Измерване на времето

Много отдавна хората са разбрали, че за решаване на този проблем трябва да се използва такова периодично явление, което се повтаря непрекъснато, без интервал между отделните цикли. Всички опити за де се намери такова на Земята обаче, водят до неуспех. Например при водните и пясъчните часовници времето се измерва според изтичането на определено количество вода или пясък, след което обаче съдът трябва отново да се напълни. Този интервал не може да се отчете.

Астрономическите познания показали, че най-удобни за измерване на времето са двете периодични движения на Земята – около оста й и около Слънцето.  Така се оформят основните единици за време – денонощието, което се основава на денонощното въртене на Земята около оста й и тропическата година, резултат от годишното движение на Земята около Слънцето.

По-късно практиката показва, че измерването на времето и чрез тези периодични движения не е съвсем лесно. Затрудненията възникват от факта, че годишното въртене на Земята около Слънцето не е равномерно и годината не е съизмерима с денонощието.

Звездно време.

То се измерва чрез видимото денонощно движение на коя да е звезда.  Прието е звездното време да се отчита според движението на пролетната равноденствена точка.

Звездно денонощие наричаме интервала от време между две поредни кулминации на пролетната равноденствена точка. Това е всъщност периодът на въртенето на Земята около оста й.

Звездното денонощие има предимството, че е постоянен по големина интервал и следователно по него могат да се изработят часовници, които да го измерват. Недостатъкът му е, че началото му е в различни моменти на денонощието, а работата и почивката на хората са свързани със Слънцето, а не със звездите.

Слънчевото време. То вече се измерва по видимото движение на Слънцето.

Истинско слънчево денонощие е интервалът от време между две последователни едноименни (например горни) кулминации на Слънцето на дадено място. То е по-голяма от звездното денонощие с около 4 минути. Недостатъкът му е, че не е постоянно по големина.  Разликата между най-късото и най-дългото денонощие достига  16,5 минути.  Причините за това са две: неравномерното движение на Слънцето по еклиптиката и наклонът на равнината на еклиптиката към равнината на екватора. Ето защо не може да се направи часовников механизъм, който да измери тези неравни интервали време. Истинското слънчево време може да се измерва само със слънчев часовник.

Тази времева неточност се корегира с единицата – средно слънчево денонощие. По големина представлява средната продължителност на истинските слънчеви денонощия за една година. За начало се приема моментът, когато Слънцето е в долната си кулминация, т.е. полунощ.

Местно и поясно време.

За всеки наблюдател на Земята денонощието започва и завършва в полунощ. За хората, които се намират на един и същи меридиан денонощието започва и завършва в един и същи момент. Но за хората от друга географска дължина ще имат друго време, наречено местно, което е различно от времето на другите меридиани.

Прието е Земята да се разделя на 24 часови пояса като всеки обхваща по 15 градуса=1 час. Местното време на меридиана, преминаващ през средата на пояса, се приема за сревно на целия пояс. За начален, нулен часови пояс се приема този, който преминава през астрономическата обсерватория в Гринвич, до Лондон. Времето в този пояс се нарича гринвичко.

Линия за смяна на датите. Това е антиподът на гринвичкия меридиан, който преминава през Беринговия пролив между Аляска и Япония. Когато на Гринвич започва нов ден, часовниците показват например 0 часа на 5 януари, във втория пояс е 2 часа на 5 януари и т.н. На беринговия пролив обаче вече е 12 часа по пладне, т.е. там денят отдавна е стигнал обяд. В часовите пояси на запад от Гринвич, ще показват съответно 23 часа, но все още на 4 януари. Достигайки до антипода в тази посока, то там ще е 12 часа на 4 януари. Следователно по двете страни на Беринговия пролив часовниците показват едно и също време, ноот две съседни денонощия. Затова при преминаване на Беринговия пролив от запад на изток на следващия ден трябва да се повтори същата дата. С това положение не се е съобразила експедицията на Магелан при обиколката на Земята и при завръщането си в Испания участниците установили един ден разлика мужду датата в корабните дневници и тази, на жителите в Севиля.

Така фактически се приема, че всеки нов ден се ражда на маридиана, който е ва 180 градуса от Гринувич. Оттук идва и името на  Япония – Нипон – страна на изгряващото слънце.

КАЛЕНДАР

Календарът е едно от най-старите постижения на астрономията. Името му произлиза от латинската дума calendae – календи,както римляните наричали първия ден от всеки месец.  Днес календар наричаме системата за измерване на времето, групирано в продължтелни периоди, въз основа на периодични природни явления, свързани с движението на небесните тела. В зависимост от това движението на кое небесно тяло се използва, имаме лунни, слънчеви и слънчево-лунни календари.

Основната единица време в лунния календар е един лунен месец. Това е времето между две последователни еднакви фази на Луната, напр. от новолуние до новолуние. Един лунен месец е равен почти на 29,5 земни денонощия.  Ако си служим с този календар обаче, няма да смев такт с годишните времена, които се определят от движението на земята около Слънцето.

Основната единица време в слънчевия календар е една тропическа година. Това е средният интервал от време между две последователни преминавания на Слънцето през пролетната равноденствена точка – 365 денонощия, 5 часа, 48 мин. и  45 сек.  Основното затруднение при използването на слънчевия календар се състои в това, че емното денонощие не се нанася като цяло число няколко пъти в рамките на една тропическа година. Ако пък се използва лунно-слънчевият календар, трябва да се съобразяваме едновременно и с лунните фази и с видимото движение на Слънцето. Следователно при всички календари се работи с известно приближение, като от време на време се правят корекции.

Различните народи са започнали своето летоброене в различни епохи. Календарната система, която използваме в момента се въвежда за първи път през 45г. Пр.н.е. от египетския астроном Созиген по нареждане на Юлий Цезар. Така възниква така наречения юлиански календар – стар стил. Приело се е една юлианска година да продължава 365 ¼  средни слънчеви денонощия, разпредерени в 12 месеца. За да съдържа календарната година всякога цяло число денонощия, било прието в четири последователни години 3 да са по 365 дни, а четвъртата – високосна, по 366  денонощия. 366-тото денонощие (набрано от четири години по 6 часа) се прибавя в края на месец февруари като 29-то.  За високосни сеопределят годините, чието  число се дели на 4 без остатък. По този календар се извършвало летоброенето до XVI век.

Но юлиянската година е по-продължителна от реалната тропическа с около 11 мин. (по-точно 11 мин, 14 сек., 02 ). Юлианското време изоставало от равномерния ход  с три денонощия за 400 години. Ако продължало това летоброене щяло да се наложи да се жъне през януали, а Коледата да е през лятото. Реформата била наложителна.

По нареждане на папа Григорий астрономите Лилио и Клавдий  извършват изработват нов календар. За да се „догони” времето, те предлагат датата 4 октомври 1582  да се последва от 15 октомври. А за да не се натрупа отново такава разлика за 400 години, определили три от тези столетни години, които по стария стил са високосни, да бъдат прости.  Само еднаот столетните години да бъде високосна – годината, на която първите две цифри се делят на 4 без остатък. По такъв начин 1600-ната година и по двата календара е била високосна и през XVII век разликата между двата календара е била 10 денонощия. 1700-ната година по новия стил е била проста, а по стария високосна и разликата в денонощията са станали 11. След 1800-ната година, разликата вече е 12 денонощия, а след 1900 – ната – 13. Понеже 2000-ната беше високосна и за двата календара, разликата от 13 денонощия ще остане чак до 2100-ната година.

По григорианския календар изоставането е само с 26 секунди годишно или за 3300 години се набира едно денонощие.

В България григорианския календар се въвежда през 1916 г. на 31 март, който е последван от 14 април.

по “Астрономия”, 1970, учебник за XI клас, автори: М. Калинков, Л. Македонски