Παρασκευή, 22 Μαΐου 2015

Ο Δίας και οι δορυφόροι του ως ουράνιο ρολόι

Τον 17ο αιώνα ο Γαλιλαίος βελτιώνοντας μια παλαιότερη εφεύρεση, κατασκεύασε ένα ισχυρό αστρονομικό τηλεσκόπιο. Με την βοήθειά του έκανε μια εξαιρετική ανακάλυψη, η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως ουράνιο ρολόι.
Ανακάλυψε ότι γύρω από τον πλανήτη Δία περιφερόταν τέσσερις δορυφόροι, αθέατοι με γυμνό οφθαλμό.
H παρατήρηση των δορυφόρων του Δία είναι πολύ ευκολότερη με τα σύγχρονα τηλεσκόπια:

Οι δορυφόροι αυτοί σχηματίζουν μια επιβλητική πομπή, που διαδοχικά εμφανίζεται μπροστά από τον πλανήτη κι εξαφανίζεται πίσω του. Εφόσον ο Δίας βρίσκεται αρκετά μακριά από τη Γη, παραμένει σχεδόν ορατός από κάθε σημείο της, κι έτσι λειτουργεί σαν «ουράνιο ρολόι», με τους δορυφόρους του να υποδύονται τους δείκτες του.
Το 1612, ο Γαλιλαίος κατάρτισε πίνακες που έδειχναν τις θέσεις των δορυφόρων του Δία για διάφορες ώρες της νύχτας, πίνακες που μπορούσαν να συνταχθούν μήνες πριν χρησιμοποιηθούν κι έδειχναν την ώρα δυο διαφορετικών τόπων την ίδια στιγμή.
Η εξέλιξη αυτή υπήρξε κρίσιμη για το άλυτο μέχρι τότε πρόβλημα του προσδιορισμού του γεωγραφικού μήκους, διότι «μετασχημάτιζε τον χώρο σε χρόνο» ως εξής:
Η γήινη σφαίρα διαιρείται, κατά σύμβαση, σε 360 τομείς, που λέγονται άτρακτοι – φανταστείτε τους σαν τις λεπτές φέτες ενός μήλου. (Οπότε, σε κάθε άτρακτο αντιστοιχεί 1 μοίρα γεωγραφικού μήκους.) Καθώς η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της, πραγματοποιεί μια πλήρη περιστροφή (άρα, κάθε τόπος διαγράφει τόξο 360 μοιρών) σε 24 ώρες. Αυτό σημαίνει ότι η Γη περιστρέφεται κατά 15 μοίρες ανά μία ώρα, ή κατά μία μοίρα ανά 4 λεπτά.
Διαβάστε επίσης: Η «τρέλα» για την εύρεση του γεωγραφικού μήκους
Κατ’ αυτό τον τρόπο, η μια άτρακτος μετά την άλλη έρχεται με τη σειρά της «αντιμέτωπη» με τον Ήλιο, ο δε χρόνος που μεσολαβεί μεταξύ των διελεύσεων δυο διαδοχικών ατράκτων μπροστά από τον Ήλιο είναι 4 λεπτά της ώρας.
Οπότε, πάνω στη γήινη σφαίρα, για κάθε μοίρα γεωγραφικού μήκους που μετακινούμαστε προς δυσμάς, η τοπική μεσημβρία (το μεσημέρι) μετατίθεται χρονικά κατά 4 λεπτά αργότερα, ενώ για κάθε μοίρα γεωγραφικού μήκους προς ανατολάς, η τοπική μεσημβρία επέρχεται 4 λεπτά νωρίτερα.
Άρα, η εύρεση του γεωγραφικού μήκους ανάγεται απλώς στη γνώση της ώρας που έχουν δυο διαφορετικά μέρη την ίδια χρονική στιγμή. Και αφότου ο Γαλιλαίος αποκάλυψε στον κόσμο την ύπαρξη του παραπάνω ουράνιου ρολογιού, αυτό έγινε εφικτό.

ΠΗΓΗ: «ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΟ ΜΗΚΟΣ, Ο αγώνας για το έπαθλο», Joan Dash – εκδόσεις κάτοπτρο 

http://physicsgg.me/