Astronómia (ďalšie vzdelanie)_11. Určenie presného času Začína sa slnečný deň a. končí na poludnie. Ide o jednoduchý a prirodzený spôsob merania času, ktorý sa používa po stáročia.

Každé astronomické pozorovanie musí byť sprevádzané údajmi o čase jeho vykonania. Presnosť časového okamihu sa môže líšiť v závislosti od požiadaviek a vlastností pozorovaného javu. Napríklad pri bežných pozorovaniach meteorov a premenných hviezd úplne stačí poznať moment s presnosťou do minúty. Pozorovania zatmení Slnka, zákrytov hviezd Mesiacom a najmä pozorovania pohybu umelých družíc Zeme si vyžadujú označovanie momentov s presnosťou nie menšou ako desatina sekundy. Presné astrometrické pozorovania dennej rotácie nebeskej sféry si vynucujú použitie špeciálnych metód na zaznamenávanie časových okamihov s presnosťou 0,01 a dokonca 0,005 sekundy!

Preto je jednou z hlavných úloh praktickej astronómie získavať z pozorovaní presný čas, ukladať ho a oznamovať spotrebiteľom časové údaje.

Na udržanie času majú astronómovia veľmi presné hodiny, ktoré pravidelne kontrolujú určovaním momentov kulminácií hviezd pomocou špeciálnych prístrojov. Prenos presných časových signálov prostredníctvom rádia im umožnil zorganizovať službu svetového času, teda spojiť všetky observatóriá zaoberajúce sa pozorovaniami tohto druhu do jedného systému.

Zodpovednosť Časových služieb okrem vysielania presných časových signálov zahŕňa aj prenos zjednodušených signálov, ktoré sú dobre známe všetkým poslucháčom rádia. Toto je šesť krátkych signálov, „bodiek“, ktoré sa dávajú pred začiatkom novej hodiny. Okamih posledného „bodu“ s presnosťou na stotinu sekundy sa zhoduje so začiatkom novej hodiny. Nadšencom astronómie sa odporúča použiť tieto signály na kontrolu svojich hodiniek. Pri kontrole hodín by sme ich nemali prestavovať, pretože by sa tým poškodil mechanizmus a astronóm sa musí o svoje hodiny starať, keďže sú to jeden z jeho hlavných nástrojov. Musí určiť „korekciu hodín“ - rozdiel medzi presným časom a jeho údajmi. Tieto opravy by sa mali systematicky určovať a zaznamenávať do denníka pozorovateľa; Ich ďalšie štúdium umožní určiť chod hodín a dobre ich študovať.

Samozrejme je vhodné mať k dispozícii tie najlepšie možné hodinky. Čo treba chápať pod pojmom „dobré hodinky“?

Je potrebné, aby svoj pokrok udržali čo najpresnejšie. Porovnajme dva príklady bežných vreckových hodiniek:

Kladné znamienko korekcie znamená, že na získanie presného času je potrebné pridať korekciu k odčítaniu hodín.

Dve polovice tabletu obsahujú záznamy o korekciách hodín. Odčítaním hornej od spodnej korekcie a vydelením počtom dní, ktoré uplynuli medzi jednotlivými stanoveniami, získame denný chod hodín. Údaje o pokroku sú uvedené v rovnakej tabuľke.

Prečo sme niektoré hodinky označili za zlé a iné za dobré? Pre prvé hodiny je korekcia blízka nule, ale jej rýchlosť sa mení nepravidelne. Pri druhom je korekcia veľká, ale zdvih je rovnomerný. Prvé hodinky sú vhodné na také pozorovania, ktoré nevyžadujú časovú pečiatku presnejšiu ako na minútu. Ich hodnoty nemožno interpolovať a musia sa kontrolovať niekoľkokrát za noc.

Druhá, „dobré hodiny“, je vhodná na vykonávanie zložitejších pozorovaní. Samozrejme, je užitočné kontrolovať ich častejšie, ale môžete interpolovať ich hodnoty pre prechodné momenty. Ukážme si to na príklade. Predpokladajme, že pozorovanie sa uskutočnilo 5. novembra o 23:32:46. podľa našich hodiniek. Kontrolná kontrola vykonaná 4. novembra o 17:00 poskytla korekciu +2 m 15 s. Denná odchýlka, ako je zrejmé z tabuľky, je +5,7 s. Od 4. novembra od 17:00 do okamihu pozorovania uplynul 1 deň a 6,5 ​​hodiny alebo 1,27 dňa. Vynásobením tohto čísla denným cyklom dostaneme +7,2 s. Preto hodinová korekcia v čase pozorovania nebola rovná 2 m 15 s, ale +2 m 22 s. Pridávame to k momentu pozorovania. Takže pozorovanie sa uskutočnilo 5. novembra o 23:35:80.

„Potrebujeme koncept určitého časového obdobia
ako mierka, menovite čas, pretože čas,
samo osebe nie je takého rozsahu...“
Plotinus

Po preštudovaní tejto témy:

• dozvedieť sa o histórii moderného kalendára; čo je „hviezdny“ a „slnečný“ čas a existuje časová rovnica; ktorý je v ekonomicky vyspelých krajinách strážcom presného času; podľa akého kalendára žijeme ty a ja? o histórii prístrojov na meranie času;
• vie povedať históriu moderného kalendára; vysvetliť, čo je „hviezdny“ a „slnečný“ čas; vysvetliť rozdiely medzi skutočnými dňami, dňami a hviezdnymi dňami; vysvetliť, čo je časová rovnica; hovoriť o prístrojoch na meranie času, ktoré sa používali v staroveku; Uveďte jedno z týchto zariadení, ktoré sa dodnes používa.

Predtým, ako začnete zvládnuť materiál na túto tému, vypočujte si video prednášku Vladimíra Georgievicha Surdina „Astronomický čas a kalendár“.

Kliknite na ikonu

Všetok život a činnosť ľudí sa odohráva v čase. Pozorovaním zmeny dňa a noci ľudia oddávna vnímali plynutie času, no merať sa ho naučili až oveľa neskôr.

Miery na meranie času sú prevzaté zo samotnej prírody: kratšie úzko súvisia s rotáciou Zeme okolo svojej osi a dlhšie s pohybom Mesiaca a našej planéty na obežnej dráhe okolo Slnka.

Značné ťažkosti vznikli pri stanovovaní noriem na meranie času. Časové miery sú prirodzené jednotky, ktoré človek odoberá z okolitého sveta – sú to deň, mesiac a rok. Dôležité je, aby boli nekombinovateľné.

Jednotky na meranie časových úsekov kratších ako deň – hodina, minúta, sekunda a jej zlomky – vytvoril sám človek. Postupom času sa naučil tieto konvenčné jednotky času nielen merať, ale aj ukladať. Na meranie dlhších časových úsekov ľudia využívali periodické prírodné javy. Systém počítania významných časových úsekov, založený na periodických javoch v okolitom svete, sa zvyčajne nazýva kalendár. Je to kalendár, ktorý vám umožňuje stanoviť určité poradie počítania dní v roku; je neoddeliteľná od ľudskej kultúry.

Kalendár, ktorý dnes neustále používame, sa neobjavil zo dňa na deň; má svoju dlhú, veľmi zložitú históriu, ktorá dodnes nie je ukončená, keďže moderný kalendár nemožno nazvať dokonalým.

čas. Jednotky merania a počítanie času

Čas- hlavná fyzikálna veličina charakterizujúca postupnú zmenu javov a stavov hmoty, trvanie ich existencie.

Historicky sú všetky základné a odvodené jednotky času určené na základe astronomických pozorovaní priebehu nebeských javov spôsobených rotáciou Zeme okolo svojej osi, rotáciou Mesiaca okolo Zeme a rotáciou Zeme okolo Zeme. Slnko. Na meranie a počítanie času v astrometrii sa používajú rôzne referenčné systémy spojené s určitými nebeskými telesami alebo určitými bodmi nebeskej sféry. Najrozšírenejšie sú „hviezdne“ a „slnečné“ časy. So zavedením štandardu atómového času a medzinárodného systému SI v roku 1967 sa atómová sekunda začala používať vo fyzike.

"Hviezdne" a " slnečný čas sú navzájom konzistentné prostredníctvom špeciálnych výpočtov. V každodennom živote sa používa stredný slnečný čas.

Stanovenie presného času, jeho ukladanie a vysielanie rádiom je úlohou služby presného času, ktorá existuje vo všetkých vyspelých krajinách sveta vrátane Ruska.

Základnou jednotkou hviezdneho, pravého a stredného slnečného času je deň. Hviezdne, stredné slnečné a iné sekundy sa získajú vydelením príslušného dňa číslom 86400 (24 hodín 60 minút 60 sekúnd). Deň sa stal prvou jednotkou merania času pred viac ako 50 000 rokmi.

deň- časový úsek, počas ktorého Zem vykoná jednu úplnú otáčku okolo svojej osi vzhľadom na nejaký orientačný bod.

Hviezdnydeň- perióda rotácie Zeme okolo svojej osi voči stáliciam, definovaná ako časový interval medzi dvoma po sebe nasledujúcimi hornými kulmináciami jarnej rovnodennosti.

Skutočné solárnedeň- doba rotácie Zeme okolo svojej osi voči stredu slnečného disku, definovaná ako časový interval medzi dvoma po sebe nasledujúcimi kulmináciami rovnakého mena v strede slnečného disku.

Vzhľadom na skutočnosť, že ekliptika je naklonená k nebeskému rovníku pod uhlom a Zem sa otáča okolo Slnka po eliptickej dráhe, rýchlosť zdanlivého pohybu Slnka pozdĺž nebeskej sféry. V dôsledku toho sa počas roka bude trvanie skutočného slnečného dňa neustále meniť: najrýchlejšie v blízkosti rovnodenných bodov (marec, september), najpomalšie v blízkosti slnovratov (jún, január).

Na zjednodušenie výpočtov času v astronómii bol zavedený koncept priemerného slnečného dňa - obdobie rotácie Zeme okolo svojej osi vzhľadom na „priemerné Slnko“.

Časová rovnica(USA) je rozdiel medzi stredným slnečným časom (MST) a skutočným slnečným časom (TRT):

HC = SSV - WIS

Tento rozdiel v každom danom okamihu je rovnaký pre pozorovateľa kdekoľvek na Zemi.

Zadanie na diskusiu s učiteľom (môže byť na alebo vo videomiestnosti)

Skutočný deň je čas, počas ktorého Slnko urobí úplný kruh po oblohe; počas roka sa pohybuje od 23 hodín 44 minút do 24 hodín 14 minút, v závislosti od ročného obdobia. Skutočná dráha Zeme sa s kruhovou pretína len štyrikrát do roka: 16. apríla , 14. júna , 1. septembra A 25. december. V týchto dňoch sa časová rovnica rovná 0. Podľa toho v každom ročnom období existuje vlastná maximálna časová rovnica: približne 12. februára+ 14,3 min, 15. máj– 3,8 min, 27. júla+ 6,4 min a 4. novembra– 16,4 min. Vysvetlite, prečo je časová rovnica 0 v dňoch, keď sa obežná dráha Zeme pretína s kruhovou.

Pre istotu teoretických výpočtov to bolo prijaté efemeridy (tabuľkový) sekunda rovná priemernej slnečnej sekunde 1. januára 1900 o 12. hodine rovnoprúdového času, ktorá nie je spojená s rotáciou Zeme. Asi pred 35 000 rokmi si ľudia všimli periodickú zmenu vzhľadu Mesiaca – zmenu lunárnych fáz. Fáza F nebeské teleso (Mesiac, planéta atď.) je určené pomerom najväčšej šírky osvetlenej časti disku d na jeho priemer D:

Linka terminátor oddeľuje tmavé a svetlé časti disku svietidla.

Mesiac sa pohybuje okolo Zeme v rovnakom smere, v ktorom sa Zem otáča okolo svojej osi: od západu na východ. Tento pohyb sa odráža vo viditeľnom pohybe Mesiaca na pozadí hviezd smerom k rotácii oblohy. Každý deň sa Mesiac pohybuje na východ vzhľadom na hviezdy a dokončí celý kruh za 27,3 dňa. Takto bola stanovená druhá miera času po dni - mesiac .

Siderický (hviezdny) lunárnymesiac- časový úsek, počas ktorého Mesiac vykoná jednu úplnú otočku okolo Zeme vzhľadom na stálice. Rovnaké ako 27 dní 07 hodín 43 minút 11,51 sekúnd.

Synodický (kalendárny) lunárnymesiac- časový úsek medzi dvoma po sebe nasledujúcimi fázami s rovnakým názvom (zvyčajne nov) Mesiaca, ktorý sa rovná 29 dňom 12 hodinám 44 minútam 2,78 sekundám.

Kombinácia javov viditeľného pohybu Mesiaca na pozadí hviezd a meniacich sa fáz Mesiaca umožňuje navigáciu po Mesiaci na zemi. Mesiac sa javí ako úzky polmesiac na západe a mizne v lúčoch úsvitu ako rovnako úzky polmesiac na východe. Ak mentálne pripojíme priamku vľavo od lunárneho polmesiaca, potom môžeme na oblohe prečítať buď písmeno „P“ (rastúce), zatiaľ čo „rohy“ mesiaca sú otočené doľava - mesiac je viditeľný na západe; alebo písmeno „C“ (starnutie), pričom „rohy“ mesiaca sú otočené doprava - mesiac je viditeľný na východe. Počas splnu je mesiac viditeľný na juhu o polnoci.

Zemský povrch je rozdelený na 24 oblastí ohraničených poludníkmi - časové pásma. Nulové časové pásmo je umiestnené symetricky vzhľadom na Greenwichský (primárny) poludník; Číslovanie pásov je od 0 do 23 zo západu na východ. Reálne hranice pásov sú kombinované s administratívnymi hranicami okresov, krajov alebo štátov. Stredové meridiány časových pásiem sú od seba vzdialené presne 1 hodinu, takže pri prechode z jedného časového pásma do druhého sa čas mení o celé číslo hodín, no počet minút a sekúnd sa nemení. Začínajú sa nové kalendárne dni (a Nový rok). dátumové riadky (demarkačná čiara), ktorý prechádza hlavne pozdĺž poludníka 180 východnej dĺžky v blízkosti severovýchodnej hranice Ruskej federácie. Na západ od dátumovej čiary je deň v mesiaci vždy o jeden viac ako na východ od nej. Pri prekročení tejto čiary zo západu na východ kalendárny dátum klesá na jednotku a pri prekročení čiary z východu na západ aj kalendárne číslo zvyšuje za jednotku. Tým sa eliminujú chyby v počítaní času pri cestovaní po svete, ako aj pri presune z východnej pologule Zeme na západnú.

Materská doba- štandardný čas, nariadením vlády zmenený na celočíselný počet hodín. Pre Rusko sa rovná štandardnému času plus 1 hodina.

Moskovský čas- materský čas druhého časového pásma (plus 1 hodina): Tm = T0 + 3 (hodiny).

Letný čas- materský štandardný čas, dodatočne zmenený o plus 1 hodinu nariadením vlády na obdobie letného času za účelom šetrenia energetických zdrojov.

V dôsledku rotácie Zeme sa rozdiel medzi okamihmi poludnia alebo kulminácie hviezd so známymi rovníkovými súradnicami v 2 bodoch rovná rozdielu v zemepisných dĺžkach bodov, čo umožňuje určiť zemepisnú dĺžku daný bod z astronomických pozorovaní Slnka a iných svietidiel a naopak miestny čas v akomkoľvek bode so známou zemepisnou dĺžkou .

Zemepisná dĺžka plocha sa meria východne od „nultého“ (Greenwichského) poludníka a číselne sa rovná časovému intervalu medzi rovnakými vyvrcholeniami toho istého svietidla na Greenwichskom poludníku a v bode pozorovania:

Kde S- hviezdny čas v bode s danou zemepisnou šírkou, S 0- hviezdny čas na nultom poludníku. Vyjadrené v stupňoch alebo hodinách, minútach a sekundách.

Na určenie zemepisnej dĺžky oblasti je potrebné určiť moment kulminácie svietidla (zvyčajne Slnka) so známymi rovníkovými súradnicami. Prevedením času pozorovania zo stredného slnečného na hviezdny pomocou špeciálnych tabuliek alebo kalkulačky a tiež vedomím času kulminácie tejto hviezdy na Greenwichskom poludníku z referenčnej knihy môžete určiť zemepisnú dĺžku oblasti. Na určenie momentu kulminácie stačí určiť výšku (zenitovú vzdialenosť) svietidla v akomkoľvek presne zaznamenanom časovom okamihu.

Úlohy na diskusiu s učiteľom (môžu byť vo videomiestnosti alebo vo videomiestnosti)

Prečo sa v každodennom živote používa skôr slnečný čas ako hviezdny čas?

Je možné skonštruovať slnečné hodiny, ktoré by ukazovali stredný slnečný čas, materský čas, letný čas atď.? Pripravte si odôvodnené odpovede, prediskutujte odpovede s učiteľom.

Prístroje na meranie a ukladanie času

Dokonca aj v starovekom Babylone bol slnečný deň rozdelený na 24 hodín (360 : 24 = 15). Neskôr bola každá hodina rozdelená na 60 minút a každá minúta na 60 sekúnd.

Prvými prístrojmi na meranie času boli slnečné hodiny. Najjednoduchšie slnečné hodiny boli gnomon- zvislý stĺp v strede vodorovnej plošiny s delením. Tieň z gnómonu opisuje zložitú krivku, ktorá závisí od výšky Slnka a mení sa zo dňa na deň v závislosti od polohy Slnka na ekliptike, mení sa aj rýchlosť tieňa. Pozrite sa na obrázky: uhly zodpovedajúce každej hodine majú rôzne veľkosti.

Presnosť merania času pomocou gnomonu bola určená jeho výškou: čím vyšší bol gnomon, tým dlhší tieň vrhal, čo zvýšilo presnosť merania. Na uľahčenie orientácie bola na konci gnómonu diera, ktorá bola jasne viditeľná v tieni. Presnosť merania času bolo možné zvýšiť, ak sme našli stred ranného a večerného tieňa rovnakej dĺžky: pri úsvite a západe slnka je rýchlosť zmeny dĺžky tieňa vyššia a jeho smer (pre daný dĺžka) je stanovená presnejšie.

Naklonením plošiny tak, aby pól z gnómonu smeroval na nebeský pól, získame rovníkové slnečné hodiny, v ktorých je rýchlosť pohybu tieňa rovnomerná.

Na meranie času v noci a za zlého počasia boli vynájdené pieskové, ohnivé a vodné hodiny.

Presýpacie hodiny Majú jednoduchý dizajn, dajú sa použiť kedykoľvek počas dňa a bez ohľadu na počasie, sú presné, no sú objemné a „naštartujú“ len na krátky čas.

Požiarne hodiny Sú to špirála alebo tyčinka z horľavej látky s vyznačenými deleniami. Nevýhody týchto hodiniek: nízka presnosť (závislosť rýchlosti horenia od zloženia látky a počasia) a zložitosť výroby.

Toto je zaujímavé

V starovekej Číne boli vytvorené špeciálne zmesi, ktoré mohli horieť dlhú dobu (mesiace) a nevyžadovali neustále sledovanie.

Starovekí baníci používali ohňové hodiny, ktoré pozostávali z hlinenej nádoby s olejom, ktorý stačil na 10 hodín horenia lampy. Baník dokončil svoju prácu, keď ropa vyhorela.

Vodné hodiny sa používali v mnohých krajinách starovekého sveta.

Mechanické hodinky so závažiami a kolesami boli prvýkrát vynájdené v X-XI storočiach. V Rusku prvé veže mechanické hodinky založil mních Lazar Srb v moskovskom Kremli v roku 1404. Kyvadlové hodiny vynašiel v roku 1657 holandský fyzik a astronóm H. Huygens.

Toto je zaujímavé

Vydajte sa na cestu časom s Ronaldom Topom, pozrite si časť videa „Čas. História tvorby hodiniek. História vynálezov“.

Kliknite na ikonu

Kalendár . Základné kalendáre

Existujú tri hlavné typy kalendárov: lunárny, solárne, lunisolárny.

1. Lunárny kalendár. Vznikol pred viac ako 30 000 rokmi. Tento kalendár je založený na synodickom lunárnom mesiaci 29.5 priemerný slnečný deň. Lunárny rok kalendára obsahuje 354 (355) dní (o 11,25 dňa kratší ako slnečný rok) a je rozdelený na 12 mesiacov: každý nepárny mesiac má 30 dní a každý párny mesiac má 29 dní. Keďže kalendárny mesiac je o 0,0306 dňa kratší ako synodický mesiac, za 30 rokov rozdiel medzi nimi dosahuje 11 dní. Existujú dva cykly: 30-ročný - arabský (11/30) a 8-ročný - turecký (8/3). V arabskom 30-ročnom cykle je 19 „jednoduchých“ rokov po 354 dňoch a 11 „prestupných“ rokov po 355 dňoch. V tureckom 8-ročnom cykle je 5 „jednoduchých“ a 3 „prestupné“ roky. Lunárny kalendár je v mnohých moslimských krajinách akceptovaný ako náboženský a štátny kalendár.

2. Slnečný kalendár. Slnečný kalendár je založený na tropickom roku (obdobiach striedania ročných období). Tento kalendár, ktorý sa objavil pred viac ako 6000 rokmi v starovekom Egypte, je v súčasnosti akceptovaný ako svetový kalendár.

Julian Solárny kalendár „starého štýlu“ obsahuje 365,25 dňa: tri „jednoduché“ roky majú každý 365 dní, jeden priestupný rok má 366 dní. Rok má 12 mesiacov, každý má 30 a 31 dní (okrem februára). Juliánsky rok zaostáva za tropickým rokom o 11 minút 13,9 sekundy ročne. Za 1500 rokov používania sa nahromadila chyba 10 dní.

IN gregoriánsky Podľa solárneho kalendára „nového štýlu“ je dĺžka roka 365,242500 dní. Rozdiely oproti juliánskemu slnečnému kalendáru: počet dní bol posunutý o 10 dní dopredu; nové storočia a tisícročia začínajú 1. januára „prvého“ roku daného storočia a tisícročia; Každé storočie, ktoré nie je bezo zvyšku deliteľné 4, sa nepovažuje za priestupný rok. Toto opravuje chybu 3 dni každých 400 rokov.

V našej krajine sa pred revolúciou používal „starý“ juliánsky kalendár, ktorého chyba v roku 1917 bola 13 dní. V roku 1918 bol v krajine zavedený svetovo akceptovaný gregoriánsky kalendár „nového štýlu“ a všetky dátumy sa posunuli o 13 dní dopredu.

Pre zvedavcov

Pozrite si vzdelávaciu karikatúru o histórii juliánskeho a gregoriánskeho kalendára.

Kliknite na ikonu

Vzorec na prevod dátumov z juliánskeho kalendára na gregoriánsky:

Kde
T G A T Yu– dátumy podľa gregoriánskeho a juliánskeho kalendára;
n– celý počet dní, S– počet celých minulých storočí;
C 1– najbližší počet storočí deliteľný štyrmi.

Pozrime sa na ďalšie príklady typov solárnych kalendárov.

Perzský kalendár. Vyvinutý Omarom Khayyamom v roku 1079; sa používal v Perzii a mnohých ďalších štátoch až do polovice 19. storočia. Dĺžka tropického roka je 365,24242 dní; 33-ročný cyklus zahŕňa 25 „jednoduchých“ a 8 „prestupných“ rokov. Oveľa presnejšie ako gregoriánsky: chyba 1 roka sa „nahromadí“ za 4500 rokov.

Koptský (Alexandrijský) kalendár: za rok - 12 mesiacov 30 dní; po 12. mesiaci v „jednoduchom“ roku sa pridá 5, v „prestupnom“ roku – 6 dní navyše. Používa sa na koptských územiach (Etiópia, Egypt, Sudán, Turecko atď.).

Okrem opísaných hlavných typov kalendárov vytvorili rôzne národy ďalšie kalendáre, napríklad východný, mayský kalendár, aztécky kalendár, hinduistické kalendáre atď.

Začiatkom dvadsiateho storočia si rast medzinárodných vedeckých, technických, kultúrnych a ekonomických väzieb vyžiadal vytvorenie jediného, ​​jednoduchého a presného svetového kalendára. Existujúce kalendáre majú množstvo nedostatkov: nedostatočný súlad medzi dĺžkou tropického roka a dátumami astronomických javov spojených s pohybom Slnka po nebeskej sfére; nerovnaká a premenlivá dĺžka mesiacov; nesúlad čísiel mesiaca a dní v týždni, nesúlad ich názvov s pozíciou v kalendári a pod. Uvažovalo sa o rôznych projektoch, z ktorých jeden odporučilo na posúdenie Valnému zhromaždeniu OSN v roku 1954. Z náboženských dôvodov sa však projekt nerealizoval. Zavedenie jednotného svetového trvalého kalendára zostáva jedným z problémov našej doby.

Bežní smrteľníci málokedy premýšľajú o tom, čo je čas. Spoznajú ho podľa hodiniek, ktoré kontrolujú v televízii alebo rádiu.

Tam však treba skontrolovať aj hodiny.

To sa deje pomocou presných časových signálov vysielaných astronomickými observatóriami, ktoré zase kontrolujú hodiny pomocou hviezd. Pri astronomických pozorovaniach sa používa hviezdny čas.

Astronomický čas a časové pásma

HVIEZDNY ČAS

Hviezdny čas je čas spojený s rotáciou Zeme nie vo vzťahu k Slnku, ale vo vzťahu k určitému bodu v nebeskej sfére - bodu jarnej rovnodennosti. Obdobie medzi dvoma po sebe nasledujúcimi kulmináciami tohto bodu je hviezdnym dňom, ktorý sme už dlho poznali.

Takže hviezdny čas je základom, na ktorom spočíva celý náš systém počítania času, aj keď to mnohí netušia, keďže slnečný čas je základom nášho života.

SLNEČNÝ ČAS

Termín slnečný čas nie je úplne presný, pretože existujú dva slnečné časy: skutočný slnečný čas a stredný slnečný čas. Špeciálnym typom druhého je štandardný čas.

Aby sme pochopili, čo je štandardný čas, musíme najprv vedieť, čo je skutočný slnečný čas.

SKUTOČNÝ SLNNÝ ČAS

Toto je čas, ktorý určujú slnečné hodiny.

Slnečné hodiny ukazujú poludnie, keď Slnko prechádza cez poludník. Časový interval medzi dvoma po sebe nasledujúcimi prechodmi cez poludník je skutočný slnečný deň.

PRAVÉ SLNEČNÉ DNI

Začína sa slnečný deň a... končí na poludnie. Ide o jednoduchý a prirodzený spôsob merania času, ktorý sa používa už mnoho storočí.

V našom veku, keď je potrebné poznať presný čas a je potrebné, aby sa čas rátal rovnomerne, však tento spôsob ukladania času nie je vhodný, keďže pravé slnečné dni majú rôzne dĺžky.

Teraz sa jednotka času - sekunda - počíta podľa časového úseku, počas ktorého dôjde k 9192631770 osciláciám elektromagnetického žiarenia, ktorých frekvencia sa rovná frekvencii určitej absorpčnej čiary v spektre atómov cézia.

Toto počítanie sekundy je oveľa presnejšie ako výpočet pomocou astronomických pozorovaní.

Skutočný denný pohyb Slnka po oblohe je počas roka nerovnomerný.

Niekedy sa zdá, že sa Slnko pohybuje trochu rýchlejšie, inokedy trochu pomalšie a časové intervaly medzi dvoma po sebe nasledujúcimi poludniami sú rôzne.

Môžu sa líšiť takmer o celú minútu.

Ak teda naše hodiny kontroluje Slnko, bude ich treba každý deň posunúť o kúsok dopredu alebo dozadu v súlade s polohou Slnka, čo by bolo z praktického hľadiska nepochybne veľmi nepohodlné.

K tomu dochádza najmä v dôsledku skutočnosti, že obežná dráha Zeme nie je pravidelným kruhom, ale elipsou, pričom Slnko je v jednom z jeho ohniskových bodov.

Preto sa Zem niekedy nachádza bližšie a inokedy ďalej od Slnka. Keď je Zem bližšie k Slnku, obieha rýchlejšie, takže sa zdá, že sa Slnko pohybuje po oblohe o niečo rýchlejšie. Odchýlka od kruhu je malá – len asi 3 %.

V bode najbližšie k Slnku - perihéliu (grécky peri - asi, Helios - Slnko) - je Zem o 5 miliónov kilometrov bližšie k Slnku ako v aféliu (lat. apo - od), pričom priemerná vzdialenosť k Slnku je približne 150 milión kilometrov.

Na severnej pologuli uplynie od jarnej do jesennej rovnodennosti približne 186 dní a od jesene do jari 179 dní (rozdiel asi 3 %). Na našej pologuli je leto asi o týždeň dlhšie ako zima.

Slnečný čas navyše závisí od miesta pozorovania. Pravé poludnie sa posúva približne o jednu minútu so zmenou zemepisnej dĺžky o štvrť stupňa. Aby sa vyhli prvej z týchto dvoch nepríjemností – nerovnakej dĺžke skutočného slnečného dňa, astronómovia zaviedli stredný slnečný čas.

PRIEMERNÝ SLNEČNÝ ČAS

Priemerný slnečný čas, ktorý vychádza z priemerného slnečného dňa, t. j. slnečných dní spriemerovaných za rok.

Je to priemerný slnečný deň, ktorý máme na mysli, keď hovoríme, že hviezdny deň je o 3 minúty 55,91 sekúnd kratší ako slnečný deň (t. j. minúty a sekundy slnečného dňa). V hviezdnom dni je 24 hviezdnych hodín, ktoré sú, samozrejme, rovnako ako hviezdne minúty a sekundy kratšie ako slnečné hodiny, minúty a sekundy.

Aby sa deň nekončil na poludnie, ale o polnoci, zaviedol sa občiansky čas; rovná sa strednému slnečnému času plus 12 hodín. Občiansky deň sa teda začína a končí o polnoci.

Ak sú teda vaše hodinky dostatočne presné, budú udávať čas priemerného občianskeho dňa, t. j. budú počítať hodiny, minúty a sekundy priemerného občianskeho dňa.

Druhá nepríjemnosť zostáva - hoci trvanie priemerného slnečného dňa je konštantné, okamih ich začiatku a konca závisí od miesta pozorovania. Poludnie, miestny občiansky čas, sa posúva o jednu minútu za každú štvrťstupňovú zmenu zemepisnej dĺžky.

V takomto systéme mali všetky mestá, mestečká a dediny svoj vlastný miestny čas a to spôsobovalo nekonečné nedorozumenia, kým sa všade nezaviedol štandardný čas.

Deň počítame od polnoci, inak by sme si v utorok museli sadnúť k večeri a v stredu vstať od stola.

Štandardný čas

Bol to pomalý proces, ktorý sa začal medzinárodným kongresom vo Washingtone v roku 1884 a pokračoval desaťročia. Výsledkom je, že zemeguľa je rozdelená na 24 časových pásiem, z ktorých každé má šírku 15′ zemepisnú dĺžku (s malými odchýlkami z praktických dôvodov).

Od pásu k pásu sa čas mení presne o hodinu.

Čas v každej zóne sa rovná priemernému občianskemu času na strednom poludníku zóny. Na tomto poludníku sa štandardný čas zhoduje s miestnym občianskym časom, ale na hraniciach zóny, ktoré sa nachádzajú vo vzdialenosti 7,5′ od stredného poludníka, sa štandardný čas a miestny čas líšia približne o 30 minút.

Pri východnej hranici zóny sú vaše hodiny so štandardným časom o 30 minút nižšie ako miestny občiansky čas a pri západnej hranici je to o 30 minút rýchlejšie.

Je to celkom citeľné, ak čas určujete podľa polohy hviezd, hoci v iných prípadoch rozdiel nie je badateľný.

V roku 1930 bol v ZSSR zavedený materský čas, podľa ktorého sa všetky hodiny posunuli o 1 hodinu dopredu, t.j. čas materstva je o 1 hodinu pred štandardným časom.

Mimochodom, starodávny mayský kalendár, ktorého dokončenie najväčšieho cyklu údajne pripadá na 21. decembra 2012, bol presnejší ako náš moderný kalendár.

******

Stanovenie presného času, jeho ukladanie a vysielanie rádiom celej populácii je úlohou služby presného času, ktorá existuje v mnohých krajinách.

Presné časové signály prostredníctvom rádia prijímajú navigátori námorníctva a letectva a mnohé vedecké a priemyselné organizácie, ktoré potrebujú poznať presný čas. Poznať presný čas je potrebné najmä na určenie geografického

ich zemepisné dĺžky na rôznych miestach zemského povrchu.

Počítanie času. Určenie zemepisnej dĺžky. Kalendár

Z kurzu fyzickej geografie ZSSR poznáte pojmy miestny, zónový a materský čas a tiež, že rozdiel v zemepisnej dĺžke dvoch bodov je určený rozdielom v miestnom čase týchto bodov. Tento problém riešia astronomické metódy využívajúce pozorovania hviezd. Na základe určenia presných súradníc jednotlivých bodov sa zmapuje zemský povrch.

Na počítanie veľkých časových úsekov ľudia od pradávna používali trvanie buď lunárneho mesiaca alebo slnečného roka, t.j. Trvanie revolúcie Slnka pozdĺž ekliptiky. Rok určuje frekvenciu sezónnych zmien. Slnečný rok trvá 365 slnečných dní, 5 hodín 48 minút 46 sekúnd. Je to prakticky neúmerné s dňom a s dĺžkou lunárneho mesiaca - obdobie zmeny lunárnych fáz (asi 29,5 dňa). Toto je problém vytvoriť jednoduchý a pohodlný kalendár. Počas stáročnej histórie ľudstva bolo vytvorených a používaných mnoho rôznych kalendárnych systémov. Ale všetky z nich možno rozdeliť do troch typov: solárne, lunárne a lunisolárne. Južné pastierske národy zvyčajne používali lunárne mesiace. Rok pozostávajúci z 12 lunárnych mesiacov obsahoval 355 slnečných dní. Na koordináciu výpočtu času Mesiacom a Slnkom bolo potrebné stanoviť buď 12 alebo 13 mesiacov v roku a vložiť do roka ďalšie dni. Solárny kalendár, ktorý sa používal v starovekom Egypte, bol jednoduchší a pohodlnejší. V súčasnosti väčšina krajín sveta tiež prijíma slnečný kalendár, ale pokročilejší, nazývaný gregoriánsky kalendár, ktorý je popísaný nižšie. AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA

Pri zostavovaní kalendára je potrebné brať do úvahy, že trvanie kalendárneho roka by sa malo čo najviac približovať trvaniu obehu Slnka pozdĺž ekliptiky a že kalendárny rok by mal obsahovať celý počet slnečných dní, keďže je nepohodlné začínať rok v rôznych časoch dňa.

Tieto podmienky spĺňal kalendár, ktorý vyvinul alexandrijský astronóm Sosigenes a zaviedol ho v roku 46 pred Kristom. v Ríme od Júliusa Caesara. Následne, ako viete, z kurzu fyzickej geografie dostal názov Julian alebo starý štýl. V tomto kalendári sa roky počítajú trikrát za sebou po 365 dní a nazývajú sa jednoduché, rok po nich má 366 dní. Volá sa to priestupný rok. Prestupné roky v juliánskom kalendári sú tie roky, ktorých čísla sú bezo zvyšku deliteľné 4.

Priemerná dĺžka roka podľa tohto kalendára je 365 dní 6 hodín, t.j. je približne o 11 minút dlhší ako skutočný. Z tohto dôvodu starý štýl zaostával za skutočným tokom času asi o 3 dni na každých 400 rokov.

V gregoriánskom kalendári (nový štýl), zavedenom v ZSSR v roku 1918 a ešte skôr prijatom vo väčšine krajín, roky končiace dvoma nulami, s výnimkou 1600, 2000, 2400 atď. (t. j. tie, ktorých počet stoviek je bezo zvyšku deliteľný 4) sa nepovažujú za prestupné dni. Tým sa opraví chyba 3 dní, ktorá sa kumuluje za 400 rokov. Priemerná dĺžka roka v novom štýle sa teda ukazuje ako veľmi blízka obdobiu revolúcie Zeme okolo Slnka.

Do 20. storočia rozdiel medzi novým štýlom a starým (Julian) dosiahol 13 dní. Keďže u nás bol nový štýl zavedený až v roku 1918, októbrová revolúcia, uskutočnená v roku 1917 25. októbra (starý štýl), sa oslavuje 7. novembra (nový štýl).

Rozdiel medzi starým a novým štýlom 13 dní zostane v 21. storočí a v 22. storočí. sa predĺži na 14 dní.

Nový štýl samozrejme nie je úplne presný, ale chyba 1 dňa sa podľa neho nahromadí až po 3300 rokoch.

Som rád, že žijem príkladne a jednoducho:
Ako slnko – ako kyvadlo – ako kalendár
M. Cvetajevová

Lekcia 6/6

Predmet Základy merania času.

Cieľ Zvážte systém počítania času a jeho spojenie s geografickou dĺžkou. Uveďte predstavu o chronológii a kalendári, určte geografické súradnice (zemepisnú dĺžku) oblasti na základe astrometrických pozorovaní.

Úlohy :
1. Vzdelávacie: praktická astrometria o: 1) astronomických metódach, prístrojoch a jednotkách merania, počítaní a ukladaní času, kalendároch a chronológii; 2) určenie geografických súradníc (zemepisnej dĺžky) oblasti na základe astrometrických pozorovaní. Služby Slnka a presný čas. Aplikácia astronómie v kartografii. O kozmických javoch: obeh Zeme okolo Slnka, obeh Mesiaca okolo Zeme a rotácia Zeme okolo svojej osi a o ich dôsledkoch – nebeské javy: východ, západ slnka, denný a ročný viditeľný pohyb a kulminácie r. svietidlá (Slnko, Mesiac a hviezdy), meniace sa fázy Mesiaca.
2. Vzdelávanie: formovanie vedeckého svetonázoru a ateistického vzdelávania v rámci oboznamovania sa s dejinami ľudského poznania, s hlavnými typmi kalendárov a chronologických systémov; odhaľovanie povier spojených s pojmami „prestupný rok“ a preklad dátumov juliánskeho a gregoriánskeho kalendára; polytechnická a pracovná výchova pri prezentovaní materiálu o prístrojoch na meranie a ukladanie času (hodiny), kalendároch a chronologických systémoch a praktických metódach aplikácie astrometrických poznatkov.
3. Vývojový: formovanie zručností: riešenie problémov s výpočtom času a dátumov a prevodom času z jedného skladovacieho a počítacieho systému do druhého; vykonávať cvičenia na aplikáciu základných vzorcov praktickej astrometrie; používať pohyblivú hviezdnu mapu, príručky a astronomický kalendár na určenie polohy a podmienok viditeľnosti nebeských telies a výskytu nebeských javov; určiť geografické súradnice (zemepisnú dĺžku) oblasti na základe astronomických pozorovaní.

Vedieť:
1. úroveň (štandard)- systémy počítania času a merné jednotky; pojem poludnie, polnoc, deň, spojenie času s geografickou dĺžkou; nultý poludník a univerzálny čas; pásmový, miestny, letný a zimný čas; prekladateľské metódy; naša chronológia, vznik nášho kalendára.
2. úroveň- systémy počítania času a merné jednotky; pojem poludnie, polnoc, deň; spojenie medzi časom a zemepisnou dĺžkou; nultý poludník a univerzálny čas; pásmový, miestny, letný a zimný čas; prekladateľské metódy; služba prideľovania presného času; pojem chronológia a príklady; pojem kalendár a hlavné typy kalendárov: lunárny, lunisolárny, solárny (juliánsky a gregoriánsky) a základy chronológie; problém vytvorenia trvalého kalendára. Základné pojmy praktickej astrometrie: princípy určovania časových a geografických súradníc oblasti na základe údajov astronomického pozorovania. Príčiny každodenne pozorovaných nebeských javov generovaných revolúciou Mesiaca okolo Zeme (zmeny fáz Mesiaca, zdanlivý pohyb Mesiaca po nebeskej sfére).

Byť schopný:
1. úroveň (štandard)- nájsť univerzálny, priemerný, zónový, miestny, letný, zimný čas;
2. úroveň- nájsť univerzálny, priemerný, zónový, miestny, letný, zimný čas; previesť dátumy zo starého na nový štýl a späť. Vyriešte úlohy na určenie geografických súradníc miesta a času pozorovania.

Vybavenie: plagát „Kalendár“, PKZN, kyvadlo a slnečné hodiny, metronóm, stopky, kremenné hodiny Zemský glóbus, tabuľky: niektoré praktické aplikácie astronómie. CD- "Red Shift 5.1" (Čas - show, Tales of the Universe = Čas a ročné obdobia). Model nebeskej sféry; nástenná mapa hviezdnej oblohy, mapa časových pásiem. Mapy a fotografie zemského povrchu. Tabuľka „Zem vo vesmíre“. Fragmenty filmových pásov"Zdanlivý pohyb nebeských telies"; "Rozvoj myšlienok o vesmíre"; „Ako astronómia vyvrátila náboženské predstavy o vesmíre“

Medzipredmetové prepojenie: Geografické súradnice, časomiera a spôsoby orientácie, kartografické zobrazenie (zemepis, 6-8 ročníkov)

Počas vyučovania

1. Opakovanie naučeného(10 min).
A) 3 osoby na jednotlivých kartách.
1. 1. V akej nadmorskej výške v Novosibirsku (φ= 55º) Slnko kulminuje 21. septembra? [na druhý októbrový týždeň podľa PCZN δ=-7º, potom h=90 o -φ+δ=90 o -55º-7º=28º]
2. Kde na zemi nie sú viditeľné hviezdy južnej pologule? [na severnom póle]
3. Ako sa orientovať v teréne pomocou Slnka? [marec, september - východ slnka na východe, západ slnka na západe, poludnie na juhu]
2. 1. Poludňajšia výška Slnka je 30º a jeho deklinácia je 19º. Určite zemepisnú šírku miesta pozorovania.
2. Ako sa nachádzajú denné dráhy hviezd vzhľadom na nebeský rovník? [paralelný]
3. Ako sa pohybovať v oblasti pomocou Polárky? [smer na sever]
3. 1. Aká je deklinácia hviezdy, ak kulminuje v Moskve (φ = 56 º ) v nadmorskej výške 69º?
2. Ako je os sveta umiestnená vzhľadom na zemskú os, vzhľadom na rovinu horizontu? [paralelné, pod uhlom zemepisnej šírky miesta pozorovania]
3. Ako určiť zemepisnú šírku oblasti z astronomických pozorovaní? [zmerajte uhlovú výšku polárky]

b) 3 ľudia v rade.
1. Odvoďte vzorec pre výšku svietidla.
2. Denné dráhy svietidiel (hviezd) v rôznych zemepisných šírkach.
3. Dokážte, že výška nebeského pólu sa rovná zemepisnej šírke.

V) Zvyšok po svojom .
1. Akú najväčšiu výšku dosiahla Vega (δ=38 o 47") v kolíske (φ=54 o 04")? [najvyššia výška pri hornej kulminácii, h=90 o -φ+δ=90 o -54 o 04 "+38 o 47"=74 o 43"]
2. Pomocou PCZN vyberte akúkoľvek jasnú hviezdu a zapíšte si jej súradnice.
3. V akom súhvezdí je dnes Slnko a aké sú jeho súradnice? [na druhý októbrový týždeň podľa PKZN vo zvolaní. Panna, δ=-7º, α=13 h 06 m ]

d) v "Red Shift 5.1"
Nájdite slnko:
- aké informácie môžete získať o Slnku?
- aké sú jeho súradnice dnes a v akom súhvezdí sa nachádza?
- Ako sa mení deklinácia? [zníženie]
- ktorá z hviezd, ktoré majú svoje meno, je v uhlovej vzdialenosti najbližšie k Slnku a aké sú jej súradnice?
- dokázať, že Zem sa momentálne pohybuje na obežnej dráhe bližšie k Slnku (z tabuľky viditeľnosti - uhlový priemer Slnka sa zväčšuje)

2. Nový materiál (20 minút)
Treba zaplatiť pozornosť študentov:
1. Dĺžka dňa a roka závisí od referenčného systému, v ktorom sa uvažuje o pohybe Zeme (či je spojený s pevnými hviezdami, Slnkom atď.). Voľba referenčného systému sa odráža v názve časovej jednotky.
2. Trvanie časových jednotiek súvisí s podmienkami viditeľnosti (kulmináciami) nebeských telies.
3. Zavedenie štandardu atómového času vo vede bolo spôsobené nerovnomernou rotáciou Zeme, objavenou, keď sa zvýšila presnosť hodín.
4. Zavedenie štandardného času je dôsledkom potreby koordinácie ekonomických aktivít na území vymedzenom hranicami časových pásiem.

Systémy počítania času. Vzťah s geografickou dĺžkou. Už pred tisíckami rokov si ľudia všimli, že veľa vecí v prírode sa opakuje: Slnko vychádza na východe a zapadá na západe, leto ustupuje zime a naopak. Vtedy vznikli prvé jednotky času - deň mesiac Rok . Pomocou jednoduchých astronomických prístrojov sa zistilo, že rok má asi 360 dní a za približne 30 dní prechádza silueta Mesiaca cyklom od jedného splnu k druhému. Preto chaldejskí mudrci prijali ako základ šesťdesiatkový číselný systém: deň bol rozdelený na 12 nočných a 12 denných hodiny , kruh - 360 stupňov. Každá hodina a každý stupeň boli delené 60 minút a každú minútu - o 60 sekúnd .
Následné presnejšie merania však túto dokonalosť beznádejne pokazili. Ukázalo sa, že Zem vykoná úplnú revolúciu okolo Slnka za 365 dní, 5 hodín, 48 minút a 46 sekúnd. Mesiac obehne Zem za 29,25 až 29,85 dňa.
Periodické javy sprevádzané každodennou rotáciou nebeskej sféry a zdanlivým ročným pohybom Slnka pozdĺž ekliptiky tvoria základ rôznych systémov počítania času. Čas- hlavná fyzikálna veličina charakterizujúca postupnú zmenu javov a stavov hmoty, trvanie ich existencie.
Krátky- deň, hodina, minúta, sekunda
Dlhé- rok, štvrťrok, mesiac, týždeň.
1. "Zvezdnoe"čas spojený s pohybom hviezd na nebeskej sfére. Meraný hodinovým uhlom jarnej rovnodennosti: S = t ^ ; t = S - a
2. "Slnečno"čas spojený: s viditeľným pohybom stredu slnečného disku pozdĺž ekliptiky (skutočný slnečný čas) alebo pohybom "priemerného Slnka" - pomyselného bodu, ktorý sa rovnomerne pohybuje pozdĺž nebeského rovníka v rovnakom časovom období ako skutočné Slnko (priemerný slnečný čas).
So zavedením štandardu atómového času a medzinárodného systému SI v roku 1967 sa atómová sekunda začala používať vo fyzike.
Po druhé- fyzikálna veličina, ktorá sa číselne rovná 9192631770 periódam žiarenia, ktoré zodpovedajú prechodu medzi hyperjemnými úrovňami základného stavu atómu cézia-133.
Všetky vyššie uvedené „časy“ sú navzájom konzistentné prostredníctvom špeciálnych výpočtov. Priemerný slnečný čas sa používa v každodennom živote . Základnou jednotkou hviezdneho, pravého a stredného slnečného času je deň. Siderické, stredné slnečné a iné sekundy získame vydelením príslušného dňa číslom 86400 (24 h, 60 m, 60 s). Deň sa stal prvou jednotkou merania času pred viac ako 50 000 rokmi. deň- časový úsek, počas ktorého Zem vykoná jednu úplnú otáčku okolo svojej osi vzhľadom na nejaký orientačný bod.
Hviezdny deň- perióda rotácie Zeme okolo svojej osi voči stáliciam, definovaná ako časový interval medzi dvoma po sebe nasledujúcimi hornými kulmináciami jarnej rovnodennosti.
Skutočné slnečné dni- doba rotácie Zeme okolo svojej osi voči stredu slnečného disku, definovaná ako časový interval medzi dvoma po sebe nasledujúcimi kulmináciami rovnakého mena v strede slnečného disku.
Vzhľadom na to, že ekliptika je naklonená k nebeskému rovníku pod uhlom 23 asi 26" a Zem rotuje okolo Slnka po eliptickej (mierne pretiahnutej) dráhe, rýchlosť zdanlivého pohybu Slnka po nebeskej gule, a teda aj trvanie skutočného slnečného dňa sa bude v priebehu roka neustále meniť: najrýchlejšie pri bodoch rovnodennosti (marec, september), najpomalšie pri slnovratoch (jún, január). Pre zjednodušenie časových výpočtov sa používa pojem priemer V astronómii bol zavedený slnečný deň - obdobie rotácie Zeme okolo svojej osi vzhľadom na „priemerné Slnko“.
Priemerný slnečný deň sú definované ako časový úsek medzi dvoma po sebe nasledujúcimi kulmináciami „priemerného Slnka“ rovnakého mena. Sú o 3 m 55,009 s kratšie ako hviezdny deň.
24 h 00 m 00 s hviezdny čas sa rovná 23 h 56 m 4,09 s stredný slnečný čas. Pre istotu teoretických výpočtov to bolo prijaté efemeridy (tabuľkové) sekundu rovnajúcu sa priemernej slnečnej sekunde 0. januára 1900 o 12. hodine rovnoprúdového času, ktorá nie je spojená s rotáciou Zeme.

Asi pred 35 000 rokmi si ľudia všimli periodickú zmenu vzhľadu Mesiaca – zmenu lunárnych fáz. Fáza F nebeské teleso (Mesiac, planéta atď.) je určené pomerom najväčšej šírky osvetlenej časti disku d na jeho priemer D: Ф=d/D. Linka terminátor oddeľuje tmavé a svetlé časti disku svietidla. Mesiac sa pohybuje okolo Zeme v rovnakom smere, v ktorom sa Zem otáča okolo svojej osi: od západu na východ. Tento pohyb sa odráža vo viditeľnom pohybe Mesiaca na pozadí hviezd smerom k rotácii oblohy. Každý deň sa Mesiac posunie na východ o 13,5 o vzhľadom na hviezdy a celý kruh dokončí za 27,3 dňa. Takto bola stanovená druhá miera času po dni - mesiac.
Hviezdny (hviezdny) lunárny mesiac- časový úsek, počas ktorého Mesiac vykoná jednu úplnú otočku okolo Zeme vzhľadom na stálice. Rovná sa 27 d 07 h 43 m 11,47 s.
Synodický (kalendárny) lunárny mesiac- časový úsek medzi dvoma po sebe nasledujúcimi rovnomennými fázami (zvyčajne nov) Mesiaca. Rovná sa 29 d 12 h 44 m 2,78 s.
Kombinácia javov viditeľného pohybu Mesiaca na pozadí hviezd a meniacich sa fáz Mesiaca umožňuje navigáciu podľa Mesiaca na zemi (obr.). Mesiac sa javí ako úzky polmesiac na západe a mizne v lúčoch úsvitu ako rovnako úzky polmesiac na východe. V duchu nakreslíme priamku vľavo od mesačného polmesiaca. Na oblohe môžeme čítať buď písmeno „R“ - „rastie“, „rohy“ mesiaca sú otočené doľava - mesiac je viditeľný na západe; alebo písmeno „C“ - „starnutie“, „rohy“ mesiaca sú otočené doprava - mesiac je viditeľný na východe. Počas splnu je mesiac viditeľný na juhu o polnoci.

V dôsledku pozorovania zmien polohy Slnka nad horizontom počas mnohých mesiacov vznikla tretia miera času - rok.
rok- časový úsek, počas ktorého Zem vykoná jednu úplnú otáčku okolo Slnka vzhľadom na nejaký orientačný bod (bod).
Hviezdny rok- hviezdna (hviezdna) perióda rotácie Zeme okolo Slnka, rovná sa 365,256320... priemerný slnečný deň.
Anomalistický rok- časový interval medzi dvoma po sebe nasledujúcimi prechodmi priemerného Slnka bodom na jeho obežnej dráhe (zvyčajne perihéliom) sa rovná 365,259641... priemernému slnečnému dňu.
Tropický rok- časový interval medzi dvoma po sebe nasledujúcimi prechodmi priemerného Slnka cez jarnú rovnodennosť, rovný 365,2422... priemerný slnečný deň alebo 365 d 05 h 48 m 46,1 s.

svetový čas je definovaný ako miestny stredný slnečný čas na hlavnom (Greenwichskom) poludníku ( to, UT- svetový čas). Keďže v každodennom živote nemôžete používať miestny čas (pretože na Kolybelke je jeden a v Novosibirsku je iný (iný) λ )), preto bol schválený Konferenciou na návrh kanadského železničného inžiniera Sanford Fleming(8. februára 1879 pri prejave v Kanadskom inštitúte v Toronte) štandardný čas, rozdelenie zemegule na 24 časových pásiem (360:24 = 15 o, 7,5 o od centrálneho poludníka). Nulové časové pásmo je umiestnené symetricky vzhľadom na hlavný (Greenwichský) poludník. Pásy sú očíslované od 0 do 23 zo západu na východ. Reálne hranice pásov sú kombinované s administratívnymi hranicami okresov, krajov alebo štátov. Stredné poludníky časových pásiem sú od seba oddelené presne 15 o (1 hodina), preto sa pri prechode z jedného časového pásma do druhého čas mení o celé číslo hodín, no počet minút a sekúnd sa nemení. zmeniť. Začínajú sa nové kalendárne dni (a Nový rok). dátumové riadky(demarkačná čiara), ktorý prechádza prevažne pozdĺž poludníka 180° východnej dĺžky v blízkosti severovýchodnej hranice Ruskej federácie. Na západ od dátumovej čiary je dátum v mesiaci vždy o jeden viac ako na východ od nej. Pri prekročení tejto čiary zo západu na východ sa kalendárne číslo zníži o jednu a pri prechode čiary z východu na západ sa číslo kalendára zvýši o jednu, čím sa eliminuje chyba v počítaní času pri cestovaní po svete a presunoch ľudí z tzv. Východné až západné pologule Zeme.
Preto Medzinárodná konferencia poludníkov (1884, Washington, USA) v súvislosti s rozvojom telegrafnej a železničnej dopravy zaviedla:
- deň sa začína o polnoci a nie na poludnie, ako to bolo.
- nultý (nultý) poludník z Greenwichu (Greenwichské observatórium pri Londýne, založené J. Flamsteedom v roku 1675, cez os ďalekohľadu observatória).
- systém počítania štandardný čas
Štandardný čas je určený vzorcom: Tn = To + n , Kde T 0 - univerzálny čas; n- číslo časového pásma.
Materská doba- štandardný čas, nariadením vlády zmenený na celočíselný počet hodín. Pre Rusko sa rovná zónovému času plus 1 hodina.
Moskovský čas- materský čas druhého časového pásma (plus 1 hodina): Tm = To + 3 (hodiny).
Letný čas- materský štandardný čas, dodatočne zmenený o plus 1 hodinu nariadením vlády na obdobie letného času za účelom šetrenia energetických zdrojov. Podľa vzoru Anglicka, ktoré zaviedlo letný čas po prvý raz v roku 1908, dnes už 120 krajín sveta, vrátane Ruskej federácie, každoročne zavádza letný čas.
Časové pásma sveta a Ruska
Ďalej by sa mali študenti stručne oboznámiť s astronomickými metódami na určenie geografických súradníc (zemepisnej dĺžky) oblasti. V dôsledku rotácie Zeme je rozdiel medzi okamihmi začiatku poludnia alebo vrcholov ( vyvrcholenie.Čo je to za jav?) hviezd so známymi rovníkovými súradnicami v 2 bodoch sa rovná rozdielu v zemepisných dĺžkach bodov, čo umožňuje určiť zemepisnú dĺžku daného bodu z astronomických pozorovaní Slnka a iných svietidiel a naopak miestny čas v ktoromkoľvek bode so známou zemepisnou dĺžkou.
Napríklad: jeden z vás je v Novosibirsku, druhý v Omsku (Moskva). Kto z vás spozoruje ako prvý hornú kulmináciu stredu Slnka? A prečo? (poznámka, to znamená, že vaše hodinky bežia podľa novosibirského času). Záver- v závislosti od polohy na Zemi (poledník - zemepisná dĺžka) je kulminácia akéhokoľvek svietidla pozorovaná v rôznych časoch, tzn. čas súvisí s geografickou dĺžkou alebo Т=UT+λ, a časový rozdiel pre dva body umiestnené na rôznych poludníkoch bude Ti - T2 = λ 1 - λ 2.Zemepisná dĺžka (λ ( UT) a na pozorovacom mieste ( T). Vyjadrené v stupňoch alebo hodinách, minútach a sekundách. Na určenie geografickú dĺžku oblasti, je potrebné určiť moment kulminácie svietidla (zvyčajne Slnka) so známymi rovníkovými súradnicami. Prepočítaním času pozorovania zo stredného slnečného na hviezdny pomocou špeciálnych tabuliek alebo kalkulačky a vedomím času kulminácie tejto hviezdy na Greenwichskom poludníku z referenčnej knihy môžeme ľahko určiť zemepisnú dĺžku oblasti. Jediným problémom pri výpočtoch je presný prevod časových jednotiek z jedného systému do druhého. Nie je potrebné „sledovať“ moment kulminácie: stačí určiť výšku (zenitovú vzdialenosť) svietidla v akomkoľvek presne zaznamenanom čase, ale výpočty budú potom dosť komplikované.
Na meranie času sa používajú hodiny. Od najjednoduchších, používaných v staroveku, sú gnomon - zvislý stožiar v strede vodorovnej plošiny s rozdeleniami, ďalej pieskom, vodou (clepsydra) a ohňom, až po mechanické, elektronické a atómové. Ešte presnejší atómový (optický) časový štandard vznikol v ZSSR v roku 1978. Chyba 1 sekundy sa vyskytuje raz za 10 000 000 rokov!

Časomiera v našej krajine
1) Od 1. júla 1919 bola zavedená štandardný čas(vyhláška Rady ľudových komisárov RSFSR z 8. februára 1919)
2) Založená v roku 1930 Moskva (materská dovolenka) čas 2. časového pásma, v ktorom sa Moskva nachádza, preložený o hodinu dopredu v porovnaní so štandardným časom (+3 k svetovému času alebo +2 k stredoeurópskemu času), aby sa zabezpečila ľahšia časť dňa počas dňa (vyhláška z r. Rada ľudových komisárov ZSSR zo 16. júna 1930). Rozloženie regiónov a regiónov naprieč časovými pásmami sa výrazne mení. Zrušené vo februári 1991 a znovu obnovené v januári 1992.
3) Ten istý dekrét z roku 1930 zrušil prechod na letný čas platný od roku 1917 (20. apríla a návrat 20. septembra).
4) V roku 1981 sa v krajine obnovil letný čas. Uznesenie Rady ministrov ZSSR z 24. októbra 1980 „O postupe počítania času na území ZSSR“ je zavedený letný čas Od roku 1981 posunutím hodín dopredu na 0 hodín 1. apríla a posunutím hodín o hodinu dopredu 1. októbra. (V roku 1981 bol letný čas zavedený vo veľkej väčšine vyspelých krajín – 70, okrem Japonska). Neskôr sa v ZSSR začali preklady robiť v nedeľu najbližšie k týmto dátumom. Uznesením sa zaviedlo množstvo významných zmien a schválil sa novo zostavený zoznam správnych území priradených príslušným časovým pásmam.
5) V roku 1992 bol dekrétom prezidenta obnovený materský čas (moskovský) od 19. januára 1992 so zachovaním letného času na poslednú marcovú nedeľu o 2. hodine ráno a hodinu dopredu a pre zimný čas na poslednú septembrovú nedeľu o 3. hodine ráno pred hodinou.
6) V roku 1996 bol nariadením vlády Ruskej federácie č. 511 z 23. apríla 1996 predĺžený letný čas o jeden mesiac a končí sa v poslednú októbrovú nedeľu. Na západnej Sibíri sa regióny, ktoré boli predtým v zóne MSK+4, zmenili na čas MSK+3 a pripojili sa k času Omska: Novosibirská oblasť 23. mája 1993 o 00:00, územie Altaj a Altajská republika 28. mája 1995 o 4. :00, Tomská oblasť 1. mája 2002 o 3:00, Kemerovská oblasť 28. marca 2010 o 02:00. ( rozdiel oproti svetovému času GMT zostáva 6 hodín).
7) Od 28. marca 2010, pri prechode na letný čas, sa územie Ruska začalo nachádzať v 9 časových pásmach (od 2. do 11. vrátane, s výnimkou 4. - región Samara a Udmurtia v marci 28, 2010 o 2:00 prepnuté moskovského času) s rovnakým časom v každom časovom pásme. Hranice časových pásiem vedú pozdĺž hraníc zakladajúcich celkov Ruskej federácie, každý subjekt je zaradený do jednej zóny, s výnimkou Jakutska, ktoré je zaradené do 3 pásiem (MSK+6, MSK+7, MSK+8 ), a región Sachalin, ktorý je zahrnutý do 2 zón (MSK+7 na Sachaline a MSK+8 na Kurilských ostrovoch).

Takže pre našu krajinu v zime T = UT+n+1 h , A v letnom čase T = UT+n+2 h

Laboratórnu (praktickú) prácu môžete ponúknuť doma: Laboratórne práce"Určenie súradníc terénu z pozorovaní Slnka"
Vybavenie: gnomon; krieda (štipce); "Astronomický kalendár", zápisník, ceruzka.
Zákazka:
1. Určenie poludňajšej čiary (smer poludníka).
Ako sa Slnko denne pohybuje po oblohe, tieň z gnómonu postupne mení svoj smer a dĺžku. Na pravé poludnie má najkratšiu dĺžku a ukazuje smer poludňajšej čiary – priemet nebeského poludníka do roviny matematického horizontu. Na určenie poludňajšej čiary je potrebné ráno označiť bod, na ktorý padá tieň gnomona, a nakresliť cez neho kruh, pričom gnomon je jeho stredom. Potom by ste mali počkať, kým sa tieň z gnómonu druhýkrát dotkne kruhovej čiary. Výsledný oblúk je rozdelený na dve časti. Čiara prechádzajúca cez gnomon a stred poludňajšieho oblúka bude poludňajšia čiara.
2. Určenie zemepisnej šírky a dĺžky oblasti z pozorovaní Slnka.
Pozorovania sa začínajú krátko pred skutočným poludním, ktorého nástup sa zaznamenáva v momente presnej zhody tieňa z gnómonu a poludňajšej čiary podľa dobre nakalibrovaných hodín bežiacich podľa materského času. Zároveň zmerajte dĺžku tieňa z gnómonu. Podľa dĺžky tieňa l na pravé poludnie v čase, keď sa to stane T d podľa doby materstva sa pomocou jednoduchých výpočtov určia súradnice oblasti. Predtým z pomeru tg h ¤ = Н/l, Kde N- výška gnomona, nájdite výšku gnomona v pravé poludnie h ¤.
Zemepisná šírka oblasti sa vypočíta pomocou vzorca φ=90-h ¤ + d ¤, kde d ¤ je deklinácia Slnka. Na určenie zemepisnej dĺžky oblasti použite vzorec A = 12 h + n + A-D, Kde n- číslo časového pásma, h - časová rovnica pre daný deň (určená podľa Astronomického kalendára). Pre zimný čas D = n+ 1; pre letný čas D = n + 2.