Profesora Auziņa zinātnes sleja
Mārcis Auziņš: "Kādēļ lasīt manus tekstus? Man šķiet, ka dabaszinātnes mēs bieži mēdzam "ignorēt", sakot, ka tās ir formālas, sausas un neinteresantas. Gribētos ļaut lasītājam ieraudzīt, ka tās ir daļa no mūsu dzīves – krāsainas un interesantas."
Biogrāfijas pieturzīmes:
- Pēc profesijas fiziķis, šobrīd Latvijas Universitātes profesors, Eksperimentālās fizikas katedras un Lāzeru centra vadītājs.
- No 2007. gada līdz 2015. bijis Latvijas Universitātes rektors.
- Strādā kvantu fizikas jomā un ir vairāk nekā simts zinātnisko rakstu, kas publicēti pasaules vadošajos fizikas žurnālos, un vairāku simtu konferenču ziņojumu autors.
- Kopā ar kolēģiem no Rīgas un Bērklijas uzrakstījis divas monogrāfijas, kas izdotas "Cambridge University Press" un "Oxford University Press" izdevniecībās un abas ir piedzīvojušas atkārtotus izdevumus.
- Karjeras laikā dzīvojis un strādājis dažādās valstīs – Ķīnā un Taivānā, Amerikas Savienotajās Valstīs, Kanādā, Anglijā, Izraēlā un Vācijā.
Tie tiek svinēti dažādās kultūrās. Viena no senākajām zināmajām svinību vietām ir Stounhendža Anglijā, kur saulgrieži svinēti jau vismaz 3000 gadu pirms mūsu ēras. Arī latviešiem jau no seniem laikiem tieši vasaras saulgrieži, kurus tagad nereti asociējam ar Līgo vakaru un Jāņu dienu, bijuši īpaši nozīmīgi. Tie ir saistīti ar dažādiem rituāliem, arī uguns rituālu, dedzinot ugunskurus, ripinot degošus ratu riteņus no kalna jūrā, ezerā vai dīķī, kā arī veidojot sarežģītākus uguns torņus un ratus.
Taču Jāņi, kurus mēs nemainīgi svinam 24. jūnijā, nebūt nesakrīt ar patieso vasaras saulgriežu laiku.
Jāņu dienas svinību izcelsme ir saistīta ar kristietības Jaunās Derības sludinātāja un pravieša Jāņa Kristītāja, kurš Jordānas upē kristīja cilvēkus un arī Jēzu Kristu, dzimšanas dienas svinībām. Šie svētki tiek saistīti ar saulgriežiem tajā nozīmē, ka, tāpat kā saulgrieži iezīmē pagrieziena punktu Saules ceļā pa debesjumu, arī Jānis Kristītājs iezīmē Jēzus atnākšanu un pagriezienu kristietības vēsturē. Dažus šis stāsts uzrunā, citus varbūt ne, un gribas vasaras saulgriežus saistīt ar latviešu tradicionālo pirmskristietībā balstīto pasaules izjūtu.
Pēdējos gados aizvien biežāk sākam vasaras saulgriežus svinēt nevis Līgo vakarā un Jāņos, bet gan laikā, kad diena patiešām ir visgarākā un nakts visīsākā. Astronomiski vasaras saulgriežu brīdis var nedaudz mainīties no gada uz gadu, bet tie parasti notiek 21. jūnijā. Šogad šis brīdis būs trešdien, 21. jūnijā, pievakarē, pulksten piecos un piecdesmit septiņās minūtēs pēc Latvijas laika.
Bet kas tad īsti ir astronomiskie saulgrieži? Kas tāds īpašs notiks pēcpusdienā pulksten 5.57?
Negribot mazināt saulgriežu noslēpumainību un pazaudēt mistērijas sajūtu, analizējot šo notikumu no dabaszinātņu skatpunkta, bet, gluži otrādi, tā nozīmību palielinot, apzinoties dabas likumu monumentālo spēku, palūkosimies uz vasaras saulgriežiem ar astronoma acīm.
Vasaras saulgrieži ziemeļu puslodē notiek vissiltākajā gadalaikā – vasarā. Vai tas nozīmē, ka Zeme savā gada kustībā, apriņķojot Sauli, atrodas tai vistuvāk? Izrādās, ka tieši otrādi. Zeme ap Sauli tik tiešām neriņķo pa precīzu apli. Tās trajektorija ir nedaudz izstiepta. Tā ir elipse, kuras vienā no diviem fokusa punktiem atrodas Saule. Kas ir elipse un tās fokusa punkti? Par to ne tikai teorētisku sapratni, bet praktisku pieredzi var iegūt katrs pats. Paņemiet cietu kartona lapu. Ieduriet tajā divas kniepadatas. Tad no aukliņas izveidojiet cilpu, kuru uzlieciet tā, lai kniepadatas būtu tās iekšpusē. Tagad cilpas iekšpusē ielieciet vēl arī zīmuli un, turot aukliņu nostieptu, velciet ar zīmuli figūru uz papīra ap kniepadatām. Šī figūra būs precīza elipse. Matemātiķi teiktu, ka visiem punktiem, kas atrodas uz elipses, attālumu summa līdz vienai un otrai kniepadatai visu laiku ir viena un tā pati. Šos punktus, kuros iespraustas kniepadatas, tad arī sauc par elipses fokusiem. Zeme, riņķojot ap Sauli, kustas pa šādu elipsi, un Saule atrodas vienā no šiem diviem fokusa punktiem.
Izrādās, ka vasarā ziemeļu puslodē Zeme ir vistālāk no Saules, bet ziemā – vistuvāk. Elipse, pa kuru pārvietojas Zeme, gan nav ļoti izstiepta. Tuvākais attālums, kādā Zeme pietuvojas Saulei ziemā, ir apmēram 147 miljoni kilometru, bet tālākais vasarā ir apmēram 152 miljoni kilometru. Starpība gan nav ļoti liela, tikai daži procenti, bet tomēr. Šogad Zeme vistālāk no Saules būs 6. jūlijā, krietnu laiku pēc saulgriežiem. Tātad attālumam no Saules līdz Zemei nav tiešas saistības ar saulgriežiem.
Starp citu, šī Zemes kustība pa elipsi noved pie vēl viena interesanta fakta. Jo Zeme tuvāk Saulei, jo ātrāk tā pārvietojas. Tas nozīmē, ka ziemā, tai esot vistuvāk Saulei, mūsu planēta kustas nedaudz ātrāk, bet vasarā, atrodoties no Saules tālāk, – nedaudz lēnāk. Tādā ziņā mums ir laimējies. Astronomiskā vasara ziemeļu puslodē ir nedaudz garāka par astronomisko ziemu, jo Zeme vasarā kustas mazliet lēnāk nekā ziemā. Vasara, tā teikt, nesteidzas uz priekšu.
Kādēļ vasarā ir silts un dienas garas, bet ziemā – auksts un dienas īsas? Tam par iemeslu ir cits fakts.
Zinām, ka Zeme ne tikai gada laikā apriņķo ap Sauli, bet katru diennakti apgriežas arī ap savu asi. Kā skan Imanta Kalniņa dziesmā par gadījumu ar Džordano Bruno: "Griezies nu ap savu asi un ap Sauli vēl…" Par to domājot, rodas jautājums. Elipsi, pa kuru riņķo Zeme, var uzzīmēt uz plakanas lapas – Zemes trajektorija, riņķojot ap Sauli, veido plakni. Un Zeme griežas ap savu asi. Jautājums – kā šī ass ir orientēta pret elipses plakni? Tai perpendikulāri? Ja tā tik tiešām būtu, dienas un nakts garums visu laiku būtu viens un tas pats. Nebūtu ne izteiktas vasaras, ne ziemas. Izrādās, ka Zemes rotācijas ass ir nedaudz noliekta. Tās virziens atšķiras no vertikāles par apmēram 23,5 grādiem. Tas savukārt nozīmē, ka vasarā Zemes diennakts rotācijas ass ir par šiem grādiem pavērsta virzienā uz Sauli, bet ziemā prom no Saules.
Lūk, vasaras saulgrieži ir tas brīdis, kad Zemes rotācijas ass ir pagriezta visvairāk Saules virzienā. No gada uz gadu šis brīdis var nedaudz mainīties. Ceru, ka tagad kļūst saprotams, kas īpašs, raugoties no astronomijas skatpunkta, notiks 21. jūnija pievakarē tieši pulksten piecos un piecdesmit septiņās minūtēs.
Ir skaidrs, ka, jo tuvāk kāds dzīvo Zemes polam, jo izteiktāka temperatūras starpība vasarā un ziemā, gan stiprāk atšķiras dienas garums vasarā un ziemā. Tā, piemēram, cilvēkiem, kas dzīvo tuvu Zemes poliem aiz tā saucamā polārā loka, gada laikā ir periodi, kad Saule dienām nemaz nenoriet – ir polārā diena. Turpretī ziemā iestājas polārā nakts, kad Saule vairākas dienas neuzlec vispār. Piemēram, Norvēģijas salā Špicbergenā polārās dienas garums ir vairāk par 130 dienām. Tipiski no aprīļa vidus līdz augusta beigām Saule spīd divdesmit četras stundas diennaktī.
Turpretī dzīvojot tuvu ekvatoram, piemēram, Singapūrā, tātad tieši pa vidu starp ziemeļu un dienvidu puslodēm, ir ļoti maza starpība starp vasaru un ziemu. Laiks starp saullēktu un saulrietu visa gada garumā mainās pavisam nedaudz un diena un nakts visu gadu ir gandrīz vienādi garas – divpadsmit stundas gaišs, divpadsmit stundas tumšs.
Ceru, ka šis stāsts nesabojās saulgriežu mistērijas baudīšanu, bet, tieši otrādi, padarīs šo piedzīvojumu vēl krāšņāku. Lai priecīga līgošana, vienalga, vai līgosiet 21. vai 23. datumā. Bet varbūt abas reizes…
Profesora Auziņa zinātnes sleja
