Астрономическая причина смены времен года в учебниках объясняется
наклоном оси суточного вращения Земли и обращением Земли вокруг Солнца. В
результате такого наклона и движения по орбите Земля подставляется
солнечным лучам то Северным, то Южным полушариями. Однако такое
объяснение причины нельзя считать верным, и по трем причинам. Во-первых,
Земля является спутником Солнца, а спутники так, как нарисовано в
учебниках или в Википедии не обращаются. Например, наклон спутника
связи, наклоненного к поверхности Земли своими антеннами, месяцами
остается постоянным. А на рисунке из учебников наклон Земли по отношению
к центру обращения меняется на противоположный каждые полгода, то есть
каждые полоборота.
Во-вторых, посмотрите на правую часть рисунка. На нем земная ось
отклонена от Солнца. Стало быть, в Южном полушарии разгар лета и,
допустим, в Сиднее полдень. Теперь мысленно отмотаем по ходу движения
Земли ровно 183 суток и переместим Землю в правую часть рисунка. И мы
видим, что в Южном полушарии зима… и в Сиднее полночь!
Вопрос: куда подевались или откуда взялись 12 часов?
В-третьих, астрономическая причина смены времен года на Земле и других
спутниках Солнца объясняется иначе и тоже очень просто. Представьте себе
обращение вокруг Солнца постоянно вертикальной Земли по наклонной
орбите. Можете один свой неподвижный кулак-Солнце обвести по наклонной
окружности другим кулаком-Землей с зажатой в вертикальном положении
шариковой ручкой, например. Но все же пусть вместо кулака-Солнца это
будет свечка в темной комнате. Если вы такое движение хорошо себе
представляете и уже только в нем видите и истинную астрономическую
причину смены времен года на Земле, и причину существования двух дней
равноденствия в году, то дальнейшие мои рассуждения вам ни к чему.
Впрочем, что-то новенькое и полезное в них, может быть, найдется и для
вас.
Рассуждать лучше наглядно. В середине листка из тетрадки в клеточку
рисуем кружок и по линиям клеток делим его на четыре равные доли. Две
правые доли заштриховываем. Это у нас будет ночная сторона Земли. Стало
быть, где-то слева на Линии экватора мы рисуем Солнце. Картинка будет
называться «Положение Земли и Солнца в день осеннего равноденствия».
Справа от Земли у Линии экватора рисуем маленькую, но полную Луну.
$IMAGE4$
Известно, что в дни весеннего и осеннего равноденствия (это происходит
дважды в году) Солнце на экваторе способно заглянуть на дно
вертикального колодца. Вертикальный колодец, вырытый на экваторе,
перпендикулярен земной оси, а все другие вертикальные колодцы, вырытые в
любых иных от экватора широтах, этой оси перпендикулярными быть не
могут. Следовательно, только тогда, когда центр Солнца, колодец на
экваторе и центр Земли окажутся на прямой линии, Солнце и сможет
заглянуть на дно колодца, вырытого на экваторе. Очевидно, это может
произойти только в полдень. И также совершенно ясно и то, что линия,
проходящая через центр Солнца, точку на экваторе и центр Земли, в эти
дни всегда строго перпендикулярна земной оси. Это мы и видим на рисунке.
И смена времен года объсняется так же просто. Представьте себе, что на
всем земном шарике есть только три истинно горизонтальные плоскости, к
которым перпендикулярна земная ось: умозрительная плоскость экватора,
горизонтальный стол наблюдателя на "верхнем" Северном полюсе и такой же
стол на Южном полюсе. Мы сядем за стол на "нашем" Северном полюсе в день
летнего солнцестояния (21 - 22 июня) и посмотрим на солнышко. Оно в
этот день будет обходить наш стол по кругу на максимально большой высоте
над горизонтом под углом к нашему столу в 23,44 градуса. Во все
последующие дни этот угол будет уменьшаться, и вот 22 сентября (день
осеннего равноденствия) мы уже видим только краешек солнца в плоскости
горизонта, а на экваторе солнце в этот день в полдень находится в
зените. Так как же все это можно объяснить?
А только тем, что наклонена к
плоскости экватора и нашего стола на 23,44 градуса плоскость орбиты
Земли. От дня летнего солнцестояния мы начинаем подниматься по этой
орбите, и незаходящее солнышко, естественно, начинает день ото дня
клониться к горизонту. И вот мы уже достигли уровня Орбитальной оси
равноденствий, когда солнышко на полюсе уже почти скрылось за
горизонтом, зато на экваторе оно в этот день в самом зените. В дни
осеннего и весеннего равноденствия солнце на всем экваторе встает точно
на Востоке, поднимается по небосводу вертикально вверх и, минуя точку
зенита, заходит точно на Западе. Такое возможно только потому, что
перпендикулярный к земной поверхности солнечный луч - в своем мнимом
продолжении - целые сутки находится в плоскости экватора. Так что,
объяснить смену времен года и то, что самое высокое солнце в году (22
июня) выше самого низкого солнца в году (22 декабря) на 46, 88 градуса,
можно и не наклоняя земную ось. И это объяснение будет правильным.
P.S. Первым наклонил земную ось для объяснения причины смены времен года
и существования двух дней равноденствий польский астроном Николай
Коперник. Об этом стало известно в 1543 году. Кстати, сам Коперник
долгое время считал, что наклонная ось Земли должна при движении Земли
по орбите описывать конус. То есть, на нашем рисунке из учебников земная
ось и в правой и в левой части рисунка должна быть отклонена от Солнца.
И ведь правильно считал: наклон Земли при всем ее движении по орбите
был бы постоянным, если бы Земля и в самом деле была наклонена.
www