"Sfericheskaya astronomiya"
V. E. Zharov/GAISh, Moskva, 8 dekabrya 2006

V konce noyabrya vyshla v svet kniga V.E. Zharova "Sfericheskaya astronomiya" (izdatel'stvo "Vek-2", 480 s.). Kniga napisana na osnove kursa lekcii po sfericheskoi astronomii, kotoryi chitaetsya avtorom studentam 1 kursa astronomicheskogo otdeleniya fizicheskogo fakul'teta MGU im. M. V. Lomonosova.

• >> "Sfericheskaya astronomiya"   (V. E. Zharov/GAISh, Moskva, 8.12.2006 23:54, 9.0 KBait, otvetov: 1)

  V konce noyabrya vyshla v svet kniga V.E. Zharova "Sfericheskaya astronomiya" (izdatel'stvo "Vek-2", 480 s.). Kniga rekomendovana UMO po klassicheskomu universitetskomu obrazovaniyu v kachestve uchebnika dlya studentov vysshih uchebnyh zavedenii, obuchayushihsya po special'nosti "010702" – Astronomiya.

  Kniga napisana na osnove kursa lekcii po sfericheskoi astronomii, kotoryi chitaetsya avtorom studentam 1 kursa astronomicheskogo otdeleniya fizicheskogo fakul'teta MGU im. M. V. Lomonosova.

  V otlichie ot tradicionnogo podhoda, v kotorom ispol'zovalsya apparat sfericheskoi trigonometrii, vse novye algoritmy redukcii astrometricheskih nablyudenii postroeny na osnove vektornogo i tenzornogo ischisleniya s primeneniem matrichnoi algebry, chtoby v maksimal'noi stepeni optimizirovat' vremya vychislenii i sekonomit' mashinnuyu pamyat'.

  V uchebnike posledovatel'no izlozheny osnovy fundamental'noi astronomii, cel'yu kotoroi yavlyaetsya opredelenie inercial'noi sistemy koordinat v prostranstve – osnovy dlya izucheniya Vselennoi. Dlya etogo formuliruetsya rekomenduemyi Mezhdunarodnym Astronomicheskim Soyuzom (MAS) matematicheskii apparat interpretacii i analiza astrometricheskih nablyudenii. Poetomu uchebnik, po mneniyu avtora, mozhet byt' ispol'zovan kak spravochnik rekomendovannyh MAS i Mezhdunarodnoi sluzhboi vrasheniya Zemli i sistem otscheta (MSVZ) formul redukcii opticheskih i radionablyudenii.

  Pervaya chast' knigi posvyashena opredeleniyu sistem koordinat na nebesnoi sfere i preobrazovaniyu koordinat vektora iz odnoi sistemy v druguyu s ispol'zovaniem kak formul sfericheskoi trigonometrii, tak i matric vrasheniya. Vo vtoroi chasti rassmatrivayutsya razlichnye shkaly vremeni, ispol'zuemye v sovremennoi astronomii. Tret'ya chast' uchebnika posvyashena opredeleniyu topocentricheskoi, geocentricheskoi, geliocentricheskoi i baricentricheskoi sistem koordinat. Osoboe vnimanie udelyaetsya opredeleniyu zemnoi sistemy koordinat na osnove sovremennyh nablyudenii na radiointerferometrah so sverhdlinnymi bazami i s pomosh'yu kosmicheskih navigacionnyh sistem. V chetvertoi chasti rassmatrivayutsya yavleniya refrakcii, aberracii, prichiny parallakticheskogo smesheniya nebesnyh ob'ektov. V svyazi s shirokim ispol'zovaniem v nastoyashee vremya nablyudenii v radiodiapazone podrobno rassmatrivaetsya vopros o radiorefrakcii. V otlichie ot prezhnih kursov po sfericheskoi astronomii, v dannoi chasti privodyatsya formuly tochnogo ucheta aberracii i parallakticheskogo smesheniya. Osnovy teorii precessii i nutacii dayutsya v pyatoi chasti uchebnika. Zdes' takzhe rassmatrivaetsya preobrazovanie koordinat iz-za etih yavlenii ot odnogo ravnodenstviya k drugomu. V svyazi s shirokim ispol'zovaniem RSDB v astrometrii v shestoi chasti uchebnika kratko izlagayutsya osnovy radionablyudenii i principy obrabotki nablyudenii. V prilozheniyah privodyatsya opredeleniya osnovnyh astrometricheskih i matematicheskih terminov.

  

  Oglavlenie

  Predislovie Vvedenie 0.1. Osnovnye zadachi, reshaemye sfericheskoi astronomiei 0.2. Kratkii istoricheskii obzor Glava 1. Osnovy sfericheskoi geometrii 1.1. Osnovnye ponyatiya 1.2. Skalyary, vektory, tenzory i sistemy koordinat 1.3. Sfericheskaya sistema koordinat 1.4. Osnovnye formuly sfericheskoi geometrii Glava 2. Astronomicheskie sistemy koordinat 2.1. Gorizontal'naya sistema koordinat 2.2. Ekvatorial'naya sistema koordinat 2.3. Eklipticheskaya sistema koordinat 2.4. Galakticheskaya sistema koordinat 2.5. Preobrazovanie koordinat iz odnoi sistemy v druguyu 2.6. Sutochnoe vrashenie nebesnoi sfery 2.7. Voshod i zahod nebesnyh tel 2.8. Opredelenie sistem koordinat v sovremennoi astrometrii 2.9. Epoha kataloga, epoha ravnodenstviya, dinamicheskoe ravnodenstvie 2.10. Osnovy nebesnoi mehaniki 2.10.1. Zakony Keplera 2.10.2. Parametry i anomalii keplerovskoi orbity 2.11. Baricentricheskaya sistema koordinat Glava 3. Sistemy koordinat na Zemle 3.1. Osnovnye parametry Zemli 3.2. Uravnenie geoida 3.3. Geocentricheskaya i geodezicheskaya sistemy koordinat 3.4. Zemnaya sistema koordinat 3.5. Prilivy i opredelenie zemnoi sistemy koordinat Glava 4. Shkaly vremeni 4.1. Solnechnoe vremya 4.1.1. Sistemy vsemirnogo vremeni i neravnomernost' vrasheniya Zemli 4.1.2. Vsemirnoe koordinirovannoe vremya UTC 4.1.3. Mestnoe, poyasnoe i dekretnoe vremya 4.2. Zvezdnoe vremya 4.3. Efemeridnoe vremya 4.4. Atomnoe vremya 4.5. Dinamicheskie shkaly vremeni 4.5.1. Koordinatnoe i sobstvennoe vremya 4.5.2. Svyaz' mezhdu dinamicheskimi shkalami vremeni 4.5.3. Baricentricheskaya i geocentricheskaya nebesnye sistemy otscheta 4.6. Pul'sarnaya shkala vremeni 4.7. Sistemy scheta dnei 4.7.1. Yulianskie daty i yulianskaya epoha 4.7.2. Tropicheskii i zvezdnyi god 4.8. Letoschislenie 4.9. Svyaz' vsemirnogo i zvezdnogo vremeni Glava 5. Effekty, iskazhayushie polozhenie zvezd na nebesnoi sfere 5.1. Refrakciya 5.1.1. Uchet refrakcii v opticheskom diapazone 5.1.2. Formula Laplasa dlya vychisleniya refrakcii 5.1.3. Voshod i zahod svetil s uchetom refrakcii 5.1.4. Vliyanie refrakcii na pryamoe voshozhdenie i sklonenie zvezdy 5.1.5. Refrakciya pri nablyudeniyah v radiodiapazone 5.1.6. Refrakciya i zaderzhka radiosignala v troposfere 5.1.7. Zaderzhka opticheskogo signala v troposfere 5.2. Aberraciya 5.2.1. Izmenenie koordinat zvezdy iz-za refrakcii ili aberracii 5.2.2. Sutochnaya aberraciya 5.2.3. Formuly ucheta godichnoi aberracii nizkoi tochnosti 5.2.4. Tochnye formuly ucheta godichnoi aberracii 5.2.5. Planetnaya aberraciya 5.3. Parallaks 5.3.1. Ocenka rasstoyaniya do zvezd N'yutonom 5.3.2. Izmenenie koordinat zvezdy iz-za parallakticheskogo smesheniya 5.3.3. Sutochnyi parallaks 5.3.4. Sutochnyi parallaks Solnca 5.3.5. Vliyanie sutochnogo parallaksa na ekvatorial'nye koordinaty 5.4. Sobstvennoe dvizhenie zvezd 5.5. Izmerenie parallaksov i sobstvennyh dvizhenii zvezd 5.6. Otklonenie lucha sveta v gravitacionnom pole 5.7. Izmenenie koordinat opornogo istochnika v pole Solnca Glava 6. Precessiya i nutaciya 6.1. Prichiny precessii i nutacii 6.2. Opredelenie matricy precessii 6.3. Precessionnye parametry v teorii IAU2000 6.4. Matematicheskoe opisanie precessii 6.5. Tochnye formuly ucheta nutacii 6.6. Preobrazovanie iz zemnoi k nebesnoi sisteme koordinat 6.6.1. Opredelenie nebesnogo efemeridnogo polyusa 6.6.2. Grinvichskoe istinnoe zvezdnoe vremya 6.6.3. Klassicheskoe preobrazovanie iz ZSK v NSK 6.6.4. Koncepciya "nevrashayushegosya nachala otscheta" 6.7. Procedura redukcii opticheskih nablyudenii Glava 7. Redukciya nablyudenii na RSDB 7.1. Osnovnye etapy redukcii nablyudenii na RSDB 7.2. Vychislenie gravitacionnoi zaderzhki 7.3. Vychislenie geometricheskoi zaderzhki 7.4. Vychislenie chastnyh proizvodnyh po nutacii Glava 8. Astronomicheskie postoyannye Prilozhenie A. Yulianskie i kalendarnye daty Prilozhenie B. Rezolyucii XXVI General'noi Assamblei MAS Prilozhenie C. Osnovnye matematicheskie opredeleniya C.1. Matrichnaya algebra C.2. Lineinaya algebra C.3. Dekartovy pryamougol'nye i sfericheskie koordinaty vektora C.4. Elementy differencial'nogo i integral'nogo ischisleniya C.5. Krivolineinye koordinaty C.6. Sfericheskie funkcii Prilozhenie D. Osnovnye terminy Literatura Predmetnyi ukazatel'

  Orientirovochnaya cena knigi – 400 rub.

  Knigu mozhno zakazat' u avtora (Vladimir Evgen'evich Zharov, tel. +7 (495) 9393764)
  ili neposredstvenno u Izdatelya
  OOO "Vek-2", tel. +7 (495) 785-5639, dob. 15-14
  e-mail: vek-2@mail.ru, http://www.vek2.nm.ru.

  Izdatel'stvo vysylaet knigi nalozhennym platezhom (tol'ko po RF). Zayavki podavat' po adresu:
  141195, Fryazino-5, Moskovskaya obl., a/ya 107, OOO "Vek-2"
  ili po elektronnoi pochte vek-2@mail.ru.

• Re: "Sfericheskaya astronomiya"   (A. I. Nezhivyh, 22.05.2008 19:13, 10.6 KBait)

  Zdravstvuite uvazhaemyi Vladimir Evgen'evich, k Vam obrashaetsya astronom-lyubitel' Anatolii Ivanovich Nezhivyh, kupivshii Vashu knigu Sfericheskaya astronomiya. Izuchaya Vashu knigu, u menya voznik ryad voprosov i zamechanii.

  1. Chto takoe tenzor inercii Zemli? Pozhaluista, daite tochnoe opredelenie. Snoska na stranice 48 i opredelenie tenzora v enciklopedicheskom slovare nichego ne proyasnili.

  2. Na str. 170, podstavlyaya pervuyu formulu s Ω(t) vo vtoruyu pod znakom integrala Vy pochemu-to proizvol'no menyaete argument s t na . Sushestvennoi roli na rezul'tat eto ne vliyaet. Odnako matematicheski eto ne strogo, eto narushenie.

  3. Utverzhdenie Vekovoe zamedlenie skorosti vrasheniya Zemli svyazano s sushestvovaniem prilivnogo treniya v tele Zemli i okeanah goloslovno, bezdokazatel'no. Vy chto, ne znaete o sushestvovanii meteornyh osadkov i solnechnogo vetra? Esli uchityvat' vypadenie veshestva iz kosmosa, to pri etom nuzhno znat' moment inercii Zemli.

  4. Chto takoe zonal'nye prilivy? Na saite MSVZ ne udalos' naiti otvet, tak kak ne znayu angliiskogo yazyka. Programma-perevodchik ne pomogla. O kakih prilivah idet rech', i kakih zonah oni voznikayut?

  5. Citata so stranicy 173: iz-za vyazkosti tela Zemli prilivnoi vystup zaceplyaetsya za Zemlyu, i tak kak uglovaya skorost' vrasheniya Zemli bol'she srednego dvizheniya Luny, vynositsya vpered Luny. Poetomu, moment sil privodit, s odnoi storony, k zamedleniyu skorosti vrasheniya Zemli, a s drugoi storony, k umen'sheniyu srednego dvizheniya Luny i ee udaleniyu ot Zemli na ~ 3 sm v god. Chto takoe zdes' srednee dvizhenie? Ochevidno, eto uglovaya skorost', tak kak Vy sravnivaete srednee dvizhenie Luny s uglovoi skorost'yu vrasheniya Zemli. Sravnivayutsya ponyatiya s odinakovymi razmernostyami. I otkuda Vy vzyali, chto iz-za umen'sheniya skorosti vrasheniya Luna udalyaetsya ot Zemli? Takoe vozmozhno, esli sistema Zemlya Luna energeticheski zamknuta. To est' energiya etoi sistemy nikuda ne uhodit i niotkuda ne prihodit. U Vas zhe sistema razomknuta: energiya rashoduetsya na trenie i potom uhodit iz sistemy. Izvestno, chto lyuboe uskorenie vyzyvaet poyavlenie sily inercii, kotoraya napravlena v storonu, protivopolozhnuyu vyzvavshemu ee uskoreniyu. Umen'shenie skorosti vrasheniya privodit k umen'sheniyu centrostremitel'nogo uskoreniya i, sootvetstvenno, k umen'sheniyu centrobezhnoi sily inercii, kotoraya na mgnovenie okazyvaetsya men'she protivodeistvuyushei ei sily prityazheniya. Eto privodit k umen'sheniyu radiusa i uvelicheniyu skorosti vrasheniya. Izvestno, chto vysota orbity mezhdunarodnoi kosmicheskoi stancii so vremenem iz-za stolknoveniya s chastichkami atmosfery (hot' i sil'no razryazhennoi) umen'shaetsya. Poetomu s pomosh'yu dvigatelei gruzovyh korablei kosmicheskuyu stanciyu vremya ot vremeni podnimayut na bolee vysokuyu orbitu.

  6. Prichiny izmeneniya uglovoi skorosti, s kotoroi Zemlya vrashaetsya vokrug svoei osi. Kolichestvo vrashatel'nogo dvizheniya, kotorym ona obladaet postoyanno W = 0,5JΩ² = const, gde J moment inercii Zemli. Moment inercii Zemli sostoit iz momentov inercii tverdoi i zhidkoi chastei. Moment inercii tverdoi chasti prakticheski ne menyaetsya (esli ne schitat' vypadeniya veshestva meteornyh osadkov). Poka budem schitat' ego postoyannym. Moment inercii zhidkoi chasti J_zh = mr², gde m  massa zhidkoi chasti Zemli, eto, prezhde vsego voda okeanov i morei. Kolichestvo vody na Zemle prakticheski postoyanno (esli ne schitat' nekotorogo neznachitel'nogo ego uvelicheniya za schet obrazovaniya vody iz komponentov solnechnogo vetra). Polozhenie etoi chasti r, radius inercii, otnositel'no centra Zemli pod vozdeistviem prityazheniya Luny, Solnca i drugih planet solnechnoi sistemy mozhet menyat'sya, obrazuya prilivnye vystupy. Tak kak Luna i planety vrashayutsya po ellipticheskim orbitam, to vysota prilivnyh vystupov byvaet raznaya. Kogda, naprimer, Zemlya nahoditsya v apogelii, to gravitacionnoe vozdeistvie SolncaF_ga = mGM/r_oa²budet men'shim, chem v perigelii F_gp = mGM/r_gp². Sledovatel'no, kogda Zemlya nahoditsya v apogelii, ee prityazhenie k Solncu minimal'no, radius inercii i moment inercii minimal'ny, uglovaya skorost' maksimal'na. Krome togo na izmenenie uglovoi skorosti mozhet vliyat' massa M v formule vozdeistviya. V 1983 godu tyazhelye planety okazalis' na odnoi linii Zemlya-Solnce po druguyu storonu ot Solnca, usilivaya tem samym prityazhenie v storonu Solnca. Yavlenie El'-Nin'o yavilos' ne prichinoi, a odnim iz sledstvii gravitacionnogo vliyaniya drugih planet.

  7. O prichinah dekadnyh izmenenii prodolzhitel'nosti vremeni v sutkah. Slovo dekadnyh ya vzyal v kavychki potomu, chto, kak mne kazhetsya, osnovnaya garmonika zdes' ne desyatiletnyaya, a 11-letnyaya, iskazhennaya gravitacionnym vliyaniem drugih planet Solnechnoi sistemy osobenno v te momenty, kogda oni nahodyatsya na linii (ili blizko k nei) Zemlya-Solnce. A 11 let eto period solnechnoi aktivnosti. V etot period proishodyat izmeneniya volnovogo davleniya sveta i davleniya solnechnogo vetra. Eti izmeneniya davlenii, skladyvayas' s gravitacionnym vozdeistviem Solnca, vyzyvayut izmeneniya prilivnyh vystupov, kotorye, v svoyu ochered', vyzyvayut izmeneniya uglovoi skorostiΩ.

  8. O prichinah dvizheniya polyusa. Prichiny dvizheniya polyusa mozhno naglyadno ustanovit' v fizicheskih opytah s ispol'zovaniem centrofugi dlya otzhima bel'ya. Cenrtofuga ustanavlivaetsya na naduvnoi rezinovyi krug (takoi krug prodaetsya v aptekah). Vnutri korpusa centrofugi v nizhnem otseke raspolagaetsya elektrodvigatel', v verhnem otseke baraban, v kotoryi sverhu zagruzhaetsya bel'e. Esli bel'e ulozhit' v baraban kak popalo, gde-to bol'she, a diametral'no protivopolozhnoi stenki barabana men'she, to posle vklyucheniya pitaniya elektrodvigatelya baraban budet vrashat'sya, i odnovremenno os' centrofugi budet opisyvat' nekotoryi konus. Nablyudaetsya nutaciya osi centrofugi. Esli zhe baraban pustoi ili bel'e ulozheno tak, chto diametral'no protivopolozhnye chasti bel'ya ravny, to nutacii ne nablyudaetsya. U Zemli diametral'no protivopolozhnye uchastki otnositel'no osi vrasheniya ne ravny. Krome togo voda v okeanah pod deistviem centrobezhnoi sily i okeanskie techeniya tipa El'-Nin'o mogut sozdavat' dopolnitel'nuyu assimetriyu. Na usilenie nutacii vliyaet Luna.

  9. O Vashei knige. Ya tol'ko nachal ee izuchat', no ona mne ponravilas'. Ponravilas' tem, chto v nei bol'she argumentacii, raschetov i dokazatel'stv chem v nekotoryh drugih knigah po astronomii. Konechno, tochnost' astronomicheskih raschetov eto trebovanie sovremennoi nauki i tehniki.

  Uvazhaemyi Vladimir Evgen'evich, nedavno ya sozdal svoi sait Vselennaya. Ciklicheskaya model' http://WselennayaCM.narod.ru. Priglashayu posetit' ego.

  S uvazheniem Anatolii Ivanovich Nezhivyh