प्राचीन यूनानियों ने पृथ्वी, चंद्रमा, सूर्य और उनसे दूरियों के आयामों की गणना कैसे की। प्रायोगिक कार्य। दुनिया ने सूर्यकेंद्रित प्रणाली को क्यों स्वीकार नहीं किया

लोग लंबे समय से जानते हैं कि पृथ्वी समतल नहीं है। प्राचीन नाविकों ने देखा कि कैसे तारों वाले आकाश की तस्वीर धीरे-धीरे बदल रही थी: नए नक्षत्र दिखाई देने लगे, जबकि अन्य, इसके विपरीत, क्षितिज से परे चले गए। दूरी में नौकायन करने वाले जहाज "पानी के नीचे जाते हैं", दृष्टि से गायब होने वाले अंतिम उनके मस्तूल के शीर्ष होते हैं। पृथ्वी की गोलाकारता के विचार को सबसे पहले किसने व्यक्त किया यह अज्ञात है। सबसे अधिक संभावना है - पाइथागोरस, जो गेंद को आंकड़ों में सबसे उत्तम मानते थे। डेढ़ सदी बाद, अरस्तू ने कई प्रमाण दिए कि पृथ्वी एक गेंद है। मुख्य एक: चंद्र ग्रहण के दौरान, चंद्रमा की सतह पर पृथ्वी से एक छाया स्पष्ट रूप से दिखाई देती है, और यह छाया गोल होती है! तब से, ग्लोब की त्रिज्या को मापने के लिए लगातार प्रयास किए जा रहे हैं। अभ्यास 1 और 2 में दो सरल विधियों का वर्णन किया गया है। हालांकि, माप गलत प्राप्त किए गए थे। उदाहरण के लिए, अरस्तू को डेढ़ से अधिक बार गलत समझा गया था। ऐसा माना जाता है कि सबसे पहले जो उच्च सटीकता के साथ ऐसा करने में कामयाब रहे, वह ग्रीक गणितज्ञ एराटोस्थनीज ऑफ साइरेन (276-194 ईसा पूर्व) थे। उनका नाम अब सभी को धन्यवाद के लिए जाना जाता है एराटोस्थनीज की छलनी -अभाज्य संख्याएँ ज्ञात करने का एक तरीका (अंजीर। 1)।

चावल। एक

यदि आप प्राकृतिक श्रृंखला से किसी एक को हटाते हैं, तो पहले (संख्या 2 स्वयं) को छोड़कर सभी सम संख्याओं को हटा दें, फिर सभी संख्याएँ जो तीन के गुणज हैं, उनमें से पहली (संख्या 3), आदि को छोड़कर, फिर परिणामस्वरूप केवल अभाज्य संख्याएँ ही रहेंगी ... अपने समकालीनों में, एराटोस्थनीज एक प्रमुख विश्वकोश वैज्ञानिक के रूप में प्रसिद्ध थे, जो न केवल गणित में, बल्कि भूगोल, मानचित्रोग्राफी और खगोल विज्ञान में भी लगे हुए थे। लंबे समय तक उन्होंने अलेक्जेंड्रिया पुस्तकालय का नेतृत्व किया - उस समय विश्व विज्ञान का केंद्र। पृथ्वी के पहले एटलस के संकलन पर काम करते हुए (हम निश्चित रूप से, उस समय तक ज्ञात इसके एक हिस्से के बारे में बात कर रहे थे), उन्होंने ग्लोब का सटीक माप करने का फैसला किया। विचार यह था। अलेक्जेंड्रिया में, सभी जानते थे कि दक्षिण में, सिएना (आधुनिक असवान) शहर में, वर्ष में एक दिन, दोपहर में, सूर्य अपने चरम पर पहुंच जाता है। ऊर्ध्वाधर ध्रुव की छाया गायब हो जाती है, कुएं का तल कई मिनटों तक रोशन रहता है। यह ग्रीष्म संक्रांति के दिन होता है, 22 जून - आकाश में सूर्य की उच्चतम स्थिति का दिन। एराटोस्थनीज अपने सहायकों को सिएना भेजता है, और वे यह स्थापित करते हैं कि ठीक दोपहर (सूर्योदय) में सूर्य अपने चरम पर होता है। इसके साथ ही (जैसा कि मूल स्रोत में लिखा गया है: "उसी घंटे में"), यानी दोपहर के समय धूपघड़ी के अनुसार, एराटोस्थनीज अलेक्जेंड्रिया में ऊर्ध्वाधर ध्रुव से छाया की लंबाई को मापता है। यह एक त्रिकोण निकला एबीसी (जैसा- पोल, अब- छाया, अंजीर। 2))।

तो, सिएना में एक धूप की किरण ( एन) पृथ्वी की सतह के लंबवत है, जिसका अर्थ है कि यह अपने केंद्र से होकर गुजरता है - बिंदु जेड... अलेक्जेंड्रिया में इसके समानांतर एक किरण ( ए) कोण γ = . बनाता है एसीबीऊर्ध्वाधर के साथ। समांतर कोणों के लिए प्रतिच्छेदी कोणों की समानता का उपयोग करते हुए, हम यह निष्कर्ष निकालते हैं कि AZN= . यदि हम द्वारा निरूपित करते हैं मैंपरिधि, और उसके बाद एक्सइसके चाप की लंबाई एक, तो हमें अनुपात मिलता है। कोण γ एक त्रिभुज में एबीसीएराटोस्थनीज ने मापा, यह 7.2 ° निकला। महत्व एक्स -अलेक्जेंड्रिया से सिएना तक लगभग 800 किमी के रास्ते की लंबाई से ज्यादा कुछ नहीं। एराटोस्थनीज ऊंट कारवां के औसत यात्रा समय के आधार पर इसकी सटीक गणना करता है जो नियमित रूप से दो शहरों के बीच जाता है, साथ ही डेटा का उपयोग करता है बेमेटिस्टोव -एक विशेष पेशे के लोग जो दूरियों को कदमों में मापते थे। अब यह परिधि (यानी, पृथ्वी के मेरिडियन की लंबाई) प्राप्त करने के बाद, अनुपात को हल करने के लिए बनी हुई है मैं= 40,000 किमी। तब पृथ्वी की त्रिज्या आरके बराबर है मैं/ (2π), यह लगभग 6400 किमी है। तथ्य यह है कि पृथ्वी के मेरिडियन की लंबाई 40,000 किमी की इतनी गोल संख्या में व्यक्त की जाती है, अगर हम याद करते हैं कि 1 मीटर की लंबाई की इकाई (18 वीं शताब्दी के अंत में फ्रांस में) एक चालीस के रूप में पेश की गई थी- पृथ्वी की परिधि का दस लाखवाँ भाग (परिभाषा के अनुसार!) बेशक, एराटोस्थनीज ने माप की एक अलग इकाई का इस्तेमाल किया - चरणों(लगभग 200 मीटर)। कई चरण थे: मिस्र, ग्रीक, बेबीलोनियन, और उनमें से किस एराटोस्थनीज ने इस्तेमाल किया अज्ञात है। इसलिए, इसकी माप की सटीकता के बारे में निश्चित रूप से न्याय करना मुश्किल है। इसके अलावा, दो शहरों की भौगोलिक स्थिति के कारण अपरिहार्य त्रुटि हुई। एराटोस्थनीज ने इस प्रकार तर्क दिया: यदि शहर एक ही मध्याह्न रेखा पर हैं (अर्थात अलेक्जेंड्रिया सिएना के ठीक उत्तर में स्थित है), तो उसी समय उनमें दोपहर होती है। इसलिए, प्रत्येक शहर में सूर्य की उच्चतम स्थिति के दौरान माप करने के बाद, हमें सही परिणाम प्राप्त करना चाहिए। लेकिन वास्तव में, अलेक्जेंड्रिया और सिएना एक ही मध्याह्न रेखा पर नहीं हैं। अब नक्शे को देखकर इस बात पर यकीन करना आसान है, लेकिन एराटोस्थनीज के पास ऐसा मौका नहीं था, उन्होंने सिर्फ पहले नक्शे बनाने पर काम किया। इसलिए, उनकी विधि (बिल्कुल सही!) ने पृथ्वी की त्रिज्या निर्धारित करने में त्रुटि की। फिर भी, कई शोधकर्ताओं को यकीन है कि एराटोस्थनीज के माप की सटीकता अधिक थी और वह 2% से कम गलत था। 19वीं सदी के मध्य में मानव जाति 2 हजार वर्षों के बाद ही इस परिणाम में सुधार करने में सक्षम थी। फ्रांस में वैज्ञानिकों के एक समूह और रूस में वी. या। स्ट्रुवे के एक अभियान ने इस पर काम किया। महान भौगोलिक खोजों के युग में भी, 16वीं शताब्दी में, लोग एराटोस्थनीज के परिणाम को प्राप्त नहीं कर सके और पृथ्वी की परिधि के 37,000 किमी के गलत मूल्य का उपयोग किया। न तो कोलंबस और न ही मैगलन को पता था कि पृथ्वी के वास्तविक आयाम क्या हैं और उन्हें कितनी दूरियां तय करनी होंगी। उनका मानना ​​था कि भूमध्य रेखा की लंबाई वास्तव में जितनी है उससे 3 हजार किमी कम है। अगर वे जानते होते तो शायद तैरते नहीं होते।

एराटोस्थनीज की विधि की इतनी उच्च सटीकता का कारण क्या है (बेशक, यदि वह आवश्यक का उपयोग करता है मंच)? उससे पहले, माप थे स्थानीय,पर मानव आँख को दिखाई देने वाली दूरी, अर्थात 100 किमी से अधिक नहीं। ये हैं, उदाहरण के लिए, अभ्यास 1 और 2 में विधियां। इस मामले में, इलाके, वायुमंडलीय घटनाओं आदि के कारण त्रुटियां अपरिहार्य हैं। अधिक सटीकता प्राप्त करने के लिए, आपको माप लेने की आवश्यकता है वैश्विक स्तर पर, पृथ्वी की त्रिज्या के बराबर दूरी पर। अलेक्जेंड्रिया और सिएना के बीच 800 किमी की दूरी काफी पर्याप्त थी।

चंद्रमा और सूर्य को कैसे मापा गया। अरिस्टार्चस के तीन कदम

एजियन सागर में समोस का ग्रीक द्वीप अब एक जंगल प्रांत है। चालीस किलोमीटर लंबा, आठ चौड़ा। इस छोटे से द्वीप पर तीन सबसे महान प्रतिभाओं का जन्म अलग-अलग समय में हुआ था - गणितज्ञ पाइथागोरस, दार्शनिक एपिकुरस और खगोलशास्त्री एरिस्टार्चस। समोस के अरिस्टार्चस के जीवन के बारे में बहुत कम जानकारी है। जीवन की तिथियां अनुमानित हैं: लगभग 310 ईसा पूर्व पैदा हुए, 230 ईसा पूर्व के आसपास मृत्यु हो गई हम नहीं जानते कि यह कैसा दिखता था, एक भी छवि नहीं बची है (ग्रीक शहर थेसालोनिकी में एरिस्टार्कस का आधुनिक स्मारक सिर्फ एक मूर्तिकार की कल्पना है)। उन्होंने कई साल अलेक्जेंड्रिया में बिताए, जहाँ उन्होंने पुस्तकालय और वेधशाला में काम किया। उनकी मुख्य उपलब्धि - "ऑन द मैग्निट्यूड्स एंड डिस्टेंस ऑफ द सन एंड द मून" पुस्तक - इतिहासकारों की सर्वसम्मत राय के अनुसार, एक वास्तविक वैज्ञानिक उपलब्धि है। इसमें वह सूर्य की त्रिज्या, चंद्रमा की त्रिज्या और पृथ्वी से चंद्रमा और सूर्य की दूरी की गणना करता है। उन्होंने इसे अकेले किया, एक बहुत ही सरल ज्यामिति और सूर्य और चंद्रमा के अवलोकन के प्रसिद्ध परिणामों का उपयोग करते हुए। अरिस्टार्कस यहीं नहीं रुकता, वह ब्रह्मांड की संरचना के बारे में कई महत्वपूर्ण निष्कर्ष निकालता है, जो अपने समय से बहुत आगे थे। यह कोई संयोग नहीं है कि बाद में उन्हें "प्राचीन काल का कॉपरनिकस" नाम दिया गया।

अरिस्टार्चस की गणना को मोटे तौर पर तीन चरणों में विभाजित किया जा सकता है। प्रत्येक चरण एक साधारण ज्यामितीय समस्या के लिए नीचे आता है। पहले दो चरण काफी प्राथमिक हैं, तीसरा थोड़ा अधिक कठिन है। ज्यामितीय निर्माणों में, हम द्वारा निरूपित करेंगे जेड, एसतथा लीपृथ्वी के केंद्र, सूर्य और चंद्रमा, क्रमशः, और के माध्यम से आर, आर sतथा आर लीउनकी त्रिज्या हैं। सभी खगोलीय पिंडों को गेंद माना जाएगा, और उनकी कक्षाएँ - वृत्त, जैसा कि अरिस्टार्चस ने स्वयं माना था (हालाँकि, जैसा कि अब हम जानते हैं, यह पूरी तरह से सच नहीं है)। हम पहले चरण से शुरू करते हैं, और इसके लिए हम चंद्रमा का थोड़ा निरीक्षण करेंगे।

चरण 1. सूर्य चंद्रमा से कितनी बार दूर है?

जैसा कि आप जानते हैं, चंद्रमा परावर्तित सूर्य के प्रकाश से चमकता है। यदि आप एक गेंद लेते हैं और उस पर एक बड़ी सर्चलाइट को किनारे से चमकाते हैं, तो किसी भी स्थिति में गेंद की सतह का आधा हिस्सा रोशन होगा। एक प्रबुद्ध गोलार्ध की सीमा प्रकाश की किरणों के लंबवत समतल में स्थित एक वृत्त है। इस प्रकार, सूर्य हमेशा चंद्रमा की सतह का आधा भाग प्रकाशित करता है। हम जो चंद्रमा देखते हैं उसका आकार इस बात पर निर्भर करता है कि यह प्रकाशित आधा कहाँ स्थित है। पर अमावस्याजब चंद्रमा आकाश में बिल्कुल भी दिखाई नहीं देता है, तो सूर्य इसके विपरीत भाग को प्रकाशित करता है। फिर प्रकाशित गोलार्द्ध धीरे-धीरे पृथ्वी की ओर मुड़ जाता है। हमें एक पतला अर्धचंद्र दिखाई देने लगता है, फिर एक महीना ("बढ़ता हुआ चंद्रमा"), फिर एक अर्धवृत्त (चंद्रमा के इस चरण को "चतुर्भुज" कहा जाता है)। फिर दिन से दिन (या बल्कि, रात से रात) अर्धवृत्त पूर्णिमा तक बढ़ता है। फिर विपरीत प्रक्रिया शुरू होती है: प्रकाशित गोलार्द्ध हमसे दूर हो जाता है। चंद्रमा "बूढ़ा हो जाता है", धीरे-धीरे एक महीने में बदल जाता है, अपनी बाईं ओर "सी" अक्षर की तरह हमारी ओर मुड़ जाता है, और अंत में, अमावस्या की रात को यह गायब हो जाता है। एक अमावस्या से अगले चंद्रमा तक की अवधि लगभग चार सप्ताह तक चलती है। इस समय के दौरान, चंद्रमा पृथ्वी के चारों ओर एक पूर्ण क्रांति करता है। एक चौथाई अवधि अमावस्या से चंद्रमा के आधे भाग तक जाती है, इसलिए इसका नाम "वर्ग" है।

अरिस्टार्कस का उल्लेखनीय अनुमान यह था कि जब चौकोर होता है, तो सूर्य की किरणें चंद्रमा के आधे हिस्से को रोशन करती हैं, जो चंद्रमा को पृथ्वी से जोड़ने वाली रेखा के लंबवत होती हैं। तो एक त्रिभुज में ZLSशीर्ष कोण एल -सीधी रेखा (अंजीर। 3)। यदि अब कोण नापें एलजेडएस, हम इसे α से निरूपित करते हैं, तो हमें वह = cos α प्राप्त होता है। सरलता के लिए, हम मानते हैं कि प्रेक्षक पृथ्वी के केंद्र में है। यह परिणाम को बहुत प्रभावित नहीं करेगा, क्योंकि पृथ्वी से चंद्रमा और सूर्य की दूरी पृथ्वी की त्रिज्या से काफी अधिक है। तो, किरणों के बीच कोण α मापा जाता है जेडएलतथा जेडएसवर्गाकार करते समय, अरिस्टार्चस चंद्रमा और सूर्य से दूरियों के अनुपात की गणना करता है। एक ही समय में आकाश में सूर्य और चंद्रमा को कैसे पकड़ें? यह सुबह जल्दी किया जा सकता है। कठिनाई दूसरे, अप्रत्याशित कारण से उत्पन्न होती है। अरिस्टार्चस के समय में कोसाइन नहीं थे। त्रिकोणमिति की पहली अवधारणा बाद में अपोलोनियस और आर्किमिडीज के कार्यों में दिखाई देगी। लेकिन अरिस्तरखुस जानता था कि ऐसे त्रिभुज क्या होते हैं, और इतना ही काफी था। एक छोटा समकोण त्रिभुज बनाकर जेड "एल" एस "एक ही न्यून कोण के साथ α = एल "जेड" एस "और इसकी भुजाओं को मापने पर, हम पाते हैं कि, और यह अनुपात लगभग 1/400 के बराबर है।

चरण 2. सूर्य चंद्रमा से कितने गुना बड़ा है?

सूर्य और चंद्रमा की त्रिज्याओं का अनुपात ज्ञात करने के लिए, अरिस्टार्चस सूर्य ग्रहण का उपयोग करता है (चित्र 4)। वे तब होते हैं जब चंद्रमा सूर्य को अस्पष्ट करता है। आंशिक के साथ, या, जैसा कि खगोलविद कहते हैं, निजी, ग्रहण में, चंद्रमा केवल सूर्य की डिस्क के ऊपर से गुजरता है, उसे पूरी तरह से ढके बिना। कभी-कभी ऐसा ग्रहण नंगी आंखों से भी नहीं देखा जा सकता है, सूरज सामान्य दिन की तरह चमकता है। केवल एक मजबूत अंधेरे के माध्यम से, उदाहरण के लिए, स्मोक्ड ग्लास, क्या यह देखना संभव है कि सौर डिस्क का हिस्सा काले घेरे से कैसे ढका हुआ है। बहुत कम बार, पूर्ण ग्रहण तब होता है, जब चंद्रमा कई मिनटों के लिए सौर डिस्क को पूरी तरह से ढक लेता है।

इस समय, यह अंधेरा हो जाता है, आकाश में तारे दिखाई देते हैं। ग्रहणों ने प्राचीन लोगों को भयभीत कर दिया, उन्हें त्रासदियों का अग्रदूत माना जाता था। सूर्य ग्रहण पृथ्वी के अलग-अलग हिस्सों में अलग-अलग तरीकों से मनाया जाता है। पूर्ण ग्रहण के दौरान, पृथ्वी की सतह पर चंद्रमा से एक छाया दिखाई देती है - एक वृत्त जिसका व्यास 270 किमी से अधिक नहीं होता है। केवल विश्व के उन क्षेत्रों में जहां से यह छाया गुजरती है, पूर्ण ग्रहण देखा जा सकता है। इसलिए, एक ही स्थान पर, पूर्ण ग्रहण अत्यंत दुर्लभ होता है - औसतन, हर 200-300 वर्षों में एक बार। अरिस्टार्चस भाग्यशाली था - वह अपनी आँखों से कुल सूर्य ग्रहण देखने में सक्षम था। बादल रहित आकाश में, सूर्य धीरे-धीरे मंद होने लगा और आकार में घटने लगा और सांझ स्थापित हो गया। कुछ देर के लिए सूरज गायब हो गया। फिर प्रकाश की पहली किरण ने झांका, सौर डिस्क बढ़ने लगी और जल्द ही सूर्य पूरी ताकत से चमक उठा। ग्रहण इतने कम समय तक क्यों रहता है? अरिस्टार्कस उत्तर देता है: इसका कारण यह है कि चंद्रमा के आकाश में सूर्य के समान स्पष्ट आयाम हैं। इसका क्या मतलब है? आइए पृथ्वी, सूर्य और चंद्रमा के केंद्रों के माध्यम से एक विमान बनाएं। परिणामी खंड चित्र 5 में दिखाया गया है। ए... एक बिंदु से खींची गई स्पर्श रेखाओं के बीच का कोण जेडचंद्रमा की परिधि को कहा जाता है कोणीय आयामचाँद, या उसके कोणीय व्यास।सूर्य का कोणीय आकार भी निर्धारित होता है। यदि सूर्य और चंद्रमा के कोणीय व्यास मेल खाते हैं, तो उनके आकाश में समान स्पष्ट आयाम होते हैं, और ग्रहण के दौरान, चंद्रमा वास्तव में सूर्य को पूरी तरह से बाधित करता है (चित्र 5)। बी), लेकिन केवल एक पल के लिए, जब किरणें मेल खाती हैं जेडएलतथा जेडएस... पूर्ण सूर्य ग्रहण की तस्वीर (चित्र 4 देखें) स्पष्ट रूप से आकार की समानता को दर्शाती है।

अरिस्टार्कस का निष्कर्ष आश्चर्यजनक रूप से सटीक निकला! वास्तव में, सूर्य और चंद्रमा के औसत कोणीय व्यास में केवल 1.5% का अंतर होता है। हम औसत व्यास के बारे में बात करने के लिए मजबूर हैं, क्योंकि वे वर्ष के दौरान बदलते हैं, क्योंकि ग्रह मंडलियों में नहीं, बल्कि अंडाकार में चलते हैं।

पृथ्वी के केंद्र को जोड़ना जेडसूर्य के केंद्रों के साथ एसऔर चाँद लीऔर स्पर्श बिंदुओं के साथ भी आरतथा क्यू, हमें दो समकोण त्रिभुज प्राप्त होते हैं जेडएसपीतथा ZLQ(अंजीर देखें। 5 ए) वे समान हैं कि उनके पास समान न्यून कोणों की एक जोड़ी है β / 2। इसलिये, । इस तरह, सूर्य और चंद्रमा की त्रिज्याओं का अनुपात उनके केंद्रों से पृथ्वी के केंद्र की दूरी के अनुपात के बराबर है... इसलिए, आर s/आर ली= = 400। इस तथ्य के बावजूद कि उनके स्पष्ट आयाम समान हैं, सूर्य चंद्रमा से 400 गुना बड़ा निकला!

चंद्रमा और सूर्य के कोणीय आकार की समानता एक सुखद संयोग है। यह यांत्रिकी के नियमों का पालन नहीं करता है। सौर मंडल के कई ग्रहों में उपग्रह हैं: मंगल के दो, बृहस्पति के चार (और कई दर्जन छोटे वाले) हैं, और उन सभी के अलग-अलग कोणीय आकार हैं जो सौर के साथ मेल नहीं खाते हैं।

अब हम महत्वपूर्ण और सबसे कठिन कदम पर आगे बढ़ते हैं।

चरण 3. सूर्य और चंद्रमा के आकार और उनकी दूरियों की गणना करना

तो, हम सूर्य और चंद्रमा के आकार के अनुपात और पृथ्वी से उनकी दूरी के अनुपात को जानते हैं। यह जानकारी रिश्तेदार: यह आसपास की दुनिया की तस्वीर को केवल समानता तक पुनर्स्थापित करता है। आप चंद्रमा और सूर्य को पृथ्वी से 10 बार हटा सकते हैं, उनके आकार को समान मात्रा में बढ़ाकर, और पृथ्वी से दिखाई देने वाली तस्वीर वही रहेगी। खगोलीय पिंडों के वास्तविक आकार को खोजने के लिए, आपको उन्हें किसी ज्ञात आकार के साथ सहसंबंधित करने की आवश्यकता है। लेकिन सभी खगोलीय मूल्यों में से, एरिस्टार्चस अब तक केवल ग्लोब की त्रिज्या जानता है। आर = 6400 किमी क्या यह मदद करेगा? क्या पृथ्वी की त्रिज्या आकाश में होने वाली किसी भी दृश्य घटना में दिखाई देती है? यह कोई संयोग नहीं है कि वे "स्वर्ग और पृथ्वी" कहते हैं, जिसका अर्थ है दो असंगत चीजें। और फिर भी ऐसी घटना होती है। यह चंद्र ग्रहण है। इसकी मदद से, एक चतुर ज्यामितीय निर्माण को लागू करते हुए, अरिस्टार्चस सूर्य की त्रिज्या के अनुपात की गणना पृथ्वी की त्रिज्या से करता है, और श्रृंखला बंद हो जाती है: अब हम एक साथ चंद्रमा की त्रिज्या, सूर्य की त्रिज्या, और उसी समय चंद्रमा से और सूर्य से पृथ्वी की दूरी।

चंद्र ग्रहण के दौरान चंद्रमा पर पृथ्वी की छाया के वृत्तों की तुलना करते हुए, अरिस्टार्चस ने संख्या पाईटी= 8/3 पृथ्वी की छाया की त्रिज्या का चंद्रमा की त्रिज्या से अनुपात है। इसके अलावा, उन्होंने पहले ही = 400 (सूर्य की त्रिज्या का चंद्रमा की त्रिज्या का अनुपात, जो सूर्य-पृथ्वी की दूरी और चंद्रमा-पृथ्वी की दूरी के अनुपात के लगभग बराबर है) की गणना की है। गैर-तुच्छ ज्यामितीय निर्माणों के बाद, अरिस्टार्चस ने पाया कि सूर्य और पृथ्वी के व्यास का अनुपात समान है, और चंद्रमा और पृथ्वी समान हैं। ज्ञात मानों को प्रतिस्थापित करना κ = 400 और टी= 8/3, हम पाते हैं कि चंद्रमा पृथ्वी से लगभग 3.66 गुना छोटा है, और सूर्य पृथ्वी से 109 गुना बड़ा है। पृथ्वी की त्रिज्या के बाद से आरहम जानते हैं, हम चंद्रमा की त्रिज्या ज्ञात करते हैं आर ली= आर/ 3.66 और सूर्य की त्रिज्या आर s= 109आर.

अब पृथ्वी से चंद्रमा और सूर्य की दूरी की गणना एक चरण में की जाती है, यह कोणीय व्यास का उपयोग करके किया जा सकता है। सूर्य और चंद्रमा का कोणीय व्यास β लगभग आधा डिग्री (सटीक होने के लिए 0.53 °) है। प्राचीन खगोलविदों ने इसे कैसे मापा इसकी चर्चा बाद में की गई है। स्पर्शरेखा को छोड़ना ZQचन्द्रमा की परिधि पर हमें एक समकोण त्रिभुज प्राप्त होता है ZLQएक न्यून कोण β / 2 (चित्र 10) के साथ।

इससे हम पाते हैं कि यह लगभग 215 . के बराबर है आर ली, या 62 आर... इसी प्रकार सूर्य से दूरी 215 . है आर s = 23 455आर.

हर चीज़। सूर्य और चंद्रमा के आकार और उनसे दूरियां पाई जाती हैं।

गलतियों के लाभ

वास्तव में, सब कुछ कुछ अधिक जटिल था। ज्यामिति अभी बन ही रही थी, और स्कूल की आठवीं कक्षा के बाद से हमें बहुत सी परिचित बातें उस समय बिल्कुल भी स्पष्ट नहीं थीं। जिसे हमने तीन पृष्ठों में रेखांकित किया है, उसे प्रस्तुत करने के लिए एक पूरी किताब लिखने के लिए अरिस्तरखुस को लगा। और प्रायोगिक माप के साथ भी, सब कुछ आसान नहीं था। सबसे पहले, अरिस्टार्चस ने चंद्र ग्रहण के दौरान पृथ्वी की छाया के व्यास को मापने में गलती की, अनुपात प्राप्त किया टी= 2 के बजाय। इसके अलावा, वह, ऐसा लगता है, कोण के गलत मान से आगे बढ़े - सूर्य का कोणीय व्यास, इसे 2 ° के बराबर मानते हुए। लेकिन यह संस्करण विवादास्पद है: आर्किमिडीज ने अपने ग्रंथ "सम्मिट" में लिखा है कि, इसके विपरीत, अरिस्टार्चस ने 0.5 ° के लगभग सही मूल्य का उपयोग किया था। हालांकि, सबसे भयानक गलती पहले चरण में हुई, जब पैरामीटर की गणना करते हुए - पृथ्वी से सूर्य और चंद्रमा की दूरी का अनुपात। = 400 के बजाय, एरिस्टार्कस को κ = 19 मिला। आप 20 से अधिक बार गलती कैसे कर सकते थे? आइए हम फिर से चरण 1, चित्र 3 की ओर मुड़ें। अनुपात = . ज्ञात करने के लिए जेडएस/जेडएल, एरिस्टार्कस ने कोण α = . मापा एसजेडएल, और फिर = 1 / cos α। उदाहरण के लिए, यदि कोण α 60 ° के बराबर होता, तो हमें κ = 2 प्राप्त होता, और सूर्य पृथ्वी से चंद्रमा से दोगुना दूर होता। लेकिन माप परिणाम अप्रत्याशित निकला: कोण α लगभग सही निकला। इसका मतलब था कि कैथेटस जेडएसकई गुना श्रेष्ठ जेडएल... अरिस्टार्चस को α = 87 ° मिला, और फिर cos α = 1/19 (याद रखें कि हमारी सभी गणना अनुमानित हैं)। कोण का सही मान, और cos α = 1/400। तो 3 ° से कम की माप त्रुटि के कारण 20 गुना त्रुटि हुई! गणना पूरी करने के बाद, एरिस्टार्कस इस निष्कर्ष पर पहुंचा कि सूर्य की त्रिज्या पृथ्वी की त्रिज्या (109 के बजाय) की 6.5 गुना है।

त्रुटियाँ अपरिहार्य थीं, दिन के अपूर्ण माप उपकरणों को देखते हुए। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि यह तरीका सही निकला। जल्द ही (ऐतिहासिक मानकों के अनुसार, यानी लगभग 100 वर्षों के बाद), पुरातनता के उत्कृष्ट खगोलशास्त्री हिप्पार्कस (190 - सी। 120 ईसा पूर्व) सभी अशुद्धियों को समाप्त कर देंगे और, अरिस्टार्कस की विधि का पालन करते हुए, सूर्य के सही आकार की गणना करेंगे। चंद्रमा। शायद अरिस्तरखुस की गलती अंत में उपयोगी साबित हुई। उनसे पहले, प्रचलित राय यह थी कि सूर्य और चंद्रमा के या तो समान आयाम हैं (जैसा कि यह एक सांसारिक पर्यवेक्षक को लगता है), या थोड़ा भिन्न होता है। 19 बार के अंतर ने भी समकालीनों को चौंका दिया। इसलिए, यह संभव है कि अगर एरिस्टार्चस ने = 400 का सही अनुपात पाया होता, तो किसी को भी इस पर विश्वास नहीं होता, और शायद वैज्ञानिक खुद परिणाम को बेतुका मानते हुए अपनी पद्धति को छोड़ देते। .. कोपरनिकस से 17 शताब्दियों पहले, उन्होंने महसूस किया कि दुनिया के केंद्र में पृथ्वी नहीं है, बल्कि सूर्य है। इस तरह पहली बार हेलिओसेंट्रिक मॉडल और सौर मंडल की अवधारणा सामने आई।

केंद्र में क्या है?

इतिहास के पाठों से हमें परिचित ब्रह्मांड की संरचना के बारे में प्राचीन विश्व में प्रमुख विचार यह था कि दुनिया के केंद्र में एक स्थिर पृथ्वी है, 7 ग्रह इसके चारों ओर गोलाकार कक्षाओं में घूमते हैं, जिनमें चंद्रमा और सूर्य (जिसे एक ग्रह भी माना जाता था)। सब कुछ एक आकाशीय गोले के साथ समाप्त होता है जिसमें तारे जुड़े होते हैं। गोला पृथ्वी के चारों ओर चक्कर लगाता है, 24 घंटे में एक पूर्ण क्रांति करता है। समय के साथ, इस मॉडल को कई बार संशोधित किया गया है। इसलिए, वे यह मानने लगे कि आकाशीय क्षेत्र गतिहीन है, और पृथ्वी अपनी धुरी पर घूमती है। फिर उन्होंने ग्रहों के प्रक्षेपवक्र को सही करना शुरू किया: मंडलियों को साइक्लोइड्स द्वारा बदल दिया गया था, अर्थात, एक वृत्त के बिंदुओं का वर्णन करने वाली रेखाएँ जब यह दूसरे वृत्त के साथ चलती है (आप जीएन बर्मन की पुस्तकों में इन अद्भुत रेखाओं के बारे में पढ़ सकते हैं " साइक्लोइड", एआई मार्कुशेविच "वंडरफुल कर्व्स", साथ ही "क्वांटम" में: एस। वेरोव का लेख "सीक्रेट्स ऑफ ए साइक्लोइड" नंबर 8, 1975, और एसजी गिंडिकिन का एक लेख "द स्टार एज ऑफ साइक्लोइड्स", नहीं। 6, 1985)। साइक्लोइड्स टिप्पणियों के परिणामों के साथ बेहतर समझौते में थे, विशेष रूप से, उन्होंने ग्रहों के "पिछड़े" गतियों की व्याख्या की। इस - पृथ्वी को केन्द्र मानकर विचार किया हुआदुनिया की व्यवस्था, जिसके केंद्र में पृथ्वी ("समलैंगिक") है। दूसरी शताब्दी में, क्लॉडियस टॉलेमी (87-165), एक उत्कृष्ट यूनानी खगोलशास्त्री, मिस्र के राजाओं के नाम की पुस्तक "अल्मागेस्ट" में इसने अपना अंतिम रूप लिया। समय के साथ, कुछ चक्रवात अधिक जटिल हो गए, अधिक से अधिक मध्यवर्ती मंडल जोड़े गए। लेकिन सामान्य तौर पर, टॉलेमी की प्रणाली लगभग डेढ़ सहस्राब्दी तक, 16 वीं शताब्दी तक, कॉपरनिकस और केपलर की खोजों से पहले तक बनी रही। सबसे पहले, अरिस्टार्चस ने भी भूकेन्द्रित मॉडल का पालन किया। हालाँकि, यह गणना करने के बाद कि सूर्य की त्रिज्या पृथ्वी की त्रिज्या का 6.5 गुना है, उन्होंने एक सरल प्रश्न पूछा: इतना बड़ा सूर्य इतनी छोटी पृथ्वी की परिक्रमा क्यों करे? आखिर सूर्य की त्रिज्या 6.5 गुना ज्यादा हो तो उसका आयतन लगभग 275 गुना ज्यादा होता है! इसका मतलब है कि सूर्य दुनिया के केंद्र में होना चाहिए। पृथ्वी सहित 6 ग्रह इसकी परिक्रमा करते हैं। और सातवां ग्रह चंद्रमा पृथ्वी की परिक्रमा करता है। इस तरह दिखाई दिया सूर्य केंद्रीयदुनिया की प्रणाली ("हेलिओस" - सूर्य)। पहले से ही अरिस्टार्चस ने स्वयं नोट किया था कि ऐसा मॉडल वृत्ताकार कक्षाओं में ग्रहों की स्पष्ट गति को बेहतर ढंग से समझाता है, टिप्पणियों के परिणामों के साथ बेहतर समझौता करता है। लेकिन इसे न तो वैज्ञानिकों ने स्वीकार किया और न ही आधिकारिक अधिकारियों ने। अरिस्तरखुस पर नास्तिकता का आरोप लगाया गया और उसे सताया गया। पुरातनता के सभी खगोलविदों में से केवल सेल्यूकस ही नए मॉडल का समर्थक बना। किसी और ने इसे स्वीकार नहीं किया, कम से कम इतिहासकारों को इस अंक के बारे में कोई पुख्ता जानकारी नहीं है। यहां तक ​​​​कि आर्किमिडीज और हिप्पार्कस, जिन्होंने अरिस्टार्कस का सम्मान किया और उनके कई विचारों को विकसित किया, ने सूर्य को दुनिया के केंद्र में रखने की हिम्मत नहीं की। क्यों?

दुनिया ने सूर्यकेंद्रित प्रणाली को क्यों स्वीकार नहीं किया है?

ऐसा कैसे हुआ कि 17 शताब्दियों तक वैज्ञानिकों ने अरिस्टार्कस द्वारा प्रस्तावित संसार की सरल और तार्किक व्यवस्था को स्वीकार नहीं किया? यह इस तथ्य के बावजूद है कि टॉलेमी की आधिकारिक तौर पर मान्यता प्राप्त भू-केंद्रीय प्रणाली अक्सर विफल रही, ग्रहों और सितारों के अवलोकन के परिणामों से असहमत। मुझे अधिक से अधिक मंडलियों को जोड़ना था (तथाकथित स्थिर फंदा) ग्रहों की गति के "सही" विवरण के लिए। टॉलेमी खुद कठिनाइयों से नहीं डरते थे, उन्होंने लिखा: "स्वर्गीय पिंडों की जटिल गति पर आश्चर्यचकित क्यों हों यदि उनका सार हमारे लिए अज्ञात है?" हालाँकि, 13वीं शताब्दी तक, इनमें से 75 वृत्त जमा हो चुके थे! मॉडल इतना बोझिल हो गया कि सतर्क आपत्तियां उठने लगीं: क्या दुनिया वाकई इतनी जटिल है? कैस्टिले के राजा अल्फोंसो एक्स (1226-1284) और आधुनिक स्पेन के हिस्से पर कब्जा करने वाले राज्य लियोन का मामला व्यापक रूप से जाना जाता है। उन्होंने, विज्ञान और कला के संरक्षक संत, जो अपने दरबार में दुनिया के पचास सर्वश्रेष्ठ खगोलविदों में से एक वैज्ञानिक बातचीत में एकत्रित हुए थे, ने कहा कि "यदि भगवान ने मुझे सम्मानित किया और दुनिया के निर्माण पर मेरी सलाह मांगी, बहुत आसान होता।" राजाओं के लिए भी इस तरह की बदतमीजी माफ नहीं की गई: अल्फोंस को अपदस्थ कर एक मठ में भेज दिया गया। लेकिन संशय बना रहा। उनमें से कुछ को ब्रह्मांड के केंद्र में सूर्य को रखकर और अरिस्टार्कस प्रणाली को अपनाकर हल किया जा सकता है। उनकी रचनाएँ प्रसिद्ध थीं। हालांकि, कई शताब्दियों तक, किसी भी वैज्ञानिक ने ऐसा कदम उठाने की हिम्मत नहीं की। कारण केवल अधिकारियों और आधिकारिक चर्च के डर में नहीं थे, जो टॉलेमी के सिद्धांत को एकमात्र सही मानते थे। और न केवल मानव सोच की जड़ता में: यह स्वीकार करना इतना आसान नहीं है कि हमारी पृथ्वी दुनिया का केंद्र नहीं है, बल्कि केवल एक साधारण ग्रह है। फिर भी, एक वास्तविक वैज्ञानिक के लिए, न तो भय और न ही रूढ़ियाँ सत्य के मार्ग में बाधाएँ हैं। हेलिओसेंट्रिक प्रणाली को काफी वैज्ञानिक, कोई भी कह सकता है, ज्यामितीय कारणों से खारिज कर दिया गया था। यदि हम मान लें कि पृथ्वी सूर्य के चारों ओर घूमती है, तो इसका प्रक्षेपवक्र पृथ्वी से सूर्य की दूरी के बराबर त्रिज्या वाला एक वृत्त है। जैसा कि हम जानते हैं, यह दूरी 23,455 पृथ्वी त्रिज्या के बराबर है, यानी 150 मिलियन किलोमीटर से अधिक। इसका मतलब है कि पृथ्वी छह महीने के भीतर 300 मिलियन किलोमीटर की दूरी तय करती है। एक विशाल आकार! लेकिन एक स्थलीय प्रेक्षक के लिए तारों वाले आकाश की तस्वीर वही रहती है। पृथ्वी अब निकट आ रही है, फिर तारों से 300 मिलियन किलोमीटर दूर जा रही है, लेकिन न तो तारों के बीच की स्पष्ट दूरी (उदाहरण के लिए, नक्षत्रों का आकार), और न ही उनकी चमक बदलती है। इसका मतलब है कि सितारों की दूरी कई हजार गुना अधिक होनी चाहिए, यानी आकाशीय क्षेत्र में बिल्कुल अकल्पनीय आयाम होना चाहिए! यह, वैसे, अरिस्टार्चस द्वारा स्वयं महसूस किया गया था, जिन्होंने अपनी पुस्तक में लिखा था: "स्थिर तारों के गोले का आयतन पृथ्वी-सूर्य की त्रिज्या वाले गोले के आयतन से कई गुना अधिक है, कितनी बार उत्तरार्द्ध का आयतन ग्लोब के आयतन से अधिक है," अर्थात, एरिस्टार्चस के अनुसार यह पता चला कि सितारों की दूरी (23 455) 2 है आर, यह 3.5 ट्रिलियन किलोमीटर से अधिक है। वास्तव में, सूर्य से निकटतम तारे की दूरी अभी भी लगभग 11 गुना अधिक है। (उस मॉडल में जिसे हमने बहुत शुरुआत में प्रस्तुत किया था, जब पृथ्वी से सूर्य की दूरी 10 मीटर है, निकटतम तारे की दूरी ... 2700 किलोमीटर है!) एक कॉम्पैक्ट और आरामदायक दुनिया के बजाय, केंद्र में जिनमें से पृथ्वी है और जिसे अपेक्षाकृत छोटे आकाशीय गोले के अंदर रखा गया है, अरिस्टार्कस ने एक रसातल को चित्रित किया। और इस रसातल ने सभी को डरा दिया।

सूर्य हमारे तारामंडल का केंद्रीय पिंड है। इसका लगभग सारा द्रव्यमान इसमें केंद्रित है - 99%। आप अवलोकन, ज्यामितीय मॉडल और सटीक गणनाओं का उपयोग करके एक खगोलीय पिंड का आकार निर्धारित कर सकते हैं। वैज्ञानिकों को न केवल किलोमीटर में सूर्य के व्यास के साथ-साथ इसके कोणीय आयामों को जानने की जरूरत है, बल्कि तारे की गतिविधि को भी ट्रैक करने की जरूरत है। हमारे ग्रह पर इसका प्रभाव बहुत अधिक है - आवेशित कणों की धाराएँ पृथ्वी के चुम्बकमंडल को बहुत प्रभावित करती हैं।

किलोमीटर में सूर्य का व्यास कैसे निर्धारित करें

खगोल विज्ञान में रुचि रखने वाले लोगों ने हमेशा सूर्य के व्यास का निर्धारण किया है। प्राचीन काल से, लोगों ने आकाश को देखा है और उस पर दिखाई देने वाली वस्तुओं का एक विचार बनाने की कोशिश की है। उनकी मदद से, कैलेंडर बनाए गए और कई प्राकृतिक घटनाओं की भविष्यवाणी की गई। सदियों से, स्वर्गीय निकायों को एक रहस्यमय अर्थ दिया गया है।

चंद्रमा और सूर्य अध्ययन की केंद्रीय वस्तु बन गए हैं। पृथ्वी उपग्रह की सहायता से तारे के सटीक आकार का पता लगाना संभव था। बेली माला का उपयोग करके सूर्य का व्यास निर्धारित किया गया था। यह उस प्रकाशीय प्रभाव का नाम है जो पूर्ण सूर्य ग्रहण के चरण में होता है। जब सूर्य और चंद्र डिस्क के किनारे मेल खाते हैं, तो प्रकाश चंद्र सतह की अनियमितताओं से टूट जाता है, जिससे लाल बिंदु बनते हैं। उन्होंने खगोलविदों को सौर डिस्क के किनारे की सटीक स्थिति निर्धारित करने में मदद की।

इस घटना का सबसे विस्तृत अध्ययन 2015 में जापान में किया गया था। कई वेधशालाओं के डेटा को कगुया चंद्र जांच की जानकारी के साथ पूरक किया गया है। नतीजतन, यह गणना की गई कि सूर्य का व्यास किलोमीटर में कितना है - 1 मिलियन 392 हजार 20 किमी। खगोलविदों के लिए, तारे के अन्य पैरामीटर भी महत्वपूर्ण हैं।

सूर्य का कोणीय व्यास

किसी वस्तु का कोणीय व्यास प्रेक्षक से उसके किनारों पर व्यास के विपरीत बिंदुओं तक जाने वाली रेखाओं के बीच का कोण होता है। खगोल विज्ञान में, इसे मिनट (′) और सेकंड (″) में मापा जाता है। इसका अर्थ समतल कोण नहीं, बल्कि ठोस कोण (एक बिंदु से निकलने वाली सभी किरणों का मिलन) होता है। तारे का कोणीय व्यास 31′59 है।

दिन के दौरान, सूर्य अपना आकार (2.5-3.5 बार) बदलता है। हालाँकि, यह उपस्थिति केवल एक मनोवैज्ञानिक घटना है। धारणा का भ्रम यह है कि जिस कोण पर सूर्य दिखाई देता है वह आकाश में अपनी स्थिति के आधार पर नहीं बदलता है।

हालांकि, आकाश एक व्यक्ति को गोलार्ध के रूप में नहीं, बल्कि एक गुंबद के रूप में दिखाई देता है, जो किनारों के साथ क्षितिज को जोड़ता है। इसलिए, किसी तारे का उसके तल पर प्रक्षेपण परिमाण में भिन्न प्रतीत होता है।

एक और व्याख्या भी है। क्षितिज के निकट आने पर सभी वस्तुएँ छोटी हो जाती हैं। हालांकि, सूर्य अपना आकार नहीं बदलता है। इससे ऐसा लगता है कि यह बड़ा हो रहा है। एक दिलचस्प मनोवैज्ञानिक प्रभाव की जांच करना आसान है: यह छोटी उंगली की मदद से सूर्य के व्यास को मापने के लायक है। आंचल और क्षितिज पर इसके आयाम समान होंगे।

सूर्य अन्वेषण

दूरबीन के आविष्कार से पहले खगोलविदों को आकाशीय पिंड की संरचना के बारे में कोई जानकारी नहीं थी। यूरोप में सनस्पॉट 17वीं शताब्दी में ही खोजे गए थे। वे फोटोस्फीयर की सतह पर निकलने वाले चुंबकीय क्षेत्रों का प्रतिनिधित्व करते हैं। उत्सर्जन के स्थानों में पदार्थ की गति में हस्तक्षेप करके, वे सूर्य की सतह पर तापमान में कमी पैदा करते हैं। उसी समय, गैलीलियो ने अपनी धुरी के चारों ओर सूर्य की क्रांति की अवधि निर्धारित की। इसकी बाहरी परत 25.38 दिनों में पूर्ण क्रांति कर लेती है।

सूर्य की संरचना:

• हाइड्रोजन - 70%;
• हीलियम - 28%;
• अन्य तत्व - 2%।

तारे के मूल में, हाइड्रोजन को हीलियम में परिवर्तित करते हुए, एक परमाणु प्रतिक्रिया होती है। यहां तापमान 15 अरब डिग्री तक पहुंच जाता है। सतह पर, यह 5780 डिग्री है।

अंतरिक्ष यान के आगमन के बाद, आकाशीय पिंड का अध्ययन करने के लिए कई प्रयास किए गए। 1962 और 1975 के बीच अंतरिक्ष में प्रक्षेपित अमेरिकी उपग्रहों ने तरंगों के पराबैंगनी और एक्स-रे स्पेक्ट्रम में सूर्य का अध्ययन किया। श्रृंखला को कक्षीय सौर वेधशाला का नाम दिया गया था।

1976 में, पश्चिम जर्मन उपग्रह हेलिओस -2 को लॉन्च किया गया, जो 43.4 मिलियन किमी की दूरी पर तारे के पास पहुंचा। इसका उद्देश्य सौर हवा का अध्ययन करना था। इसी उद्देश्य के लिए, यूलिसिस सोलर प्रोब 1990 में बाहरी अंतरिक्ष में चला गया।

नासा ने 2018 में सोलर प्रोब प्लस उपग्रह लॉन्च करने की योजना बनाई है, जो सूर्य के 6 मिलियन किलोमीटर की दूरी तक पहुंचेगा। यह दूरी पिछले दशकों के लिए एक रिकॉर्ड होगी।

अन्य खगोलीय पिंडों के साथ तुलना

अन्य खगोलीय पिंडों के साथ तुलना करने से सूर्य के आकार का निर्धारण करने में मदद मिलती है। परिप्रेक्ष्य में एक दिलचस्प तुलना। उदाहरण के लिए, सूर्य का व्यास पृथ्वी के व्यास का 109 गुना, बृहस्पति के व्यास का 9.7 गुना है। सूर्य का गुरुत्वाकर्षण पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण से 28 गुना अधिक है। यहां एक आदमी का वजन 2 टन होगा।

तारे का द्रव्यमान 333 हजार पृथ्वी द्रव्यमान है। उत्तर सितारा सूर्य से 30 गुना बड़ा है। स्वर्गीय पिंडों में, इसका आकार औसत है। सूर्य अभी भी दिग्गजों से दूर है। सबसे बड़े तारे, VY Canis Majoris में 2100 सौर व्यास हैं।

पृथ्वी पर प्रभाव

पृथ्वी पर जीवन केवल 149.6 मिलियन किमी की दूरी पर ही संभव है। सूरज से। सभी जीवित जीव इससे आवश्यक ऊष्मा प्राप्त करते हैं, और प्रकाश संश्लेषण केवल प्रकाश की भागीदारी के साथ पौधों द्वारा किया जाता है। इस तारे के लिए धन्यवाद, हवा, बारिश, मौसम आदि जैसी मौसम की घटनाएं संभव हैं।

पृथ्वी जैसे ग्रह पर जीवन के सामान्य विकास के लिए सूर्य के किस व्यास की आवश्यकता है, इस प्रश्न का उत्तर सरल है - ठीक वैसा ही जैसा अभी है। हमारे ग्रह का चुंबकीय क्षेत्र अक्सर "सौर हवा से होने वाले हमलों" को दर्शाता है। उसके लिए धन्यवाद, ध्रुवों पर उत्तरी और दक्षिणी रोशनी दिखाई देती है। सौर ज्वालाओं की अवधि के दौरान, यह भूमध्य रेखा के पास भी दिखाई दे सकता है।

हमारे ग्रह की जलवायु पर सूर्य का प्रभाव भी महत्वपूर्ण है। सबसे ठंडी सर्दियाँ 1683 और 1989 के बीच थीं। यह तारे की गतिविधि में कमी के कारण था।

भविष्य पर एक नजर

सूर्य का व्यास बदल जाता है। 5 अरब वर्षों में यह सभी हाइड्रोजन ईंधन का उपयोग करेगा और एक लाल विशालकाय बन जाएगा। आकार में बढ़ने पर यह बुध और शुक्र को अवशोषित कर लेगा। तब सूर्य एक सफेद बौने तारे में तब्दील होकर पृथ्वी के आकार में सिकुड़ जाएगा।

हमारे ग्रह पर जीवन को निर्धारित करने वाले तारे का आकार न केवल वैज्ञानिकों के लिए, बल्कि आम लोगों के लिए भी सबसे दिलचस्प आंकड़ों में से एक है। खगोल विज्ञान का विकास खगोलीय पिंडों के दूर के भविष्य को निर्धारित करना संभव बनाता है और मौसम संबंधी सेवा के लिए जानकारी के संचय में योगदान देता है। नए ग्रहों का पता लगाना भी संभव हो जाता है, छोटे आकाशीय पिंडों से टकराने से पृथ्वी की सुरक्षा का स्तर बढ़ जाता है।

सूर्य एक तारा है, जिसकी सतह का तापमान कई हजार डिग्री तक पहुंच जाता है, इसलिए इसका प्रकाश, पृथ्वी से एक बड़ी दूरी तय करने के बाद भी, इतना चमकीला रहता है कि सूर्य को नग्न आंखों से नहीं देखा जा सकता है।

इसलिए, एक सामान्य व्यक्ति के लिए सूर्य के आकार और आकार का अनुमान लगाना कठिन है। इसी समय, खगोलविदों ने स्थापित किया है कि सूर्य एक गेंद है जिसका आकार लगभग नियमित है। इसलिए, सूर्य के आकार का अनुमान लगाने के लिए, आप एक वृत्त के आकार को मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले मानक संकेतकों का उपयोग कर सकते हैं।

तो, सूर्य का व्यास 1.392 मिलियन किलोमीटर है। तुलना के लिए, पृथ्वी का व्यास केवल 12,742 किलोमीटर है: इस प्रकार, इस सूचक के अनुसार, सूर्य का आकार हमारे ग्रह के आकार से 109 गुना अधिक है। इसी समय, भूमध्य रेखा के साथ सूर्य की परिधि 4.37 मिलियन किलोमीटर तक पहुंचती है, जबकि पृथ्वी के लिए यह संकेतक केवल 40,000 किलोमीटर है, इस आयाम में सूर्य के आयाम हमारे ग्रह के आयामों से बड़े हो जाते हैं एक ही संख्या में बार।

वहीं, सूर्य की सतह पर भारी तापमान, जो लगभग 6 हजार डिग्री है, के कारण इसका आकार धीरे-धीरे कम होता जा रहा है। सौर गतिविधि का अध्ययन करने वाले वैज्ञानिकों का दावा है कि सूर्य हर घंटे 1 मीटर व्यास में सिकुड़ता है। इस प्रकार, वे सुझाव देते हैं, सौ साल पहले, सूर्य का व्यास आज की तुलना में लगभग 870 किलोमीटर बड़ा था।

सूर्य का द्रव्यमान

सूर्य का द्रव्यमान पृथ्वी ग्रह के द्रव्यमान से और भी अधिक महत्वपूर्ण रूप से भिन्न होता है। तो, खगोलविदों के अनुसार, इस समय सूर्य का द्रव्यमान लगभग 1.9891 * 10 ^ 30 किलोग्राम है। इसके अलावा, पृथ्वी का द्रव्यमान केवल 5.9726 * 10 ^ 24 किलोग्राम है। इस प्रकार, सूर्य पृथ्वी से लगभग 333 हजार गुना भारी हो जाता है।

साथ ही, सूर्य की सतह पर उच्च तापमान के कारण, इसके अधिकांश घटक गैसीय अवस्था में होते हैं, जिसका अर्थ है कि उनका घनत्व काफी कम है। तो, इस तारे की संरचना का 73% हाइड्रोजन है, और शेष हीलियम है, जो इसकी संरचना का लगभग 1/4 भाग और अन्य गैसों पर कब्जा करता है। इसलिए, इस तथ्य के बावजूद कि सूर्य का आयतन पृथ्वी के लिए इसी आंकड़े से 1.3 मिलियन गुना अधिक है, इस तारे का घनत्व अभी भी हमारे ग्रह की तुलना में कम है। तो, पृथ्वी का घनत्व लगभग 5.5 ग्राम / सेमी³ है, जबकि सूर्य का घनत्व लगभग 1.4 ग्राम / सेमी³ है: इस प्रकार, ये संकेतक लगभग 4 गुना भिन्न होते हैं।

न्यूटन ने द्रव्यमान की मात्रा को द्रव्यमान कहा। अब इसे पिंडों की जड़ता के माप के रूप में परिभाषित किया गया है: वस्तु जितनी भारी होगी, उसे गति देना उतना ही कठिन होगा। जड़ता का पता लगाने के लिए सामूहिकशरीर, एक मानक के साथ समर्थन सतह पर इसके द्वारा लगाए गए दबाव की तुलना करें, एक माप पैमाने दर्ज करें। गुरुत्वाकर्षण विधि का उपयोग आकाशीय पिंडों के द्रव्यमान की गणना के लिए किया जाता है।

निर्देश

बहुत कम लोग सोचते हैं कि तारा हमसे कितनी दूर है और उसका आकार क्या है। और संख्या आश्चर्यजनक है। तो, पृथ्वी से सूर्य की दूरी 149.6 मिलियन किलोमीटर है। इसके अलावा, सूर्य के प्रकाश की प्रत्येक व्यक्तिगत किरण हमारे ग्रह की सतह पर 8.31 मिनट में पहुंचती है। यह संभावना नहीं है कि निकट भविष्य में लोग प्रकाश की गति से उड़ना सीखेंगे। तब कोई आठ मिनट से अधिक समय में तारे की सतह पर पहुंच सकता था।

सूर्य के आयाम

सब कुछ सापेक्ष है। अगर आप हमारे ग्रह को लें और इसकी तुलना सूर्य से करें तो यह अपनी सतह पर 109 बार फिट होगा। तारे की त्रिज्या 695,990 किमी है। इसके अलावा, सूर्य का द्रव्यमान पृथ्वी के द्रव्यमान का 333,000 गुना है! इसके अलावा, एक सेकंड में, यह 4.26 मिलियन टन द्रव्यमान हानि के बराबर ऊर्जा देता है, यानी जे की 26 वीं शक्ति में 3.84x10।

पृथ्वीवासियों में से कौन यह दावा कर सकता है कि वे पूरे ग्रह की भूमध्य रेखा के साथ-साथ चले हैं? संभवतः, ऐसे यात्री हैं जो जहाजों और अन्य वाहनों में पृथ्वी को पार करते हैं। इसमें बहुत समय लगा। उन्हें सूर्य के चारों ओर जाने में अधिक समय लगेगा। इसमें कम से कम 109 गुना अधिक प्रयास और वर्ष लगेंगे।

सूर्य दृष्टि से अपना आकार बदल सकता है। कभी-कभी यह सामान्य से कई गुना बड़ा लगता है। दूसरी बार, इसके विपरीत, यह घट जाती है। यह सब पृथ्वी के वायुमंडल की स्थिति पर निर्भर करता है।

सूर्य क्या है

सूर्य का घनत्व अधिकांश ग्रहों के समान नहीं है। एक तारे की तुलना एक चिंगारी से की जा सकती है जो लगातार आसपास के स्थान को गर्मी देती है। इसके अलावा, सूर्य की सतह पर समय-समय पर विस्फोट और प्लाज्मा टुकड़ी होती है, जो लोगों की भलाई को बहुत प्रभावित करती है।

तारे की सतह पर तापमान 5770 K, केंद्र में - 15 600 000 K है। 4.57 बिलियन वर्ष की आयु में, सूर्य मानव जीवन की तुलना में एक ही चमकीला तारा रहने में सक्षम है।

कार्य संख्या 7. सूर्य (या चंद्रमा) के कोणीय और रैखिक आयामों का निर्धारण

I. थियोडोलाइट की मदद से।

1. डिवाइस को स्थापित करने और ट्यूब के ऐपिस में लाइट फिल्टर डालने के बाद, एलिडेड के शून्य को क्षैतिज डायल के शून्य के साथ संरेखित करें। अलिडेड को जकड़ें और, अलग किए गए अंग के साथ, ट्यूब को सूर्य की ओर इंगित करें ताकि ऊर्ध्वाधर धागा सूर्य की डिस्क के दाहिने किनारे को छू सके (यह अंग के माइक्रोमेट्रिक स्क्रू का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है)। फिर, एलिडेड के माइक्रोमेट्रिक स्क्रू को जल्दी से घुमाकर, ऊर्ध्वाधर धागे को सूर्य की छवि के बाएं किनारे पर ले जाएं। क्षैतिज अंग से रीडिंग लेने पर सूर्य का कोणीय व्यास प्राप्त होता है।

2. सूत्र द्वारा सूर्य की त्रिज्या की गणना करें:
आर = डी sinr
जहाँ r सूर्य की कोणीय त्रिज्या है, D सूर्य से दूरी है।

3. सूर्य के रैखिक आयामों की गणना करने के लिए, आप एक अन्य सूत्र का उपयोग कर सकते हैं। यह ज्ञात है कि सूर्य और पृथ्वी की त्रिज्याएँ सूर्य से दूरी के अनुपात से संबंधित हैं:
आर = डी पाप आर,
आर 0 = डी ∙ पाप पी,
जहाँ r सूर्य की कोणीय त्रिज्या है और p इसका लंबन है।

इन समानताओं को पद से विभाजित करने पर, हम प्राप्त करते हैं:

कोणों के छोटे होने के कारण, ज्याओं के अनुपात को तर्कों के अनुपात से बदला जा सकता है।
फिर
लंबन p और पृथ्वी की त्रिज्या तालिकाओं से लिए गए हैं।

गणना उदाहरण।

आर 0 = 6378 किमी,
आर = 16 "
पी = 8 ", 8

रवैया , अर्थात। सूर्य की त्रिज्या पृथ्वी की त्रिज्या का 109 गुना है।
इसी तरह चंद्रमा के आयाम भी निर्धारित किए जाते हैं।

द्वितीय. ऑप्टिकल ट्यूब के ऊर्ध्वाधर फिलामेंट के माध्यम से ल्यूमिनेरी डिस्क के पारित होने के समय के अनुसार

यदि आप सूर्य (या चंद्रमा) को एक स्थिर दूरबीन के माध्यम से देखते हैं, तो पृथ्वी के दैनिक घूर्णन के कारण, प्रकाश लगातार दूरबीन के देखने के क्षेत्र को छोड़ देगा। स्टॉपवॉच का उपयोग करके सूर्य के कोणीय व्यास को निर्धारित करने के लिए, ऐपिस के ऊर्ध्वाधर धागे के माध्यम से अपनी डिस्क के पारित होने के समय को मापें और पाए गए समय को cos d से गुणा करें, जहां d ल्यूमिनेरी की गिरावट है। फिर समय को कोणीय इकाइयों में बदल दिया जाता है, यह याद करते हुए कि 1 मिनट में पृथ्वी 15 "और 1 सेकंड में - 15" हो जाती है। रैखिक व्यास डी अनुपात से निर्धारित होता है:

जहाँ R तारे से दूरी है, a इसका कोणीय व्यास है, जिसे अंशों में व्यक्त किया जाता है।

यदि आप समय की इकाइयों में व्यक्त कोणीय व्यास का उपयोग करते हैं (उदाहरण के लिए, सेकंड में), तो
जहाँ t ऊर्ध्वाधर धागे के माध्यम से डिस्क का यात्रा समय है, जिसे सेकंड में व्यक्त किया जाता है।

गणना उदाहरण:

अवलोकन तिथि - 28 अक्टूबर, 1959
ऐपिस थ्रेड के माध्यम से डिस्क का यात्रा समय t = 131 सेकंड।
28 अक्टूबर को सूर्य का अस्त होना d=-13њ.
सूर्य का कोणीय व्यास a = 131 ∙ cos 13њ = 131 0.9744 = 128 सेकंड। या कोणीय इकाइयों में a = 32 = 0.533њ।

मेथडिकल नोट्स

1. दो विधियों में से दूसरी अधिक सुलभ है। यह तकनीक में सरल है और इसके लिए किसी प्रारंभिक प्रशिक्षण की आवश्यकता नहीं है।

2. इस तरह के मापों को करते हुए, सूर्य के स्पष्ट व्यास में अंतर को ध्यान में रखना दिलचस्प है जब यह उपभू और अपभू पर होता है। यह अंतर लगभग 1 "या समय में - 4 सेकंड है।
चंद्रमा का स्पष्ट व्यास बहुत व्यापक रेंज (33 ", 4 से 29", 4 तक) में बदलता है। यह अंजीर से स्पष्ट रूप से देखा जाता है। 55. पहले से ही एक समय का अंतर है - लगभग 16 सेकंड।

चावल। 55. चंद्र डिस्क का सबसे बड़ा और सबसे छोटा दृश्य आयाम, एकाग्र रूप से (बाएं) सनकी (दाएं) स्थित है।

इस तरह के अवलोकन छात्रों को व्यक्तिगत रूप से समझाएंगे कि पृथ्वी और चंद्रमा की कक्षाएँ गोलाकार नहीं हैं, बल्कि अण्डाकार हैं (केपलर के नियमों का चित्रण)।

3. दूसरी विधि का उपयोग करके, आप कुछ चंद्र संरचनाओं का आकार, पहाड़ों से छाया की लंबाई आदि निर्धारित कर सकते हैं।

1 अस्वीकरण खगोलीय कलैण्डर से लिया गया है।

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कार्य 2.अधिकतम और न्यूनतम सौर गतिविधि के समय का निर्धारण

तालिका 1P में डेटा का विश्लेषण करें, 2000-2011 के लिए वुल्फ संख्याओं की तुलना करें (EXCEL में निर्भरता की साजिश रचकर ऐसा करना बेहतर है)।

कार्य 3.सनस्पॉट के आकार का निर्धारण

सनस्पॉट के कोणीय और रैखिक आयाम निर्धारित करें (चित्र ए 3 देखें)। इस स्थान के आकार की तुलना पृथ्वी के आकार से करें।

तालिका 2

असाइनमेंट 4.स्पॉट क्षेत्र में प्रकाशमंडल के तापमान का निर्धारण

सूर्य की सतह की SOHO छवियों में सनस्पॉट के चारों ओर उज्ज्वल प्रभामंडल का अध्ययन करें और सनस्पॉट तापमान, उज्ज्वल प्रभामंडल तापमान और प्रकाशमंडल के औसत तापमान का अनुमान लगाएं।

टेबल तीन

तस्वीरों में छवि में अंतर और तापमान मूल्यों के बारे में निष्कर्ष निकालें।

कार्य 5.प्रमुखता का अध्ययन

प्रोट्यूबेरन्स(यह। प्रोट्यूबेरेंज़ेन, अक्षांश से। प्रोटोबेरो- मैं प्रफुल्लित) - अपेक्षाकृत ठंडे (सौर कोरोना की तुलना में) पदार्थ के घने संघनन, जो सूर्य की सतह के ऊपर एक चुंबकीय क्षेत्र द्वारा उठते हैं और धारण किए जाते हैं।

प्रमुखता के निम्नलिखित वर्गीकरण को अपनाया जाता है, उनमें पदार्थ की गति की प्रकृति और क्रीमियन एस्ट्रोफिजिकल ऑब्जर्वेटरी में विकसित रूप को ध्यान में रखते हुए:

· टाइप I (दुर्लभ) में बादल या धुएं के जेट का आकार होता है। विकास नीचे से शुरू होता है; पदार्थ एक सर्पिल में बड़ी ऊंचाई तक उगता है। पदार्थ की गति की गति 700 किमी / सेकंड तक पहुंच सकती है। लगभग 100 हजार किमी की ऊंचाई पर, टुकड़े प्रमुखता से अलग हो जाते हैं, जो फिर एक चुंबकीय क्षेत्र के बल की रेखाओं से मिलते-जुलते प्रक्षेपवक्र के साथ वापस गिरते हैं;

· टाइप II में घुमावदार जेट का रूप होता है जो सूर्य की सतह पर शुरू और समाप्त होता है। नोड्स और जेट ऐसे चलते हैं मानो बल की चुंबकीय रेखाओं के साथ। गुच्छों की गति की गति कई दसियों से लेकर 100 किमी / सेकंड तक होती है। कई लाख किलोमीटर की ऊंचाई पर, जेट और क्लंप बुझ जाते हैं;

· टाइप III में एक झाड़ी या पेड़ का आकार होता है; बहुत बड़े आकार तक पहुँचता है। गुच्छों की गति (दसियों किमी/सेकंड तक) अव्यवस्थित हैं।

टाइप I	द्वितीय प्रकार	तृतीय प्रकार
	चावल। ग्यारह

चित्र 12 में तस्वीरों से प्रमुखता की जांच करें। उनके आकार के बारे में निष्कर्ष निकालें, अनुमानित तापमान का अनुमान लगाएं, और उन्हें उन तीन प्रकारों में से एक को असाइन करने का प्रयास करें जिन्हें आप जानते हैं।

कार्य 6.सूर्य से कोरोनल इजेक्शन का अध्ययन

कोरोनल मास इजेक्शन(कोरोनल मास इजेक्शन या सीएमई) सौर पदार्थ के विशाल आयतन हैं जो सूर्य के वायुमंडल से इंटरप्लेनेटरी स्पेस में सक्रिय प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप बाहर निकल जाते हैं। जाहिरा तौर पर, यह कोरोनल इजेक्शन का पदार्थ है जो पृथ्वी पर पहुंचता है जो औरोरस और चुंबकीय तूफानों की उपस्थिति का मुख्य कारण है।

राज्याभिषेक छेद- ये कम चमक वाले सूर्य के कोरोना के क्षेत्र हैं। पृथ्वी के वायुमंडल के बाहर से अंतरिक्ष यान का उपयोग करके सूर्य के एक्स-रे अध्ययन की शुरुआत के बाद उनकी खोज की गई थी। अब यह माना जाता है कि सौर हवा ठीक राज्याभिषेक छिद्रों में शुरू होती है। कोरोनल होल कम तापमान वाली सौर हवा के स्रोत हैं, इसलिए वे सूर्य की छवियों में काले दिखाई देते हैं।

कार्य 7.क्रेट्ज़ धूमकेतु का अध्ययन

क्रेट्ज़ का परिवृत्ताकार धूमकेतु(इंजी। क्रेट्ज़सुंगराज़र्स) - जर्मन खगोलशास्त्री हेनरिक क्रेट्ज़ (1854-1907) के नाम पर सर्कुलर धूमकेतु का एक परिवार, जिन्होंने पहली बार अपने रिश्ते को दिखाया। ऐसा माना जाता है कि ये सभी एक बड़े धूमकेतु का हिस्सा हैं जो कई सदियों पहले ढह गया था।

क्रेट्ज़ धूमकेतु लास्को सी2 और लास्कोसी3 दोनों प्रणालियों में देखे जा सकते हैं। नियमित अवलोकन से नए धूमकेतुओं का पता लगाना और उनकी अनुमानित गति निर्धारित करना संभव हो जाता है।

धूमकेतु की गति निर्धारित करने के लिए, उनमें से प्रत्येक के लिए एक सटीक ज्ञात अवलोकन समय के साथ छवियों के अनुक्रम की आवश्यकता होती है। फिर धूमकेतु के निर्देशांक छवि से निर्धारित किए जाते हैं, और, उनकी एकसमान गति की धारणा के आधार पर, उनकी गति की गणना की जाती है।