Коли починаються добу календар - центр по утворенню
Добу. Ритмічна зміна дня і ночі. Неповторна краса цих явищ однаково вражає людину і в дитинстві, і в глибокій старості. Хіба може не хвилювати, наприклад, річний світанок? Ось поступово тане нічна імла, повільно гаснуть зірки, палає загравою схід, природа пробуджується від сну. І раптом в кожній краплі ранкової роси відображається схід Сонця, що несе всьому живому світло, тепло, радість життя.
Поступово піднімаючись вгору, Сонце досягає свого найвищого положення на небі (момент верхньої кульмінації), після чого повільно опускається вниз, щоб на кілька годин знову сховатися за горизонтом. Через 30-40 хвилин після заходу Сонця, коли закінчаться вечірні сутінки, на небі з'являються перші зірки *. І знову все засинає. Це правильне чергування дня і ночі, що є відображенням обертання Землі навколо своєї осі, і дало людям природну одиницю часу - добу.
Отже, добу - це проміжок часу між двома послідовними однойменними кульмінаціями Сонця. За початок справжніх сонячної доби приймають момент нижньої кульмінації центру диска Сонця (опівночі) **. У згоді з традицією, яка прийшла до нас із Стародавнього Єгипту і Вавилонії, добу діляться на 24 години, кожну годину - на 60 хвилин, кожна хвилина - на 60 секунд. Час T, виміряний від нижньої кульмінації центру диска Сонця, називається істинним сонячним часом.
Але ж наша Земля є кулею! Тому в той момент, коли, скажімо, житель Києва стверджує, що Сонце знаходиться в нижній кульмінації, і спокійно лягає спати, в Південно-Сахалінську вже ранок і люди поспішають на роботу. А це означає, що кожній точці земної кулі, географічна довгота якої. відповідає своє власне (місцеве) час, яке буде однаковим лише для пунктів, що знаходяться на одному і тому ж географічному меридіані. Географічна довгота спостерігача, вимірюється зазвичай в градусах, хвилинах і секундах дуги, при перекладі її в часові одиниці виходять з розрахунку, що 15 ° = 1 h. 15 = l m. 15 "= I s. 1 ° = 4 т. 1 ° = 4 m.
Наприклад, географічна довгота м.Харкова = 36 ° 15 '= 2 h 25 m.
1) нерівномірним рухом Землі навколо Сонця по еліптичній орбіті;
2) нахилом осі добового обертання Землі до площини екліптики.
Очевидно, що користуватися при вимірюванні часу такій нестабільній одиницею, як справжні добу, не можна. Тому в астрономії було введено поняття середнього сонця. Це - фіктивна точка, яка на протязі року рівномірно переміщається уздовж небесного екватора. Проміжок часу між двома однойменними послідовними кульмінаціями середнього сонця називається середніми сонячними цілодобово. Час, виміряний від нижньої кульмінації середнього сонця, називається середнім сонячним часом. Саме середній сонячний час і показують наші годинники, ними ми користуємося у всій своїй практичній діяльності.
Різниця між середнім сонячним часом 1м (середнім місцевим часом спостерігача) і істинним сонячним часом T, виміряна на тому ж меридіані, називається рівнянням часу (рис.5):
Величину рівняння часу η на початок кожної доби можна знайти, в будь-якому астрономічному календарі.
Поясний, декретний і літній час. В кінці минулого століття земну кулю був розбитий через кожні 15 ° по географічній довготі на 24 часових пояси з тим, щоб усередині кожного пояса, що має номер N (N змінюється від 0 до 23), годинник вказували один і той же поясний час - Тn - середній сонячний час географічного меридіана, що проходить через середину цього пояса. При переході від пояса до поясу в напрямку із заходу на схід час на кордоні пояса стрибком збільшується рівно на одну годину. В якості нульового прийнятий пояс, розташований (по довготі) в смузі ± 7 °, 5 від Гринвічем меридіана. Середній сонячний час цього поясу, що позначається Те або UT, називається Грінвічському або всесвітнім. Майже вся європейська частина СРСР знаходиться у другому часовому поясі (N = 2), центральний меридіан якого, відповідний східної географічній довготі 30 °, проходить поблизу
Зоряна доба. Ми вже наголошували про обертання Землі навколо своєї осі щодо Сонця. Виявилося зручним і навіть необхідним ввести ще одну одиницю часу - зоряна доба як проміжок часу між двома послідовними однойменними кульмінаціями однієї і тієї ж зірки.
За початок зоряної доби прийнятий момент верхньої кульмінації точки весняного рівнодення. Звідси зоряний час s - це час, що минув з моменту верхньої кульмінації точки весняного рівнодення.
12 h 00 m. На будь-яку дату його можна розрахувати за наближеною формулою
Зоряний час 5 на момент Тм середнього сонячного часу приблизно дорівнює
Навіщо потрібно знати про це?
Рівняння часу говорить про те, що справжнє Сонце в своєму руху-ванні на небесній сфері то «обганяє» середнє солн-це, то «відстає» від нього, і якщо ми час вимірюємо за середнім сонця, то тіні від всіх предметів від-брасиваются через їх висвітлення істинним Сонцем! Припустимо, що хтось вирішив побудувати будинок особою на південь. Бажане направлення йому вкаже полуденна лінія: в момент верхньої кульмінації Сонця, коли воно, перетинаючи небесний меридіан, «проходить над точкою півдня», тіні від вертикальних предметів падають уздовж полуденної лінії по на-правлінню на північ. Тому для вирішення завдання досить підвісити на нитці грузик і в згадаю-тий момент часу вбити кілочки уздовж Відкинь-шенной ниткою тіні.
Але встановити «на око», коли центр диска Сонця перетинає небесний меридіан, неможливо, цей момент слід розрахувати заздалегідь. Для цього спостерігач повинен знати свою географічну довготу λ. Розрахунок проводиться за наступною схемою. У момент верхньої кульмінації Сонця справжнє сонячне час Т0 = 12 h 00 m. а середнє місцевий час 7м = 7о + Л · Переходимо до всесвітнього часу Τ0 = ΤΜ - λ і, нарешті, визначаємо декретний (або літній) час, яке і покажуть наші годинник в мо-мент істинного полудня: Тл = Т0 + ( N + 1); ТА = *
Очевидно, що археолог, який цікавиться ориен тацией древніх будівель (пірамід, храмів і ін.). вирішує зворотну задачу - напрямок однієї з головних стін будівлі вже є, необхідно встановити чи збігається воно з напрямком полуденної лінії.
Зоряний час використовуємо для визначення того, які ділянки зоряного неба (сузір'я) будуть вид-ни над горизонтом в той чи інший час доби і року. Як уже зазначалося, в кожен конкретний момент часу у верхній кульмінації знаходяться ті зірки, для яких α = s. Розраховуючи зоряний час s, і визначаємо умови видимості зірок і сузір'їв.
Наприклад, спостерігачеві цікаво знати, які групи зірок будуть видні в південній частині неба 1 сен-тября о 23 годині літнього часу. Нехай його географи-чна довгота λ = 2 h 10 m. Знаходимо спочатку зоряний час на початок доби: s0 = 6 h 30 m + 2X8 h = 22 h 30 m. далі - середнє місцевий сонячний час на зазначений-ний момент літнього часу Гм = 23 h 00 m - 4 h 00 m + + 2 h 10 m = 21 h 10 m і, нарешті, - зоряний час на цей же момент 5 «s0 + тм = 22 h 30 m + 21 h 10 m = = 19 h 40 m.
Порівнюючи розрахунок з картою зоряного неба, уста-встановлюються, що поблизу меридіана в південній частині неба
знаходяться сузір'я (від низу до верху) Стрільця, Орла, Ліри і Дракона. Ті зірки у небесного еква-тора, для яких пряме сходження a = s-6 h 00 m. незабаром будуть заходити, а ті, для яких α «s + + 6 h 00 m. тільки що зійшли на сході. В даному прикладі заходить сузір'я Діви, а зійшло сузір'я Риб.
Через Берингову протоку і по водах Тихого океану приблизно уздовж меридіана 180 ° від північного полюса до південного простяглася лінія зміни дати. Звідси на нашій планеті починаються новий день, нові добу і новий рік.
** Книга представлена тільки для ознайомлювальних цілей. **