Astronomické souřadnice
Položme českému středoškolsky vzdělanému člověku zdánlivě jednoduché otázky typu:
Za jak dlouho se Země otočí kolem své osy? / Je jaro a léto stejně dlouhé jako podzim a zima? / Kdy se délka dne rovná délce noci? / Který den Slunce nejdříve zapadá a kdy nejpozději vychází (a naopak)? / Jak velký úhel svírá sluneční dráha s obzorem o letním respektive zimním slunovratu?
Asi budeme překvapeni, jak málo odpovědí bude správných, natož budeme-li chtít, aby tázaný svou odpověď zdůvodnil. Přitom jde o jevy zcela běžné a neustále se opakující, úzce se dotýkající naší existence v prostoru a čase; o jejich vyhodnocování a měření, takzvanou „astronomii všedního dne".
Na vině neznalosti a neporozumění základním principům je nepochybně středoškolský způsob výuky astronomie v rámci rozsáhlého oboru fyziky. Astronomii bývá věnováno pouze pár hodin a její obsah je nepřípustně zplošťován a zjednodušován až do té míry, že kvantitativní zanedbávání způsobuje kvalitativní změny a principiální chyby (elipsa = kruh, rovnoměrné/nerovnoměrné plynutí času, zprůměrování dráhových/úhlových rychlostí apod.). Ani učitelé v tomto oboru nemívají zcela jasno, takže ani fyzika na gymplu, natož pak speciálně zaměřená FEL na mě, co se astronomie týče, nezanechaly stop.
Proč jsem to napsal:
Podnětem ke vzniku tohoto pojednání byla pranostika „Lucie noci upije, ale dne nepřidá" a následná debata s kamarády u piva o její pravdivosti - zdráhal jsem se přijmout opovržlivý argument, že „ti blbí vesničani prostě neuměli změřit, kdy je slunovrat". Povrtal jsem se v kalendářích a ejhle - rozporů přibývalo. Za zjištěnými nesymetriemi ve východech a západech Slunce se začal objevovat matematicky zdůvodnitelný řád a na světlo vykoukla časová rovnice se všemi důsledky na jevy běžného života podřízené plynutí času. Souběžný zájem o problematiku slunečních hodin mě přivedl k transformačním rovnicím mezi obzorníkovými a rovníkovými souřadnicemi a postupně i k dalším transformacím, které tvoří základy astronomické vědy. Časem jsem chaotické poznatky „učesal" do jakeš-takeš utříděného systému, včetně návazností na související uživatelsky atraktivní okruhy: sestavení horoskopu, výpočet efemerid planet, navigaci a pod. Snaha o přiblížení tématu případným zájemcům mě vedla jak ke slovnímu vysvětlení (často s použitím jednoduchých analogií), tak k exaktnímu vyjádření pokud možno na úrovni středoškolské matematiky, ale také k archivaci postupů, s nimiž jsem se leckdy horko-těžko osamoceně potýkal.
Pro koho:
Pojednání je určeno těm, kdo by si chtěli ujasnit a prohloubit znalosti specifické oblasti „matematické astronomie" na úrovni mírně převyšující středoškolské znalosti. Použitý matematický aparát zhruba odpovídá učivu gymnázia (řešení rovinných případně sférických trojúhelníků, goniometrické funkce, lineární a kvadratické rovnice s goniometrickými funkcemi), jen v několika málo případech se dotkne vyšší matematiky (ojedinělý odkaz na derivaci či extrémy funkce).
O čem to je:
Pavel Benedikt: ASTRONOMICKÉ SOUŘADNICE - od teoretických principů po horoskop aneb astronomie všedního dne
58 stran, 21 obrázků
Základem souboru jsou kapitoly týkající se astronomických souřadnic a jejich vzájemných transformací. AS tu představují matematický aparát, umožňující orientaci na nebeské sféře, podobně jako to činí zeměpisné souřadnice na mapě zemského povrchu. Zvláštní postavení má kapitola O času vedená snahou utřídit „čuchník", který panuje v košaté galerii různými způsoby definovaných časů. Závěrečné kapitoly přibližují aplikace astronomie do spřízněných oborů: sestavování horoskopů a výpočet efemerid planet. V oddíle osmi ilustračních příkladů se dotkneme problematiky orientace podle Slunce, navigace standardní i nouzové, slunečních hodin a spočítáme si i dva horoskopy. Na závěr je připojen znalostní test z „astronomie všedního dne" včetně odpovědí, zdůvodnění, vyhodnocení a vysvětlení základních pojmů.
Jako bonus jsou připojeny tři Excelské soubory: 2 pro výpočet horoskopu a poslední, souhrnný příklad na typické použití AS.
Obsah:
Souřadnice v prostoru | str. 3 |
Astronomické souřadnice | str. 4 |
O času | str. 7 |
Transformace AS: R1→ O / O→R1 | str. 12 |
Další typy transformací AS | str. 20 |
Horoskop (astronomické principy) | str. 22 |
Výpočet efemerid | str. 30 |
Použití transformací, typické úlohy | str. 35 |
Znalostní test ze základů praktické astronomie | str. 47 |
Základní pojmy k dalšímu textu | str. 48 |
Odpovědi na test a jejich zdůvodnění | str. 50 |
Ukázky:
Jak toto pojednání získat:
Na rozdíl od populárních kratochvílí, jako je chození do hor nebo hudba, není a hádám ani nikdy nebude sestavování horoskopů a počítání astronomických souřadnic masovou záležitostí a tedy - na rozdíl od mých knih Šlapu, šlapeš, šlapeme... a Hraju, hraješ, hrajeme..., které můžete v tištěné podobě koupit ...
- toto pojednání zde poskytuji pouze v digitální podobě, volně ke stažení a zdarma každému zájemci, který o to stojí.
- Jako bonus jsou připojeny tři Excelské soubory: 2 pro výpočet horoskopu a poslední, souhrnný příklad na typické použití AS