ما الذي يسبب الليل والنهار؟

ينتج الليل والنهار بسبب دوران الأرض حول محورها ، ولقد قلنا إن الشمس تسطع دائماً على نصف الأرض فقط في حين أن النصف الآخر البعيد عن الشمس يكون مظلماً . ولما كانت الأرض تدور حول محورها فإن اي نقطه عليها تنتقل من الضوء إلى الظلام كل يوم . ويتم الدوران من الغرب إلى الشروق وهكذا فإن نيويورك مثلاً تنتقل إلى النور كل يوم قبل ان تصل سان فرنسيسكو إلى الخط الوهمي الفاصل بين النور والظلام بأربع ساعات تقريباً .

ولم كان التقسيم بين ضوء النهار والظلام — الذي تراه في الرسم — خطاً حاداً ، فإنك تفترض ان الفجر والظلام يأتيان في لحظة فورية ، و هذا ما يحدث بالضبط على جسم مثل القمر لا هواء فيه ، اما على الأرض فإن طبقة الهواء  تجعل نور الشمس ينحني ويتناثر بحيث تبقى السماء مضيئة فترة من الوقت بعد أن تنحدر الشمس ، كما يظهر النور قبل ان تظهر الشمس.

ونحن نميل إلى الظن بأن الساعات الأربع والعشرين التي يتألف منها يومنا تنقسم بالتساوي بين النور والظلام ، ولكن هذا لا يصدق إلا بالنسبة للناس الذين يعيشون عند خط الاستواء ، اما في كل مكان اخر من العالم فإن النهار قد يتباين ويختلف طوله بين ستة شهور وبضع دقائق ، يكون خلالها المكان تحت الشمس فعلاً . وهذا يحدث لأن الأرض مائلة .

إنك قد تظن أن محور الأرض سوف يمتد إلى أعلى وإلى أسفل خلال هذا المستوى الوهمي الذي نفترض انه يشطر الأرض إلى قسمين عند خط الاستواء ، ولكن المحور لا يفعل ذلك ، فإن خط الاستواء يميل بزاوية قدرها 23 درجة على المستوى، ويميل محور الأرض بمثل هذا القدر ، والأرض في دورانها حول الشمس ، يتجه « القطب الشمالي » أحياناً نحو الشمس ، وأحياناً أخرى يكون « القطب الجنوبي » متجهاً نحوها

وفي الرسم ، يمكنك أن ترى أنه عندما يكون القطب الشمالي متجهاً نحو الشمس فإن دائرة ضوء الشمس لا تلمس القطب الجنوبي ، وكذلك الأمر بالنسبة للقطب  الجنوبي عندما بكون متجهاً نحو الشمس لا يصل ضوؤها إلى القطب الشمالي . وهكذا فإن النهار والليل في القطبين الشمالي والجنوبي يستمر كل منهما ستة أشهر ، وهو الذي تستغرقه الأرض للدوران حول الشمس ، وفي المنطقة المعتدلة التي نعيش فيها ، لدينا ليل ونهار كل أربع وعشرين ساعة ، غير أن طول الوقت الذي نكون فيه في دائرة النور يطول أو يقصر وفقاً للفصل الذي نكون فيه .

إن أيامنا في الصيف طويلة وفي الشتاء قصيرة ، أما عند خط الاستواء فإن النهار والليل كل منهما اثنتي عشرة ساعة .