با توجه به حرکت وضعي زمين از مغرب به مشرق, هر روزه مي بينيم که خورشيد از مشرق طلوع مي کند, در ظهر به حد اکثر ارتفاع خود رسيده از نصف النهار ناظر عبور مي کند و بالاخره رفته رفته با کاهش ارتفاع, در افق غربي غروب مي کند. اين سه پديده را که هر روز با آن سروکار داريم به ترتيب, طلوع, عبور و غروب مي نامند. همين پديده ها در مورد ماه و ساير ستارگان, در روز و شب اتفاق مي افتد, ولي بخاطر غلبه نور خورشيد در روز, ما قادر به مشاهده اين چرخه براي ستارگان نمي شويم ولي در شب, طلوع , عبور و غروب برخي ستارگان را مشاهده مي کنيم. اگر يک جرم سماوي در شمال کره سماوي در محاذات قطب شمال زمين قرار گرفته باشد, همواره در محل خود قابل رؤيت است. به عبارت ديگر اين جرم سماوي داراي سه پديده مذکور نيست. به ستارگاني که داراي چنين حالتي باشند, ستارگان دور قطبي مي گويند. مهمترين اين ستارگان, ستاره جدي, يا ستاره قطبي است. اين ستاره با مدار حرکتي با شعاع يک درجه و ده دقيقه به گرد خود, تقريبا همواره در شمال کره سماوي, براي ساکنان نيم کره شمالي قابل رؤيت است. ارتفاع اين ستاره در استوا صفر درجه و در قطب شمال 90 درجه است. در بين قطب و استوا ارتفاع جدي برابر عرض جغرافيايي ناظر است. در گذشته يکي از راه هاي تعيين عرض جغرافيايي يک محل, استفاده از ارتفاع جدي بوده است البته چنانچه گفته شد اين راه داراي خطايي حدود يک درجه است. بطور کلي مي توان گفت اگر زاويه ميل يک جرم سماوي بزرگتر از متمم عرض جعرافيايي ناظر باشد, اين جرم سماوي در افق ناظر هرگز غروب نمي کند, بلکه يک مدار دايره اي شکل را به گرد قطب شمال سماوي مي پيمايد. براي مثال خورشيد در مناطق بالاتر از عرض جغرافيايي 55/66 درجه شمالي در تابستان چنين حالتي پيدا مي کند. اين حالت براي عرض جغرافيايي 55/66 درجه فقط در حوالي روز اول تير اتفاق مي افتد, زيرا فقط در اين روز است که ميل خورشيد به حداکثر يعني 5/23 درجه مي رسد و با تصحيح انکسار و نيم قطر, ميل خورشيد از متمم عرض جغرافيايي منطقه بيشتر مي شود ولي مثلا براي عرض هاي70, 78 و 90 درجه به ترتيب 73 روز, 128 روز, 192 روز در سال اتفاق مي افتد. يعني هرچه از مدار 55/66 درجه به بالا برويم, روزهاي 24 ساعته بيشتري داريم. قدري پايين تر از اين مدار, طول شب از کوتاه ترين زمان, شروع و رفته رفته بيشتر مي شود. در زمستان تقريبا همين حالت بصورت شب هاي 24 ساعته رخ مي دهد. چندي است که بحث فقهي وقت نماز در اين مناطق, در حوزه هاي علميه مطرح شده است و تاکنون جواب قانع کننده اي براي حل مشکل مسلمانان ساکن در اين مناطق, داده نشده است. جوابي که بيشتر داده مي شود, عمل به اوقات اقرب الآفاق است که ضعف اين جواب در خلال تحليل ما از مساله مشخص شد. زيرا مثلا در تابستان, نزديکترين منطقه که داراي شب متعارف باشد, داراي شب کمتر از يک دقيقه اي است و معلوم نيست چقدر بايد پيش برويم که به شبي درحد متعارف برسيم! مشکل ديگري که در اين مناطق پديد مي آيد و تا کنون به آن پرداخته نشده است, مساله رويت هلال است. چنانچه گفتيم ماه در مداري به گرد زمين مي چرخد که با دايره البروج زاويه اي حدود 5 درجه تشکيل مي دهد. بنابراين, هلال ماه معمولا در حوالي خورشيد, قابل رويت است. اگر در تابستان بخواهيم هلال را در اين مناطق رصد کنيم, بخاطر وجود 24 ساعته خورشيد در افق, ممکن است تا سه روز پس از مقارنه, موفق به رويت نشويم. در زمستان وضع از اين هم بدتر است. زيرا همانگونه که خورشيد ديده نمي شود و داراي شب 24 ساعته هستيم, هلال هم تا چند روز در آسمان رؤيت نمي شود. يعني بايد هلال آنقدر در مسير دايره البروج حرکت نمايد که ميل آن به حدي برسد که قابل رويت باشد. با تغيير فصول اين حالت موجب مي شود که ما ماههايي با تعداد روزهاي کمتر از 29 روز يا بيشتر از 30 روز داشته باشيم. از طرف ديگر, اختلاف افق اين مناطق هم با مناطق متعارف زمين گاهي به بيش از دو يا سه روز هم مي رسد. بلي, بنابر فتواي برخي علما مبني بر اتحاد آفاق, اين مشکل در زمستان حل خواهد شد, زيرا در مناطقي که در شب با اين مناطق متفقند, هلال قابل رؤيت مي شود, اما در فصل تابستان اشکال به قوت خود باقي است.
تصحيحات نجومي
مشاهدات نجومي که با چشم مسلح يا چشم غير مسلح انجام مي شود, بايد پس از تصحيحات چهار گانه زير مورد استناد قرار گيرد. اين تصحيحات بخصوص در مورد مشاهدات مربوط به ماه و خورشيد, جدي ترند.
1- تصحيح اختلاف منظر
در دستگاه هاي استوايي و دايره البروجي, مرکز کره زمين به عنوان مبدا مختصات در نظر گرفته مي شود, ولي مشاهدات نجومي عملا بر سطح کره زمين انجام مي گردد. با در نظر گرفتن اختلاف زاويه ديد از مرکز زمين و سطح زمين, خطايي در مشاهده پيش مي آيد. اين خطا با تصحيح اختلاف منظر مرتفع مي گردد. به خاطر بعد مسافت ستارگاه, مقدار اين تصحيح در مورد آنها, بسيار ناچيز و قابل اغماض است. در مورد خورشيد زاويه خطاي ديد بطور متوسط 8/8 ثانيه قوسي است. اما در مورد ماه اين مقدار در حدود يک درجه است. به خاطر بيضي بودن مدار ماه به دور زمين و تغيير فاصله ماه تا زمين, مقدار دقيق اين تصحيح براي ماه کم و زياد مي شود. در شکل مقابل زاويه P نشان دهنده مقدار اختلاف منظر است. با دقت در شکل, رابطه اختلاف منظر با فاصله جرم سماوي از زمين مشخص مي شود.
2- تصحيح شکست نور
ميدانيم وقتي نور از يک محيط به محيط ديگري با غلظت متفاوت وارد مي شود, مواجه با پديده شکست نور هستيم. همگي اين پديده را در مورد قاشقي که در استکان چاي قرار گرفته مشاهده کرده ايم, در بدو امر بنظر مي رسد که قاشق خم شده است ولي در واقع اين به علت شکست نوري است که از قاشق به چشم ما مي رسد. از نظر علمي مي گويند: نور وقتي از يک محيط به محيطي با وزن حجمي بيشتري وارد مي شود, به سمت محور تابش داراي شکست مي شود. اين پديده در مورد نور اجرام سماوي که از خلا وارد جو زمين مي شوند, اتفاق مي افتد. ميزان تصحيح شکست نور در مورد جرمي که کاملا در سمت الراس ما قرار گرفته صفر است, زيرا نوري که با زاويه قايمه بتابد, شکستي نخواهد داشت. هرچه به افق نزديکتر شويم, ميزان شکست نور بيشتر مي شود. براي يک جرم سماوي که در افق قرار گرفته است ميزان اين تصحيح حدود 35 دقيقه قوسي است. بنابراين ما مثلا مي توانيم خورشيد را حدود سه دقيقه قبل از طلوع واقعي در افق ببينيم. همچنين حدود سه دقيقه بعد از غروب واقعي, خورشيد هنوز قابل مشاهده است.
3- تصحيح شيب افق
اگر به هنگام مشاهده, نسبت به افق, ارتفاع داشته باشيم, مثلا از روي قله کوهي پديده طلوع يا غروب خورشيد را مشاهده نماييم, از آنجا که دامنه ديد ما بيشتر مي شود, افق مريي ما گسترش يافته و زمان بيشتري مي توانيم خورشيد را مشاهده نماييم. وقتي بهنگام غروب آفتاب, برفراز آسمان, هواپيمايي عبور مي کند, مي بينيد که پس از غروب قرص آفتاب در افق ما, هنوز آفتاب به آن هواپيما مي تابد. اگر فرض کنيم که هواپيما در ارتفاع 10 کيلومتري زمين در پرواز باشد, مي توانيم از رابطه زير ميزان شيب افق را براي آن محاسبه نماييم: tan = h(2R + h) / R با احتساب R (شعاع زمين) برابر 6375 کيلومتر, و h برابر 10 کيلومتر, مقدار (زاويه شيب) تقريبا برابر 2/3 درجه محاسبه مي شود. بنابراين خورشيد پس از حدود 16 دقيقه (اين مقدار در فصول و مناطق مختلف متفاوت است) هنوز براي سرنشينان هواپيما قابل رويت است. از اينرو ممکن است سرنشين هواپيما در آسمان, طلوع خورشيد را مشاهده کند ولي وقتي به روي زمين مي نشيند, هنوز خورشيد طلوع نکرده باشد.
4- تصحيح نيم قطر
اين تصحيح در مورد ماه و خورشيد که داراي قطر قابل ملاحظه اي نسبت به ستارگان هستند, انجام مي شود. اگر طلوع آفتاب را هنگامي بدانيم که ارتفاع خورشيد به صفر درجه برسد, بايد اين تصحيح را اعمال نماييم. به عبارت ديگر طلوع خورشيد به ظهور اولين نقطه جرم خورشيد در افق اطلاق مي شود ولي ما زماني را محاسبه مي نماييم که ارتفاع خورشيد صفر درجه باشد, يعني مرکز خورشيد در افق قرار گيرد. براي تصحيح اين خطا بايد يک نيم قطر خورشيد که تقريبا برابر 15 دقيقه قوسي است, به طول روز بيفزاييم در واقع با احتساب مقدار مشابه در مورد غروب آفتاب, بواسطه تصحيح نيم قطر, طول روز حدود 30 دقيقه قوسي که معادل قطر خورشيد است, بيشتر مي شود. شبيه اين حالت در مورد ظهر شرعي پيش مي آيد. آنچه به عنوان ملاک محاسبه ظهر شرعي در نظر گرفته مي شود, محاذات مرکز خورشيد با نصف النهار است. اگر معتقد شويم که زوال الشمس, وقتي صدق مي کند که تمام قرص خورشيد از نصف النهار بگذرد, نه اينکه فقط مرکز آن از نصف النهار عبور نمايد, بايد به اندازه يک نيم قطر خورشيد (تقريبا معادل يک تا دو دقيقه) صبر کنيم, تا همه خورشيد از نصف النهار عبور کند.
لطفا منتظر باشید ...
