Construïm la Catalunya independent

Imaginem que veiem la Terra des de l’espai girant sobre el seu eix de rotació, l’eix que va del Pol Nord al Pol Sud. Quant temps triga a donar la volta? La resposta sembla completament òbvia: tots sabem que el cicle del dia i la nit es produeix degut a la rotació de la Terra. Nosaltres ocupem un punt fix a la superfície i a mesura que la Terra va girant, anem passant de la banda il·luminada pel Sol a l’altra banda de darrere, on la Terra queda en la foscor de l’espai. Per tant, la Terra gira un cop cada 24 hores, no?

  Doncs… gairebé, però no és ben bé així. Si volem saber la resposta correcta, hem de pensar-hi amb una mica més de compte.

  El període de rotació de la Terra l’hem de mesurar respecte una direcció fixa en l’espai. Les estrelles del cel, com que estan tant lluny de nosaltres, podem considerar que ens indiquen una direcció fixa. Imaginem doncs, que ens mirem la Terra a partir d’un cert moment inicial, per exemple quan el centre de l’oceà Pacífic s’encara envers el Sol (és a dir, quan és migdia al mig del Pacífic, com a la imatge presa des de l’espai que veieu), i ens fixem en el temps que tarda a donar la volta completa respecte les estrelles fixes. Com que la Terra també es desplaça al voltant del Sol al mateix temps, resulta que quan la Terra hagi fet una volta sobre sí mateixa també s’haurà mogut un trosset respecte al Sol, i per tant per tornar-se a encarar al Sol igual que estava en el moment inicial, caldrà que acabi de girar un petit angle de més després d’haver completat una rotació respecte les estrelles fixes. A cada rotació, aquest petit angle que la Terra ha de girar de més per tornar a encarar-se igualment envers el Sol (i torni a ser migdia al centre del Pacífic) es va acumulant. I què passarà al cap d’un any, quan la Terra hagi donat una volta completa a l’entorn del Sol? Doncs que aquest petit angle de més que ha de fer cada dia per tornar a encarar el Pacífic de cara al Sol s’haurà acumulat fins a una volta sencera.

  Per tant, mentre en un any han passat 365.25 dies (si comptem que de cada quatre anys, n’hi ha un de bixest que té 366 dies), la Terra durant un any ha donat en realitat 366.25 voltes sobre el seu propi eix, respecte les estrelles fixes: una per cada dia, més una altra perquè al mateix temps ha donat una volta completa al voltant del Sol. Aleshores, quant temps ha trigat la Terra a fer cada volta sobre sí mateixa respecte una direcció fixa? La resposta s’obté dividint un any entre 366.25, o el que és el mateix, multiplicant un dia (24 hores) pel factor 365.25/366.25 = 0.99727.

  El resultat és de 23 hores, 56 minuts i 4 segons, i és anomenat el dia sideri, el temps de rotació de la Terra respecte una direcció fixa, o com s’anomena en física, respecte un sistema inercial.

  Els astrònoms de l’antiguitat consideraven que la Terra ocupava el centre de l’univers i era immòbil, que el Sol girava al voltant de la Terra, i l’esfera celeste amb totes les estrelles fixes també. Aleshores, com s’entenia aquesta qüestió? Doncs, simplement a partir del que observem quan mirem el cel des d’un punt fix de la superfície de la Terra: el Sol el veiem girar sobre el cel, sortint per l’Est i amagant-se per l’Oest, 365.25 vegades cada any, però al mateix temps també veiem el Sol moure’s respecte les estrelles fixes d’Oest a Est, completant una volta cada any sobre el firmament. Per tant, les estrelles fixes completen cada any 366.25 voltes sobre el cel d’Est a Oest. Així doncs, el temps que triguen les estrelles a donar la volta completa respecte un observador fix a la superfície de la Terra és també un dia sideri, de 23 hores, 56 minuts i 4 segons: d’aquí ve el nom de sideri.

  A vegades la resposta a una pregunta aparentment senzilla no és tan òbvia com sembla…