Читать книгу Астрономія. Дитяча енциклопедія - Группа авторов - Страница 8

Люди почали вимірювати час задовго до перших уявлень про те, що Земля обертається навколо Сонця. І, звичайно, це сталося раніше, ніж люди почали розуміти історію створення Всесвіту, якому ми всі належимо. Проте переміщення об’єктів, що мали місце на зоряному небі, перебували під пильним оком спостерігачів багатьох давніх культур. Саме ці спостереження за видимим рухом Сонця, Місяця, планет і зірок заклали фундамент для вимірювання проміжків часу, що базувалися на астрономічних періодах. Ними стали вже звичайні для нас день, місяць, рік.

Але в астрономії ці періоди, а також способи їх визначення, є трохи специфічними. Так, існує декілька різновидів дня, місяця і року. Тож, давайте ближче познайомимося з кожним із них!

Напевне, ви вважаєте 24 години – нашу звичайну добу – періодом обертання Землі навколо власної осі. Але це не зовсім так.

Період обертання Землі навколо своєї осі – це той час, який їй необхідний для здійснення одного повного оберту. Знаючи про те, що осьове обертання нашої планети «відповідальне» за видиме добове обертання зоряного неба, ми можемо виміряти період обертання таким способом. Пустимо секундомір у момент, коли через меридіан проходить певна зірка, а потім зупинимо його тоді, коли ця ж зірка перетне меридіан наступного разу. Виміряний таким чином період обертання Землі навколо власної осі буде дорівнювати 23^год 56^хв 4,09^с. Це так званий сидеричний день, тобто день, виміряний відносно уявного руху зірок на небі.

Доба, що триває 24 години, – це так званий сонячний день. Вимірювання цього періоду, як неважко здогадатися, базується на вимірюванні часу, потрібного Сонцю, щоби зробити один повний оберт на нашому небі. Але 24 години – це тільки середня тривалість сонячної доби, бо вона насправді теж змінюється протягом року.

Пояснюється це так. Кожного дня Земля просувається на 1° своєю навколосонячною орбітою. Таким чином, протягом однієї сонячної доби Земля обертається не на 360°, а на 361°. Ця різниця в 1°, що дорівнює 4 хвилинам часу, і є різницею між сидеричним та сонячним днем.

Місяць також має два визначення. Один із них, синодичний, пов’язаний з фазами Місяця і триває 29 з половиною сонячних діб. Рівно стільки проходить між моментами, коли певна фаза Місяця повторюється наступного разу. Назва «синодичний» походить від латинського synod, що означає «зустріч». Тобто кожного разу, коли Місяць перебуває у фазі нового, він зустрічається на небі з Сонцем.

Таким самим чином, як сонячний день не є справжнім періодом обертання Землі, так і синодичний місяць не є справжнім орбітальним періодом нашого природного супутника. Беручи до уваги наявність руху Землі навколо Сонця, можна зробити висновок, що Місяць робить більш ніж один повний оберт за період синодичного місяця. Справді, виходячи з тих самих уявлень, що і при розгляді розбіжності між сидеричним та сонячним днями, знайдемо, що сидеричний місяць дорівнюватиме 271/э сонячної доби.

Нарешті, рік невід’ємно пов’язаний з обертанням Землі навколо Сонця. Але для визначення року також є два дещо різних методи, що, звісно ж, дають два різних значення. Час, за який наша планета робить один повний оберт відносно зірок, називається сидеричним роком. Проте наш календар базується на сезонних циклах, які ми можемо виміряти, як час від одного весняного рівнодення до наступного. Такий рік називається тропічним, і він приблизно на 20 хвилин коротший за сидеричний рік. Ця різниця може здатися невеликою, але ж протягом 72 років це дасть повну добу – і так протягом багатьох століть! Різниця між сидеричним та тропічним роками є результатом так званої прецесії земної осі у просторі, що відбувається з періодом близько 26 000 років (цей період ще називають астрономічною ерою). Кожного року точки рівнодення та сонцестояння зміщуються на 1/26 000, тобто тропічний рік «відстає» від сидеричного на 1/26 000 року, що й дорівнює приблизно 20 хвилинам. Таким чином, тривалість тропічного року дорівнює 365,242 сонячної доби, тоді як сидеричний рік триває 365,256 сонячної доби.

Існує також кілька способів вимірювання поточного часу протягом однієї доби. Розрізняють істинний сонячний час (тобто час, виміряний, приміром, за допомогою сонячного годинника) і середній сонячний час (він має за основу середню довжину доби – 24 години). Проте це – способи вимірювання місцевого часу, тому що вони безпосередньо залежать від географічної довготи місця вимірювання.

Для універсалізації вимірювання часу, з ініціативи залізничників США, 1883 року введений так званий стандартний, або поясний, час. Земну кулю було поділено на 24 пояси за довготою так, що у двох сусідніх поясах стандартний час відрізняється на годину: зі сходу на захід. За єдину точку відліку було прийнято часовий пояс, у центрі якого знаходиться точка відліку довготи – Гринвіцька обсерваторія Королівської Академії наук Великої Британії. Час у цьому поясі нині називають Всесвітнім часом (позначається UT від англійського Universal Time). На схід від Гринвіча різниця в часі має знак «плюс», на захід – «мінус».

Наприклад, Україна знаходиться в другому часовому поясі на схід від Гринвіча. Таким чином, наш стандартний час більший за Всесвітній на 2 години.

В Україні, як і в багатьох інших країнах, починаючи з першої неділі квітня і до останньої неділі жовтня, діє літній час, який на 1 годину більший за стандартний. Це значить, що український поясний час у цей період відрізняється від Всесвітнього на +3 години.