Sklad orodij za vrednotenje v disciplini "astronomija". Standardni čas Kaj pojasnjuje uvedbo referenčnega sistema časovnega pasu

Vesel sem, da živim zgledno in preprosto:
Kot sonce - kot nihalo - kot koledar
M. Cvetajeva

Lekcija 6/6

Predmet Osnove merjenja časa.

Tarča Razmislite o sistemu štetja časa in njegovem odnosu do geografske dolžine. Dajte predstavo o kronologiji in koledarju, določite geografske koordinate (dolžino) območja glede na astrometrična opazovanja.

Naloge :
1. izobraževalni: praktična astrometrija o: 1) astronomskih metodah, instrumentih in merskih enotah, štetju in vodenju časa, koledarjih in kronologiji; 2) določitev geografskih koordinat (geografske dolžine) območja po podatkih astrometričnih opazovanj. Službe sonca in točen čas. Uporaba astronomije v kartografiji. O kozmičnih pojavih: vrtenje Zemlje okoli Sonca, kroženje Lune okoli Zemlje in vrtenje Zemlje okoli svoje osi ter njihove posledice - nebesni pojavi: sončni vzhod, zahod, dnevno in letno navidezno gibanje ter kulminacije svetila (Sonce, Luna in zvezde), menjava luninih faz .
2. negovanje: oblikovanje znanstvenega pogleda na svet in ateistična vzgoja v okviru seznanjanja z zgodovino človeškega znanja, z glavnimi vrstami koledarjev in kronoloških sistemov; razkrivanje vraževerja, povezanih s koncepti "prestopnega leta" in prevodom datumov julijanskega in gregorijanskega koledarja; politehnične in delovne vzgoje pri podajanju gradiva o instrumentih za merjenje in shranjevanje časa (ur), koledarjih in kronoloških sistemih ter o praktičnih metodah uporabe astrometričnih znanj.
3. Poučna: oblikovanje veščin: reševanje nalog za računanje časa in datumov kronologije ter prenos časa iz enega pomnilniškega sistema in računa v drugega; izvajajo vaje iz uporabe osnovnih formul praktične astrometrije; uporabljati mobilno karto zvezdnega neba, priročnike in astronomski koledar za določanje položaja in pogojev za vidnost nebesnih teles ter potek nebesnih pojavov; določi geografske koordinate (zemljepisno dolžino) območja glede na astronomska opazovanja.

vedeti:
1. stopnja (standard)- sistemi za štetje časa in merske enote; pojem poldne, polnoč, dan, razmerje časa z geografsko dolžino; ničelni poldnevnik in univerzalni čas; pasovni, lokalni, poletni in zimski čas; metode prevajanja; naše računanje, izvor našega koledarja.
2. stopnja- sistemi za štetje časa in merske enote; pojem poldne, polnoč, dan; povezava časa z geografsko dolžino; ničelni poldnevnik in univerzalni čas; pasovni, lokalni, poletni in zimski čas; metode prevajanja; določitev točnega časa storitve; pojem kronologije in primeri; pojem koledar in glavne vrste koledarjev: lunarni, lunisolarni, sončni (julijanski in gregorijanski) ter osnove kronologije; problem ustvarjanja stalnega koledarja. Osnovni pojmi praktične astrometrije: principi določanja časovnih in geografskih koordinat območja po astronomskih opazovanjih. Vzroki dnevno opazovanih nebesnih pojavov, ki jih povzroča kroženje Lune okoli Zemlje (menjava Luninih faz, navidezno gibanje Lune v nebesni krogli).

Biti sposoben:
1. stopnja (standard)- Poiščite svetovni, povprečni, conski, lokalni, poletni, zimski čas;
2. stopnja- Poiščite svetovni, povprečni, conski, lokalni, poletni, zimski čas; pretvarjanje datumov iz starega v nov slog in obratno. Reši naloge za določitev geografskih koordinat kraja in časa opazovanja.

Oprema: plakat »Koledar«, PKZN, nihalo in sončna ura, metronom, štoparica, kvarčna ura Zemeljski globus, tabele: nekatere praktične uporabe astronomije. CD- "Rdeča izmena 5.1" (Time-show, Zgodbe o vesolju = Čas in letni časi). Model nebesne sfere; stenska karta zvezdnega neba, karta časovnih pasov. Zemljevidi in fotografije zemeljske površine. Tabela "Zemlja v vesolju". Fragmenti filmskih trakov"Vidno gibanje nebesnih teles"; "Razvoj idej o vesolju"; Kako je astronomija ovrgla verske predstave o vesolju"

Interdisciplinarno komuniciranje: Geografske koordinate, metode štetja časa in orientacije, projekcija zemljevida (geografija, 6.-8. razred)

Med poukom

1. Ponavljanje naučenega(10 min).
A) 3 osebe na posameznih kartah.
1. 1. Na kateri višini v Novosibirsku (φ= 55º) doseže Sonce kulminacijo 21. septembra? [za drugi teden oktobra po PKZN δ=-7º, takrat h=90 o -φ+δ=90 o -55º-7º=28º]
2. Kjer na zemlji ni videti zvezd Južna polobla? [na severnem polu]
3. Kako se orientirati po terenu po soncu? [marec, september - sončni vzhod na vzhodu, sončni zahod na zahodu, opoldne na jugu]
2. 1. Opoldanska višina Sonca je 30º, njegova deklinacija pa 19º. Določite geografsko širino mesta opazovanja.
2. Kakšne so dnevne poti zvezd glede na nebesni ekvator? [vzporedno]
3. Kako se premikati po terenu s pomočjo zvezde Severnice? [smer sever]
3. 1. Kolikšna je deklinacija zvezde, če doseže vrhunec v Moskvi (φ= 56 º ) na višini 69º?
2. Kako je svetovna os glede na zemeljsko os glede na ravnino obzorja? [vzporedno, pod kotom geografske širine mesta opazovanja]
3. Kako iz astronomskih opazovanj določimo geografsko širino območja? [izmeri kotno višino Severnice]

b) 3 osebe na plošči.
1. Izpeljite formulo za višino svetilke.
2. Dnevne poti svetil (zvezd) na različnih zemljepisnih širinah.
3. Dokaži, da je višina svetovnega pola enaka geografski širini.

V) Ostali po svoje .
1. Kaj največja višina doseže Vego (δ=38 o 47") v Zibelki (φ=54 o 04")? [največja višina na vrhu kulminacije, h=90 o -φ+δ=90 o -54 o 04 "+38 o 47"=74 o 43"]
2. Izberite katero koli svetla zvezda in zapišite njegove koordinate.
3. V katerem ozvezdju je danes Sonce in kakšne so njegove koordinate? [za drugi teden oktobra po PCDP v kons. Devica, δ=-7º, α=13 h 06 m]

d) v "Red Shift 5.1"
Najdi sonce:
Kakšne podatke lahko dobimo o Soncu?
- kakšne so njegove današnje koordinate in v katerem ozvezdju se nahaja?
Kako se spreminja deklinacija? [zmanjša se]
- katera od zvezd z lastnim imenom je po kotni razdalji najbližja Soncu in kakšne so njene koordinate?
- dokažite, da se Zemlja trenutno giblje po orbiti, ki se približuje Soncu (iz tabele vidljivosti - kotni premer Sonca narašča)

2. nov material (20 minut)
Treba plačati pozornost učencev:
1. Dolžina dneva in leta je odvisna od referenčnega okvira, v katerem se obravnava gibanje Zemlje (ali je povezana z zvezdami stalnicami, Soncem itd.). Izbira referenčnega sistema se odraža v imenu časovne enote.
2. Trajanje časovnih enot je povezano s pogoji vidnosti (kulminacij) nebesnih teles.
3. Uvedba atomskega časovnega standarda v znanosti je bila posledica neenakomernosti vrtenja Zemlje, ki so jo odkrivali z naraščajočo natančnostjo ure.
4. Uvedba standardnega časa je posledica potrebe po usklajevanju gospodarskih dejavnosti na ozemlju, ki ga določajo meje časovnih pasov.

Sistemi za štetje časa. Povezava z geografsko dolžino. Že pred tisočletji so ljudje opazili, da se v naravi marsikaj ponavlja: Sonce vzide na vzhodu in zaide na zahodu, poletju sledi zima in obratno. Takrat so se pojavile prve časovne enote - dan mesec Leto . Z uporabo najpreprostejših astronomskih inštrumentov so ugotovili, da je v letu približno 360 dni, v približno 30 dneh gre lunina silhueta skozi cikel od ene do druge polne lune. Zato so kaldejski modreci za osnovo sprejeli šestdeseti sistem števil: dan je bil razdeljen na 12 noči in 12 dni. ure , krog je 360 stopinj. Vsaka ura in vsaka stopinja je bila deljena s 60 minut , in vsako minuto - za 60 sekund .
Toda kasnejše natančnejše meritve so to popolnost brezupno pokvarile. Izkazalo se je, da Zemlja naredi popolno revolucijo okoli Sonca v 365 dneh 5 urah 48 minutah in 46 sekundah. Luna pa potrebuje od 29,25 do 29,85 dni, da obvozi Zemljo.
Periodični pojavi, ki jih spremlja dnevno vrtenje nebesne sfere in navidezno letno gibanje Sonca po ekliptiki podlaga različne sistemečasovni računi. Čas- glavna fizikalna količina, ki označuje zaporedno spreminjanje pojavov in stanj snovi, trajanje njihovega obstoja.
Kratek- dan, ura, minuta, sekunda
dolga- leto, četrtletje, mesec, teden.
1. "zvezdniško"čas, povezan z gibanjem zvezd na nebesni sferi. Merjeno z urnim kotom točke pomladnega enakonočja: S \u003d t ^; t \u003d S - a
2. "sončna"čas povezan: z navideznim gibanjem središča sončnega diska vzdolž ekliptike (res sončni čas) ali gibanje "povprečnega Sonca" - namišljene točke, ki se enakomerno premika vzdolž nebesnega ekvatorja v istem časovnem obdobju kot pravo Sonce (srednji sončni čas).
Z uvedbo atomskega časovnega standarda leta 1967 in mednarodnega sistema SI se atomska sekunda uporablja v fiziki.
drugič- fizikalna količina, ki je številčno enaka 9192631770 obdobjem sevanja, ki ustreza prehodu med hiperfinimi nivoji osnovnega stanja atoma cezija-133.
Vsi zgoraj navedeni "časi" so skladni med seboj s posebnimi izračuni. Povprečni sončni čas se uporablja v vsakdanjem življenju . Osnovna enota zvezdnega, pravega in srednjega sončnega časa je dan. Zvezdne, srednje sončne in druge sekunde dobimo tako, da ustrezni dan delimo z 86400 (24 h, 60 m, 60 s). Dan je postal prva enota za merjenje časa pred več kot 50.000 leti. Dan- časovno obdobje, v katerem se Zemlja popolnoma obrne okoli svoje osi glede na katero koli točko.
zvezdni dan- obdobje vrtenja Zemlje okoli svoje osi glede na zvezde stalnice je opredeljeno kot časovni interval med dvema zaporednima zgornjima vrhuncema pomladnega enakonočja.
pravi sončni dan- obdobje vrtenja Zemlje okoli svoje osi glede na središče sončnega diska, opredeljeno kot časovni interval med dvema zaporednima istoimenskima vrhuncema središča sončnega diska.
Ker je ekliptika nagnjena proti nebesnemu ekvatorju pod kotom 23 o 26" in se Zemlja vrti okoli Sonca po eliptični (rahlo podolgovati) orbiti, je hitrost navideznega gibanja Sonca v nebesni krogli in zato se bo trajanje pravega sončnega dne nenehno spreminjalo skozi vse leto: najhitrejši v bližini enakonočij (marec, september), najpočasnejši v bližini solsticij (junij, januar). Za poenostavitev izračunov časa v astronomiji koncept uveden je srednji sončni dan - obdobje vrtenja Zemlje okoli svoje osi glede na "srednje Sonce".
Srednji sončni dan so definirani kot časovni interval med dvema zaporednima vrhuncema z istim imenom "srednjega sonca". So 3 m 55,009 s krajši od zvezdnega dneva.
24 h 00 m 00 s zvezdnega časa je enako 23 h 56 m 4,09 s srednjega sončnega časa. Za določnost teoretičnih izračunov je sprejeto efemeride (tabela) sekunda enaka srednji sončni sekundi 0. januarja 1900 ob 12. uri enak trenutnemu času, ki ni povezan z vrtenjem Zemlje.

Pred približno 35.000 leti so ljudje opazili občasno spremembo videza lune – spremembo lunine faze.Faza F nebesno telo (luna, planeti itd.) je določeno z razmerjem največje širine osvetljenega dela diska d na njegov premer D: F=d/D. Linija terminator ločuje temne in svetle dele diska svetilke. Luna se giblje okoli Zemlje v isti smeri, v kateri se zemlja vrti okoli svoje osi: od zahoda proti vzhodu. Prikaz tega gibanja je navidezno gibanje Lune na ozadju zvezd proti vrtenju neba. Vsak dan se Luna premakne proti vzhodu za 13,5 o glede na zvezde in opravi polni krog v 27,3 dneh. Torej je bilo ustanovljeno drugo merilo časa po dnevu - mesec.
Siderični (zvezdni) lunarni mesec- časovno obdobje, v katerem luna naredi en popoln obrat okoli zemlje glede na zvezde stalnice. Enako 27 d 07 h 43 m 11,47 s .
Sinodični (koledarski) lunarni mesec- časovni interval med dvema zaporednima fazama istega imena (običajno mlaja) lune. Je enako 29 d 12 h 44 m 2,78 s .
Celoten pojav vidnega gibanja Lune na ozadju zvezd in sprememba faz Lune omogoča navigacijo Lune na tleh (sl.). Luna se pojavi kot ozek srp na zahodu in izgine v žarkih jutranje zarje z enakim ozkim srpom na vzhodu. Mentalno pritrdite ravno črto levo od polmeseca. Na nebu lahko preberemo bodisi črko "P" - "raste", "rogovi" meseca so obrnjeni v levo - mesec je viden na zahodu; ali črka "C" - "staranje", "rogovi" meseca so obrnjeni v desno - mesec je viden na vzhodu. Ob polni luni je luna ob polnoči vidna na jugu.

Kot rezultat večmesečnega opazovanja spremembe položaja Sonca nad obzorjem je nastalo tretje merilo časa - leto.
leto- časovno obdobje, v katerem Zemlja opravi en popoln obrat okoli Sonca glede na katero koli referenčno točko (točko).
zvezdno leto- zvezdno (zvezdno) obdobje revolucije Zemlje okoli Sonca, enako 365,256320 ... srednjih sončnih dni.
anomalistično leto- časovni interval med dvema zaporednima prehodoma povprečnega Sonca skozi točko njegove orbite (običajno perihelij) je enak 365,259641 ... srednjih sončnih dni.
tropsko leto- časovni interval med dvema zaporednima prehodoma povprečnega Sonca skozi pomladno enakonočje, ki je enak 365,2422 ... srednjih sončnih dni ali 365 d 05 h 48 m 46,1 s.

Univerzalni čas opredeljen kot lokalni povprečni sončni čas na ničelnem (greenwiškem) poldnevniku ( to, UT- univerzalni čas). Ker v vsakdanjem življenju ne morete uporabljati lokalnega časa (ker je eden v Kolybelki, drugi pa v Novosibirsku (različni λ )), zato ga je konferenca potrdila na predlog kanadskega železniškega inženirja Sanford Fleming(8. februarja 1879 ko je govoril na kanadskem inštitutu v Torontu) standardni čas, ki deli zemeljsko oblo na 24 časovnih pasov (360:24 = 15 o, 7,5 o od centralnega poldnevnika). Ničelni časovni pas se nahaja simetrično glede na ničelni (Greenwich) poldnevnik. Pasovi so oštevilčeni od 0 do 23 od zahoda proti vzhodu. Dejanske meje pasov so usklajene z upravnimi mejami okrožij, regij ali držav. Osrednji meridiani časovnih pasov so med seboj oddaljeni točno 15 o (1 uro), zato se pri prehodu iz enega časovnega pasu v drugega čas spremeni za celo število. število ur, število minut in sekund pa se ne spremeni. Nov koledarski dan (in novo leto) se začne datumske vrstice(demarkacijsko črto), ki poteka predvsem vzdolž poldnevnika 180 o vzhodne dolžine blizu severovzhodne meje Ruske federacije. Zahodno od datumske meje je dan v mesecu vedno za en več kot vzhodno od nje. Pri prečkanju te črte od zahoda proti vzhodu se koledarsko število zmanjša za ena, pri prečkanju črte od vzhoda proti zahodu pa se koledarsko število poveča za ena, kar odpravi napako pri štetju časa pri potovanju po svetu in selitvi ljudi iz Vzhodna do zahodna polobla Zemlje.
Zato Mednarodna meridianska konferenca (1884, Washington, ZDA) v zvezi z razvojem telegrafa in železniškega prometa uvaja:
- začetek dneva od polnoči in ne od poldneva, kot je bilo.
- začetni (ničelni) poldnevnik iz Greenwicha (Greenwich Observatory pri Londonu, ki ga je leta 1675 ustanovil J. Flamsteed, skozi os teleskopa observatorija).
- sistem štetja standardni čas
standardni čas se določi s formulo: T n = T 0 + n , Kje T 0 - univerzalni čas; n- številka časovnega pasu.
Poletni čas- standardni čas, spremenjen na celo število ur z vladno uredbo. Za Rusijo je enako pasu plus 1 ura.
moskovski čas - čas porodniške drugi časovni pas (plus 1 ura): Tm \u003d T 0 + 3 (ure).
Poletni čas- standardni standardni čas, ki se z vladnim ukazom spremeni za dodatno plus 1 uro za obdobje poletnega časa zaradi varčevanja z energetskimi viri. Po vzoru Anglije, ki je leta 1908 prvič uvedla prehod v poletni čas, zdaj 120 držav sveta, vključno z Rusko federacijo, vsako leto preide na poletni čas.
Časovni pasovi sveta in Rusije
Nato je treba študente na kratko seznaniti z astronomskimi metodami za določanje geografskih koordinat (geografske dolžine) območja. Zaradi rotacije Zemlje je razlika med poldnevom ali časom kulminacije ( vrhunec. Kaj je ta pojav?) zvezd z znanimi ekvatorialnimi koordinatami na 2 točkah je enaka razliki geografskih dolžin točk, kar omogoča določitev zemljepisne dolžine določene točke iz astronomskih opazovanj Sonca in drugih svetil ter , obratno, lokalni čas na kateri koli točki z znano zemljepisno dolžino.
Na primer: eden od vas je v Novosibirsku, drugi v Omsku (Moskva). Kdo od vaju bo prej opazil zgornjo kulminacijo Sončevega središča? In zakaj? (opomba, to pomeni, da je vaša ura na času v Novosibirsku). Zaključek- glede na lokacijo na Zemlji (poldnevnik - geografska dolžina) je vrhunec katerega koli svetila opazen ob različnih časih, tj. čas je povezan z geografsko dolžino oz T=UT+λ, in časovna razlika za dve točki, ki se nahajata na različnih meridianih, bo T 1 -T 2 \u003d λ 1 - λ 2.Geografska dolžina (λ ) območja se šteje vzhodno od "ničelnega" (Greenwich) poldnevnika in je številčno enak časovnemu intervalu med istoimenskimi vrhunci istega svetila na greenwiškem poldnevniku ( UT) in na opazovalni točki ( T). Izraženo v stopinjah ali urah, minutah in sekundah. Določiti geografsko dolžino območja, je treba določiti trenutek vrhunca katerega koli svetila (običajno Sonca) z znanimi ekvatorialnimi koordinatami. Če s pomočjo posebnih tabel ali kalkulatorja prevedemo čas opazovanj iz srednjega sončnega v zvezdni in iz referenčne knjige poznamo čas kulminacije tega svetila na poldnevniku Greenwich, lahko enostavno določimo dolžino območja . Edina težava pri izračunih je natančna pretvorba časovnih enot iz enega sistema v drugega. Trenutka kulminacije ni mogoče "varovati": dovolj je določiti višino (zenitno razdaljo) svetilke v katerem koli točno določenem trenutku v času, potem pa bodo izračuni precej zapleteni.
Za merjenje časa se uporabljajo ure. Od najpreprostejšega, uporabljenega v antiki, je gnomon - navpični drog v središču vodoravne ploščadi z razdelki, nato pesek, voda (klepsidra) in ogenj, do mehanskih, elektronskih in atomskih. Leta 1978 je bil v ZSSR ustvarjen še natančnejši atomski (optični) časovni standard. Napaka 1 sekunde se pojavi vsakih 10.000.000 let!

Sistem merjenja časa pri nas
1) Od 1. julija 1919 se uvede standardni čas(Odlok Sveta ljudskih komisarjev RSFSR z dne 8. februarja 1919)
2) Leta 1930 je ustanovljena Moskva (porodniški) čas 2. časovnega pasu, v katerem se nahaja Moskva, s premikom za eno uro naprej v primerjavi s standardnim časom (+3 na univerzalni ali +2 na srednjeevropski), da bi zagotovili svetlejši del dneva podnevi (odlok Svet ljudskih komisarjev ZSSR z dne 16.6.1930). Porazdelitev robov in regij po časovnih pasovih se bistveno spremeni. Preklican februarja 1991 in ponovno obnovljen januarja 1992.
3) Isti odlok iz leta 1930 ukinja prehod na poletni čas, ki je veljal od leta 1917 (20. april in vrnitev 20. september).
4) Leta 1981 se v državi ponovno začne prehod na poletni čas. Odlok Sveta ministrov ZSSR z dne 24. oktobra 1980 "O postopku za izračun časa na ozemlju ZSSR" uvaja se poletni čas s premikom urnih kazalcev na 0 ur 1. aprila za uro naprej, 1. oktobra pa za eno uro nazaj že od leta 1981. (Leta 1981 je bil poletni čas uveden v veliki večini razvitih držav – 70, razen na Japonskem). V prihodnosti so v ZSSR prevajanje začeli izvajati v nedeljo, ki je bila najbližja tem datumom. Resolucija je uvedla številne pomembne spremembe in odobrila na novo sestavljen seznam upravnih ozemelj, dodeljenih ustreznim časovnim pasom.
5) Leta 1992 je bil z odloki predsednika, preklicanimi februarja 1991, porodniški (moskovski) čas obnovljen od 19. januarja 1992, medtem ko je bil ohranjen prehod na poletni čas v prejšnjo nedeljo marca ob 2. uri zjutraj eno uro naprej, za zimski čas pa zadnjo septembrsko nedeljo ob 3. uri zjutraj pred eno uro.
6) Leta 1996 je z Odlokom Vlade Ruske federacije št. 511 z dne 23. aprila 1996 poletni čas podaljšan za en mesec in se zdaj konča zadnjo nedeljo v oktobru. V Zahodni Sibiriji so regije, ki so bile prej v območju MSK + 4, prešle na čas MSK + 3 in se pridružile času Omsk: Novosibirska regija 23. maj 1993 ob 00:00, Altajsko ozemlje in Republika Altaj 28. maj 1995 ob 4:00, Tomska regija 1. maja 2002 ob 3.00 zjutraj regija Kemerovo 28. marec 2010 ob 02:00. ( razlika z univerzalnim časom GMT ostaja 6 ur).
7) Od 28. marca 2010 se je med prehodom na poletni čas ozemlje Rusije začelo nahajati v 9 časovnih pasovih (od 2. do vključno 11., z izjemo 4. - Samarska regija in Udmurtija 28. marca , 2010 ob 2. uri zjutraj premaknjen na moskovski čas) z enakim časom znotraj vsakega časovnega pasu. Meje časovnih pasov potekajo vzdolž meja subjektov Ruske federacije, vsak subjekt je vključen v eno cono, z izjemo Jakutije, ki je vključena v 3 cone (MSK + 6, MSK + 7, MSK + 8) , in regija Sahalin, ki je vključena v 2 coni ( MSK+7 na Sahalinu in MSK+8 na Kurilskih otokih).

Torej za našo državo v zimskem času T= UT+n+1 h , A v poletnem času T= UT+n+2 h

Lahko ponudite laboratorijsko (praktično) delo doma: Laboratorijsko delo"Določanje koordinat terena iz opazovanj Sonca"
Oprema: gnomon; kreda (količki); "Astronomski koledar", zvezek, svinčnik.
Delovni nalog:
1. Določitev poldnevne črte (smer meridiana).
Z dnevnim gibanjem Sonca po nebu senca od gnomona postopoma spreminja svojo smer in dolžino. Ob pravem poldnevu ima najmanjšo dolžino in kaže smer opoldanske črte - projekcijo nebesnega poldnevnika na ravnino matematičnega obzorja. Za določitev poldnevne črte je treba zjutraj označiti točko, na katero pade senca gnomona, in skozi njo narisati krog, pri čemer je gnomon središče. Nato počakajte, da se senca gnomona drugič dotakne črte kroga. Nastali lok je razdeljen na dva dela. Črta, ki gre skozi gnomon in sredino opoldanskega loka, bo opoldanska črta.
2. Določitev zemljepisne širine in dolžine območja iz opazovanj Sonca.
Opazovanja se začnejo tik pred trenutkom pravega poldneva, katerega začetek je določen v trenutku natančnega sovpadanja sence od gnomona in opoldanske črte glede na dobro umerjene ure, ki tečejo po standardnem času. Hkrati se izmeri dolžina sence od gnomona. Po dolžini sence l točno opoldne v času njegovega nastanka T d po standardnem času s preprostimi izračuni določite koordinate območja. Prej iz relacije tg h ¤ \u003d N / l, Kje H- višina gnomona, poiščite višino gnomona točno opoldne h ¤ .
Širina območja se izračuna po formuli φ=90-h ¤ +d ¤, kjer je d ¤ sončna deklinacija. Za določitev dolžine območja uporabite formulo λ=12h+n+Δ-D, Kje n- številka časovnega pasu, h - enačba časa za določen dan (določena glede na podatke "Astronomskega koledarja"). Za zimski čas D = n+1; za poletni čas D = n + 2.

"Planetarium" 410,05 mb		Vir vam omogoča namestitev v računalnik učitelja ali učenca celotna različica inovativni izobraževalni in metodični kompleks "Planetarium". "Planetarium" - izbor tematskih člankov - je namenjen učiteljem in učencem pri pouku fizike, astronomije ali naravoslovja v 10.-11. razredu. Pri nameščanju kompleksa je priporočljivo, da v imenih map uporabljate samo angleške črke.
Demo materiali 13,08 mb		Vir je predstavitveno gradivo inovativnega izobraževalnega in metodološkega kompleksa "Planetarium".
Planetarij 2,67 mb Ura 154,3 kb Standardni čas 374,3 kb Zemljevid svetovnega časa 175,3 kb

Vsebina članka

ČAS, koncept, ki vam omogoča, da ugotovite, kdaj se je dogodek zgodil v povezavi z drugimi dogodki, tj. določite, koliko sekund, minut, ur, dni, mesecev, let ali stoletij se je eden od njih zgodil prej ali pozneje kot drugi. Merjenje časa pomeni uvedbo časovne lestvice, s pomočjo katere bi lahko te dogodke povezali. Natančna definicija časa temelji na definicijah, sprejetih v astronomiji, in je zelo natančna.

Danes se uporabljajo trije glavni sistemi merjenja časa. Vsak od njih temelji na določenem periodičnem procesu: vrtenje Zemlje okoli svoje osi - univerzalni čas UT; revolucija Zemlje okoli Sonca - efemeridni čas ET; in sevanje (ali absorpcija) elektromagnetnih valov s strani atomov ali molekul določenih snovi pod določenimi pogoji - atomski čas AT, določen z uporabo visoko natančnih atomskih ur. Univerzalni čas, običajno imenovan "srednji čas po Greenwichu", je srednji sončni čas na začetnem poldnevniku (dolžina 0°), ki poteka skozi mesto Greenwich, ki je del somestja širšega Londona. Na podlagi univerzalnega časa se določi standardni čas, ki se uporablja za izračun civilnega časa. Efemeridni čas je časovna lestvica, ki se uporablja v nebesni mehaniki pri proučevanju gibanja nebesnih teles, kjer se zahteva visoka natančnost izračunov. atomski čas- fizikalna časovna lestvica, ki se uporablja v primerih, ko je potrebno izjemno natančno merjenje "časovnih intervalov" za pojave, povezane s fizikalnimi procesi.

Standardni čas.

V vsakdanji praksi se uporablja lokalni čas, ki se od svetovnega razlikuje za celo število ur. Univerzalni čas se uporablja za izračun časa pri reševanju civilnih in vojaških problemov, v nebesni navigaciji, za natančno določanje zemljepisne dolžine v geodeziji in tudi za določanje položaja umetnih satelitov Zemlje glede na zvezde. Ker hitrost vrtenja Zemlje okoli svoje osi ni absolutno konstantna, univerzalni čas ni strogo enakomeren v primerjavi z efemeridami ali atomskim časom.

Sistemi za štetje časa.

Enota "povprečnega sončnega časa", ki se uporablja v vsakdanji praksi, je "povprečni sončni dan", ki je razdeljen na naslednji način: 1 srednji sončni dan \u003d 24 srednjih sončnih ur, 1 srednja sončna ura= 60 srednjih sončnih minut, 1 povprečna sončna minuta = 60 srednjih sončnih sekund. En povprečni sončni dan vsebuje 86.400 srednjih sončnih sekund.

Velja, da se dan začne ob polnoči in traja 24 ur. V ZDA je za civilne potrebe običajno dan razdeliti na dva enaka dela - pred poldnevom in po poldnevu, in v skladu s tem v tem okviru ohraniti 12-urno štetje časa.

Popravki univerzalnega časa.

Natančni časovni signali se prenašajo po radiu v koordiniranem časovnem sistemu (UTC), podobnem Greenwiškemu srednjemu času. V sistemu UTC pa potek časa ni povsem enakomeren, prihaja do odstopanj s periodo cca. star 1 leto. V skladu z mednarodni sporazum oddani signali so popravljeni, da upoštevajo ta odstopanja.

Na postajah časovne službe se določa lokalni zvezdni čas, iz katerega se izračuna lokalni srednji sončni čas. Slednji se pretvori v univerzalni čas (UT0) z dodajanjem ustrezne vrednosti za zemljepisno dolžino, na kateri se nahaja postaja (zahodno od poldnevnika v Greenwichu). To nastavi koordinirani univerzalni čas.

Že od leta 1892 je znano, da os zemeljskega elipsoida doživlja nihanja glede na rotacijsko os Zemlje s periodo približno 14 mesecev. Razdalja med tema osema, merjena na obeh polih, je pribl. 9 m Zato se zemljepisna dolžina in širina katere koli točke na Zemlji periodično spreminjata. Za bolj enotno časovno lestvico se vrednost UT0, izračunana za posamezno postajo, popravi za spremembo zemljepisne dolžine, ki je lahko do 30 ms (odvisno od položaja postaje); tako dobimo čas UT1.

Hitrost vrtenja Zemlje je podvržena sezonskim spremembam, zaradi česar je čas, merjen z vrtenjem planeta, "pred" ali "za" zvezdnim (efemeridnim) časom, odstopanja med letom pa lahko dosežejo 30 ms. UT1, ki je prilagojen sezonskim spremembam, je označen z UT2 (predenotni ali kvazienotni univerzalni čas). UT2 temelji na srednji vrtilni hitrosti Zemlje, vendar nanjo vplivajo dolgoročne spremembe te hitrosti. Popravke za izračun časa UT1 in UT2 iz UT0 je v poenoteni obliki uvedel Mednarodni časovni urad s sedežem v Parizu.

ASTRONOMSKI ČAS

Siderični čas in sončni čas.

Za določitev povprečnega sončnega časa astronomi ne uporabljajo opazovanj samega sončnega diska, ampak zvezd. Po zvezdah, t.i. zvezdni ali siderični (iz lat. siderius - zvezda ali ozvezdje), čas. S pomočjo matematičnih formul za zvezdni čas se izračuna srednji sončni čas.

Če namišljeno črto zemeljske osi podaljšamo v obe smeri, se bo z nebesno sfero sekala v točkah t.i. pola sveta - severni in južni (slika 1). Na kotni razdalji 90° od teh točk je velik krog, imenovan nebesni ekvator, ki je nadaljevanje ravnine zemeljskega ekvatorja. Navidezno pot Sonca imenujemo ekliptika. Ekvatorialna in ekliptična ravnina se sekata pod kotom cca. 23,5°; presečišča se imenujejo enakonočja. Vsako leto, okoli 20.–21. marca, Sonce prečka ekvator, ko se premika od juga proti severu ob pomladnem enakonočju. Ta točka je skoraj fiksna glede na zvezde in se uporablja kot referenca za določanje položaja zvezd v astronomskem koordinatnem sistemu, pa tudi zvezdnega časa. Slednja se meri z vrednostjo urnega kota, tj. kot med poldnevnikom, na katerem se nahaja predmet, in točko enakonočja (štetje poteka zahodno od poldnevnika). Kar zadeva čas, ena ura ustreza 15 ločnim stopinjam. Glede na opazovalca, ki se nahaja na določenem poldnevniku, spomladansko enakonočje dnevno opisuje zaprto tirnico na nebu. Časovni interval med dvema zaporednima prehodoma tega poldnevnika se imenuje zvezdni dan.

Z vidika opazovalca na Zemlji se Sonce vsak dan premika po nebesni sferi od vzhoda proti zahodu. Kot med smerjo Sonca in nebesnim poldnevnikom določenega območja (merjeno zahodno od poldnevnika) določa "lokalni navidezni sončni čas". To je čas, ki ga kaže sončna ura. Časovni interval med dvema zaporednima prehodoma poldnevnika s Soncem imenujemo pravi Sončev dan. V enem letu (približno 365 dni) Sonce "naredi" popolno revolucijo vzdolž ekliptike (360 °), kar pomeni, da se v enem dnevu premakne za skoraj 1 ° glede na zvezde in pomladno enakonočje. Posledično je pravi sončni dan daljši od zvezdnega dneva za 3 minute 56 od srednjega sončnega časa. Ker navidezno gibanje Sonca glede na zvezde ni enakomerno, ima tudi pravi Sončev dan neenakomerno trajanje. To neenakomerno gibanje svetila nastane zaradi ekscentričnosti zemeljske orbite in nagnjenosti ekvatorja glede na ravnino ekliptike (slika 2).

Srednji sončni čas.

Pojav v 17. stoletju mehanske ure so pripeljale do uvedbe srednjega sončnega časa. »Srednje (ali srednje ekliptično) sonce« je fiktivna točka, ki se enakomerno premika vzdolž nebesnega ekvatorja s hitrostjo, ki je enaka letni povprečni hitrosti pravega Sonca vzdolž ekliptike. Povprečni sončni čas (tj. čas, ki preteče od spodnje kulminacije srednjega sonca) kadar koli na danem poldnevniku je številčno enak urnemu kotu srednjega sonca (izraženo v urah) minus 12 ur. Razlika med pravim in srednji sončni čas, ki lahko doseže 16 minut, se imenuje enačba časa (čeprav to pravzaprav ni enačba).

Kot je navedeno zgoraj, se srednji sončni čas določi z opazovanjem zvezd in ne Sonca. Srednji sončni čas je strogo določen s kotnim položajem Zemlje glede na njeno os, ne glede na to, ali je hitrost njenega vrtenja konstantna ali spremenljiva. A prav zato, ker je srednji sončni čas merilo za rotacijo Zemlje, se z njim določa zemljepisna dolžina območja, pa tudi v vseh drugih primerih, ko so potrebni natančni podatki o legi Zemlje v vesolju.

efemeridni čas.

Gibanje nebesnih teles matematično opisujejo enačbe nebesne mehanike. Rešitev teh enačb vam omogoča nastavitev koordinat telesa kot funkcije časa. Čas, vključen v te enačbe, je po definiciji, sprejeti v nebesni mehaniki, enoten ali efemerid. Obstajajo posebne tabele efemeridnih (teoretično izračunanih) koordinat, ki dajejo ocenjen položaj nebesnega telesa v določenih (običajno enakih) časovnih intervalih. Efemeridni čas je mogoče določiti iz gibanja katerega koli planeta ali njegovih satelitov solarni sistem. Astronomi jo določijo po gibanju Zemlje po orbiti okoli Sonca. Najdemo ga z opazovanjem položaja Sonca glede na zvezde, običajno pa z opazovanjem gibanja Lune okoli Zemlje. Navidezno pot, ki jo Luna med mesecem prehodi med zvezdami, lahko razumemo kot nekakšno uro, v kateri zvezde tvorijo številčnico, Luna pa služi kot urni kazalec. V tem primeru je treba efemeridne koordinate Lune izračunati z uporabo visoko stopnjo natančnost, prav tako natančno pa je treba določiti njegov opazovani položaj.

Položaj Lune je bil običajno določen na podlagi časa prehoda skozi poldnevnik in okultacije zvezd z luninim diskom. Najmodernejši način je fotografiranje lune med zvezdami s posebnim fotoaparatom. Ta fotoaparat uporablja ravninsko-paralelni svetlobni filter iz temnega stekla, ki je nagnjen med 20-sekundno osvetlitvijo; zaradi tega se podoba lune premakne in ta umetni premik tako rekoč kompenzira dejansko gibanje lune glede na zvezde. Tako Luna ohranja strogo fiksen položaj glede na zvezde in vsi elementi na sliki so različni. Ker je položaj zvezd znan, lahko meritve iz slike natančno določijo lunine koordinate. Ti podatki so povzeti v obliki efemeridnih tabel Lune in omogočajo izračun efemeridnega časa.

Določanje časa z opazovanjem vrtenja zemlje.

Zaradi vrtenja Zemlje okoli svoje osi se zdi, da se zvezde premikajo od vzhoda proti zahodu. V sodobnih metodah za določanje točnega časa se uporabljajo astronomska opazovanja, ki so sestavljena iz beleženja trenutkov prehoda zvezd skozi nebesni poldnevnik, katerega položaj je strogo določen glede na astronomsko postajo. Za te namene se uporablja t.i. "mali tranzitni instrument" - teleskop, nameščen tako, da je njegova vodoravna os usmerjena po zemljepisni širini (od vzhoda proti zahodu). Teleskopsko cev lahko usmerimo v katero koli točko nebesnega poldnevnika. Za opazovanje prehoda zvezde skozi poldnevnik je v goriščno ravnino teleskopa nameščena križna tanka nit. Čas prehoda zvezde se beleži s kronografom (naprava, ki hkrati registrira točne časovne signale in impulze, ki se pojavljajo v samem teleskopu). Tako se določi natančen čas prehoda posamezne zvezde skozi določen meridian.

Bistveno večjo natančnost pri merjenju časa rotacije Zemlje omogoča uporaba fotografske zenitne cevi (FZT). FZT je teleskop z goriščno razdaljo 4,6 m in vhodno luknjo premera 20 cm, obrnjeno neposredno proti zenitu. Pod objektiv se postavi majhna fotografska plošča na razdalji cca. 1,3 cm Še nižje, na razdalji, ki je enaka polovici goriščne razdalje, je kopel z živim srebrom (živosrebrni horizont); živo srebro odbija svetlobo zvezd, ki je fokusirana na fotografsko ploščo. Objektiv in fotografsko ploščo je mogoče vrteti kot enojni blok 180° okoli navpične osi. Pri fotografiranju zvezde se posnamejo štiri 20-sekundne osvetlitve na različnih položajih leč. Plošča se premika s pomočjo mehanskega pogona tako, da kompenzira navidezno dnevno gibanje zvezde in jo ohranja v vidnem polju. Ko se voziček s foto kaseto premakne, se trenutki njegovega prehoda skozi določeno točko samodejno zabeležijo (na primer z zapiranjem kontakta ure). Zajeta fotografska plošča se razvije in nastala slika se izmeri. Podatki meritev se primerjajo z odčitki kronografa, kar omogoča določitev točnega časa prehoda zvezde skozi nebesni poldnevnik.

Pri drugem instrumentu za določanje zvezdnega časa so prizmatični astrolab (ne zamenjujte ga z istoimenskim srednjeveškim goniometričnim instrumentom), 60-stopinjska (enakostranična) prizma in živosrebrov horizont postavljeni pred lečo teleskopa. V prizmatičnem astrolabu dobimo dve sliki opazovane zvezde, ki sovpadata v trenutku, ko je zvezda na višini 60 ° nad obzorjem. V tem primeru se odčitek ure samodejno zabeleži.

Vsa ta orodja uporabljajo isti princip - za zvezdo, katere koordinate so znane, se določi čas (zvezdni ali srednji) prehoda skozi določeno črto, na primer nebesni poldnevnik. Pri opazovanju s posebno uro je čas prehoda fiksen. Razlika med izračunanim časom in uro daje popravek. Korekcijska vrednost kaže, koliko minut ali sekund je treba dodati uri, da dobimo pravilen čas. Na primer, če je ocenjeni čas 3:15 26,785 s in je ura 3:15 26,773 s, potem ura zaostaja 0,012 s in je popravek 0,012 s.

Običajno se opazuje 10–20 zvezd na noč in iz njih se izračuna povprečni popravek. Zaporedna serija popravkov vam omogoča, da določite natančnost ure. S pomočjo instrumentov, kot sta FZT in astrolab, se čas nastavi v eni noči z natančnostjo cca. 0,006 s

Vsa ta orodja so namenjena določanju zvezdnega časa, po katerem se nastavi srednji sončni čas, slednji pa se pretvori v standardni čas.

GLEJ

Če želite slediti poteku časa, potrebujete preprost način za njegovo določitev. V starih časih so za to uporabljali vodo ali peščene ure. Natančna določitev časa je postala mogoča, ko je Galilei leta 1581 ugotovil, da je nihajna doba nihala skoraj neodvisna od njihove amplitude. Vendar se je praktična uporaba tega principa v urah z nihalom začela šele sto let pozneje. Najnaprednejše ure z nihalom imajo zdaj natančnost pribl. 0,001–0,002 s na dan. Od leta 1950 ure z nihalom niso več uporabljali za natančno merjenje časa in so se umaknile kvarčnim in atomskim uram.

Kvarčna ura.

Kremen ima t.i. "piezoelektrične" lastnosti: ko se kristal deformira, nastane električni naboj in obratno pod delovanjem električno polje kristal je deformiran. Krmiljenje, ki se izvaja s pomočjo kvarčnega kristala, omogoča doseganje skoraj konstantne frekvence elektromagnetnih nihanj v električnem tokokrogu. Piezoelektrični oscilator običajno niha pri frekvencah 100.000 Hz in več. Posebna elektronska naprava, znana kot "frekvenčni delilnik", vam omogoča zmanjšanje frekvence na 1000 Hz. Signal, prejet na izhodu, se ojača in poganja sinhronski elektromotor ure. Pravzaprav je delovanje elektromotorja sinhronizirano z tresljaji piezokristala. S pomočjo zobniškega sistema lahko motor povežemo s kazalci ur, minut in sekund. V bistvu je kvarčna ura kombinacija piezoelektričnega oscilatorja, frekvenčnega delilnika in sinhronskega elektromotorja. Natančnost najboljših kvarčnih ur doseže nekaj milijonink sekunde na dan.

Atomska ura.

Za merjenje časa lahko uporabimo tudi procese absorpcije (ali oddajanja) elektromagnetnega valovanja s strani atomov ali molekul določenih snovi. Za to se uporablja kombinacija generatorja atomskega nihanja, frekvenčnega delilnika in sinhronskega motorja. Po kvantni teoriji je lahko atom v različnih stanjih, od katerih vsako ustreza določeni energijski ravni. E, ki predstavljajo diskretno količino. Pri prehodu z višje na nižjo energijsko raven, elektromagnetno sevanje, in obratno, ko preklopite na več visoka stopnja sevanje absorbira. Frekvenca sevanja, tj. število nihanj na sekundo je določeno s formulo:

f = (E 2 – E 1)/h,

Kje E 2 – začetna energija, E 1 je končna energija in h je Planckova konstanta.

Številni kvantni prehodi dajejo zelo visoko frekvenco, približno 5x1014 Hz, in nastalo sevanje je v območju vidna svetloba. Za ustvarjanje atomskega (kvantnega) generatorja je bilo treba najti takšen atomski (ali molekularni) prehod, katerega frekvenco bi lahko reproducirali z elektronsko tehnologijo. Mikrovalovne naprave, kot so tiste, ki se uporabljajo v radarju, so sposobne generirati frekvence reda 10 10 (10 milijard) Hz.

Prvo natančno atomsko uro, ki je uporabljala cezij, sta razvila L. Essen in J. V. L. Parry v Nacionalnem fizikalnem laboratoriju v Teddingtonu (Združeno kraljestvo) junija 1955. Atom cezija lahko obstaja v dveh stanjih in v vsakem od njiju ga privlači ena oz. drugi pol magneta. Atomi, ki zapuščajo ogrevalno napravo, gredo skozi cev, ki se nahaja med poloma magneta "A". Atome v stanju 1 magnet odbije in zadenejo ob stene cevi, medtem ko se atomi v stanju 2 odklonijo v drugo smer, tako da gredo vzdolž cevi skozi elektromagnetno polje, katerega frekvenca nihanja ustreza radijski frekvenci, in se nato usmerijo proti drugi magnet "B". Če je radijska frekvenca pravilno izbrana, se atomi, ki preidejo v stanje 1, odbijejo z magnetom "B" in jih zajame detektor. V nasprotnem primeru atomi ohranijo stanje 2 in se odklonijo od detektorja. Frekvenca elektromagnetnega polja se spreminja, dokler merilnik, pritrjen na detektor, ne pokaže, da se ustvarja želena frekvenca. Resonančna frekvenca, ki jo ustvari atom cezija (133 Cs), je 9.192.631.770 ± 20 nihanj na sekundo (efemeridni čas). Ta vrednost se imenuje cezijev standard.

Prednost atomskega generatorja pred kvarčnim piezoelektričnim generatorjem je, da se njegova frekvenca s časom ne spreminja. Ne more pa neprekinjeno delovati tako dolgo kot kvarčna ura. Zato je običajno kombinirati piezoelektrični kvarčni generator z atomskim v eni uri; frekvenco kristalnega oscilatorja občasno preveri atomski oscilator.

Za ustvarjanje generatorja se uporablja tudi sprememba stanja molekul amoniaka NH 3. V napravi, imenovani "maser" (mikrovalovni kvantni generator), znotraj votlega resonatorja nastajajo nihanja v radijskem območju s skoraj konstantno frekvenco. Molekule amoniaka so lahko v enem od dveh energijskih stanj, ki različno reagirata na električni naboj določenega predznaka. Skozi polje električno nabite plošče gre žarek molekul; medtem ko se tiste med njimi, ki so na višji energijski ravni, pod vplivom polja pošljejo v majhen vhod, ki vodi do votlega resonatorja, molekule, ki so na nižji energijski ravni, pa se odbijejo vstran. Nekatere molekule, ki vstopijo v resonator, preidejo na nižjo energijsko raven, pri tem pa oddajajo sevanje, na frekvenco katerega vpliva zasnova resonatorja. Glede na rezultate poskusov na observatoriju Neuchâtel v Švici je bila dobljena frekvenca 22.789.421.730 Hz (z uporabo resonančne frekvence cezija kot reference). Primerjava frekvenc tresljajev, izmerjenih za snop cezijevih atomov, izvedena v mednarodnem merilu s pomočjo radia, je pokazala, da je velikost razlike med frekvencami, dobljenimi v napravah različnih izvedb, približno dve milijardinki. Kvantni generator, ki uporablja cezij ali rubidij, je znan kot fotocelica, napolnjena s plinom. Vodik se uporablja tudi kot generator kvantne frekvence (maser). Izum (kvantne) atomske ure je veliko prispeval k proučevanju sprememb Zemljine vrtilne hitrosti in razvoju splošna teorija relativnost.

drugič

Uporaba atomske sekunde kot standardne enote za čas je bila sprejeta na 12. mednarodni konferenci o uteži in merah v Parizu leta 1964. Opredeljena je na podlagi cezijevega standarda. S pomočjo elektronskih naprav se preštejejo nihaji cezijevega generatorja, za standardno sekundo pa se vzame čas, v katerem se zgodi 9.192.631.770 nihanj.

Gravitacijski (ali efemeridni) čas in atomski čas. Efemeridni čas je določen glede na astronomska opazovanja in upošteva zakone gravitacijske interakcije nebesnih teles. Opredelitev časa z uporabo kvantnih frekvenčnih standardov temelji na električnih in jedrskih interakcijah znotraj atoma. Povsem mogoče je, da lestvica atomskega in gravitacijskega časa ne sovpadata. V takem primeru se bo frekvenca nihanj, ki jih ustvari atom cezija, spremenila glede na sekundo efemeridnega časa med letom in te spremembe ni mogoče pripisati napaki pri opazovanju.

radioaktivni razpad.

Znano je, da atomi nekaterih, t.i. radioaktivni elementi spontano razpadajo. Kot indikator hitrosti razpada se uporablja "razpolovna doba" - časovno obdobje, v katerem se število radioaktivnih atomov določene snovi prepolovi. Radioaktivni razpad lahko služi tudi kot merilo časa - za to je dovolj, da izračunamo, kateri del skupnega števila atomov je razpadel. Glede na vsebnost radioaktivnih izotopov urana je starost kamnin ocenjena na več milijard let. Velik pomen ima radioaktivni izotop ogljika 14 C, ki nastane pod vplivom kozmičnega sevanja. Glede na vsebnost tega izotopa, ki ima razpolovno dobo 5568 let, je možno datirati vzorce s starostjo nekaj več kot 10 tisoč let. Zlasti se uporablja za določanje starosti predmetov, povezanih s človekovo dejavnostjo, tako v zgodovinskih kot prazgodovinskih časih.

Vrtenje Zemlje.

Kot so domnevali astronomi, se obdobje vrtenja Zemlje okoli svoje osi spreminja s časom. Izkazalo se je torej, da je tok časa, ki ga štejemo na podlagi vrtenja Zemlje, včasih pospešen, včasih pa upočasnjen v primerjavi s tistim, ki ga določa orbitalno gibanje Zemlje, Lune in drugih planetov. V zadnjih 200 letih je napaka pri štetju časa na podlagi dnevne rotacije Zemlje v primerjavi z "idealno uro" dosegla 30 s.

Čez dan je odstopanje nekaj tisočink sekunde, čez leto pa se nabere napaka 1–2 s. Poznamo tri vrste sprememb hitrosti vrtenja Zemlje: sekularne, ki so posledica plimovanja in oseke pod vplivom lunine privlačnosti in povzročijo podaljšanje dolžine dneva za približno 0,001 s na stoletje; majhne nenadne spremembe dolžine dneva, katerih vzroki niso natančno ugotovljeni, podaljšanje ali skrajšanje dneva za več tisočink sekunde, in tako nepravilno trajanje lahko traja 5-10 let; končno so opažene periodične spremembe, predvsem z obdobjem enega leta.

Opis predstavitve na posameznih prosojnicah:

1 diapozitiv

Opis diapozitiva:

2 diapozitiv

Opis diapozitiva:

Koledar je številčni sistem za dolga časovna obdobja, ki temelji na periodičnosti naravnih pojavov, kot so menjava dneva in noči (dan), menjava luninih faz (mesec), menjava letnih časov (leto). . Sestavljanje koledarjev, sledenje kronologiji je bilo vedno odgovornost cerkvenih ministrov. Izbira začetka kronologije (vzpostavitev dobe) je pogojna in je najpogosteje povezana z verskimi dogodki - stvarjenjem sveta, potopom, Kristusovim rojstvom itd. Mesec in leto ne vsebujeta celega števila dni, vse te tri mere časa so nesorazmerne in ni mogoče preprosto izraziti enega od njih z drugim.

3 diapozitiv

Opis diapozitiva:

Lunin koledar Koledar temelji na sinodičnem luninem mesecu z 29,5 srednjimi sončnimi dnevi. Nastala je pred več kot 30.000 leti. Lunino koledarsko leto obsega 354 (355) dni (11,25 dni krajše od sončnega) in je razdeljeno na 12 mesecev po 30 (liho) in 29 (sodo) dni. Ker je koledarski mesec za 0,0306 dni krajši od sinodičnega in v 30 letih razlika med njima doseže 11 dni, je v arabskem lunarnem koledarju v vsakem 30-letnem ciklu 19 "preprostih" let po 354 dni in 11 "prestopnih" leta 355 dni (2., 5., 7., 10., 13., 16., 18., 21., 24., 26., 29. leto vsakega cikla). Turški lunarni koledar je manj natančen: v njegovem 8-letnem ciklu je 5 "preprostih" in 3 "prestopna" leta. Datum novega leta ni fiksen (počasi se premika iz leta v leto). Lunarni koledar je sprejet kot verski in državni koledar v muslimanskih državah Afganistanu, Iraku, Iranu, Pakistanu, UAR in drugih. Za načrtovanje in regulacijo gospodarska dejavnost sončni in lunisolarni koledar se uporabljata vzporedno.

4 diapozitiv

Opis diapozitiva:

Julijanski koledar - stari slog Sodobni koledar izhaja iz starorimskega sončnega koledarja, ki je bil uveden 1. januarja 45 pr. n. št. kot posledica reforme, ki jo je leta 46 pr. n. št. izvedel Julij Cezar. Dan 1. januarja je bil tudi začetek novega leta (pred tem se je po rimskem koledarju novo leto začelo 1. marca). Natančnost julijanskega koledarja ni visoka: vsakih 128 let se nabere dodaten dan. Zaradi tega se je na primer božič, ki je sprva skoraj sovpadal z zimskim solsticijem, postopoma premaknil proti pomladi. Razlika je postala najbolj opazna spomladi in jeseni v bližini enakonočja, ko je hitrost spreminjanja dolžine dneva in lege sonca največja.

5 diapozitiv

Opis diapozitiva:

Gregorijanski koledar - nov slog Zaradi daljšega trajanja julijanskega koledarja od sončnega koledarja ob koncu 16. stoletja je pomladno enakonočje, ki je leta 325 našega štetja padlo na 21. marec, nastopilo že 11. marca. . Napaka je bila odpravljena leta 1582, ko je bila na podlagi bule papeža Gregorja XIII. prenova julijanskega koledarja popravljena, štetje dni premaknjeno za 10 dni naprej. Popravljeni koledar so poimenovali »novi slog«, za starim julijanskim koledarjem pa se je utrdilo ime »stari slog«. Novi slog tudi ni povsem natančen, ampak se bo napaka 1 dan v njem nabrala šele po 3300 letih.

6 diapozitiv

Opis diapozitiva:

Drugi sončni koledarji Perzijski koledar, ki je določil trajanje tropskega leta na 365,24242 dni; 33-letni cikel vključuje 25 "preprostih" in 8 "prestopnih" let. Veliko natančnejši od gregorijanskega: napaka 1 leta "preleti" 4500 let. Oblikoval Omar Khayyam leta 1079; je bil uporabljen na ozemlju Perzije in številnih drugih držav do sredine 19. stoletja. Koptski koledar je podoben julijanskemu: v letu je 12 mesecev po 30 dni; po 12 mesecih v "preprostem" letu se doda 5, v "prestopnem" letu - 6 dodatnih dni. Uporablja se v Etiopiji in nekaterih drugih državah (Egipt, Sudan, Turčija itd.) na ozemlju Koptov.

7 diapozitiv

Opis diapozitiva:

lunisolarni koledar Lunisolarni koledar, v katerem je gibanje lune usklajeno z letnim gibanjem sonca. Leto je sestavljeno iz 12 lunarnih mesecev po 29 in 30 dni, ki se jim občasno dodajajo "prestopna" leta, ki upoštevajo gibanje Sonca, in vsebujejo dodatnega 13. meseca. Posledično "preprosta" leta trajajo 353, 354, 355 dni, "prestopna leta" pa 383, 384 ali 385 dni. Nastal je v začetku 1. tisočletja pred našim štetjem, uporabljal se je v Starodavna Kitajska, Indija, Babilon, Judeja, Grčija, Rim. Trenutno je sprejet v Izraelu (začetek leta pade na različne dni med 6. septembrom in 5. oktobrom) in se uporablja skupaj z državnim v državah jugovzhodne Azije (Vietnam, Kitajska itd.).

8 diapozitiv

Opis diapozitiva:

Vzhodni koledar 60-letni koledar temelji na periodičnosti gibanja Sonca, Lune ter planetov Jupitra in Saturna. Nastala je v začetku II tisočletja pr. v vzhodni in jugovzhodni Aziji. Trenutno se uporablja na Kitajskem, v Koreji, Mongoliji, na Japonskem in v nekaterih drugih državah v regiji. V 60-letnem ciklu sodobnega vzhodnega koledarja je 21912 dni (v prvih 12 letih je 4371 dni, v drugem in četrtem - 4400 in 4401 dni, v tretjem in petem - 4370 dni). To časovno obdobje ustreza dvema 30-letnima Saturnovima cikloma (enakim zvezdnim obdobjem njegove revolucije T Saturn = 29,46 ≈ 30 let), približno trem 19-letnim lunisolarnim ciklom, petim 12-letnim Jupitrovim ciklom (enakim zvezdnim obdobja njegove revolucije T Jupitra = 11,86 ≈12 let) in pet 12-letnikov lunarni cikli. Število dni v letu ni konstantno in je lahko 353, 354, 355 dni v "preprostih" letih, 383, 384, 385 dni v prestopnih letih. Začetek leta v različnih državah pade na različne datume od 13. januarja do 24. februarja. Sedanji 60-letni cikel se je začel leta 1984.

9 diapozitiv

Opis diapozitiva:

Majevski in azteški koledar Srednjeameriški koledar majevske in azteške kulture je bil uporabljen od približno 300 do 1530 pr. AD Temelji na periodičnosti gibanja Sonca, Lune in sinodičnih obdobjih planetov Venere (584 d) in Marsa (780 d). "Dolgo" leto, ki je trajalo 360 (365) dni, je bilo sestavljeno iz 18 mesecev po 20 dni in 5 javne počitnice- "spremembe v moči bogov." Vzporedno je bilo za kulturne in verske namene uporabljeno "kratko leto" 260 dni (1/3 sinodične dobe kroženja Marsa), razdeljeno na 13 mesecev po 20 dni; »oštevilčene« tedne je sestavljalo 13 dni, ki so imeli svojo številko in ime. Kombinacija vseh teh intervalov se je ponovila vsakih 52 let. Maji so za začetek kronologije vzeli mitski datum 5 041738 pr. Majevska časovna obdobja: 1 kin = 1 dan, 1 vinal - 20 kin, 1 tun = 1 vinal * 18 = 360 kin, katun = 20 tun (20 let), alavtun = 64.000.000 let! Trajanje tropskega leta je bilo določeno z največjo natančnostjo 365,2420 d (napaka 1 dneva se kopiči v 5000 letih, v sedanjem gregorijanskem - 2735 let!); lunarni sinodični mesec –29,53059 d.

10 diapozitiv

Opis diapozitiva:

Idealen koledar Obstoječi koledarji imajo številne pomanjkljivosti v obliki: nezadostnega ujemanja med dolžino tropskega leta in datumov astronomskih pojavov, povezanih z gibanjem Sonca po nebesni sferi, neenakega in nestalnega trajanja mesecev, nedoslednosti v številke meseca in dni v tednu, neskladje njihovih imen s položajem v koledarju itd. d. Idealen večni koledar ima nespremenljivo strukturo, ki vam omogoča hitro in nedvoumno določanje dni v tednu za kateri koli koledarski datum koledarja. Generalna skupščina OZN je leta 1954 priporočila enega najboljših projektov večnih koledarjev: čeprav je bil podoben gregorijanskemu koledarju, je bil enostavnejši in priročnejši. Tropsko leto je razdeljeno na 4 četrtine po 91 dni (13 tednov). Vsako četrtletje se začne v nedeljo in konča v soboto; je sestavljen iz 3 mesecev, v prvem mesecu 31 dni, v drugem in tretjem - 30 dni. Vsak mesec ima 26 delovnih dni. Prvi dan v letu je vedno nedelja. Iz verskih razlogov ni bil izveden. Uvedba enotnega svetovnega večnega koledarja ostaja eden od problemov našega časa.

11 diapozitiv

Opis diapozitiva:

Računanje: epohe Začetni datum in poznejši sistem štetja se imenuje doba. Izhodiščeštetje dobe se imenuje njena epoha. Od antičnih časov sta bila začetek določene dobe (znanih je več kot 1000 obdobij v različnih državah različnih regij Zemlje, vključno s 350 na Kitajskem in 250 na Japonskem) in celoten potek kronologije povezan s pomembnimi legendarnimi, verskimi dogodki. ali (redkeje) resnični dogodki: čas vladavine določenih dinastij in posameznih cesarjev, vojne, revolucije, olimpijade, ustanovitev mest in držav, »rojstvo« boga (preroka) ali »stvarjenje sveta« ." Za začetek kitajske dobe 60-letnega cikla je sprejet datum 1. leta vladavine cesarja Huangdija - 2697 pr. V stari Grčiji so čas merili po olimpijadah, od epohe 1. julija 776 pr. V starem Babilonu se je »doba Nabonasarja« začela 26. februarja 747 pr.

12 diapozitiv

Opis diapozitiva:

Časovno računanje: dobe V rimskem imperiju so vodili račun od "ustanovitve Rima" od 21. aprila 753 pr. in od dneva pristopa cesarja Dioklecijana 29. avgusta 284 po Kr. V Bizantinskem cesarstvu in kasneje, po tradiciji, v Rusiji - od sprejetja krščanstva s strani kneza Vladimirja Svjatoslavoviča (988 n. št.) do odloka Petra I. (1700 n. št.) so se leta štela "od stvarjenja sveta ": za datum začetka odštevanja je bil vzet 1. september 5508 pred našim štetjem (prvo leto "bizantinske dobe"). V starem Izraelu (Palestina) se je "ustvarjanje sveta" zgodilo pozneje: 7. oktobra 3761 pr. n. št. (prvo leto "judovske dobe"). Bile so tudi druge, drugačne od najpogostejših zgoraj omenjenih obdobij "od stvarjenja sveta". Rast kulturnih in gospodarskih vezi ter široka razširjenost krščanske vere v zahodni in vzhodni Evropi sta povzročila potrebo po poenotenju sistemov kronologije, merskih enot in štetja časa.

13 diapozitiv

Opis diapozitiva:

Računanje: dobe Sodobno računanje - "naša doba", "era od Kristusovega rojstva" (R.X.), Anno Domeni (A.D. - "leto Gospodovo") - temelji na poljubno izbranem datumu rojstva Jezusa Kristusa . Ker ni navedeno v nobenem zgodovinskem dokumentu, evangeliji pa si nasprotujejo, se je učeni menih Dionizij Mali leta 278 Dioklecijanove dobe odločil "znanstveno", na podlagi astronomskih podatkov, izračunati datum dobe. Izračun je temeljil na: 28-letnem "sončnem krogu" - časovnem obdobju, za katerega številke mesecev padejo na popolnoma iste dni v tednu, in 19-letnem "luninem krogu" - časovnem obdobju za katere iste lunine faze padajo na iste in iste dni v mesecu. Produkt ciklov "sončnega" in "luninega" kroga, prilagojen za 30-letni čas Kristusovega življenja (28'19S + 30 = 572), je dal začetni datum sodobne kronologije. Obračun let glede na dobo "od Kristusovega rojstva" se "ukorenini" zelo počasi: do XV. (torej celo 1000 let kasneje) v uradnih dokumentih Zahodna Evropa Navedena sta bila 2 datuma: od stvarjenja sveta in od Kristusovega rojstva (A.D.).

14 diapozitiv

Opis diapozitiva:

Računanje časa: dobe V muslimanskem svetu se za začetek kronologije vzame 16. julij 622 našega štetja, dan »hidžre« (ponovna naselitev preroka Mohameda iz Meke v Medino). Prevod datumov iz "muslimanskega" kronološkega sistema TM v krščanski "(gregorijanski) TG se lahko izvede po formuli: TG = TM -TM / 33 + 621 (let). Za udobje astronomskih in kronoloških izračunov, kronologija, ki jo je predlagal J. Scaliger, se uporablja od konca julijanskega obdobja 16. stoletja (J.D.) Neprekinjeno štetje dni se vodi od 1. januarja 4713 pr. n. št. Trenutki minimumov in maksimumov spremenljivih zvezd v referenčnih knjigah so podan v JD.

Lekcija 6

Tema lekcije o astronomiji: Osnove merjenja časa.

Potek pouka astronomije v 11. razredu

1. Ponavljanje naučenega

a) 3 osebe na posameznih karticah.

1. Na kateri nadmorski višini v Novosibirsku (?= 55?) doseže Sonce kulminacijo 21. septembra?
2. Kje na zemlji niso vidne zvezde južne poloble?

1. Opoldanska višina Sonca je 30?, njegova deklinacija pa 19?. Določite geografsko širino mesta opazovanja.
2. Kakšne so dnevne poti zvezd glede na nebesni ekvator?

1. Kakšna je deklinacija zvezde, če kulminira v Moskvi (?= 56?) na nadmorski višini 69??
2. Kako je svetovna os glede na zemeljsko os glede na ravnino obzorja?

b) 3 osebe pri tabli.

1. Izpeljite formulo za višino svetilke.

2. Dnevne poti svetil (zvezd) na različnih zemljepisnih širinah.

3. Dokaži, da je višina svetovnega pola enaka geografski širini.

c) Ostali so sami.

1. Kakšno najvišjo višino doseže Vega (?=38o47") v Zibelki (?=54o05")?
2. Izberi poljubno svetlo zvezdo po PCZN in zapiši njene koordinate.
3. V katerem ozvezdju je danes Sonce in kakšne so njegove koordinate?

d) v "Red Shift 5.1"

Najdi sonce:

Kakšne podatke lahko dobimo o Soncu?

Kakšne so njegove današnje koordinate in v katerem ozvezdju se nahaja?

Kako se spreminja deklinacija?

Katera od zvezd z lastnim imenom je po kotni razdalji najbližja Soncu in kakšne so njene koordinate?

Dokaži, da Zemlja trenutno kroži okoli Sonca.

2. Novo gradivo

Učenci morajo biti pozorni na:

1. Dolžina dneva in leta je odvisna od referenčnega okvira, v katerem se obravnava gibanje Zemlje (ali je povezana z zvezdami stalnicami, Soncem itd.). Izbira referenčnega sistema se odraža v imenu časovne enote.

2. Trajanje časovnih enot je povezano s pogoji vidnosti (kulminacij) nebesnih teles.

3. Uvedba atomskega časovnega standarda v znanosti je bila posledica neenakomernosti vrtenja Zemlje, ki so jo odkrivali z naraščajočo natančnostjo ure.

4. Uvedba standardnega časa je posledica potrebe po usklajevanju gospodarskih dejavnosti na ozemlju, ki ga določajo meje časovnih pasov.

Sistemi za štetje časa.

Povezava z geografsko dolžino. Že pred tisočletji so ljudje opazili, da se marsikaj v naravi ponavlja. Takrat so se pojavile prve časovne enote - dan, mesec, leto. Z uporabo najpreprostejših astronomskih inštrumentov so ugotovili, da je v letu približno 360 dni, v približno 30 dneh gre lunina silhueta skozi cikel od ene do druge polne lune. Zato so kaldejski modreci za osnovo sprejeli seksagezimalni številčni sistem: dan je bil razdeljen na 12 nočnih in 12 dnevnih ur, krog - 360 stopinj. Vsaka ura in vsaka stopinja je bila razdeljena na 60 minut, vsaka minuta pa na 60 sekund.

Toda kasnejše natančnejše meritve so to popolnost brezupno pokvarile. Izkazalo se je, da Zemlja naredi popolno revolucijo okoli Sonca v 365 dneh 5 urah 48 minutah in 46 sekundah. Luna pa potrebuje od 29,25 do 29,85 dni, da obvozi Zemljo.

Periodični pojavi, ki jih spremlja dnevna rotacija nebesne sfere in navidezno letno gibanje Sonca vzdolž ekliptike, so osnova različnih sistemov štetja časa. Čas je osnova

fizikalna količina, ki označuje zaporedno spreminjanje pojavov in stanj snovi, trajanje njihovega obstoja.

Kratko - dan, ura, minuta, sekunda

Dolgo - leto, četrtletje, mesec, teden.

1. "Zvezdni" čas povezana z gibanjem zvezd na nebesni sferi. Merjeno z urnim kotom pomladnega enakonočja.

2. "Sončni" čas, povezano: z navideznim gibanjem središča sončnega diska vzdolž ekliptike (pravi sončni čas) ali gibanjem "povprečnega Sonca" - namišljene točke, ki se enakomerno giblje vzdolž nebesnega ekvatorja v istem časovnem intervalu kot pravo Sonce (povprečni sončni čas).

Z uvedbo standarda za atomski čas in mednarodnega sistema SI leta 1967 fizika uporablja atomska sekunda.

drugič je fizikalna količina, ki je številčno enaka 9192631770 obdobjem sevanja, ki ustreza prehodu med hiperfinimi nivoji osnovnega stanja atoma cezija-133.

V vsakdanjem življenju se uporablja srednji sončni čas. Osnovna enota zvezdnega, pravega in srednjega sončnega časa je dan. Zvezne, srednje sončne in druge sekunde dobimo tako, da ustrezni dan delimo z 86400 (24h, 60m, 60s). Dan je postal prva enota za merjenje časa pred več kot 50.000 leti.

zvezdni dan- to je obdobje vrtenja Zemlje okoli svoje osi glede na zvezde fiksne, definirano kot časovni interval med dvema zaporednima zgornjima vrhuncema pomladnega enakonočja.

pravi sončni dan- to je obdobje vrtenja Zemlje okoli svoje osi glede na središče sončnega diska, opredeljeno kot časovni interval med dvema zaporednima vrhuncema istega imena središča sončnega diska.

Ker je ekliptika nagnjena proti nebesnemu ekvatorju pod kotom 23o26", Zemlja pa se vrti okoli Sonca po eliptični (nekoliko podaljšani) orbiti, je hitrost navideznega gibanja Sonca v nebesni krogli in , zato se bo trajanje pravega sončnega dneva nenehno spreminjalo skozi leto: najhitreje v bližini enakonočij (marec, september), najpočasneje v bližini solsticij (junij, januar). Za poenostavitev izračunov časa v astronomiji je koncept uveden je srednji sončni dan - obdobje vrtenja Zemlje okoli svoje osi glede na "povprečno Sonce".

Srednji sončni dan je opredeljen kot časovni interval med dvema zaporednima vrhuncema z istim imenom "srednjega sonca". So 3m55,009s krajši od zvezdnega dneva.

24h00m00s zvezdnega časa je enako 23h56m4,09s srednjega sončnega časa. Za določnost teoretičnih izračunov je sprejeta efemeridna (tabelarna) sekunda, ki je enaka srednji sončni sekundi 0. januarja 1900 ob 12. uri enakega trenutnega časa, ki ni povezana z vrtenjem Zemlje.

Pred približno 35.000 leti so ljudje opazili občasno spremembo videza lune – menjavo luninih men. Faza Ф nebesnega telesa (Luna, planeti itd.) je določena z razmerjem med največjo širino osvetljenega dela diska d in njegovim premerom D: Ф=d/D. Črta terminatorja ločuje temne in svetle dele diska svetilke. Luna se giblje okoli Zemlje v isti smeri, v kateri se zemlja vrti okoli svoje osi: od zahoda proti vzhodu. Prikaz tega gibanja je navidezno gibanje Lune na ozadju zvezd proti vrtenju neba. Vsak dan se Luna premakne proti vzhodu za 13,5o glede na zvezde in opravi polni krog v 27,3 dneh. Tako je bila ustanovljena druga mera časa po dnevu - mesec.

Siderični (zvezdni) lunarni mesec - časovno obdobje, v katerem Luna naredi en popoln obrat okoli Zemlje glede na fiksne zvezde. Enako 27d07h43m11,47s.

Sinodični (koledarski) lunin mesec - časovni interval med dvema zaporednima fazama istega imena (običajno nove lune) Lune. Enako 29d12h44m2,78s.

Celoten pojav vidnega gibanja Lune na ozadju zvezd in sprememba faz Lune omogoča navigacijo Lune na tleh (sl.). Luna se pojavi kot ozek srp na zahodu in izgine v žarkih jutranje zarje z enakim ozkim srpom na vzhodu. Mentalno pritrdite ravno črto levo od polmeseca. Na nebu lahko preberemo bodisi črko "P" - "raste", "rogovi" meseca so obrnjeni v levo - mesec je viden na zahodu; ali črka "C" - "staranje", "rogovi" meseca so obrnjeni v desno - mesec je viden na vzhodu. Ob polni luni je luna ob polnoči vidna na jugu.

Kot rezultat večmesečnega opazovanja spremembe položaja Sonca nad obzorjem je a tretje merilo časa je leto.

leto- to je časovno obdobje, v katerem Zemlja opravi en popoln obrat okoli Sonca glede na katero koli mejo (točko).

zvezdno leto- to je zvezdna (zvezdna) doba revolucije Zemlje okoli Sonca, ki je enaka 365,256320 ... srednjih sončnih dni.

anomalistično leto- to je časovni interval med dvema zaporednima prehodoma povprečnega Sonca skozi točko njegove orbite (običajno perihelij), ki je enak 365,259641 ... srednjih sončnih dni.

tropsko leto- to je časovni interval med dvema zaporednima prehodoma povprečnega Sonca skozi pomladno enakonočje, ki je enak 365,2422... srednjih sončnih dni ali 365d05h48m46,1s.

Univerzalni čas je definiran kot lokalni povprečni sončni čas na ničelnem (greenwiškem) poldnevniku (To, UT - univerzalni čas). Ker lokalnega časa ni mogoče uporabljati v vsakdanjem življenju (saj je v Kolybelki en, v Novosibirsku pa drug (drugačen?), je bila konferenca odobrena na predlog kanadskega železniškega inženirja Sanforda Fleminga (8. februarja 1879, med govor na Kanadskem inštitutu v Torontu) standardni čas, ki deli zemeljsko oblo na 24 časovnih pasov (360:24 = 15o, 7,5o od osrednjega poldnevnika). Ničelni časovni pas se nahaja simetrično glede na ničelni (Greenwich) poldnevnik. Pasovi so oštevilčeni od 0 do 23 od zahoda proti vzhodu. Dejanske meje pasov so usklajene z upravnimi mejami okrožij, regij ali držav. Osrednji meridiani časovnih pasov so med seboj oddaljeni točno 15o (1 uro), zato se pri premiku iz enega časovnega pasu v drugega čas spremeni za celo število ur, število minut in sekund pa se ne spremeni. Nov koledarski dan (in novo leto) se začne na mednarodni datumski meji (demarkacijski črti), ki poteka pretežno vzdolž poldnevnika 180o vzhodne dolžine blizu severovzhodne meje Ruske federacije. Zahodno od datumske meje je dan v mesecu vedno za en več kot vzhodno od nje. Pri prečkanju te črte od zahoda proti vzhodu se koledarsko število zmanjša za ena, pri prečkanju črte od vzhoda proti zahodu pa se koledarsko število poveča za ena, kar odpravi napako pri štetju časa pri potovanju po svetu in selitvi ljudi iz Vzhodna do zahodna polobla Zemlje.

Zato Mednarodna meridianska konferenca (1884, Washington, ZDA) v zvezi z razvojem telegrafa in železniškega prometa uvaja:

Začetek dneva od polnoči, in ne od poldneva, kot je bilo.

Začetni (ničelni) poldnevnik iz Greenwicha (Greenwich Observatory pri Londonu, ki ga je leta 1675 ustanovil J. Flamsteed, skozi os teleskopa observatorija).

Standardni sistem štetja časa

Standardni čas je določen s formulo: Tn \u003d T0 + n, kjer je T0 univerzalni čas; n je številka časovnega pasu.

Poletni čas je standardni čas, spremenjen na celo število ur z vladno uredbo. Za Rusijo je enako pasu plus 1 ura.

moskovski čas- to je standardni čas drugega časovnega pasu (plus 1 ura): Tm = T0 + 3 (ure).

Poletni čas- standardni standardni čas, ki se z vladnim ukazom spremeni za dodatno plus 1 uro za obdobje poletnega časa zaradi varčevanja z energetskimi viri. Po zgledu Anglije, ki je poletni čas prvič uvedla leta 1908, danes na poletni čas letno prehaja 120 držav sveta, vključno z Rusko federacijo.

Nato je treba študente na kratko seznaniti z astronomskimi metodami za določanje geografskih koordinat (geografske dolžine) območja. Zaradi vrtenja Zemlje je razlika med trenutki nastopa poldneva ali kulminacije (kulminacija. Kakšen pojav je to?) zvezd z znanimi ekvatorialnimi koordinatami na 2 točkah enaka razliki v geografskih dolžinah točke, kar omogoča določitev zemljepisne dolžine te točke iz astronomskih opazovanj Sonca in drugih svetil in obratno, lokalni čas na kateri koli lokaciji z znano zemljepisno dolžino.

Na primer: eden od vas je v Novosibirsku, drugi v Omsku (Moskva). Kdo od vaju bo prej opazil zgornjo kulminacijo Sončevega središča? In zakaj? (opomba, to pomeni, da je vaša ura na času v Novosibirsku). Zaključek - odvisno od lokacije na Zemlji (poldnevnik - geografska dolžina) je vrhunec katere koli svetilke opazen ob različnih časih, to je, da je čas povezan z geografsko dolžino ali T \u003d UT + ? in časovno razliko za dve točki ki se nahajajo na različnih meridianih, bodo T1- T2=?1-?2. Zemljepisna dolžina (?) območja je merjena vzhodno od "ničelnega" (Greenwich) poldnevnika in je številčno enaka časovnemu intervalu med istoimenskimi kulminacijami istega svetila na Greenwiškem poldnevniku (UT) in na opazovalna točka (T). Izraženo v stopinjah ali urah, minutah in sekundah. Za določitev geografske dolžine območja je treba določiti trenutek vrhunca katere koli svetilke (običajno Sonca) z znanimi ekvatorialnimi koordinatami. Če s pomočjo posebnih tabel ali kalkulatorja prevedemo čas opazovanj iz srednjega sončnega v zvezdni in iz referenčne knjige poznamo čas kulminacije tega svetila na poldnevniku Greenwich, lahko enostavno določimo dolžino območja . Edina težava pri izračunih je natančna pretvorba časovnih enot iz enega sistema v drugega. Trenutka kulminacije ni mogoče "varovati": dovolj je določiti višino (zenitno razdaljo) svetilke v katerem koli točno določenem trenutku v času, potem pa bodo izračuni precej zapleteni.

Za merjenje časa se uporabljajo ure. Od najpreprostejšega, ki so ga uporabljali v antiki, je gnomon - navpični drog v središču vodoravne ploščadi z razdelki, nato pesek, voda (klepsidra) in ogenj, do mehanskega, elektronskega in atomskega. Leta 1978 je bil v ZSSR ustvarjen še natančnejši atomski (optični) časovni standard. Napaka 1 sekunde se pojavi vsakih 10.000.000 let!

sistem merjenja časa v naši državi.

2) Leta 1930 je ustanovljena Moskovski (odlok) čas 2. časovni pas, v katerem se nahaja Moskva, preveden eno uro naprej v primerjavi s standardnim časom (+3 na univerzalni ali +2 na srednjeevropski). Preklican februarja 1991 in ponovno obnovljen januarja 1992.

3) Isti odlok iz leta 1930 preklicuje prehod na poletni čas (20. april in vrnitev 20. september), ki je veljal od leta 1917, prvič pa je bil uveden v Angliji leta 1908.

4) Leta 1981 se v državi ponovno začne prehod na poletni čas.

5) Leta 1992 je bil z odloki predsednika, preklicanimi februarja 1991, porodniški (moskovski) čas obnovljen od 19. januarja 1992 s prehodom na poletni čas zadnjo nedeljo v marcu ob 2. uri zjutraj eno uro naprej in za zimski čas zadnjo nedeljo v septembru ob 3 eni uri ponoči pred eno uro.

6) Leta 1996 je z Odlokom Vlade Ruske federacije št. 511 z dne 23. aprila 1996 poletni čas podaljšan za en mesec in se zdaj konča zadnjo nedeljo v oktobru. Novosibirska regija je prestavljena iz 6. časovnega pasu v 5.

Torej, za našo državo v zimskem času T = UT + n + 1h, v poletnem času pa T = UT + n + 2h

3. Časovni servis.

Za natančen izračun časa je potreben standard zaradi neenakomernega gibanja Zemlje vzdolž ekliptike. Oktobra 1967 v Parizu je 13. generalna konferenca Mednarodnega komiteja za uteži in mere določila trajanje atomske sekunde - časovno obdobje, v katerem se pojavi 9.192.631.770 nihanj, kar ustreza frekvenci utrjevanja (absorpcije) atoma cezija. - 133. Natančnost atomskih ur je napaka 1 s na 10.000 let.

1. januarja 1972 so ZSSR in številne države sveta prešle na atomski časovni standard. Radijsko oddajni točni časovni signali se prenašajo prek atomskih ur za natančno določanje lokalnega časa (tj. geografske dolžine - lega močnih točk, iskanje trenutkov vrhunca zvezd), pa tudi za letalsko in pomorsko navigacijo.

4. Kronologija, koledar.

kronologija - sistem za računanje dolgih časovnih obdobij. V mnogih sistemih obračunavanja se je račun vodil od nekega zgodovinskega ali legendarnega dogodka.

Moderna kronologija - "naša doba", " novo obdobje"(AD)," doba od Kristusovega rojstva "(R.X.), Anno Domeni (AD -" Gospodovo leto ") - se vodi od poljubno izbranega datuma rojstva Jezusa Kristusa. Ker ni naveden v katerem koli zgodovinskem dokumentu in si evangeliji nasprotujejo, se je učeni menih Dionizij Mali leta 278 Dioklecijanove dobe odločil "znanstveno", na podlagi astronomskih podatkov, izračunati datum dobe. Izračun je temeljil na: 28-letni "sončni krog" - časovno obdobje, za katerega je število mesecev popolnoma enakih dni v tednu, in 19-letni "lunin krog" - časovno obdobje, v katerem enake lunine faze padejo na isti dnevi v mesecu Kristusovo življenje (28 x 19 + 30 = 572) je dalo začetni datum sodobne kronologije.Račun let glede na dobo "od Kristusovega rojstva" se "ukorenini" zelo počasi: do XV. stoletja (tj. celo 1000 let kasneje) sta bila v uradnih dokumentih zahodne Evrope navedena 2 datuma: od stvarjenja sveta in od Kristusovega rojstva (A.D.). Zdaj je ta sistem kronologije (nova doba) sprejet v večini držav.

Začetni datum in kasnejši sistem štetja se imenuje doba. Začetna točka dobe se imenuje njena epoha. Med ljudstvi, ki izpovedujejo islam, je kronologija od leta 622 po Kr. (od datuma ponovne naselitve Mohameda - ustanovitelja islama - v Medino).

V Rusiji je kronologija "Od stvarjenja sveta" ("stara ruska doba") potekala od 1. marca 5508 do NE do 1700.

KOLEDAR (lat. calendarium - dolžniška knjiga; in Stari Rim dolžniki plačali obresti na dan kalende - prvi dan v mesecu) - številčni sistem za dolga obdobja, ki temelji na periodičnosti vidni gibi nebesna telesa.

Obstajajo tri glavne vrste koledarjev:

1. Lunin koledar, ki temelji na sinodičnem lunarnem mesecu z 29,5 srednjimi sončnimi dnevi. Nastala je pred več kot 30.000 leti. Lunino koledarsko leto obsega 354 (355) dni (11,25 dni krajše od sončnega leta) in je razdeljeno na 12 mesecev po 30 (liho) in 29 (sodo) dni (muslimanski, turški itd.). Lunarni koledar je sprejet kot verski in državni koledar v muslimanskih državah Afganistanu, Iraku, Iranu, Pakistanu, UAR in drugih. Sončni in lunarno-sončni koledar se uporabljata vzporedno za načrtovanje in urejanje gospodarskih dejavnosti.

2. sončni koledar, glede na tropsko leto. Nastala je pred več kot 6000 leti. Trenutno je sprejet kot svetovni koledar. Julijanski sončni koledar "starega sloga" na primer vsebuje 365,25 dni. Razvil ga je aleksandrijski astronom Sosigen, uvedel ga je cesar Julij Cezar v starem Rimu leta 46 pred našim štetjem in se nato razširil po vsem svetu. V Rusiji je bil sprejet leta 988 NE. V julijanskem koledarju je dolžina leta opredeljena kot 365,25 dni; tri "preprosta" leta imajo 365 dni, eno prestopno leto - 366 dni. V letu je 12 mesecev po 30 in 31 dni (razen februarja). Julijansko leto za tropskim letom zaostaja 11 minut 13,9 sekunde. Napaka na dan se je kopičila v 128,2 letih. Za 1500 let njegove uporabe se je nabrala napaka 10 dni.

V gregorijanskem sončnem koledarju "novi slog" dolgo leto je 365,242500 dni (26 s daljše od tropskega leta). Leta 1582 je bil julijanski koledar po ukazu papeža Gregorja XIII reformiran v skladu s projektom italijanskega matematika Luigija Lilia Garallija (1520-1576). Štetje dni so pomaknili za 10 dni naprej in se dogovorili, da se vsako stoletje, ki ni deljivo s 4 brez ostanka: 1700, 1800, 1900, 2100 itd., ne šteje za prestopno leto. To popravi napako 3 dni za vsakih 400 let. Napaka 1 dan "teče" 3323 let. Nova stoletja in tisočletja se začnejo 1. januarja »prvega« leta določenega stoletja in tisočletja: tako se je 1. januarja 2001 po gregorijanskem koledarju začelo 21. stoletje in III. tisočletje našega štetja.

Pri nas je bil pred revolucijo uporabljen julijanski koledar "starega sloga", katerega napaka je do leta 1917 znašala 13 dni. 14. februarja 1918 je bil v državi uveden svetovno znani gregorijanski koledar "novega sloga" in vsi datumi so bili premaknjeni za 13 dni naprej. Razlika med starim in novim slogom je v 18. stoletju 11 dni, v 19. stoletju 12 dni in v 20. stoletju 13 dni (ohranjeno do 2100).

Druge različice sončnih koledarjev so:

perzijski koledar, ki je določil trajanje tropskega leta na 365,24242 dni; 33-letni cikel vključuje 25 "preprostih" in 8 "prestopnih" let. Veliko natančnejši od gregorijanskega: napaka 1 leta "preleti" 4500 let. Oblikoval Omar Khayyam leta 1079; je bil uporabljen na ozemlju Perzije in številnih drugih držav do sredine 19. stoletja.

Koptski koledar podobno kot julijansko: v letu je 12 mesecev po 30 dni; po 12 mesecih v "preprostem" letu se doda 5, v "prestopnem" letu - 6 dodatnih dni. Uporablja se v Etiopiji in nekaterih drugih državah (Egipt, Sudan, Turčija itd.) na ozemlju Koptov.

3. Lunisolarni koledar, pri katerem je gibanje lune skladno z letnim gibanjem sonca. Leto je sestavljeno iz 12 lunarnih mesecev po 29 in 30 dni, ki se jim občasno dodajajo "prestopna" leta, ki upoštevajo gibanje Sonca, in vsebujejo dodatnega 13. meseca. Posledično "preprosta" leta trajajo 353, 354, 355 dni, "prestopna leta" pa 383, 384 ali 385 dni. Nastal je v začetku 1. tisočletja pred našim štetjem, uporabljali so ga v starodavni Kitajski, Indiji, Babilonu, Judeji, Grčiji, Rimu. Trenutno je sprejet v Izraelu (začetek leta pade na različne dni med 6. septembrom in 5. oktobrom) in se uporablja skupaj z državnim v državah jugovzhodne Azije (Vietnam, Kitajska itd.).

Vsi koledarji so neprijetni, ker ni skladnosti med datumom in dnevom v tednu. Postavlja se vprašanje, kako priti do stalnega svetovnega koledarja. ZN se ukvarjajo s tem vprašanjem in če bo sprejet, bo takšen koledar mogoče uvesti, ko bo 1. januar nedelja.

Pritrjevanje materiala

1. Primer 2, stran 28

2. Isaac Newton se je rodil 4. januarja 1643 po novem slogu. Kakšen je datum njegovega rojstva po starem slogu.

3. Zemljepisna dolžina Zibelke? = 79o09" ali 5h16m36s. Poiščite lokalni čas za Zibelko in ga primerjajte s časom, v katerem živimo.

Izid:

1) Kakšen koledar uporabljamo?
2) Kako se stari slog razlikuje od novega?
3) Kaj je univerzalni čas?
4) Kaj je poldne, polnoč, pravi sončni dan?
5) Kaj pojasnjuje uvedbo standardnega časa?
6) Kako določiti pas, lokalni čas?
7) Ocene

Domača naloga za pouk astronomije:§6; vprašanja in naloge za samokontrolo (stran 29); str.29 "Kaj vedeti" - glavne misli, ponovite celotno poglavje "Uvod v astronomijo", test št. 1 (če ni mogoče izvesti ločene lekcije).

1. Sestavite križanko z uporabo gradiva, preučenega v prvem delu.

2. Pripravite poročilo o enem od koledarjev.

3. Na podlagi gradiva prvega razdelka sestavite vprašalnik (vsaj 20 vprašanj, odgovori v oklepaju).

Konec lekcije astronomije

Za uporabo predogleda predstavitev ustvarite Google račun (račun) in se prijavite: https://accounts.google.com

Podnapisi diapozitivov:

ČAS IN KOLEDAR

Sonce vedno osvetljuje le polovico zemeljske oble. Ker se zemlja vrti okoli svoje osi, nastopi poldne v tistih krajih, ki ležijo proti zahodu. Položaj sonca (ali zvezd) na nebu določa lokalni čas za katero koli točko na svetu.

IN različna mesta zemeljske oble, ki se nahajajo na različnih meridianih, je v istem trenutku lokalni čas različen. Ko je v Moskvi ura 12.00, bi morala biti v Saransku 12.30, Omsk 14.23, Irkutsk 16.37, Vladivostok 18.17, Sahalin 20.00, Sankt Peterburg 11.31, Varšava 10.54 in London 9.27. 12.00 11.31 10.54 18.17 12.30 14.23 16.37 Lokalni čas na dveh točkah (T 1, T 2) se razlikuje natanko toliko, kolikor se razlikuje njuna geografska dolžina (λ 1 , λ 2) v urni meri: T 1 - T 2 \u003d λ 1 - λ 2 Zemljepisna dolžina Moskve je 37°37´, Sankt Peterburga - 30°19', Saranska - 45°10'. Zemlja se v 1 uri zavrti za 15°, tj. 1° v 4 min. T 1 -T 2 \u003d (37 ° 37'-30 ° 19') * 4 \u003d 7 ° 18' * 4 \u003d 29 min. T 1 -T 2 \u003d (45 ° 10'-37 ° 37') * 4 \u003d 7 ° 33' * 4 \u003d 30 min. Opoldne v Sankt Peterburgu pride 29 minut kasneje kot v Moskvi, v Saransku pa 30 minut prej. 20.00

Lokalni čas začetnega (ničelnega) poldnevnika, ki poteka skozi observatorij Greenwich, se imenuje univerzalni čas - univerzalni čas (UT). Lokalni čas katere koli točke je enak univerzalnemu času v tistem trenutku plus dolžina dane točke od začetnega poldnevnika, izražena v urah. T 1 \u003d UT + λ 1. Greenwich. London

Napaka stroncijevih atomskih ur je manjša od sekunde v 300 milijonih let. Uporaba rotacijske dobe Zemlje kot standarda ne zagotavlja dovolj natančnega izračuna časa, saj se hitrost rotacije našega planeta skozi leto spreminja (dolžina dneva ne ostaja konstantna) in se njegovo vrtenje zelo počasi upočasnjuje. Trenutno se za določanje točnega časa uporabljajo atomske ure.

Neprijetno je uporabljati lokalni čas, saj morate pri premikanju proti zahodu ali vzhodu nenehno premikati kazalce ure. Trenutno skoraj celotno prebivalstvo sveta uporablja standardni čas.

Sistem štetja con je bil predlagan leta 1884. Celoten svet je razdeljen na 24 časovnih pasov. Lokalni čas glavnega poldnevnika tega pasu se imenuje standardni čas. Sledi času na celotnem ozemlju, ki pripada temu časovnemu pasu. Standardni čas, ki je sprejet v določeni točki, se od svetovnega časa razlikuje za število ur, ki je enako številu njegovega časovnega pasu. T=UT+n

Meje časovnih pasov se odmaknejo približno 7,5 ° od glavnih meridianov. Te meje ne potekajo vedno točno po poldnevnikih, ampak so potegnjene po upravnih mejah regij ali drugih regij, tako da na celotnem njihovem ozemlju velja enak čas.

Pri nas je bil standardni čas uveden 1. julija 1919. Od takrat so bile meje časovnih pasov večkrat revidirane in spremenjene.

Čas je neprekinjen niz zaporednih pojavov. Ob koncu dvajsetega stoletja. v Rusiji so porodniški čas uvedli in nato večkrat odpovedali, kar je 1 uro pred standardnim časom. Od aprila 2011 v Rusiji ni poletnega časa. Od oktobra 2014 je bil v Rusiji vrnjen porodniški čas, razlika med moskovskim in univerzalnim časom pa je postala 3 ure.

V starih časih so ljudje določali čas po Soncu. Moskovski Lubkov koledar, XVII. Koledar - sistem za štetje dolgih časovnih obdobij, po katerem se določi določeno trajanje mesecev, njihov vrstni red v letu in izhodišče za štetje let. V človeški zgodovini je obstajalo več kot 200 različnih koledarjev. Egipčanski koledar, ki temelji na poplavah Nila Majevski koledar Beseda koledar izhaja iz latinskega "calendarium", kar v latinščini pomeni "zapis posojil", "dolžniška knjiga". V starem Rimu so dolžniki plačevali dolgove ali obresti prve dni v mesecu, tj. na dneve kalendov (iz lat. "calendae").

Na prvi stopnji razvoja civilizacije so nekatera ljudstva uporabljala lunin koledar, saj je menjava luninih faz eden najlažje opazljivih nebesnih pojavov. Rimljani so uporabljali lunin koledar in določali začetek vsakega meseca s pojavom luninega polmeseca po mlaju. Trajanje lunarno leto je 354,4 dni. vendar sončno leto ima trajanje 365,25 dni. Da bi odpravili neskladje več kot 10 dni, je bil v vsako drugo leto med 23. in 24. dnem februarja vstavljen dodaten mesec Mercedonius, ki je vseboval izmenično 22 in 23 dni. Najstarejši ohranjeni rimski koledar, Fasti Antiates. 84-55 pr. n. št Razmnoževanje.

Sčasoma lunarni koledar ni več zadovoljeval potreb prebivalstva, saj so kmetijska dela vezana na menjavo letnih časov, torej na gibanje Sonca. Zato lunarni koledarji nadomestijo lunisončni ali sončni koledarji. lunisončni koledarji

Sončev koledar temelji na trajanju tropskega leta - časovnem intervalu med dvema zaporednima prehodoma središča Sonca skozi pomladno enakonočje. Tropsko leto ima 365 dni 5 ur 48 minut 46,1 sekunde.

V starem Egiptu v 5. tisočletju pr. Uveden je bil koledar, ki je bil sestavljen iz 12 mesecev po 30 dni in dodatnih 5 dni na koncu leta. Takšen koledar je dal letni zaostanek 0,25 dni ali 1 leto v 1460 letih.

Julijanski koledar - neposredni predhodnik sodobnega - je bil razvit v starem Rimu po naročilu Julija Cezarja leta 45 pr. V julijanskem koledarju imajo vsaka štiri leta zapored tri po 365 dni in eno prestopno leto po 366 dni. Julijansko leto je 11 minut 14 sekund daljše od tropskega leta, kar pomeni napako 1 dan v 128 letih ali 3 dni v približno 400 letih.

Julijanski koledar je bil sprejet kot krščanski leta 325 po Kr., do druge polovice 16. st. neskladje je že doseglo 10 dni. Da bi popravil neskladje, je papež Gregor XIII leta 1582 uvedel nov slog, koledar, po njem imenovan gregorijanski.

Odločeno je bilo, da se vsakih 400 let z zmanjšanjem vrže 3 dni iz računa prestopna leta. Za prestopna leta so veljala le leta stoletij, v katerih je število stoletij deljivo s 4 brez ostanka: 1600 in 2000 sta prestopna leta, 1700, 1800 in 1900 pa so preprosta leta.

V Rusiji je bil novi slog uveden 1. februarja 1918. Do takrat se je med novim in starim slogom nabrala 13-dnevna razlika. Ta razlika se bo nadaljevala do leta 2100.

Številčenje let v novem in starem slogu je od leta Kristusovega rojstva, nastopa nove dobe. V Rusiji je bila nova doba uvedena z odlokom Petra I., po katerem je po 31. decembru 7208 "od stvarjenja sveta" prišel 1. januar 1700 od Kristusovega rojstva.

Vprašanja 1. Kaj pojasnjuje uvedbo sistema merjenja časa kroga? 2. Zakaj se atomska sekunda uporablja kot enota za čas? 3. Kakšne so težave pri izdelavi natančnega koledarja? 4. Kakšna je razlika med štetjem prestopnih let v starem in novem slogu?

Domača naloga 1) § 9. 2) Naloga 8 (str. 47): 1. Koliko se čas na vaši uri razlikuje od svetovnega časa? 2. Na zemljevidu poišči zemljepisno dolžino svoje šole. Izračunajte lokalni čas za to dolžino. Kako drugačen je od časa, v katerem živite? 3. Datum rojstva Isaaca Newtona po novem slogu je 4. januar 1643. Kateri je datum njegovega rojstva po starem slogu? .

Morda bi bilo koristno prebrati: