دروس نجوم اسلامی: تصحیحات نجومی

مشاهدات نجومی که با چشم مسلح یا چشم غیر مسلح انجام می شود, باید پس از تصحیحات چهار گانه زیر مورد استناد قرار گیرد. این تصحیحات بخصوص در مورد مشاهدات مربوط به ماه و خورشید, جدی ترند.

1- تصحیح اختلاف منظر

در دستگاه های استوایی و دایرة البروجی, مرکز کره زمین به عنوان مبدا مختصات در نظر گرفته می شود, ولی مشاهدات نجومی عملا بر سطح کره زمین انجام می گردد. با در نظر گرفتن اختلاف زاویه دید از مرکز زمین و سطح زمین, خطایی در مشاهده پیش می آید. این خطا با تصحیح اختلاف منظر مرتفع می گردد. به خاطر بعد مسافت ستارگان, مقدار این تصحیح در مورد آنها, بسیار ناچیز و قابل اغماض است. در مورد خورشید زاویه خطای

دید بطور متوسط 8/8 ثانیه قوسی است. اما در مورد ماه این مقدار در حدود یک درجه است. به خاطر بیضی بودن مدار ماه به دور زمین و تغییر فاصله ماه تا زمین, مقدار دقیق این تصحیح برای ماه کم و زیاد می شود.

در شکل مقابل زاویه P نشان دهنده مقدار اختلاف منظر است. با دقت در شکل, رابطه اختلاف منظر با فاصله جرم سماوی از زمین مشخص می شود.

2- تصحیح شکست نور

میدانیم وقتی نور از یک محیط به محیط دیگری با غلظت متفاوت وارد می شود, شکسته می شود و تغییر جهت می دهد. همگی این پدیده را در مورد قاشقی که در استکان چای قرار گرفته مشاهده کرده ایم, در بدو امر بنظر می رسد که قاشق خم شده است ولی در واقع این به علت شکست نوری است که از قاشق به چشم ما می رسد. از نظر علمی می گویند: "نور وقتی از یک محیط به محیطی با وزن حجمی بیشتری وارد می شود, به سمت محور تابش دارای شکست می شود." این پدیده در مورد نور اجرام سماوی که از خلا وارد جو زمین می شوند, اتفاق می افتد.

میزان تصحیح شکست نور در مورد جرمی که کاملا در سمت الراس ما قرار

گرفته صفر است, زیرا نوری که با زاویه قایمه بتابد, شکستی نخواهد داشت. هرچه به افق نزدیکتر شویم, میزان شکست نور بیشتر می شود. برای یک جرم سماوی که در افق قرار گرفته است میزان این تصحیح حدود 35 دقیقه قوسی (قطر زاویه ای ماه بدر) است. بنابراین ما مثلا می توانیم خورشید را حدود سه دقیقه قبل از طلوع واقعی در افق ببینیم. همچنین حدود سه دقیقه بعد از غروب واقعی, خورشید هنوز قابل مشاهده است.

3- تصحیح شیب افق

اگر به هنگام مشاهده, نسبت به افق, ارتفاع داشته باشیم, مثلا از روی قله کوهی پدیده طلوع یا غروب خورشید را مشاهده نماییم, از آنجا که دامنه دید ما بیشتر می شود, افق مریی ما گسترش یافته و زمان بیشتری می توانیم خورشید را مشاهده نماییم.

وقتی بهنگام غروب آفتاب, برفراز آسمان, هواپیمایی عبور می کند, می بینید که پس از غروب قرص آفتاب در افق ما, هنوز آفتاب به آن هواپیما می تابد. اگر فرض کنیم که هواپیما در ارتفاع 10 کیلومتری زمین در پرواز باشد, می توانیم از رابطه زیر میزان شیب افق را برای آن محاسبه نماییم:

با احتساب R (شعاع زمین) برابر 6375 کیلومتر, و h برابر 10 کیلومتر, مقدار b (زاویه شیب) تقریبا برابر 2/3 درجه محاسبه می شود. بنابراین خورشید پس از حدود 16 دقیقه (این مقدار در فصول و مناطق مختلف متفاوت است) هنوز برای سرنشینان هواپیما قابل رویت است.

از اینرو ممکن است سرنشین هواپیما در آسمان, طلوع خورشید را مشاهده کند ولی وقتی به روی زمین می نشیند, هنوز خورشید طلوع نکرده باشد.

4- تصحیح نیم قطر

این تصحیح در مورد ماه و خورشید که دارای قطر قابل ملاحظه ای نسبت به ستارگان هستند, انجام می شود. اگر طلوع آفتاب را هنگامی بدانیم که ارتفاع خورشید به صفر درجه برسد, باید این تصحیح را اعمال نماییم. به عبارت دیگر طلوع خورشید به ظهور اولین نقطه جرم خورشید در افق اطلاق می شود ولی ما زمانی را محاسبه می نماییم که ارتفاع خورشید صفر درجه باشد, یعنی مرکز خورشید در افق قرار گیرد. برای تصحیح این خطا باید یک نیم قطر خورشید که تقریبا برابر 15 دقیقه قوسی است, به طول روز بیفزاییم در واقع با احتساب مقدار مشابه در مورد غروب آفتاب, بواسطه تصحیح نیم قطر, طول روز حدود 30 دقیقه قوسی که معادل قطر خورشید است, بیشتر می شود.

شبیه این حالت در مورد ظهر شرعی پیش می آید. آنچه به عنوان ملاک محاسبه ظهر شرعی در نظر گرفته می شود, محاذات مرکز خورشید با نصف النهار است. اگر معتقد شویم که زوال الشمس, وقتی صدق می کند که تمام قرص خورشید از نصف النهار بگذرد, نه اینکه فقط مرکز آن از نصف النهار عبور نماید, باید به اندازه یک نیم قطر خورشید (تقریبا معادل یک تا دو دقیقه) صبر کنیم, تا همه خورشید از نصف النهار عبور کند.

تألیف:

دکتر محمد سمیعی

تنظیم برای تبیان:

ا.م.گمینی