천구

Celestial sphere
고대 우주론 모델의 천구와 혼동하지 말 것.다른 용도는 천체를 참조하십시오(동음이의).
지구는 비교적 작은 반지름의 지구 중심 구내에서 회전하고 있다.여기 보이는 것은 별(흰색), 황도(빨간색, 태양의 연간 겉보기 궤도의 둘레), 적도 좌표계의 적경선과 편각 원(cyan)입니다.

천문학과 항해학에서, 천구는 임의로 큰 반경을 가지고 있고 지구와 동심원형인 추상적인 구이다.하늘의 모든 물체는 지구나 관찰자의 중심에 있을 수 있는 천구의 내부 표면에 투영된 것으로 생각할 수 있다.관찰자의 중심에 있는 경우, 구체의 절반은 관찰 위치의 반구형 화면과 유사할 것이다.

천구는 구면 천문학에서 관측자로부터의 직선 거리를 고려하지 않고 하늘에서 물체의 위치를 지정하기 위해 사용되는 개념적인 도구입니다.천구의 적도는 천구를 북반구와 남반구로 나눈다.

서론

천구, 18세기.브루클린 박물관.

천체들이 너무 먼 거리에 있기 때문에, 하늘의 일상적인 관측은 그들의 실제 거리에 대한 정보를 제공하지 않는다.모든 천체들은 마치 크고 알려지지 않은 [1]반지름을 가진 구체의 내부에 고정되어 있는 것처럼 똑같이 멀리 있는 것처럼 보인다. 이 구체는 머리 위에서 서쪽으로 회전하는 것처럼 보인다. 반면 발 밑의 지구는 가만히 있는 것처럼 보인다.천체물체에 대한 방향에만 관계되는 구면천문학의 목적상, 이것이 실제적인 경우인지 아니면 천구가 정지해 있는 상태에서 자전하는 지구인지는 중요하지 않다.

천구는 반지름이 무한하다고 볼 수 있다.즉, 관측자가 점유하는 점을 포함하여 그 안에 있는 모든 점을 중심으로 간주할 수 있습니다.이것은 또한 모든 평행선이 서로 밀리미터 떨어져 있거나 태양계를 가로지르는 것이든, 하나의 지점에서 구와 교차하는 것처럼 보인다는 것을 의미하며, 이는 그래픽 [2]원근법의 소멸점과 유사합니다.모든 평행 평면은 일치하는 대원[3]('소멸하는 원')에서 구와 교차하는 것처럼 보입니다.

반대로, 무한반경 천구의 같은 점을 바라보는 관측자는 평행선을 따라 보고, 관측자는 평행면을 따라 같은 거대한 원을 바라봅니다.무한반경 천구에서는 모든 관측자가 같은 방향으로 같은 것을 본다.

일부 객체에서는 이것이 지나치게 단순합니다.관측자에게 비교적 가까운 물체(예: 달)는 관측자가 지구의 한 쪽에서 다른 쪽으로 충분히 멀리 움직이면 먼 천구에 대해 위치가 바뀌는 것처럼 보입니다.시차라고 하는 이 효과는 평균 위치에서의 작은 오프셋으로 나타낼 수 있습니다.천구는 지구의 중심, 태양의 중심 또는 기타 편리한 위치에 있는 것으로 간주될 수 있으며, 이러한 중심으로부터 오프셋을 [4]계산할 수 있습니다.

이렇게 해서 천문학자들은 특정한 관찰자의 개별 기하학적 구조를 계산할 필요 없이 천구상의 물체들의 지구 중심 또는 태양 중심 위치를 예측할 수 있고, 천구의 효용성은 유지됩니다.개별 관찰자는 필요한 경우 평균 위치에서 자체적으로 작은 오프셋을 계산할 수 있습니다.천문학에서 많은 경우 오프셋은 중요하지 않습니다.

따라서 천구는 일종의 천문학적 약자로 여겨질 수 있으며 천문학자들에 의해 매우 자주 적용된다.예를 들어, 2010년 천문 연감에는 지구의 시간으로 1월 1일 00:00:00.00에 달의 명백한 지심 위치가 적경h 6 57m 48.86s, 적위 23° 30' 05.5"로 나열되어 있다.이 위치에는 천구에 투영된 것과 같은 것이 내포되어 있습니다; 그 방향을 바라보는 모든 관측자는 별에 대해 같은 위치에 있는 "지구 중심 달"을 볼 수 있습니다.많은 거친 용도(예: 달의 대략적인 위상을 계산함)의 경우, 지구의 중심에서 볼 때 이 위치가 적절하다.

정밀도가 필요한 애플리케이션(예: 일식의 그림자 경로 계산)의 경우, 연감은 지심 [5]위치를 기준으로 지구 표면의 특정 위치에서 볼 수 있는 위상 좌표를 계산하는 공식과 방법을 제공합니다.이는 각 관찰자가 각자의 특정 상황을 처리할 수 있기 때문에 이러한 연감에 필요한 세부 사항을 크게 줄여줍니다.

천체의 그리스 역사

천구(또는 천구)는 처음에는 아리스토텔레스(384 B)와 같은 그리스 천문학자들에 의해 완벽하고 신성한 존재로 생각되었다.C ~ 322 B.C).그리스 철학자 아리스토텔레스는 아리스토텔레스 물리학이라는 세계의 자연 질서와 구조를 개략적으로 설명한 일련의 원리들을 구성했다.다른 그리스 천문학자들처럼, 아리스토텔레스도 "...천체구"를 천체의 움직임에 대한 기하학적 이론의 기준 프레임으로 생각했다.아리스토텔레스가 에우독소스의 이론을 채택하면서, 아리스토텔레스는 천구 안에 있는 천체가 순수함, 완벽함, 그리고 본질로 채워진다고 묘사했다.의미심장하게, 아리스토텔레스는 태양, 달, 행성, 그리고 고정된 별들을 두 개의 영역으로 나뉘는 완벽한 동심원 구체로 여겼다: 달 아래 영역과 초달 위 영역.아리스토텔레스는 이 물체들은 완벽하며 불, 물, 공기, 그리고 지구라는 네 가지 요소 중 어느 것에 의해서도 부패될 수 없다고 주장했다.부패할 수 있는 요소는 아리스토텔레스의 지구중심 모델의 초현상 영역에만 포함되었고 부패할 수 없는 요소는 아리스토텔레스의 지구중심 모델에 포함되어 있었다.아리스토텔레스는 천체의 거동은 영원히 계속되는 천체의 운동(완벽한 원형 운동)으로 움직여야 한다는 개념을 가지고 있었다.그는 또한 행동과 속성은 오직 신의 의지에 의해서 자유롭게 움직이는 반면, 불, 공기, 물, 그리고 땅과 같은 다른 요소들은 변화와 불완전함에 부패할 수 있는 자연의 장소의 원칙을 엄격히 따른다고 주장했다.아리스토텔레스의 핵심 개념은 물리적으로 실재하는 구를 정의하기 위해 에우독소스의 모델을 적용하는 것과 함께 천문학적 현실에서 지구와 천체를 구별하는 다섯 가지 요소의 특성에 의존한다.

아리스토텔레스와 에우독수스의 수많은 발견은 두 모델 모두에서 차이를 불러일으켰고 동시에 유사한 특성을 공유했다.아리스토텔레스와 에우독소스는 하늘에 있는 두 개의 다른 구를 주장했다.에우독소스에 따르면, 아리스토텔레스의 모델에는 55개의 구가 있는 반면, 하늘에는 27개의 구만이 있었다.Eudoxus는 On the Velocities (그리스어에서 영어로 번역됨)로 알려진 논문으로부터 수학적으로 그의 모델을 구성하려고 시도했고 하마 또는 렘니스케이트의 모양이 행성 퇴행과 관련이 있다고 주장했다.아리스토텔레스는 천체의 오르브의 속도는 하늘처럼 변하지 않는다고 강조한 반면, 에우독소스는 오르브가 완벽한 기하학적 형태라고 강조했다.에우독소스의 구들은 행성의 낮은 영역으로 바람직하지 않은 움직임을 만들어 낼 것이고, 반면 아리스토텔레스는 외부 집합의 움직임에 대항하기 위해 각각의 활동적인 구들 사이에 언롤러를 도입했다. 그렇지 않으면 외부 운동은 외부 행성으로 전달될 것이다.아리스토텔레스는 나중에 "...중첩된 구와 원형의 움직임을 창조적인 방법으로 조합함으로써 행성의 움직임을 관찰했지만, 더 이상의 관찰은 그들의 일을 계속 망쳤다." (올서 페이지 15)

아리스토텔레스와 에우독소스 외에도 엠페도클레스는 하늘의 운동이 신적인 속도로 움직이면 지구가 자연 원인에 의해 아래로 내려가는 것을 막는 원형 운동 때문에 정지 위치에 놓이게 된다고 설명했다.아리스토텔레스는 엠페도클레스의 모델을 비판하면서, 모든 무거운 물체는 지구로 가는 것이지 소용돌이 자체가 지구로 오는 것은 아니라고 주장했다.그는 그것을 비웃었고 엠페도클레스의 진술이 매우 터무니없다고 주장했다.자연의 장소와 변하지 않는 하늘(천구 포함)의 움직임을 거스르는 것은 아리스토텔레스에 의해 즉각 비판받았다.

천체 좌표계

이러한 개념은 하늘의 물체의 위치를 측정하기 위한 틀인 천체 좌표계를 이해하는 데 중요합니다.지구의 특정 기준선과 평면은 천구에 투영될 때 기준계의 밑면을 형성합니다.이것들은 지구의 적도, 축, 그리고 궤도를 포함한다.천구와의 교차점에서 이들은 각각 [6]천적도, 북극과 남극, 황도를 형성한다.천구는 반지름이 임의적이거나 무한하다고 여겨지기 때문에, 모든 관측자는 천체 적도, 천체 극, 황도를 배경별에 대해 같은 장소에서 봅니다.

이러한 베이스로부터, 천체 좌표계를 구축함으로써, 하늘의 물체에 대한 방향을 정량화할 수 있다.지리적 경도 및 위도와 마찬가지로 적도 좌표계는 적경과 적위를 사용하여 천구의 적도와 천구의 극에 상대적인 위치를 지정합니다.황도 좌표계는 황도 경도와 위도를 사용하여 황도(지구 궤도)에 상대적인 위치를 지정합니다.적도와 황도계 외에도 은하 좌표계와 같은 다른 천체 좌표계가 특정 목적에 더 적합합니다.

역사

주요 기사:우주 다원론
상세 정보:천문학의 역사

고대인들은 천구에 붙어있는 별들이 하루만에 지구를 돌고 고정된 [7]지구가 있다는 문자 그대로의 진실을 가정했다.아리스토텔레스와 프톨레마이오스 모델의 기반이 된 유독산 행성 모형은 고전 행성의 "[8]방랑"에 대한 최초의 기하학적 설명이었다.이 "결정구"들 중 가장 바깥쪽에 있는 것은 고정된 별들을 운반하는 것으로 생각되었다.에우독소스는 플라톤의 도전에 답하기 위해 27개의 동심원 구면 고체를 사용했다: "어떤 균일하고 질서 있는 운동으로 행성의 겉으로 보이는 운동을 설명할 수 있는가?"[9]기원전 5세기 중반의 아낙사고라스는 별들이 열이 느껴지기에는 너무 멀리 떨어져 있다는 것을 암시한 최초의 철학자였다.사모스의 아리스타르코스에 의해 비슷한 생각이 표현되었다.그러나, 그들은 고대와 중세 후기의 주류 천문학에 진입하지 않았다.코페르니쿠스의 태양중심론은 행성 구를 없앴지만, 그것이 고정된 별들을 위한 구체의 존재를 반드시 배제하지는 않았다.별이 먼 태양이라는 것을 암시한 유럽 르네상스의 첫 번째 천문학자는 그의 "De l'infinito universo et mondi" (1584년)에서 조르다노 브루노였다.이 생각은 비록 눈에 띄는 위치에 있지는 않지만 종교재판에서 그에게 불리하게 제기된 혐의들 중 하나였다.이 생각은 17세기 후반에 주류가 되었고, 특히 베르나르 르 보비에 드 퐁테넬 (1686년)의 "복수의 세계에 대한 대화"를 출판한 이후 18세기 초까지 그것은 항성 천문학에서 기본 작동 가설이 되었다.

지구본

요스트 뷔르기의 천구(1594년)
주요 기사:별 차트, 혼천의 및 천구

천구는 또한 천구 또는 천구의 물리적 모델을 나타낼 수 있습니다.이러한 지구본은 지구에서 본 별자리의 거울 이미지를 생성하면서 구체의 바깥쪽에 별자리를 매핑합니다.그러한 유물의 가장 오래된 현존하는 예는 파르네세 아틀라스 조각의 지구본으로, 이것은 오래된 (헬레니즘 시대, 기원전 120년 경) 작품의 2세기 사본이다.

지구 이외의 물체

다음 항목도 참조하십시오.국제천문기준계

물론 다른 세계의 관찰자들은 마치 돔에 투영된 것처럼 거의 같은 조건의 하늘에 있는 물체를 볼 수 있을 것이다.그 세계의 하늘을 기반으로 한 좌표계가 구축될 수 있다.이러한 시스템은 기술적 이유만큼이나 역사적이긴 하지만, 동등한 "황도", 극과 적도에 근거할 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

메모들

  1. ^ Newcomb, Simon; Holden, Edward S. (1890). Astronomy. Henry Holt and Co., New York., 페이지 14
  2. ^ Chauvenet, William (1900). A Manual of Spherical and Practical Astronomy. J.B. Lippincott Co., Philadelphia. chauvenet spherical astronomy., 페이지 19, 구글 북스에서.
  3. ^ Newcomb, Simon (1906). A Compendium of Spherical Astronomy. Macmillan Co., New York., 페이지 90, 구글 북스에서.
  4. ^ U.S. Naval Observatory Nautical Almanac Office, Nautical Almanac Office; U.K. Hydrographic Office, H.M. Nautical Almanac Office (2008). The Astronomical Almanac for the Year 2010. U.S. Govt. Printing Office. ISBN 978-0-7077-4082-9. , 페이지 M3-M4
  5. ^ 천문 연감 2010, 2차d
  6. ^ 뉴컴(1906), 페이지 92-93.
  7. ^ Seares, Frederick H. (1909). Practical Astronomy for Engineers. E.W. Stephens Publishing Company, Columbia, MO. Bibcode:1909pafe.book.....S. practical astronomy., 2, 페이지 5, 구글 북스에서.
  8. ^ Mendell, Henry (16 September 2009). "Eudoxus of Cnidus: Astronomy and Homocentric Spheres". Vignettes of Ancient Mathematics. Archived from the original on 16 May 2011.
  9. ^ Lloyd, Geoffrey Ernest Richard (1970). Early Greek Science: Thales to Aristotle. New York, NY: W. W. Norton & Co. p. 84. ISBN 978-0-393-00583-7.

레퍼런스

  • Bowditch, Nathaniel (2002). The American Practical Navigator. Bethesda, MD: National Imagery and Mapping Agency. ISBN 0-939837-54-4. Archived from the original on 2007-06-24.
  • Wikipedia의 천구 관련 과제를 위한 참고 MacEwen, William A.; William Hayler; Turpin, Edward A. (1989). Merchant Marine officers' handbook: based on the original edition by Edward A. Turpin and William A. MacEwen (5th ed.). Cambridge, Md: Cornell Maritime Press. pp. 46–51. ISBN 0-87033-379-8.문헌(APA6 형식).크로우, M. J. (2001)고대부터 코페르니쿠스 혁명까지의 세계 이론.미놀라, 뉴욕: 도버 출판사.
  • Osler, M. J. (2010년)세계 재구성: 중세부터 초기 근대 유럽까지 자연, 신, 인간의 이해.
  • 볼티모어: 존스 홉킨스 대학 출판부.아리스토텔레스 물리학(2020년 11월 13일).https://en.wikipedia.org/wiki/Aristotelian_physics에서 2020년 12월 19일 취득
  • 아리스토텔레스(2020년 12월 15일).https://en.wikipedia.org/wiki/Aristotle에서 2020년 12월 19일 취득
  • 천구(n.d.)https://en.wikipedia.org/wiki/Celestial_spheres?action=edit에서 2020년 12월 19일 취득
  • 크니두스의 에우독소스(2020년 12월 10일).https://en.wikipedia.org/wiki/Eudoxus_of_Cnidus에서 2020년 12월 19일 취득
  • 렘니스케이트.(2020년 12월 17일).https://en.wikipedia.org/wiki/Lemniscate에서 2020년 12월 19일 취득
  • 엠페도클레스.(2020년 12월 14일).https://en.wikipedia.org/wiki/Empedocles에서 2020년 12월 19일 취득

외부 링크

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