تحويل سال و نحوه ي محاسبه ي آن
مهدوی – دانش آموز دبيرستان تكتم
زمان دقيق لحظه ي تحويل سال كه حتي با دقت‌هاي كمتر از ثانيه هم محاسبه ميشود از كجا ميآيد؟ روي كره آسمان (براي سادگي آسمان را كره‌اي فرض ميكنيم كه ستاره‌ها، خورشيد و سيارات روي آن قراردارند)، مشابه زمين خط‌هايي مثل طول و عرض جغرافيايي در نظر ميگيريم.
امتداد استواي زمين در كره آسمان، استواي سماوي را ميسازد، خطوط ميل موازي استواي سماوياند و امتداد محور زمين به قطب‌هاي آسمان ميرسد، قطب شمال آسمان بالاي قطب شمال زمين و قطب جنوب آسمان بالاي قطب جنوب زمين است. اگر دو قطب شمال و جنوب زمين را به هم وصل كنيم، خطي به‌دست ميآيد كه به آن محور گردش زمين ميگوييم. امتداد محور زمين كره فرضي آسمان را در دو نقطه قطع ميكند كه به آنها قطب‌هاي آسمان ميگوييم. اگر درست در نقطه قطب شمال زمين باشيد، قطب شمال آسمان دقيقا بالاي سر شماست و قطب جنوب آسمان زير پايتان.
خطوطي را موازي خط‌هاي عرض جغرافيايي زمين در آسمان رسم ميكنيم، به اين خط‌ها ميل ميگوييم. دايره‌اي را كه از تقاطع صفحه استواي زمين با كره آسمان تشكيل ميشود، استواي آسمان (استواي سماوي) ميناميم. استواي سماوي دقيقا بالاي استواي زمين قرار دارد، اگر در استواي زمين باشيد، استواي سماوي در آسمان شما نيم‌دايره‌اي است كه شرق را به غرب وصل ميكند و دقيقا از بالاي سرتان ميگذرد. و اگر در قطب‌هاي زمين باشيد استواي سماوي دايره افق شما خواهد بود.
همه ما ميبينيم كه خورشيد هر روز از شرق طلوع ميكند، مسيري را در آسمان ميپيمايد و در افق مغرب به پشت زمين ميرود و به خوبي ميدانيم كه اين حركت ظاهري خورشيد در اثر حركت وضعي زمين (گردش زمين به دور خودش در هر شبانه‌روز) پديد ميآيد. اما خورشيد حركت ديگري هم در آسمان دارد. اگر خورشيد آن‌چنان كم‌نور بود كه ديگر ستاره‌ها هم در كنارش ديده‌ميشدند، ميتوانستيم يك آزمايش جالب ترتيب دهيم. ما هر روز موقعيت خورشيد را در آسمان با در كنار ستاره‌ها ثبت ميكرديم و ميديديم كه خورشيد در زمينه ستاره‌هاي ثابت هر روز كمي به سمت غرب حركت ميكند. اين حركت خورشيد تصوير حركت انتقالي (گردش زمين به دور خورشيد) زمين است. در آزمايش ما خورشيد تقريبا 24/365 روز بعد دوباره به محل اولش در زمينه ستاره‌ها باز ميگردد. اين مدت را كه دقيقا برابر مدت زمان گردش زمين به دور خورشيد است، يك سال ميناميم.
وقتي كه هر روز محل خورشيد را زمينه ستاره‌ها ثبت كنيم، خطي به دست ميآوريم كه مسير حركت سالانه خورشيد در آسمان است. به اين مسير دايره‌البروج ميگوييم. در حقيقت دايره‌البروج تصوير صفحه مداري زمين روي كره آسمان است. از ديد ما روي زمين مسير حركت سالانه خورشيد در آسمان (دايره‌البروج) همواره ثابت است و از صورت‌هاي فلكي خاصي ميگذرد كه در نجوم قديم و طالع‌بيني به آنها برج ميگويند. وقتي كه ميگويند خورشيد در برج سنبله است، يعني خورشيد در صورت فلكي سنبله قراردارد.
به مسير حركت سالانه خورشيد در آسمان دايره‌البروج ميگوييم. دايره‌البروج با استواي سماوي زاويه 5/23 درجه ميسازد و در دو نقطه آن را قطع ميكند. به نقطه‌اي كه در آن خورشيد از جنوب استواي سماوي به شمال آن ميآيد، نقطه اعتدال بهاري ميگوييم. خورشيد در لحظه تحويل سال در نقطه اعتدال بهاري است.
دايره‌البروج با استواي سماوي موازي نيست و با آن زاويه 5/23 درجه ميسازد و در دو نقطه آن را قطع ميكند. اين يعني خورشيد در مسير سالانه‌اش گاه بالاتر و گاه پايين‌تر از استواي آسمان است. به همين دليل است كه از ديد ما كه در نيمكره شمالي زمين هستيم، خورشيد در تابستان ارتفاع بيشتري از افق ميگيرد و مستقيم به زمين ميتابد و روزهاي تابستان طولانيترند؛ چون خورشيد در تابستان بالا (شمال) استواي سماوي است.
وقتي كه خورشيد در يكي از دو نقطه‌اي است كه دايره‌البروج استواي سماوي را قطع ميكند، دقيقا عمود بر استواي زمين ميتابد. در اين زمان طول شب و روز در تمام نقاط زمين برابر است. به اين نقاط نقاط اعتدال و به اين زمان زمان اعتدال ميگوييم. اعتدال بهاري در ابتداي بهار رخ ميدهد و اعتدال پاييزي در ابتداي پاييز. در اعتدال بهاري خورشيد از جنوب (پايين) استواي سماوي به شمال آن ميآيد و پس از آن طول روزها براي ساكنان نيمكره شمالي زمين بيشتر خواهدشد.
لحظه تحويل سال شمسي زماني است كه خورشيد به نقطه اعتدال بهاري ميرسد. ايده و كار روي چنين تقويم دقيق و جالبي از شاهكارهاي ايرانيان بوده‌است و تقويم شمسي ميراث با ارزشي است كه به ما رسيده‌است.
اين نقشه محل خورشيد را در اين لحظه روي دايره‌البروج در نزديكي نقطه اعتدال بهاري نشان ميدهد. خط سياه دايره‌البروج، مسير حركت خورشيد، است. خط آبي افقي نمايان‌گر استواي آسمان و خط آبي عمودي نصف‌النهار مبدأ آسمان است. نقطه اعتدال بهاري محل تقاطع اين سه خط است. خورشيد در لحظه تحويل سال در اين نقطه قرارميگيرد.
