En kosmisk reise Forelesning 2 Om stjernehimmelen, koordinatsystemer og astronomi i antikken

De viktigste punktene i dag: Hvordan angi posisjon på himmelen Hvordan stjernehimmelen forandrer seg gjennom gjennom døgnet og året Årsaken til årstidene Ptolemaios og det geosentriske verdensbildet, episykler og deferenter.

Koordinater på jordkloden

Stjernene i løpet av døgnet På ekvator – hele himmelkula synlig i løpet av en natt, hele himmelkula godt synlig i løpet av året. I Oslo på 60 grader nordlig bredde – en del av himmelkula er sirkumpolar, men det er tilsvarende deler som aldri er synlig fra Oslo. På nordpolen – halve himmelkula er synlig hver natt, men det er alltid den samme halvdelen vi ser gjennom hele året.

Stjernene i løpet av året  Dato D 0 : Stjernen står opp i øst idet sola går ned.  Tre timer senere: Jorda har rotert 45 o og stjernen har flyttet seg tilsvarende mot vest og befinner seg halvveis mot syd.  Ved solnedgang D 45, 45 dager senere. Nå har jorda flyttet seg 45 o i banen rundt sola, mens stjernen befinner seg i samme retning som 3 timer etter solnedgang 45 dager tidligere.

Solas gang over himmelen i Oslo til forskjellige årstider

Solas årsbevegelse på himmelen Solas bevegelse i løpet av året sett fra jorda (t.v.) og med sentrum i sola (t.h). Solverv - når solas avstand fra himmelekvator er størst Jevndøgn - når sola i sin bane passer himmelekvator Årsak - jordas rotasjonsakse heller 23 grader med normalen på jordas baneplan.

Årstider, innstråling, arealfaktor Årstider og... 1.Innstråling (øverst). 2.Arealfaktor (nederst)

Jordaksens presesjon Jordaksen svinger rundt ekliptikkpolen på år. Himmelpol og vårpunkt flytter seg tilsvarende. Årsak: Solas tyngdekraft trekker på en jord som er litt flattrykt. Hvor mye? 50 bue-sekund per år eller 42 bueminutt på 50 år - ca. 1.5 månediameter.

Litt astronomihistorie Astronomi i antikken

Det aristoteliske verdensbildet

Problem: Retrograd bevegelse

Klaudios Ptolemaios (90-168)

19 Radiene til episyklene er parallelle

20 Merkur og Venus alltid nær sola Forklaring: Episyklenes sentra ligger fast i linjen mellom jord og middelsol.

21 Den Ptolemeiske modellen for Venus og Merkur forutsier at disse planetene gjennom- løper et begrenset sett faser. Fasene er gitt i figuren t.v. Vi ser at f.eks. Venus går fra mørk når den er nærmest jorda og den solbelyste siden snur bort fra oss, og deretter gjennom smale sigdfaser til den igjen blir mørk lengst borte fra jorda.

22 Geosentrisk teori har dårlig forklaringskraft  Vinkel mellom himmelekvator og ekliptikk – solas bane – en grei forklaring.  Retrograd bevegelse – en komplisert forklaring med tillegg av en kunstig føring på episykelradiene.  Venus og Merkurs nærhet til sola – en forklaring med kunstige føringer.  Forutsigelser av faser for Venus.

Heliosentrisme i antikken? Aristarkhos ( f.v.t.) skal ha hevdet at planetene beveger seg i baner rundt solen. Boken der han beskrev denne teorien finnes ikke lenger. Vi vet bare at han hevdet denne påstanden fordi det er nevnt av andre, for eksempel Arkimedes. Derfor vet vi heller ikke hvilke argumenter han ga for teorien.

Erathostenes måling av jordas omkrets

Aristarkhos avstandsberegninger

Neste forelesning Mer astronomihistorie: Fra Ptolemaios til Kopernikus, Kepler og Newton