The Sun’s surprising movement across the sky - Gordon Williamson

תרגום: Ido Dekkers עריכה: Nir Bibi

Suppose you placed a camera at a fixed position,

נניח ששמתם מצלמה בנקודה קבועה,

took a picture of the sky

וצילמתם תמונה של השמיים

at the same time everyday for an entire year

באותו זמן ביום במשך כל השנה

and overlayed all of the photos on top of each other.

והנחתם את כל התמונות אחת על השניה.

What would the sun look like in that combined image?

איך השמש היתה נראית בתמונה המשולבת?

A stationary dot?

נקודה קבועה?

A circular path?

מסלול מעגלי?

Neither.

אף אחת מהן.

Oddly enough, it makes this figure eight pattern,

באופן מוזר, היא עושה סוג של מסלול בצורת הספרה שמונה,

known as the Sun's analemma,

שידועה כאנלמה של השמש,

but why?

אבל למה?

The Earth's movement creates a few cycles.

תנועת כדור הארץ יוצרת כמה מחזורים.

First of all, it rotates on its axis about once every 24 hours,

ראשית, הוא מסתובב על צירו בערך כל 24 שעות,

producing sunrises and sunsets.

מייצר זריחות ושקיעות.

At the same time, it's making a much slower cycle,

באותו זמן, הוא עושה מסלול הרבה יותר איטי,

orbiting around the sun approximately every 365 days.

מקיף את השמש בערך כל 365 ימים.

But there's a twist.

אבל יש טוויסט.

Relative to the plane of its orbit,

יחסית למישור ההקפה,

the Earth doesn't spin with the North Pole pointing straight up.

כדור הארץ לא מסתובב עם הקוטב הצפוני מצביע ישר למעלה.

Instead, its axis has a constant tilt of 23.4 degrees.

במקום, לציר שלו יש נטיה קבועה של 23.4 מעלות.

This is known as the Earth's axial tilt, or obliquity.

זה ידוע כהטית הציר של כדור הארץ, או סטיה.

A 23-degree tilt may not seem important,

הטיה של 23 מעלות אולי לא נראית חשובה,

but it's the main reason that we experience different seasons.

אבל זו הסיבה העיקרית שאנחנו חווים עונות שונות.

Because the axis remains tilted in the same direction

מפני שהציר נשאר מוטה באותו כיוון

while the Earth makes its annual orbit,

בעוד כדור הארץ עושה את ההקפה השנתית שלו,

there are long periods each year

יש תקופות ארוכות כל שנה

when the northern half of the planet remains tilted toward the Sun

שהחצי הצפוני של הפלנטה נשאר מוטה כלפי השמש

while the southern half is tilted away

בעוד החצי הדרומי מוטה הרחק

and vice versa,

ולהפך,

what we experience as summer and winter.

מה שאנחנו חווים כקיץ וחורף.

During summer in a given hemisphere,

במהלך הקיץ של חצי נתון,

the Sun appears higher in the sky, making the days longer and warmer.

השמש מופיעה גבוה יותר בשמים, ועושה את הימים ארוכים וחמים יותר.

Once a year, the Sun's declination,

פעם בשנה, ההטיה של השמש

the angle between the equator

- הזוית בין קו המשווה

and the position on the Earth where the Sun appears directly overhead

והמיקום של כדור הארץ שם השמש מופיעה בדיוק מעל -

reaches its maximum.

מגיעה למקסימום.

This day is known as the summer solstice, the longest day of the year,

היום הזה ידוע כנקודת ההיפוך של הקיץ, היום הכי ארוך בשנה,

and the one day where the Sun appears highest in the sky.

והיום היחיד בו השמש מופיעה הכי גבוה בשמים.

So the Earth's axial tilt

אז הטית ציר כדור הארץ

partially explains why the Sun changes positions in the sky

מסבירה חלקית למה השמש משנה את המיקום בשמים

and the analemma's length

ואורך האנלמה

represents the full 46.8 degrees of the sun's declination

מייצג את כל ה- 46.8 מעלות של סטיית השמש

throughout the year.

במהלך השנה.

But why is it a figure eight and not just a straight line?

אבל למה זה בצורת שמונה ולא פשוט קו ישר?

This is due to another feature of the Earth's revolution,

זה בשל תכונה נוספת של הסיבוב של כדור הארץ,

its orbital eccentricity.

המירכוז האורביטלי.

The Earth's orbit around the Sun is an ellipse,

כדור הארץ מקיף את השמש בצורת אליפסה,

with its distance to the Sun changing at various points.

כאשר המרחק שלו לשמש משתנה בנקודות שונות.

The corresponding change in gravitational force

השינוי המתאים בכוח הכבידתי

causes the Earth to move fastest in January

גורם לכדור הארץ לנוע מהר יותר בינואר

when it reaches its closest point to the Sun,

כשהוא מגיע לנקודה הכי קרובה לשמש

the perihelion,

- הפריהליון -

and the slowest in July when it reaches its farthest point,

והכי איטי ביולי כשהוא מגיע לנקודה הכי רחוקה

the aphelion.

- האפהליון.

The Earth's eccentricity means that solar noon,

משמעות החריגות של כדור הארץ היא שצהריים סולריים

the time when the Sun is highest in the sky,

- הזמן בו השמש הכי גבוהה בשמים -

doesn't always occur at the same point in the day.

לא תמיד מתרחשים באותו זמן ביום.

So a sundial may be as much as sixteen minutes ahead

אז שעון שמש יכול להקדים בעד שש עשרה דקות

or fourteen minutes behind a regular clock.

או לאחר בארבע עשרה דקות יחסית לשעון רגיל.

In fact, clock time and Sun time only match four times a year.

למעשה, זמן השעון וזמן השמש מתאימים רק ארבע פעמים בשנה.

The analemma's width represents the extent of this deviation.

רוחב האנלמה מייצג את גודל הסטיה.

So how did people know the correct time years ago?

אז איך אנשים ידעו את הזמן הנכון לפני שנים?

For most of human history,

לאורך רוב ההסטוריה האנושית,

going by the Sun's position was close enough.

ללכת לפי מיקום השמש היה מספיק טוב.

But during the modern era,

אבל במהלך העידן המודרני,

the difference between sundials and mechanical clocks became important.

ההבדל בין חוגות שמש ושעונים מכאניים הפך לחשוב.

The equation of time, introduced by Ptolemy

משוואת הזמן, שהוצגה על ידי תלמי

and later refined based on the work of Johannes Kepler,

ומאוחר יותר עודנה בהתבסס על העבודה של יוהן קפלר,

converts between apparent solar time and the mean time we've all come to rely on.

ממירה בין הזמן השמשי הנראה והזמן הממוצע שכולנו למדנו להסתמך עליו.

Globes even used to have the analemma printed on them

האנלמה היתה אפילו מודפסת על גלובוסים

to allow people to determine the difference

כדי לאפשר לאנשים לקבוע את ההפרש

between clock time and solar time based on the day of the year.

בין זמן השעון והזמן השמשי בהתבסס על היום בשנה.

Just how the analemma appears depends upon where you are.

איך האנלמה מופיעה תלוי במיקום שלכם.

It will be tilted at an angle depending on your latitude

היא תהיה נטויה בזוית בהתאם לקו הרוחב שלכם

or inverted if you're in the southern hemisphere.

או הפוכה אם אתם בחצי הכדור הדרומי.

And if you're on another planet,

ואם אתם על פלנטה אחרת,

you might find something completely different.

אתם אולי תמצאו משהו אחר לגמרי.

Depending on that planet's orbital eccentricity and axial tilt,

תלוי במרכוזיות ההקפה של הפלנטה ובהטיה הצירית שלה,

the analemma might appear as a tear drop,

האנלמה אולי נראית כטיפה,

oval,

אליפטית,

or even a straight line.

או אפילו בקו ישר.