Почему солнечных дней в году на один меньше, чем звездных?

Разве это не должно быть относительно Земли, а не относительно звезд?

Нам нужен какой-то эталонный фон, чтобы изобразить «движение» Солнца. Если бы мы могли видеть звезды в течение дня и отправились бы в фиксированную точку на экваторе и каждый день в полдень отмечали бы положение Солнца на карте звездного неба, эта точка двигалась бы по кругу через звезды один раз в сутки. год. Солнце вращается вокруг Земли медленнее, чем звезды, поэтому число оборотов Солнца на единицу меньше, чем число сидерических оборотов.

Представьте, что вы идете против часовой стрелки по круговой дорожке, все время глядя на север. Предположим, есть свет в середине пути. Если вы начнете в восточной части трассы, свет начнется слева от вас. Как только вы доберетесь до северной части трассы, свет будет позади вас. Когда вы доберетесь до западной части, она будет справа от вас. В южной части он будет перед вами. Таким образом, свет будет вращаться вокруг вас против часовой стрелки.

Так что, если бы Земля вообще не вращалась, казалось бы, что Солнце восходит и заходит один раз в течение года. Этот один контур, возникающий из-за вращения вокруг Солнца, отменяет один из 366 контуров, связанных с вращением Земли, оставляя только 365 солнечных циклов.

Из этого видео на YouTube взят этот кадр:

По сравнению с далекими звездами Земля совершает один оборот вокруг своей оси за 23 часа 56 минут. В течение этого времени он также немного вращался вокруг Солнца. Таким образом, чтобы наверстать упущенное, ему нужно прокрутиться еще несколько минут, чтобы в заданном месте снова был полдень. Это 24 часа между полуднем и полуднем.

Я тоже нахожу это предложение в Википедии запутанным, но если вы прочитаете абзац, ведущий к нему, я думаю, вам будет довольно ясно, как это работает.

О конкретной формулировке вопроса

Относительно Земли обычно означает, что Земля зафиксирована на месте. Таким образом, количество дней относительно Земли не имеет особого смысла.

Лучше, цитируя точный раздел, связанный:

Звезды находятся так далеко, что движение Земли по своей орбите почти не влияет на их видимое направление.

Если это поможет, это в основном то же самое, что сказать «относительно вселенной».

Объяснение

(аналогичное объяснение статье в Википедии)

В системе отсчета солнечных суток Солнце и Земля всегда находятся в фиксированном месте — скажем, Солнце прямо над Землей.

С другой стороны, в системе отсчета звезд (вселенной) Земля вращается вокруг Солнца один раз в год. Точно так же может показаться, что Солнце обращается вокруг Земли один раз в год.

Если это не интуитивно понятно, представьте, что кто-то ходит вокруг вас по кругу, и вы поддерживаете зрительный контакт в течение всего оборота. Они движутся вокруг вас, так что вы определенно совершаете полный оборот — а они всегда смотрят в противоположном направлении (= на вас) — значит, они тоже должны были совершить полный оборот — и поскольку они всегда обращены лицом Вы, должно быть, сделали один оборот вокруг них с их точки зрения.

Таким образом, сколько бы дней ни было в году, поскольку Солнце, по-видимому, совершает полный оборот вокруг Земли, оно, по сути, «догоняет» один оборот Земли, поэтому в году солнечных суток на один меньше, чем звездных суток. год.

Разработайте это для предельного случая, когда планета заблокирована вращением относительно своего Солнца (как Луна связана с Землей). На каждую орбиту приходится один звездный день, но солнечный день (или ночь, чтобы увидеть звезды!) длится вечно. Теперь представьте себе планету, которая делает один оборот вокруг своей оси за каждый оборот вокруг своего солнца. Нарисуйте ситуацию в четырех квадрантах. Если вам нужно, то нарисуйте два оборота на орбиту, рисуя ситуацию через каждые шестьдесят градусов орбиты. Вы скоро поймете (настоящим пониманием, которого нельзя добиться простыми словами).

Если это звучит снисходительно, это не моя цель. Это то, что всегда рекомендовал Фейнман, что интуитивное понимание конкретной модели важно, даже когда (в отличие от этой) конкретная модель является лишь приближением.

С точки зрения человека, считающего себя центром Вселенной, звезды кружат по небу один раз в день. Солнце вроде тоже. Но поскольку (вздох) Земля на самом деле вращается вокруг Солнца, каждый год Солнце совершает на один «транзит» по нашему небу меньше, чем все другие звезды. Это верно?

Простой способ изобразить это — представить себе случай, когда Земля была заблокирована приливом. За год он сделает один оборот с галактической точки зрения, но Солнце останется неподвижным в небе... 0 солнечных дней, но 1 звездный день.

Возьмите пример с часами, имеющими минутную и часовую стрелки, чтобы понять, почему в сидерическом году отсутствует день в количестве звездных дней в сидерическом году.

В 12-часовой день часовая и минутная стрелки выравниваются по нулевому часу и снова выравниваются через 12 часов относительно того же положения на заднем плане. Теперь время, затрачиваемое минутной стрелкой на один оборот, составляет 1/12 дня, а часовой стрелкой — 1 день на один оборот, поэтому разница во времени составляет 1 — 1/12 = 11/12 дня на один оборот. часовая стрелка минутной стрелки. Таким образом, при продолжительности 12 часов общее время, затрачиваемое минутной стрелкой, если смотреть с часовой стрелки, составляет 11/12*12 = 11 часов на один оборот.

Полному обороту часовой стрелки, который составляет 12 часов, не хватает одного часа. Таким образом, часовая стрелка считает день 11 оборотами минутной стрелки, что составляет 11 часов, поскольку 1 оборот минутной стрелки до фиксированного положения фона равен 1 часу.

Итак, когда Земля или эклиптика совершают 360 циклов, Солнце или Земля совершают 1 цикл. С точки зрения года, на один день или цикл меньше. Здесь возникает один вопрос, что является фундаментальной единицей день или год. Ответ - год, который делится на части как день, потому что мы наблюдаем с точки зрения года. Это также ставит под сомнение гелиоцентрическую точку зрения, из которой только Земля движется в течение дня и года, поэтому не должно быть двух разных точек зрения, но они есть.