Не існує різного часу, є лише різноманітні
шляхи його вимірювання та різні
системи його лічби.
Вивчаючи астрономію ми познайомимось з різними можливостями вимірювання часу та особливостями, пов’язаними з цим. Так само як ми маємо не одну систему координат для розв’язання різних проблем, так і вимірювання часу зводиться до певних систем, що різняться між собою. Ми з Вами звикли використовувати такі поняття як доба та рік, проте ці величини можуть мати різне забарвлення і змінюватися в ході еволюції Всесвіту (уповільнюється обертання Землі, прецесує земна вісь і т.д.). З перелічених величин детально поговоримо про добу. Адже в залежності від того, яку точку небесної сфери ми оберемо за початок відліку доби, точку весняного рівнодення, центр видимого диску Сонця чи «середнє Сонце» (фіктивну точку, положення якої на небесній сфері визначається теоретично для будь-якого моменту часу) ми отримаємо відповідно зоряну, дійсну або середню сонячну добу. Цим трьом добам відповідають три часи: зоряний, дійсний сонячний та середній сонячний. Розглянемо кожен з них докладніше.
Зоряна доба – проміжок часу між двома послідовними однойменними кульмінаціями точки весняного рівнодення на одному й тому самому географічному меридіані. За початок зоряної доби приймається момент верхньої кульмінації точки весняного рівнодення. Отже, годинний кут точки весняного рівнодення можна назвати зоряним часом. З іншого боку, з означень годинного кута та прямого піднесення світила можемо записати
s = t + α. (1)
У верхній кульмінації, коли годинний кут світила t дорівнює нулю, значення його прямого піднесення дорівнює зоряному часові s = α, а в нижній кульмінації, коли годинний кут дорівнює 12 годинам, зоряний час дорівнює s = α+12h. Зоряний час необхідний для вирішення багатьох задач, що пов’язані з обертанням Землі. У повсякденному житті користуватися цим часом дуже не зручно.
Дійсна сонячна доба – проміжок часу між двома послідовними однойменними кульмінаціями центра сонячного диску на одному й тому самому географічному меридіані. За початок сонячної доби приймається момент нижньої кульмінації. Дійсний сонячний час на даному меридіані в будь-який момент дорівнює годинному куту Сонця плюс 12 годин. Проте дійсні сонячні доби не є сталими впродовж року і практичне користування ними дуже не зручне.
Нерівність дійсних сонячних діб впродовж року обумовлена двома чинниками: нахил осі Землі до площини її орбіти та нерівномірна швидкість обертання Землі навколо Сонця. Перша причина призводить до того, що орбіта Сонця не паралельна до небесного екватору. Велике коло, по якому рухається Сонце на небесній сфері, називається екліптикою. Екліптика нахилена до небесного екватора під кутом 23° 27’ і перетинається з ним в точках весняного та осіннього рівнодення. Цей нахил призводить до того, що рівні проміжки на екліптиці проектуються на небесний екватор різними, а значить і проекція Сонця на небесний екватор рухається ним не рівномірно. Крім того, друга причина призводить до нерівномірного руху самого Сонця екліптикою. Сукупність цих двох факторів унеможливлює використання дійсного сонячного часу в повсякденному житті.
Для практичних потреб людства була введена середня сонячна доба. Коректне означення вдасться дати лише за допомогою введення двох фіктивних понять: середнього екліптичного та середнього екваторіального Сонця. За означенням, середнє екваторіальне сонце рівномірно рухається небесним екватором з постійною швидкістю середнього екліптичного сонця і одночасно з ним проходить точку весняного рівнодення. В свою чергу, середнє екліптичне сонце рівномірно рухається екліптикою з постійною швидкістю Сонця і співпадає з ним поблизу 3 січня та 4 липня. Тепер у нас є все для введення ще однієї доби та часу. Середня сонячна доба проміжок часу між двома послідовними однойменними кульмінаціями середнього екваторіального сонця на одному і тому самому географічному меридіані. Так само як і дійсна сонячна доба, середня сонячна доба відлічується від нижньої кульмінації середнього сонця. Середній сонячний час на даному меридіані в будь-який момент дорівнює годинному куту середнього екваторіального сонця, що виражений в годинній мірі, плюс 12 годин.
Різниця між середнім часом та дійсним сонячним часом в один і той самий момент називається рівнянням часу:
Тепер перейдемо до більш тривалих одиниць часу – років.
Тропічний рік – проміжок часу між двома послідовними проходженнями центра дійсного Сонця через точку весняного рівнодення. Багатолітній досвід допоміг встановити, що тропічний рік містить 365,2422 середні сонячні доби. В той же час, завдяки подвійному обертанню Землі – навколо власної осі та навколо Сонця – за тропічний рік вона робить на один оберт більше відносно зірок, ніж відносно Сонця, тобто тропічний рік утримує 366,2422 зоряні доби, а отже, середня сонячна доба довша за зоряну на 3 хвилини 56 секунд (причина незручності використання зоряного часу – неусувне зміщення зоряної доби відносно істинного Сонця).
Системи лічби часу.
Місцевий час
Всесвітній час.
Поясний час.
Літній час
Календарі:
1) Після 4 жовтня 1582 року одразу наступає 15 жовтня (а не 5)
2) З високосних років виключаються ті, що націло діляться на 100, але не діляться на 400 (1700, 1800,1900,2100… - не високосні)
Коментарі
"2) З високосних років виключаються ті, цифри сторіч яких не діляться на 4 без залишку (1700, 1800,1900,2100…)" - казати, "цифри сторіч яких" не я правильним, бо 2100 рік фактично належить до 20 сторіччя, а 20 ділиться націло на 4.
Дякую. Підкорегували трохи.