	Biologie	Chimie	Didactica	Fizica	Geografie	Informatica
	Istorie	Literatura	Matematica	Psihologie

Astronomie

Index » educatie » » fizica » Astronomie
» Observatoarele astronomice

Observatoarele astronomice

OBSERVATOARELE ASTRONOMICE

I. ASTROMETRIE SI ASTRONOMIE. CONSEMNARI STIINTIFICE DESPRE PRIMELE OBSERVATOARE ASTRONOMICE

Trecerea timpului ca o apa curgatoare

Timpul masurat de un ceas reprezinta trasatura sa caracteristica. Miscarile ciclice ale ceasului sunt numartate, prin pscilatii sau vibratiile efectuate, intr-o succesiune numerica sau temporala.

Prin ritmul sau natural, ceasul bilogic este urmat de creaturile pamantului ce vietuiesc, printr-o raportare concomitenta la secventele de timp ale ritmului celest.

Omul poate fi considerat un mecanism bilogic complex datorita integrarii sale in mediul ambient si societate. Atunci cand societatea evoluata a inceput sa se procupe de aflarea perioadelor de timp favorabile activitatilor zilnice, a organizarii vietii sociale in cadrul comunitatii, agriculturii, pastoritului sau vanatorii, s-a impus si necesitatea intelegerii cu scopul folosirii temporalitatii existentei sale, ceea ce a avut ca efect interpretarea rationala a timpului prin masurare. Observarea si sistematizarea desfasurarii fenomenelor naturale repetabile si dependente de curgerea ireversibila a vremii au ajuns in mod firesc la constientizarea statutului ontologic uman.

Ceasul dinamicii ceresti a fost reperat datorita succesiunii zilelor si totodata prin alternanta dintre zi si noapte. Datorita sistematizarii observatiilor ceasului dinamicii ceresti s-a putut explica necesitatea practica de organizare a societatii in functie de curgerea timpului, iar omul si-a manifestat curiozitatea fireasca referitoare la timp si temporalitatea existentei universale.

S-au remarcat semnele curgerii timpului din mediul inconjurator sub forma succesiunii zilelor, noptilor si a anotimpurilor, care au ajuns unitati de masurare, calendarele primitive realizand ca ziua era unitatea fundamentala de timp. Ciclul anotimpurilor a format anul, inventandu-se diferite metode de calcul ale inceputului renumerotarii, urmarindu-se de fapt determinarea exacta a unei zile speciale ca, de exemplu, solstitiul sau echinoctiul Soarelui, sau al Lunii. A devenit astfel posibila si reinceperea numerotarii lunatiilor raportata la evolutia Lunii.

De-a lungul timpului au fost create scheme de numarare a lunilor si anilor, fiind necesare completarii unui ciclu calendaristic. Unele civilizatii si-au intocmit calendarele primitive in functie de observatiile directe ale primului patrar al Lunii, folosit ca marcator al inceputului lunii calendaristice. Calendarul s-a format prin alaturarea succesiunii dintre zi si noapte, produsa in functie de ritmul Lunii, prin cresterile si descresterile sale specifice si, respectiv, cea a anotimpurilor, considerata ca fiind conectata evolutiei Soarelui pe cer. Sistemul de ordonare elaborat a grupat perioadele de timp scurte si lungi, prin aranjarea lor intr-o anumita succesiune cronologica a zilelor trecute, prezente si viitoare.

Considerat o creatie abstracta de numarare, calendarul a devenit o cale sistematica de numere a zilelor in vederea alocarii lor unei saptamani, luni sau unui an. Prin masurare, omul a permis umanizarea curgerii vremii, datorita considerentelor sale: "timpul este insasi viata".

În vremurile trecute se intrebuinta etimonul paleoindoeuropean de cala, respectiv cale, cu sensul trecerii timpului, iar etinomul dar era explicat ca o apa curgatoare, sugerandu-se astfel imaginea timpului care trece ca o apa curgatoare.

Termenul cala a fost considerat de limbile indoeuropene cu sensul trecerii timpului, ca un soroc finalizat printr-o scadenta si o rasplata. O descendenta a acestor limbi preistorice a fost latina veche, care intrebuinta termenul de calendarium intr-un sens final de scadenta. Etimologia sa este continuta si de colindarea romaneasca, cu sensul randuirii timpului odata cu rostuirea sorocului vietii care a fost daruit fiecaruia dintre noi,

Calendarul poate fi considerat un sistem de masurare a timpului, raportat la perioadele cele mai importante ale omenirii:

(A): perioada preistorica (sau mitologica);

(B): perioada istorica (sau antica);

(C): perioada moderna (sau actuala).

(A): PERIOADA PREISTORICA (MITOLOGICA). Astronomia tratata din punct de vedere mitologic.

În perioada de timp primordiala a umanitatii s-a format constiinta mitologica a omenirii, odata cu evolutia societati. Calendarul a fost interpretat prin intermediul unui ansamblu de elemente ale cosmosului si haosului, zidirea lumii, pamantul, cerul, stelele si viata.

Activitatea ordonatoare a timpului era cuprinsa intr-un cosmos echilibrat si interpretata in mod rational. Ireversibilitatea sa avea puteri divine, iar materialitatea sa detinea forta supranaturala a fauririi si distrugerii.

Calendarul primitiv era constituit din segmente de timp inegale, raportate la intamplarile cele mai semnificative ale unui popor. Instaurarea calendarului si instituirea ordinii cosmogonice au fost asociate maretelor actiuni ale principalilor eroi deveniti mitologici si intocmite in functie de acestea. Cu timpul, a ajuns un obiect de cult sacru concretizat prin calendarul mitologic, acesta, intr-o forma evoluata, prezentand caracteristici remarcabile, universal recunoscute prin considerarea calitativa a timpului interpretat prin faptele cele mai impresionante sau prin atribuirea intervalelor de timp constituente zeitatilor mitologice, asociate planetelor ceresti.. Denumirile lor mitologice s-au pastrat prin numele europene corespunzatoare astrilor, alocate zilelor saptamanii. Asa a ajuns cunoscuta notiunea de etalon de timp, ca un model de durata temporala. Motivele mitologice au fost asociate schimbarii anotimpurilor, ritmului de alternare a zilelor si noptilor sau modificarii lor la aparitia dezordinii si s-au dispus in opozitie cu ordinea calendaristica careia ii corespundea o simetrie perfecta.

Modelele cosmologice au fost create printr-o tendinta de cunoastere a intervalelor de timp mai mari decat anul, urmarind calcularea erelor, a perioadelor si a ciclurilor de timp. Popoarele stravechi ale chinezilor, indienilor si mangasilor au tratat istoria circulara ca o distrugere si o recreere a lumii, la finalul fiecarui astfel de ciclu. Începuturile ciclurilor cosmologice circulare au fost marcate prin uimitoarea aparitie a unui fenomen ceresc extraordinar precum conjunctia simultana a planetelor vizibile sau producerea unei eclipse de Soare.

Sensul metaforic al calendarului a cuprins in compozitia sa intelegerea intervalelor de timp, pornind de la scale mici si ajungand pana la megascale, prin extinderea de la ritmul terestru la cosmos, acestea fiind finalizate prin formarea unei constiinte a intregului.

Formele de reprezentari calendaristice preistorice cele mai cunoscute au fost cele:

1.PICTOGRAFICE.

Roland Schiller a considerat tablitele cu scriere pictografica, despoerite la Tartaria, o confirmare a faptului ca "stramosii romanilor au inventat probabil o scriere cu sute de ani inaintea sumerienilor".

Despre placuta de os gasita la Mitoc s-a presupus ca prezinta un mesaj format din 3, 6 si 9 linii ineizate, care au fost organizate sistematic intr-un format matematic pentru a putea cuprinde referiri la luni, anotimpuri si extremitatile corespunzatoare unei ordini calendaristice, intre care putea fi pozitionat. S-a presupus ca placuta ar data din anul 27.000 i.e.n.

Existenta unui alfabet geometric numit alfabet geometric AA a fost cercetata recent in Europa si asociata limbajului informatic actual H.T.M.L. Prin scrierea sa geometrica, se considera ca limbajul matematico-geometric contine o semnificatie mult mai cuprinzatoare datorita sintetizarii sale si a durabilitatii datorate stocarii informatiei, aceasta conferindu-i o intrebuintare universala.

2.OBIECTUALE.

Figurile, fusaiolele si obiectele preistorice descoperite pana in prezent prezentau inscriptionate diferite mesaje geometrice si calendaristice.

Alexander Marshack a interpretat obiecte asemanatoare ca detinand inregistrarea schematizata a fazelor Lunii.

S-a descoperit la popoarele din nordul Americii faptul ca utilizau baghete din diferite materiale, ale caror diagrame inscrise puteau fi interpretate ca raboaje lunare reprezentative referitoare la teoriile descriptive ale fazelor Lunii. Functionarea unor obiecte insemnate si mai ales intarite, a fost asociata ceasului sau calendarului.

3.TOTEMICE.

S-au descoperit monumentele unor civilizatii americane preculombiene, care au fost cercetate printr-o asociere referitoare la masurarea timpului. Timpul Soarelui, situat la Machu Piechu, avea alaturat un monolit sculptat cu diferite forme care au fost interpretate ca detinand un rol de calculare a pozitiei astrilor vizibili si deci un posibil scop de utilizare era de calculator astronomic din piatra preistoric.

S-a constatat faptul ca stelele mangase de la Peten puteau calcula timpul la scari de timp foarte mari, ajungand pana la o perioada de 400 de milioane de ani.

(B): PERIOADA ISTORICA (ANTICA).Astronomia tratata din punct de vedere ptolemeic.

Sistemele ordonate de masurare a timpului se presupune ca au aparut odata cu infiintarea unor civilizatii avand culturi superioare. Realizarea calendarelor evoluate s-a intocmit in functie de considerarea diferitelor interactii intre Pamant, Luna, Soare si celelalte planete ale Sistemului Solar cat si a observarii evolutiei lor pe bolta cereasca. Enigmele fenomenelor astronomice si misterioasa functionare a calendarelor au putut fi interpretate si descifrate in antichitate, din punct de vedere ptolemeic. A fost observata dependenta fenomenelor naturale ciclice de curgerea ireversibila a vremii si a putut fi creata o sistematizare sub forma calendarelor. Cunostintele referitoare la mediul inconjurator au evoluat constiinta si intelegerea statutului ontologic uman. Simbolul raportarii existentei la temporalitate s-a materializat prin construirea monumentelor megalitice cuprinzand implicarea valorilor materiale si spirituale intr-un proces de creatie.

Cumularea si sistematizarea cunostintelor stiintifice s-a fondat pe o dezvoltare continua a civilizatiei si spiritualitatii, ajungand sa fie inscriptionate in constructiile monumentale ale primelor observatoare astronomice ale omenirii. Cunostintele acestor popoare s-au pastrat sub aceste forme ale manifestarii activitatilor de masurare a energiei timpului, cuprinzand domenii ale astronomiei, fizicii, geometriei, matematicii sau informaticii. Observatoarele astronomice au fost cladite pe terenurile cele mai inalte si pe terase amenajate in mod special, in imprejurimile celor mai importante cetati antice. Se urmarea obtinerea unei vederi panoramice a cerului pentru cuprinderea orizontului vizibil de la un capat la celalalt. Constructiile cu rol stiintific indeplineau cerintele astronomilor antici de observare a cerului instelat, a fenomenelor astronomice si a dinamicii ceresti, sau de calculare a pozitiei astrilor care erau necesari pentru aproximarea perioadelor mari de timp.

(B.1.) ARHITECTURA CALENDARISTICA DE LA SARMIZEGETUSA - REGIA

Marturii referitoare la spiritualitatea dacica si capacitatea lor stiintifica au fost inscrise in monumentalele constructii de piatra descoperite pe teritoriul tarii. Monumentele de la Sarmizegetusa - Regia contineau diferite cunostinte stiintifice, constructive si astronomice, acumulate de-a lungul timpului intr-un format sistematizat.

S-a considerat ca dacii efectuau masuratori urmarind evolutia Lunii si a cerului instelat intr-un mod asemanator populatiilor orientale alaturate. Ipoteze diferite ale arheologilor si astronomilor au considerat observatiile multiseculare ca fiind conectate constelatiei Dragonului, care efectua o rotatie completa intr-un interval de timp de 24 de ore in jurul Polului Nord Ceresc. Erau indicate cu o precizie apreciabila minutul, ora, ziua si anul prin folosirea acului de ceasornic obtinut la unirea unei linii imaginare intre stelele Lambada si Epsilon.

Se poate considera ca monumentele au format o topografie cosmogonica unica in lume, continand modalitatile unice de marcare a intervalelor de timp. Dintre acestea, se considera ca ansamblul descoperit la Sarmizegetusa - Regia insuma cele mai reprezentative cunostinte ale lor de arhitectura si stiinta, fiind considerat un observator astronomic antic cu multiple functii, de calendar lunar sau solar, de planetariu si de calculator din piatra. Conform teoriilor moderne, functiile de calendar lunisolar erau indicate de mentinerea lunilor in sincronicitate cu Luna si a anilor in sincronicitate cu Soarele.

(B.2.) MONUMENTUL MEGALITIC DE LA STONEHENGE

Civilizatiile avansate au inventat metode ingenioase de masurae a duratei unui an terestru. Conexiunile stabilite intre miscarea Soarelui in functie de anotimpuri si momentul producerii unor fenomene astronomice extraordinare au fost inscrise in monumentele pietrificate, descoperite in prezent peste tot in lume.

În anul 3.200 i.e.n. a debutat constructia aliniamentelor de la Stonehenge ca urmare a necesitatii stabilirii unei metode de fixare a datei solstitiului de vara. Pe data de 21 iunie, care a fost stabilita drept cea mai lunga zi a anului, Soarele primit din centrul cercului gigantic de triliti rasarea dintr-un anumit punct al orizontului marcat prin amplasarea exacta a unui monolit din piatra denumit "Piatra Altar". Din acest moment se presupune ca astronomii antichitatii puteau determina inceputul numararii zilelor anului.

Civilizatia care a inaltat complexul de la Stonehenge a construit un observator astronomic din pietre, avand axul principal trasat dinspre centrul monumentului pentru a urma aleea orientata spre nord-est, parcursa de traseul razelor solare, in vederea marcarii rasaritului Soarelui la solstitiul de vara, odata cu ridicarea sa pe cerul nordic pentru a prevesti o recolta bogata. Apusul Soarelui la solstitiul de iarna a ajuns sa fie celebrat de alte civilizatii prin Craciun.

Diferitele structuri din pietre au fost ridicate in scopuri astronomice, urmarind reinceperea numararii lunatiilor la inceputul unui nou an, fiind insotita de ciclicitatea naturala a zilelor. Ciclurile de timp mai lungi decat un an se calculau utilizand diferite scheme temporare care s-au mentinut pana in zilele noastre.

Directiile alese in secolul al II-lea i.e.n. pentru efectuarea calculelor astronomice s-au modificat, unul dintre efecte fiind datorat schimbarii gradate a oblicitatii eclipticii care a fost observata prin alterarea directiei exacte a apusului Soarelui in momentul solstitiilor. În cazul latitudinilor mai mari se aplica o metoda de observare a pozitiilor de pe orizont in care rasarea si apunea Soarele. La cele doua solstitii, astrul rasare si apune in cele mai nordice puncte de pe orizont, iar la cele doua echinoctii, rasare la Est si apune la Vest, la jumatatea distantei dintre punctele cele mai sudice si cele mai nordice. Metoda de observare a rasariturilor si apusurilor din acelasi loc se finaliza prin notarea cu exactitate a punctelor astronomice importante in functie de care se intocmeau aceste scheme temporale de calcul. S-a concluzionat de catre astronomi ca dispunerile de monoliti si triliti ale St. erau folosite ca repere de vizare a fenomenelor astronomice.

(B.3.) MATEMATIZAREA CALENDARULUI ANTIC. NOTIUNI DE ASTROMETRIE

Calendarele antice au divizat timpul in segmente egale si simetrice, prin necesitatea ordinii considerandu-se o ierarhizare in functie de zile, saptamani, luni si ani. Matematizarea acestora a fost infaptuita de astronomi prin considerarea unei ordonari a etaloanelor temporale. Calendarul semnifica o ordine cosmica in timp ce secretul vietii era cautat in ordine, simtul masurii si cunoasterea limitelor.

Prin intelegerea mediului inconjurator, omul s-a putut raporta la urmatoarele repere cosmice:

la timp, prin constiinta sa si descoperirea ordinii, iar consecinta acestui fapt a fost crearea calendarului;

la spatiu, prin analizarea imaginatiei a carei consecinta a devenit scrisul;

cele doua repere impreuna au contribuit la aparitia constiintei umane.

Într-un sens filozofic, calendarul a fost interpretat ca o ordine cosmica, universala.

(3.1.) ZIUA

Fenomenul natural ciclic cel mai evident a fost considerat alternanta dintre zi si noapte, ca unitate de timp primara a calendarului. Pentru omul antic, ziua a reprezentat timpul necesar Soarelui de a rasari, a apune si a reveni in acelasi loc a doua zi.

Multe civilizatii au considerat divizarea zilei dupa activitatile predominante care se desfasurau in functie de pozitia Soarelui de pe bolta cereasca. Babilonienii au segmentat-o in ore prin intermediul unui sistem de numarare bazat pe cifra 6, care diviza ziua in 24 ore, ora in 60 de minute si fiecare minut in 60 secunde. Acest sistem s-a mentinut pana in zilele noastre.

Ziua reprezinta, din punct de vedere astronomic, perioada de rotatie a Pamantului in jurul axei sale. Ea a fost considerata unitatea fundamentala a timpului calendaristic.

(3.1.1.) ZIUA SOLARA APARENTA

În fiecare seara, Soarele tranziteaza meridianul, aflandu-se intotdeauna la Sud, la cea mai inaltime pe cer. Nordul este reprerat prin umbra unui tarus vertical infipt in pamant, denumit gnomon, care la amiaza are umbra cea mai mica.

S-a considerat ca ziua solara aparenta este intervalul de timp dintre doua tranzituri succesive ale Soarelui. S-a constatat ca ea nu este constanta in lungime deoarece lungimile zilelor solare aparente variaza cu o rat de 50 secunde, iar in decursul unui an se acumuleaza discrepante, apoi se diminueaza, aceasta diferentp de timp fiind cunoscuta ca ecuatia timpului, cuprinzand valori de la 16 pana la 17 minute. Masurarea lor s-a determinat prin folosirea concomitenta a doua instrumente diferite, un ceas si un cadran solar.

(3.1.2.) ZIUA SIDERALA

Zilele siderale masoara timpul de rotatie in jurul axei, relativ la stele. O zi siderala se defineste ca intervalul dintre doua tranzitii succesive ale unei stele, observate pe timpul noptii. S-a constatat ca ea este mai scurta cu 4 minute decat ziua solara medie.

(3.1.3.) ZIUA SOLARA MEDIE (ACTUALA)

În prezent, se efectueaza calcule astronomice prin considerarea teoretica a unui Soare mediu. Se presupune ca Soarele mediu se misca de-a lungul ecuatorului ceresc cu o viteza constanta. El efectueaza o rotatie completa pe durata exacta a unui an. Odata cu rotatia sferei ceresti in jurul Pamantului, Soarele mediu trece prin meridian o data pe zi, la fel ca Soarele real, dar intervalul dintre doua treceri succesive sunt egale pentru Soarele fictiv ales in mod teoretic. Perioada de timp se afla la baza unitatii de timp numita zi solara medie, reprezentand unitatea de masura folosita in calendare.

În timpul rotatiei Pamantului in jurul Soarelui, planeta se misca de-a lungul fiecarei zile cu ( ) aproximativ 1⁰, astfel ca trebuie sa se roteasca in jurul axei sale cu acest grad suplimentar inainte de amiaza si cu 360⁰ pe zi, iar intervalul presupus ajunge de 1/360⁰ pe zi, adica 4 minute. Discrepanta de timp se poate explica prin variatiile in functie de anotimp ale diferentei dintre ziua siderala si cea solara.

(3.2.) SAPTAMÂNA

Calendarul este considerat un sistem care grupeaza zilele in perioade de timp mai lungi, numite saptamani. Conform calendarului occidental, o saptamana este organizata in sapte zile, reprezentand o estimare a timpului necesar activitatilor zilnice. Explicarea acestei alegeri de divizare se refera la fenomenele astrale si la cele sapte zile, indicand intervalul dintre patru faze ale Lunii, cuprins intre primul patrar si Luna Plina.

În istoria calendarului au fost folosite trei scheme de numire a celor sapte zile:

prima schema utiliza numerotarea zilelor si a fost descoperita la majoritatea civilizatiilor antice;

a doua schema este de origine astrologica, celor sapte zile gasindu-se corespondentul in numarul planetelor vizibile de pe cer: Mercur, Venus, Marte, Jupiter, Saturn, Soarele si Luna;

a treia schema cuprindea zilele denumite in mod corespunzator unui nume de zeu din Pantheon-ul local.

(3.3.) LUNA

Acest astru este cunoscut ca fiind satelitul natural al Pamantului. El reflecta lumina Soarelui si poate fi vizibil in timp ce se roteste pe orbita in jurul Pamantului. in timp de o ora, pot fi detectate miscarile Lunii pe sfera cereasca inspre Est, care se produce mai repede comparativ cu cele ale Soarelui.

(3.3.1.) LUNATIA (PERIOADA SINODICA A LUNII)

Evolutia Lunii pe cer poate fi descrisa prin cresterile si descresterile sale ciclice. Ea se afla inb conjunctie atunci cand se pozitioneaza intre Soare si pamant, deci nu ii putem vedea fata luminata de Soare.

Odata cu avansarea pe orbita, apare secera Lunii noi care creste continuandu-si miscarea pe orbita si urmeaza sa apara din ce in ce mai mare pana in momentul opozitiei. În acest moment, Pamantul se afla intre ea si Soare, iar fata Lunii este din plin luminata. Odata cu descresterea sa, partea vizibila a fetei expuse spre Soare se diminueaza disparand pentru o perioada, la conjunctie. Ciclul Lunii se repeta la nesfarsit, fiind denumit lunatie.

Pentru intocmirea calendarelor primitive era important intervalul dintre momentul conjunctiei si momentul in care Luna Noua era vazuta prima data pe cer, moment considerat ca disparitia Lunii Vechi.

Miscarea Lunii a fost studiata de babilonieni si preluata de astronomii indieni, in scopuri calendaristice. Indienii au definit o unitate de timp numita tithi, care se masura printr-o separatie angulara de 12⁰ dintre Soare si Luna. Observand ca miscarea Lunii pe propria orbita nu este uniforma, ei considerau ca odata cu fiecare Luna Plina, Soarele si Luna se afla in opozitie cu o separatie unghiulara de 0⁰. S-a ajuns la considerarea unei unitati de timp medii care reprezenta o zi medie de 1/30 (sau 360/12) din perioada sinodica medie a carei valoare este 0,98435 zile.

Perioada sinodica a Lunii este definita ca intervalul mediu dintre doua Luni Noi succesive. Ea mai este numita si ciclul Lunii sau lunatie. Lungimea reala a unor lunatii succesive poate varia cu pana la sapte ore, deoarece trebuie considerate interactiunile intre Luna, Pamant, Soare si celelalte planete.

Perioada unei lunatii reprezinta ciclul Lunii care se roteste pe orbita sa in jurul Pamantului. Calendarele vechi numarau 29 sau 30 de zile dintre fazele cu Luna Plina, iar inceputul lunii era marcat prin observarea directa a aparitiei primului patrar al Lunii pe cer. Numele atribuite celor 12 luni dintr-un an au fost selectate conform activitatilor umane primordiale care se desfasurau in perioada de timp indicata.

(3.3.2.) PERIOADA SIDERALA A LUNII

Luna reprezinta o miscare relativa fata de stele, iar timpul necesar intoarcerii in aceeasi parte a sferei ceresti defineste o perioada siderala, mai scurta decat perioada sinodica.

(3.3.3.) ECLIPSELE DE LUNA SI DETERMINAREA PERIOADEI SINODICE MEDII A LUNII

Perioada sinodica medie a Lunii se masoara prin considerarea zilelor unui mare numar de lunatii, deoarece Pamantul, Luna si Soarele se afla pe aceeasi linie in timpul unei eclipse. O estimare a duratei medii a lunatiei s-a obtinut calculand numarul de zile dintre eclipsele de Luna prin impartirea rezultatului cu numarul de Luni Noi observate.

Perioada sinodica medie a Lunii prezinta o crestere seculara mica, estimata ca avand ( ) 19 milisecunde.

(3.3.4.) CICLURILE LUNARE CUNOSCUTE ÎN ANTICHITATE

a) CICLUL METONIC

În Grecia Veche, primele sisteme calendaristice se calculau pentru anul lunar de 354 de zile, alcatuit din 12 luni de 29 sau 30 de zile.

În a doua jumatate a secolului al VI-lea i.e.n. s-a ajuns la acordul cu anul solar, prin intermediul unui ciclu compus din opt ani denumiti octoetris de astronomul Cleostrat din Tenedos. La un moment dat s-a observat ca acest an era prea scurt.

În secolul al V-lea i.e.n., in anul 432 i.e.n., astronomul Meton a introdus in calcularea calendarului grec un ciclu compus din 235 de lunatii, echivalent cu 19 ani solari. Treptat s-a ajuns la adaptarea calendarului lunisolar, compus dintr-un an lunar de 354 zile si 8,876 ore si un an solar de 365, 25 de zile. Pentru compensarea diferentei dintre cei doi ani calculati, s-a considerat acest ciclu metonian de 19 ani constituit din 12 ani cu 12 luni si 7 ani cu 13 luni. O forma a acestui ciclu era cunoscuta de babilonieni inca din secolul al VIII-lea i.e.n.

b) PERIOADA DE TIMP SAROS

Astronomii Chinei Antice consemnau trecerea timpului la meridian a anumitor stele, la un moment dat, observand ca eclipsele se repeta respectand un interval periodicizat de 6585 de zile sau de aproximativ ( ) 18 ani si 11 zile. Ei au stabilit o perioada de timp, numita de greci Saros, folosita pentru prezicerea eclipselor, in functie de care se fixau zilele de inceput ale unei Luni.

c) CICLUL CALIPPIC

Referitor la aceste cicluri, s-a observat ca unele cicluri de 19 ani contineau 4 ani bisecti, in timp ce altele contineau 5 ani, ciclul lunatiilor revenind la aceleasi zile ale anului dupa 76 de ani. Acest ciclu a fost denumit de astronomii greci ciclul Calippic.

(3.4.) ANUL

Se cunostea inca din Neolitic faptul ca inundatiile anuale ale Nilului apareau la mijlocul lunii iulie, odata cu observarea pentru cateva momente a celei mai stralucitoare stele de pe cer, Sirius (SIRIUS sau SOTHIS), la apus, in partea estica a cerului. În fiecare zi de dupa rasaritul heliac se putea observa pozitionata din ce in ce mai sus pe cer la rasarit, apunand la rasaritul Soarelui. Dupa 70 de zile ea reaparea printr-un nou rasarit heliac, fenomenul fiind explicat prin stationarea pe bolta cereasca a Soarelui, exact in spatele stelei. Pe parcursul unui an era apoi ascunsa in spatele Soarelui, deoarece descria un cerc intreg inainte de a ajunge in acelasi loc.

Calculele egiptene au considerat inceputul noului an la rasaritul heliacal al lui Sirius si au segmentat anul in 12 luni de cate 30 de zile fiecare, adaugand 5 zile la finalul sau; discrepanta considerata era de fapt o corectie necesara parcurgerii anului in functie de fazele Lunii, care se observau la intervale de 30 de zile (de fapt, de 29,53 de zile), anul astronomic real fiind de durata a 365 de zile (de fapt, 365,24 de zile). S-a ajuns la considerarea anului ca fiind perioada de timp necesara Pamantului rotirii pe orbita sa in jurul Soarelui si a devenit necesara stabilirea unei date de incepere a sa printr-o metoda de determinare a duratei. Considerarea stelei Sirius ca reper a fost prima observatie astronomica cunoscuta din antichitate, ea marcand, alaturi de solstitiul de vara, repornirea ceasului anual.

Civilizatia incasilor din America Centrala si cea din Jana (?) notau ziua in care umbra amiezii era mai scurta. La alte populatii s-a stabilit momentul din zi in care Soarele se inalta pe cer, drept deasupra unor repere alese, acesta fiind cazul "Pietrei Altar" si a "Pietrei Calcai" de la Stonehenge.

S-a urmarit numararea lunatiilor la fiecare inceput de an si s-au stabilit considerentele ca ciclul zilelor forma luna, iar ciclul lunilor forma anul, in vederea intocmirii calendarelor. Anul a ajuns perioada de timp in care Soarele strabatea cerul in raport cu miscarile planetelor observabile de pe cer, determinarea duratei sale calculandu-se in functie de zilele unice ale solstitiului si echinoctiului.

(3.4.1.) SOLSTITIUL SI ECHINOCTIUL

Ecliptica semnifica drumul Soarelui si se defineste printr-un cerc de pe sfera cereasca, de-a lungul caruia se misca in timp ce Pamantul se misca pe o orbita in jurul acestei stele.

Cele doua mari cercuri de pe sfera cereasca sunt ecliptica si ecuatorul, inclinate cu un unghi de aproximativ 23⁰30' numit oblicitatea eclipticii. Prin interactiunile complexe cu alte planete se poate produce o modificare a acestui unghi.

Ecuatorul si ecliptica se intersecteaza in doua puncte numite echinoctii. În prezent, cele doua puncte s-au deplasat ca efect al precesiei echinoctiilor. În decursul unui an, Soarele intersecteaza ecuatorul la cele doua echinoctii. La inceputul primaverii, Soarele trece prin primul punct la echinoctiul vernal, urcand din ce in ce mai mult de la ecuator pana in momentul cand atinge cel mai inalt punct, la solstitiul de vara pozitionandu-se cel mai departe de ecuator. Atunci cand incepe sa coboare, el intersecteaza din nou ecuatorul in al doilea punct la solstitiul care marcheaza inceputul toamnei, numit echinoctiu autumnal, continuandu-si deplasarea spre Sud si atingand punctul cel mai de jos la solstitiul de iarna, inainte de a reveni in primul punct.

Termenul astronomic de solstitiu provine din limba latina si arata momentul in care "Soarele ramane nemiscat". Punctul solstitial indica pozitia Soarelui in momentul in care se afla la solstitiu.

Termenul astronomic de echinoctiu se refera la pozitiile de pe ecliptica si la perioada din an cand Soarele le-a atins.

(3.4.2.) TROPICELE

Tropicele reprezinta doua cercuri mai mici, paralele cu ecuatorul Pamantului.

La solstitiul de vara, Soarele se pozitioneaza chiar deasupra capului la amiaza si la fel si la solstitiul de iarna. Tropicul marcheaza "intoarcerea" in timpul verii a Soarelui, directia lui de miscare schimbandu-se vara dinspre Nord spre Sud si invers iarna.

Deoarece Pamantul nu are o viteza de miscare constanta in mod permanent, pe orbita ecliptica, o consecinta a acestui fapt este cea ca anotimpurile nu au lungimi egale. Timpul necesar Soarelui pentru miscarea de la echinoctiul vernal (de la solstitiul de vara) la echinoctiul autumnal (la solstitiul de iarna) si apoi inapoi la echinoctiul vernal este considerat ca fiind repartizat in urmatoarele intervale: 92, 8; 93, 6; 89, 8 si 89, 0 de zile. S-a constatat ca, in emisfera nordica, primavara si vara dureaza mai mult.

(3.4.3.) PRECESIA ECHINOCTIILOR

O miscare suportata de Pamant este precesia echinoctiilor, pe langa balansul ritmic dupa o perioada de 18,6 ani care este cauzat de schimbarea fortei gravitationale a Lunii, produsa odata cu schimbarea orientarii orbitei sale.

O consecinta a acestui fapt consta in variatia mica a duratei zilei siderale, o alta fiind aceea ca rata actuala a precesiei echinoctiilor nu ramane constanta de-a lungul unui an, fiind mai mare la solstitii.

O alta consecinta este considerata modificarea mica a pozitiei punctelor in care ecliptica intersecteaza ecuatorul.

Consecinta ulterioara a acestui fapt este cea a cresterii si descresterii intervalului dintre doua echinoctii, adica anul, cu o rata de aproximativ 4,7 minute intr-un ciclu de 18,6 ani.

În cazul zonelor temperate au fost observate schimbari intervenite in evolutia Soarelui, prin schimbarile ciclice sincronizate cu cele meteorologice si biologice, perioada acestui ciclu fiind anul.

La cele doua echinoctii Soarele rasare la Est si apune la Vest, ziua si noaptea fiind aproximativ egale in lungime. Odata cu orientarea Soarelui spre Nord, spre solstitiul de vara, ziua creste in lungime in timp ce Soarele rasare si apune in puncte de pe orizont din ce in ce mai apropiate de Nord, iar lungimea umbrei unui tarus infipt in sol masurata la amiaza se scurteaza. La solstitiul de vara, Soarele rasare si apune in cele mai nordice pozitii, devenind ziua cea mai lunga in timp ce la amiaza pot fi observate cele mai scurte umbre. Soarele se indreapta apoi spre Sud, zilele se scurteaza iar umbrele indicatorilor de timp se lungesc pana cand este atins solstitiul de iarna. Orientarea se va schimba incepand din acest moment inca o data, atunci cand Soarele revine la echinoctiu.

(3.4.4.) METODELE DE CALCULARE A DURATEI UNUI AN, CUNOSCUTE ÎN ANTICHITATE

O preocupare importanta a devenit cea a calcularii numarului de zile dintr-un an. Se determina valoarea medie a numarului de zile dintre doua repetari ale unui fenomen astronomic anual reprezentativ pentru masurarea estimativa a lungimii anului. Se alegea ca reper un punct care putea fi identificat si mentinut in timp in scopul marcarii sfarsitului anului si a inceputului urmatorului, un exemplu in acest sens fiind "Piatra Altar" de la Stonehenge, intrebuintata pentru determinari astronomice exacte.

În antichitate s-au cunoscut patru metode de determinare si de calculare a duratei unui an.

A) METODA ÎNTÂI: METODA DE FOLOSIRE A UMBREI UNUI INDICATOR DE TIMP (NUMIT GNOMON).

Lungimea umbrei unui indicator se nota zilnic, selectandu-se zilele unice in care ajungea cea mai mica si respectiv cea mai mare. Ziua in care umbra este cea mai scurta la amiaza si orientata spre Nord, marcheaza sosirea solstitiului de vara, anul fiind masurat in functie de numarul de zile dintre doua astfel de solstitii.

Între cele doua tropice, Soarele trece direct pe deasupra capului intr-o zi speciala, pozitionandu-se la ora amiezii chiar la zenit. În aceasta zi nu exista umbre la amiaza. Fenomenul a fost observat si intrebuintat de populatiile din apropierea ecuatorului pentru determinari astronomice. Incasii (din America de Sud) si javanezii au calculat lungimea anului prin notarea zilelor in care Soarele se observa printr-un tub vertical, denumit tub de zenit.

B) METODA A DOUA: METODA PENTRU CAZUL LATITUDINILOR MARI, ÎN CAZUL STONEHENGE SI SARMIZEGETUSA.

Metoda cea mai recomandata in acest caz era cea de observare a pozitiilor de pe orizont, in care rasare si apune Soarele. La cele doua solstitii, Soarele rasare si apune in cele mai nordice puncte de pe orizont. La cele doua echinoctii, Soarele rasare la Est si apune la Vest, la jumatatea distantei dintre punctele cele mai sudice si respectiv cele mai nordice.

Metoda consta in observarea rasariturilor si apusurilor zilnice din acelasi loc marcat. În cazul monumentului de la Stonehenge, locul de observatie era marcat prin Piatra Altar, care indica cu exactitate aceste puncte de pe orizont. Ca urmare, a devenit in mod firesc necesara inaltarea unui observator astronomic din pietre si monoliti.

C) METODA A TREIA: METODA SOTHIACA

În Egipt, pentru determinarea inceputului anului, se numarau zilele dintre doua rasarituri heliace ale stelei Sirius, interval care cuprindea 365,2507 zile. Deoarece metoda de calcul nu considera si precesia echinoctiilor, se masura de fapt un an mai scurt, apropiat ca valoare de anul sideral.

Defectul celor trei metode amintite a fost cel ca nu calculau lungimea unui an cu o precizie buna, eroarea fiind de o zi. Odata cu trecerea timpului s-a observat ca 365 de zile erau putine, iar 366 erau multe, considerandu-se necesara o mediere efectiva asupra numarului zilelor calculate pe o perioada de mai multi ani.

D) METODA A PATRA: METODA DESCOPERITA DE PTOLEMEU - METODA DE DETERMINARE A MOMENTULUI ADEVARATULUI ECHINOCTIU.

Astronomii antichitatii au consemnat echinoctiile incepand din mileniul I i.e.n., odata cu Aristarchos din Samos, care a determinat valoarea ciclului Calippic de 76 ani in cel de-al cincizecilea an al primului ciclu Calippic considerat si continuand cu Hipparchus, care a estimat lungimea anului tropical pornind de la determinarea echinoctiului, calculata pentru prima data de predecesorul sau, prin determinarea efectuata in al patruzecisitreilea an al celui de-al treilea ciclu. Diferenta constata intre cele doua determinari a reiesit ca era de 145 de ani.

Hipparchus a calculat ca intervalul dintre cele doua determinari era cu o jumatate de zi mai scurt decat daca lungimea anului ar avea zile, deci discrepanta observata era de ore 5 minute. Eroarea era de ore 2,5 minute, deci de 0,0017 zile.

Ptolemeu a fost cel care a descris in lucrarea sa astronomica "Syntaxis" o metoda sofisticata pentru acea vreme, in vederea determinarii momentului in care Soarele ajunge in planul ecuatorului, considerat ca momentul adevarat al echinoctiului. Într-un interval de 6 ore se fixau data de inceput a anului si momentul echinoctiului. Se observa in mod experimental umbra unei bratari metalice, a unui inel din bronz sau a unui inel metalic cu un diametru de un metru, cu scopul determinarii momentului in care umbra se suprapunea exact peste cealalta parte a obicetului, mometul acesta fiind considerat cel de producere a echinoctiului. Se considera ca anul este perioada dintre doua astfel de perioade de timp. În realitate, intervalul dintre doua echinoctii reale succesive variaza cu aproximativ 18 minute.

Determinarea lui Hipparchus a fost repetata si de catre Ptolemeu, fiind studiata apoi si de astronomul danez Tycho Brahe, de arabi, chinezi si indieni.

Astronomia a fost tratata in antichitate din punct de vedere ptolemeic.

Astronomii moderni au definit un an tropic mediu prin considerarea unui prim punct teoretic sau a unui echinoctiu mediu, a carui precesie de-a lungul eclipticii se produce cu o rata uniforma. Intervalul dintre doua treceri ale Soarelui prin acest punct determina anul tropical mediu.

S-a constatat ca lungimea anului solar mediu nu este constanta, producandu-se o descrestere seculara mica de aproximativ o jumatate de secunda, in ultimii 3000 de ani scazand cu aproximativ 15 secunde.

(B.4.) CONSEMNARI STIINTIFICE DEPSRE PRIMELE OBSERVATOARE ASTRONOMICE

CALENDARE SOLARE SI LUNARE

Din cele mai vechi timpuri omul a fost fascinat de misterele cerului si a incercat sa le desluseasca. Ni s-au transmis astfel de marturii care dateaza de peste 25 de secole.

Considerata ca una din primele manifestari ale stiintei umane, astronomia, prin ramura sa stiintifica numita astrometrie, a devenit pentru om o necesitate, odata cu evolutia sa intelectuala. Cunostintele de astronomie ii erau necesare acestuia in calatorii sau navigatie, munci agricole sau pentru organizarea sarbatorilor religioase.

Astrii ceresti au fost pentru om repere pentru timp [27] si spatiu iar cunoasterea si studierea lor a condus la infiintarea astronomiei ca stiinta in zonele Indiei, Chinei, Egiptului, Chaldeei si in America Centrala.

Cele mai vechi documente continand observatii astronomice provin din China si contin descrieri ale unei eclipse de Soare care a avut loc in anul 2697 i.e.n. Templul Cerului Tien Tan din Beijing are in arhitectura sa 4 coloane cu dragoni care simbolizeaza anotimpurile iar cele 12 luni ale anului sunt simbolizate prin cele 12 coloane ale cercului.

O lucrare stiintifica care dateaza din anul 1100 i.e.n. este marturia calculului inclinarii elipticii si contine observatii sistematice de pozitii stelare raportate la constelatii. Inscriptiile chaldeene gasite dateaza de peste 2500 de ani si contin interpretari ale observatiilor astronomice referitor la ciclul dupa care se repeta eclipsele de Luna si perioada revolutiilor sinodice ale planetelor.

Eclipsele solare si lunare puteau fi prezise datorita insusirii unor cunostinte astronomice evoluate. Astronomul grec Thales din Milet a prezis cu exactitate eclipsa solara din ziua de 28 mai 585 i.e.n. iar Aristarh din Samos avea cunostinte avansate despre miscarea Soarelui in jurul axei sale inclinat. Influenta culturii grecesti asupra umanitatii s -a resimtit prin reforma calendarului , prin care fiecare al patrulea an a fost majorat cu o zi.

Multe dintre aceste stravechi cunostinte stiintifice au fost pastrate in templele si monumentele stramosilor nostri, unele dintre ele fiind marturiile preocuparilor lor astronomice. Templele inchinate Soarelui erau si observatoare astronomice iar in acestea, preotii-astronomi oficiau slujbe religioase inchinate astrului suprem si totodata studiau corpurile ceresti si evolutia lor pe cer . Sistematizarea rezultatelor acestor observatii au dezvoltat mecanismele de masurare a timpului si au condus la perfectionarea calendarelor [10].

Templele mayase sunt marturii ale cunostintelor astronomice evoluate despre Soare, Luna, eclipsele solare si lunare sau despre planetele Venus si Jupiter.

Edificiile mayase sunt considerate adevarate calendare pietrificate pentru constructia carora estetica a fost subordonata matematicii. Cel mai faimos este ansamblul de la Teotihuacan prin piramidele Soarelui si cea a Lunii, acestea fiind inconjurate de stele care marcau trecerea de la o perioada calendaristica la alta. Roata calendaristica era structura ce efectua corelatia dintre calendarul civil si cel religios.

Piatra Soarelui contine calendarul aztec si consta dintr-un disc de piatra cu cercuri concentrice si cu simboluri caracteristice.

Pe o stela mayasa aflata la Peten, s-a descifrat calculul timpului pentru o durata de 400 de milioane de ani.

Templul Soarelui aflat la Machu Picchu detine un monolit inscriptionat cu forme ce calculeaza pozitia astrilor si avand rolul unui computer astronomic de piatra.

Calendarul civil utilizat de ei nu era influentat de cel astronomic, evolutia planetelor contribuind doar la stabilirea unor situatii memorabile. Sistemul calendaristic mayas se baza pe calendarul circular si numaratoarea lunga care erau doua metode majore de specificare a datei. Calendarul circular utiliza o perioada de 52 ani in timp ce numaratoarea lunga putea integra datele acestuia intr-o perioada lunga de timp , intr-un mare ciclu. O data era stabilita in functie de cele doua calendare, de specificarea Zeului Noptii ce caracteriza ziua respectiva si de influentele datorate fazelor Lunii.

Aparitia primelor observatoare astronomice din antichitate poate fi cercetata prin considerarea modului in care era privita si interpretata bolta cereasca la acele vremuri. Civilizatiile antice au sistematizat rezultatele observarii cerului, contribuind astfel la dezvoltarea astronomiei, la inventarea mecanismelor de masurare a timpului si in mod implicit la intocmirea calendarelor astronomice. Primele sisteme calendaristice au avut la baza anul lunar calculat dupa 354 de zile in functie de cele 12 luni de 29 si de 30 de zile, ajungandu-se cu timpul la corelarea cu anul solar.

Astronomii chinezi au observat inaintea asirienilor si a egiptenilor periodicizarea repetabilitatii eclipselor, numita Saros. Calendarul solar utilizat avea 366 de zile, iar o reforma a sa a avut loc in anul 265 i.e.n., prin fixarea inceputului anului la echinoctiul de primavara, calcularea unei valori medii de 365,25 de zile si aplicarea ciclului metonian. Ulterior s-a reintrodus in calendar reformat lunisolar.

Calendarul asiro-chaldeean calcula inceputul lunii calendaristice concomitent cu aparitia secerii lunare.

Calendarele indiene si mayase se bazau pe studierea planetei Jupiter, a carei perioada orbitala era cunoscuta ca avand aproximativ 12 ani solari, iar progresia sa era necesara calculelor referitoare la numararea anilor. Tabelele maya planetare erau precise, iar cele de predictie a eclipselor s-au bazat pe inventarea unor forme de matematici avansate.

În Egiptul antic a fost cunoscut prima data un calendar lunar, ulterior considerandu-se si cel solar. Perioada Sothiaca era de 1460 de ani, considerandu-se ca anul nou parcurge cerul pentru a ajunge din nou in dreptul rasaritului heliac al stelei Sothis.

Ipoteze diferite ale arheologilor si astronomilor au considerat piramidele dispuse pe platforma de la Gizeh si aliniate cu o precizie remarcabila, dupa pozitia acestei stele. Ele au format o reprezentare terestra a constelatiei Orion. Piramida Keops era reprezentarea centurii acestei constelatii, prin orientarea sa spre Sud, inspre steaua Teta Orionis. Dimensiunile acestor constructii cu nume referitoare la stele, respectau marimile corespunzatoare de pe bolta cereasca. Reprezentarile matematice erau considerate in functie de numarul p

Acum 10 000 de ani in urma, complexul piramidelor de la Gizeh a configura harta cereasca a constelatiei Orion.

Dintre astronomii greci, Hiparch a stabilit pentru prima data o valoare aproximativa a perioadei lunare de 29 de zile, 2 ore, 44 minute si 2,5 secunde ( 29 zile 2h 44m 2,5 sec).

Acum aproape 2000 de ani i.e.n. au fost descoperite printre ruinele oraselor din Babilonia diferite tablite de argila care au fost considerate printre cele mai vechi documente ale omenirii. Babilonienii puteau efectua calcule exacte privitor la prezicerea eclipselor si masurarea anului. Din anul 400 i.e.n. a fost notate masuratori complexe ale pozitiilor stelelor si ale altor corpuri ceresti. Astronomii babilonieni au reusit sa precizeze timpul evolutiei Lunii cu o diferenta de numai 0,4 secunde fata de astronomii moderni. Ei au calculat miscarea planetei Mercur mult mai precis decat urmatii lor, Hipparchus si Ptolemeu ( ? ? ???).

În anul 331 i.e.n., dupa campania lui Alexandru cel Mare, cunostintele de astronomie babiloniene au trecut si in Est, in Persia si chiar mai departe spre Mediterana, la greci, indieni si chinezi. Orasul Alexandria fondat sub dinastia Ptolemeilor a devenit celebru prin biblioteca sa si preocuparile astronomice.

Astronomii Kiddanu si Hipparchus din Niceea au fost cei care au descoperit precesia echinoctiilor. Cel din urma a masurat in anul 110 i.e.n. trecerea anului, printr-o valoare exacta.

În anul 137 i.e.n., astronomul Ptolemeu a intocmit un catalog de stele in numar de 1000, care formau 48 de constelatii. Opera sa "Syntaxis", scrisa in 13 volume, a devenit renumita.

Studiile astronomice au fost continuate de savantii greci si dupa prabusirea civilizatiei romane, ajungand cunoscut exodul lor stiintific inspre Persia. Astronomii islamici si indieni si-au detaliat cercetarile stiintifice, incepandu-se in anul 827 i.e.n. traducerea magnificii opere "Syntaxis" in limba araba. Catalogul de stele continea datele astronomice necesare intocmirii tabelelor moderne actuale si au constituit baza reformei calendarului. Civilizatia crestina a considerat cunostintele astronomice clasice si arabe, prin reevaluarea lor astronomii Evului Mediu intocmind tabelele cosmice. În Orientul Mijlociu au fost infiintate observatoare astronomice la Cairo, Damasc si Bagdad. La Observatorul astronomic din Bagdad au fost construite, in vederea masuratorilor, un imens sfert de cerc de sase metri si un sextant din piatra de saptesprezece metri, care au fost pastrate pana in prezent.

Lucrarile stiintifice au fost depuse la Marea Biblioteca din Bagdad.

În secolul al III-lea i.e.n., in timpul domniei lui Ptolemeu al III-lea, Egiptul aflat sub influenta culturii grecesti a adoptat reforma calendarului prin care se considera anul format din 3966 de zile, iar fiecare al patrulea an era majorat cu o zi. Aceasta forma de calendar a fost preluata si de romani datorita contrbutiei calculelor calendaristice ale astronomului egiptean Sosigenes, din Alexandria, ptolemeica in timpul lui Iulius Cezar. Calendarul bisect a fost introdus cu scopul prevenirii inadvertentelor observate dintre natura si cultura, urmarind eliminarea si totodata desacralizarea calendarului mitologic considerat sfant.

În anul 46 i.e.n. a fost instituit calendarul iulian pentru stabilirea compatibilitatilor intre diferitele calendare ale vremii si minimizarea diferentei dintre anul tropic si cel calendaristic. Solstitiul de iarna a ajuns sa fie sarbatorit printr-un festival roman al intoarcerii din "regiunile sudice" a Soarelui Invizibil, obiceiul fiind pastrat pana in prezent ca fiind Craciunul.

Sistemul iulian a constituit baza calendarului calculat de daco-romanul Dyonisius Exignus, arhivar si interpret de greaca si latina la curtea papala. În anul 525 e.n. el a propus introducerea calendarului crestin si calcularea timpului in functie de doua ere distincte:

(i.C.) pana la Iisus Cristos, notata i.e.n., considerand era veche antica;

(d.C.) dupa Iisus Cristos, notata e.n. si referindu-se la era actuala.

Se considera ca era crestina are ca origine de numarare anul 754 al nasterii lui Iisus Cristos de la intemeierea Romei. Calendarul crestin al lui Exignus a devenit calendarul universal folosit pana in prezent, in relatiile diplomatice oficiale dintre toate statele lumii.

În anul 525 e.n. s-a intrunit Consiliul de la Niceea in vederea dezbaterii problemei echinoctiilor si mentinerea sistemului calendaristic iulian, odata cu situatia deplasarii datelor ca fiind datorata erorilor produse de la calcularea anilor bisecti.

În anul 525 e.n., lipsa unui sistem numeric adecvat era problema datei Pastelui, considerandu-se ca ea a constituit principala motivatie a dezvoltarii aritmeticii in Evul Mediu.

Constatarile si dezbaterile organizate de papa Grigore al XIII-lea in anul 1582 s-au finalizat cu propunerea astronomului italian Luigio Lilio (cunoscut si sub numnele Lilius) si a fratelui sau Antonio, de intocmire a unei reforme calendaristice. Sistemul gregorian a fost alcatuit in acel an si a urmarit inlaturarea erorilor de calculare a timpului acumulate de calendarul iulian, care introducea o zi de corectie odata la 3000 de ani. Calendarul iulian este si in prezent folosit de Biserica Ortodoxa, in timp ce crestinatatea apuseana a Bisericii Catolice respecta considerentele calendarului gregorian.

La fixarea datelor de Paste a fost necesara respectarea cerintelor originale ale Consiliului de la Niceea, iar papa Grigore a dispus sa se efectueze corectarea discrepantelor concomitent cu mentinerea considerentelor calendarului iulian. Acesta calcula data Pastelui conform canonului dionisian, durata medie a unui an iulian fiind de 365,25 de zile comparativ cu durata reala a anului mediu tropical astronomic de 365,2422 zile, din aceasta cauza producandu-se o marire a anului iulian cu aproximativ 11 minute, iar adevaratul echinoctiu vernal a ajuns sa fie calculat la date din ce in ce mai timpurii, odata cu trecerea secolelor. Noul calendar a urmarit mentinerea intervalului prescris de canonul dionisian al datelor de 22 martie - 25 aprilie prin care trebuie stabilita data corespunzatoare duminicii de Paste.

Ambele canoane (cel dionisian intocmit dupa cel iulian si cel gregorian) au calculat data Pastelui considerand o luna conventionala ecleziastica ce avea un echinoctiu vernal conventional. Fazele Lunii conventionale se pot produce inainte sau dupa fazele corespunzatoare ale Lunii reale, cu un interval de aproximativ 3 zile.

Dupa canonul dionisian, Pastele este fixat in prima duminica de dupa Luna Plina pascala, definita ca fiind prima Luna Plina produsa dupa sau chiar in momentul echinoctiului vernal, considerat in mod conventional ca avand loc pe data de 21 martie.

Prima lunatie a unui an iulian era cea care se incheia in anul respectiv, lunatiile care se intindeau pe doi ani iulieni fiind cele stabilite prin conventie ca apartinand anului in care se incheia astfel incat unele lunatii incepeau in luna decembrie a unui an si se incheiau in luna ianuarie a urmatorului.

Luna fixata ca referinta era conventionala si guvernata de reguli simplificate in scopul descrierii evolutiei sale prin ciclul metonic. Lunatia conventionala era, in medie, cu 22 de secunde prea lunga si din aceasta cauza Lunile noi astronomice urmau sa aiba loc din ce in ce mai devreme fata de datele care figurau in almanahul lunar admis.

Pentru calcularea datei de pasti trebuia pozitionat anul respectiv in ciclul metonic, pozitia sa definind numarul de aur al anului. Calcularea sa a necesitat specificarea primului an al unui anumit ciclu, anul respectiv fiind stabilit de Dyonisius Exignus ca anul intai i.e.n. al unui ciclu (anul 1 i.C. a fost primul an al unui ciclu). Aceste considerente au fost aplicate si la calcularea calendarului gregorian, prin definitia numarului de aur si a formulei de calcul:

G = 1+ MOD (Y, 19)

G: numarul de aur

Y: anul din era noastra.

o problema devenind modul in care pot fi distribuite lunatiile pline si cele goale in cadrul celor 19 ani ai ciclului metonic. S-a considerat ca fiecare an este calculat in functie de 365 de zile, zilele suplimentare fiind adaugate in mod corespunzator distributiei lunatiilor. Aceasta a fost obtinuta prin calcule si determinata de Clanius.

Distributia data de Clanius a fost cunoscuta sub numele de almanah lunar si era format dintr-o lista a tuturor celor 365 de zile ale unui an. În dreptul datelor au fost inscrise numerele de aur ale anilor in care se producea Luna Noua.

Almanahul lunar este folosit si in prezent.

(C) PERIOADA EVULUI MEDIU (A RENASTERII CULTURALE): Astronomia tratata din punct de vedere copernician.

(C.1.) SCRIEREA SI TIPARIREA. CALCULAREA TABELELOR ASTRONOMICE.

Odata cu aparitia cuvantului scris s-a format constiinta de sine, evolutia scrierii si convertirea sa in calendare avand ca efect crearea constiintei istorice. Cronologia a devenit suportul formal al temporalitatii, iar timpul - suportul material al actiunilor umane.

Primele reprezentari cu rol practic ale calendarelor au fost descoperite in paleolitic prin crearea scrierilor sintetice, sub forma de tablouri ale zilelor anului. O scriere primitiva a fost considerata insemnarea semnelor si nodurilor, referitor la calculele calendaristice.

Tablourile calendaristice au fost folosite datorita aparitiei scrierilor analitice, pe diferite materiale de utilizare larga la acea vreme: tablite de bambus, scoarta de copac, pergament, papirus si apoi hartie. Inventarea hartiei a fost cunoscuta in China secolului al III-lea i.e.n.

Scrierea sistematizata a fost semnalata concomitent in China si la fenicieni, in secolul al XIV-lea i.e.n., avand loc o evolutie a calendarelor manuscrise. Aceasta evolutie s-a putut produce datorita dezvoltarii constiintei istorice si religioase, avand drept consecinta diferentierea calendarelor civile de cele laice. S-a considerat ca pana in secolul al XV-lea, in diferite zone ale Europei, au fost intrebuintate pentru scopuri practice calendare manuscrise sub forma foilor volante. Era tiparului a fost promovata de catre Gutenberg cu aproape un mileniu mai tarziu comparativ cu China, primul inventator fiind considerat Py Sen. Tiparirea si distribuirea literaturii calendaristice au fost intalnite sub forma de carte si de almanah.

Reforma calendarului a fost intocmita de civilizatia crestina prin reevaluarea cunostintelor clasice si arabe astronomice, pornind de la Catalogul de stele "Syntaxis" al lui Ptolemeu, care a fost scrisa in anul 137 i.e.n. Opera sa de treisprezece volume a pus la dispozitie astronomilor datele necesare intocmirii tabelelor astronomice moderne.

Tabelele alfonsine intocmite dupa acest catalog stelar au fost folosite in anul 1582 de catre Clanius si papa Grigore al XIII-lea, la inceperea reformei calendarului.

Tabelele prutenice scrise intre anii 1473 si 1543 considerau principiile operei lui Copernic si au fost publicate incepand cu anul 1511.

Tabelele rudolfine au avut la baza observatiile celeste ale astronomului danez Tycho Brahe, efectuate intre anii 1546-1601 si intocmite intre anii 1571-1630 datorita studiilor celeste ale urmasului sau, Kepler. Tabelele publicate in anul 1627 de Kepler contineau "Legile miscarilor planetare". Datorita acestor studii stiintifice, Newton a putut elabora "Teoria gravitatiei si a miscarilor planetare", pe care Albert Einstein le-a putut reinterpreta in mod relativist in secolul al XX-lea.

(C.2.) ASTROMETRIE SI ASTRONOMIE

Din punct de vedere copernician, s-a ajuns la posibilitatea aprecierii pozitionarii si evolutiei astrelor. Se considera ca masuratorile astronomice cele mai importante, de care a depins evolutia spre calendarul modern, au fost efectuate incepand din vremea lui Copernic, in secolul al XIV-lea.

Rezultatele stiintifice de astrometrie stelara si astrofizica sunt rezultatul observatiilor si al prelucrarilor astrometrice efectuate in decursul a zeci de ani [10].

Multe rezultate de astronomie stelara actuale sunt rezultatul utilizarii datelor astrometrice din secolele XVIII si XIX. Observatii astrometrice sunt efectuate de peste 25 de secole. Cele mai importante sunt cataloagele lui Hipparh si Ptolemeu care contin pozitiile stelelor.

În Evul Mediu era valabila teoria lui Ptolemeu, aceasta fiind contrazisa in secolul al XVII-lea de astronomul Nicolai Copernic, care, pe baza observatiilor si a calculelor, a elaborat teoria sistemului heliocentric. În teoria sa, Pamantul este o planeta de forma sferica , care se roteste in jurul Soarelui. Soarele este de fapt sursa de lumina si de energie a sistemului nostru planetar . Aceasta teorie a fost expusa in lucrarea sa 'DE REVOLUTIONIBUS ORBIUM COELESTIUM' - 'Despre miscarile de revolutie ale corpurilor ceresti '.

Giordano Bruno a fost cel care, folosind acestei teorii, a dezvoltat o noua teorie cosmologica in care Universul era presupus nemarginit si posibil locuit, iar Soarele era definit ca o stea in Galaxie. Importante observatii au fost efectuate de Galileo Galilei, pornind de la aceste teorii.

Cel care a demonstrat pe baza observatiilor corecte si amanuntite, cu ajutorul unor instrumente astrometrice si astronomice performante, ca planetele sistemului nostru solar au traiectorii eliptice a fost astronomul si matematicianul danez Tycho Brahe. Importantele date acumulate in decursul anilor au fost utilizate pentru a verifica teoria lui Ptolemeu.

Neconcordantele dintre datele experimentale si teoria presupusa valabila au fost corectate cativa ani mai tarziu de asistentul sau Johannes Kepler, acesta observand ca teoria ptolemeica nu este valabila. Astronomul german a studiat teoria sistemului heliocentric si a confirmat valabilitatea acestei teorii pe baza datelor experimentale , care au fost in buna concordanta cu ipotezele teoretice in care planetele se invart in jurul Soarelui pe traiectorii elipsoidale. A stabilit legile de miscare ale planetelor , care au fost denumite legile lui Kepler, in lucrarea sa 'ASTRONOMIA NOVA' - 'Astronomia noua ' .

Conform acestor legi, savantul englez Isaac Newton a definit forta gravitationala, expresia ei matematica si universalitatea sa in lucrarea 'PHILOSOPHIA NATURALIS PRINCIPIA MATHEMATICA'- ' Principiile matematice ale filozofiei naturii'.

Revolutionarele conceptii ale lui Copernic si observatiile astronomice minutioase ale lui Tycho Brahe au format baza elaborarii legilor miscarilor planetare de catre Kepler, acestea conducand la teoria gravitatiei si a miscarilor planetare ale lui Newton, modernizate si revolutionate de catre Einstein in secolul al XX - lea [8].

Legea atractiei universale, legile lui Kepler, relatiile lui Einstein cat si observatiile astronomice au permis determinarea urmatoarelor marimi importante din sistemul solar:

- distantele astronomice se masoara prin timpul necesar luminii pentru a parcurge spatiul cosmic cu o viteza de 300000 km/s, conform acestor distante Mercur aflandu-se la 3 minute de Soare iar Pluto la o distanta de 7 ore;

- distanta medie Pamant-Soare numita si unitate astronomica (1 u.a.) de ; aceasta distanta este parcursa de lumina in apoximativ 8 minute ;

- raza Soarelui ; Soarele are o raza de aproximativ 109 raze terestre;

- masa Soarelui , de peste 300 000 mai mare decat masa Pamintului;

- detaliile minime observate pe Soare au o intindere de 150 Km;

- densitatea sa este de aprox. 150 g /cm³, iar temperatura are valori de 14 milioane de grade;

- puterea radiata sub forma de unde gravitationale este estimata global la aproximativ 1 KW ;

- Soarele are in prezent virsta de 4,5 miliarde de ani.

Astronomia a evoluat spre teorii moderne de mecanica cereasca , care au fost abordate si de astronomi romani precum Spiru Haret, Nicolae Coculescu si Nicolae Donici, sau spre alte teorii moderne de astronomie stelara, astrofizica si cosmologie.

În Romania sunt realizate studii sistematice si experimente stiintifice in domeniul astronomic, la Observatorul Institutului Astronomic al Academiei Romane din Capitala. Aici s-au intrunit echipe de astronomi din toata lumea pentru a studia eclipsa totala de Soare din 11 august 1999. Observatiile si studiile au fost realizate cu instrumente performante precum astrolabul Danjon, cercul meridian, telescopul de 50 cm si astrograful cu distanta focala de 6 m si diametrul de 38 cm.

Au fost infiintate diferite programe stiintifice pentru observarea eclipsei care a avut loc in anul 1999, in cadrul Departamentului pentru Stiinta si Mediul Înconjurator din cadrul N.A.T.O. Pe data de 9 august au fost deschise cursurile Scolii Internationale de Vara pentru astronomi care au durat pana pe data de 20 august, aceasta scoala post-doctoral fiind denumita 'ADVANCES IN SOLAR RESEARCH AT ECLIPSES, FROM GROUND AND FROM SPACE', cu aceasta ocazie fiind organizate prelegeri ale specialistilor in Fizica Soarelui.

Tot cu aceasta ocazie a avut loc a 24 - a Scoala Internationala pentru Tinerii Astronomi I.S.I.A.-"INTERNATIONAL SCHOOL FOR YOUNG ASTRONOMS ", desfasurata in perioada 26 iulie- 15 august si organizata de catre Facultatea de Fizica a Universitatii din Bucuresti si de catre Institutul Astronomic al Academiei Romane.

În trecut , astronomia consta de fapt in masuratori si calcule astrometrice , iar in decursul timpului metodele si instrumentatia au evoluat. Au fost efectuate studii si masuratori ale pozitiilor stelelor in scopul cartografierii cerului si pentru a se afla repere fata de care sa se studieze miscarile astrilor din sistemul solar.

ASTROMETRIA este un domeniu al astronomiei care studiaza relatiile spatio- temporale ale obiectelor si ale fenomenelor ceresti, bazandu-se pe observatiile astrometrice care stau la baza:

stabilirii orei exacte;

determinarii schimbarii anotimpurilor;

calendarului;

coordonatelor geografice.

Este importanta determinarea pozitiilor si a miscarilor stelelor proiectate pe sfera cereasca, astfel incat sa formeze o retea de puncte de reper care sa constituie un sistem de referinta de mare precizie [31. Calcularea coordonatelor planetelor si a stelelor au facut posibile atat lansarea rachetelor cat si dirijarea zborului in spatiul cosmic.

ASTRONOMIA este stiinta care realizeaza imaginea de ansamblu aparenta a unor obiecte decalate in timp, obtinandu-se o imagine cvadridimensionala in care a patra dimensiune este timpul.

Pamantul este sistemul la care se raporteaza sistemele de coordonate ale stelelor. Pamantul are, la intervale scurte de timp, neregularitati in miscarea sa. Acestea trebuie determinate pentru a se efectua corectii in calcule, ceea ce presupune o continua reobservare a stelelor [13].

Pot fi considerate drept consecinte ale miscarilor Pamantului , urmatoarele fenomene:

nutatia;

aberatia luminii;

precesia echinoctiilor;

paralaxa geocentrica;

paralaxa anuala a stelelor.

Aceste fenomene influenteaza rezultatele observatiilor [31]. Cauzele care deviaza directiile reale ale astrilor sunt:

refractia prin atmosfera terestra;

erorile sistematice si accidentale produse de instrumentele de observatie si de conditiile speciale de atmosfera in jurul instrumentelor de masura,

acestea fiind instrumentele de observatii astrometrice .

(D) PERIOADA MODERNA (ACTUALA). Astronomia tratata din punct de vedere einsteinian. OBSERVATOARELE ASTRONOMICE MODERNE

(D.1) STABILIREA LATITUDINII SI A LONGITUDINII

În antichitate, a devenit necesara cunoasterea numarului de zile dintr-un an. Valoarea medie a numarului de zile dintre doua repetari ale unui fenomen astronomic anual a fost folosita pentru numararea estimativa a lungimii anului. Observatoarele astronomice antice si-au fixat repere de timp identificabile prin pietrele monumentale folosite ca marcatori, prin intermediul lor calculand sfarsitul unui an si inceputul urmatorului.

Cronologii javanezi au utilizat repere de timp pentru observarea umbrei Soarelui si au constatat ca aceasta nu are lungimi egale de-a lungul anului. În Java, care este situata la o latitudine de 7⁰S, Soarele trece dincolo de zenit de doua ori pe an. Atunci cand stationeaza la pranz pe meridianul de la Nord de zenit, la solstitiul din iunie, lungimea umbrei indicatorului masurata in partea de Sud are exact de doua ori lungimea din momentul in care Soarele se afla la solstitiul din decembrie la Sud de zenit, proiectand umbra catre Nord.

Primul meridian care a fost considerat de longitudine 0⁰ a fost cel de la Greenwich, din Anglia. Meridianul aflat in apropierea Londrei a fost trasat cu exactitate printr-o linie pe Pamant. Numaratoarea zilelor se considera ca incepand in fiecare luna si se numara in mod continuu de la o data fixa.

S-a considerat ziua ca unitate de timp necesara stabilirii fazei zilei, pentru a se putea determina cand incepe si cand se termina. Numaratoarea zilelor se reincepe la inceputul fiecarei luni, dintre cele douasprezece ale anului. Astronomii numara zilele de la amiaza Greenwich a zilei de 1 ianuarie 4713 i.e.n. a calendarului iulian, fiecarei zile fiindu-i atribuit un numar odata cu adaugarea fractiei zilei in vederea specificarii timpului exact.

Se considera in prezent ca ziua iuliana incepe cu douasprezece ore dupa miezul noptii Greenwich al zilei corespondente.

În anul 1675, Observatorul Astronomic de la Greenwich a fost fondat de catre regele Charles al II-lea in scopul desfasurarii activitatilor stiintifice, necesare si pentru navigatie.

(D.2) OBSERVATORUL ASTRONOMIC DIN BUCURESTI