الوقت الدقيق لمحبي علم الفلك. التوقيت الفلكي والمناطق الزمنية

منهجية الدرس 5
"الوقت والتقويم"

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

أهداف التعلم:
تعليم عام: تشكيل المفاهيم:

علم الفلك العملي حول: 1) الأساليب الفلكية وأدوات ووحدات القياس وحساب وتخزين الوقت والتقويمات والتسلسل الزمني؛ 2) التعريف الإحداثيات الجغرافية(خط الطول) للمنطقة حسب الرصدات الفلكية؛

عن الظواهر الكونية: ثورة الأرض حول الشمس، ثورة القمر حول الأرض ودوران الأرض حول محورها وعن نتائجها - الظواهر السماوية: شروق الشمس وغروبها وحركة مرئية يومية وسنوية وذروات النجوم (الشمس والقمر والنجوم) وأطوار القمر المتغيرة.

التعليمية: تشكيل النظرة العلمية والتعليم الإلحادي في سياق التعرف على تاريخ المعرفة الإنسانية، مع الأنواع الرئيسية للتقويمات وأنظمة التسلسل الزمني؛ فضح الخرافات المرتبطة بمفاهيم "السنة الكبيسة" وترجمة تواريخ التقويمين اليولياني والغريغوري؛ تعليم الفنون التطبيقية والعمل في تقديم مواد حول أدوات قياس وتخزين الوقت (الساعات) والتقويمات وأنظمة التسلسل الزمني والأساليب العملية لتطبيق المعرفة الفلكية.

التطويرية: تطوير المهارات: حل المسائل المتعلقة بحساب الوقت والتواريخ ونقل الوقت من نظام تخزين وعدّ إلى آخر. أداء تمارين لتطبيق الصيغ الأساسية للقياس الفلكي العملي؛ استخدام خريطة النجوم المتحركة والكتب المرجعية والتقويم الفلكي لتحديد موقع وشروط رؤية الأجرام السماوية وحدوث الظواهر السماوية؛ تحديد الإحداثيات الجغرافية (خط الطول) للمنطقة بناءً على الأرصاد الفلكية.

يجب على الطلاب يعرف:

1) أسباب الظواهر السماوية المرصودة يوميًا الناتجة عن دوران القمر حول الأرض (التغيرات في أطوار القمر، الحركة الواضحة للقمر عبر الكرة السماوية)؛
2) العلاقة بين مدة الظواهر الكونية والسماوية الفردية بوحدات وطرق قياس وحساب وتخزين الوقت والتقويمات؛
3) الوحدات الزمنية: التقويم الفلكي الثاني؛ اليوم (فلكي، شمسي حقيقي ومتوسط)؛ أسبوع؛ الشهر (السينودي والفلكي) ؛ السنة (نجمي واستوائي) ؛
4) الصيغ التي تعبر عن اتصال الأوقات: عالمية، إجازة أمومة، محلية، صيفية؛
5) أدوات وطرق قياس الوقت: الأنواع الرئيسية للساعات (الشمسية، المائية، النارية، الميكانيكية، الكوارتز، الإلكترونية) وقواعد استخدامها لقياس الوقت وتخزينه؛
6) الأنواع الرئيسية للتقويمات: القمرية، القمرية الشمسية، الشمسية (الجوليان والغريغوري) وأساسيات التسلسل الزمني؛
7) المفاهيم الأساسية للقياس الفلكي العملي: مبادئ تحديد الإحداثيات الزمنية والجغرافية لمنطقة ما بناءً على بيانات الرصد الفلكي.
8) الكميات الفلكية : الإحداثيات الجغرافية مسقط رأس; الوحدات الزمنية: ثانية سريعة الزوال؛ يوم (فلكي وشمسي متوسط) ؛ الشهر (السينودي والفلكي) ؛ السنة (الاستوائية) وطول السنة في الأنواع الرئيسية من التقويمات (القمرية، القمرية الشمسية، الشمسية الجوليانية والغريغوري)؛ أرقام المنطقة الزمنية لموسكو ومسقط رأسها.

يجب على الطلاب يكون قادرا على:

1) استخدام خطة معممة لدراسة الظواهر الكونية والسماوية.
2) ابحث عن اتجاهاتك باستخدام القمر.
3) حل المسائل المتعلقة بتحويل وحدات الوقت من نظام عد إلى آخر باستخدام الصيغ التي تعبر عن العلاقة: أ) بين التوقيت الفلكي والتوقيت الشمسي المتوسط؛ ب) التوقيت العالمي، وتوقيت الأمومة، والتوقيت المحلي، والتوقيت الصيفي واستخدام خريطة المنطقة الزمنية؛ ج) بين أنظمة التسلسل الزمني المختلفة.
4) حل مسائل تحديد الإحداثيات الجغرافية لمكان وزمان الرصد.

المساعدات البصرية والعروض التوضيحية:

أجزاء من فيلم "تطبيقات عملية لعلم الفلك".

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

الآلات والأدوات: الكرة الأرضية الجغرافية؛ خريطة المنطقة الزمنية؛ عقرب الساعة والمزولة الاستوائية، الساعة الرملية، الساعة المائية (بمقياس موحد وغير متساوي)؛ شمعة ذات أقسام كنموذج ساعة الحريق والساعات الميكانيكية والكوارتز والساعات الإلكترونية.

الرسومات والمخططات والصور الفوتوغرافية: التغيرات في أطوار القمر، والهيكل الداخلي ومبدأ تشغيل الساعات الميكانيكية (البندول والزنبرك)، والكوارتز والساعات الإلكترونية، ومعيار التوقيت الذري.

العمل في المنزل:

1. دراسة مادة الكتاب المدرسي:
بكالوريوس. فورونتسوف-فيليامينوفا: §§ 6 (1)، 7.
إ.ب. ليفيتان: § 6؛ المهام 1، 4، 7
أ.ف. زاسوفا، إي.في. كونونوفيتش: §§ 4(1); 6؛ التمرين 6.6 (2.3)

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

خطة الدرس

خطوات الدرس		طرق العرض	الوقت، دقيقة
	اختبار المعرفة وتحديثها	المسح الأمامي والمحادثة
	تكوين مفاهيم حول الوقت ووحدات القياس والعد الزمني، بناءً على مدة الظواهر الكونية، والارتباط بين "الأزمنة" المختلفة والمناطق الزمنية	محاضرة	7-10
	تعريف الطلاب بطرق تحديد خط الطول الجغرافي لمنطقة ما بناءً على بيانات الرصد الفلكي	محادثة، محاضرة	10-12
	تكوين مفاهيم حول أدوات قياس الوقت وحسابه وتخزينه - الساعات والمعيار الذري للوقت	محاضرة	7-10
	تكوين مفاهيم حول الأنواع الرئيسية للتقويمات وأنظمة التسلسل الزمني	محاضرة، محادثة	7-10
	حل المشاكل	العمل في المجلس قرار مستقلمشاكل في دفتر الملاحظات
	تلخيص المادة المغطاة، تلخيص الدرس، الواجبات المنزلية

منهجية تقديم المواد

في بداية الدرس، يجب عليك اختبار المعرفة المكتسبة في الدروس الثلاثة السابقة، وتحديث المواد المخصصة للدراسة بالأسئلة والمهام أثناء المسح الأمامي والمحادثة مع الطلاب. يكمل بعض الطلاب المهام المبرمجة، ويحلون المشكلات المتعلقة باستخدام خريطة النجوم المتحركة (على غرار المهام في المهام 1-3).

سلسلة من الأسئلة حول أسباب الظواهر السماوية والخطوط الرئيسية ونقاط الكرة السماوية والأبراج وشروط رؤية النجوم البارزة وما إلى ذلك. يتزامن مع الأسئلة المطروحة في بداية الدروس السابقة. وتكملها الأسئلة:

1. تعريف مفهومي "اللمعان" و"الحجم النجمي". ماذا تعرف عن مقياس الحجم؟ ما الذي يحدد سطوع النجوم؟ اكتب صيغة بوجسون على السبورة.

2. ماذا تعرف عن النظام الأفقي الإحداثيات السماوية؟ ما هو استخدامه ل؟ ما هي المستويات والخطوط الرئيسية في هذا النظام؟ ما هو ارتفاع النجم؟ المسافة زينيث من النجم؟ سمت النجم؟ ما هي مزايا وعيوب نظام الإحداثيات السماوية هذا؟

3. ماذا تعرف عن نظام الإحداثيات السماوية الاستوائي؟ ما هو استخدامه ل؟ ما هي المستويات والخطوط الرئيسية في هذا النظام؟ ما هو انحراف النجم؟ المسافة القطبية؟ زاوية الساعة للنجم؟ ما هي مزايا وعيوب نظام الإحداثيات السماوية هذا؟

4. ماذا تعرف عن نظام الإحداثيات السماوية الاستوائي الثاني؟ ما هو استخدامه ل؟ ما هي المستويات والخطوط الرئيسية في هذا النظام؟ ما هو الصعود الصحيح للنجم؟ ما هي مزايا وعيوب نظام الإحداثيات السماوية هذا؟

1) كيف تتنقل في التضاريس باستخدام الشمس؟ بواسطة نجم الشمال؟
2) كيفية تحديد خط العرض الجغرافي لمنطقة ما من خلال الأرصاد الفلكية؟

الوظائف القابلة للبرمجة المقابلة:

1) مجموعة من المشاكل بواسطة ج.ب. Subbotina، المهام NN 46-47؛ 54-56؛ 71-72.
2) مجموعة من المشاكل بواسطة إ.ب. المهام المكسورة NN 4-1؛ 5-1؛ 5-6؛ 5-7.
3) ستروت إ.ك. : أوراق اختبار NN 1-2 موضوعات "الأسس العملية لعلم الفلك" (تتحول إلى قابلة للبرمجة نتيجة عمل المعلم).

في المرحلة الأولى من الدرس، على شكل محاضرة، تكوين مفاهيم حول الزمن ووحدات القياس والعد الزمني، على أساس مدة الظواهر الكونية (دوران الأرض حول محورها، ثورة الشمس) القمر حول الأرض ودورة القمر حول الشمس)، العلاقة بين "الأوقات" المختلفة وأحزمة الساعات ونحن نعتبر أنه من الضروري إعطاء الطلاب المفهوم العامعن الوقت الفلكي.

يجب على الطلاب الانتباه إلى:

1. يعتمد طول اليوم والسنة على النظام المرجعي الذي تؤخذ فيه حركة الأرض بعين الاعتبار (سواء كانت مرتبطة بالنجوم الثابتة أو الشمس أو غيرها). وينعكس اختيار النظام المرجعي في اسم الوحدة الزمنية.

2. ترتبط مدة الوحدات الزمنية بظروف رؤية (ذروات) الأجرام السماوية.

3. إن إدخال معيار التوقيت الذري في العلوم كان بسبب الدوران غير المنتظم للأرض، والذي تم اكتشافه عندما زادت دقة الساعات.

4. يرجع إدخال التوقيت القياسي إلى الحاجة إلى تنسيق الأنشطة الاقتصادية في المنطقة التي تحددها حدود المناطق الزمنية. من الأخطاء اليومية الشائعة الخلط بين التوقيت المحلي ووقت الأمومة.

1 مرة. وحدات القياس وحساب الوقت

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

تاريخياً، يتم تحديد كافة الوحدات الأساسية والمشتقة للزمن على أساس الأرصاد الفلكية لمسار الظواهر السماوية الناتجة عن: دوران الأرض حول محورها، دوران القمر حول الأرض، ودوران الأرض حولها الشمس. لقياس وحساب الوقت في القياس الفلكي، يتم استخدام أنظمة مرجعية مختلفة مرتبطة ببعض الأجرام السماوية أو نقاط معينة من الكرة السماوية. الأكثر انتشارا هي:

1. "زفيزدنوي"الوقت المرتبط بحركة النجوم على الكرة السماوية. يقاس بزاوية ساعة الاعتدال الربيعي: S = t ^ ; t = S - a

2. "مشمس"الوقت المرتبط: بالحركة المرئية لمركز قرص الشمس على طول مسير الشمس (التوقيت الشمسي الحقيقي) أو حركة "الشمس المتوسطة" - نقطة خيالية تتحرك بشكل موحد على طول خط الاستواء السماوي في نفس الفترة الزمنية مثل الشمس الحقيقية (متوسط ​​التوقيت الشمسي).

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

والثانية هي كمية فيزيائية تساوي عدديًا 9192631770 فترة من الإشعاع المقابلة للانتقال بين المستويات 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.

إن تحديد الوقت الدقيق وتخزينه ونقله عن طريق الراديو يشكل عمل خدمة الوقت الموجودة في الكل الدول المتقدمةالعالم، بما في ذلك روسيا.

الوحدة الأساسية للتوقيت الشمسي الحقيقي والمتوسط ​​هي اليوم. نحصل على الثواني الفلكية والشمسية المتوسطة والثواني الأخرى عن طريق قسمة اليوم المقابل على 86400 (24 ساعة و60 دقيقة و60 ثانية).

أصبح اليوم أول وحدة لقياس الوقت منذ أكثر من 50000 سنة.

اليوم هو فترة زمنية تقوم خلالها الأرض بدورة كاملة حول محورها بالنسبة لبعض المعالم.

اليوم النجمي هو فترة دوران الأرض حول محورها بالنسبة للنجوم الثابتة، ويُعرف بأنه الفترة الزمنية بين قمتين علويتين متتاليتين للاعتدال الربيعي.

اليوم الشمسي الحقيقي هو فترة دوران الأرض حول محورها بالنسبة إلى مركز القرص الشمسي، ويُعرف بأنه الفاصل الزمني بين قمتين متتاليتين لهما نفس الاسم في مركز القرص الشمسي.

ونظرًا لأن مدار الكسوف يميل إلى خط الاستواء السماوي بزاوية 23° 26°، وتدور الأرض حول الشمس في مدار إهليلجي (ممدود قليلًا)، فقد زادت سرعة الحركة الظاهرية للشمس عبر المجال السماوي وبالتالي، فإن مدة اليوم الشمسي الحقيقي ستتغير باستمرار على مدار العام: الأسرع بالقرب من الاعتدالات (مارس، سبتمبر)، والأبطأ بالقرب من الانقلابات (يونيو، يناير).

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

يتم تعريف متوسط ​​اليوم الشمسي على أنه الفاصل الزمني بين قمتين متتاليتين لهما نفس اسم "متوسط ​​الشمس".

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

24 ساعة 00 د 00 ثانية الوقت الفلكي يساوي 23 ساعة 56 د 4.09 ثانية متوسط ​​التوقيت الشمسي.

وللتأكد من الحسابات النظرية تم قبوله التقويم الفلكي (جدولي)ثانية تساوي متوسط ​​الثانية الشمسية في 0 يناير 1900 عند الساعة 12 ظهرًا بتوقيت متساوي غير مرتبط بدوران الأرض. منذ حوالي 35000 سنة، لاحظ الناس تغيرًا دوريًا في مظهر القمر - تغيير المراحل القمرية.مرحلة Fيتم تحديد الأجرام السماوية (القمر، الكوكب، إلخ) من خلال نسبة العرض الأكبر للجزء المضيء من القرص د ™إلى قطرها د: . خط فاصليفصل الأجزاء المظلمة والفاتحة من قرص النجم.

أرز. 32. تغيير أطوار القمر

ويتحرك القمر حول الأرض في نفس الاتجاه الذي تدور فيه الأرض حول محورها: من الغرب إلى الشرق. وتنعكس هذه الحركة في حركة القمر المرئية على خلفية النجوم باتجاه دوران السماء. يتحرك القمر كل يوم شرقًا بمقدار 13 درجة بالنسبة للنجوم ويكمل دورة كاملة في 27.3 يومًا. وهكذا ثبت المقياس الثاني للزمن بعد اليوم - شهر(الشكل 32).

فلكي (فلكي) الشهر القمري- الفترة الزمنية التي يقوم خلالها القمر بدورة كاملة حول الأرض بالنسبة للنجوم الثابتة. يساوي 27 د 07 ح 43 م 11.47 ث.

الشهر القمري القمري (التقويمي) هو الفترة الزمنية بين مرحلتين متتاليتين تحملان نفس الاسم (عادة الأقمار الجديدة) للقمر. يساوي 29 د 12 ح 44 م 2.78 ث.

أرز. 33. أساليب التوجيه التضاريس على القمر

إن الجمع بين ظواهر الحركة المرئية للقمر على خلفية النجوم والمراحل المتغيرة للقمر يسمح للمرء بالتنقل عبر القمر على الأرض (الشكل 33). ويظهر القمر كهلال ضيق في الغرب ويختفي في شعاع الفجر كهلال ضيق بنفس القدر في الشرق. دعونا نرسم خطًا مستقيمًا عقليًا على يسار الهلال القمري. يمكننا أن نقرأ في السماء إما الحرف "R" - "النمو"، و"قرون" الشهر موجهة إلى اليسار - الشهر مرئي في الغرب؛ أو الحرف "C" - "الشيخوخة"، "قرون" الشهر موجهة إلى اليمين - الشهر مرئي في الشرق. أثناء اكتمال القمر، يكون القمر مرئيًا في الجنوب عند منتصف الليل.

ونتيجة لملاحظات التغيرات في موقع الشمس فوق الأفق على مدى عدة أشهر، ظهر مقياس ثالث للوقت - سنة.

السنة هي الفترة الزمنية التي تقوم خلالها الأرض بدورة كاملة حول الشمس بالنسبة إلى بعض المعالم (النقطة).

السنة الفلكية هي الفترة الفلكية (النجمية) لثورة الأرض حول الشمس، وتساوي 365.256320... متوسط ​​يوم شمسي.

سنة شاذة - الفاصل الزمني بين مرورين متتاليين للشمس المتوسطة عبر نقطة في مدارها (الحضيض الشمسي عادة) يساوي 365.259641... متوسط ​​الأيام الشمسية.

السنة الاستوائية هي الفاصل الزمني بين مرورين متتاليين لمتوسط ​​الشمس خلال فترة الاعتدال الربيعي، ويساوي 365.2422... متوسط ​​الأيام الشمسية أو 365 د 05 ح 48 م 46.1 ث.

يتم تعريف التوقيت العالمي على أنه متوسط ​​التوقيت الشمسي المحلي عند خط الطول الرئيسي (غرينتش).

ينقسم سطح الأرض إلى 24 منطقة تحدها خطوط الطول - المناطق الزمنية. تقع المنطقة الزمنية صفر بشكل متناظر بالنسبة إلى خط الطول الرئيسي (غرينتش). الأحزمة مرقمة من 0 إلى 23 من الغرب إلى الشرق. يتم دمج الحدود الحقيقية للأحزمة مع الحدود الإدارية للمقاطعات أو المناطق أو الولايات. تفصل خطوط الطول المركزية للمناطق الزمنية عن بعضها البعض مسافة 15 درجة (ساعة واحدة) بالضبط، لذلك عند الانتقال من منطقة زمنية إلى أخرى يتغير الوقت بعدد صحيح من الساعات، لكن عدد الدقائق والثواني لا يتغير . تبدأ أيام التقويم الجديدة (ورأس السنة الجديدة) في خطوط التاريخ(خط الحدود) ، ويمر بشكل رئيسي على طول خط الطول 180 درجة شرقًا بالقرب من الحدود الشمالية الشرقية للاتحاد الروسي. غرب خط التاريخ، يكون تاريخ الشهر دائمًا أكثر من شرقه بمقدار واحد. عند عبور هذا الخط من الغرب إلى الشرق ينخفض ​​رقم التقويم بمقدار واحد، وعند عبور الخط من الشرق إلى الغرب يزيد رقم التقويم بمقدار واحد، مما يزيل الخطأ في حساب الوقت عند السفر حول العالم وانتقال الأشخاص من العالم. الشرقية إلى نصفي الكرة الأرضية الغربيين.

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

التوقيت الصيفي هو التوقيت القياسي الذي تم تغييره بعدد صحيح من الساعات بموجب مرسوم حكومي. بالنسبة لروسيا، فهو يساوي توقيت المنطقة، بالإضافة إلى ساعة واحدة.

توقيت موسكو - وقت الولادة للمنطقة الزمنية الثانية (زائد ساعة واحدة):
تيم = ت 0 + 3 (ساعات).

التوقيت الصيفي هو التوقيت القياسي القياسي، وقد تم تغييره بمقدار ساعة إضافية إضافية بأمر حكومي خلال فترة التوقيت الصيفي من أجل توفير موارد الطاقة.

ونظراً لدوران الأرض فإن الفرق بين لحظات الظهر أو ذروة النجوم ذات الإحداثيات الاستوائية المعروفة عند نقطتين يساوي الفرق في خطوط الطول الجغرافية للنقطتين، مما يجعل من الممكن تحديد خط طول نقطة ما. نقطة معينة من الملاحظات الفلكية للشمس وغيرها من النجوم، وعلى العكس من ذلك، التوقيت المحلي في أي نقطة مع خط طول معروف.

يتم قياس خط الطول الجغرافي للمنطقة شرق خط الطول "الصفر" (غرينتش) ويساوي عدديًا الفاصل الزمني بين نفس الذروة لنفس النجم على خط الطول "غرينتش" وعند نقطة المراقبة: ، حيث س- الوقت الفلكيعند نقطة ذات خط عرض جغرافي معين، س 0 - الوقت الفلكي على خط الطول الرئيسي. يتم التعبير عنها بالدرجات أو الساعات والدقائق والثواني.

لتحديد خط الطول الجغرافي لمنطقة ما، من الضروري تحديد لحظة ذروة النجم (عادةً الشمس) بإحداثيات استوائية معروفة. ومن خلال تحويل زمن الرصد من المتوسط ​​الشمسي إلى الفلكي باستخدام جداول خاصة أو آلة حاسبة ومعرفة من الكتاب المرجعي وقت ذروة هذا النجم على خط زوال غرينتش، يمكننا بسهولة تحديد خط طول المنطقة. الصعوبة الوحيدة في الحسابات هي التحويل الدقيق للوحدات الزمنية من نظام إلى آخر. ليست هناك حاجة إلى "مشاهدة" لحظة الذروة: يكفي تحديد ارتفاع (مسافة السمت) للنجم في أي لحظة زمنية مسجلة بدقة، لكن الحسابات ستكون معقدة للغاية.

في المرحلة الثانية من الدرس، يتعرف الطلاب على أدوات قياس وتخزين وحساب الوقت - الساعات. تعمل قراءات الساعة كمعيار يمكن من خلاله مقارنة الفترات الزمنية. يجب على الطلاب الانتباه إلى حقيقة أن الحاجة إلى التحديد الدقيق للحظات والفترات الزمنية حفزت تطور علم الفلك والفيزياء: حتى منتصف القرن العشرين، شكلت الأساليب الفلكية لقياس وتخزين الوقت ومعايير الوقت أساس العالم خدمة الوقت. تم التحكم في دقة الساعة من خلال الملاحظات الفلكية. وفي الوقت الحالي، أدى تطور الفيزياء إلى إنشاء طرق أكثر دقة لتحديد الوقت والمعايير، والتي بدأ استخدامها من قبل علماء الفلك لدراسة الظواهر التي تقوم عليها الطرق السابقة لقياس الوقت.

يتم تقديم المادة في شكل محاضرة، مصحوبة بعروض توضيحية لمبدأ التشغيل والبنية الداخلية لأنواع مختلفة من الساعات.

2. أدوات قياس وتخزين الوقت

حتى في بابل القديمة، تم تقسيم اليوم الشمسي إلى 24 ساعة (360њ: 24 = 15њ). وفي وقت لاحق، تم تقسيم كل ساعة إلى 60 دقيقة، وكل دقيقة إلى 60 ثانية.

الأدوات الأولى لقياس الوقت كانت الساعات الشمسية. أبسط مزولة - عقرب الساعة- يمثل عمودًا رأسيًا في وسط منصة أفقية ذات أقسام (الشكل 34). يصف الظل من العقرب منحنى معقد يعتمد على ارتفاع الشمس ويتغير من يوم لآخر اعتمادًا على موقع الشمس على مسير الشمس، كما تتغير سرعة الظل أيضًا. الساعة الشمسية لا تحتاج إلى لف، ولا تتوقف وتعمل دائمًا بشكل صحيح. من خلال إمالة المنصة بحيث يكون القطب من عقرب الساعة موجهًا نحو القطب السماوي، نحصل على مزولة استوائية تكون فيها سرعة الظل موحدة (الشكل 35).

أرز. 34. مزولة أفقية. الزوايا المقابلة لكل ساعة لها قيم مختلفة ويتم حسابها باستخدام الصيغة: ، حيث a هي الزاوية بين خط الظهيرة (إسقاط خط الطول السماوي على السطح الأفقي) والاتجاه إلى الأرقام 6، 8، 10...، مما يشير إلى الساعات؛ j هو خط عرض المكان؛ ح - زاوية ساعة الشمس (15њ، 30њ، 45њ)

أرز. 35. الساعة الشمسية الاستوائية. كل ساعة على القرص تقابل زاوية 15 درجة

تم اختراع الساعات الرملية والنار والمائية لقياس الوقت ليلاً وفي الأحوال الجوية السيئة.

تتميز الساعات الرملية ببساطتها في التصميم ودقتها، إلا أنها ضخمة الحجم ولا "تنتهي" إلا لفترة قصيرة.

ساعة النار عبارة عن عصا حلزونية أو عصا مصنوعة من مادة قابلة للاشتعال ذات أقسام واضحة. في الصين القديمة، تم إنشاء مخاليط تحترق لعدة أشهر دون مراقبة مستمرة. عيوب هذه الساعات: الدقة المنخفضة (اعتماد معدل الاحتراق على تركيبة المادة والطقس) وتعقيد التصنيع (الشكل 36).

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

الساعات الميكانيكيةتم اختراع الأوزان والعجلات في القرنين العاشر والحادي عشر. في روسيا، تم تركيب أول ساعة برج ميكانيكية في الكرملين بموسكو عام 1404 على يد الراهب لازار سوربين. بندول الساعةاخترع في عام 1657 من قبل الفيزيائي والفلكي الهولندي H. Huygens. تم اختراع الساعات الميكانيكية ذات الزنبرك في القرن الثامن عشر. في الثلاثينيات من قرننا، تم اختراع ساعات الكوارتز. في عام 1954، نشأت فكرة إنشاء اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ساعة ذرية- "الدولة المعيار الأساسي للوقت والتردد." تم تركيبها في معهد أبحاث بالقرب من موسكو وأعطت خطأ عشوائيًا قدره ثانية واحدة كل 500000 سنة.

تم إنشاء معيار زمني ذري (بصري) أكثر دقة في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في عام 1978. خطأ مدته ثانية واحدة يحدث مرة كل 10,000,000 سنة!

وبمساعدة هذه الأدوات والعديد من الأدوات الفيزيائية الحديثة الأخرى، كان من الممكن تحديد قيم وحدات الزمن الأساسية والمشتقة بدقة عالية جدًا. تم توضيح العديد من خصائص الحركة الظاهرة والحقيقية للأجرام الكونية، واكتشفت ظواهر كونية جديدة، منها التغيرات في سرعة دوران الأرض حول محورها بمقدار 0.01-1 ثانية خلال العام.

3. التقاويم. عملية حسابية

التقويم هو نظام أرقام مستمر لفترات زمنية كبيرة، يعتمد على دورية الظواهر الطبيعية، وخاصة التي تتجلى بوضوح في الظواهر السماوية (حركة الأجرام السماوية). يرتبط تاريخ الثقافة الإنسانية الممتد لقرون بأكملها ارتباطًا وثيقًا بالتقويم.

نشأت الحاجة إلى التقويمات في العصور القديمة، عندما لم يكن الناس يعرفون بعد كيفية القراءة والكتابة. حددت التقاويم بداية الربيع والصيف والخريف والشتاء، وفترات ازدهار النباتات، ونضج الثمار، وجمع الأعشاب الطبية، والتغيرات في سلوك وحياة الحيوانات، وتغيرات الطقس، ووقت العمل الزراعي وأكثر من ذلك بكثير. التقاويم تجيب على الأسئلة: "ما هو تاريخ اليوم؟"، "أي يوم من أيام الأسبوع؟"، "متى وقع هذا الحدث أو ذاك؟" وتسمح لك بتنظيم وتخطيط حياة الناس وأنشطتهم الاقتصادية.

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من التقويمات:

1. قمري تقويم، والذي يعتمد على شهر قمري مجمعي يبلغ متوسطه 29.5 يومًا شمسيًا. نشأت منذ أكثر من 30 ألف سنة. السنة القمرية للتقويم تحتوي على 354 (355) يوما (11.25 يوما أقصر من السنة الشمسية) وتنقسم إلى 12 شهرا كل منها 30 (فرديا) و 29 (زوجيا) يوما (في التقويم الإسلامي يطلق عليهم: محرم، صفر، ربيع الأول، ربيع الصانع، جمادى الأولى، جمادى الآخرة، رجب، شعبان، رمضان، شوال، ذو القعدة، ذو الهجرة). وبما أن الشهر التقويمي أقصر من الشهر القمري بمقدار 0.0306 يوما وأكثر من 30 سنة فإن الفرق بينهما يصل إلى 11 يوما، في عربيالتقويم القمري في كل دورة مكونة من 30 عامًا، هناك 19 سنة "بسيطة" مدة كل منها 354 يومًا و11 سنة "كبيسة" مدة كل منها 355 يومًا (الثاني، الخامس، السابع، العاشر، الثالث عشر، السادس عشر، الثامن عشر، الحادي والعشرون، الرابع والعشرون، السادس والعشرون، 29 سنة من كل دورة). اللغة التركيةالتقويم القمري أقل دقة: في دورته المكونة من 8 سنوات هناك 5 سنوات "بسيطة" و3 سنوات "كبيسة". تاريخ رأس السنة الميلادية غير ثابت (يتحرك ببطء من سنة إلى أخرى): على سبيل المثال، بدأ عام 1421 هجري في 6 أبريل 2000 وينتهي في 25 مارس 2001. التقويم القمريتم اعتماده كدين ديني ودين دولة في الدول الإسلامية في أفغانستان والعراق وإيران وباكستان والجمهورية العربية المتحدة وغيرها. يتم استخدام التقويمات الشمسية والقمرية بالتوازي لتخطيط وتنظيم الأنشطة الاقتصادية.

2.التقويم الشمسي، والذي يعتمد على السنة الاستوائية. نشأت منذ أكثر من 6000 سنة. مقبول حاليا كالتقويم العالمي.

يحتوي التقويم اليولياني الشمسي "القديم" على 365.25 يومًا. طوره عالم الفلك السكندري سوسيجينيس، وقدمه الإمبراطور يوليوس قيصر إلى روما القديمة عام 46 قبل الميلاد. ومن ثم انتشر في جميع أنحاء العالم. وفي روسيا تم اعتماده عام 988 م. في التقويم اليولياني، يتم تحديد طول السنة بـ 365.25 يومًا؛ ثلاث سنوات "بسيطة" تحتوي كل منها على 365 يومًا، والسنة الكبيسة الواحدة تحتوي على 366 يومًا. هناك 12 شهرًا في السنة يتكون كل منها من 30 و31 يومًا (ما عدا فبراير). تتأخر السنة اليوليانية عن السنة الاستوائية بمقدار 11 دقيقة و13.9 ثانية في السنة. على مدار 1500 عام من استخدامه، تراكم خطأ قدره 10 أيام.

في الميلاديوبحسب التقويم الشمسي "النمط الجديد" فإن طول السنة هو 365.242500 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، إلخ، لا ينبغي اعتباره سنة كبيسة. وهذا يصحح خطأ 3 أيام كل 400 سنة. خطأ ليوم واحد "يتراكم" خلال 2735 سنة. تبدأ القرون وآلاف السنين الجديدة في الأول من يناير من السنة "الأولى" من قرن وألفية معينة: وبالتالي، سيبدأ القرن الحادي والعشرون والألفية الثالثة بعد الميلاد في الأول من يناير عام 2001 وفقًا للتقويم الغريغوري.

في بلادنا، قبل الثورة، تم استخدام التقويم اليولياني "النمط القديم"، والذي كان الخطأ فيه بحلول عام 1917 هو 13 يومًا. في عام 1918، تم إدخال التقويم الغريغوري "النمط الجديد" المقبول عالميًا في البلاد وتم تقديم جميع التواريخ 13 يومًا.

يتم تحويل التواريخ من التقويم اليولياني إلى التقويم الغريغوري باستخدام الصيغة: ، اين زو ت يو- التواريخ حسب التقويم الغريغوري واليوليوسي؛ ن - عدد صحيح من الأيام، مع- عدد القرون الماضية الكاملة، مع 1 هو أقرب عدد من القرون يقبل القسمة على أربعة.

أصناف أخرى التقويمات الشمسيةنكون:

التقويم الفارسي، الذي حدد طول السنة الاستوائية بـ 365.24242 يوماً؛ وتشمل دورة 33 عامًا 25 عامًا "بسيطًا" و8 أعوام "كبيسة". أكثر دقة من التقويم الغريغوري: الخطأ لمدة عام واحد "يتراكم" خلال 4500 عام. طورها عمر الخيام عام 1079؛ تم استخدامه في بلاد فارس وعدد من الدول الأخرى حتى منتصف القرن التاسع عشر.

التقويم القبطي مشابه للتقويم اليولياني: هناك 12 شهرًا مكونة من 30 يومًا في السنة؛ وبعد الشهر الثاني عشر في السنة "البسيطة"، تتم إضافة 5 أيام في السنة "الكبيسة" - 6 أيام إضافية. يستخدم في إثيوبيا وبعض الدول الأخرى (مصر والسودان وتركيا وغيرها) في أراضي الأقباط.

3.التقويم القمري الشمسيحيث تتوافق حركة القمر مع الحركة السنوية للشمس. تتكون السنة من 12 شهرًا قمريًا يتألف كل منها من 29 و30 يومًا، تضاف إليها بشكل دوري السنوات "الكبيسة" التي تحتوي على الشهر الثالث عشر الإضافي لمراعاة حركة الشمس. ونتيجة لذلك، فإن السنوات "البسيطة" تدوم 353 أو 354 أو 355 يومًا، والسنوات "الكبيسة" تدوم 383 أو 384 أو 385 يومًا. نشأت في بداية الألفية الأولى قبل الميلاد واستخدمت في الصين القديمة والهند وبابل ويهودا واليونان وروما. مقبول حاليا في إسرائيل (يصادف بداية العام أيام مختلفةبين 6 سبتمبر و 5 أكتوبر) ويتم استخدامه مع الدولة في دول جنوب شرق آسيا (فيتنام والصين وغيرها).

بالإضافة إلى الأنواع الرئيسية من التقويمات الموصوفة أعلاه، تم إنشاء تقويمات تأخذ في الاعتبار الحركة الظاهرة للكواكب على الكرة السماوية ولا تزال تستخدم في بعض مناطق الأرض.

الكواكب القمرية الشرقية 60 سنة تقويمبناءً على دورية حركة الشمس والقمر والكواكب المشتري وزحل. نشأت في بداية الألفية الثانية قبل الميلاد. في شرق وجنوب شرق آسيا. يُستخدم حاليًا في الصين وكوريا ومنغوليا واليابان وبعض الدول الأخرى في المنطقة.

في دورة الستين عامًا من التقويم الشرقي الحديث، هناك 21912 يومًا (تحتوي أول 12 عامًا على 4371 يومًا؛ والسنتين الثانية والرابعة - 4400 و4401 يومًا؛ والسنتين الثالثة والخامسة - 4370 يومًا). تتلاءم دورتان من زحل مدة كل منهما 30 عامًا مع هذه الفترة الزمنية (مساوية للفترات الفلكية لثورته تزحل = 29.46 » 30 عامًا)، ما يقرب من ثلاث دورات قمرية مدة كل منها 19 عامًا، وخمس دورات لكوكب المشتري مدة كل منها 12 عامًا (أي ما يعادل الفترات الفلكية لثورته) تكوكب المشتري= 11.86 » 12 سنة) وخمس دورات قمرية مدة كل منها 12 سنة. عدد الأيام في السنة ليس ثابتًا ويمكن أن يكون 353، 354، 355 يومًا في السنوات "البسيطة"، و383، 384، 385 يومًا في السنوات الكبيسة. تقع بداية العام في بلدان مختلفة في تواريخ مختلفة من 13 يناير إلى 24 فبراير. بدأت دورة الستين عامًا الحالية في عام 1984. ترد البيانات المتعلقة بمزيج علامات التقويم الشرقي في الملحق.

تم استخدام تقويم أمريكا الوسطى لثقافتي المايا والأزتيك خلال الفترة ما بين 300-1530 تقريبًا. إعلان بناءً على دورية حركة الشمس والقمر والفترات المجمعية لثورة كوكبي الزهرة (584 د) والمريخ (780 د). السنة "الطويلة"، 360 (365) يومًا، تتألف من 18 شهرًا يتكون كل منها من 20 يومًا و5 العطل. في الوقت نفسه، ولأغراض ثقافية ودينية، تم استخدام "سنة قصيرة" مكونة من 260 يومًا (ثلث الفترة المجمعية لثورة المريخ) مقسمة إلى 13 شهرًا يتكون كل منها من 20 يومًا؛ تتكون الأسابيع "المرقمة" من 13 يومًا، ولها رقمها واسمها الخاص. تم تحديد طول السنة الاستوائية بأعلى دقة تبلغ 365.2420 يومًا (خطأ يوم واحد لا يتراكم على مدى 5000 عام!) الشهر القمري القمري – 29.53059 د.

مع بداية القرن العشرين، استلزم نمو العلاقات العلمية والتقنية والثقافية والاقتصادية الدولية إنشاء تقويم عالمي واحد وبسيط ودقيق. تحتوي التقويمات الحالية على العديد من أوجه القصور في شكل: عدم كفاية المراسلات بين مدة السنة الاستوائية وتواريخ الظواهر الفلكية المرتبطة بحركة الشمس عبر الكرة السماوية، وأطوال الأشهر غير المتساوية وغير المتسقة، وعدم اتساق أرقام الأشهر. شهر وأيام الأسبوع، وعدم تناسق أسمائهم مع الموضع في التقويم، وما إلى ذلك. تم الكشف عن عدم دقة التقويم الحديث

مثالي أبدييحتوي التقويم على بنية ثابتة تسمح لك بتحديد أيام الأسبوع بسرعة وبشكل لا لبس فيه وفقًا لأي تاريخ تقويمي. أحد أفضل مشاريع التقويم الدائم تمت التوصية به للنظر فيه من قبل الجمعية العامة للأمم المتحدة في عام 1954: على الرغم من أنه كان مشابهًا للتقويم الغريغوري، إلا أنه كان أبسط وأكثر ملاءمة. تنقسم السنة الاستوائية إلى أربعة أرباع كل منها 91 يومًا (13 أسبوعًا). يبدأ كل ربع سنة يوم الأحد وينتهي يوم السبت. يتكون من 3 أشهر، الشهر الأول 31 يومًا، الثاني والثالث 30 يومًا. كل شهر لديه 26 يوم عمل. اليوم الأول من السنة هو دائما الأحد. وترد بيانات هذا المشروع في الملحق. ولم يتم تنفيذه لأسباب دينية. يظل إدخال التقويم العالمي الدائم الموحد إحدى مشاكل عصرنا.

يتم استدعاء تاريخ البدء ونظام التسلسل الزمني اللاحق حقبة. نقطة البداية للعصر تسمى 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) ومسار التسلسل الزمني بأكمله ارتبط بأحداث أسطورية ودينية مهمة. أو (في كثير من الأحيان) أحداث حقيقية: عهد سلالات معينة وأباطرة فرديين، أو حروب، أو ثورات، أو ألعاب أولمبية، أو تأسيس المدن والدول، أو "ولادة" الله (النبي) أو "خلق العالم".

يعتبر تاريخ السنة الأولى من حكم الإمبراطور هوانغدي بداية العصر الدوري الصيني الذي يبلغ 60 عامًا - 2697 قبل الميلاد.

في الإمبراطورية الرومانية، تم الاحتفاظ بالكونت من "تأسيس روما" اعتبارًا من 21 أبريل 753 قبل الميلاد. ومن اعتلاء الإمبراطور دقلديانوس العرش في 29 أغسطس سنة 284 م.

في الإمبراطورية البيزنطية وفيما بعد، وفقًا للتقاليد، في روس - منذ اعتماد المسيحية من قبل الأمير فلاديمير سفياتوسلافوفيتش (988 م) إلى مرسوم بطرس الأول (1700 م)، تم تنفيذ حساب السنوات "منذ الخليقة" "العالم": لأن تاريخ البداية كان 1 سبتمبر 5508 ق.م (السنة الأولى من "العصر البيزنطي"). في إسرائيل القديمة (فلسطين)، حدث "خلق العالم" لاحقًا: 7 أكتوبر 3761 قبل الميلاد (السنة الأولى من "العصر اليهودي"). وكانت هناك فترات أخرى تختلف عن العصور الأكثر شيوعًا المذكورة أعلاه "منذ إنشاء العالم".

أدى نمو الروابط الثقافية والاقتصادية والانتشار الواسع للدين المسيحي في أوروبا الغربية والشرقية إلى ظهور الحاجة إلى توحيد أنظمة التسلسل الزمني ووحدات القياس والعد الزمني.

التسلسل الزمني الحديث - " عصرنا", "عهد جديد(م)، "عصر ميلاد المسيح" ( ر.ح..) أنو دوميني ( إعلان.- "سنة الرب") - تعتمد على تاريخ ميلاد يسوع المسيح الذي تم اختياره بشكل تعسفي. وبما أنه غير مذكور في أي وثيقة تاريخية، والأناجيل تناقض بعضها البعض، قرر الراهب العالم ديونيسيوس الصغير في عام 278 من عصر دقلديانوس أن يحسب "علميا"، استنادا إلى البيانات الفلكية، تاريخ العصر. واستند الحساب إلى: "دائرة شمسية" مدتها 28 عامًا - وهي فترة زمنية تقع خلالها أعداد الأشهر في نفس أيام الأسبوع بالضبط، و"دائرة قمرية" مدتها 19 عامًا - وهي فترة زمنية خلال والتي تقع فيها نفس أطوار القمر في نفس الأيام، في نفس أيام الشهر. إن نتاج دورات الدائرتين "الشمسية" و"القمرية"، المعدلة لحياة المسيح البالغة 30 عامًا (28 × 19 ق + 30 = 572)، أعطى تاريخ بداية التسلسل الزمني الحديث. إن حساب السنوات حسب العصر "منذ ميلاد المسيح" "ترسخ" ببطء شديد: حتى القرن الخامس عشر الميلادي. (أي حتى بعد 1000 عام) في الوثائق الرسمية أوروبا الغربيةتمت الإشارة إلى تاريخين: من خلق العالم ومن ميلاد المسيح (م).

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

ترجمة التواريخ من نظام التسلسل الزمني "الإسلامي" T مإلى "المسيحي" (الغريغوري) ت زيمكن القيام به باستخدام الصيغة: (سنين).

لتسهيل الحسابات الفلكية والتسلسل الزمني، تم استخدام التسلسل الزمني الذي اقترحه J. Scaliger منذ نهاية القرن السادس عشر. الفترة اليوليانية(دينار أردني). تم إجراء العد المستمر للأيام منذ 1 يناير 4713 قبل الميلاد.

كما هو الحال في الدروس السابقة، ينبغي توجيه الطلاب إلى إكمال الجدول بأنفسهم. 6 معلومات عن الظواهر الكونية والسماوية المدروسة في الدرس. ولا يخصص لذلك أكثر من 3 دقائق، ثم يقوم المعلم بفحص عمل الطلاب وتصحيحه. الجدول 6 مكمل بالمعلومات:

يتم توحيد المادة عند حل المشكلات:

التمرين 4:

1. في 1 يناير، تظهر الساعة الشمسية الساعة 10 صباحًا. في أي وقت تظهر ساعتك في هذه اللحظة؟

2. حدد الفرق بين قراءات الساعة الدقيقة والكرونومتر الذي يعمل وفقًا للوقت الفلكي، بعد مرور عام على إطلاقهما المتزامن.

3. تحديد لحظات بداية المرحلة الكلية للخسوف القمري في 4 أبريل 1996 في تشيليابينسك ونوفوسيبيرسك، إذا حدثت الظاهرة حسب التوقيت العالمي عند الساعة 23 و 36 م.

4. تحديد ما إذا كان من الممكن ملاحظة كسوف (احتجاب) لكوكب المشتري بالقمر في فلاديفوستوك إذا حدث عند الساعة 1 و50 مترًا بالتوقيت العالمي، ويغرب القمر في فلاديفوستوك عند الساعة 0 و30 مترًا بالتوقيت الصيفي المحلي.

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

6. ما هو أكبر عدد من أيام الأحد في شهر فبراير؟

7. كم مرة تشرق الشمس في السنة؟

8. لماذا يواجه القمر دائمًا نفس الجانب تجاه الأرض؟

9. قام قبطان السفينة بقياس مسافة سمت الشمس عند الظهر الحقيقي في 22 ديسمبر ووجدها تساوي 66° 33". أظهر الكرونومتر الذي يعمل بتوقيت غرينتش الساعة 11:54 صباحًا في لحظة الرصد. حدد إحداثيات السفينة وموقعها على خريطة العالم.

10. ما هي الإحداثيات الجغرافية للمكان الذي يبلغ فيه ارتفاع نجم الشمال 64° 12 بوصة، ويحدث ذروة نجم القيثارة بعد 4 ساعات و18 مترًا من مرصد غرينتش؟

11. تحديد الإحداثيات الجغرافية للمكان الذي يوجد فيه الذروة العليا للنجم أ- - وسائل تعليمية - اختبارات - مهمة

أنظر أيضا:جميع المنشورات حول نفس الموضوع >>

خدمة الوقت
تتمثل مهام خدمة الوقت الدقيقة في تحديد الوقت الدقيق والقدرة على حفظه ونقله إلى المستهلك. إذا تخيلنا أن عقرب الساعة هو المحور البصري لتلسكوب يشير عموديًا إلى السماء، فإن القرص هو النجوم، التي تسقط الواحدة تلو الأخرى في مجال رؤية هذا التلسكوب. تسجيل اللحظات التي تمر فيها النجوم عبر عدسة الكاميرا الخاصة بالتلسكوب هو هذا المبدأ العامالتعريف الكلاسيكي للوقت الفلكي. انطلاقًا من الآثار الصخرية التي وصلت إلينا، وأشهرها ستونهنج في إنجلترا، تم استخدام طريقة الرقيق الشبكي هذه بنجاح في العصر البرونزي. لقد أصبح اسم خدمة التوقيت الفلكي ذاته قديمًا الآن. 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". وفي النهاية، تم اختيار خط الطول غرينتش. لكن في روسيا على سبيل المثال. لفترة طويلةتم اعتبار خط الطول بولكوفو بمثابة خط الطول الصفري. في الواقع، فإن أي خط زوال يُركب عليه تلسكوب متخصص في تسجيل لحظات الممرات النجمية (أداة المرور، أنبوب السمت، الإسطرلاب) يكون مناسبًا لحل المهمة الأولى لخدمة الوقت الدقيقة. ولكن ليس كل خط عرض هو الأمثل لذلك، وهو أمر واضح، على سبيل المثال، بسبب تقارب جميع خطوط الطول عند القطبين الجغرافيين.
ومن طريقة تحديد الوقت الفلكي، يتضح ارتباطه بتحديد خطوط الطول على الأرض وبشكل عام بقياسات الإحداثيات. في جوهرها، هذه مهمة واحدة لدعم تنسيق الوقت (CTS). إن تعقيد هذه المشكلة أمر مفهوم، حيث استغرق حلها عدة قرون ولا يزال يمثل المشكلة الأكثر إلحاحًا في الجيوديسيا وعلم الفلك والديناميكا الجيولوجية.
عند تحديد UT باستخدام الطرق الفلكية، من الضروري مراعاة ما يلي:

• أن "مجال النجوم الثابتة" غير موجود، أي إحداثيات النجوم ("القرص" نقطة عالية(التي تحدد دقة هذه الساعات) يجب توضيحها باستمرار من الملاحظات،
• أن محور دوران الأرض، تحت تأثير قوى الجاذبية للشمس والقمر والكواكب الأخرى، يؤدي حركات دورية معقدة (تقدمية وتغذوية)، موصوفة بسلسلة من مئات التوافقيات،
• أن عمليات الرصد تحدث من سطح الأرض الذي يتحرك بشكل معقد في الفضاء، وبالتالي، من الضروري مراعاة تأثيرات المنظر والانحراف،
• أن التلسكوبات التي يتم إجراء ملاحظات UT عليها لها أخطاء متغيرة خاصة بها، اعتمادًا على وجه الخصوص الظروف المناخيةويتم تحديده من نفس الملاحظات،
• أن عمليات الرصد تحدث “في قاع” المحيط الجوي، مما يشوه الإحداثيات الحقيقية للنجوم (الانكسار) في كثير من الأحيان بطريقة يصعب أخذها في الاعتبار،
• أن محور الدوران نفسه "يتدلى" في جسم الأرض وهذه الظاهرة كذلك عدد من تأثيرات المد والجزر والتأثيرات الناجمة عن التأثيرات الجويةعلى دوران الأرض يتم تحديدها من الملاحظات نفسها،
• أن دوران الأرض حول محورها، والذي كان بمثابة معيار الوقت حتى عام 1956، يحدث بشكل غير متساو، والذي يتم تحديده أيضًا من خلال الملاحظات نفسها.

لتتبع الوقت بدقة، هناك حاجة إلى معيار. تبين أن المعيار المختار - فترة دوران الأرض - غير موثوق به تمامًا. اليوم الشمسي هو إحدى الوحدات الأساسية للوقت، وقد تم اختيارها منذ زمن طويل. لكن سرعة دوران الأرض تتغير على مدار العام، ولهذا السبب يتم استخدام متوسط ​​اليوم الشمسي الذي يختلف عن الحقيقي بما يصل إلى 11 دقيقة. ونظرًا للحركة غير المنتظمة للأرض على طول مسير الشمس، فإن اليوم الشمسي المقبول البالغ 24 ساعة أطول سنويًا بيوم فلكي واحد، حيث يصل إلى 23 ساعة و56 دقيقة و4.091 ثانية، بينما يبلغ متوسط ​​اليوم الشمسي 24 ساعة و3 دقائق و56.5554 ثانية.
في ثلاثينيات القرن العشرين، تم إنشاء الدوران غير المتكافئ للأرض حول محورها. ويرتبط هذا التفاوت على وجه الخصوص: بالتباطؤ المزمن لدوران الأرض بسبب احتكاك المد والجزر من القمر والشمس؛ العمليات غير الثابتة داخل الأرض. متوسط ​​اليوم الفلكي الناتج عن تحرك محور الأرض هو 0.0084 ثانية أقصر من الفترة الفعلية لدوران الأرض. تؤدي حركة المد والجزر للقمر إلى إبطاء دوران الأرض بمقدار 0.0023 ثانية لكل 100 عام. ومن ثم فمن الواضح أن تعريف الثانية كوحدة زمنية تشكل 1/86400 من اليوم يحتاج إلى توضيح.
تم اتخاذ سنة 1900 كوحدة قياس للسنة الاستوائية (المدة بين مرورين متتاليين لمركز الشمس خلال الاعتدال الربيعي) تساوي 365.242196 يوما، أو 365 يوما 5 ساعات 48 دقيقة 48.08 ثانية. ومن خلاله يتم تحديد مدة الثانية = 1/31556925.9747 من السنة الاستوائية 1900.
في أكتوبر 1967 في باريس، حدد المؤتمر العام الثالث عشر للجنة الدولية للأوزان والمقاييس مدة الثانية الذرية - وهي الفترة الزمنية التي تحدث خلالها 9,192,631,770 ذبذبة، بما يتوافق مع تكرار الشفاء (الامتصاص) بواسطة ذرة السيزيوم - 133 أثناء انتقال الرنين بين مستويين من الطاقة متناهية الصغر لذرة الحالة الأرضية في غياب الاضطرابات من المجالات المغناطيسية الخارجية ويتم تسجيله كانبعاث راديوي بطول موجة يبلغ حوالي 3.26 سم.
دقة الساعات الذرية هي خطأ قدره ثانية واحدة لكل 10000 سنة. خطأ 10-14 ثانية.
في 1 يناير 1972، تحول اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية والعديد من دول العالم إلى معيار التوقيت الذري.
يتم إرسال إشارات وقت البث الراديوي بواسطة الساعات الذرية لتحديد التوقيت المحلي بدقة (أي خط الطول الجغرافي - موقع نقاط التحكم، وإيجاد لحظات ذروة النجوم)، وكذلك للطيران والملاحة البحرية.
بدأ إرسال الإشارات لأول مرة عن طريق الراديو من محطة بوسطن (الولايات المتحدة الأمريكية) في عام 1904، من عام 1907 في ألمانيا، من عام 1910 في باريس (محطة راديو برج إيفل). وفي بلادنا، اعتبارًا من 1 ديسمبر 1920، بدأ مرصد بولكوفو في إرسال إشارة إيقاعية عبر محطة إذاعة بتروغراد "نيو هولاند"، ومن 25 مايو 1921 عبر محطة إذاعة موسكو أكتوبر على 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).
بقرار من مجلس مفوضي الشعب في عام 1924، تم تنظيم اللجنة المشتركة بين الإدارات لخدمة الوقت في مرصد بولكوفو، الذي بدأ في عام 1928 في نشر نشرات القضايا الموجزة. في عام 1931، تم تنظيم خدمتين زمنيتين جديدتين في معهد الطيران الحكومي والمعهد المركزي للبحث العلمي للطيران المدني، وبدأت الخدمة الزمنية لمرصد طشقند العمل المنتظم.
في مارس 1932، عقد أول مؤتمر للقياس الفلكي في مرصد بولكوفو، حيث تم اتخاذ القرار: إنشاء خدمة زمنية في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. في أوقات ما قبل الحرب، تم تشغيل 7 خدمات زمنية، وتم إرسال إشارات الوقت الإيقاعي عبر الراديو في بولكوفو وشرطة الولاية وطشقند.
الساعات الأكثر دقة التي استخدمتها الخدمة (المخزنة في الطابق السفلي عند ضغط ثابت ودرجة حرارة وما إلى ذلك) كانت ساعة شورت ذات البندول المزدوج (دقة ± 0.001 ثانية / يوم)، FM. Fedchenko (± 0.0003 ثانية/يوم)، ثم بدأوا في استخدام الكوارتز (بمساعدتهم، تم اكتشاف الدوران غير المتساوي للأرض) حتى إدخال الساعات الذرية، والتي تستخدم الآن في خدمة الوقت. أنشأ لويس إيسن (إنجلترا)، عالم الفيزياء التجريبية، ومبتكر الكوارتز والساعات الذرية، في عام 1955 أول معيار للتردد الذري (الوقت) على حزمة من ذرات السيزيوم، ونتيجة لذلك تم تقديم خدمة زمنية بناءً على التردد الذري بعد ثلاث سنوات. نشأ المعيار.
وفقًا للمعيار الذري للولايات المتحدة الأمريكية وكندا وألمانيا، تم إنشاء TAI منذ 1 يناير 1972 - متوسط ​​قيمة الوقت الذري، والذي على أساسه تم إنشاء مقياس UTC (توقيت الإحداثيات العالمي)، والذي يختلف عن متوسط ​​الطاقة الشمسية بما لا يزيد عن ثانية واحدة (الدقة ±0.90 ثانية). في كل عام، يتم تعديل التوقيت العالمي المنسق بمقدار ثانية واحدة في 31 ديسمبر أو 30 يونيو.
في الربع الأخير من القرن العشرين، تم بالفعل استخدام الأجسام الفلكية خارج المجرة - الكوازارات - لتحديد التوقيت العالمي. في الوقت نفسه، يتم تسجيل إشارة الراديو ذات النطاق العريض الخاصة بهم على تلسكوبين راديويين مفصولين بآلاف الكيلومترات (مقاييس التداخل الراديوي VLBI - VLBI) في مقياس متزامن للوقت الذري ومعايير التردد. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام الأنظمة المعتمدة على مراقبة الأقمار الصناعية (GPS - نظام تحديد المواقع العالمي، GLONASS - النظام العالمي للملاحة عبر الأقمار الصناعية وLLS - الأقمار الصناعية لتحديد المواقع بالليزر) وعاكسات الزوايا المثبتة على القمر (Laser Lunar Locating - LLL).
المفاهيم الفلكية
التوقيت الفلكي. حتى عام 1925، في الممارسة الفلكية، كان يُعتقد أن بداية اليوم الشمسي المتوسط ​​هي لحظة الذروة العليا (الظهيرة) للشمس المتوسطة. هذه المرة كانت تسمى فلكية متوسطة أو ببساطة فلكية. تم استخدام متوسط ​​الثانية الشمسية كوحدة قياس. منذ 1 يناير 1925، تم استبداله بالتوقيت العالمي (UT)
تم تقديم التوقيت الذري (AT - التوقيت الذري) في 1 يناير 1964. تؤخذ وحدة الزمن على أنها ثانية ذرية، تساوي الفترة الزمنية التي تحدث خلالها 9,192,631,770 ذبذبة، وهو ما يتوافق مع تردد الإشعاع بين مستويين من البنية فائقة الدقة للحالة الأرضية لذرة السيزيوم-133 في غياب المجالات المغناطيسية الخارجية. تضم شركات النقل AT أكثر من 200 معيار للوقت والتردد الذري موجود في أكثر من 30 دولة حول العالم. تتم مقارنة هذه المعايير (الساعات) باستمرار مع بعضها البعض عبر نظام الأقمار الصناعية GPS/GLONASS، والذي يتم من خلاله استخلاص مقياس التوقيت الذري الدولي (TAI). بناءً على المقارنة، يُعتقد أن مقياس TAI لا يختلف عن ساعة خيالية دقيقة تمامًا بأكثر من 0.1 ميكروثانية سنويًا. لا يرتبط AT بالطريقة الفلكية لتحديد الوقت، بناءً على قياس سرعة دوران الأرض، وبالتالي، بمرور الوقت، يمكن أن يتباعد مقياس AT وUT بمقدار كبير. وللتغلب على ذلك، تم تقديم التوقيت العالمي المنسق (UTC) في 1 يناير 1972.
تم استخدام التوقيت العالمي (UT - التوقيت العالمي) منذ 1 يناير 1925 بدلاً من التوقيت الفلكي. يتم حسابها من الذروة السفلية للشمس المتوسطة على خط الطول غرينتش. منذ 1 يناير 1956، تم تحديد ثلاثة مقاييس زمنية عالمية:
UT0 هو التوقيت العالمي الذي يتم تحديده على أساس الملاحظات الفلكية المباشرة، أي. وقت خط زوال غرينتش اللحظي، والذي يتميز موقع مستواه بالموقع اللحظي لقطبي الأرض؛
UT1 هو وقت خط الطول لوسط غرينتش، ويتم تحديده بواسطة متوسط ​​موضع قطبي الأرض. ويختلف عن التوقيت العالمي 0 في تصحيحات إزاحة القطب الجغرافي بسبب إزاحة جسم الأرض بالنسبة إلى محور دورانه؛
UT2 هو وقت UT1 "الملس" الذي تم تصحيحه للتغيرات الموسمية في السرعة الزاوية لدوران الأرض.
التوقيت العالمي المنسق (UTC). يعتمد التوقيت العالمي المنسق (UTC) على مقياس AT، والذي يمكن تعديله، عند الضرورة، ولكن فقط في 1 يناير أو 1 يوليو، عن طريق إدخال ثانية سلبية أو موجبة إضافية بحيث لا يتجاوز الفرق بين التوقيت العالمي المنسق (UTC) والتوقيت العالمي (UT1) 0.8 ثانية. النطاق الزمني الاتحاد الروسييتم استنساخ UTC(SU) بواسطة معيار الوقت والتردد الحكومي ويتوافق مع مقياس UTC لمكتب التوقيت الدولي. حاليًا (أوائل عام 2005) TAI - UTC = 32 ثانية. هناك العديد من المواقع التي يمكنك من خلالها الحصول على الوقت الدقيق، على سبيل المثال، على خادم المكتب الدولي للأوزان والمقاييس (BIPM) http://www.bipm.fr/en/scientific/tai/time_server.html.
اليوم الفلكي هو الفترة الزمنية بين قمتين متتاليتين تحملان نفس الاسم عند نقطة الاعتدال الربيعي على نفس خط الطول. تعتبر لحظة ذروتها العلوية بمثابة بداية اليوم الفلكي. يوجد وقت فلكي حقيقي ومتوسط ​​اعتمادًا على النقطة المختارة للاعتدال الربيعي. متوسط ​​اليوم الفلكي يساوي 23 ساعة.56 دقيقة و04.0905 ثانية من متوسط ​​اليوم الشمسي.
التوقيت الشمسي الحقيقي هو وقت غير متساوٍ تحدده حركة الشمس الحقيقية ويتم التعبير 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 انحراف مدار الأرض.
اليوم الشمسي الحقيقي هو الفترة الزمنية بين قمتين متتاليتين تحملان نفس اسم الشمس الحقيقية على نفس خط الطول. تعتبر لحظة الذروة السفلية (منتصف الليل) للشمس الحقيقية بمثابة بداية اليوم الشمسي الحقيقي.
متوسط ​​الوقت الشمسي هو وقت موحد تحدده حركة الشمس المتوسطة. تم استخدامه كمعيار للوقت الموحد على مقياس متوسط ​​ثانية شمسية واحدة (1/86400 من متوسط ​​يوم شمسي) حتى عام 1956.
متوسط ​​اليوم الشمسي هو الفاصل الزمني بين قمتين متتاليتين لنفس الاسم للشمس المتوسطة على نفس خط الطول. تعتبر لحظة الذروة السفلية (منتصف الليل) للشمس المتوسطة بمثابة بداية اليوم الشمسي المتوسط.
الشمس المتوسطة (الاستوائية) هي نقطة وهمية في الكرة السماوية، تتحرك بشكل موحد على طول خط الاستواء مع متوسط ​​السرعة السنوية لحركة الشمس الحقيقية على طول مسير الشمس.
شمس مسير الشمس المتوسطة هي نقطة وهمية على الكرة السماوية، تتحرك بشكل منتظم على طول مسير الشمس مع متوسط ​​السرعة السنوية للشمس الحقيقية. إن حركة شمس مسير الشمس المتوسطة على طول خط الاستواء غير متساوية.
ونقطة الاعتدال الربيعي هي نقطة تقاطع خط الاستواء ومسير الشمس على الكرة السماوية التي يمر بها مركز الشمس في فصل الربيع. هناك نقاط حقيقية (تتحرك بسبب الحركة المسبقة والإيماءة) ومتوسطة (تتحرك فقط بسبب الحركة المسبقة) للاعتدال الربيعي.
السنة الاستوائية هي الفترة الزمنية بين مرورين متتاليين لمتوسط ​​الشمس خلال منتصف فترة الاعتدال الربيعي، وتساوي 365.24219879 يومًا شمسيًا متوسطًا 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 الحوليات الفلكية.
الوقت الفلكي (ET - الوقت الفلكي) هو متغير مستقل (حجة) في الميكانيكا السماوية (النظرية النيوتونية لحركة الأجرام السماوية). تم تقديمه في 1 يناير 1960 في الكتب السنوية الفلكية باعتباره أكثر اتساقًا من التوقيت العالمي، ومثقلًا بعدم انتظام فترات طويلة في دوران الأرض. يتم تحديده من خلال مراقبة الجثث النظام الشمسي(في الغالب القمر). يتم أخذ التقويم الفلكي الثاني كوحدة قياس كـ 1/31556925.9747 جزء من السنة الاستوائية للحظة 1900 0 يناير، 12 ساعة بالتوقيت الشرقي، أو بخلاف ذلك، كـ 1/86400 جزء من مدة متوسط ​​اليوم الشمسي لنفس الفترة. لحظة.

الوقت بالضبط

لقياس فترات زمنية قصيرة في علم الفلك، الوحدة الأساسية هي متوسط ​​مدة اليوم الشمسي، أي. متوسط ​​الفاصل الزمني بين الذروة العلوية (أو السفلية) لمركز الشمس. يجب استخدام القيمة المتوسطة لأن طول اليوم المشمس يتقلب قليلاً على مدار العام. وذلك لأن الأرض تدور حول الشمس ليس في دائرة، بل في شكل بيضاوي، وتتغير سرعة حركتها قليلاً. ويتسبب هذا في حدوث اضطرابات طفيفة في الحركة الظاهرية للشمس على طول مسير الشمس طوال العام.

إن لحظة الذروة العليا لمركز الشمس، كما قلنا، تسمى الظهر الحقيقي. ولكن للتحقق من الساعة، لتحديد الوقت الدقيق، ليست هناك حاجة للاحتفال بالضبط لحظة ذروة الشمس. يعد تحديد لحظات ذروة النجوم أكثر ملاءمة ودقة، لأن الفرق بين لحظات ذروة أي نجم والشمس معروف بدقة في أي وقت. لذلك، لتحديد الوقت الدقيق باستخدام أدوات بصرية خاصة، يتم تحديد لحظات ذروة النجوم واستخدامها للتحقق من صحة الساعة التي "تخزن" الوقت. سيكون الوقت المحدد بهذه الطريقة دقيقًا تمامًا إذا حدث الدوران المرصود للسماء بثبات تام السرعة الزاوية. ومع ذلك، فقد اتضح أن سرعة دوران الأرض حول محورها، وبالتالي الدوران الظاهري للكرة السماوية، تشهد تغيرات طفيفة جدًا بمرور الوقت. ولذلك، من أجل "حفظ" الوقت المحدد، تُستخدم الآن ساعات ذرية خاصة، يتم التحكم في مسارها من خلال عمليات تذبذبية في الذرات تحدث بتردد ثابت. يتم فحص ساعات المراصد الفردية مقابل إشارات التوقيت الذري. إن مقارنة الوقت المحدد من الساعات الذرية والحركة الظاهرة للنجوم تجعل من الممكن دراسة عدم انتظام دوران الأرض.

إن تحديد الوقت الدقيق وتخزينه وإرساله عبر الراديو إلى جميع السكان هي مهمة خدمة الوقت الدقيق الموجودة في العديد من البلدان.

يتم استقبال إشارات الوقت الدقيقة عبر الراديو من قبل ملاحي القوات البحرية والجوية والعديد من المنظمات العلمية والصناعية التي تحتاج إلى معرفة الوقت الدقيق. ومعرفة الوقت الدقيق ضرورية، على وجه الخصوص، لتحديد خطوط الطول الجغرافية لنقاط مختلفة على سطح الأرض.

عد الوقت. تحديد خط الطول الجغرافي. تقويم

من خلال دورة الجغرافيا الطبيعية لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، تعرف مفاهيم التوقيت المحلي وتوقيت المنطقة والأمومة، وأيضًا أن الفرق في خط الطول الجغرافي لنقطتين يتم تحديده من خلال الاختلاف في التوقيت المحلي لهذه النقاط. تم حل هذه المشكلة بالطرق الفلكية باستخدام الملاحظات النجمية. واستنادا إلى تحديد الإحداثيات الدقيقة للنقاط الفردية، يتم رسم خريطة لسطح الأرض.

ولحساب فترات زمنية كبيرة، استخدم الإنسان منذ القدم المدة إما بالشهر القمري أو بالسنة الشمسية، أي بالشهر القمري. مدة ثورة الشمس على طول مسير الشمس. تحدد السنة وتيرة التغيرات الموسمية. سنة شمسيةيستمر 365 يومًا شمسيًا و5 ساعات و48 دقيقة و46 ثانية. إنه غير متناسب عمليا مع اليوم ومع طول الشهر القمري - فترة تغير مراحل القمر (حوالي 29.5 يومًا). هذه هي صعوبة إنشاء تقويم بسيط ومريح. على مدار تاريخ البشرية الممتد لقرون، تم إنشاء واستخدام العديد من أنظمة التقويم المختلفة. ولكن يمكن تقسيمها جميعًا إلى ثلاثة أنواع: الشمسية والقمرية والقمرية. عادة ما تستخدم الشعوب الرعوية الجنوبية الأشهر القمرية. السنة المكونة من 12 شهرًا قمريًا تحتوي على 355 يومًا شمسيًا. لتنسيق حساب الوقت بواسطة القمر والشمس، كان من الضروري تحديد 12 أو 13 شهرًا في السنة وإدراج أيام إضافية في السنة. كان التقويم الشمسي المستخدم في مصر القديمة أبسط وأكثر ملاءمة. حاليًا، تعتمد معظم دول العالم أيضًا تقويمًا شمسيًا، ولكن تقويمًا أكثر تقدمًا يسمى التقويم الغريغوري، والذي سيتم مناقشته أدناه.

عند وضع التقويم، من الضروري أن نأخذ 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 أن تبدأ العام في وقت مختلفأيام.

وقد استوفيت هذه الشروط بالتقويم الذي وضعه عالم الفلك السكندري سوسيجينيس وقدمه عام 46 قبل الميلاد. في روما على يد يوليوس قيصر. بعد ذلك، كما تعلمون، من مسار الجغرافيا الطبيعية، تلقت اسم جوليان أو النمط القديم. وفي هذا التقويم يتم حساب السنوات ثلاث مرات متتالية لمدة 365 يومًا وتسمى بالبسيطة، السنة التي تليها هي 366 يومًا. وتسمى سنة كبيسة. السنوات الكبيسةفي التقويم اليولياني هي تلك السنوات التي تقبل أرقامها القسمة على 4 بدون باقي.

متوسط ​​طول السنة حسب هذا التقويم هو 365 يوما 6 ساعات، أي. إنها أطول بحوالي 11 دقيقة من الحقيقية. ونتيجة لهذا موضة قديمةتأخرت عن التدفق الفعلي للزمن بنحو 3 أيام كل 400 سنة.

في التقويم الغريغوري (النمط الجديد)، الذي تم تقديمه في الاتحاد السوفييتي عام 1918 وحتى قبل ذلك تم اعتماده في معظم البلدان، تنتهي السنوات بصفرين، باستثناء 1600، 2000، 2400، إلخ. (أي أولئك الذين يكون عددهم المئات قابلاً للقسمة على 4 بدون باقي) لا تعتبر أيامًا كبيسة. يؤدي هذا إلى تصحيح خطأ 3 أيام، والذي تراكم على مدى 400 عام. وبالتالي، فإن متوسط ​​\u200b\u200bطول العام في النمط الجديد قريب جدًا من فترة دوران الأرض حول الشمس.

بحلول القرن العشرين وبلغ الفارق بين الطراز الجديد والقديم (جوليان) 13 يومًا. نظرًا لأنه تم تقديم النمط الجديد في بلدنا فقط في عام 1918، إذن ثورة أكتوبرتم ارتكابه عام 1917 في 25 أكتوبر (النمط القديم)، ويتم الاحتفال به في 7 نوفمبر (النمط الجديد).

سيبقى الفرق بين الأنماط القديمة والجديدة المكونة من 13 يومًا في القرن الحادي والعشرين وفي القرن الثاني والعشرين. سوف تزيد إلى 14 يومًا.

النمط الجديد، بالطبع، ليس دقيقًا تمامًا، ولكن الخطأ لمدة يوم واحد لن يتراكم وفقًا له إلا بعد 3300 عام.

نادراً ما يفكر البشر العاديون في الوقت المناسب. يتعرفون عليه من خلال ساعتهم التي يتم عرضها على التلفزيون أو الراديو.

ومع ذلك، فإن الساعة هناك تحتاج أيضًا إلى التحقق.

ويتم ذلك باستخدام إشارات زمنية دقيقة ترسلها المراصد الفلكية، والتي بدورها تتحقق من الساعة باستخدام النجوم. في الملاحظات الفلكية، يتم استخدام الوقت الفلكي.

التوقيت الفلكي والمناطق الزمنية

وقت النجوم

الوقت الفلكي هو الوقت المرتبط بدوران الأرض ليس بالنسبة إلى الشمس، ولكن بالنسبة إلى نقطة معينة في الكرة السماوية - نقطة الاعتدال الربيعي. الفترة بين قمتين متتاليتين لهذه النقطة هي اليوم الفلكي الذي اعتدنا عليه منذ زمن طويل.

لذلك، فإن الوقت الفلكي هو الأساس الذي يعتمد عليه نظام حساب الوقت بأكمله، على الرغم من أن الكثيرين لا يشكون في ذلك، لأن التوقيت الشمسي هو أساس حياتنا.

التوقيت الشمسي

مصطلح التوقيت الشمسي ليس دقيقًا تمامًا، نظرًا لوجود توقيتين شمسيين: التوقيت الشمسي الحقيقي والتوقيت الشمسي المتوسط. وهناك نوع خاص من هذا الأخير هو الوقت القياسي.

لفهم ما هو الوقت القياسي، علينا أولاً أن نعرف ما هو التوقيت الشمسي الحقيقي.

الوقت الشمسي الحقيقي

هذا هو الوقت الذي تحدده الساعة الشمسية.

تظهر الساعة الشمسية وقت الظهيرة عندما تعبر الشمس خط الطول. الفاصل الزمني بين مرورين متتاليين عبر خط الطول هو اليوم الشمسي الحقيقي.

الأيام المشمسة الحقيقية

يبدأ اليوم المشمس و... ينتهي عند الظهر. هذه طريقة بسيطة وطبيعية لقياس الوقت وقد تم استخدامها لعدة قرون.

ومع ذلك، في عصرنا، عندما يكون من الضروري معرفة الوقت الدقيق ومن الضروري حساب الوقت بالتساوي، فإن هذه الطريقة لتخزين الوقت ليست مناسبة، لأن الأيام الشمسية الحقيقية لها أطوال مختلفة.

الآن يتم حساب وحدة الزمن - الثانية - على أساس الفترة الزمنية التي تحدث خلالها 9192631770 ذبذبة من الإشعاع الكهرومغناطيسي، ترددها يساوي تردد خط امتصاص معين في طيف ذرات السيزيوم.

يعتبر هذا العد للثانية أكثر دقة من الحساب باستخدام الملاحظات الفلكية.

إن الحركة اليومية الحقيقية للشمس عبر السماء غير متساوية على مدار العام.

في بعض الأحيان تبدو الشمس وكأنها تتحرك بشكل أسرع قليلاً، وأحياناً أبطأ قليلاً، وتختلف الفترات الزمنية بين ظهرين متتاليين.

يمكن أن تختلف لمدة دقيقة كاملة تقريبا.

لذلك، إذا تم فحص ساعاتنا بواسطة الشمس، فسيتعين عليها تحريكها قليلاً للأمام أو للخلف كل يوم وفقًا لموضع الشمس، الأمر الذي سيكون بلا شك غير مريح للغاية من وجهة نظر عملية.

ويحدث هذا، على وجه الخصوص، لأن مدار الأرض ليس دائرة منتظمة، بل هو شكل بيضاوي، حيث تقع الشمس في إحدى نقاط بؤرته.

لذلك، تقع الأرض أحيانًا بالقرب من الشمس، وأحيانًا أخرى بعيدًا عنها. عندما تكون الأرض أقرب إلى الشمس، فإنها تدور بشكل أسرع، لذلك تبدو الشمس وكأنها تتحرك عبر السماء بشكل أسرع قليلاً. الانحراف عن الدائرة صغير - حوالي 3٪ فقط.

عند النقطة الأقرب إلى الشمس - الحضيض (باليونانية peri - about، Helios - Sun) - تكون الأرض أقرب إلى الشمس بمقدار 5 ملايين كيلومتر منها عند الأوج (باللاتينية apo - من)، بينما يبلغ متوسط ​​المسافة إلى الشمس حوالي 150 مليون كيلومتر.

في نصف الكرة الشمالي، يمر حوالي 186 يومًا من الاعتدال الربيعي إلى الخريف، و179 يومًا من الخريف إلى الربيع (بفارق حوالي 3%). في نصف الكرة الأرضية، يكون الصيف أطول من الشتاء بحوالي أسبوع.

بالإضافة إلى ذلك، يعتمد التوقيت الشمسي على موقع المراقبة. يتغير وقت الظهر الحقيقي بمقدار دقيقة واحدة تقريبًا مع تغيير خط الطول كل ربع درجة. ولتجنب أول هاتين المشكلتين - الطول غير المتساوي لليوم الشمسي الحقيقي، قدم علماء الفلك متوسط ​​الوقت الشمسي.

متوسط ​​الوقت الشمسي

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

وهو متوسط ​​اليوم الشمسي الذي نعنيه عندما نقول أن اليوم الفلكي أقصر من اليوم الشمسي بمقدار 3 دقائق و55.91 ثانية (أي دقائق وثواني من اليوم الشمسي). هناك 24 ساعة فلكية في اليوم الفلكي، وهي بالطبع، مثل الدقائق والثواني الفلكية، أقصر من الساعات والدقائق والثواني الشمسية.

ولضمان عدم انتهاء اليوم عند الظهر بل عند منتصف الليل، تم إدخال التوقيت المدني؛ ويساوي متوسط ​​التوقيت الشمسي زائد 12 ساعة. وهكذا يبدأ اليوم المدني وينتهي عند منتصف الليل.

فإذا كانت ساعتك دقيقة بما فيه الكفاية، فسوف تشير إلى وقت متوسط ​​اليوم المدني، أي أنها ستحسب الساعات والدقائق والثواني لمتوسط ​​اليوم المدني.

يبقى الإزعاج الثاني - على الرغم من أن مدة اليوم الشمسي المتوسط ​​\u200b\u200bثابتة، إلا أن لحظة بدايتها ونهايتها تعتمد على موقع المراقبة. وقت الظهيرة، بالتوقيت المدني المحلي، يتحرك دقيقة واحدة لكل تغير ربع درجة في خط الطول.

في ظل 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.

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

الوقت القياسي

لقد كانت عملية بطيئة بدأت بعقد مؤتمر دولي في واشنطن عام 1884 واستمرت لعقود من الزمن. ونتيجة لذلك، تم تقسيم الكرة الأرضية إلى 24 منطقة زمنية، يبلغ عرض كل منها 15 درجة (مع وجود انحرافات طفيفة لأسباب عملية).

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

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

بالقرب من الحدود الشرقية للمنطقة، تظهر ساعتك التوقيت القياسي متأخرًا بـ 30 دقيقة عن التوقيت المدني المحلي، وبالقرب من الحدود الغربية، يكون الوقت سريعًا جدًا بمقدار 30 دقيقة.

يكون هذا ملحوظًا تمامًا إذا قمت بتحديد الوقت من خلال موقع النجوم، على الرغم من أنه في حالات أخرى لا يكون الفرق ملحوظًا.

في عام 1930، تم إدخال وقت الأمومة في الاتحاد السوفييتي، والذي بموجبه تم تقديم جميع الساعات بمقدار ساعة واحدة للأمام، أي أن وقت الأمومة يتقدم بمقدار ساعة واحدة عن الوقت القياسي.

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

******

1. التوقيت المحلي. الوقت الذي يتم قياسه عند خط طول جغرافي معين يسمى التوقيت المحلي لخط الطول هذا، وبالنسبة لجميع الأماكن الواقعة على نفس خط الطول، تكون زاوية ساعة الاعتدال الربيعي (أو الشمس، أو متوسط ​​الشمس) هي نفسها في أي وقت. لذلك، في جميع أنحاء خط الطول الجغرافي بأكمله الوقت المحلي(نجمي أو شمسي) في نفس اللحظة وبنفس الطريقة.

2. التوقيت العالمي. ويسمى التوقيت الشمسي المحلي لخط الطول غرينتش بالتوقيت العالمي.

إن متوسط ​​الوقت المحلي لأي نقطة على الأرض يساوي دائمًا التوقيت العالمي في تلك اللحظة بالإضافة إلى خط طول تلك النقطة، معبرًا عنه بوحدات الساعة ويعتبر موجبًا شرق غرينتش.

3. التوقيت القياسي. في عام 1884، تم اقتراح نظام منطقة لحساب متوسط ​​الوقت: يتم حساب الوقت فقط على 24 خط طول جغرافي رئيسي، تقع على مسافة 15 درجة بالضبط في خط الطول، تقريبًا في منتصف كل منطقة زمنية. يتم ترقيم المناطق الزمنية من 0 إلى 23. ويتم اعتبار غرينتش كخط الطول الرئيسي لمنطقة الصفر.

4. وقت الأمومة. من أجل توزيع الكهرباء المستخدمة في مؤسسات الإضاءة والمباني السكنية بشكل أكثر عقلانية، وتحقيق أقصى استفادة من ضوء النهار في أشهر الصيف من العام، في العديد من البلدان، يتم تقديم عقارب الساعة التي تعمل وفقًا للتوقيت القياسي بمقدار ساعة واحدة.

5. نظرا للدوران غير المتكافئ للأرض، فإن متوسط ​​اليوم هو قيمة غير مستقرة. لذلك، يتم استخدام نظامين زمنيين في علم الفلك: الوقت غير المستوي، والذي يتم الحصول عليه من الملاحظات ويتم تحديده من خلال الدوران الفعلي للأرض، والوقت الموحد، وهو حجة في حساب التقويم الفلكي للكواكب ويتم تحديده من خلال الحركة. من القمر والكواكب. الوقت الموحد يسمى الوقت النيوتوني أو التقويم الفلكي.

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

يسمى نظام حساب فترات زمنية طويلة بالتقويم. يمكن تقسيم جميع التقاويم إلى ثلاثة أنواع رئيسية: الشمسية والقمرية والقمرية الشمسية. تعتمد التقويمات الشمسية على طول السنة الاستوائية، وتعتمد التقويمات القمرية على طول الشهر القمري، وتعتمد التقويمات القمرية الشمسية على كلتا الفترتين. التقويم الحديث المعتمد في معظم الدول هو التقويم الشمسي. الوحدة الزمنية الأساسية للتقويمات الشمسية هي السنة الاستوائية. يبلغ طول السنة الاستوائية في متوسط ​​الأيام الشمسية 365 د 5 س 48 د 46 ث.

في التقويم اليولياني، يعتبر طول السنة التقويمية يساوي 365 يومًا شمسيًا متوسطًا لثلاث سنوات متتالية، وكل سنة رابعة تحتوي على 366 يومًا. السنوات التي تبلغ مدتها 365 يومًا تسمى السنوات البسيطة، والسنوات التي تبلغ مدتها 366 يومًا تسمى السنوات الكبيسة. في السنة الكبيسة، يكون عدد أيام شهر فبراير 29 يومًا، وفي السنة العادية 28 يومًا.

نشأ التقويم الغريغوري نتيجة لإصلاح التقويم اليولياني. الحقيقة هي أن التناقض بين التقويم اليولياني وحساب السنوات الاستوائية تبين أنه غير مناسب للتسلسل الزمني للكنيسة. وفقا للقوانين كنيسية مسيحيةكان من المفترض أن تحدث عطلة عيد الفصح في يوم الأحد الأول بعد اكتمال القمر في الربيع، أي. أول اكتمال القمر بعد الاعتدال الربيعي.

تم تقديم التقويم الغريغوري في 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 واحد من التاريخ اللاحق لحدث آخر، الوارد في أحد أنظمة التسلسل الزمني، يمكن للمرء حساب عدد الأيام التي مرت بين هذه الأحداث. في هذه الحالة، من الضروري أن تأخذ في الاعتبار عدد السنوات الكبيسة. يتم حل هذه المشكلة بسهولة أكبر باستخدام الفترة اليوليانية، أو الأيام اليوليانية. تعتبر بداية كل يوم يولياني هو منتصف الظهر بتوقيت جرينتش. بداية حساب الأيام اليوليانية مشروطة وقد تم اقتراحها في القرن السادس عشر. إعلان سكاليجر، كبداية لفترة كبيرة تبلغ 7980 سنة، وهي نتاج ثلاث فترات أصغر: فترة 28 سنة، 19.15 أطلق سكاليجر على فترة 7980 سنة اسم "جوليان" تكريما لوالده يوليوس.