Определение точного времени. Основные понятия астрономии Итак, звездное время является фундаментом, на котором покоится вся наша система счета времени, хотя многие об этом и не подозревают, так как в основе нашей жизни лежит солнечное время

На обсерваториях есть инструменты, при помощи которых определяют точнейшим образом время - проверяют часы. Время устанавливают по положению, занимаемому светилами над горизонтом. Для того чтобы часы обсерватории шли как можно точнее и равномернее в промежутке между вечерами, когда их проверяют по положению звезд, часы помещают в глубокие подвалы. В таких подвалах круглый год сохраняется постоянная температура. Это очень важно, так как изменения температуры влияют на ход часов.

Для передачи сигналов точного времени по радио на обсерватории имеется специальная сложная часовая, электрическая и радиоаппаратура. Передаваемые из Москвы сигналы точного времени - одни из самых точных в мире. Определение точного времени по звездам, хранение времени при помощи точных часов и передача его по радио - все это составляет Службу времени.

ГДЕ РАБОТАЮТ АСТРОНОМЫ

Научную работу астрономы ведут на обсерваториях и в астрономических институтах.

Последние занимаются главным образом теоретическими исследованиями.

После Великой Октябрьской социалистической революции в нашей стране были созданы Институт теоретической астрономии в Ленинграде, Астрономический институт им. П. К. Штернберга в Москве, астрофизические обсерватории в Армении, Грузии и ряд других астрономических учреждений.

Подготовка и обучение астрономов происходит в университетах на механико-математических или физико-математических факультетах.

Главная обсерватория в нашей стране - Пулковская. Она была построена в 1839 г. вблизи Петербурга под руководством крупнейшего русского ученого . Во многих странах ее справедливо называют астрономической столицей мира.

Симеизская обсерватория в Крыму после Великой Отечественной войны была полностью восстановлена, а недалеко от нее выстроена новая обсерватория в селе Партизанском под Бахчисараем, где теперь установлен крупнейший в СССР телескоп-рефлектор с зеркалом диаметром в 1 ¼ м, а скоро будет установлен рефлектор с зеркалом диаметром в 2,6 м - третий по величине в мире. Обе обсерватории теперь составляют одно учреждение - Крымскую астрофизическую обсерваторию Академии наук СССР. Астрономические обсерватории есть в Казани, Ташкенте, Киеве, Харькове и других местах.

На всех обсерваториях у нас ведется научная работа по согласованному плану. Достижения астрономической науки в нашей стране помогают широким слоям трудящихся выработать правильное, научное представление об окружающем нас мире.

Много астрономических обсерваторий существует и в других странах. Из них наиболее известны старейшие из существующих - Парижская и Гринвичская, от меридиана которой ведется счет географических долгот на земном шаре (недавно эта обсерватория перенесена на новое место, дальше от Лондона, где много помех для ночных наблюдений неба). Самые крупные в мире телескопы установлены в Калифорнии на обсерваториях Маунт-Паломар, Маунт-Вильсон и Ликской. Последняя из них построена в конце XIX в., а первые две - уже в XX в.

1. Местное время. Время, измеренное на данном географическом меридиане, называется местным временем этого меридиана.Для всех мест на одном и том же меридиане часовой угол точки весеннего равноденствия (или Солнца, или среднего солнца) в какой-либо момент один и тот же. Поэтому на всем географическом меридиане местное время (звездное или солнечное) в один и тот же момент одинаково.

2. Всемирное время. Местное среднее солнечное время гринвичского меридиана называется всемирным временем.

Местное среднее время любого пункта на Земле всегда равно всемирному времени в этот момент плюс долгота данного пункта, выраженная в часовой мере и считаемая положительной к востоку от Гринвича.

3. Поясное время. В 1884 г. была предложена поясная система счета среднего времени: счет времени ведется только на 24 основных географических меридианах, расположенных друг от друга по долготе точно через 15°, приблизительно посередине каждого часового пояса. Часовые пояса занумерованы от 0 до 23. За основной меридиан нулевого пояса принят гринвичский.

4. Декретное время. В целях более рационального распределения электроэнергии, идущей на освещение предприятий и жилых помещений, и наиболее полного использования дневного света в летние месяцы года во многих странах переводят часовые стрелки часов, идущих по поясному времени, на 1h вперед.

5.Вследствие неравномерного вращения Земли средние сутки, оказываются величиной непостоянной. Поэтому в астрономии пользуются двумя системами счета времени: неравномерным временем, которое получается из наблюдений и определяется действительным вращением Земли, и равномерным временем, которое является аргументом при вычислении эфемерид планет и определяется по движению Луны и планет. Равномерное время называется ньютоновским или эфемеридным временем.

9.Календарь. Типы календарей. История современного календаря. Юлианские дни.

Система счета длительных промежутков времени называется календарем. Все календари можно разделить на три главных типа: солнечные, лунные и лунно-солнечные. В основе солнечных календарей лежит продолжительность тропического года, в основе лунных - продолжительность лунного, месяца, лунно-солнечные календари основаны на обоих этих периодах. Современный календарь, принятый в большинстве стран, является солнечным календарем. Основной единицей меры времени солнечных календарей является тропический год. Продолжительность тропического года в средних солнечных сутках равна 365d5h48m46s.

В юлианском календаре продолжительность календарного года считается равной 365 средним солнечным суткам три года подряд, а каждый четвертый год содержит 366 суток. Годы продолжительностью в 365 суток называются простыми, а в 366 суток - високосными. В високосном году в феврале 29 дней, в простом - 28.

Григорианский календарь возник в результате реформы юлианского календаря. Дело в том, что расхождение юлианского календаря со счетом тропическими годами оказалось неудобным для церковного летосчисления. По правилам христианской церкви праздник пасхи должен был наступать в первое воскресенье после весеннего полнолуния, т.е. первого полнолуния после дня весеннего равноденствия.

Григорианский календарь был введен в большинстве западных стран в течение XVI-XVII вв. В России перешли на новый стиль только в 1918 г.

Вычитанием более ранней даты одного события из более поздней даты другого, данных в одной системе летосчисления, можно вычислить число суток, прошедших между этими событиями. При этом необходимо учитывать число високосных годов. Эта задача удобнее решается с помощью юлианского периода, или юлианских дней. Началом каждого юлианского дня считается средний гринвичский полдень. Начало счета юлианских дней - условное и предложено в XVI в. н.э. Скалигером, как начало большого периода в 7980 лет, являющегося произведением трех меньших периодов: периода в 28 лет,19,15 Период в 7980 лет Скалигер назвал «юлианским» в честь своего отца Юлия.

Каждое астрономическое наблюдение должно сопровождаться данными о моменте времени его выполнения. Точность момента времени может быть различной, в зависимости от требований и свойств наблюдаемого явления. Так, например, при обычных наблюдениях метеоров и переменных звезд вполне достаточно знать момент с точностью до минуты. Наблюдения же солнечных затмений, покрытий звезд Луной и в особенности наблюдения за движением искусственных спутников Земли требуют отметки моментов с точностью не меньшей, чем до десятой доли секунды. Точные же астрометрические наблюдения суточного вращения небесной сферы заставляют применять особые способы регистрации моментов времени с точностью до 0,01 и даже 0,005 секунды!

Поэтому одна из основных задач практической астрономии состоит в получении из наблюдений точного времени, хранении его и сообщении данных о времени потребителям.

Для хранения времени астрономы располагают очень точными часами, которые регулярно проверяют, определяя моменты кульминаций звезд при помощи специальных инструментов. Передача же сигналов точного времени по радио позволила им организовать всемирную Службу времени, т. е. связать все обсерватории, занимающиеся наблюдениями такого рода, в одну систему.

В обязанность Служб времени, помимо подачи в эфир сигналов точного времени, входит также передача упрощенных сигналов, которые всем радиослушателям хорошо известны. Это шесть коротких сигналов, «точек», которые подаются перед началом нового часа. Момент последней «точки», с точностью до сотой доли секунды, совпадает с началом нового часа. Любителю астрономии рекомендуется пользоваться этими сигналами для проверки своих часов. Проверяя часы, мы не должны их переводить, так как при этом механизм портите я, а астроном должен беречь свои часы, так как это один из основных его инструментов. Он должен определять «поправку часов» - разность между точным временем и их показаниями. Эти поправки должны систематически определяться и записываться в дневник наблюдателя; их дальнейшее изучение позволит определить ход часов и хорошо их исследовать.

Конечно, желательно иметь в своем распоряжении возможно лучшие часы. Что же надо понимать под термином «хорошие часы»?

Необходимо, чтобы они возможно точнее сохраняли свой ход. Сравним между собой два экземпляра обычных карманных часов:

Положительный знак поправки означает, что для получения точного времени надо к показанию часов прибавить поправку.

В двух половинах таблички приведены записи поправок часов. Вычитая из нижней поправки верхнюю и деля на количество прошедших между определениями суток, мы получаем суточный ход часов. Данные о ходе приведены в той же таблице.

Почему мы назвали одни часы плохими, а другие хорошими? У первых часов поправка близка к нулю, но их ход меняется нерегулярно. У вторых - поправка велика, но ход равномерен. Первые часы пригодны для таких наблюдений, которые не требуют отметки времени точнее, чем до минуты. Интерполировать их показания нельзя, а проверять их надо несколько раз в ночь.

Вторые, «хорошие часы», пригодны для выполнения более сложных наблюдений. Конечно, полезно их проверять чаще, но можно интерполировать их показания для промежуточных моментов. Покажем это на примере. Допустим, что наблюдение сделано 5 ноября в 23 ч. 32 м. 46 с. по нашим часам. Проверка часов, произведенная в 17 часов 4 ноября, дала поправку +2 м. 15 с. Суточный ход, как видно из таблицы, +5,7 с. С 17 часов 4 ноября до момента наблюдения прошли 1 сутки и 6,5 часа или 1,27 суток. Умножая это число на суточный ход, получаем +7,2 с. Поэтому поправка часов в момент наблюдения была равна не 2 м. 15 с., а +2 м. 22 с. Ее мы и прибавляем к моменту наблюдения. Итак, наблюдение произведено 5 ноября в 23 ч. 35 м. 8 с.

«Понятие об определенном промежутке времени нам необходимо
в качестве масштаба, а именно, времени, потому что время,
взятое само по себе, не является подобным масштабом…».
Плотин

Изучив эту тему Вы:

узнаете об истории современного календаря; что такое «звездное» и «солнечное» время и есть ли уравнение времени; кто в экономически развитых странах является хранителем точного времени; по какому календарю мы с Вами живем; об истории приборов для измерения времени;
сможете рассказать историю современного календаря; объяснить, что такое «звездное» и «солнечное» время; объяснить различия между истинными сутками, сутками и звездными сутками; пояснить, что такое уравнение времени; рассказать о приборах для измерения времени, которыми пользовались в древности; назвать один из этих приборов, который используется и в настоящее время.

Прежде чем приступить к освоению материала этой темы, прослушайте видеолекцию Сурдина Владимира Георгиевича «Астрономическое время и календарь ».

Нажмите на значок

Вся жизнь и деятельность людей проходят во времени. Наблюдая смену дня и ночи, люди издавна воспринимали течение времени, но измерять его научились значительно позднее.

Меры для измерения времени взяты у самой природы: более короткие тесно связаны с вращением Земли вокруг своей оси, а длительные - с движением Луны и нашей планеты по орбите вокруг Солнца.

При установлении эталонов для измерения времени возникали значительные трудности. Мерами времени служат естественные единицы, взятые человеком из окружающего его мира - это сутки, месяц и год. Важно, что они несоизмеримы.

Единицы же для измерения отрезков времени, меньших суток, - час, минута, секунда и ее доли - созданы самим человеком. Со временем он научился не только измерять эти условные единицы времени, но и хранить их. Для измерения более длительных промежутков времени человек использовал периодические природные явления. Систему счета значительных промежутков времени, основанную на периодических явлениях окружающего мира, принято называть календарем. Именно календарь позволяет устанавливать определенный порядок счета дней в году; он неотделим от человеческой культуры.

Календарь , которым мы постоянно пользуемся в настоящее время, появился не сразу; он имеет свою давнюю, весьма сложную историю, которая еще не завершена и до сих пор, так как современный календарь нельзя назвать совершенным.

Время. Единицы измерения и счета времени

Время - основная физическая величина, характеризующая последовательную смену явлений и состояний материи, длительность их бытия.

Исторически все основные и производные единицы измерения времени определяются на основе астрономических наблюдений за протеканием небесных явлений, обусловленных вращением Земли вокруг своей оси, вращением Луны вокруг Земли и вращением Земли вокруг Солнца. Для измерения и счета времени в астрометрии пользуются разными системами отсчета, связанными с теми или иными небесными светилами или определенными точками небесной сферы. Наибольшее распространение получили «звездное» и «солнечное» время. С введением в 1967 году атомного стандарта времени и Международной системы СИ в физике используется атомная секунда.

«Звездное» и «солнечное» время согласуются между собой путем специальных расчетов. В повседневной жизни используется среднее солнечное время.

Определение точного времени, его хранение и передача по радио составляют работу Службы точного времени, которая существует во всех развитых странах мира, в том числе и в России.

Основной единицей звездного, истинного и среднего солнечного времени являются сутки . Звездные, средние солнечные и иные секунды получаются делением соответствующих суток на 86400 (24 ч 60 мин 60 с). Сутки стали первой единицей измерения времени свыше 50000 лет назад.

Сутки - промежуток времени, в течение которого Земля делает один полный оборот вокруг своей оси относительно какого-либо ориентира.

Звездные сутки - период вращения Земли вокруг своей оси относительно неподвижных звезд, определяется как промежуток времени между двумя последовательными верхними кульминациями точки весеннего равноденствия.

Истинные солнечные сутки - период вращения Земли вокруг своей оси относительно центра диска Солнца, определяемый как промежуток времени между двумя последовательными одноименными кульминациями центра диска Солнца.

Ввиду того, что эклиптика наклонена к небесному экватору под углом, а Земля вращается вокруг Солнца по эллиптической орбите, скорость видимого движения Солнца по небесной сфере. Следовательно, на протяжении года продолжительность истинных солнечных суток будет постоянно изменяться: наиболее быстро вблизи точек равноденствий (март, сентябрь), наиболее медленно вблизи точек солнцестояний (июнь, январь).

Для упрощения расчетов времени в астрономии введено понятие средних солнечных суток - периода вращения Земли вокруг своей оси относительно «среднего Солнца».

Уравнение времени (УВ) - это разница между средним солнечным временем (ССВ) и истинным солнечным временем (ИСВ):

УВ = ССВ - ИСВ

Эта разница в каждый конкретный момент времени одинакова для наблюдателя в любой точке Земли.

Задание для обсуждения с учителем (можно на или в видеокомнате)

Истинные сутки – это то время, за которое Солнце делает полный круг по небу, в течение года колеблется от 23 часов 44 минут до 24 часов 14 минут в зависимости от времени года. Настоящая орбита Земли пересекается с круговой только четыре раза в году: 16 апреля , 14 июня , 1 сентября и 25 декабря . В эти дни уравнение времени равно 0. Соответственно, в каждое время года существует свой максимум уравнения времени: около 12 февраля + 14,3 мин, 15 мая – 3,8 мин, 27 июля + 6,4 мин и 4 ноября – 16,4 мин. Объясните, почему уравнение времени равно 0 в дни, когда орбита Земли пересекается с круговой.

Для определенности теоретических расчетов принята эфемеридная (табличная ) секунда, равная средней солнечной секунде 01 января 1900 года в 12 часов равнотекущего времени, не связанного с вращением Земли. Около 35000 лет назад люди обратили внимание на периодическое изменение вида Луны - смену лунных фаз. Фаза Ф небесного светила (Луны, планеты и т.д.) определяется отношением наибольшей ширины освещенной части диска d к его диаметру D :

Линия терминатора разделяет темную и светлую часть диска светила.

Луна движется вокруг Земли в ту же сторону, в какую Земля вращается вокруг своей оси: с запада на восток. Отображением этого движения является видимое перемещение Луны на фоне звезд навстречу вращению неба. Каждые сутки Луна смещается к востоку относительно звезд и за 27,3 суток совершает полный круг. Так была установлена вторая после суток мера времени - месяц .

Сидерический (звездный ) лунный месяц - период времени, в течение которого Луна совершает один полный оборот вокруг Земли относительно неподвижных звезд. Равен 27 сут 07 ч 43мин 11,51 с.

Синодический (календарный) лунный месяц - промежуток времени между двумя одноименными последовательными фазами (обычно новолуниями) Луны, равный 29 сут 12ч 44 мин 2,78 с.

Совокупность явлений видимого движения Луны на фоне звезд и смены фаз Луны позволяет ориентироваться по Луне на местности. Луна появляется узким серпом на западе и исчезает в лучах утренней зари таким же узким серпом на востоке. Если мысленно приставим слева к лунному серпу прямую линию, то можно прочесть на небе либо букву «Р» (растет), при этом «рога» месяца повернуты влево - месяц виден на западе; либо букву «С» (стареет), при этом «рога» месяца повернуты вправо - месяц виден на востоке. В полнолуние Луна в полночь видна на юге.

Поверхность Земли разбита на 24 участка, ограниченных меридианами, - часовыми поясами . Нулевой часовой пояс расположен симметрично относительно гринвичского (нулевого) меридиана; нумерация поясов идет от 0 до 23 с запада на восток. Реальные границы поясов совмещены с административными границами районов, областей или государств. Центральные меридианы часовых поясов отстоят друг от друга ровно на 1 час, поэтому при переходе из одного часового пояса в другой время изменяется на целое число часов, а число минут и секунд не изменяется. Новые календарные сутки (и Новый год ) начинаются на линии перемены даты (демаркационной линии ), проходящей в основном по меридиану 180 восточной долготы вблизи северо-восточной границы Российской Федерации. Западнее линии перемены дат, число месяца всегда на единицу больше, нежели к востоку от нее. При пересечении этой линии с запада на восток календарное число уменьшается на единицу, а при пересечении линии с востока на запад календарное число увеличивается на единицу. Это исключает ошибку в счете времени при кругосветных путешествиях, а также перемещениях из Восточного полушария Земли в Западное.

Декретное время - поясное время, измененное на целое число часов правительственным распоряжением. Для России равно поясному времени, плюс 1 час.

Московское время - декретное время второго часового пояса (плюс 1 час): Tм = T0 + 3 (часа) .

Летнее время - декретное поясное время, изменяемое дополнительно на плюс 1 час по правительственному распоряжению на период летнего времени с целью экономии энергоресурсов.

Вследствие вращения Земли разность между моментами наступления полдня или кульминаций звезд с известными экваториальными координатами в 2 пунктах равна разности географических долгот пунктов, что дает возможность определения долготы данного пункта из астрономических наблюдений Солнца и других светил и, наоборот, местного времени в любом пункте с известной долготой.

Географическая долгота местности отсчитывается к востоку от «нулевого» (гринвичского) меридиана и численно равна промежутку времени между одноименными кульминациями одного и того же светила на гринвичском меридиане и в пункте наблюдения:

где S - звездное время в точке с данной географической широтой, S 0 - звездное время на нулевом меридиане. Выражается в градусах или часах, минутах и секундах.

Для определения географической долготы местности, необходимо определить момент кульминации какого-либо светила (обычно Солнца) с известными экваториальными координатами. Переведя с помощью специальных таблиц или калькулятора время наблюдений из среднего солнечного в звездное, а также и зная по справочнику время кульминации этого светила на гринвичском меридиане, можно определить долготу местности. Для определения момента кульминации достаточно определить высоту (зенитное расстояние) светила в любой точно зафиксированный момент времени.

Задания для обсуждения с учителем (можно на или в видеокомнате)

Почему в повседневной жизни используется солнечное время, а не звездное?

Можно ли сконструировать солнечные часы, которые бы показывали среднее солнечное время, декретное, летнее и т.д.? Подготовьте обоснованные ответы, обсудите ответы с учителем.

Приборы для измерения и хранения времени

Еще в Древнем Вавилоне солнечные сутки были разделены на 24 часа (360: 24 = 15). Позднее каждый час был разделен на 60 минут, а каждая минута на 60 секунд.

Первыми приборами для измерения времени были солнечные часы. Простейшими солнечными часами был гномон - вертикальный шест в центре горизонтальной площадки с делениями. Тень от гномона описывает сложную кривую, зависящую от высоты Солнца и меняющуюся день ото дня в зависимости от положения Солнца на эклиптике, скорость движения тени тоже меняется. Посмотрите на рисунки: углы, соответствующие каждому часу, имеют различную величину.

Точность измерения времени с помощью гномон определялась его высотой: чем выше гномон, тем длиннее отбрасываемая им тень, что повышало точность измерения. Для удобства отсчёта на конце гномона было отверстие, которое было хорошо видно в тени. Повысить точность измерения времени можно было, если найти биссектрису утренней и вечерней тени одинаковой длины: на рассвете и закате скорость изменения длины тени выше и её направление (для заданной длины) устанавливается точнее.

Наклонив площадку так, чтобы шест от гномона был нацелен на полюс мира, получим экваториальные солнечные часы, в которых скорость движения тени равномерна.

Для измерения времени в ночное время и в ненастье изобретены песочные, огненные и водяные часы .

Песочные часы имеют простую конструкцию, могут использоваться в любое время суток и независимо от погоды, отличаются точностью, но громоздки и «заводятся» лишь на короткое время.

Огненные часы представляют собой спираль или палочку из горючего вещества с нанесенными делениями. Недостатки этих часов: низкая точность хода (зависимость скорости горения от состава вещества и погоды) и сложность изготовления.

Это интересно

В Древнем Китае создавались специальные смеси, которые могли гореть длительное время (месяцами) и не требовали постоянного наблюдения.

Древние рудокопы использовали огненные часы, представляющие глиняный сосуд с маслом, которого хватало на 10 часов горения светильника. Рудокоп заканчивал работу, когда масло выгорало.

Водяные часы использовались во многих странах Древнего мира.

Механические часы с гирями и колесами впервые были изобретены в Х-XI вв. В России первые башенные механические часы установил монах Лазарь Серб в Московском Кремле в 1404 г. Маятниковые часы изобрел в 1657 году голландский физик и астроном Х. Гюйгенс.

Это интересно

Отправьтесь в путешествие во времени вместе с Рональдом Топом, посмотрите видеофрагмент «Время. История создания часов. История изобретений».

Нажмите на значок

Календарь . Основные календари

Древнеегипетский календарь в гробнице Сененмута

Календарь - непрерывная система счисления больших промежутков времени, основанная на периодичности явлений природы, особенно отчетливо проявляющейся в небесных явлениях (движении небесных светил). С календарем неразрывно связана вся многовековая история человеческой культуры. Потребность в календарях возникла в такой глубокой древности, когда человек не умел еще читать и писать. Календари определяли наступление весны, лета, осени и зимы, периоды цветения растений, созревания плодов, сбора лекарственных трав, изменений в поведении и жизни животных, изменения погоды, время земледельческих работ и многое другое. Как и в глубокой древности, в настоящее время календари позволяют регулировать и планировать жизнь и хозяйственную деятельность людей.

Выделяют три основных типы календарей: лунный , солнечный , лунно-солнечный .

1. Лунный календарь . Возник свыше 30000 лет назад. В основе этого календаря лежит синодический лунный месяц продолжительностью 29,5 средних солнечных суток . Лунный год календаря содержит 354 (355) суток (на 11,25 суток короче солнечного) и делится на 12 месяцев: в каждом нечетном месяце 30 суток, а в четном – 29 суток. Поскольку календарный месяц на 0,0306 суток короче синодического, то за 30 лет разница между ними достигает 11 суток. Выделяют два цикла: 30-летний – арабский (11/30) и 8-ми летний – турецкий (8/3). В арабском 30-ти летнем цикле 19 «простых» лет по 354 суток и 11 «високосных» по 355 суток. В турецком 8-ми летнем цикле 5 «простых» и 3 «високосных» года. Лунный календарь принят в качестве религиозного и государственного во многих мусульманских странах.

2. Солнечный календарь . В основу солнечного календаря положен тропический год (периоды смены времен года). Появившись свыше 6000 лет назад в Древнем Египте, в настоящее время этот календарь принят в качестве мирового календаря.

Юлианский солнечный календарь «старого стиля» содержит 365,25 суток: три «простых» года насчитывают по 365 суток, один високосный – 366 суток. В году 12 месяцев по 30 и 31 день каждый (кроме февраля). Юлианский год отстает от тропического на 11 минут 13,9 секунды в год . За 1500 лет его применения накопилась ошибка в 10 суток.

В григорианском солнечном календаре «нового стиля» продолжительность года составляет 365, 242500 суток. Отличия от юлианского солнечного календаря: счет дней передвинули на 10 суток вперед; новые столетия и тысячелетия начинаются с 1 января «первого» года данного столетия и тысячелетия; каждое столетие, не делящееся на 4 без остатка, не считается високосным. Тем самым исправляется ошибка в 3 суток за каждые 400 лет.

В нашей стране до революции применялся юлианский календарь «старого стиля», ошибка которого к 1917 году составляла 13 суток. В 1918 году в стране был введен принятый во всем мире григорианский календарь "нового стиля" и все даты сдвинулись на 13 суток вперед.

Для любознательных

Посмотрите учебный мультфильм об истории юлианского и григорианского календарей.

Нажмите на значок

Формула для перевода дат юлианского календаря на григорианский:

где
Т Г и Т Ю – даты по григорианскому и юлианскому календарю;
n – целое число дней, С – число полных прошедших столетий;
С 1 – ближайшее число столетий, кратное четырем.

Рассмотрим другие примеры разновидностей солнечных календарей.

Персидский календарь . Разработан Омаром Хайямом в 1079 году; применялся на территории Персии и ряда других государств до середины XIX века. Продолжительность тропического года – 365,24242 суток; 33-летний цикл включает 25 «простых» и 8 «високосных» лет. Значительно точнее григорианского: ошибка в 1 год «набегает» за 4500 лет.

Коптский (Александрийский) календарь: в году - 12 месяцев по 30 суток; после 12 месяца в «простом» году добавляется 5, в «високосном» – 6 дополнительных дней. Используется на территории проживания коптов (Эфиопия, Египет, Судан, Турция и т.д.).

3. Лунно-солнечный календарь . Возник в начале I тысячелетия до н.э., применялся в Древнем Китае, Индии, Вавилоне, Иудее, Древней Греции и Риме. В основу положено движение Луны, согласованное с годичным движением Солнца. Год состоит из 12 лунных месяцев по 29 и по 30 суток в каждом, к которым для учета движения Солнца периодически добавляются «високосные» годы, содержащие дополнительный 13-й месяц : «простые» годы продолжаются 353, 354, 355 суток, а «високосные» - 383, 384 или 385 суток. В настоящее время официальный календарь в Израиле (начало года приходится на разные дни между 6 сентября и 5 октября). Используется также наряду с государственным - григорианским календарем, в странах Юго-Восточной Азии (Вьетнаме, Китае и т.д.).

Лунно-солнечный календарь

Кроме описанных основных типов календарей, у разных народов были созданы и другие календари, например, восточный, календарь майя, календарь ацтеков, индуистские календари и т.д.

К началу ХХ века рост международных научных, технических и культурно-экономических связей обусловил необходимость создания единого, простого и точного Всемирного календаря. Существующие календари имеют ряд недостатков: недостаточное соответствие продолжительности тропического года и датам астрономических явлений, связанных с движением Солнца по небесной сфере; неравная и непостоянная продолжительность месяцев; несогласованность чисел месяца и дней недели, несоответствия их названий положению в календаре и т.д. Были рассмотрены разнообразные проекты, один из которых в 1954 году был рекомендован к рассмотрению Генеральной Ассамблеей ООН. Однако по религиозным соображениям проект оказался не реализован. Введение единого Всемирного вечного календаря остается одной из проблем современности.

Точное время

Для измерения коротких промежутков времени в астрономии основной единицей является средняя длительность солнечных суток, т.е. средний промежуток времени между двумя верхними (или нижними) кульминациями центра Солнца. Среднее значение приходится использовать, потому что в течение года длительность солнечных суток слегка колеблется. Это связано с тем, что Земля обращается вокруг Солнца не по кругу, а по эллипсу и скорость ее движения при этом немного меняется. Это и вызывает небольшие неравномерности в видимом движении Солнца по эклиптике в течение года.

Момент верхней кульминации центра Солнца, как мы уже говорили, называется истинным полднем. Но для проверки часов, для определения точного времени нет надобности отмечать по ним именно момент кульминации Солнца. Удобнее и точнее отмечать моменты кульминации звезд, так как разность моментов кульминации любой звезды и Солнца точно известна для любого времени. Поэтому для определения точного времени с помощью специальных оптических приборов отмечают моменты кульминаций звезд и проверяют по ним правильность хода часов, «хранящих» время. Определяемое таким образом время было бы абсолютно точным, если бы наблюдаемое вращение небосвода происходило со строго постоянной угловой скоростью. Однако оказалось, что скорость вращения Земли вокруг оси, а следовательно и видимое вращение небесной сферы, испытывает со временем очень небольшие изменения. Поэтому для «хранения» точного времени сейчас используются специальные атомные часы, ход которых контролируется колебательными процессами в атомах, происходящими на неизменной частоте. Часы отдельных обсерваторий сверяются по сигналам атомного времени. Сравнение времени, определяемого по атомным часам и по видимому движению звезд, позволяет исследовать неравномерности вращения Земли.

Определение точного времени, его хранение и передача по радио всему населению составляют задачу службы точного времени, которая существует во многих странах.

Сигналы точного времени по радио принимают штурманы морского и воздушного флота, многие научные и производственные организации, нуждающиеся в знании точного времени. Знать точное время нужно, в частности, и для определения географических долгот разных пунктов земной поверхности.

Счет времени. Определение географической долготы. Календарь

Из курса физической географии СССР вам известны понятия местного, поясного и декретного счета времени, а также что разность географических долгот двух пунктов определяют по разности местного времени этих пунктов. Эта задача решается астрономическими методами, использующими наблюдения звезд. На основании определения точных координат отдельных пунктов производится картографирование земной поверхности.

Для счета больших промежутков времени люди с древних пор использовали продолжительность либо лунного месяца, либо солнечного года, т.е. продолжительность оборота Солнца по эклиптике. Год определяет периодичность сезонных изменений. Солнечный год длится 365 солнечных суток 5 часов 48 минут 46 секунд. Он практически несоизмерим с сутками и с длиной лунного месяца - периодом смены лунных фаз (около 29,5 суток). Это и составляет трудность создания простого и удобного календаря. За многовековую историю человечества создавалось и использовалось много различных систем календарей. Но все их можно разделить на три типа: солнечные, лунные и лунно-солнечные. Южные скотоводческие народы пользовались обычно лунными месяцами. Год, состоящий из 12 лунных месяцев, содержал 355 солнечных суток. Для согласования счета времени по Луне и по Солнцу приходилось устанавливать в году то 12, то 13 месяцев и вставлять в год добавочные дни. Проще и удобнее был солнечный календарь, применявшийся еще в Древнем Египте. В настоящее время в большинстве стран мира принят тоже солнечный календарь, но более совершенного устройства, называемый григорианским, о котором говорится дальше.

При составлении календаря необходимо учитывать, что продолжительность календарного года должна быть как можно ближе к продолжительности оборота Солнца по эклиптике и что календарный год должен содержать целое число солнечных суток, так как неудобно начинать год в разное время суток.

Этим условиям удовлетворял календарь, разработанный александрийским астрономом Созигеном и введенный в 46 г. до н.э. в Риме Юлием Цезарем. Впоследствии, как вам известно, из курса физической географии, он получил название юлианского или старого стиля. В этом календаре годы считаются трижды подряд по 365 суток и называются простыми, следующий за ними год - в 366 суток. Он называется високосным. Високосными годами в юлианском календаре являются те годы, номера которых без остатка делятся на 4.

Средняя продолжительность года по этому календарю составляет 365 суток 6 ч, т.е. она примерно на 11 мин длиннее истинной. В силу этого старый стиль отставал от действительного течения времени примерно на 3 суток за каждые 400 лет.

В григорианском календаре (новом стиле), введенном в СССР в 1918 г. и еще ранее принятом в большинстве стран, годы, оканчивающиеся на два нуля, за исключением 1600, 2000, 2400 и т.п. (т.е. тех, у которых число сотен делится на 4 без остатка), не считаются високосными. Этим и исправляют ошибку в 3 суток, накапливающуюся за 400 лет. Таким образом, средняя продолжительность года в новом стиле оказывается очень близкой к периоду обращения Земли вокруг Солнца.

К XX в. разница между новым стилем и старым (юлианским) достигла 13 суток. Поскольку в нашей стране новый стиль был введен только в 1918 г., то Октябрьская революция, совершенная в 1917 г. 25 октября (по старому стилю), отмечается 7 ноября (по новому стилю).

Разница между старым и новым стилями в 13 суток сохранится и в XXI в., а в XXII в. возрастет до 14 суток.

Новый стиль, конечно, не является совершенно точным, но ошибка в 1 сутки накопится по нему только через 3300 лет.

Возможно, будет полезно почитать: