Dodatek NWzory · niePoziom · głębiejEXT OF · R.13, R.19, R.20
Dodatek N / Głębiej

Kąty na niebie i pomiar dłonią

Stopnie kątowe, reguła paznokcia, palca i pięści, i dlaczego 22° oraz 42° są stałe.

Linijka · którą nosimy zawsze

Kalibracja wyciągniętej ręki

Wielkości kątowe na niebie ocenia się fatalnie — o czym była mowa w Rozdziale 4. Ale mamy przy sobie przyrząd, który działa: wyciągniętą rękę. Działa dlatego, że u większości ludzi stosunek długości ramienia do szerokości dłoni jest podobny, niezależnie od wzrostu.

Miary na wyciągniętej ręce
Paznokieć małego palca: ≈ 1°
Szerokość palca wskazującego: ≈ 1,5–2°
Trzy palce razem: ≈ 5°
Zaciśnięta pięść: ≈ 10°
Rozstawiony kciuk i mały palec: ≈ 20–25°
Kalibracja: od horyzontu do zenitu jest dokładnie 90°, czyli około dziewięć pięści. Warto raz policzyć własnymi pięściami — jeśli wyjdzie osiem albo dziesięć, znamy swój współczynnik poprawkowy.

Punkty odniesienia na niebie: tarcza Słońca i Księżyca mają po 0,5° — czyli mieszczą się z zapasem na paznokciu. To bywa zaskoczeniem, bo Księżyc wydaje się dużo większy; to złudzenie z Rozdziału 4.

Zastosowania · trzy rozstrzygnięcia

Do czego to naprawdę służy

Rozpoznanie chmur kłębkowych. Pojedynczy element mniejszy niż paznokieć to Cirrocumulus; wielkości palca — Altocumulus; większy niż pięść — Stratocumulus. Trzy chmury, które na zdjęciu wyglądają identycznie.

Halo czy wieniec. Halo ma promień 22°, czyli mniej więcej rozstawioną dłoń. Wieniec ma kilka stopni, czyli dwa-trzy palce. Różnica jest ogromna i natychmiast rozstrzyga.

Tęcza. Promień 42° to około cztery pięści od punktu antysłonecznego. Skoro punkt ten leży tam, gdzie cień naszej głowy, można wprost odmierzyć, gdzie tęcza musi być — i sprawdzić, czy tam jest.

Stałe kąty warte zapamiętania
Halo małe: 22° · halo duże: 46°
Tęcza główna: 42° · tęcza wtórna: 51°
Pas Aleksandra: między 42° a 51°
Łuk okołozenitalny: około 46° nad Słońcem, blisko zenitu
Wieniec: 1–5°, zmienny · gloria: 2–10°, zmienny
Reguła porządkująca całą Część V: stały kąt oznacza załamanie, zmienny — dyfrakcję.
Dlaczego akurat te kąty

Skąd biorą się stałe

Kąty 22° i 46° wynikają z geometrii sześciokąta i współczynnika załamania lodu (1,31). Kąt 42° wynika z kulistości kropli i współczynnika załamania wody (1,33). Oba współczynniki to własności samych cząsteczek wody — mówią, jak bardzo fala kołysząca ich elektronami zwalnia w lodzie i w wodzie (Rozdział 3). Żaden z nich nie zależy od rozmiaru cząstki, jej wysokości ani od pogody.

To jest powód, dla którego można je zapamiętać raz na zawsze — i dlaczego pomiar wyciągniętą ręką jest wiarygodną metodą rozpoznawania. Zmierzony kąt jednoznacznie wskazuje mechanizm, a mechanizm wskazuje, z czego zbudowana jest chmura nad nami.