روز نجومی: زمین در هر 23 ساعت و 56 دقیقه و 4.1ثانیه یکبار به دور محورش می چرخد،یعنی اگر در جای خاصی بایستید و ستاره مشخصی را در نظر گرفته و آنرا مثلا بالای دودکش خانه ای ببینید دوباره بعد از 23 ساعت و 56 دقیقه و 4.1ثانیه در همان جای سابق خواهید دید.یعنی اگر امشب ساعت 10 و 8 دقیقه چنین مسئله ای اتفاق افتد،فردا ساعت 10 و 4 دقیقه این اتفاق خواهد افتاد و فردای آن شب هم 4 دقیقه زودتر (ساعت 10) و... این عدد 23 ساعت و 56 دقیقه را(صرف نظر از ثانیه ها) اصطلاحا روز نجومی می گویند.
اما اگر چنین کاری در مورد خورشید صورت گیرد این مدت،24 ساعت طول خواهد کشید.(از ثانیه ها صرف نظر می کنیم) بنابراین منجمین 24 ساعت یا یک شبانه روز را روز خورشیدی و به اصطلاح دقیقتر روز خورشیدی متوسط گویند.
قطب چرخش زمین:در چرخش زمین دو نقطه تقریبا ثابت می توان یافت که به نظر می آید نقاط دیگر به دور آن می چرخند.آن دو نقطه را قطب گویند و هر دو را قطبین گویند.
جهت چرخش زمین:زمین از غرب به شرق می چرخد.ستاره شناسان معمولا جهت چرخش را با مقایسه با جهت چرخش عقربه های ساعت بیان می کنند.بنابراین می گویند اگر به زمین از طرف قطب شمال نگاه کنیم زمین خلاف عقربه های ساعت می چرخد و اگر از طرف قطب جنوب کره زمین به آن نگاه کنیم،می بینیم که موافق عقربه های ساعت می گردد.
شکل زمین:زمین کروی است اما یک شکل کاملا کروی ندارد،بلکه در دو قطب فرو رفتگی دارد.زیرا فاصله بین دو قطب زمین کوچکتر از فاصله دو نقطه مقابل یکدیگر روی خط استواست.به عبارت دیگر قطر قطبی زمین کوچکتر از قطب استوایی آن است.قطر قطبی زمین 12713511 متر و قطر استوایی 12756280 متر است.که این دو عدد 42769 متر با هم اختلاف دارند.یعنی فاصله قطب تا مرکز زمین تقریبا 21.4 کیلومتر نزدیکتر است تا فاصله نقطه ای خط استوا تا مرکز زمین.
این فرو رفتگی در دو قطب به نسبت شعاع متوسط زمین 6367.448 کیلومتر بسیار کوچک است.بطوریکه اگر بخواهد این فرورفتگی در کره ای جغرافیایی به قطر 30 سانتیمتر نمایش داده شود،باید هر کدام از قطب ها فقط 0.5میلیمتر پایین تر از جایی که هستند قرار بگیرند و این بسیار جزئی است،مثلا ارتفاع قله اورست روی این کره 0.2 میلیمتر است.بنابر این مشخص می شود که زمین اگرچه کاملا کروی نیست،اما واقعا بسیار بسیار شبیه یک کره کامل است.
دایره های روی زمین:
خط استوا دایره ایست که فاصله هر نقطه از آن تا قطب 90 درجه است و این دایره منحصر بفرد است.دایره های دیگری داریم که موازی با دایره استوایی هستند،این دایره ها هرچه به قطب نزدیکتر شوند،کوچکتر می شوند بطوریکه در قطب به یک نقطه می رسند.این دایره ها را مدارات یا مدارهای عرض جغرافیایی می نامند،زیرا تمام نقاطی که روی یک مدار قرار بگیرند عرض جغرافیایی شان با هم برابر است.
عرض جغرافیایی: فاصله هر نقطه از خط استوا بر حسب درجه.
دایره هایی نیز داریم که از دو قطب می گذرند،این دایره ها را نصف النهارات می نامند.
تمام نقاطی که روی یک نصف النهار قرار داشته باشند نیم روزشان(اذان ظهرشان) در یک لحظه خواهد بود (و هیچ تفاوتی در اذان ظهر نخواهند داشت).نصف النهارات هیچ کدام نسبت به یکدیگر برتری ندارند تا یکی را به عنوان مبدا بتوانیم در نظر بگیریم.از اینرو یکی را بعنوان مبدا قرار داد می کنند.
نصف النهار مبدا در این زمان نصف النهار گرینویچ در نظر گرفته شده(در گذشته مکه، جزائر خالدات،پاریس و ... در زمانهای مختلف،نصف النهار مبدا بوده اند)و این نصف النهاری است که از وسط پایه تلسکوپ رصدخانه سلطنتی انگلیسی در گرینویچ می گذرد.
طول جغرافیایی: فاصله هر نقطه از مبدا بر حسب درجه.
تعریف های دقیقتری برای طول و عرض جغرافیایی:
طول جغرافیایی: اندازه زاویه بین نصف النهاری که از یک محل می گذرد با نصف النهار مبدا که حداکثر 180 درجه می تواند باشد،که شرقی است یا غربی.
عرض جغرافیایی:اندازه مکانی از نصف النهار یک محل که بین خط استوا وآن محل واقع شده و حداکثر 90 درجه می تواند باشد،که یا شمالی است یا جنوبی.
طول و عرض جغرافیایی بر حسب درجه و دقیقه (60/1)درجه نمایش داده می شوند.
کره آسمان
اگر فضا نوردی از سفینه خود خارج شود به هر طرف که نگاه کند اجرام آسمانی را می بیند،حتی ستارگان و خورشید و ماه و... را با هم می تواند ببیند و چنین تصور می کند که داخل کره بسیار بزرگی قرار گرفته که اجرام آسمانی در سطح داخلی این کره چسبیده اند.
این کره فرضی را کره آسمان گویند که بسیاری از اندازه گیریهای نجومی روی آن انجام می گیرد.
قطب آسمان
قطب آسمان جایی است که به نظر می آید تمام ستارگان به دور آن میگردند.این نقطه در نیکره شمالی جایی است در فاصله بسیار نزدیکی از ستاره قطبی که به آن قطب شمال سماوی گویند .از این پس برای سادگی کار قطب شمال سماوی را که حدود 0.75 درجه با ستاره قطبی فاصله دارد،همان ستاره قطبی در نظر می گیریم.قطب شمال آسمان هر محل نقطه ثابتی است که ارتفاع آن از سطح افق ثابت است وهر کس به طرف آن بایستد رو به شمال ایستاده است و ستارگان به دور آن می چرخند.
مختصات افقی: همواره یک فرد نیمی از کره آسمان را در بالای سر خود می بیند.در واقع آسمان نیمکره یا گنبدی است که از دایره افق شروع می شود وبالای سرمان در آسمان میرسد.
فیزیک که میخونی به قول انیشتین به بخشی از نقشه و طرح خدا در آفرینش جهان پی میبری و چی از این قشنگتر!