دروس نجوم اسلامي: تصحيحات نجومي

مشاهدات نجومي که با چشم مسلح يا چشم غير مسلح انجام مي شود, بايد پس از تصحيحات چهار گانه زير مورد استناد قرار گيرد. اين تصحيحات بخصوص در مورد مشاهدات مربوط به ماه و خورشيد, جدي ترند.

1- تصحيح اختلاف منظر

در دستگاه هاي استوايي و دايرة البروجي, مرکز کره زمين به عنوان مبدا مختصات در نظر گرفته مي شود, ولي مشاهدات نجومي عملا بر سطح کره زمين انجام مي گردد. با در نظر گرفتن اختلاف زاويه ديد از مرکز زمين و سطح زمين, خطايي در مشاهده پيش مي آيد. اين خطا با تصحيح اختلاف منظر مرتفع مي گردد. به خاطر بعد مسافت ستارگان, مقدار اين تصحيح در مورد آنها, بسيار ناچيز و قابل اغماض است. در مورد خورشيد زاويه خطاي

ديد بطور متوسط 8/8 ثانيه قوسي است. اما در مورد ماه اين مقدار در حدود يک درجه است. به خاطر بيضي بودن مدار ماه به دور زمين و تغيير فاصله ماه تا زمين, مقدار دقيق اين تصحيح براي ماه کم و زياد مي شود.

در شکل مقابل زاويه P نشان دهنده مقدار اختلاف منظر است. با دقت در شکل, رابطه اختلاف منظر با فاصله جرم سماوي از زمين مشخص مي شود.  

2- تصحيح شکست نور

ميدانيم وقتي نور از يک محيط به محيط ديگري با غلظت متفاوت وارد مي شود, شکسته مي شود و تغيير جهت مي دهد. همگي اين پديده را در مورد قاشقي که در استکان چاي قرار گرفته مشاهده کرده ايم, در بدو امر بنظر مي رسد که قاشق خم شده است ولي در واقع اين به علت شکست نوري است که از قاشق به چشم ما مي رسد. از نظر علمي مي گويند: "نور وقتي از يک محيط به محيطي با وزن حجمي بيشتري وارد مي شود, به سمت محور تابش داراي شکست مي شود." اين پديده در مورد نور اجرام سماوي که از خلا وارد جو زمين مي شوند, اتفاق مي افتد.

ميزان تصحيح شکست نور در مورد جرمي که کاملا در سمت الراس ما قرار

گرفته صفر است, زيرا نوري که با زاويه قايمه بتابد, شکستي نخواهد داشت. هرچه به افق نزديکتر شويم, ميزان شکست نور بيشتر مي شود. براي يک جرم سماوي که در افق قرار گرفته است ميزان اين تصحيح حدود 35 دقيقه قوسي (قطر زاويه اي ماه بدر) است. بنابراين ما مثلا مي توانيم خورشيد را حدود سه دقيقه قبل از طلوع واقعي در افق ببينيم. همچنين حدود سه دقيقه بعد از غروب واقعي, خورشيد هنوز قابل مشاهده است.

3- تصحيح شيب افق

اگر به هنگام مشاهده, نسبت به افق, ارتفاع داشته باشيم, مثلا از روي قله کوهي پديده طلوع يا غروب خورشيد را مشاهده نماييم, از آنجا که دامنه ديد ما بيشتر مي شود, افق مريي ما گسترش يافته و زمان بيشتري مي توانيم خورشيد را مشاهده نماييم.

وقتي بهنگام غروب آفتاب, برفراز آسمان, هواپيمايي عبور مي کند, مي بينيد که پس از غروب قرص آفتاب در افق ما, هنوز آفتاب به آن هواپيما مي تابد. اگر فرض کنيم که هواپيما در ارتفاع 10 کيلومتري زمين در پرواز باشد, مي توانيم از رابطه زير ميزان شيب افق را براي آن محاسبه نماييم:

  با احتساب R (شعاع زمين) برابر 6375 کيلومتر, و h برابر 10 کيلومتر, مقدار b (زاويه شيب) تقريبا برابر 2/3 درجه محاسبه مي شود. بنابراين خورشيد پس از حدود 16 دقيقه (اين مقدار در فصول و مناطق مختلف متفاوت است) هنوز براي سرنشينان هواپيما قابل رويت است.

از اينرو ممکن است سرنشين هواپيما در آسمان, طلوع خورشيد را مشاهده کند ولي وقتي به روي زمين مي نشيند, هنوز خورشيد طلوع نکرده باشد.

4- تصحيح نيم قطر

اين تصحيح در مورد ماه و خورشيد که داراي قطر قابل ملاحظه اي نسبت به ستارگان هستند, انجام مي شود. اگر طلوع آفتاب را هنگامي بدانيم که ارتفاع خورشيد به صفر درجه برسد, بايد اين تصحيح را اعمال نماييم. به عبارت ديگر طلوع خورشيد به ظهور اولين نقطه جرم خورشيد در افق اطلاق مي شود ولي ما زماني را محاسبه مي نماييم که ارتفاع خورشيد صفر درجه باشد, يعني مرکز خورشيد در افق قرار گيرد. براي تصحيح اين خطا بايد يک نيم قطر خورشيد که تقريبا برابر 15 دقيقه قوسي است, به طول روز بيفزاييم در واقع با احتساب مقدار مشابه در مورد غروب آفتاب, بواسطه تصحيح نيم قطر, طول روز حدود 30 دقيقه قوسي که معادل قطر خورشيد است, بيشتر مي شود.

شبيه اين حالت در مورد ظهر شرعي پيش مي آيد. آنچه به عنوان ملاک محاسبه ظهر شرعي در نظر گرفته مي شود, محاذات مرکز خورشيد با نصف النهار است. اگر معتقد شويم که زوال الشمس, وقتي صدق مي کند که تمام قرص خورشيد از نصف النهار بگذرد, نه اينکه فقط مرکز آن از نصف النهار عبور نمايد, بايد به اندازه يک نيم قطر خورشيد (تقريبا معادل يک تا دو دقيقه) صبر کنيم, تا همه خورشيد از نصف النهار عبور کند.

تأليف:

دکتر محمد سميعي

تنظيم براي تبيان:

ا.م.گميني