Астрономы используют древние записи о затмениях чтобы разрешить космическую загадку

Вавилонские таблички позволяют предположить, что вращение Земли замедляется меньше, чем ожидалось.

Автор: Ребекка Бойл

Утром 15 апреля в 136 году до Рождества Христова жители древнего города Вавилон, что сегодня находится в Ираке, наблюдали необычное зрелище. Через полтора часа после восхода солнца рядом с его поверхностью появилась луна и закрыла светило, оставив видимым лишь золотой ореол. Небо погрузилось во тьму.

«Венера, Меркурий и обычные звёзды стали видимыми, Юпитер и Марс, которые находились в том периоде, когда их нельзя было наблюдать, во время затмения стали видимыми» записал вавилонский астролог на глиняной табличке, которая сейчас хранится в Британском музее.

 

фото из Британского музея

фото из Британского музея

Для измерения длительности затмения астролог использовал цилиндрический сосуд под названием клепсидра или водяные часы, чьё медленное опорожнение свидетельствовало о прошедшем времени. «Оно двигалось от юго-запада на северо-восток. В ходе затмения северный ветер, который…» Остальная часть наблюдения находится на недостающей части таблички, которая утеряна для истории, но астролог, возможно, отмечал, что ветер переменил направление, это происходит во время полного затмения.

Это одна из самых точных записей затмения древности, и это больше чем сувенир из песков Вавилона. В данном замечательном примере науки, тянущейся сквозь тысячелетия, современные астрономы используют эту информацию чтобы показать, что вращение Земли замедляется, а день становится короче, но не настолько сильно как этого можно было бы ожидать.

С помощью измерения движения Земли вокруг Солнца и Луны вокруг Земли, мы можем вычислить, где и когда должны были наблюдаться затмения.

«Но если мы взглянем на записи о затмениях, то обнаружим несоответствия» говорит Лесли Моррисон, бывший астроном Королевской Обсерватории Гринвича в Лондоне.

Если бы скорость вращения земли была бы такой же как сейчас, то затмение 15 апреля 136 года до Рождества Христова должно было бы наблюдаться далеко к западу от Вавилона, пройдя через Средиземное море и север Италии. Если бы вращение Земли замедлялось сильнее, чем мы могли бы ожидать из-за воздействия Луны, то оно прошло бы далеко на востоке, над страной, которая в настоящее время носит название Афганистан. Но это клинописное свидетельство позволяет нам быть уверенными, что затмение происходило над Вавилоном, окружённым стеной городе Навухудоносора и Хаммурапи.

Расхождение данных означает, что вращение Земли с тех пор замедлилось. В своей новой исследовательской работе Моррисон и его коллеги объясняют, что после первого зарегистрированного наблюдения затмения в 720 году до Рождества Христова вращение Земли замедлилось примерно на 6 часов. Не такое уж большое изменение за почти 2740 лет, но оно имеет место быть, добавляет Моррисон.

Учёный и его коллеги проанализировали время и место затмений из Вавилона, Китая, Греции и арабских стран, Ближнего Востока и средневековой Европы. Это удивительное исследование, которое охватывает почти три тысячелетия и три континента. Оно включает в себя переводы древних лунных календарей до периода современного западного календаря, являясь отличным примером синтеза археологии, астрономии и истории.

Любопытно, что записей из Мезоамерики или древнего Египта нет, несмотря на важность солнца и затмений для этих культур. Моррисон говорит, что это потому, что записи о затмениях, которые сохранились от этих цивилизаций, неполны, либо же отсутствуют информация о датах или местах.

Самое старое сохранившееся наблюдение за затмением в истории человечества имело место 17 июля 709 года до Рождества Христова в древней столице Лу государства Цюйфу, которое располагалось на территории современной провинции Шаньдун в Китае. «Солнце затмилось, полностью» записал астроном в «Чуньцю», или «Анналах весны и осени».

Вращение Земли стало замедляться гораздо раньше, чем люди пытались это записывать. Наша планета сформирована из мелких, быстро вращающихся частиц и пыли молодой Солнечной системы, и эти частицы и дали Земле первоначальное вращение. После того как Луна сформировалась из куска Земли, она (и в меньшей степени Солнце) отдаляется от нашей планеты. Ежедневные приливы и отливы океанов, а также движение земной коры вызывают замедление вращения Земли.

Так как мы знаем скорость, с которой Луна улетает от нас, мы можем рассчитать влияние приливов и отливов на земной день. По словам Моррисона оно изменяется на 2.3 миллисекунды за столетие.

Однако исследование истории затмений свидетельствует, что на самом деле земной день изменяется на 1.8 миллисекунды за тот же период. Это значит, что есть какой-то ещё фактор. Полярные шапки, ледники, изменение глубины океана и взаимодействие расплавленного ядра земли и его мантии. Существуют доказательства некоего колебания раз в 1500 лет, но что это такое до сих пор неясно.

Один из основных факторов замедления – медленное уменьшение земной поверхности в результате уменьшения гигантских ледников, возникших в ходе последнего ледникового периода. Поверхность расширяется в высоких широтах планеты, но сужается в низких. Подобно фигуристке, которая прижимает руки к телу, чтобы вращаться быстрее, это изменение массы противодействует сокращению дня планеты, говорит Моррисон. Таяние ледников в результате деятельности человека также может способствовать этому, добавляет он.

Теперь, когда команда выяснила скорость изменения, они могли бы дополнить белые пятна и неточности в некоторых записях о затмениях, в том числе и из Центральной Америки, Египта и средневековой Европы, и выяснить, когда и где происходили определённые затмения.

«Теперь мы можем спросить историков: «смотри, это затмение пошло через Каир в тот же день, не существует ли какой-либо записи? Или, может быть, в Фивах?». «это, должно быть, произвело огромное впечатление на древних египтян,» говорит Моррисон.

Древние записи затмений несовершенны, но они, безусловно, самые длинные и древние записи, что у нас есть, добавляет он. Наша цивилизация наблюдает за небом с помощью телескопов с 1609 года, а измеряет атомными часами с 1962, но ни один из этих методов не существует достаточно долго, чтобы показать тысячелетние изменения в продолжительности дня.

До конца 18-го века, основной единицей времени был солнечный день, которым измерялся интервал между двумя транзитами Солнца по той же меридиане. Но эта ежедневное движение может меняться, поскольку орбита Земли имеет эллиптическую форму, и потому её ось вращения наклонена. Кажущаяся солнечный день может меняться на целых 30 секунд каждые 24 часа.

Появление маятниковых часов привело к появлению понятия среднего времени, которое до сих пор учитывается в соответствии с солнечным днем, но с изменениями наклона земной орбиты усредняется. Среднее время по Гринвичу появилось в 1884. Сегодня, атомные часы определяют одну секунду, как «9192631770 периодов радиационного излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.» Для того, чтобы сохранять соответствие с этим числом, люди добавляют корректировку раз в несколько месяцев или около того. Следующая произойдёт в новогоднюю ночь, в полночь по Гринвичу, который теперь называется Универсальное время.

Почти такое же по длительности, как и во времена клепсидры.

Оригинал: The Atlantic

Похожие Записи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Последние <span>истории</span>

Поиск описаний функциональности, введя ключевое слово и нажмите enter, чтобы начать поиск.