วันจันทร์, 30 มีนาคม 2558 17:37 by physics01
ทรงกลมฟ้าและลูกโลก

คนในสมัยโบราณเชื่อว่า ดวงดาวทั้งหมดบนท้องฟ้าอยู่ห่างจากโลกเป็นระยะทางเท่าๆ กัน โดยดวงดาวเหล่านั้น ถูกตรึงอยู่บนผิวของทรงกลมขนาดใหญ ่เรียกว่า ทรงกลมท้องฟ้า (Celestial sphere) โดยมีโลกอยู่ที่ศูนย์กลางของทรงกลม ทรงกลมท้องฟ้าหมุนรอบโลกจากทิศตะวันออกไปยังทิศตะวันตก โดยที่โลกหยุดนิ่งอยู่กับที่ ไม่เคลื่อนไหว

นักปราชญ์ในยุคต่อมาทำการศึกษาดาราศาสตร์กันมากขึ้น จึงพบว่า ดวงดาวบนท้องฟ้าอยู่ห่างจากโลกเป็นระยะทางที่แตกต่างกัน กลางวันและกลางคืนเกิดจากการหมุนรอบตัวเองของโลก มิใช่การหมุนของทรงกลมท้องฟ้า ดังที่เคยเชื่อกันในอดีต อย่างไรก็ตามในปัจจุบันนักดาราศาสตร์ยังคงใช้ทรงกลมท้องฟ้า เป็นเครื่องมือในการระบุตำแหน่งทางดาราศาสตร์ ทั้งนี้เป็นเพราะ หากเราจินตนาการให้โลกเป็นศูนย์กลาง โดยมีทรงกลมท้องฟ้าเคลื่อนที่หมุนรอบ จะทำให้ง่ายต่อการระบุพิกัด หรือเปรียบเทียบตำแหน่งของวัตถุบนท้องฟ้า และสังเกตการเคลื่อนที่ของวัตถุเหล่านั้นได้ง่ายขึ้น

ภาพที่ 1 จินตนาการจากอวกาศ

หากต่อแกนหมุนของโลกออกไปบนท้องฟ้าทั้งสองด้าน เราจะได้จุดสมมติเรียกว่า ขั้วฟ้าเหนือ (North celestial pole) และ ขั้วฟ้าใต้ (South celestial pole) โดยขั้วฟ้าทั้งสอง จะมีแกนเดียวกันกับแกนการหมุน
รอบตัวเองของโลก และขั้วฟ้าเหนือจะชี้ไปประมาณ
ตำแหน่งของดาวเหนือ ทำให้เรามองเห็นว่า ดาวเหนือไม่มีการเคลื่อนที่
หากขยายเส้นศูนย์สูตรโลกออกไปบนท้องฟ้าโดย
รอบ เราจะได้เส้นสมมติเรียกว่า เส้นศูนย์สูตรฟ้า (Celestial equator) เส้นศูนย์สูตรฟ้าแบ่งท้องฟ้าออก
เป็น ซีกฟ้าเหนือ(Northern hemisphere)และซีกฟ้าใต้
(Southern hemisphere)
เช่นเดียวกับที่เส้นศูนย์สูตรโลก แบ่งโลกออกเป็น ซีกโลกเหนือ และซีกโลกใต้

 

ภาพที่ 2 จินตนาการจากพื้นโลก

ในความเป็นจริง เราไม่สามารถมองเห็น ทรงกลม
ท้องฟ้าได้ทั้งหมด เนื่องจากเราอยู่บนพื้นผิวโลก จึง
มองเห็นทรงกลมท้องฟ้าได้เพียงครึ่งเดียว และเรียก
แนวที่ท้องฟ้าสัมผัสกับพื้นโลกรอบตัวเราว่าเส้นขอบฟ้า
(Horizon)
ซึ่งเป็นเสมือนเส้นรอบวงบนพื้นราบ ที่มีตัวเราเป็นจุดศูนย์กลาง
หากลากเส้นโยงจากทิศเหนือมายังทิศใต้โดยผ่าน
จุดเหนือศรีษะ จะได้เส้นสมมติซึ่งเรียกว่า เส้นเมอริเดียน (Meridian)
หากลากเส้นเชื่อมทิศตะวันออก-ทิศตะวันตก โดยให้
เส้นสมมตินั้น เอียงตั้งฉากกับขั้วฟ้าเหนือตลอดเวลา จะได้ เส้นศูนย์สูตรฟ้า (Celestial equatorial) ซึ่งแบ่ง
ท้องฟ้าออกเป็น ซีกฟ้าเหนือ และซีกฟ้าใต้
หากทำการสังเกตการณ์จากประเทศไทย ซึ่งอยู่บน
ซีกโลกเหนือ จะมองเห็นซีกฟ้าเหนือ มีอาณาบริเวณ
มากกว่าซีกฟ้าใต้เสมอ



การเคลื่อนที่ของทรงกลมท้องฟ้า

เมื่อมองจากพื้นโลกเราจะเห็นทรงกลมท้องฟ้าเคลื่อนที่จากทิศตะวันออกไปยังทิศตะวันตก อย่างไรก็ตามเนื่องจากโลกของเราเป็นทรงกลม ดังนั้นมุมมองของการเคลื่อนที่ของทรงกลมท้องฟ้า ย่อมขึ้นอยู่กับตำแหน่งละติจูด (เส้นรุ้ง) ของผู้สังเกตการณ์ เป็นต้นว่า
- ถ้าผู้สังเกตการณ์อยู่บนเส้นศูนย์สูตร หรือละติจูด 0° ขั้วฟ้าเหนือจะอยู่ที่ขอบฟ้าด้านทิศเหนือ
พอดี  (ภาพที่ 3)
- ถ้าผู้สังเกตการณ์อยู่ที่ละติจูดสูงขึ้นไป เช่น ละติจูด 13° ขั้วฟ้าเหนือจะอยู่สูงจากขอบฟ้า 13°
(ภาพที่ 4)
- ถ้าผู้สังเกตการณ์อยู่ที่ขั้วโลกเหนือหรือละติจูด 90° ขั้วฟ้าเหนือจะอยู่สูงจากขอบฟ้า 90°
(ภาพที่ 5)
เราสามารถสรุปได้ว่า ถ้าผู้สังเกตการณ์อยู่ที่ละติจูดเท่าใดขั้วฟ้าเหนือจะอยู่สูงจากขอบฟ้าเท่ากับ
ละติจูดนั้น

ภาพที่ 3 ละติจูด 0° N
ผู้สังเกตการณ์อยู่ที่เส้นศูนย์สูตร (ละติจูด 0° N)
ดาวเหนืออยู่บนเส้นขอบฟ้าพอดี
ดาวขึ้น – ตก ในแนวในตั้งฉากกับพื้นโลก
ภาพที่ 4 ละติจูด 13° N
ผู้สังเกตการณ์อยู่ที่ กรุงเทพฯ (ละติจูด 13° N )
ดาวเหนืออยู่สูงเหนือเส้นขอบฟ้า 13 °
ดาวขึ้น – ตก ในแนวเฉียงไปทางใต้ 13 °
ภาพที่ 5 ละติจูด 90° N
ผู้สังเกตการณ์อยู่ที่ขั้วโลกเหนือ (ละติจูด 90° N)
ดาวเหนืออยู่สูงเหนือเส้นขอบฟ้า 90 °
ดาวเคลื่อนที่ในแนวขนานกับพื้นโลก


ที่มา
http://portal.edu.chula.ac.th/lesa_cd/assets/document/LESA212/1/celestial_sphere/celestial/celestial.html
วันจันทร์, 30 มีนาคม 2558 17:36 by physics01
วันจันทร์, 30 มีนาคม 2558 17:36 by physics01
วันจันทร์, 30 มีนาคม 2558 17:35 by physics01
วันจันทร์, 30 มีนาคม 2558 17:34 by physics01

link วิทยาศาสตร์

รวม link ที่น่าสนใจทั้งในและต่างประเทศ เพื่อค้นคว้าหาข้อมูลที่ต้องการทางด้านวิทยาศาสตร์

ดูลิงค์ทั้งหมด

link คณิตศาสตร์

รวม link ที่น่าสนใจทั้งในและต่างประเทศ เพื่อค้นคว้าหาข้อมูลที่ต้องการทางด้านคณิตศาสตร์

ดูลิงค์ทั้งหมด
UNESCO Bangkok

ICT in Education newsletter

SEAMEO Congress

Programme with Presentations

Black Ribbon