы на звезду.

Но во время своего поворота Земля проходит расстояние, равное вращению вокруг Солнца. (Если представить себя смотрящим издалека вниз на Землю, когда Солнце находится на далеком расстоянии над Северным полюсом, то показалось бы, что Земля вращается вокруг своей оси против часовой стрелки, то есть в направлении противоположном направлению вращения стрелок на часах. Земля вращалась бы вокруг Солнца также против часовой стрелки.)

Движение Земли вокруг Солнца во время суточного вращения никак не повлияло бы на ее положение относительно звезды, которая находится очень далеко. Но Солнце, находящееся значительно ближе, в результате движения Земли уходило бы чуть назад, в отличие от звезды, (Возможно, вы наблюдали нечто подобное из окна движущегося поезда. Дом на горизонте «путешествует» вместе с вами. А дом недалеко от поезда кажется движущимся назад.)

Когда стержень на Земле снова указывает на звезду, кажется, что Солнце перемещается чуть назад (то есть на восток). Земля должна поворачиваться еще 4 минуты до того момента, как стержень снова покажет на Солнце. Это 4-минутная разница между звездными и солнечными сутками, о чем я ранее уже упоминал. Можно создать часы, чтобы укороченные 24 часа точно соответствовали одним звездным суткам. Такие часы показывают звездное время, укорачивая сутки на 4 минуты в день и один полный день каждый год. На таких часах каждый день определенная звезда находится в зените в одно и то же время.

Таким же образом вращение Луны вокруг Земли можно начать рассматривать в такой момент, когда линия, соединяющая Землю и Луну, будет указывать на Солнце и находящуюся за ней определенную звезду. (Луна также поворачивается вокруг Земли против часовой стрелки, если смотреть с Северного полюса.) После полного оборота, совершаемого почти за 27¹/₃ дней, линия, идущая от Земли к Луне, снова указывает на звезду. Но за это время Солнце значительно «отстанет» из-за вращения Земли вокруг него. (Луна сопровождает Землю в ее путешествиях вокруг Солнца.) Луне придется путешествовать но своей орбите еще два дня, чтобы выстроиться в линию с Солнцем. В этом причина разницы между звездным и синодическим месяцами.

Следует сказать еще кое-что о скоростях вращения. Как я говорил, Земля вращается вокруг своей осы с почти одинаковой скоростью, что нельзя сказать о скорости вращения вокруг Солнца, Скорость вращения была бы абсолютно одинаковой, если бы Земля вращалась вокруг Солнца по совершенному кругу, но он не такой. Ее путь совершается по эллипсу, который представляет собой «приплюснутый круг». Это значит, что иногда Земля находится ближе к Солнцу (около 3%). В этом случае она быстрее вращается вокруг Солнца, чем когда находится сравнительно дальше от него.

Когда Земля вращается быстрее обычного, то кажется, что Солнце перемещается на восток чуть больше обычного, замедляется в своем ежедневном движении по небу на запад и позже приходит в зенит. Когда Земля вращается медленнее обычного, имеет место обратная картина. Солнце перемещается на восток меньше, получает «преимущество» в своем ежедневном путешествии на запад и приходит в зенит раньше. По этой причине для определения полудня нам приходится отказываться от настоящего Солнца и использовать «среднее Солнце».