🗊Презентация Час та календар

ЧАС ТА КАЛЕНДАР.

Зоряний час. Залежно від того, що взяте за орієнтир на небі, відрізняють сонячну і зоряну добу. Зоряна доба – це проміжок часу між двома послідовними верхніми кульмінаціями точки весняного рівнодення. Зоряний час – це час s, що минув від верхньої кульмінації точки весняного рівнодення. Оскільки повний оберт Землі відносно точки весняного рівнодення становить 3600, то маємо таке співвідношення: 1 год = 150, 10 = 4 хв. Через те, що Земля обертається навколо своєї осі, на різних географічних меридіанах кульмінація точки весняного рівнодення настає в різні моменти. Якщо позначити через s0 зоряний час на нульовому гринвіцькому меридіані, то для спостерігача, який перебуває на схід від Гринвіча і географічна довгота якого виражена в годинах і частках години, зоряний час буде більшим на величину : s = s0 + λ

Сонячний час. Проміжок часу між двома послідовними однойменними кульмінаціями центра диска Сонця на одному і тому ж географічному меридіані називається справжньою сонячною добою. За початок справжньої сонячної доби на певному меридіані приймається момент нижньої кульмінації Сонця. Але тривалість справжньої сонячної доби не є постійною величиною. Середнє Сонце – це фіктивна точка, яка рівномірно рухається вздовж небесного екватора, і за той же проміжок часу (рік), що і Сонце, повертається до точки весняного рівнодення. Час, який визначається за середнім сонцем і за яким ми живемо, називається середнім сонячним часом і вимірюється середньою сонячною добою. Середня сонячна доба – це проміжок часу між двома послідовними нижніми кульмінаціями середнього сонця. Середній сонячний час Tλ – це час, що минув від нижньої кульмінації середнього сонця.

Місцевий, поясний і всесвітній час Час, виміряний на певному географічному меридіані, називається місцевим часом і позначається Tλ. У 1884 р. Міжнародна конференція представників 26 держав прийняла систему поясного часу. Земну кулю умовно було поділено меридіанами на 24 годинних пояси з нумерацією від 0-го до 23-го, так що ширина поясу по довготі дорівнює 150. Через середину кожного годинного поясу проходить центральний меридіан цього поясу. Місцевий час центрального меридіану поясу Tn називається поясним часом. Місцевий середній час гринвіцького меридіана T0 називають всесвітнім часом і позначають UT (від англ. “Universal Time”).

Кульмінації світил на географічному меридіані східної довготи λ відбуваються на λ годин раніше, ніж на гринвіцькому. Тому місцевий середній сонячний час Tλ пов’язаний з T0 так: Tλ = T0 + λ У свою чергу, поясний час: Tn = T0­ + nh, де n – номер поясу, що збігається з вираженою в годинах довготою центрального меридіана поясу. Наприклад, для Києва λ ≈ 300 = 2h, і відповідно n = 2. Вся Європа живе за часом першого годинного поясу. Цей час названо середньоєвропейським. Зв’язок між справжнім сонячним часом Т і середнім сонячним часом Tλ, виміряним на тому ж меридіані, задається співвідношенням η = Tλ­- Т­­   Величина η, що входить у це співвідношення, називається рівнянням часу. Оскільки Сонце кульмінує то раніше, то пізніше за середнє сонце, рівняння часу може бути як додатною, так і від’ємною величиною. Рівняння часу набуває нульового значення чотири рази на рік – 15 квітня, 14 червня, 1 вересня і 24 грудня. Чотири рази на рік воно набирає екстремальних значень, і найбільшими ці значення бувають близько 12 лютого (η = +14,3 хв) і 4 листопада (η = - 16,5 хв). Рівняння часу обчислюють наперед і подають на кожний день в астрономічних щорічниках.

Порівняння сонячного і зоряного часу. Сонячна доба налічує рівно 24 години сонячного часу. Але тривалість сонячної доби довша, ніж зоряної. Ця різниця складає за рік цілу добу – у простому році налічується 365 сонячних діб і 366 зоряних. Якщо ми будемо вимірювати зоряну добу одиницями сонячної доби, то нарахуємо в зоряній добі 23 год 56 хв 4 с сонячного часу. Якщо сонячну добу будемо вимірювати зоряними одиницями, то нарахуємо 24 год 3 хв 56 с зоряного часу.

Доба і її частки служать для вимірювання коротких проміжків часу, а для тривалих проміжків часу використовують поняття року. Проміжок часу між двома послідовними проходженнями справжнього Сонця через точку весняного рівнодення (^) називається тропічним роком. Т^=365d,2422 с.д.д. (середньої сонячної доби).  Внаслідок прецесії земної осі точка весняного рівнодення повільно рухається назустріч Сонцю, тому Сонце приходить в одну і ту саму ділянку неба не через тропічний рік, а через зоряний рік (сидеричний період).  Проміжок часу за який Земля зробить один повний оберт навколо Сонця відносно нерухомих зір називається зоряним роком. Т=365d,2568 с.д.д.

Атомний час. Швидкий розвиток науки і техніки в середині ХХ ст. привів до створення принципіально нових методів обрахунку часу. Для цієї мети створені спеціальні прилади, в яких відбуваються автономні коливальні процеси високої стабільності. Так, в кварцевих годинниках відбуваються високочастотні коливання кварцевої пластинки під дією змінної електричної напруги, що забезпечує підрахунок часу з точністю до 10-6. В атомних годинниках точність підрахунку часу підвищується до 10-11 – 10-12 секунди. Розроблена система вимірювання часу, основана на надстабільному еталоні частоти, де використовуються електромагнітні коливання, що випромінюються атомами металу цезію - 133 (133Cs). Час, що вимірюється в цій системі, отримав назву атомного часу. За одиницю часу взято атомну секунду.

Атомний час не залежить від обертання Землі і контролюється Міжнародним бюро часу. Але невеликі аперіодичні нерівномірності при обертанні Землі призводять до незначних розходжень між астрономічним середнім часом і атомним часом. Тому регулярно 31 грудня (а іноді і 30 червня) в самому кінці доби в підрахунок часу вноситься поправка.

Календар. Календарем прийнято називати певну систему лічби проміжків часу з поділом їх на екремі періоди – роки, місяці, тижні, дні. У юліанському календарі збережений давньовавілонський семиденний тиждень. Середня тривалість року григоріанського календаря (за 400 років) становить 365, 2425 доби, що лише на 26 с перевищує тривалість тропічного року. Тому і похибка на одну добу накопичується в цьому календарі приблизно за 3 300 років.