الوقت المحدد لعشاق علم الفلك. التوقيت الفلكي والمناطق الزمنية

منهجية الدرس 5
"الوقت والتقويم"

الغرض من الدرس: تكوين نظام مفاهيم القياس الفلكي العملي حول طرق وأدوات قياس وحساب وتخزين الوقت.

أهداف التعلم:
تعليم عام: تكوين المفاهيم:

القياس الفلكي العملي حول: 1) الأساليب الفلكية ، والأدوات ، ووحدات القياس ، وعد وحفظ الوقت والتقويمات والتسلسل الزمني. 2) تحديد الإحداثيات الجغرافية (خطوط الطول) للمنطقة حسب بيانات الأرصاد الفلكية.

حول الظواهر الكونية: ثورة الأرض حول الشمس ، وثورة القمر حول الأرض ، ودوران الأرض حول محورها وعواقبها - الظواهر السماوية: شروق الشمس ، وغروبها ، والحركة الظاهرية اليومية والسنوية ، وأوجها النجوم (الشمس والقمر والنجوم) ، تغير أطوار القمر.

التربوي: تكوين نظرة علمية للعالم والتعليم الإلحادي في سياق التعرف على تاريخ المعرفة البشرية ، مع الأنواع الرئيسية للتقويمات وأنظمة التسلسل الزمني ؛ دحض الخرافات المرتبطة بمفاهيم "السنة الكبيسة" وترجمة تواريخ التقويم اليولياني والميلادي ؛ الفنون التطبيقية والتعليم العمالي في عرض المواد على أدوات قياس وتخزين الوقت (ساعات) ، والتقويمات وأنظمة التسلسل الزمني ، والطرق العملية لتطبيق المعرفة الفلكية.

التطوير: تكوين المهارات: حل مشاكل حساب وقت وتواريخ التسلسل الزمني ونقل الوقت من نظام تخزين وحساب إلى آخر ؛ أداء تمارين على تطبيق الصيغ الأساسية للقياس الفلكي العملي ؛ استخدام خريطة متحركة للسماء المرصعة بالنجوم وكتب مرجعية وتقويم فلكي لتحديد موقع وشروط رؤية الأجرام السماوية ومسار الظواهر السماوية ؛ تحديد الإحداثيات الجغرافية (خطوط الطول) للمنطقة حسب الملاحظات الفلكية.

يجب على التلاميذ أعرف:

1) أسباب الظواهر السماوية المرصودة اليومية الناتجة عن ثورة القمر حول الأرض (تغير مراحل القمر ، الحركة الظاهرة للقمر في الكرة السماوية) ؛
2) علاقة مدة الظواهر الكونية والسماوية الفردية بوحدات وطرق قياس وحساب وتخزين الوقت والتقويمات ؛
3) الوحدات الزمنية: التقويم الفلكي الثاني ؛ اليوم (نجمي ، حقيقي ومتوسط) ؛ أسبوع؛ شهر (سينودي وفلكي) ؛ عام (نجمي واستوائي) ؛
4) الصيغ التي تعبر عن ارتباط الأزمنة: عالمي ، مرسوم ، محلي ، صيفي ؛
5) أدوات وطرق قياس الوقت: الأنواع الرئيسية للساعات (الشمسية ، المائية ، النار ، الميكانيكية ، الكوارتز ، الإلكترونية) وقواعد استخدامها لقياس وتخزين الوقت ؛
6) الأنواع الرئيسية للتقاويم: القمري ، القمري ، الشمسي (جوليان وغريغوري) وأساسيات التسلسل الزمني ؛
7) المفاهيم الأساسية للقياس الفلكي العملي: مبادئ تحديد التوقيت والإحداثيات الجغرافية للمنطقة حسب الملاحظات الفلكية.
8) القيم الفلكية: الإحداثيات الجغرافية للمدينة الأصلية ؛ الوحدات الزمنية: الثانية ephemeroid ؛ اليوم (نجمي ومتوسط ​​الطاقة الشمسية) ؛ شهر (سينودي وفلكي) ؛ السنة (الاستوائية) وطول السنة في الأنواع الرئيسية للتقويمات (القمري ، القمري ، اليولياني الشمسي والغريغوري) ؛ أرقام المنطقة الزمنية لموسكو وبلدة مسقط.

يجب على التلاميذ يكون قادرا على:

1) استخدم خطة معممة لدراسة الظواهر الكونية والسماوية.
2) التنقل في التضاريس بواسطة القمر.
3) حل المشاكل المتعلقة بتحويل الوحدات الزمنية من نظام عد إلى آخر باستخدام الصيغ التي تعبر عن العلاقة: أ) بين التوقيت الشمسي الفلكي والمتوسط ​​؛ ب) العالم وضوء النهار والمحلي والتوقيت الصيفي وباستخدام خريطة المناطق الزمنية ؛ ج) بين أنظمة الحساب المختلفة.
4) حل مشاكل تحديد الإحداثيات الجغرافية لمكان ووقت الرصد.

المعينات والعروض البصرية:

شذرات من فيلم "تطبيقات عملية في علم الفلك".

شظايا من أشرطة الأفلام "حركة مرئية للأجرام السماوية" ؛ "تطوير الأفكار حول الكون" ؛ "كيف دحض علم الفلك الأفكار الدينية حول الكون".

الأجهزة والأدوات: الكرة الأرضية الجغرافية ؛ خريطة المناطق الزمنية عقرب الساعة الشمسية الاستوائية والساعة الرملية والساعة المائية (بمقياس موحد وغير منتظم) ؛ شمعة بأقسام كنموذج لساعة نار وساعات ميكانيكية وكوارتز وإلكترونية.

الرسومات والرسوم البيانية والصور: تغيير أطوار القمر والبنية الداخلية ومبدأ تشغيل الساعات الميكانيكية (البندول والربيع) والكوارتز والساعات الإلكترونية ، مقياس الوقت الذري.

الواجب المنزلي:

1. دراسة مادة الكتب المدرسية:
بكالوريوس فورونتسوف فيليامينوفا: §§ 6 (1) ، 7.
إي. ليفيتان: § 6 ؛ المهام 1 و 4 و 7
أ. زاسوفا ، إي. كونونوفيتش: §§ 4 (1) ؛ 6 ؛ تمرين 6.6 (2.3)

2. أكمل المهام من مجموعة المهام Vorontsov-Velyaminov B.A. : 113 ؛ 115 ؛ 124 ؛ 125.

خطة الدرس

مراحل الدرس		طرق العرض	الوقت دقيقة
	التحقق من المعرفة وتحديثها	مسح أمامي ، محادثة
	تكوين مفاهيم حول الوقت ووحدات القياس وحساب الوقت ، بناءً على مدة الظواهر الفضائية ، والعلاقة بين "الأوقات" المختلفة والمناطق الزمنية	محاضرة	7-10
	تعريف الطلاب بأساليب تحديد خط الطول الجغرافي للمنطقة حسب الملاحظات الفلكية	محادثة ، محاضرة	10-12
	تكوين مفاهيم حول أدوات القياس والحساب وتخزين الوقت - الساعات وحول المعيار الذري للوقت	محاضرة	7-10
	تكوين مفاهيم حول الأنواع الرئيسية للتقويمات وأنظمة التسلسل الزمني	محاضرة محادثة	7-10
	حل المشاكل	العمل على السبورة ، حل مستقل للمشاكل في جهاز كمبيوتر محمول
	تلخيص المادة المغطاة ، تلخيص الدرس ، الواجب المنزلي

طريقة عرض المادة

في بداية الدرس ، يجب عليك اختبار المعرفة المكتسبة في الدروس الثلاثة السابقة ، وتحديث المواد المخصصة للدراسة بالأسئلة والمهام أثناء الاستبيان الأمامي والمحادثة مع الطلاب. يقوم بعض الطلاب بأداء مهام مبرمجة وحل المشكلات المتعلقة باستخدام خريطة متحركة للسماء المرصعة بالنجوم (على غرار مهام المهام 1-3).

عدد من الأسئلة حول أسباب الظواهر السماوية ، والخطوط الرئيسية ونقاط الكرة السماوية ، والأبراج ، وشروط رؤية النجوم ، إلخ. يطابق الأسئلة المطروحة في بداية الدروس السابقة. يتم استكمالها بأسئلة:

1. تحديد مفهومي "تألق النجم" و "الحجم". ماذا تعرف عن مقياس الحجم؟ ما الذي يحدد تألق النجوم؟ اكتب صيغة بوجسون على السبورة.

2. ماذا تعرف عن نظام الإحداثيات السماوية الأفقي؟ ما هو استخدامه؟ ما هي الطائرات والخطوط الرئيسية في هذا النظام؟ ما هو ارتفاع النجم؟ مسافة ذروة الشمس؟ سمت الشمس؟ ما هي مزايا وعيوب نظام الإحداثيات السماوية هذا؟

3. ماذا تعرف عن نظام الإحداثيات السماوية الاستوائي I؟ ما هو استخدامه؟ ما هي الطائرات والخطوط الرئيسية في هذا النظام؟ ما هو: انحراف النجم؟ المسافة القطبية؟ زاوية ساعة الشمس؟ ما هي مزايا وعيوب نظام الإحداثيات السماوية هذا؟

4. ماذا تعرف عن نظام الإحداثيات السماوية الاستوائية II؟ ما هو استخدامه؟ ما هي الطائرات والخطوط الرئيسية في هذا النظام؟ ما هو الصعود الصحيح للنجم؟ ما هي مزايا وعيوب نظام الإحداثيات السماوية هذا؟

1) كيف تتنقل عبر التضاريس بواسطة الشمس؟ بجانب نجم الشمال؟
2) كيفية تحديد خط العرض الجغرافي للمنطقة من الملاحظات الفلكية؟

مهام البرمجة ذات الصلة:

1) مجموعة من المشاكل G.P. Subbotina ، التخصيصات NN 46-47 ؛ 54-56 ؛ 71-72.
2) مجموعة من المشاكل E.P. معطلة ، المهام NN 4-1 ؛ 5-1 ؛ 5-6 ؛ 5-7.
3) Strout E.K. : أوراق اختبار NN 1-2 من موضوع "أسس عملية في علم الفلك" (تم تحويلها إلى قابلة للبرمجة نتيجة عمل المعلم).

في المرحلة الأولى من الدرس على شكل محاضرة ، تكوين مفاهيم الوقت ووحدات القياس وحساب الوقت ، بناءً على مدة الظواهر الكونية (دوران الأرض حول محورها ، ثورة القمر حول الأرض وثورة القمر حول الشمس) ، الصلة بين "الأوقات" المختلفة وأحزمة الساعة. نعتبر أنه من الضروري إعطاء الطلاب مفهومًا عامًا عن الزمن الفلكي.

يحتاج الطلاب إلى الانتباه إلى:

1. يعتمد طول اليوم والسنة على الإطار المرجعي الذي يتم فيه اعتبار حركة الأرض (سواء كانت مرتبطة بالنجوم الثابتة ، أو الشمس ، أو ما إلى ذلك). ينعكس اختيار النظام المرجعي في اسم الوحدة الزمنية.

2. ترتبط مدة وحدات العد الزمنية بظروف الرؤية (الذروة) للأجرام السماوية.

3. يرجع إدخال مقياس الوقت الذري في العلم إلى عدم انتظام دوران الأرض ، والذي تم اكتشافه مع زيادة دقة الساعة.

4. يرجع إدخال التوقيت القياسي إلى الحاجة إلى تنسيق الأنشطة الاقتصادية في الإقليم المحدد بواسطة حدود المناطق الزمنية. من الأخطاء المنزلية الشائعة تحديد التوقيت المحلي بالتوقيت الصيفي.

1 مرة. وحدات القياس ووقت العد

الوقت هو الكمية المادية الرئيسية التي تميز التغيير المتتالي للظواهر وحالات المادة ، مدة وجودها.

تاريخيًا ، يتم تحديد جميع الوحدات الزمنية الأساسية والمشتقة على أساس الملاحظات الفلكية لمسار الظواهر السماوية ، وذلك بسبب: دوران الأرض حول محورها ، ودوران القمر حول الأرض ، ودوران الأرض. حول الشمس. لقياس الوقت وحسابه في القياس الفلكي ، يستخدمون أنظمة مرجعية مختلفة مرتبطة ببعض الأجرام السماوية أو نقاط معينة من الكرة السماوية. الأكثر انتشارًا هي:

1. "ممتاز"الوقت المرتبط بحركة النجوم على الكرة السماوية. يُقاس بزاوية الساعة لنقطة الاعتدال الربيعي: S \ u003d t ^ ؛ t \ u003d S - a

2. "شمسي"الوقت المرتبط: بالحركة الظاهرة لمركز قرص الشمس على طول مسير الشمس (الوقت الشمسي الحقيقي) أو حركة" متوسط ​​الشمس "- نقطة خيالية تتحرك بشكل موحد على طول خط الاستواء السماوي في نفس الفاصل الزمني الحقيقي. الشمس (متوسط ​​الوقت الشمسي).

مع إدخال معيار التوقيت الذري في عام 1967 ونظام SI الدولي ، يتم استخدام الثانية الذرية في الفيزياء.

الثانية هي كمية مادية تساوي عددًا 9192631770 فترات إشعاع تقابل الانتقال بين مستويات فائقة الدقة للحالة الأرضية لذرة السيزيوم -133.

جميع "الأوقات" المذكورة أعلاه تتوافق مع بعضها البعض من خلال حسابات خاصة. في الحياة اليومية ، يتم استخدام متوسط ​​الوقت الشمسي.

تحديد الوقت الدقيق ، وتخزينه ونقله عن طريق الراديو يشكل عمل خدمة الوقت ، الموجودة في جميع البلدان المتقدمة في العالم ، بما في ذلك روسيا.

الوحدة الأساسية للتوقيت الشمسي الفلكي والصحيح والمتوسط ​​هي اليوم. الفلكي ، متوسط ​​الثواني الشمسية والثواني الأخرى يتم الحصول عليها بقسمة اليوم المقابل على 86400 (24 ساعة 60 م 60 ث).

أصبح اليوم أول وحدة قياس الوقت منذ أكثر من 50000 عام.

اليوم هو فترة زمنية تحدث فيها الأرض ثورة كاملة حول محورها بالنسبة لأي معلم.

اليوم الفلكي - فترة دوران الأرض حول محورها بالنسبة للنجوم الثابتة ، تُعرَّف بأنها الفترة الزمنية بين ذروتين علويتين متتاليتين للاعتدال الربيعي.

اليوم الشمسي الحقيقي هو فترة دوران الأرض حول محورها بالنسبة إلى مركز القرص الشمسي ، وتُعرَّف بأنها الفترة الزمنية بين ذروتين متتاليتين بنفس الاسم لمركز القرص الشمسي.

نظرًا لحقيقة أن مسير الشمس يميل إلى خط الاستواء السماوي بزاوية 23 درجة و 26 درجة مئوية ، وأن الأرض تدور حول الشمس في مدار بيضاوي الشكل (ممدود قليلاً) ، وهي سرعة الحركة الظاهرة للشمس في الكرة السماوية وبالتالي ، فإن مدة اليوم الشمسي الحقيقي ستتغير باستمرار على مدار العام: الأسرع قرب الاعتدالات (مارس ، سبتمبر) ، الأبطأ بالقرب من الانقلابات (يونيو ، يناير).

لتبسيط حسابات الوقت في علم الفلك ، تم إدخال مفهوم اليوم الشمسي المتوسط ​​- فترة دوران الأرض حول محورها بالنسبة إلى "متوسط ​​الشمس".

يُعرَّف اليوم الشمسي المتوسط ​​بأنه الفترة الزمنية بين ذروتين متتاليتين لهما نفس اسم "الشمس المتوسطة".

متوسط ​​اليوم الشمسي أقصر بـ 3 م 55.009 ثانية من اليوم الفلكي.

24 ساعة 00 دقيقة 00 ثانية من الزمن الفلكي تساوي 23 ساعة و 56 دقيقة و 4.09 ثانية من متوسط ​​الوقت الشمسي.

من أجل تحديد الحسابات النظرية ، يتم قبوله التقويم الفلكي (الجدول)الثانية تساوي متوسط ​​الثانية الشمسية في 0 يناير 1900 عند الساعة 12 ، تساوي الوقت الحالي ، ولا علاقة لها بدوران الأرض. منذ حوالي 35000 عام ، لاحظ الناس تغيرًا دوريًا في مظهر القمر - تغيير في مراحل القمر. مرحلة Fيتم تحديد الجسم السماوي (القمر ، والكواكب ، وما إلى ذلك) من خلال نسبة أكبر عرض للجزء المضيء من القرص د ¢لقطرها د:. خط فاصليفصل بين الأجزاء المظلمة والفاتحة من قرص النجم.

أرز. 32. تغيير أطوار القمر

يتحرك القمر حول الأرض في نفس الاتجاه الذي تدور فيه الأرض حول محورها: من الغرب إلى الشرق. عرض هذه الحركة هو الحركة الظاهرة للقمر على خلفية النجوم باتجاه دوران السماء. كل يوم يتحرك القمر شرقًا بمقدار 13 درجة بالنسبة للنجوم ويكمل دائرة كاملة في 27.3 يومًا. لذلك تم إنشاء المقياس الثاني للوقت بعد اليوم - شهر(الشكل 32).

فلكي (نجمة) الشهر القمري- الفترة الزمنية التي يحدث خلالها القمر ثورة واحدة كاملة حول الأرض بالنسبة للنجوم الثابتة. يساوي 27 d 07 h 43 m 11.47 s.

الشهر القمري (التقويمي) السينودي - الفاصل الزمني بين مرحلتين متتاليتين من نفس الاسم (عادةً أقمار جديدة) للقمر. يساوي 29 d 12 h 44 m 2.78 s.

أرز. 33. طرق التركيز التضاريس على سطح القمر

إن مجمل ظاهرة الحركة المرئية للقمر على خلفية النجوم والتغير في مراحل القمر تجعل من الممكن التنقل عبر القمر على الأرض (الشكل 33). يظهر القمر على شكل هلال ضيق في الغرب ويختفي في أشعة فجر الصباح بنفس الهلال الضيق في الشرق. اربط عقليًا خطًا مستقيمًا على يسار الهلال. يمكننا أن نقرأ في السماء إما الحرف "P" - "النمو" ، "قرون" الشهر تتحول إلى اليسار - الشهر مرئي في الغرب ؛ أو الحرف "C" - "التقدم في السن" ، يتم توجيه "قرون" الشهر إلى اليمين - يظهر الشهر في الشرق. عند اكتمال القمر ، يكون القمر مرئيًا في الجنوب عند منتصف الليل.

نتيجة لملاحظات التغيير في موقع الشمس فوق الأفق لعدة أشهر ، ظهر مقياس ثالث للوقت - عام.

السنة هي فترة زمنية تحدث فيها الأرض ثورة كاملة حول الشمس بالنسبة لأي نقطة مرجعية (نقطة).

السنة الفلكية هي فترة فلكية (نجمية) لثورة الأرض حول الشمس ، تساوي 365.256320 ... متوسط ​​الأيام الشمسية.

سنة غير طبيعية - الفترة الزمنية بين مقطعين متتاليين من متوسط ​​الشمس عبر نقطة مدارها (عادةً ، الحضيض الشمسي) ، تساوي 365.259641 ... متوسط ​​الأيام الشمسية.

السنة الاستوائية هي الفترة الزمنية بين مقطعين متتاليين من متوسط ​​الشمس خلال الاعتدال الربيعي ، تساوي 365.2422 ... الأيام الشمسية المتوسطة أو 365 يومًا و 05 ساعة و 48 مترًا و 46.1 ثانية.

يُعرَّف التوقيت العالمي بأنه متوسط ​​التوقيت الشمسي المحلي عند خط الزوال صفر (غرينتش).

ينقسم سطح الأرض إلى 24 منطقة ، تحدها خطوط الطول - المناطق الزمنية. تقع المنطقة الزمنية الصفرية بشكل متماثل فيما يتعلق بخط الزوال الصفري (غرينتش). الأحزمة مرقمة من 0 إلى 23 من الغرب إلى الشرق. تتماشى الحدود الحقيقية للأحزمة مع الحدود الإدارية للمقاطعات أو المناطق أو الولايات. خطوط الطول المركزية للمناطق الزمنية متباعدة تمامًا بمقدار 15 درجة (ساعة واحدة) ، لذلك عند الانتقال من منطقة زمنية إلى أخرى ، يتغير الوقت بعدد صحيح من الساعات ، ولا يتغير عدد الدقائق والثواني. يبدأ يوم التقويم الجديد (والعام الجديد) في سطور التاريخ(خط الحدود) ، يمر بشكل رئيسي على طول خط الطول 180 درجة شرقا بالقرب من الحدود الشمالية الشرقية للاتحاد الروسي. إلى الغرب من خط التاريخ ، يكون يوم الشهر دائمًا أكثر من يوم شرقه. عند عبور هذا الخط من الغرب إلى الشرق ، يقل رقم التقويم بمقدار واحد ، وعند عبور الخط من الشرق إلى الغرب ، يزداد رقم التقويم بواحد ، مما يلغي الخطأ في حساب الوقت عند السفر حول العالم ونقل الأشخاص من من الشرق إلى النصف الغربي من الكرة الأرضية.

يتم تحديد الوقت القياسي من خلال الصيغة:
تي ن = تي 0 + ن ، أين تي 0 - التوقيت العالمي ن- رقم المنطقة الزمنية.

التوقيت الصيفي هو التوقيت القياسي ، ويتم تغييره إلى عدد صحيح من الساعات بموجب مرسوم حكومي. بالنسبة لروسيا ، فهي تساوي الحزام ، زائد ساعة واحدة.

توقيت موسكو - التوقيت القياسي للمنطقة الزمنية الثانية (زائد ساعة واحدة):
تم \ u003d T 0 + 3 (ساعات).

التوقيت الصيفي - التوقيت القياسي ، تم تغييره بساعة إضافية بالإضافة إلى ساعة واحدة بأمر حكومي لفترة الصيف من أجل توفير الطاقة.

بسبب دوران الأرض ، فإن الفرق بين لحظات بداية الظهيرة أو ذروة النجوم بإحداثيات خطية معروفة عند نقطتين يساوي الفرق في خطوط الطول الجغرافية للنقاط ، مما يجعل من الممكن تحديد خط طول نقطة معينة من الملاحظات الفلكية للشمس والنجوم الأخرى ، وعلى العكس من التوقيت المحلي في أي نقطة بخط طول معروف.

يقاس خط الطول الجغرافي للمنطقة شرق خط الطول "صفر" (غرينتش) ويساوي عدديًا الفاصل الزمني بين ذروتي نفس اسم النجم اللامع على خط زوال غرينتش وعند نقطة المراقبة: ، حيث س- الوقت الفلكي في نقطة مع خط عرض جغرافي معين ، س 0 - الوقت الفلكي عند خط الطول الصفري. معبرا عنها بالدرجات أو الساعات والدقائق والثواني.

لتحديد خط الطول الجغرافي للمنطقة ، من الضروري تحديد لحظة ذروة أي نجم (عادةً الشمس) بإحداثيات استوائية معروفة. من خلال ترجمة وقت الملاحظات بمساعدة الجداول الخاصة أو الآلة الحاسبة من متوسط ​​الطاقة الشمسية إلى النجم ومعرفة وقت ذروة هذا النجم اللامع على خط غرينتش الزوال من الكتاب المرجعي ، يمكننا بسهولة تحديد خط طول المنطقة . الصعوبة الوحيدة في الحسابات هي التحويل الدقيق لوحدات الوقت من نظام إلى آخر. لا يمكن "حراسة" لحظة الذروة: يكفي تحديد ارتفاع (مسافة ذروة) النجم في أي لحظة زمنية محددة بدقة ، لكن الحسابات ستكون معقدة للغاية.

في المرحلة الثانية من الدرس ، يتعرف الطلاب على أجهزة قياس وتخزين وحساب الوقت - ساعات. تعمل قراءات الساعة كمرجع يمكن مقارنة الفترات الزمنية على أساسها. يجب على الطلاب الانتباه إلى حقيقة أن الحاجة إلى التحديد الدقيق للحظات والفترات الزمنية حفزت تطور علم الفلك والفيزياء: حتى منتصف القرن العشرين ، كانت الأساليب الفلكية لقياس وتخزين معايير الوقت والوقت أساس خدمة الوقت العالمية. تم التحكم في دقة الساعة من خلال الملاحظات الفلكية. في الوقت الحاضر ، أدى تطور الفيزياء إلى إنشاء طرق أكثر دقة لتحديد ومعايير الوقت ، والتي بدأ علماء الفلك استخدامها لدراسة الظواهر التي تقوم عليها الأساليب السابقة لقياس الوقت.

يتم تقديم المادة في شكل محاضرة ، مصحوبة بإيضاحات لمبدأ التشغيل والهيكل الداخلي للساعات بمختلف أنواعها.

2. أجهزة قياس وتخزين الوقت

حتى في مدينة بابل القديمة ، كان اليوم الشمسي مقسمًا إلى 24 ساعة (360 درجة: 24 = 15 درجة). لاحقًا ، تم تقسيم كل ساعة إلى 60 دقيقة ، وكل دقيقة إلى 60 ثانية.

كانت الساعات الشمسية هي الأدوات الأولى لقياس الوقت. أبسط مزولة - عقرب- يمثل قطبًا رأسيًا في وسط منصة أفقية بأقسام (الشكل 34). يصف الظل من عقرب منحنى معقدًا يعتمد على ارتفاع الشمس ويتغير من يوم لآخر اعتمادًا على موضع الشمس على مسير الشمس ، وتتغير سرعة الظل أيضًا. عقرب الساعة الشمسية لا يتطلب لفًا ولا يتوقف ويعمل دائمًا بشكل صحيح. بإمالة الموقع بحيث يكون القطب من العقرب موجهًا إلى قطب العالم ، نحصل على ساعة شمسية استوائية تكون فيها سرعة الظل موحدة (الشكل 35).

أرز. 34. ساعة شمسية أفقية. الزوايا المقابلة لكل ساعة لها قيمة مختلفة ويتم حسابها بواسطة الصيغة: ، حيث a هي الزاوية بين خط الظهيرة (إسقاط خط الزوال السماوي على سطح أفقي) والاتجاه إلى الأرقام 6 ، 8 ، 10 ... مما يشير إلى الساعات ؛ j هو خط عرض المكان ؛ ح - زاوية ساعة الشمس (15º ، 30º ، 45º)

أرز. 35. المزولة الاستوائية. كل ساعة على القرص تقابل زاوية مقدارها 15 درجة.

لقياس الوقت في الليل وفي الأحوال الجوية السيئة ، تم اختراع الساعات الرملية والنار والساعات المائية.

الساعات الرملية بسيطة في التصميم ودقيقة ، لكنها ضخمة و "ينتهي بها المطاف" فقط لفترة قصيرة.

الساعة النارية عبارة عن دوامة أو عصا من مادة قابلة للاحتراق ذات أقسام مطبقة. في الصين القديمة ، تم إنشاء مخاليط تم حرقها لعدة أشهر دون إشراف مستمر. عيوب هذه الساعات هي: الدقة المنخفضة (اعتماد معدل الاحتراق على تكوين المادة والطقس) وتعقيد التصنيع (الشكل 36).

تم استخدام الساعات المائية (clepsydras) في جميع بلدان العالم القديم (الشكل 37 أ ، ب).

ساعات ميكانيكيةمع الأوزان والعجلات تم اختراعها في القرنين الحادي عشر والحادي عشر. في روسيا ، تم تركيب أول ساعة برج ميكانيكية في موسكو الكرملين عام 1404 من قبل الراهب لازار سوربين. بندول الساعةاخترعها الفيزيائي والفلكي الهولندي H. Huygens عام 1657. تم اختراع الساعة الميكانيكية المزودة بنابض في القرن الثامن عشر. في الثلاثينيات من القرن الحالي ، تم اختراع ساعات الكوارتز. في عام 1954 ، نشأت فكرة إنشاء اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ساعة ذرية- "معيار الدولة الأساسي للوقت والتردد". تم تثبيتها في معهد أبحاث بالقرب من موسكو وأعطيت خطأ عشوائيًا قدره ثانية واحدة كل 500000 عام.

تم إنشاء معيار زمني أكثر دقة (بصري) في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في عام 1978. يحدث خطأ قدره ثانية واحدة كل 10000000 سنة!

بمساعدة هذه الأدوات الفيزيائية الحديثة والعديد من الأدوات المادية الحديثة الأخرى ، كان من الممكن تحديد قيم الوحدات الأساسية والمشتقة للوقت بدقة عالية جدًا. تم تحسين العديد من خصائص الحركة المرئية والحقيقية للأجسام الكونية ، واكتشفت ظواهر كونية جديدة ، بما في ذلك التغيرات في سرعة دوران الأرض حول محورها بمقدار 0.01-1 ثانية خلال العام.

3. التقويمات. التسلسل الزمني

التقويم - نظام ترقيم مستمر لفترات طويلة من الزمن ، يعتمد على دورية الظواهر الطبيعية ، والتي تتجلى بشكل خاص في الظواهر السماوية (حركة الأجرام السماوية). يرتبط تاريخ الثقافة الإنسانية الممتد لقرون ارتباطًا وثيقًا بالتقويم.

نشأت الحاجة إلى التقويم في العصور القديمة المتطرفة ، عندما لم يكن الناس قادرين على القراءة والكتابة. حددت التقويمات بداية الربيع والصيف والخريف والشتاء ، وفترات ازدهار النباتات ، ونضوج الثمار ، وجمع الأعشاب الطبية ، والتغيرات في سلوك الحيوانات وحياتها ، وتغيرات الطقس ، ووقت العمل الزراعي ، وأكثر من ذلك بكثير . تجيب التقويمات على الأسئلة: "ما هو تاريخ اليوم؟" ، "أي يوم في الأسبوع؟" ، "متى حدث هذا الحدث أو ذاك؟" والسماح بتنظيم وتخطيط الحياة والنشاط الاقتصادي للناس.

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من التقويمات:

1. قمري تقويم، والذي يقوم على أساس شهر قمري سينودي بمدة 29.5 يومًا شمسيًا متوسطًا. نشأت منذ أكثر من 30000 سنة. تحتوي السنة القمرية في التقويم على 354 (355) يومًا (11.25 يومًا أقصر من السنة الشمسية) وتنقسم إلى 12 شهرًا من 30 (فردي) و 29 يومًا (زوجيًا) لكل منها (في التقويم الإسلامي يطلق عليهم: محرم ، سفر ، ربيع الأول ، ربيع السلاني ، جمادى الأولى ، جمادى الأحياء ، رجب ، شعبان ، رمضان ، شوال ، ذو القعدة ، ذو الهجرة). بما أن الشهر الميلادي هو 0.0306 أيام أقصر من الشهر السينودسي وفي 30 سنة يصل الفرق بينهما إلى 11 يومًا ، في عربيالتقويم القمري في كل دورة مدتها 30 عامًا ، هناك 19 سنة "بسيطة" من 354 يومًا و 11 "سنة كبيسة" من 355 يومًا (الثاني ، الخامس ، السابع ، العاشر ، الثالث عشر ، السادس عشر ، الثامن عشر ، الحادي والعشرين ، الرابع والعشرين ، السادس والعشرين ، التاسع والعشرين سنوات من كل دورة). اللغة التركيةالتقويم القمري أقل دقة: في دورة الثماني سنوات هناك 5 سنوات "بسيطة" و 3 "كبيسة". تاريخ رأس السنة الجديدة غير ثابت (يتحرك ببطء من سنة إلى أخرى): على سبيل المثال ، بدأ عام 1421 هـ في 6 أبريل 2000 وينتهي في 25 مارس 2001. تم اعتماد التقويم القمري كتقويم ديني ودولي في الدول الإسلامية في أفغانستان والعراق وإيران وباكستان و UAR وغيرها. يتم استخدام التقويمين الشمسي والقمري الشمسي بالتوازي لتخطيط وتنظيم الأنشطة الاقتصادية.

2.التقويم الشمسيعلى أساس السنة الاستوائية. نشأت منذ أكثر من 6000 سنة. يتم قبوله حاليًا كتقويم عالمي.

يحتوي التقويم الشمسي اليولياني "القديم" على 365.25 يومًا. صممه عالم الفلك السكندري سوسيجينس وقدمه الإمبراطور يوليوس قيصر في روما القديمة عام 46 قبل الميلاد. ثم انتشر في جميع أنحاء العالم. في روسيا ، تم اعتماده عام 988 م. في التقويم اليولياني ، يُعرَّف طول السنة بـ 365.25 يومًا ؛ ثلاث سنوات "بسيطة" بها 365 يومًا ، سنة كبيسة واحدة - 366 يومًا. هناك 12 شهرًا كل منها 30 و 31 يومًا في السنة (باستثناء فبراير). السنة اليوليانية متأخرة 11 دقيقة و 13.9 ثانية عن السنة الاستوائية. لمدة 1500 عام من تطبيقه ، تراكم خطأ 10 أيام.

في ميلاديالتقويم الشمسي "النمط الجديد" طول السنة 365 ، 242،500 يوم. في عام 1582 ، تم إصلاح التقويم اليولياني ، بأمر من البابا غريغوري الثالث عشر ، وفقًا لمشروع عالم الرياضيات الإيطالي لويجي ليليو جارالي (1520-1576). تم تقديم عدد الأيام بمقدار 10 أيام وتم الاتفاق على أن كل قرن لا يقبل القسمة على 4 بدون باقي: 1700 ، 1800 ، 1900 ، 2100 ، وما إلى ذلك ، لا ينبغي اعتباره سنة كبيسة. يؤدي هذا إلى تصحيح خطأ قدره 3 أيام لكل 400 عام. خطأ يوم واحد "تجاوز" لمدة 2735 سنة. تبدأ القرون والآلاف الجديدة في الأول من كانون الثاني (يناير) من العام "الأول" لقرن وألفية معينة: وهكذا ، سيبدأ القرن الحادي والعشرون والألفية الثالثة من عصرنا في الأول من كانون الثاني (يناير) 2001 وفقًا للتقويم الغريغوري.

في بلادنا ، قبل الثورة ، تم استخدام التقويم اليولياني من "الطراز القديم" ، والذي كان خطأه بحلول عام 1917 هو 13 يومًا. في عام 1918 ، تم تقديم التقويم الغريغوري الشهير عالميًا "للأسلوب الجديد" في البلاد وتم تغيير جميع التواريخ قبل 13 يومًا.

يتم تحويل التواريخ من التقويم اليولياني إلى التقويم الغريغوري وفقًا للصيغة: ، اين جيو ت يو- التواريخ حسب التقويمات الغريغورية والجوليانية ؛ n عدد صحيح من الأيام ، منهو عدد القرون الكاملة التي انقضت ، من 1 هو أقرب عدد من القرون ، مضاعف أربعة.

الأنواع الأخرى من التقويمات الشمسية هي:

التقويم الفارسي ، الذي حدد مدة السنة الاستوائية بـ 365.24242 يومًا ؛ تتضمن دورة 33 سنة 25 سنة "بسيطة" و 8 "كبيسة". أكثر دقة بكثير من الخطأ الغريغوري: خطأ مدته سنة واحدة "يتجاوز" 4500 سنة. صممه عمر الخيام عام 1079 ؛ كانت تستخدم في أراضي بلاد فارس وعدد من الدول الأخرى حتى منتصف القرن التاسع عشر.

التقويم القبطي مشابه للتقويم اليولياني: يوجد 12 شهرًا من 30 يومًا في السنة ؛ بعد 12 شهرًا في عام "بسيط" ، يتم إضافة 5 ، في "كبيسة" - 6 أيام إضافية. يتم استخدامه في إثيوبيا وبعض الدول الأخرى (مصر ، السودان ، تركيا ، إلخ) في أراضي الأقباط.

3.التقويم القمري، حيث تتوافق حركة القمر مع الحركة السنوية للشمس. يتكون العام من 12 شهرًا قمريًا يبلغ طول كل منها 29 يومًا و 30 يومًا ، ويتم إضافة السنوات "الكبيسة" بشكل دوري لحساب حركة الشمس ، والتي تحتوي على الشهر الثالث عشر الإضافي. نتيجة لذلك ، تدوم السنوات "البسيطة" 353 أو 354 أو 355 يومًا ، و "السنوات الكبيسة" - 383 أو 384 أو 385 يومًا. نشأت في بداية الألفية الأولى قبل الميلاد ، واستخدمت في الصين القديمة والهند وبابل ويهودا واليونان وروما. يتم اعتماده حاليًا في إسرائيل (تقع بداية العام في أيام مختلفة بين 6 سبتمبر و 5 أكتوبر) ويتم استخدامه ، إلى جانب الدولة الأولى ، في دول جنوب شرق آسيا (فيتنام ، الصين ، إلخ).

بالإضافة إلى الأنواع الرئيسية للتقويمات الموضحة أعلاه ، تم إنشاء التقويمات وما زالت مستخدمة في بعض مناطق الأرض ، مع مراعاة الحركة الظاهرة للكواكب في الكرة السماوية.

الشرقية lunisolar-الكواكب 60 سنة تقويماستنادًا إلى تواتر حركة الشمس والقمر والكواكب كوكب المشتري وزحل. نشأت في بداية الألفية الثانية قبل الميلاد. في شرق وجنوب شرق آسيا. تستخدم حاليًا في الصين وكوريا ومنغوليا واليابان وبعض الدول الأخرى في المنطقة.

في دورة 60 عامًا من التقويم الشرقي الحديث ، هناك 21912 يومًا (في أول 12 سنة هناك 4371 يومًا ؛ في الثاني والرابع - 4400 و 4401 يومًا ؛ في الثالث والخامس - 4370 يومًا). هذه الفترة الزمنية تناسب دورتين كل منهما 30 عامًا من زحل (تساوي الفترات الفلكية لثورته تيزحل \ u003d 29.46 »30 عامًا) ، ما يقرب من ثلاث دورات lunisolar مدتها 19 عامًا ، وخمس دورات مدتها 12 عامًا للمشتري (تساوي الفترات النجمية لثورته تيكوكب المشتري= 11.86 »12 سنة) وخمس دورات قمرية مدتها 12 سنة. عدد الأيام في السنة ليس ثابتًا ويمكن أن يكون 353 ، 354 ، 355 يومًا في السنوات "البسيطة" ، 383 ، 384 ، 385 يومًا في السنوات الكبيسة. تقع بداية العام في ولايات مختلفة في تواريخ مختلفة من 13 يناير إلى 24 فبراير. بدأت الدورة الحالية التي تبلغ 60 عامًا في عام 1984. ويرد في الملحق بيانات عن مجموعة علامات التقويم الشرقي.

تم استخدام تقويم أمريكا الوسطى لثقافتي المايا والأزتيك من حوالي 300-1530 قبل الميلاد. ميلادي ويستند إلى تواتر حركة الشمس والقمر والفترات المجمعة لثورة الكواكب الزهرة (584 د) والمريخ (780 د). تتكون السنة "الطويلة" التي تبلغ 360 (365) يومًا من 18 شهرًا من 20 يومًا لكل منها و 5 أيام عطلات. في موازاة ذلك ، لأغراض ثقافية ودينية ، تم استخدام "سنة قصيرة" من 260 يومًا (1/3 من الفترة المجمعية لدوران المريخ) ، مقسمة إلى 13 شهرًا من 20 يومًا لكل منهما ؛ تتكون الأسابيع "المُرقمة" من 13 يومًا ، لها رقمها واسمها. تم تحديد مدة السنة الاستوائية بأعلى دقة تبلغ 365.2420 د (خطأ يوم واحد لا يتراكم أكثر من 5000 سنة!) ؛ الشهر المجمعي القمري - 29.53059 د.

بحلول بداية القرن العشرين ، استلزم نمو الروابط العلمية والتقنية والثقافية والاقتصادية الدولية إنشاء تقويم عالمي واحد وبسيط ودقيق. تحتوي التقويمات الحالية على العديد من أوجه القصور في شكل: المراسلات غير الكافية بين طول السنة الاستوائية وتواريخ الظواهر الفلكية المرتبطة بحركة الشمس في الكرة السماوية ، ومدة الأشهر غير المتكافئة وغير الثابتة ، وعدم الاتساق في أعداد الشهر وأيام الأسبوع ، عدم تناسق أسمائهم مع المنصب في التقويم ، إلخ. تتجلى عدم دقة التقويم الحديث

المثالي أبدييحتوي التقويم على هيكل ثابت يسمح لك بتحديد أيام الأسبوع بسرعة ودون لبس لأي تاريخ تقويمي للتسلسل الزمني. تمت التوصية بأحد أفضل مشاريع التقويم الدائم للنظر فيه من قبل الجمعية العامة للأمم المتحدة في عام 1954: بينما كان مشابهًا للتقويم الغريغوري ، إلا أنه كان أبسط وأكثر ملاءمة. السنة الاستوائية مقسمة إلى أربعة أرباع 91 يومًا (13 أسبوعًا). يبدأ كل ربع سنة يوم الأحد وينتهي يوم السبت ؛ تتكون من 3 أشهر ، في الشهر الأول 31 يومًا ، في الثاني والثالث - 30 يومًا. يحتوي كل شهر على 26 يوم عمل. أول يوم في السنة هو دائمًا يوم الأحد. البيانات الخاصة بهذا المشروع واردة في الملحق. لم يتم تنفيذه لأسباب دينية. لا يزال إدخال تقويم عالمي واحد دائم إحدى مشكلات عصرنا.

يتم استدعاء تاريخ البدء ونظام الحساب اللاحق حقبة. نقطة البداية للعصر تسمى ذلك حقبة.

منذ العصور القديمة ، بداية حقبة معينة (أكثر من 1000 عصر معروفة في دول مختلفة من مناطق مختلفة من الأرض ، بما في ذلك 350 في الصين و 250 في اليابان) وكان مجمل التسلسل الزمني مرتبطًا بأسطورية ودينية مهمة أو (في كثير من الأحيان) أحداث حقيقية: زمن حكم سلالات معينة وأباطرة فرديين ، حروب ، ثورات ، الأولمبياد ، تأسيس المدن والدول ، "ولادة" إله (نبي) أو "خلق العالم . "

بالنسبة لبداية عصر دورة 60 عامًا في الصين ، يتم قبول تاريخ السنة الأولى من عهد الإمبراطور هوانغدي - 2697 قبل الميلاد.

في الإمبراطورية الرومانية ، تم الاحتفاظ بالحساب من "تأسيس روما" من 21 أبريل 753 قبل الميلاد. ومن يوم تولي الإمبراطور دقلديانوس في 29 أغسطس 284 م.

في الإمبراطورية البيزنطية ولاحقًا ، وفقًا للتقاليد ، في روسيا - منذ تبني الأمير فلاديمير سفياتوسلافوفيتش للمسيحية (988 م) حتى مرسوم بطرس الأول (1700 م) ، تم حساب السنوات "منذ خلق العالم" : لبداية تاريخ العد التنازلي اتخذ في 1 سبتمبر 5508 قبل الميلاد (السنة الأولى من "العصر البيزنطي"). في إسرائيل القديمة (فلسطين) ، حدث "خلق العالم" في وقت لاحق: 7 أكتوبر 3761 قبل الميلاد (السنة الأولى من "العصر اليهودي"). كان هناك آخرون ، مختلفين عن أكثر العصور المذكورة أعلاه شيوعًا "من خلق العالم".

أدى نمو الروابط الثقافية والاقتصادية والانتشار الواسع للديانة المسيحية في أوروبا الغربية والشرقية إلى الحاجة إلى توحيد أنظمة التسلسل الزمني ووحدات القياس وعد الوقت.

التسلسل الزمني الحديث - " عصرنا", "عهد جديد"(م) ،" العصر من ولادة المسيح "( ر.) ، أنو دومينى ( ميلادي.- "سنة الرب") - من تاريخ تم اختياره عشوائياً لميلاد يسوع المسيح. نظرًا لعدم الإشارة إلى ذلك في أي وثيقة تاريخية ، وتناقض الأناجيل مع بعضها البعض ، قرر الراهب المتعلم ديونيسيوس الصغير في عام 278 من عصر دقلديانوس أن يحسب "علميًا" ، بناءً على البيانات الفلكية ، تاريخ العصر. استند الحساب إلى: "الدائرة الشمسية" التي تبلغ مدتها 28 عامًا - وهي فترة زمنية تقع فيها أعداد الأشهر في نفس أيام الأسبوع تمامًا ، و "الدائرة القمرية" التي تبلغ مدتها 19 عامًا - وهي فترة زمنية لـ التي تقع نفس أطوار القمر في نفس ونفس أيام الشهر. أعطى ناتج دورات الدوائر "الشمسية" و "القمرية" ، المعدلة لمدة 30 عامًا من حياة المسيح (28 19S + 30 = 572) ، تاريخ بدء التسلسل الزمني الحديث. إن حساب السنوات وفقًا للعصر "منذ ولادة المسيح" "يتجذر" ببطء شديد: حتى القرن الخامس عشر الميلادي. (أي بعد 1000 عام) في الوثائق الرسمية لأوروبا الغربية ، تمت الإشارة إلى تاريخين: من خلق العالم ومن ميلاد المسيح (م).

في العالم الإسلامي ، يعتبر 16 يوليو 622 م بداية التسلسل الزمني - يوم الهجرة (هجرة النبي محمد من مكة إلى المدينة المنورة).

ترجمة التواريخ من نظام التسلسل "الإسلامي" T مإلى "كريستيان" (الغريغوري) ت جيباستخدام الصيغة: (سنوات).

لتسهيل الحسابات الفلكية والتسلسل الزمني ، تم استخدام التسلسل الزمني الذي اقترحه J. Scaliger منذ نهاية القرن السادس عشر. الفترة اليوليانية(ج.). تم الاحتفاظ بإحصاء مستمر للأيام منذ 1 يناير 4713 قبل الميلاد.

كما في الدروس السابقة ، يجب توجيه الطلاب لإكمال الجدول بأنفسهم. 6 ـ معلومات عن الظواهر الكونية والسماوية مدروسة في الدرس. لا يتم إعطاء هذا أكثر من 3 دقائق ، ثم يقوم المعلم بفحص وتصحيح عمل الطلاب. الجدول 6 يستكمل بالمعلومات:

تم إصلاح المادة عند حل المشكلات:

التمرين 4:

1. في 1 يناير ، تظهر الساعة الشمسية الساعة 10 صباحًا. ما هو وقت عرض ساعتك في هذه اللحظة؟

2. حدد الفرق في قراءات الساعة الدقيقة والكرونومتر الذي يعمل في الزمن الفلكي ، بعد عام واحد من بدايتهما المتزامنة.

3. تحديد لحظات بداية المرحلة الكلية لخسوف القمر في 4 أبريل 1996 في تشيليابينسك ونوفوسيبيرسك ، إذا حدثت الظاهرة عند الساعة 23 ساعة و 36 دقيقة بالتوقيت العالمي المنسق.

4. تحديد ما إذا كان يمكن ملاحظة خسوف (اختفاء) لقمر المشتري في فلاديفوستوك إذا حدث عند 1 ساعة و 50 مترًا بالتوقيت العالمي المنسق ، وغرب القمر في فلاديفوستوك عند 0 ساعة و 30 دقيقة بالتوقيت الصيفي المحلي.

5. كم عدد الأيام التي احتوت عام 1918 في روسيا الاتحادية الاشتراكية السوفياتية؟

6. ما هو الحد الأقصى لعدد أيام الأحد في فبراير؟

7. كم مرة تشرق الشمس في السنة؟

8. لماذا يتجه القمر دائمًا إلى الأرض من نفس الجانب؟

9. قاس قبطان السفينة المسافة القصوى للشمس في الظهيرة الحقيقية يوم 22 كانون الأول (ديسمبر) ووجدها تساوي 66 درجة 33 ". ظهر الكرونومتر الذي يعمل بتوقيت غرينتش في وقت المراقبة 11 ساعة و 54 مترًا في الصباح. حدد إحداثيات السفينة وموقعها على خريطة العالم.

10. ما هي الإحداثيات الجغرافية للمكان حيث ارتفاع نجم الشمال 64њ 12 "، وذروة النجم a Lyra يحدث بعد 4 ساعات و 18 مترًا من مرصد غرينتش؟

11. تحديد الإحداثيات الجغرافية للمكان الذي توجد فيه الذروة العلوية للنجم أ - - تعليم - اختبارات - مهمة

أنظر أيضا:جميع المنشورات حول نفس الموضوع >>

خدمة الوقت
تتمثل مهام خدمة الوقت المحدد في تحديد الوقت المحدد ، والقدرة على حفظه ونقله إلى المستهلك. إذا تخيلنا أن عقرب الساعة هو المحور البصري للتلسكوب الموجه عموديًا نحو السماء ، فإن الاتصال الهاتفي هو النجوم ، واحدة تلو الأخرى تسقط في مجال رؤية هذا التلسكوب. تسجيل لحظات مرور النجوم عبر مشهد التلسكوب - هذا هو المبدأ العام للتعريف الكلاسيكي للزمن الفلكي. إذا حكمنا من خلال الآثار الصخرية التي وصلت إلينا ، وأشهرها ستونهنج في إنجلترا ، فقد تم استخدام طريقة الرقيق الشبكي هذه بنجاح حتى في العصر البرونزي. أصبح الآن اسم خدمة الوقت الفلكي قديمًا. منذ عام 1988 ، أُطلق على هذه الخدمة اسم الخدمة الدولية لدوران الأرض http://hpiers.obspm.fr/eop-pc/.
ترتبط الطريقة الفلكية الكلاسيكية لتحديد الوقت الدقيق (التوقيت العالمي ، UT) بقياس زاوية دوران أي خط زوال مختار للأرض بالنسبة إلى "مجال النجوم الثابتة". المختار ، في النهاية ، كان خط غرينتش. ومع ذلك ، في روسيا ، على سبيل المثال ، تم اعتبار خط الطول Pulkovo على أنه صفر لفترة طويلة. في الواقع ، أي خط زوال يتم تركيب تلسكوب متخصص لتسجيل لحظات الممرات النجمية (أداة عبور ، أنبوب ذروة ، إسطرلاب) مناسب لحل المهمة الأولى لخدمة الوقت بالضبط. لكن ليس أي خط عرض هو الأمثل لهذا ، وهو أمر واضح ، على سبيل المثال ، بسبب تقارب جميع خطوط الطول في القطبين الجغرافيين.
من طريقة تحديد الوقت الفلكي ، فإن ارتباطه بتحديد خطوط الطول على الأرض ، وبشكل عام ، مع القياسات الإحداثية واضح. في جوهرها ، هذه مهمة واحدة لدعم تنسيق الوقت (CWO). إن تعقيد هذه المشكلة مفهوم ، وقد استمر حلها لعدة قرون وما زال يمثل المشكلة الأكثر إلحاحًا في الجيوديسيا وعلم الفلك والديناميكا الجيولوجية.
عند تحديد UT بالطرق الفلكية ، من الضروري مراعاة:

• أن "مجال النجوم الثابتة" غير موجود ، أي أن إحداثيات النجوم ("قرص" الساعة النجمية ، التي تحدد دقة هذه الساعات) يجب أن يتم صقلها باستمرار من الملاحظات ،
• أن محور دوران الأرض تحت تأثير قوى الجاذبية للشمس والقمر والكواكب الأخرى يؤدي حركات دورية معقدة (مقدمة وتوجيه) ، موصوفة بصفوف من مئات التوافقيات ،
• أن الملاحظات تتم من سطح الأرض ، وهو يتحرك بشكل معقد في الفضاء ، وبالتالي ، من الضروري مراعاة التأثيرات الشاذة والزيغية ،
• أن التلسكوبات التي تتم عليها ملاحظات UT لها أخطائها غير الثابتة ، والتي تعتمد ، على وجه الخصوص ، على الظروف المناخية ويتم تحديدها من نفس الملاحظات ،
• أن الملاحظات تتم "في قاع" المحيط الجوي ، مما يشوه الإحداثيات الحقيقية للنجوم (الانكسار) بطريقة يصعب غالبًا مراعاتها ،
• أن محور الدوران نفسه "يتدلى" في جسم الأرض وهذه الظاهرة ، بالإضافة إلى عدد من تأثيرات المد والجزر بسبب التأثيرات الجوية على دوران الأرض ، يتم تحديدها من الملاحظات نفسها ،
• أن دوران الأرض حول محورها ، والذي كان حتى عام 1956 بمثابة معيار الزمن ، يحدث بشكل غير متساو ، والذي يتم تحديده أيضًا من الملاحظات نفسها.

هناك حاجة إلى معيار للتوقيت الدقيق. تبين أن المعيار المختار - فترة دوران الأرض - غير موثوق به تمامًا. اليوم الشمسي هو أحد الوحدات الأساسية للوقت ، وقد اختير منذ زمن بعيد. لكن سرعة دوران الأرض تتغير على مدار العام ، وبالتالي يتم استخدام متوسط ​​اليوم الشمسي ، والذي يختلف عن اليوم الحقيقي حتى 11 دقيقة. نظرًا للحركة غير المتساوية للأرض على طول مسير الشمس ، فإن اليوم الشمسي المقبول هو 24 ساعة في السنة في يوم فلكي واحد ، أي 23 ساعة و 56 دقيقة و 4.091 ثانية ، في حين أن متوسط ​​اليوم الشمسي هو 24 ساعة و 3 دقائق و 56.5554 ثانية.
في الثلاثينيات من القرن الماضي ، تم إنشاء الدوران غير المتكافئ للأرض حول محورها. يرتبط التفاوت ، على وجه الخصوص: بالتباطؤ العلماني لدوران الأرض بسبب احتكاك المد والجزر من القمر والشمس ؛ عمليات غير ثابتة داخل الأرض. متوسط ​​اليوم الفلكي الناتج عن انقلاب محور الأرض هو 0.0084 ثانية أقصر من الفترة الفعلية لدوران الأرض. يؤدي عمل المد والجزر للقمر إلى إبطاء دوران الأرض بمقدار 0.0023 ثانية في 100 عام. لذلك ، من الواضح أن تعريف الثانية كوحدة زمنية ، تشكل 1/86400 يوم ، يتطلب توضيحًا.
تم أخذ عام 1900 كوحدة قياس للسنة الاستوائية (المدة بين ممرتين متتاليتين لمركز الشمس عبر الاعتدال الربيعي) تساوي 365.242196 يومًا ، أو 365 يومًا 5 ساعات و 48 دقيقة و 48.08 ثانية. من خلاله يتم تحديد مدة الثانية = 1 / 31556925.9747 من العام الاستوائي 1900.
في أكتوبر 1967 في باريس ، حدد المؤتمر العام الثالث عشر للجنة الدولية للأوزان والمقاييس مدة الثانية الذرية - الفاصل الزمني الذي يحدث خلاله 9192.631.770 ذبذبة ، المقابلة لتكرار العلاج (الامتصاص) بواسطة ذرة السيزيوم - 133 أثناء انتقال الرنين بين مستويين من الطاقة فائق الدقة لذرة الحالة الأرضية في حالة عدم وجود اضطرابات من المجالات المغناطيسية الخارجية ويتم تسجيلها كانبعاث راديوي بطول موجة يبلغ حوالي 3.26 سم.
دقة الساعات الذرية هي خطأ 1 ثانية في 10000 سنة. خطأ 10-14 ث.
في 1 يناير 1972 ، تحول الاتحاد السوفياتي والعديد من دول العالم إلى معيار التوقيت الذري.
يتم إرسال إشارات الوقت الدقيقة للبث الراديوي عبر الساعات الذرية لتحديد التوقيت المحلي بدقة (أي خط الطول الجغرافي - موقع النقاط القوية ، وإيجاد لحظات ذروة النجوم) ، وكذلك للطيران والملاحة البحرية.
بدأت المحطة في بوسطن بالولايات المتحدة الأمريكية في إرسال إشارات الوقت الدقيقة الأولى في عام 1904 ، بدءًا من عام 1907 في ألمانيا ، ومن عام 1910 في باريس (محطة راديو برج إيفل). في بلدنا ، من 1 ديسمبر 1920 ، بدأ مرصد بولكوفو في إرسال إشارة إيقاعية عبر محطة إذاعة نيو هولاند في بتروغراد ، ومن 25 مايو 1921 ، عبر محطة إذاعة موسكو Oktyabrskaya في خودينكا. كان منظمو الخدمة التقنية الإذاعية في ذلك الوقت في البلاد هم نيكولاي إيفانوفيتش دنيبروفسكي (1887-1944) وألكسندر بافلوفيتش كونستانتينوف (1895-1937) وبافيل أندريفيتش أزبوكين (1882-1970).
بموجب مرسوم صادر عن مجلس مفوضي الشعب في عام 1924 ، تم تنظيم اللجنة المشتركة بين الإدارات لخدمة الوقت في مرصد بولكوفو ، والذي بدأ منذ عام 1928 في نشر نشرات عن اللحظات الموجزة. في عام 1931 ، تم تنظيم خدمتين جديدتين للوقت في الجهاز الأعلى للرقابة المالية والمحاسبة و TSNIIGAiK ، وبدأت خدمة الوقت لمرصد طشقند العمل المنتظم.
في مارس 1932 ، عُقد أول مؤتمر للقياسات الفلكية في مرصد بولكوفو ، حيث تم اتخاذ قرار: إنشاء خدمة زمنية في الاتحاد السوفيتي. في فترة ما قبل الحرب ، كانت هناك 7 خدمات زمنية ، وفي بولكوفو ، الجهاز الأعلى للرقابة المالية والمحاسبة وطشقند ، تم إرسال إشارات الوقت الإيقاعي عن طريق الراديو.
كانت الساعة الأكثر دقة التي استخدمتها الخدمة (المخزنة في الطابق السفلي عند ضغط ثابت ودرجة حرارة وما إلى ذلك) هي ساعة شورت ذات البندول المزدوج (الدقة ± 0.001 ثانية / يوم) ، F.M. Fedchenko (± 0.0003 ثانية / يوم) ، ثم بدأوا في استخدام الكوارتز (بمساعدتهم ، تم اكتشاف الدوران غير المتكافئ للأرض) قبل إدخال الساعات الذرية ، والتي تستخدمها الآن خدمة الوقت. أنشأ لويس إيسن (إنجلترا) ، الفيزيائي التجريبي ، مبتكر الكوارتز والساعات الذرية ، في عام 1955 أول تردد ذري ​​(وقت) قياسي على حزمة ذرية من السيزيوم ، مما أدى إلى خدمة زمنية بناءً على معيار التردد الذري بعد ثلاث سنوات.
وفقًا للمعيار الذري للولايات المتحدة الأمريكية وكندا وألمانيا ، تم إنشاء TAI اعتبارًا من 1 يناير 1972 - متوسط ​​قيمة الوقت الذري ، والذي تم على أساسه إنشاء مقياس التوقيت العالمي (UTC) ، والذي يختلف عن المتوسط الوقت الشمسي بما لا يزيد عن ثانية واحدة (بدقة ± 0.90 ثانية). يتم تصحيح التوقيت العالمي المنسق (UTC) كل عام بمقدار ثانية واحدة في 31 ديسمبر أو 30 يونيو.
في الربع الأخير من القرن العشرين ، كانت الأجرام الفلكية خارج المجرة - الكوازارات - تُستخدم بالفعل لأغراض تحديد التوقيت العالمي. في الوقت نفسه ، يتم تسجيل إشاراتها الراديوية ذات النطاق العريض على تلسكوبات راديوية مفصولة بآلاف الكيلومترات (مقاييس التداخل الراديوية الأساسية الطويلة جدًا - VLBI) في مقياس متزامن للوقت الذري ومعايير التردد. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام الأنظمة القائمة على رصد الأقمار الصناعية (GPS - نظام تحديد المواقع العالمي ، GLONASS - نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية العالمي و LLS - موقع الليزر للأقمار الصناعية) وعواكس الزاوية المثبتة على القمر (موقع الليزر للقمر - LLL).
مفاهيم فلكية
الوقت الفلكي. حتى عام 1925 ، في الممارسة الفلكية ، كانت لحظة الذروة العليا (ظهر) للشمس المتوسطة تعتبر بداية اليوم الشمسي المتوسط. كان يسمى هذا الوقت يعني فلكي أو فلكي ببساطة. تم استخدام متوسط ​​الثانية الشمسية كوحدة قياس. منذ 1 يناير 1925 ، تم استبداله بالتوقيت العالمي (UT)
تم تقديم التوقيت الذري (AT - Atomic Time) في 1 يناير 1964. تُؤخذ الثانية الذرية كوحدة زمنية ، تساوي الفترة الزمنية التي تحدث خلالها 9192.631.770 ذبذبة ، تتوافق مع تردد الإشعاع بين مستويين من البنية فائقة الدقة للحالة الأرضية لذرة السيزيوم -133 في غياب الخارجية المجالات المغناطيسية. حاملات AT هي أكثر من 200 من معايير الوقت والتردد الذري الموجودة في أكثر من 30 دولة في العالم. تتم مقارنة هذه المعايير (الساعات) باستمرار مع بعضها البعض من خلال نظام الأقمار الصناعية GPS / GLONASS ، والذي يتم بمساعدته اشتقاق مقياس الوقت الذري الدولي (TAI). على أساس المقارنة ، يُعتقد أن مقياس TAI لا يختلف عن الساعات التخيلية الدقيقة تمامًا بأكثر من 0.1 ميكروثانية في السنة. لا يرتبط AT بالطريقة الفلكية لتحديد الوقت ، بناءً على قياس سرعة دوران الأرض ، وبالتالي ، بمرور الوقت ، يمكن أن يتباعد مقياس AT و UT بمقدار كبير. لاستبعاد هذا من 1 يناير 1972 ، تم تقديم التوقيت العالمي (UTC).
تم استخدام التوقيت العالمي (UT - التوقيت العالمي) منذ 1 يناير 1925 بدلاً من التوقيت الفلكي. يتم حسابه من الذروة السفلية للشمس المتوسطة على خط الزوال غرينتش. منذ 1 يناير 1956 ، تم تحديد ثلاثة مقاييس زمنية عالمية:
UT0 - توقيت عالمي ، يتم تحديده على أساس الملاحظات الفلكية المباشرة ، أي وقت خط غرينتش اللحظي ، حيث يتميز موضع المستوى بالموقع اللحظي لقطبي الأرض ؛
UT1 هو وقت خط غرينتش المتوسط ​​، الذي يحدده متوسط ​​موضع قطبي الأرض. وهو يختلف عن UT0 في تصحيحات إزاحة القطب الجغرافي بسبب إزاحة جسم الأرض بالنسبة إلى محور دورانه ؛
UT2 هو وقت "ناعم" لـ UT1 مصحح للتغيرات الموسمية في السرعة الزاوية لدوران الأرض.
التوقيت العالمي (UTC). يعتمد التوقيت العالمي المنسق (UTC) على مقياس AT ، والذي ، إذا لزم الأمر ، ولكن فقط في 1 يناير أو 1 يوليو ، يمكن تصحيحه عن طريق إدخال ثانية سلبية أو موجبة إضافية بحيث لا يتجاوز الفرق بين UTC و UT1 0.8 ثانية. يتم إعادة إنتاج المقياس الزمني الخاص بالاتحاد الروسي UTC (SU) بواسطة معيار الدولة للوقت والتردد ويتوافق مع مقياس مكتب التوقيت العالمي (UTC). حاليًا (أوائل 2005) TAI - UTC = 32 ثانية. هناك العديد من المواقع حيث يمكنك أن تأخذ الوقت المحدد ، على سبيل المثال ، على خادم المكتب الدولي للأوزان والمقاييس (BIPM) http://www.bipm.fr/en/scientific/tai/time_server.html.
اليوم الفلكي هو الفاصل الزمني بين ذروتين متتاليتين لهما نفس الاسم عند الاعتدال الربيعي على نفس خط الطول. يتم أخذ لحظة ذروتها العليا على أنها بداية يوم فلكي. هناك زمن فلكي حقيقي ومتوسط ​​يعتمد على نقطة الاعتدال الربيعي المختارة. متوسط ​​اليوم الفلكي يساوي 23 ساعة و 56 دقيقة 04.0905 ثانية من متوسط ​​اليوم الشمسي.
الوقت الشمسي الحقيقي هو وقت غير متساو تحدده حركة الشمس الحقيقية ويعبر عنه بأجزاء من يوم شمسي حقيقي. يرجع عدم انتظام الوقت الشمسي الحقيقي (معادلة الوقت) إلى 1) ميل مسير الشمس إلى خط الاستواء و 2) الحركة غير المتساوية للشمس على طول مسير الشمس بسبب الانحراف المركزي لمدار الأرض.
اليوم الشمسي الحقيقي هو الفترة الزمنية بين ذروتين متتاليتين تحملان نفس اسم الشمس الحقيقية على نفس خط الزوال. تعتبر لحظة الذروة السفلية (منتصف الليل) للشمس الحقيقية بداية ليوم شمسي حقيقي.
متوسط ​​الوقت الشمسي هو الوقت المنتظم الذي تحدده حركة الشمس المتوسطة. تم استخدامه كمعيار للوقت الموحد بمقياس متوسط ​​ثانية شمسية واحدة (1/86400 جزء من يوم شمسي متوسط) حتى عام 1956.
متوسط ​​اليوم الشمسي هو الفترة الزمنية بين ذروتين متتاليتين تحملان نفس اسم متوسط ​​الشمس على نفس خط الزوال. تؤخذ لحظة الذروة السفلية (منتصف الليل) للشمس المتوسطة على أنها بداية اليوم الشمسي المتوسط.
متوسط ​​الشمس (الاستوائية) هو نقطة وهمية على الكرة السماوية ، تتحرك بشكل موحد على طول خط الاستواء بمتوسط ​​السرعة السنوية للشمس الحقيقية على طول مسير الشمس.
الشمس الكسوف المتوسطة هي نقطة وهمية على الكرة السماوية ، تتحرك بشكل موحد على طول مسير الشمس بمتوسط ​​السرعة السنوية للشمس الحقيقية. حركة الشمس الكسوف على طول خط الاستواء غير متساوية.
الاعتدال الربيعي هو أحد نقطتي تقاطع خط الاستواء ومسير الشمس على الكرة السماوية ، حيث يمر مركز الشمس في الربيع. هناك نقاط حقيقية (تتحرك بسبب السبق والتعزيز) ومتوسط ​​(تتحرك فقط بسبب السبق) للاعتدال الربيعي.
السنة الاستوائية هي الفترة الزمنية بين مقطعين متتاليين للشمس المتوسطة عبر نقطة منتصف الاعتدال الربيعي ، تساوي 365.24219879 متوسط ​​الأيام الشمسية أو 366.24219879 يومًا فلكيًا.
معادلة الوقت هي الفرق بين التوقيت الشمسي الحقيقي والتوقيت الشمسي المتوسط. تصل إلى +16 دقيقة في أوائل نوفمبر و -14 دقيقة في منتصف فبراير. نشرت في الكتب السنوية الفلكية.
زمن التقويم الفلكي (ET - Ephemeris time) هو متغير مستقل (حجة) في الميكانيكا السماوية (النظرية النيوتونية لحركة الأجرام السماوية). تم تقديمه منذ 1 يناير 1960 في الكتب السنوية الفلكية باعتباره أكثر انتظامًا من التوقيت العالمي ، وتفاقمت بسبب المخالفات طويلة المدى في دوران الأرض. يتم تحديده من خلال مراقبة أجسام النظام الشمسي (القمر بشكل أساسي). وحدة القياس هي التقويم الفلكي الثاني كـ 1 / 31556925.9747 جزء من السنة الاستوائية للحظة 1900 يناير 0.12 بالتوقيت الشرقي ، أو ، بخلاف ذلك ، 1/86400 جزء من مدة اليوم الشمسي المتوسط ​​لنفس اللحظة.

الوقت بالضبط

لقياس فترات زمنية قصيرة في علم الفلك ، فإن الوحدة الأساسية هي متوسط ​​مدة اليوم الشمسي ، أي متوسط ​​الفترة الزمنية بين ذروتين علوي (أو سفلي) لمركز الشمس. يجب استخدام متوسط ​​القيمة لأن مدة اليوم الشمسي تختلف قليلاً على مدار العام. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الأرض تدور حول الشمس ليس في دائرة ، بل في شكل بيضاوي ، وتتغير سرعة حركتها بشكل طفيف. هذا يسبب اختلالات صغيرة في الحركة الظاهرة للشمس على طول مسير الشمس خلال العام.

لحظة الذروة العليا لمركز الشمس ، كما قلنا بالفعل ، تسمى الظهر الحقيقي. ولكن للتحقق من الساعة ، لتحديد الوقت الدقيق ، ليست هناك حاجة لتحديد اللحظة الدقيقة لذروة الشمس عليهم. إنه أكثر ملاءمة ودقة للاحتفال بلحظات ذروة النجوم ، لأن الاختلاف في لحظات تتويج أي نجم والشمس معروف بدقة في أي وقت. لذلك ، لتحديد الوقت الدقيق بمساعدة أدوات بصرية خاصة ، يتم ملاحظة لحظات ذروة النجوم ويتم التحقق من صحة الساعة التي "تخزن" الوقت بواسطتها. سيكون الوقت المحدد على هذا النحو دقيقًا تمامًا إذا حدث الدوران الملحوظ للجلد بسرعة زاوية ثابتة تمامًا. ومع ذلك ، اتضح أن سرعة دوران الأرض حول محورها ، وبالتالي الدوران الظاهري للكرة السماوية ، تخضع لتغييرات طفيفة جدًا بمرور الوقت. لذلك ، من أجل "تخزين" الوقت المحدد ، يتم الآن استخدام ساعات ذرية خاصة ، يتم التحكم في مسارها بواسطة عمليات التذبذب في الذرات التي تحدث بتردد ثابت. يتم فحص ساعات المراصد الفردية مقابل إشارات الوقت الذري. تتيح مقارنة الوقت الذي تحدده الساعات الذرية والحركة الظاهرة للنجوم دراسة عدم انتظام دوران الأرض.

إن تحديد الوقت الدقيق وتخزينه ونقله عن طريق الراديو إلى جميع السكان هو مهمة خدمة الوقت بالضبط ، الموجودة في العديد من البلدان.

يستقبل ملاحو الأسطول البحري والجوي إشارات الوقت الدقيقة على الراديو ، والعديد من المنظمات العلمية والصناعية التي تحتاج إلى معرفة الوقت بالضبط. من الضروري معرفة الوقت الدقيق ، على وجه الخصوص ، لتحديد خطوط الطول الجغرافية لنقاط مختلفة على سطح الأرض.

حساب الوقت. تعريف خط الطول الجغرافي. تقويم

من مسار الجغرافيا الطبيعية لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، أنت تعرف مفاهيم الوقت المحلي والمنطقة والأمومة ، وأيضًا أن الاختلاف في خطوط الطول الجغرافية لنقطتين يتم تحديده من خلال الاختلاف في التوقيت المحلي لهذه النقاط. يتم حل هذه المشكلة بالطرق الفلكية باستخدام ملاحظات النجوم. بناءً على تحديد الإحداثيات الدقيقة للنقاط الفردية ، يتم تعيين سطح الأرض.

منذ العصور القديمة ، استخدم الناس مدة الشهر القمري أو السنة الشمسية لحساب فترات زمنية طويلة ، أي مدة ثورة الشمس على طول مسير الشمس. تحدد السنة وتيرة التغيرات الموسمية. السنة الشمسية تدوم 365 يوم شمسي 5 ساعات و 48 دقيقة و 46 ثانية. إنه غير قابل للقياس عمليًا مع الأيام وطول الشهر القمري - فترة تغيير مراحل القمر (حوالي 29.5 يومًا). هذا يجعل من الصعب إنشاء تقويم بسيط ومريح. على مدى قرون من تاريخ البشرية ، تم إنشاء واستخدام العديد من أنظمة التقويم المختلفة. لكن يمكن تقسيمها جميعًا إلى ثلاثة أنواع: الشمس والقمر والقمر. عادة ما تستخدم الشعوب الرعوية الجنوبية الأشهر القمرية. احتوت السنة المكونة من 12 شهرًا قمريًا على 355 يومًا شمسيًا. لتنسيق حساب الوقت وفقًا للقمر ووفقًا للشمس ، كان من الضروري إنشاء 12 أو 13 شهرًا في السنة وإدخال أيام إضافية في السنة. كان التقويم الشمسي الذي استخدم في مصر القديمة أبسط وأكثر ملاءمة. في الوقت الحاضر ، في معظم دول العالم ، يتم أيضًا اعتماد التقويم الشمسي ، ولكن جهازًا أكثر تقدمًا ، يسمى التقويم الغريغوري ، والذي تمت مناقشته أدناه.

عند تجميع التقويم ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن مدة السنة التقويمية يجب أن تكون قريبة قدر الإمكان من مدة ثورة الشمس على طول مسير الشمس وأن السنة التقويمية يجب أن تحتوي على عدد صحيح من الأيام الشمسية ، لأنه من غير المناسب بدء العام في أوقات مختلفة من اليوم.

تم استيفاء هذه الشروط من خلال التقويم الذي وضعه عالم الفلك السكندري سوسيجينس وتم تقديمه في عام 46 قبل الميلاد. في روما بواسطة يوليوس قيصر. بعد ذلك ، كما تعلم ، من مسار الجغرافيا الطبيعية ، سمي النمط اليولياني أو الطراز القديم. في هذا التقويم ، تُحسب السنوات ثلاث مرات متتالية لمدة 365 يومًا وتسمى بسيطة ، والسنة التي تليها هي 366 يومًا. إنها تسمى سنة كبيسة. السنوات الكبيسة في التقويم اليولياني هي تلك السنوات التي يمكن القسمة على أرقامها بالتساوي على 4.

متوسط ​​طول السنة وفقًا لهذا التقويم هو 365 يومًا و 6 ساعات ، أي إنها أطول بحوالي 11 دقيقة من الدقيقة الحقيقية. لهذا السبب ، تأخر النمط القديم عن التدفق الفعلي للوقت بنحو 3 أيام لكل 400 عام.

في التقويم الغريغوري (نمط جديد) ، الذي تم تقديمه في الاتحاد السوفياتي في عام 1918 وحتى تم اعتماده في وقت سابق في معظم البلدان ، تنتهي السنوات في صفرين ، باستثناء 1600 ، 2000 ، 2400 ، إلخ. (أي أولئك الذين عددهم بالمئات يقبل القسمة على 4 دون الباقي) لا يعتبرون سنوات كبيسة. هذا يصحح الخطأ لمدة 3 أيام ، تراكمت على 400 سنة. وبالتالي ، فإن متوسط ​​طول العام في النمط الجديد قريب جدًا من فترة ثورة الأرض حول الشمس.

بحلول القرن العشرين بلغ الفرق بين الستايل الجديد والقديم (جوليان) 13 يوم. منذ أن تم إدخال النمط الجديد في بلدنا فقط في عام 1918 ، تم الاحتفال بثورة أكتوبر ، التي حدثت في عام 1917 في 25 أكتوبر (وفقًا للطراز القديم) ، في 7 نوفمبر (وفقًا للأسلوب الجديد).

سيستمر الاختلاف بين الطرازين القديم والجديد لمدة 13 يومًا حتى القرن الحادي والعشرين والقرن الثاني والعشرين. ستزداد إلى 14 يومًا.

النمط الجديد ، بالطبع ، ليس دقيقًا تمامًا ، لكن خطأ يوم واحد سيتراكم فيه فقط بعد 3300 عام.

نادرًا ما يفكر البشر العاديون في ماهية الوقت. يتعرفون عليه من خلال ساعته التي يتم فحصها في التلفزيون أو الراديو.

ومع ذلك ، هناك حاجة أيضًا للتحقق من الساعة.

يتم ذلك وفقًا للإشارات الزمنية الدقيقة التي ترسلها المراصد الفلكية ، والتي بدورها تقوم بفحص الساعة بواسطة النجوم. في الملاحظات الفلكية ، يتم استخدام الزمن الفلكي.

التوقيت الفلكي والمناطق الزمنية

STAR TIME

الوقت الفلكي هو الوقت المرتبط بدوران الأرض ليس بالنسبة للشمس ، ولكن بالنسبة لنقطة معينة في الكرة السماوية - الاعتدال الربيعي. الفترة بين ذروتين متتاليتين من هذه النقطة هي يوم فلكي كنا على دراية به منذ فترة طويلة.

لذا ، فإن الزمن الفلكي هو الأساس الذي يقوم عليه نظام عد الوقت بأكمله ، على الرغم من أن الكثيرين لا يشكون في ذلك ، لأن الوقت الشمسي هو أساس حياتنا.

الوقت الشمسي

مصطلح الوقت الشمسي ليس دقيقًا تمامًا ، حيث يوجد وقتان شمسيان: الوقت الشمسي الحقيقي والتوقيت الشمسي. نوع خاص من هذا الأخير هو الوقت القياسي.

لفهم ما هو الوقت القياسي ، نحتاج أولاً إلى معرفة التوقيت الشمسي الحقيقي.

الوقت الشمسي الحقيقي

هذا هو الوقت الذي تحدده الساعة الشمسية.

في الساعة الشمسية ، يكون الظهر عندما تعبر الشمس خط الزوال. الفترة الزمنية بين ممرتين متتاليتين عبر خط الزوال هي يوم شمسي حقيقي.

أيام شمسية حقيقية

الأيام المشمسة تبدأ و. تنتهي عند الظهر. إنها طريقة بسيطة وطبيعية لقياس الوقت وقد تم استخدامها لعدة قرون.

ومع ذلك ، في عصرنا ، عندما يكون من الضروري معرفة الوقت الدقيق ومن الضروري أن يكون حساب الوقت موحدًا ، فإن طريقة تخزين الوقت هذه ليست مناسبة ، لأن الأيام الشمسية الحقيقية لها فترات مختلفة.

الآن يتم حساب وحدة الوقت - الثانية - وفقًا للفاصل الزمني الذي تحدث خلاله 9192631770 تذبذبات للإشعاع الكهرومغناطيسي ، ترددها يساوي التردد الذي يحتويه خط امتصاص معين في طيف ذرات السيزيوم.

هذه القراءة الثانية أكثر دقة من الحساب باستخدام الملاحظات الفلكية.

الحركة اليومية الحقيقية للشمس عبر السماء متفاوتة على مدار العام.

في بعض الأحيان يبدو أن الشمس تتحرك بشكل أسرع قليلاً ، وأحيانًا أبطأ قليلاً ، وتختلف الفترات الزمنية بين ظهرتين متتاليتين.

يمكن أن تختلف لمدة دقيقة كاملة تقريبًا.

لذلك ، إذا تم فحص ساعاتنا مقابل الشمس ، فسيتعين تحريكها قليلاً للأمام أو للخلف كل يوم وفقًا لموضع الشمس ، والذي سيكون بالطبع غير مريح للغاية من الناحية العملية.

يحدث هذا ، على وجه الخصوص ، بسبب حقيقة أن مدار الأرض ليس دائرة منتظمة ، بل شكل بيضاوي ، مياه بؤرته هي الشمس.

لذلك ، تكون الأرض أحيانًا أقرب ، وأحيانًا تكون بعيدة عن الشمس. عندما تكون الأرض أقرب إلى الشمس ، فإنها تدور بشكل أسرع ، لذا يبدو أن الشمس تتحرك أسرع قليلاً عبر السماء. الانحراف عن الدائرة صغير - حوالي 3٪ فقط.

عند النقطة الأقرب للشمس - الحضيض (peri - about ، Helios - Sun) - تكون الأرض أقرب بمقدار 5 ملايين كيلومتر من الشمس عنها عند الأوج (باللاتينية apo - from) ، في حين أن متوسط ​​المسافة إلى الشمس حوالي 150 مليون كيلومتر.

في نصف الكرة الشمالي ، يمر حوالي 186 يومًا من الربيع إلى الاعتدال الخريفي ، و 179 يومًا من الخريف إلى الربيع (بفارق حوالي 3٪). في نصف الكرة الأرضية لدينا ، الصيف أطول بحوالي أسبوع من الشتاء.

بالإضافة إلى ذلك ، يعتمد الوقت الشمسي على مكان المراقبة. يتم إزاحة الظهيرة الحقيقية بحوالي دقيقة واحدة مع تغيير خط الطول لكل ربع درجة. لتجنب أول هذين المضايقين ، الطول غير المتكافئ لليوم الشمسي الحقيقي ، قدم علماء الفلك متوسط ​​الوقت الشمسي.

يعني الوقت الشمسي

متوسط ​​الوقت الشمسي ، والذي يعتمد على متوسط ​​اليوم الشمسي ، أي متوسط ​​الأيام الشمسية على مدار العام.

إنه متوسط ​​اليوم الشمسي الذي نعنيه عندما نقول أن اليوم الفلكي أقصر بـ 3 دقائق 55.91 ثانية من اليوم الشمسي (أي ، دقائق وثواني اليوم الشمسي). هناك 24 ساعة فلكية في اليوم الفلكي ، والتي ، بالطبع ، مثل الدقائق والثواني الفلكية ، تكون أقصر من الساعات والدقائق والثواني الشمسية.

حتى لا ينتهي اليوم عند الظهيرة ، ولكن عند منتصف الليل ، تم إدخال التوقيت المدني ؛ يساوي متوسط ​​الوقت الشمسي زائد 12 ساعة. وهكذا يبدأ اليوم المدني وينتهي عند منتصف الليل.

لذلك إذا كانت ساعتك دقيقة بما فيه الكفاية ، فستشير إلى وقت متوسط ​​اليوم المدني ، أي أنها ستحسب الساعات والدقائق والثواني الخاصة بمتوسط ​​اليوم المدني.

يبقى الإزعاج الثاني - على الرغم من أن مدة متوسط ​​اليوم الشمسي ثابتة ، فإن لحظة بدايتها ونهايتها تعتمد على مكان المراقبة. يتغير وقت الظهيرة المحلي بدقيقة واحدة لتغيير ربع درجة في خط الطول.

مع مثل هذا النظام ، كان لجميع المدن والبلدات والقرى توقيتها المحلي الخاص بها ، مما تسبب في سوء فهم لا نهاية له حتى تم إدخال التوقيت القياسي في كل مكان.

نحسب أيامنا من منتصف الليل ، وإلا فسيتعين علينا الجلوس لتناول العشاء يوم الثلاثاء والاستيقاظ من الطاولة يوم الأربعاء.

التوقيت العالمي

لقد كانت عملية بطيئة بدأت مع الاتفاقية الدولية في واشنطن عام 1884 واستمرت لعقود. نتيجة لذلك ، تم تقسيم الكرة الأرضية إلى 24 منطقة زمنية ، عرض كل منها 15 قدمًا (مع انحرافات طفيفة لأسباب عملية).

من حزام إلى حزام ، يتغير الوقت بالضبط بمقدار ساعة واحدة.

الوقت في كل منطقة يساوي متوسط ​​الوقت المدني على متوسط ​​خط الزوال للمنطقة. في هذا الزوال ، يتزامن التوقيت القياسي مع التوقيت المدني المحلي ، ولكن عند حدود الحزام ، والتي تقع على مسافة 7.5 'من خط الزوال الأوسط ، يختلف التوقيت القياسي والتوقيت المحلي بنحو 30 دقيقة.

بالقرب من الحدود الشرقية للمنطقة ، تكون ساعتك الزمنية القياسية متأخرة 30 دقيقة عن التوقيت المدني المحلي ، وبالقرب من الحدود الغربية ، فإنها تتقدم بمقدار 30 دقيقة.

هذا ملحوظ تمامًا إذا حددت الوقت من خلال موقع النجوم ، على الرغم من أن الاختلاف في حالات أخرى غير ملحوظ.

في عام 1930 ، تم إدخال وقت الأمومة في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، وبموجب ذلك تم نقل جميع الساعات إلى الأمام بساعة واحدة ، أي أن وقت الأمومة كان قبل ساعة واحدة من الوقت القياسي.

بالمناسبة ، كان تقويم المايا القديم ، الذي من المفترض أن يتم الانتهاء من أكبر دورة منه في 21 ديسمبر 2012 ، أكثر دقة من تقويمنا الحديث.

******

1. التوقيت المحلي. يُطلق على الوقت المُقاس على خط زوال جغرافي معين التوقيت المحلي لخط الزوال هذا. بالنسبة لجميع الأماكن على نفس خط الزوال ، فإن زاوية ساعة الاعتدال الربيعي (أو الشمس ، أو الشمس المتوسطة) في أي لحظة هي نفسها. لذلك ، على خط الطول الجغرافي بأكمله ، يكون التوقيت المحلي (نجمي أو شمسي) هو نفسه في نفس اللحظة.

2. التوقيت العالمي. يُطلق على التوقيت الشمسي المتوسط ​​المحلي لخط غرينتش الزوال التوقيت العالمي.

دائمًا ما يكون متوسط ​​الوقت المحلي لأي نقطة على الأرض مساويًا للوقت العالمي في تلك اللحظة بالإضافة إلى خط الطول لتلك النقطة ، معبرًا عنه بالساعات ويعتبر شرق غرينتش إيجابيًا.

3. التوقيت العالمي. في عام 1884 ، تم اقتراح نظام نطاقي لحساب متوسط ​​الوقت: يتم حساب الوقت فقط على 24 خط طول جغرافي رئيسي يقع عن بعضها البعض في خط الطول 15 درجة بالضبط ، تقريبًا في منتصف كل منطقة زمنية. يتم ترقيم المناطق الزمنية من 0 إلى 23. يتم أخذ غرينتش على أنها خط الزوال الرئيسي لمنطقة الصفر.

4. التوقيت الصيفي. من أجل توزيع أكثر عقلانية للكهرباء المستخدمة في أعمال الإضاءة والمباني السكنية ، وللاستفادة القصوى من ضوء النهار خلال أشهر الصيف من العام ، تحرك العديد من البلدان عقارب الساعة في الساعات الزمنية القياسية إلى الأمام بمقدار ساعة واحدة.

5. بسبب الدوران غير المتكافئ للأرض ، يتبين أن متوسط ​​اليوم قيمة متغيرة. لذلك ، في علم الفلك ، يتم استخدام نظامين لعد الوقت: الوقت غير المنتظم ، والذي يتم الحصول عليه من الملاحظات ويتم تحديده من خلال الدوران الفعلي للأرض ، والوقت المنتظم ، وهو حجة في حساب التقويم الفلكي للكواكب و يتحدد بحركة القمر والكواكب. يسمى الوقت الموحد بالوقت النيوتوني أو التقويم الفلكي.

9- التقويم. أنواع التقويم. تاريخ التقويم الحديث. أيام جوليان.

يسمى نظام العد لفترات طويلة بالتقويم. يمكن تقسيم جميع التقاويم إلى ثلاثة أنواع رئيسية: الشمسية ، والقمرية ، والقمرية. تعتمد التقويمات الشمسية على مدة السنة الاستوائية ، وتستند التقويمات القمرية إلى مدة الشهر القمري ، وتستند التقويمات القمرية إلى كلتا الفترتين. التقويم الحديث المعتمد في معظم البلدان هو التقويم الشمسي. السنة الاستوائية هي الوحدة الزمنية الأساسية للتقويمات الشمسية. يبلغ طول السنة الاستوائية في يوم شمسي متوسط ​​365d5h48m46s.

في التقويم اليولياني ، تعتبر مدة السنة التقويمية تساوي 365 يومًا شمسيًا متوسطًا لثلاث سنوات متتالية ، وتحتوي كل سنة رابعة على 366 يومًا. تسمى السنوات المكونة من 365 يومًا بالسنوات البسيطة ، وتسمى السنوات المكونة من 366 يومًا بالسنوات الكبيسة. يحتوي فبراير على 29 يومًا في سنة كبيسة و 28 يومًا في سنة بسيطة.

نشأ التقويم الغريغوري نتيجة لإصلاح التقويم اليولياني. الحقيقة هي أن التناقض بين التقويم اليولياني وعدد السنوات الاستوائية تبين أنه غير ملائم للتسلسل الزمني للكنيسة. وفقًا لقواعد الكنيسة المسيحية ، كان من المفترض أن تأتي عطلة عيد الفصح في يوم الأحد الأول بعد اكتمال القمر في الربيع ، أي أول قمر مكتمل بعد الاعتدال الربيعي.

تم تقديم التقويم الغريغوري إلى معظم الدول الغربية خلال القرنين السادس عشر والسابع عشر. في روسيا ، تحولوا إلى أسلوب جديد فقط في عام 1918.

من خلال طرح التاريخ السابق لحدث ما من التاريخ الأحدث لحدث آخر ، الوارد في أحد أنظمة التسلسل الزمني ، يمكن للمرء حساب عدد الأيام التي مرت بين هذه الأحداث. في هذه الحالة ، يجب مراعاة عدد السنوات الكبيسة. يتم حل هذه المشكلة بسهولة أكبر باستخدام الفترة اليوليانية ، أو الأيام اليوليانية. يبدأ كل يوم جوليان عند ظهر غرينتش. بداية سرد الأيام اليوليانية مشروطة واقترحت في القرن السادس عشر. ميلادي Scaliger ، كبداية فترة كبيرة تبلغ 7980 عامًا ، وهي نتاج ثلاث فترات أصغر: فترة 28 عامًا ، أطلق عليها اسم Scaliger فترة 7980 عامًا "جوليان" تكريما لوالده يوليوس.