Dom Nepoznato

Precizno vrijeme za ljubitelje astronomije. Astronomsko vrijeme i vremenske zone

Metodika lekcije 5
"Vrijeme i kalendar"

Svrha lekcije: formirati sustav pojmova praktične astrometrije o metodama i alatima za mjerenje, brojanje i pohranjivanje vremena.

Ciljevi učenja:
Opće obrazovanje: formiranje pojmova:

Praktična astrometrija o: 1) astronomskim metodama, instrumentima i mjernim jedinicama, računanju i pohranjivanju vremena, kalendarima i kronologiji; 2) definicija zemljopisne koordinate(geografska dužina) područja prema astrometrijskim promatranjima;

O kozmičkim pojavama: okretanje Zemlje oko Sunca, okretanje Mjeseca oko Zemlje i okretanje Zemlje oko svoje osi te o njihovim posljedicama - nebeske pojave: izlazak, zalazak Sunca, dnevno i godišnje vidljivo kretanje i kulminacije svjetiljke (Sunce, Mjesec i zvijezde), mijenjanje Mjesečevih mijena.

Obrazovni: formiranje znanstvenog svjetonazora i ateističkog obrazovanja u tijeku upoznavanja s poviješću ljudskog znanja, s glavnim vrstama kalendara i kronološkim sustavima; razotkrivanje praznovjerja povezanih s konceptima "prijestupne godine" i prijevodom datuma julijanskog i gregorijanskog kalendara; politehničkog i radnog obrazovanja u izlaganju gradiva o instrumentima za mjerenje i pohranu vremena (satovima), kalendarima i kronološkim sustavima te praktičnim metodama primjene astrometrijskih znanja.

Razvojni: razvijanje vještina: rješavanje problema računanja vremena i datuma i prijenosa vremena iz jednog sustava za pohranu i brojanje u drugi; izvoditi vježbe za primjenu osnovnih formula praktične astrometrije; koristiti se pokretnom zvjezdanom kartom, literaturom i astronomskim kalendarom za određivanje položaja i uvjeta vidljivosti nebeskih tijela te nastanka nebeskih pojava; odrediti zemljopisne koordinate (dužinu) područja na temelju astronomskih opažanja.

Učenici moraju znati:

1) uzroci svakodnevno opaženih nebeskih pojava nastalih kruženjem Mjeseca oko Zemlje (promjene Mjesečevih mijena, prividno kretanje Mjeseca po nebeskoj sferi);
2) povezanost trajanja pojedinih kozmičkih i nebeskih pojava s jedinicama i načinima mjerenja, računanja i pohranjivanja vremena i kalendara;
3) vremenske jedinice: efemerida sekunda; dan (siderički, pravi i prosječni solarni); tjedan; mjesec (sinodički i sideralni); godina (zvjezdana i tropska);
4) formule koje izražavaju vezu vremena: univerzalno, porodiljno, lokalno, ljetno;
5) instrumenti i metode mjerenja vremena: glavne vrste satova (solarni, vodeni, vatrogasni, mehanički, kvarcni, elektronički) i pravila njihove uporabe za mjerenje i pohranu vremena;
6) glavne vrste kalendara: lunarni, lunisolarni, solarni (julijanski i gregorijanski) i osnove kronologije;
7) temeljni pojmovi praktične astrometrije: načela određivanja vremenskih i geografskih koordinata područja na temelju podataka astronomskih motrenja.
8) astronomske vrijednosti: geografske koordinate rodnog grada; vremenske jedinice: efemerna sekunda; dan (siderički i prosječni solarni); mjesec (sinodički i sideralni); godina (tropska) i duljina godine u glavnim vrstama kalendara (lunarni, lunisolarni, solarni julijanski i gregorijanski); brojevi vremenskih zona Moskve i rodnog grada.

Učenici moraju biti u mogućnosti:

1) Koristite generalizirani plan za proučavanje kozmičkih i nebeskih pojava.
2) Orijentirajte se pomoću Mjeseca.
3) Rješavati zadatke vezane uz pretvorbu jedinica vremena iz jednog sustava računanja u drugi pomoću formula koje izražavaju odnos: a) između zvjezdanog i srednjeg sunčevog vremena; b) svjetsko vrijeme, vrijeme porodilja, lokalno vrijeme, ljetno računanje vremena i korištenje karte vremenskih zona; c) između različitih kronoloških sustava.
4) Rješavanje zadataka za određivanje geografskih koordinata mjesta i vremena opažanja.

Vizualna pomagala i demonstracije:

Fragmenti filma "Praktične primjene astronomije."

Fragmenti filmskih vrpci "Vidljivo kretanje nebeskih tijela"; "Razvoj ideja o svemiru"; "Kako je astronomija opovrgla religijske ideje o svemiru."

Instrumenti i instrumenti: geografski globus; karta vremenske zone; gnomon i ekvatorski sunčani sat, pješčani sat, vodeni sat (s jednoličnom i neujednačenom skalom); svijeća s podjelama kao model vatrenog sata, mehanički, kvarcni i elektronski satovi.

Crteži, dijagrami, fotografije: promjene Mjesečevih mijena, unutarnja struktura i princip rada mehaničkih (njihalo i opruga), kvarcnih i elektroničkih satova, atomsko vremensko mjerilo.

Domaća zadaća:

1. Proučite udžbenički materijal:
B.A. Vorontsov-Velyaminova: §§ 6 (1), 7.
E.P. Levitan: § 6; zadaci 1, 4, 7
A.V. Zasova, E.V. Kononovich: §§ 4(1); 6; vježba 6.6 (2.3)

2. Ispunite zadatke iz zbirke zadataka Vorontsova-Velyaminova B.A. : 113; 115; 124; 125.

Plan učenja

Koraci lekcije		Metode prezentacije	Vrijeme, min
	Provjera i ažuriranje znanja	Frontalno ispitivanje, razgovor
	Formiranje pojmova o vremenu, mjernim jedinicama i računanju vremena, na temelju trajanja kozmičkih pojava, povezanosti različitih „vremena“ i vremenskih zona.	Predavanje	7-10
	Upoznavanje studenata s metodama određivanja geografske dužine nekog područja na temelju podataka astronomskih promatranja	Razgovor, predavanje	10-12
	Formiranje pojmova o instrumentima za mjerenje, računanje i pohranjivanje vremena - satovi i atomski etalon vremena.	Predavanje	7-10
	Formiranje pojmova o glavnim vrstama kalendara i kronoloških sustava	Predavanje, razgovor	7-10
	Rješavanje problema	Rad za pločom, samostalno rješavanje zadataka u bilježnici
	Sažimanje pređenog gradiva, rezimiranje lekcije, domaća zadaća

Metodologija izlaganja materijala

Na početku sata potrebno je provjeriti znanje stečeno u prethodna tri sata, nadopunjavajući gradivo predviđeno za proučavanje pitanjima i zadacima tijekom frontalne ankete i razgovora s učenicima. Neki učenici rješavaju programirane zadatke, rješavajući probleme vezane uz korištenje pokretne zvjezdane karte (slično zadacima u zadacima 1-3).

Niz pitanja o uzrocima nebeskih pojava, glavnim linijama i točkama nebeske sfere, sazviježđima, uvjetima vidljivosti svjetiljki itd. podudara se s pitanjima postavljenim na početku prethodnih lekcija. Oni su dopunjeni pitanjima:

1. Definirajte pojmove "luminoznost" i "zvjezdana veličina". Što znate o skali magnitude? Što određuje sjaj zvijezda? Napišite Pogsonovu formulu na ploču.

2. Što znaš o vodoravnom sustavu nebeske koordinate? Čemu služi? Koje su ravnine i pravci glavni u ovom sustavu? Kolika je visina svjetiljke? Zenitna udaljenost svjetiljke? Azimut svjetiljke? Koje su prednosti i nedostaci ovog nebeskog koordinatnog sustava?

3. Što znaš o I ekvatorskom nebeskom koordinatnom sustavu? Čemu služi? Koje su ravnine i pravci glavni u ovom sustavu? Što je deklinacija svjetiljke? Polarna udaljenost? Satni kut svjetiljke? Koje su prednosti i nedostaci ovog nebeskog koordinatnog sustava?

4. Što znaš o II ekvatorskom nebeskom koordinatnom sustavu? Čemu služi? Koje su ravnine i pravci glavni u ovom sustavu? Što je rektascenzija svjetiljke? Koje su prednosti i nedostaci ovog nebeskog koordinatnog sustava?

1) Kako se kretati terenom pomoću Sunca? Po Sjevernjači?
2) Kako odrediti geografsku širinu nekog područja iz astronomskih promatranja?

Odgovarajući programabilni poslovi:

1) Zbirka zadataka G.P. Subbotina, zadaci NN 46-47; 54-56; 71-72 (prikaz, ostalo).
2) Zbirka zadataka E.P. Razbijen, zadaci NN 4-1; 5-1; 5-6; 5-7.
3) Strout E.K. : ispitni radovi NN 1-2 teme “Praktični temelji astronomije” (transformirane u programabilne kao rezultat rada nastavnika).

U prvoj fazi nastave, u obliku predavanja, formiranje pojmova o vremenu, mjernim jedinicama i računanju vremena, na temelju trajanja kozmičkih pojava (rotacija Zemlje oko svoje osi, revolucija Mjesec oko Zemlje i kruženje Mjeseca oko Sunca), povezanost između različitih “vremena” i satova Smatramo potrebnim dati studentima opći koncept o zvjezdanom vremenu.

Učenici trebaju obratiti pozornost na:

1. Duljina dana i godine ovisi o referentnom sustavu u kojem se promatra kretanje Zemlje (je li ono povezano sa zvijezdama fiksnicama, Suncem itd.). Izbor referentnog sustava odražava se u nazivu vremenske jedinice.

2. Trajanje vremenskih jedinica povezano je s uvjetima vidljivosti (kulminacijama) nebeskih tijela.

3. Uvođenje standarda atomskog vremena u znanost bilo je zbog neravnomjerne rotacije Zemlje, otkrivene kada se povećala točnost satova.

4. Uvođenje standardnog vremena je zbog potrebe za koordinacijom gospodarskih aktivnosti na teritoriju definiranom granicama vremenskih zona. Raširena svakodnevna pogreška je spajanje lokalnog vremena s vremenom rodilja.

1. Vrijeme. Mjerne jedinice i mjerenje vremena

Vrijeme je glavna fizikalna veličina koja karakterizira uzastopnu promjenu pojava i stanja materije, trajanje njihovog postojanja.

Povijesno gledano, sve osnovne i izvedene jedinice vremena određene su na temelju astronomskih opažanja tijeka nebeskih pojava uzrokovanih: rotacijom Zemlje oko svoje osi, rotacijom Mjeseca oko Zemlje i rotacijom Zemlje oko Zemlje. sunce. Za mjerenje i računanje vremena u astrometriji koriste se različiti referentni sustavi vezani uz određena nebeska tijela ili određene točke nebeske sfere. Najrasprostranjeniji su:

1. "Zvezdnoe"vrijeme povezano s kretanjem zvijezda na nebeskoj sferi. Mjereno satnim kutom proljetnog ekvinocija: S = t ^ ; t = S - a

2. "Sunčano"vrijeme povezano: s vidljivim kretanjem središta Sunčevog diska po ekliptici (pravo solarno vrijeme) ili kretanjem "prosječnog Sunca" - zamišljene točke koja se ravnomjerno kreće duž nebeskog ekvatora u istom vremenskom razdoblju kao i pravo Sunce (prosječno solarno vrijeme).

S uvođenjem standarda atomskog vremena i međunarodnog SI sustava 1967., atomska sekunda počela se koristiti u fizici.

Sekunda je fizikalna veličina numerički jednaka 9192631770 perioda zračenja koja odgovara prijelazu između hiperfinih razina osnovnog stanja atoma cezija-133.

Sva gore navedena "vremena" međusobno su usklađena kroz posebne izračune. U svakodnevnom životu koristi se srednje solarno vrijeme.

Određivanje točnog vremena, njegovo pohranjivanje i prijenos putem radija čine posao Službe vremena koja postoji u svim razvijenim zemljama svijeta, uključujući i Rusiju.

Osnovna jedinica zvjezdanog, pravog i srednjeg sunčevog vremena je dan. Zvjezdane, srednje solarne i druge sekunde dobivamo dijeljenjem odgovarajućeg dana s 86400 (24 h´ 60 m´ 60 s).

Dan je postao prva jedinica za mjerenje vremena prije više od 50 000 godina.

Dan je vremenski period tijekom kojeg Zemlja napravi jedan puni krug oko svoje osi u odnosu na neki orijentir.

Siderički dan je razdoblje rotacije Zemlje oko svoje osi u odnosu na fiksne zvijezde, definirano kao vremensko razdoblje između dvije uzastopne gornje kulminacije proljetnog ekvinocija.

Pravi solarni dan je period rotacije Zemlje oko svoje osi u odnosu na središte Sunčevog diska, definiran kao vremenski interval između dvije uzastopne istoimene kulminacije u središtu Sunčevog diska.

Zbog činjenice da je ekliptika nagnuta prema nebeskom ekvatoru pod kutom od 23º 26¢, a Zemlja se okreće oko Sunca po eliptičnoj (malo izduženoj) orbiti, brzina prividnog kretanja Sunca preko nebeske sfere i, prema tome, trajanje pravog sunčevog dana stalno će se mijenjati tijekom godine: najbrže u blizini ekvinocija (ožujak, rujan), najsporije u blizini solsticija (lipanj, siječanj).

Kako bi se pojednostavili proračuni vremena u astronomiji, uveden je koncept prosječnog solarnog dana - period rotacije Zemlje oko svoje osi u odnosu na "prosječno Sunce".

Prosječni solarni dan definiran je kao vremenski interval između dvije uzastopne istoimene kulminacije “prosječnog Sunca”.

Prosječni Sunčev dan je 3 m 55,009 s kraći od zvjezdanog dana.

24 h 00 m 00 s zvjezdano vrijeme jednako je 23 h 56 m 4,09 s srednjem sunčevom vremenu.

Za sigurnost teoretskih proračuna prihvaćeno je efemeride (tabularne) sekunda jednaka prosječnoj solarnoj sekundi 0. siječnja 1900. u 12 sati po jednakom vremenu koje nije povezano s rotacijom Zemlje. Prije otprilike 35 000 godina ljudi su primijetili periodičnu promjenu izgleda Mjeseca - promjenu mjesečeve mijene.Faza F nebesko tijelo (Mjesec, planet i sl.) određuje se omjerom najveće širine osvijetljenog dijela diska d¢ na njegov promjer D: . Crta terminator odvaja tamne i svijetle dijelove diska svjetiljke.

Riža. 32. Mijenjanje mjesečevih mijena

Mjesec se kreće oko Zemlje u istom smjeru u kojem se Zemlja okreće oko svoje osi: od zapada prema istoku. To kretanje se ogleda u vidljivom kretanju Mjeseca na pozadini zvijezda prema rotaciji neba. Svaki dan Mjesec se pomakne prema istoku za 13º u odnosu na zvijezde i završi puni krug za 27,3 dana. Tako je ustanovljena druga mjera vremena nakon dana - mjesec(Slika 32).

Zvjezdani (siderički) lunarni mjesec- vremensko razdoblje tijekom kojeg Mjesec napravi jednu potpunu revoluciju oko Zemlje u odnosu na fiksne zvijezde. Jednako 27 d 07 h 43 m 11,47 s.

Sinodički (kalendarski) lunarni mjesec je vremensko razdoblje između dvije uzastopne Mjesečeve faze istog imena (obično mlađaka). Jednako 29 d 12 h 44 m 2,78 s.

Riža. 33. Metode orijentacije na
teren na mjesecu

Kombinacija fenomena vidljivog kretanja Mjeseca na pozadini zvijezda i promjena Mjesečevih mijena omogućuje navigaciju po Mjesecu na tlu (Sl. 33). Mjesec se pojavljuje kao uzak polumjesec na zapadu i nestaje u zracima zore kao jednako uzak polumjesec na istoku. Mentalno povucimo ravnu liniju lijevo od mjesečevog polumjeseca. Na nebu možemo pročitati ili slovo "R" - "raste", "rogovi" mjeseca su okrenuti ulijevo - mjesec je vidljiv na zapadu; ili slovo "C" - "starenje", "rogovi" mjeseca su okrenuti udesno - mjesec je vidljiv na istoku. Za vrijeme punog Mjeseca, Mjesec je vidljiv na jugu u ponoć.

Kao rezultat promatranja promjena položaja Sunca iznad horizonta tijekom više mjeseci, nastala je treća mjera vremena - godina.

Godina je vremenski period tijekom kojeg Zemlja napravi jedan puni krug oko Sunca u odnosu na neki orijentir (točku).

Zvjezdana godina je zvjezdani (zvjezdani) period Zemljine revolucije oko Sunca, jednak 365,256320... prosječnom solarnom danu.

Anomalistička godina - vremenski interval između dva uzastopna prolaska prosječnog Sunca kroz točku njegove orbite (obično perihel) jednak je 365,259641... prosječnih solarnih dana.

Tropska godina je vremenski interval između dva uzastopna prolaska prosječnog Sunca kroz proljetni ekvinocij, jednak 365,2422... prosječnih solarnih dana ili 365 d 05 h 48 m 46,1 s.

Univerzalno vrijeme je definirano kao lokalno srednje solarno vrijeme na početnom (Greenwich) meridijanu.

Zemljina površina podijeljena je na 24 područja omeđena meridijanima – Vremenske zone. Nulta vremenska zona nalazi se simetrično u odnosu na početni (Greenwich) meridijan. Pojasevi su označeni brojevima od 0 do 23 od zapada prema istoku. Stvarne granice pojaseva kombiniraju se s administrativnim granicama okruga, regija ili država. Središnji meridijani vremenskih zona međusobno su udaljeni točno 15 stupnjeva (1 sat), pa se pri prelasku iz jedne vremenske zone u drugu vrijeme mijenja za cijeli broj sati, ali se ne mijenja broj minuta i sekundi. . Počinju novi kalendarski dani (i Nova godina). datumske linije(crta razgraničenja), prolazeći uglavnom uz meridijan od 180° istočne geografske dužine u blizini sjeveroistočne granice Ruske Federacije. Zapadno od datumske crte, datum mjeseca je uvijek za jedan više nego istočno od nje. Prelaskom ove crte od zapada prema istoku kalendarski se broj smanjuje za jedan, a pri prelasku od istoka prema zapadu kalendarski broj se povećava za jedan, čime se otklanja pogreška u računanju vremena prilikom putovanja oko svijeta i premještanja ljudi s Istočne do zapadne hemisfere Zemlje.

Standardno vrijeme se određuje formulom:
T n = T 0 + n , Gdje T 0 - univerzalno vrijeme; n- broj vremenske zone.

Ljetno računanje vremena je standardno vrijeme promijenjeno za cijeli broj sati odlukom vlade. Za Rusiju je jednako zonskom vremenu, plus 1 sat.

Moskovsko vrijeme - trudničko vrijeme druge vremenske zone (plus 1 sat):
Tm = T 0 + 3 (sati).

Ljetno računanje vremena je standardno standardno vrijeme, promijenjeno za dodatnih plus 1 sat odlukom Vlade za razdoblje ljetnog računanja vremena radi uštede energetskih resursa.

Zbog rotacije Zemlje, razlika između trenutaka podneva ili kulminacije zvijezda s poznatim ekvatorijalnim koordinatama u 2 točke jednaka je razlici zemljopisnih dužina točaka, što omogućuje određivanje zemljopisne dužine data točka iz astronomskih promatranja Sunca i drugih svjetiljki i, obrnuto, lokalno vrijeme u bilo kojoj točki s poznatom zemljopisnom dužinom.

Geografska dužina područja mjeri se istočno od "nultog" (Greenwich) meridijana i brojčano je jednaka vremenskom intervalu između istih vrhunaca iste zvijezde na meridijanu u Greenwichu i na točki promatranja: , gdje S- zvjezdano vrijeme u točki s određenom geografskom širinom, S 0 - zvjezdano vrijeme na glavnom meridijanu. Izraženo u stupnjevima ili satima, minutama i sekundama.

Za određivanje geografske dužine nekog područja potrebno je odrediti trenutak kulminacije svjetlećeg tijela (obično Sunca) s poznatim ekvatorskim koordinatama. Preračunavanjem vremena promatranja iz srednjeg solarnog u zvjezdano pomoću posebnih tablica ili kalkulatora i znajući iz referentne knjige vrijeme kulminacije ove zvijezde na meridijanu u Greenwichu, možemo lako odrediti zemljopisnu dužinu područja. Jedina poteškoća u izračunima je točna konverzija vremenskih jedinica iz jednog sustava u drugi. Nema potrebe "gledati" trenutak kulminacije: dovoljno je odrediti visinu (zenitnu udaljenost) svjetiljke u bilo kojem točno zabilježenom trenutku u vremenu, ali izračuni će biti prilično komplicirani.

U drugom dijelu nastave učenici se upoznaju s instrumentima za mjerenje, pohranjivanje i brojanje vremena – satovima. Očitanja sata služe kao standard s kojim se mogu uspoređivati vremenski intervali. Studenti trebaju obratiti pozornost na činjenicu da je potreba za točnim određivanjem trenutaka i vremenskih razdoblja potaknula razvoj astronomije i fizike: sve do sredine dvadesetog stoljeća astronomske metode mjerenja, pohranjivanja vremena i vremenskih etalona činile su osnovu svjetskih Vremenska služba. Točnost sata kontrolirana je astronomskim promatranjima. Trenutačno je razvoj fizike doveo do stvaranja preciznijih metoda za određivanje vremena i standarda, koje su astronomi počeli koristiti za proučavanje fenomena koji su bili temelj prijašnjih metoda mjerenja vremena.

Materijal je prezentiran u obliku predavanja, popraćen demonstracijama principa rada i unutarnje strukture raznih vrsta satova.

2. Instrumenti za mjerenje i pohranjivanje vremena

Još u Starom Babilonu solarni dan je bio podijeljen na 24 sata (360nj : 24 = 15nj). Kasnije je svaki sat podijeljen na 60 minuta, a svaka minuta na 60 sekundi.

Prvi instrumenti za mjerenje vremena bili su sunčani satovi. Najjednostavniji sunčani sat - gnomon- predstavljaju vertikalni stup u središtu vodoravne platforme s pregradama (slika 34). Sjena s gnomona opisuje složenu krivulju koja ovisi o visini Sunca i mijenja se iz dana u dan ovisno o položaju Sunca na ekliptici, a mijenja se i brzina kretanja sjene. Sunčani sat ne zahtijeva navijanje, ne zaustavlja se i uvijek radi ispravno. Naginjanjem platforme tako da je motka s gnomona usmjerena prema nebeskom polu, dobivamo ekvatorijalni sunčani sat u kojem je brzina sjene jednolika (slika 35).

Riža. 34. Horizontalni sunčani sat. Kutovi koji odgovaraju svakom satu imaju različite vrijednosti i izračunavaju se pomoću formule: , gdje je a kut između linije podneva (projekcija nebeskog meridijana na vodoravnu plohu) i smjera na brojeve 6, 8, 10..., koji označavaju sate; j je zemljopisna širina mjesta; h - satni kut Sunca (15nj, 30nj, 45nj)

Riža. 35. Ekvatorijalni sunčani sat. Svaki sat na brojčaniku odgovara kutu od 15º

Za mjerenje vremena noću i po lošem vremenu izumljeni su pješčani, vatreni i vodeni satovi.

Pješčani satovi odlikuju se jednostavnošću dizajna i preciznošću, ali su glomazni i "navijaju" se samo kratko vrijeme.

Vatrogasni sat je spirala ili štap izrađen od zapaljive tvari s označenim podjelama. U staroj Kini stvorene su smjese koje su gorjele mjesecima bez stalnog nadzora. Nedostaci ovih satova: niska točnost (ovisnost brzine gorenja o sastavu tvari i vremenu) i složenost izrade (slika 36).

Vodeni satovi (klepsidra) koristili su se u svim zemljama Drevni svijet(Sl. 37 a, b).

Mehanički satovi s utezima i kotačima izumljeni su u 10.-11.st. U Rusiji je prvi mehanički toranjski sat u moskovskom Kremlju 1404. godine postavio monah Lazar Sorbin. Sat s klatnom izumio 1657. nizozemski fizičar i astronom H. Huygens. Mehanički satovi s oprugom izumljeni su u 18. stoljeću. Tridesetih godina našeg stoljeća izumljeni su kvarcni satovi. Godine 1954. u SSSR-u se pojavila ideja za stvaranje atomski sat- "Državni primarni etalon vremena i frekvencije." Instalirani su u istraživačkom institutu blizu Moskve i davali su slučajnu pogrešku od 1 sekunde svakih 500 000 godina.

Još točniji atomski (optički) vremenski standard stvoren je u SSSR-u 1978. Pogreška od 1 sekunde javlja se jednom u 10.000.000 godina!

Uz pomoć ovih i mnogih drugih modernih fizikalnih instrumenata bilo je moguće s vrlo velikom točnošću odrediti vrijednosti osnovnih i izvedenih jedinica vremena. Razjašnjene su mnoge karakteristike prividnog i pravog gibanja kozmičkih tijela, otkrivene su nove kozmičke pojave, uključujući promjene brzine rotacije Zemlje oko svoje osi za 0,01-1 sekundu tijekom godine.

3. Kalendari. Kalkulacija

Kalendar je kontinuirani brojevni sustav za velika vremenska razdoblja, koji se temelji na periodičnosti prirodnih pojava, što se posebno jasno očituje u nebeskim pojavama (kretanje nebeskih tijela). Cjelokupna višestoljetna povijest ljudske kulture neraskidivo je povezana s kalendarom.

Potreba za kalendarima javila se u davna vremena, kada ljudi još nisu znali čitati i pisati. Kalendari su određivali nastup proljeća, ljeta, jeseni i zime, razdoblja cvjetanja biljaka, sazrijevanja plodova, sakupljanja ljekovitog bilja, promjene u ponašanju i životu životinja, promjene vremena, vrijeme poljoprivrednih radova i još mnogo toga. Kalendari odgovaraju na pitanja: "Koji je danas datum?", "Koji dan u tjednu?", "Kada se dogodio ovaj ili onaj događaj?" i omogućuju vam reguliranje i planiranje života i ekonomskih aktivnosti ljudi.

Postoje tri glavne vrste kalendara:

1. lunarni kalendar, koji se temelji na sinodičkom lunarnom mjesecu s trajanjem od 29,5 prosječnih solarnih dana. Nastao prije više od 30.000 godina. Lunarna godina kalendara sadrži 354 (355) dana (11,25 dana kraće od solarne) i podijeljena je na 12 mjeseci od po 30 (neparnih) i 29 (parnih) dana (u muslimanskom kalendaru se zovu: muharem, Safar, Rabi al-Awwal, Rabi al-Sani, Džumada al-Ula, Džumada al-Ahira, Redžeb, Ša'ban, Ramadan, Ševal, Zul-Kada, Zul-Hidžra). Kako je kalendarski mjesec 0,0306 dana kraći od sinodičkog mjeseca i tijekom 30 godina razlika između njih doseže 11 dana, u arapski lunarni kalendar u svakom 30-godišnjem ciklusu ima 19 “prostih” godina od po 354 dana i 11 “prijestupnih” godina od po 355 dana (2., 5., 7., 10., 13., 16., 18., 21., 24., 26., 29. godine svakog ciklusa). turski lunarni kalendar je manje precizan: u njegovom 8-godišnjem ciklusu ima 5 "jednostavnih" i 3 "prijestupne" godine. Datum Nove godine nije stalan (sporo se pomiče iz godine u godinu): na primjer, 1421. hidžretska godina počela je 6. aprila 2000. godine, a završit će 25. marta 2001. godine. Mjesečev kalendar prihvaćena kao vjerska i državna religija u muslimanskim državama Afganistanu, Iraku, Iranu, Pakistanu, Ujedinjenoj Arapskoj Republici i dr. Solarni i lunisolarni kalendar paralelno se koriste za planiranje i reguliranje gospodarskih aktivnosti.

2.Solarni kalendar, koji se temelji na tropskoj godini. Nastao prije više od 6000 godina. Trenutno prihvaćen kao svjetski kalendar.

Julijanski solarni kalendar "starog stila" sadrži 365,25 dana. Razvio ga je aleksandrijski astronom Sosigenes, a uveo ga je car Julije Cezar u starom Rimu 46. pr. a potom se proširila po cijelom svijetu. U Rusiji je usvojen 988. godine. U Julijanskom kalendaru, duljina godine je određena na 365,25 dana; tri "jednostavne" godine imaju po 365 dana, a jedna prijestupna godina ima 366 dana. U godini ima 12 mjeseci od po 30 i 31 dana (osim veljače). Julijanska godina zaostaje za tropskom godinom 11 minuta 13,9 sekundi godišnje. Tijekom 1500 godina njegove uporabe nakupila se pogreška od 10 dana.

U gregorijanski Prema solarnom kalendaru “novog stila” godina traje 365,242500 dana. Julijanski kalendar je 1582. godine, po nalogu pape Grgura XIII., reformiran prema projektu talijanskog matematičara Luigija Lilija Garallija (1520.-1576.). Brojanje dana pomaknuto je za 10 dana unaprijed i dogovoreno je da se svako stoljeće koje nije djeljivo s 4 bez ostatka: 1700., 1800., 1900., 2100. itd. ne smatra prijestupnom godinom. Ovo ispravlja grešku od 3 dana svakih 400 godina. Pogreška od 1 dana "akumulira" se u 2735 godina. Nova stoljeća i tisućljeća počinju 1. siječnja “prve” godine određenog stoljeća i tisućljeća: tako će 21. stoljeće i 3. tisućljeće nove ere započeti 1. siječnja 2001. prema gregorijanskom kalendaru.

U našoj zemlji, prije revolucije, koristio se julijanski kalendar "starog stila", čija je pogreška do 1917. bila 13 dana. Godine 1918. u zemlji je uveden svjetski prihvaćeni gregorijanski kalendar "novog stila" i svi su datumi pomaknuti 13 dana unaprijed.

Pretvaranje datuma iz Julijanskog kalendara u Gregorijanski kalendar provodi se pomoću formule: , gdje je T G i T YU– datumi prema gregorijanskom i julijanskom kalendaru; n – cijeli broj dana, S– broj kompletnih prošlih stoljeća, S 1 je najbliži broj stoljeća djeljiv s četiri.

Ostale sorte solarni kalendari su:

Perzijski kalendar, koji je odredio duljinu tropske godine na 365,24242 dana; Ciklus od 33 godine uključuje 25 "prostih" godina i 8 "prijestupnih" godina. Mnogo točniji od gregorijanskog: pogreška od 1 godine "akumulira" se u 4500 godina. Razvio Omar Khayyam 1079. godine; korišten je u Perziji i nizu drugih država sve do sredine 19. stoljeća.

Koptski kalendar je sličan julijanskom: u godini ima 12 mjeseci od 30 dana; nakon 12. mjeseca u "jednostavnoj" godini dodaje se 5, u "prijestupnoj" godini - 6 dodatnih dana. Koristi se u Etiopiji i nekim drugim državama (Egipat, Sudan, Turska itd.) na području Kopta.

3.Lunarno-solarni kalendar, u kojem je kretanje Mjeseca u skladu s godišnjim kretanjem Sunca. Godina se sastoji od 12 lunarnih mjeseci od po 29 i 30 dana, kojima se povremeno dodaju "prijestupne" godine koje sadrže dodatnih 13. mjeseci kako bi se uzelo u obzir kretanje Sunca. Kao rezultat toga, "jednostavne" godine traju 353, 354, 355 dana, a "prijestupne" godine traju 383, 384 ili 385 dana. Nastao je početkom 1. tisućljeća prije Krista, a koristio se u staroj Kini, Indiji, Babilonu, Judeji, Grčkoj i Rimu. Trenutno prihvaćen u Izraelu (početak godine pada na različiti dani između 6. rujna i 5. listopada), a koristi se, uz državnu, i u zemljama jugoistočne Azije (Vijetnam, Kina i dr.).

Uz gore opisane glavne vrste kalendara, stvoreni su kalendari koji uzimaju u obzir prividno kretanje planeta na nebeskoj sferi i još uvijek se koriste u nekim regijama Zemlje.

Istočni lunisolarno-planetarni star 60 godina kalendar na temelju periodičnosti kretanja Sunca, Mjeseca i planeta Jupitera i Saturna. Nastao je početkom 2. tisućljeća pr. u istočnoj i jugoistočnoj Aziji. Trenutno se koristi u Kini, Koreji, Mongoliji, Japanu i nekim drugim zemljama u regiji.

U 60-godišnjem ciklusu suvremenog istočnog kalendara ima 21912 dana (prvih 12 godina sadrži 4371 dan; druga i četvrta godina - 4400 i 4401 dan; treća i peta godina - 4370 dana). Dva Saturnova ciklusa od 30 godina uklapaju se u ovo vremensko razdoblje (jednako zvjezdanim periodima njegove revolucije T Saturn = 29.46 » 30 godina), otprilike tri 19-godišnja mjesečevo-solarna ciklusa, pet 12-godišnjih Jupiterovih ciklusa (jednakih sideričkim periodima njegove revolucije T Jupiter= 11.86 » 12 godina) i pet 12-godišnjih mjesečevih ciklusa. Broj dana u godini nije stalan i može iznositi 353, 354, 355 dana u “prostim” godinama, te 383, 384, 385 dana u prijestupnim godinama. Početak godine u različitim zemljama pada na različite datume od 13. siječnja do 24. veljače. Sadašnji ciklus od 60 godina započeo je 1984. Podaci o kombinaciji znakova istočnog kalendara dani su u Dodatku.

Srednjoamerički kalendar kultura Maja i Asteka korišten je u razdoblju oko 300.–1530. OGLAS Na temelju periodičnosti kretanja Sunca, Mjeseca i sinodičkih perioda revolucije planeta Venere (584 d) i Marsa (780 d). “Duga” godina, duga 360 (365) dana, sastojala se od 18 mjeseci od po 20 dana i 5 Praznici. U isto vrijeme, za kulturne i vjerske svrhe, korištena je “kratka godina” od 260 dana (1/3 sinodičkog razdoblja revolucije Marsa) podijeljena na 13 mjeseci od po 20 dana; “numerirani” tjedni sastojali su se od 13 dana, koji su imali svoj broj i naziv. Duljina tropske godine određena je s najvećom točnošću od 365,2420 d (pogreška od 1 dana ne akumulira se tijekom 5000 godina!); lunarni sinodički mjesec – 29,53059 d.

Do početka dvadesetog stoljeća, rast međunarodnih znanstvenih, tehničkih, kulturnih i gospodarskih veza zahtijevao je stvaranje jedinstvenog, jednostavnog i preciznog Svjetskog kalendara. Postojeći kalendari imaju brojne nedostatke u vidu: nedovoljne usklađenosti trajanja tropske godine s datumima astronomskih pojava povezanih s kretanjem Sunca po nebeskoj sferi, nejednake i nedosljedne duljine mjeseci, neusklađenosti brojeva mjeseca i dana u tjednu, neusklađenost njihovih naziva s položajem u kalendaru itd. Otkrivene su netočnosti modernog kalendara

Idealan vječna Kalendar ima nepromjenjivu strukturu koja vam omogućuje brzo i nedvosmisleno određivanje dana u tjednu prema bilo kojem kalendarskom datumu. Opća skupština UN-a 1954. predložila je jedan od najboljih projekata vječnog kalendara za razmatranje: iako je bio sličan gregorijanskom kalendaru, bio je jednostavniji i praktičniji. Tropska godina podijeljena je na 4 kvartala od 91 dana (13 tjedana). Svaki kvartal počinje u nedjelju i završava u subotu; sastoji se od 3 mjeseca, prvi mjesec ima 31 dan, drugi i treći – 30 dana. Svaki mjesec ima 26 radnih dana. Prvi dan u godini uvijek je nedjelja. Podaci za ovaj projekt dani su u prilogu. Nije provedena iz vjerskih razloga. Uvođenje jedinstvenog Svjetskog vječnog kalendara ostaje jedan od problema našeg vremena.

Pozivaju se početni datum i kasniji kronološki sustav doba. Polazna točka ere zove se doba.

Od davnina, početak određene ere (poznato je više od 1000 era u raznim državama raznih regija Zemlje, uključujući 350 u Kini i 250 u Japanu) i cijeli tijek kronologije bili su povezani s važnim legendarnim, vjerskim ili (rjeđe) stvarni događaji: vladavine pojedinih dinastija i pojedinih careva, ratovi, revolucije, olimpijade, osnivanje gradova i država, “rođenje” Boga (proroka) ili “stvaranje svijeta”.

Datum 1. godine vladavine cara Huangdija uzima se kao početak kineske 60-godišnje cikličke ere - 2697. pr.

U Rimskom Carstvu brojanje se vodilo od "osnivanja Rima" od 21. travnja 753. pr. i od dolaska cara Dioklecijana 29. kolovoza 284. godine.

U Bizantskom Carstvu i kasnije, prema tradiciji, u Rusiji - od prihvaćanja kršćanstva od strane kneza Vladimira Svyatoslavovicha (988. godine) do dekreta Petra I. (1700. godine), brojanje godina provodilo se "od stvaranja svijeta”: za početni datum bio je 1. rujna 5508. pr. Kr. (prva godina “bizantskog doba”). U Drevnom Izraelu (Palestina) "stvaranje svijeta" dogodilo se kasnije: 7. listopada 3761. pr. Kr. (prva godina "židovske ere"). Postojale su i druge, različite od uobičajenih gore spomenutih epoha “od stvaranja svijeta”.

Rast kulturnih i gospodarskih veza te široko širenje kršćanske religije u zapadnoj i istočnoj Europi doveli su do potrebe za unificiranjem kronoloških sustava, mjernih jedinica i računanja vremena.

Moderna kronologija - " naše doba", "nova era" (AD), "era od Rođenja Kristova" ( R.H..), Anno Domeni ( OGLAS.– “godina Gospodnja”) – temelji se na proizvoljno odabranom datumu rođenja Isusa Krista. Budući da to nije naznačeno ni u jednom povijesnom dokumentu, a Evanđelja se međusobno suprotstavljaju, učeni redovnik Dionizije Mali 278. godine Dioklecijanove ere odlučio je “znanstveno”, na temelju astronomskih podataka, izračunati datum ere. Izračun se temeljio na: 28-godišnjem "sunčevom krugu" - vremenskom razdoblju tijekom kojeg brojevi mjeseci padaju na potpuno iste dane u tjednu i 19-godišnjem "mjesečevom krugu" - vremenskom razdoblju tijekom koje iste Mjesečeve mijene padaju u iste dane.isti dani u mjesecu. Umnožak ciklusa "sunčevog" i "lunarnog" kruga, prilagođen za 30-godišnji Kristov život (28 ´ 19S + 30 = 572), dao je početni datum moderne kronologije. Brojanje godina prema eri "od rođenja Kristova" "ukorijenilo" se vrlo sporo: sve do 15. stoljeća nove ere. (tj. čak 1000 godina kasnije) u službenim dokumentima Zapadna Europa Navedena su 2 datuma: od stvaranja svijeta i od Rođenja Kristova (A.D.).

U muslimanskom svijetu početak kronologije je 16. juli 622. godine - dan hidžre (preseljenja proroka Muhameda iz Meke u Medinu).

Prijevod datuma iz "muslimanskog" kronološkog sustava T M na "kršćanski" (gregorijanski) T G može se napraviti pomoću formule: (godine).

Radi praktičnosti astronomskih i kronoloških izračuna, od kraja 16. stoljeća koristi se kronologija koju je predložio J. Scaliger. Julijansko razdoblje(J D.). Kontinuirano brojanje dana provodi se od 1. siječnja 4713. pr.

Kao i u prethodnim lekcijama, učenike treba uputiti da sami popune tablicu. 6 informacija o kozmičkim i nebeskim fenomenima proučavanim u lekciji. Za to se ne daje više od 3 minute, a zatim nastavnik provjerava i ispravlja radove učenika. Tablica 6 dopunjena je podacima:

Materijal se konsolidira pri rješavanju problema:

Vježba 4:

1. 1. siječnja sunčani sat pokazuje 10 sati ujutro. Koliko sati pokazuje vaš sat u ovom trenutku?

2. Odredite razliku u očitanjima točnog sata i kronometra koji radi prema zvjezdanom vremenu, 1 godinu nakon njihovog istovremenog pokretanja.

3. Odredite trenutke početka potpune faze pomrčine Mjeseca 4. travnja 1996. u Čeljabinsku i Novosibirsku, ako se prema univerzalnom vremenu pojava dogodila u 23 h 36 m.

4. Odredite je li moguće promatrati pomrčinu (okultaciju) Jupitera Mjesecom u Vladivostoku ako se dogodi u 1 h 50 m univerzalnog vremena, a Mjesec zađe u Vladivostoku u 0 h 30 m lokalnog ljetnog vremena.

5. Koliko je dana trajala 1918. godina u RSFSR?

6. Koji najveći broj nedjelja može biti u veljači?

7. Koliko puta godišnje Sunce izlazi?

8. Zašto je Mjesec uvijek okrenut istom stranom prema Zemlji?

9. Kapetan broda izmjerio je zenitnu udaljenost Sunca u pravo podne 22. prosinca i ustanovio da je jednaka 66º 33". Kronometar koji je išao po vremenu u Greenwichu pokazivao je 11:54 ujutro u trenutku promatranja. Odredite koordinate brod i njegov položaj na karti svijeta.

10. Koje su geografske koordinate mjesta gdje je visina zvijezde Sjevernjače 64º 12", a kulminacija zvijezde a Lyrae nastupa 4 h 18 m kasnije nego na opservatoriju Greenwich?

11. Odredite geografske koordinate mjesta gornje kulminacije zvijezde a - - didaktika - testovi - zadatak

Vidi također: Sve publikacije na istu temu >>

Vremenski servis
Zadaci servisa točnog vremena su odrediti točno vrijeme, biti u stanju pohraniti ga i prenijeti potrošaču. Ako zamislite da je kazaljka sata optička os teleskopa usmjerena okomito u nebo, tada je brojčanik zvijezde koje jedna za drugom padaju u vidno polje ovog teleskopa. Registriranje trenutaka prolaska zvijezda kroz tražilo teleskopa opći je princip klasičnog određivanja astronomskog vremena. Sudeći prema megalitskim spomenicima koji su došli do nas, od kojih je najpoznatiji Stonehenge u Engleskoj, ova metoda končanih serifa uspješno je korištena još u Brončano doba. Sam naziv usluge astronomskog vremena sada je zastario. Od 1988. godine ova usluga se zove Međunarodna služba za rotaciju Zemlje http://hpiers.obspm.fr/eop-pc/.
Klasična astronomska metoda određivanja točnog vremena (Universal Time, UT) povezana je s mjerenjem kuta rotacije bilo kojeg odabranog meridijana Zemlje u odnosu na “sferu zvijezda fiksnih”. Na kraju je odabran Greenwich meridijan. Međutim, u Rusiji je npr. dugo vremena Za nulti meridijan uzet je Pulkovski meridijan. Naime, svaki meridijan na kojem je postavljen teleskop specijaliziran za bilježenje trenutaka prolaza zvijezda (instrument za prolaze, zenitna cijev, astrolab) prikladan je za rješavanje prvog zadatka službe točnog vremena. Ali nije svaka geografska širina optimalna za to, što je očito, primjerice, zbog konvergencije svih meridijana na geografskim polovima.
Iz načina određivanja astronomskog vremena očita je njegova veza s određivanjem zemljopisnih dužina na Zemlji i općenito s koordinatnim mjerenjima. U biti, ovo je jedan zadatak koordinatno-vremenske podrške (CTS). Razumljiva je složenost ovog problema čije je rješavanje trajalo stoljećima, a i dalje je najhitniji problem geodezije, astronomije i geodinamike.
Pri određivanju UT pomoću astronomskih metoda potrebno je uzeti u obzir:

da ne postoji “sfera zvijezda nepokretnica” tj. koordinate zvijezda (“brojčanik” visoka točka, koji određuju točnost ovih satova) moraju se stalno razjašnjavati iz promatranja,
da os Zemljine rotacije, pod utjecajem gravitacijskih sila Sunca, Mjeseca i drugih planeta, vrši složena periodična (precesijska i nutacijska) kretanja, opisana nizovima od stotina harmonika,
da se opažanja odvijaju s površine Zemlje koja se složeno kreće u svemiru, pa je stoga potrebno uzeti u obzir paralaktičke i aberacijske učinke,
da teleskopi na kojima se provode UT opažanja imaju vlastite varijabilne pogreške, koje ovise posebno o klimatskim uvjetima i određene su iz istih promatranja,
da se opažanja događaju "na dnu" atmosferskog oceana, što iskrivljuje prave koordinate zvijezda (refrakcija) često na način koji je teško uzeti u obzir,
da sama os rotacije "visi" u tijelu Zemlje i ova pojava je kao i niz plimnih učinaka i učinaka uzrokovanih atmosferski utjecaji o rotaciji Zemlje određuju se iz samih opažanja,
da se rotacija Zemlje oko svoje osi, koja je do 1956. godine služila kao mjerilo vremena, odvija neravnomjerno, što se također utvrđuje iz samih opažanja.

Za točno praćenje vremena potreban je standard. Odabrani standard - period rotacije Zemlje - pokazao se ne sasvim pouzdanim. Sunčev dan jedna je od davno odabranih osnovnih jedinica vremena. No, brzina Zemljine rotacije mijenja se tijekom godine, zbog čega se koristi prosječni Sunčev dan, koji se od stvarnog razlikuje i do 11 minuta. Zbog neravnomjernog kretanja Zemlje po ekliptici, prihvaćeni Sunčev dan od 24 sata duži je godišnje za 1 zvjezdani dan i iznosi 23 sata 56 minuta 4,091 sekunda, dok prosječni Sunčev dan iznosi 24 sata 3 minute 56,5554 sekunde.
Tridesetih godina prošlog stoljeća ustanovljena je neravnomjerna rotacija Zemlje oko svoje osi. Neravnomjernost je povezana osobito: sa sekularnim usporavanjem Zemljine rotacije zbog plimnog trenja od Mjeseca i Sunca; nestacionarni procesi unutar Zemlje. Prosječni zvjezdani dan zbog procesije Zemljine osi je 0,0084 s kraći od stvarnog perioda Zemljine rotacije. Plimno djelovanje Mjeseca usporava Zemljinu rotaciju za 0,0023 s na 100 godina. Stoga je jasno da definicija sekunde kao jedinice vremena koja čini 1/86400 dana zahtijeva pojašnjenje.
Godina 1900. uzeta je kao mjerna jedinica za tropsku godinu (trajanje između dva uzastopna prolaska središta Sunca kroz proljetni ekvinocij) koja iznosi 365,242196 dana, odnosno 365 dana 5 sati 48 minuta 48,08 sekundi. Njime se određuje trajanje sekunde = 1/31556925,9747 tropske 1900. godine.
U listopadu 1967. u Parizu, 13. Opća konferencija Međunarodnog odbora za utege i mjere određuje trajanje atomske sekunde - vremensko razdoblje tijekom kojeg se događa 9 192 631 770 oscilacija, što odgovara učestalosti zacjeljivanja (apsorpcije) atoma cezija - 133 tijekom rezonantnog prijelaza između dviju ultrafinih energetskih razina atoma osnovnog stanja u odsutnosti smetnji vanjskih magnetskih polja i bilježi se kao radio emisija s valnom duljinom od oko 3,26 cm.
Točnost atomskih satova je pogreška od 1 s na 10 000 godina. Greška 10-14s.
1. siječnja 1972. SSSR i mnoge zemlje svijeta prešle su na standard atomskog vremena.
Radio-emitirani vremenski signali odašilju se atomskim satovima za točno određivanje lokalnog vremena (tj. geografske dužine - položaj kontrolnih točaka, pronalaženje trenutaka kulminacije zvijezda), kao i za zrakoplovnu i pomorsku navigaciju.
Prvi put signali su se počeli odašiljati putem radija sa postaje Boston (SAD) 1904. godine, od 1907. godine u Njemačkoj, od 1910. godine u Parizu (radio postaja Eiffelov toranj). U našoj zemlji, od 1. prosinca 1920., Zvjezdarnica Pulkovo počela je odašiljati ritmički signal preko petrogradske radio stanice “New Holland”, a od 25. svibnja 1921. preko moskovske Oktobarske radio postaje na Hodinki. Organizatori tadašnje radiotehničke službe u zemlji bili su Nikolaj Ivanovič DNEPROVSKI (1887-1944), Aleksandar Pavlovič Konstantinov (1895-1937) i Pavel Andrejevič Azbukin (1882-1970).
Odlukom Vijeća narodnih komesara 1924. godine, pri Zvjezdarnici Pulkovo organiziran je Međuodjelski odbor vremenske službe, koji je 1928. počeo izdavati biltene kratkih brojeva. Godine 1931. organizirane su dvije nove vremenske službe u Državnom zrakoplovnom institutu i Središnjem znanstveno-istraživačkom institutu civilnog zrakoplovstva, a vremenska služba Taškentske zvjezdarnice počela je s redovitim radom.
U ožujku 1932. održana je prva astrometrijska konferencija na zvjezdarnici Pulkovo, na kojoj je donesena odluka: stvoriti vremensku službu u SSSR-u. U prijeratno vrijeme radilo je 7 vremenskih službi, a ritmični vremenski signali emitirani su putem radija u Pulkovu, Državnoj policiji i Taškentu.
Najprecizniji satovi koje je servis koristio (pohranjeni u podrumu na konstantnom tlaku, temperaturi itd.) bili su Shortov sat s dva njihala (točnost ± 0,001 s/dan), F.M. Fedčenka (± 0,0003 s/dan), zatim su počeli koristiti kvarc (uz njihovu pomoć je otkrivena neravnomjerna rotacija Zemlje) sve do uvođenja atomskih satova, koje sada koristi služba vremena. Lewis Essen (Engleska), eksperimentalni fizičar, tvorac kvarcnog i atomskog sata, 1955. godine stvorio je prvi atomski etalon frekvencije (vremena) na snopu atoma cezija, uslijed čega je tri godine kasnije nastala usluga vremena temeljena na atomskoj frekvenciji. nastao standard.
Prema atomskom standardu SAD-a, Kanade i Njemačke od 1. siječnja 1972. godine uspostavljen je TAI - prosječna vrijednost atomskog vremena, na temelju koje je nastala UTC ljestvica (univerzalno univerzalno koordinatno vrijeme) koja se razlikuje od solarni prosjek ne više od 1 sekunde (točnost ±0,90 s). Svake godine UTC se prilagođava za 1 sekundu 31. prosinca ili 30. lipnja.
U posljednjoj četvrtini dvadesetog stoljeća već su se za određivanje univerzalnog vremena koristili izvangalaktički astronomski objekti - kvazari. Istodobno se njihov širokopojasni radiosignal bilježi na dva radioteleskopa udaljena tisućama kilometara (VLBI radiointerferometri - VLBI) u sinkroniziranom mjerilu atomskog vremenskog i frekvencijskog standarda. Osim toga, koriste se sustavi temeljeni na promatranju satelita (GPS - Global Positioning System, GLONASS - globalni navigacijski satelitski sustav i LLS - Laser Locating Satellites) i kutnih reflektora instaliranih na Mjesecu (Laser Lunar Locating - LLL).
Astronomski pojmovi
Astronomsko vrijeme. Sve do 1925. godine u astronomskoj praksi se kao početak prosječnog sunčevog dana uzimao trenutak gornje kulminacije (podne) prosječnog sunca. Ovo vrijeme se nazivalo srednjim astronomskim ili jednostavno astronomskim. Kao mjerna jedinica korištena je srednja solarna sekunda. Od 1. siječnja 1925. zamijenjeno univerzalnim vremenom (UT)
Atomsko vrijeme (AT - Atomic Time) uvedeno je 1. siječnja 1964. godine. Jedinica vremena je atomska sekunda, jednaka vremenskom razdoblju tijekom kojeg se dogodi 9 192 631 770 oscilacija, što odgovara frekvenciji zračenja između dvije razine hiperfine strukture osnovnog stanja atoma cezija-133 u odsutnosti vanjska magnetska polja. AT nositelji su više od 200 atomskih standarda vremena i frekvencije koji se nalaze u više od 30 zemalja diljem svijeta. Ti se standardi (satovi) neprestano međusobno uspoređuju putem GPS/GLONASS satelitskog sustava, uz pomoć kojeg se izvodi međunarodna atomska vremenska skala (TAI). Na temelju usporedbe, vjeruje se da TAI ljestvica ne odstupa od zamišljenog apsolutno točnog sata za više od 0,1 mikrosekunde godišnje. AT nije povezan s astronomskom metodom određivanja vremena, koja se temelji na mjerenju brzine rotacije Zemlje, stoga se s vremenom AT i UT ljestvice mogu značajno razlikovati. Kako bi se to eliminiralo, 1. siječnja 1972. uvedeno je koordinirano univerzalno vrijeme (UTC).
Univerzalno vrijeme (UT - Universal Time) koristi se od 1. siječnja 1925. umjesto astronomskog vremena. Računajući od donje kulminacije srednjeg sunca na meridijanu u Greenwichu. Od 1. siječnja 1956. definirane su tri univerzalne vremenske skale:
UT0 je univerzalno vrijeme određeno na temelju izravnih astronomskih opažanja, tj. vrijeme trenutnog greenwičkog meridijana, čiji je položaj ravnine karakteriziran trenutnim položajem Zemljinih polova;
UT1 je vrijeme Greenwičkog meridijana, određeno prosječnim položajem Zemljinih polova. Razlikuje se od UT0 u korekcijama za pomak geografskog pola zbog pomaka Zemljina tijela u odnosu na njezinu os rotacije;
UT2 je "izglađeno" UT1 vrijeme korigirano za sezonske promjene u kutnoj brzini rotacije Zemlje.
Koordinirano univerzalno vrijeme (UTC). UTC se temelji na AT ljestvici koja se po potrebi, ali samo 1. siječnja ili 1. srpnja, može korigirati unosom dodatne negativne ili pozitivne sekunde tako da razlika između UTC i UT1 ne prelazi 0,8 sekundi. Vremenska skala Ruska Federacija UTC(SU) reproducira Državni standard vremena i frekvencije i u skladu je s UTC ljestvicom Međunarodnog ureda za vrijeme. Trenutno (početak 2005.) TAI - UTC = 32 sekunde. Postoje mnoge stranice na kojima možete dobiti točno vrijeme, na primjer, na poslužitelju Međunarodnog ureda za utege i mjere (BIPM) http://www.bipm.fr/en/scientific/tai/time_server.html.
Siderički dan je vremensko razdoblje između dvije uzastopne istoimene kulminacije u točki proljetnog ekvinocija na istom meridijanu. Za početak zvjezdanog dana uzima se trenutak njegove gornje kulminacije. Postoji pravo i prosječno zvjezdano vrijeme ovisno o odabranoj točki proljetnog ekvinocija. Prosječni zvjezdani dan jednak je 23 sata.56 minuta 04.0905 sekundi prosječnog solarnog dana.
Pravo solarno vrijeme je neravnomjerno vrijeme određeno kretanjem pravog sunca i izraženo u dijelovima pravog sunčevog dana. Neravnomjernost pravog sunčevog vremena (jednadžba vremena) posljedica je 1) nagiba ekliptike prema ekvatoru i 2) neravnomjernog kretanja sunca po ekliptici zbog ekscentriciteta Zemljine putanje.
Pravi sunčev dan je vremensko razdoblje između dvije uzastopne istoimene kulminacije pravog sunca na istom meridijanu. Za početak pravog sunčevog dana uzima se trenutak donje kulminacije (ponoći) pravog sunca.
Srednje solarno vrijeme je jednoliko vrijeme određeno kretanjem srednjeg sunca. Koristio se kao standard za jedinstveno vrijeme na ljestvici od jedne srednje solarne sekunde (1/86400 srednjeg solarnog dana) do 1956.
Prosječni solarni dan je vremenski interval između dvije uzastopne istoimene kulminacije prosječnog sunca na istom meridijanu. Za početak prosječnog Sunčevog dana uzima se trenutak donje kulminacije (ponoći) prosječnog Sunca.
Prosječno (ekvatorijalno) sunce je fiktivna točka na nebeskoj sferi koja se ravnomjerno kreće po ekvatoru s prosječnom godišnjom brzinom kretanja pravog Sunca po ekliptici.
Srednje ekliptičko sunce je fiktivna točka na nebeskoj sferi koja se ravnomjerno kreće duž ekliptike prosječnom godišnjom brzinom pravog Sunca. Gibanje prosječnog ekliptičkog sunca duž ekvatora je neravnomjerno.
Točka proljetnog ekvinocija je točka presjeka ekvatora i ekliptike na nebeskoj sferi, kojom središte Sunca prolazi u proljeće. Postoje prave (pomiču se zbog precesije i nutacije) i prosječne (pomiču se samo zbog precesije) točke proljetnog ekvinocija.
Tropska godina je vremenski interval između dva uzastopna prolaska srednjeg sunca kroz središnju točku proljetnog ekvinocija, jednak 365,24219879 srednjih solarnih dana ili 366,24219879 zvjezdanih dana.
Jednadžba vremena je razlika između stvarnog sunčevog vremena i srednjeg sunčevog vremena. Doseže +16 minuta početkom studenog i -14 minuta sredinom veljače. Objavljeno u Astronomskim godišnjacima.
Efemeridno vrijeme (ET - Ephemeris time) je nezavisna varijabla (argument) u nebeskoj mehanici (Newtonova teorija gibanja nebeskih tijela). Uvedeno 1. siječnja 1960. u astronomske godišnjake kao jednoličnije od univerzalnog vremena, opterećeno dugoročnim nepravilnostima u rotaciji Zemlje. Određuje se promatranjem tijela Sunčev sustav(uglavnom Mjesec). Efemeridna sekunda uzima se kao mjerna jedinica kao 1/31556925.9747 udio tropske godine za trenutak 1900. siječnja 0, 12 sati ET ili, inače, kao 1/86400 ulomak trajanja prosječnog sunčevog dana za isti trenutak.

Točno vrijeme

Za mjerenje kratkih vremenskih razdoblja u astronomiji osnovna jedinica je prosječno trajanje sunčevog dana, tj. prosječni vremenski razmak između dvije gornje (ili donje) kulminacije središta Sunca. Mora se koristiti prosječna vrijednost jer duljina sunčanog dana lagano varira tijekom godine. To je zbog činjenice da se Zemlja okreće oko Sunca ne u krugu, već u elipsi, a brzina njezina kretanja malo se mijenja. To uzrokuje male nepravilnosti u prividnom kretanju Sunca duž ekliptike tijekom godine.

Trenutak gornje kulminacije središta Sunca, kako smo već rekli, nazivamo pravim podnevom. Ali za provjeru sata, za određivanje točnog vremena, nema potrebe na njemu točno označavati trenutak kulminacije Sunca. Pogodnije je i točnije označiti trenutke kulminacije zvijezda, budući da je razlika između trenutaka kulminacije bilo koje zvijezde i Sunca točno poznata za bilo koje vrijeme. Stoga za određivanje točnog vremena pomoću posebnih optičkih instrumenata obilježavaju trenutke kulminacije zvijezda i pomoću njih provjeravaju ispravnost sata koji “pohranjuje” vrijeme. Vrijeme određeno na ovaj način bilo bi apsolutno točno ako bi se promatrana rotacija neba odvijala sa strogo konstantnom kutna brzina. Međutim, pokazalo se da brzina rotacije Zemlje oko svoje osi, a time i prividna rotacija nebeske sfere, doživljava vrlo male promjene tijekom vremena. Stoga se za “uštedu” točnog vremena danas koriste posebni atomski satovi čiji tijek kontroliraju oscilatorni procesi u atomima koji se odvijaju konstantnom frekvencijom. Satovi pojedinih zvjezdarnica provjeravaju se prema signalima atomskog vremena. Usporedba vremena određenog na atomskim satovima i prividnog gibanja zvijezda omogućuje proučavanje nepravilnosti Zemljine rotacije.

Određivanje točnog vremena, njegovo pohranjivanje i odašiljanje putem radija cjelokupnom stanovništvu zadaća je službe točnog vremena koja postoji u mnogim zemljama.

Signale točnog vremena putem radija primaju navigatori mornarice i zrakoplovstva te mnoge znanstvene i industrijske organizacije koje trebaju znati točno vrijeme. Poznavanje točnog vremena posebno je potrebno za određivanje geografske dužine različitih točaka na zemljinoj površini.

Brojanje vremena. Određivanje geografske dužine. Kalendar

Iz kolegija fizičke geografije SSSR-a znate pojmove lokalnog, zonskog i materinskog vremena, kao i da je razlika u geografskoj dužini dviju točaka određena razlikom u lokalnom vremenu tih točaka. Taj se problem rješava astronomskim metodama pomoću promatranja zvijezda. Na temelju određivanja točnih koordinata pojedinih točaka vrši se kartografiranje zemljine površine.

Za računanje velikih vremenskih razdoblja ljudi su od davnina koristili trajanje ili lunarnog mjeseca ili solarne godine, tj. Trajanje Sunčeve revolucije duž ekliptike. Godina određuje učestalost sezonskih promjena. Sunčeva godina traje 365 sunčevih dana 5 sati 48 minuta 46 sekundi. To je praktički nesrazmjerno s danom i s duljinom lunarnog mjeseca - razdobljem izmjene mjesečevih mijena (oko 29,5 dana). Ovo je poteškoća stvaranja jednostavnog i praktičnog kalendara. Tijekom višestoljetne povijesti čovječanstva stvoreno je i korišteno mnogo različitih kalendarskih sustava. Ali svi se mogu podijeliti u tri vrste: solarni, lunarni i lunisolarni. Južni pastirski narodi obično su koristili lunarne mjesece. Godina koja se sastoji od 12 lunarnih mjeseci sadržavala je 355 solarnih dana. Da bi se uskladilo računanje vremena po Mjesecu i Suncu, bilo je potrebno ustanoviti 12 ili 13 mjeseci u godini i umetnuti dodatne dane u godinu. Solarni kalendar, koji se koristio u starom Egiptu, bio je jednostavniji i praktičniji. Trenutačno većina zemalja u svijetu također prihvaća solarni kalendar, ali napredniji, nazvan gregorijanski kalendar, o kojemu ćemo govoriti u nastavku.

Pri sastavljanju kalendara potrebno je voditi računa da trajanje kalendarske godine bude što bliže trajanju Sunčeve revolucije duž ekliptike i da kalendarska godina treba sadržavati cijeli broj sunčevih dana, jer nezgodno je započeti godinu u različito doba dana.

Ove uvjete zadovoljio je kalendar koji je razvio aleksandrijski astronom Sosigenes i uveo 46. pr. u Rimu Julije Cezar. Kasnije je, kao što znate, iz predmeta fizičke geografije dobio ime Julijanski ili stari stil. U ovom kalendaru godine se broje tri puta uzastopno po 365 dana i nazivaju se prostim, a godina koja slijedi ima 366 dana. Zove se prijestupna godina. Prijestupne godine u julijanskom kalendaru su one godine čiji su brojevi djeljivi sa 4 bez ostatka.

Prosječna dužina godine po ovom kalendaru je 365 dana i 6 sati, tj. duži je od pravog otprilike 11 minuta. Zbog ovoga stari stil zaostajao za stvarnim protokom vremena oko 3 dana svakih 400 godina.

U gregorijanskom kalendaru (novi stil), uvedenom u SSSR-u 1918. i čak ranije usvojenom u većini zemalja, godine završavaju s dvije nule, s izuzetkom 1600, 2000, 2400 itd. (tj. oni čiji je broj stotina djeljiv s 4 bez ostatka) ne smatraju se prijestupnim danima. Ovo ispravlja pogrešku od 3 dana, koja se nakuplja tijekom 400 godina. Dakle, prosječna duljina godine u novom stilu ispada vrlo blizu razdoblju revolucije Zemlje oko Sunca.

Do 20. stoljeća razlika između novog stila i starog (julijanskog) dosegnula je 13 dana. Pošto je kod nas novi stil uveden tek 1918. dakle Oktobarska revolucija, počinjen 1917. 25. listopada (stari stil), slavi se 7. studenog (novi stil).

Razlika između starog i novog stila od 13 dana ostat će iu 21. stoljeću, iu 22. stoljeću. povećat će se na 14 dana.

Novi stil, naravno, nije potpuno točan, ali pogreška od 1 dana će se prema njemu nakupiti tek nakon 3300 godina.

Obični smrtnici rijetko razmišljaju o tome što je vrijeme. Prepoznaju ga po satu koji gledaju na televiziji ili radiju.

No, i tamo treba provjeriti sat.

To se radi pomoću preciznih vremenskih signala koje odašilju astronomski opservatoriji, koji zauzvrat provjeravaju sat pomoću zvijezda. U astronomskim promatranjima koristi se zvjezdano vrijeme.

Astronomsko vrijeme i vremenske zone

VRIJEME ZVIJEZDA

Sideričko vrijeme je vrijeme povezano s rotacijom Zemlje ne u odnosu na Sunce, već u odnosu na određenu točku na nebeskoj sferi - točku proljetnog ekvinocija. Razdoblje između dvije uzastopne kulminacije ove točke je zvjezdani dan s kojim smo odavno upoznati.

Dakle, zvjezdano vrijeme je temelj na kojem počiva cijeli naš sustav računanja vremena, iako mnogi to ne slute, budući da je solarno vrijeme osnova našeg života.

SUNČEVO VRIJEME

Izraz Sunčevo vrijeme nije sasvim točan, jer postoje dva Sunčeva vremena: pravo Sunčevo vrijeme i srednje Sunčevo vrijeme. Posebna vrsta potonjeg je standardno vrijeme.

Da bismo razumjeli što je standardno vrijeme, prvo moramo znati što je pravo solarno vrijeme.

PRAVO SUNČEVO VRIJEME

To je vrijeme koje se određuje po sunčanom satu.

Sunčani sat pokazuje podne kad Sunce prijeđe meridijan. Vremenski interval između dva uzastopna prolaska kroz meridijan pravi je Sunčev dan.

PRAVI SUNČANI DANI

Počinje sunčan dan i... završava u podne. Ovo je jednostavan i prirodan način mjerenja vremena i koristi se stoljećima.

Međutim, u naše doba, kada je potrebno znati točno vrijeme i potrebno je da se vrijeme ravnomjerno broji, ovaj način pohranjivanja vremena nije prikladan, jer pravi sunčevi dani imaju različite duljine.

Sada se jedinica vremena - sekunda - računa prema vremenskom razdoblju tijekom kojeg se događa 9192631770 oscilacija elektromagnetskog zračenja čija je frekvencija jednaka frekvenciji određene apsorpcijske linije u spektru atoma cezija.

Ovo brojanje sekunde puno je točnije od izračuna pomoću astronomskih promatranja.

Pravo dnevno kretanje Sunca po nebu neravnomjerno je tijekom godine.

Ponekad se čini da se Sunce kreće malo brže, ponekad malo sporije, a vremenski intervali između dva uzastopna podneva su različiti.

Mogu se razlikovati gotovo cijelu minutu.

Stoga, ako naše satove provjerava Sunce, morat ćemo ih svaki dan pomicati malo naprijed ili unatrag u skladu s položajem Sunca, što bi nedvojbeno bilo vrlo nezgodno s praktičnog gledišta.

To se posebno događa zbog činjenice da Zemljina orbita nije pravilan krug, već elipsa, sa Suncem u jednom od svojih žarišta.

Stoga se Zemlja nalazi nekad bliže, a nekad dalje od Sunca. Kada je Zemlja bliže Suncu, ona kruži brže, pa se čini da se Sunce kreće nebom malo brže. Odstupanje od kruga je malo - samo oko 3%.

U točki najbližoj Suncu - perihelu (grč. peri - oko, Helios - Sunce) - Zemlja je 5 milijuna kilometara bliža Suncu nego u afelu (lat. apo - od), dok je prosječna udaljenost do Sunca približno 150 milijuna kilometara.

Na sjevernoj hemisferi od proljetnog do jesenskog ekvinocija prođe otprilike 186 dana, a od jeseni do proljeća 179 dana (razlika oko 3%). Na našoj hemisferi ljeto je otprilike tjedan dana duže od zime.

Osim toga, solarno vrijeme ovisi o mjestu promatranja. Pravo se podne pomiče za oko jednu minutu s promjenom zemljopisne dužine svake četvrtine stupnja. Kako bi izbjegli prvu od ove dvije neugodnosti - nejednaku duljinu pravog Sunčevog dana, astronomi su uveli srednje Sunčevo vrijeme.

PROSJEČNO SUNČEVO VRIJEME

Prosječno solarno vrijeme, koje se temelji na prosječnom solarnom danu, tj. prosječnim solarnim danima tijekom godine.

Na prosječni solarni dan mislimo kada kažemo da je zvjezdani dan 3 minute 55,91 sekundi kraći od sunčevog dana (tj. minuta i sekundi sunčevog dana). Zvjezdani dan ima 24 zvjezdana sata, koji su, naravno, kao i zvjezdane minute i sekunde, kraći od solarnih sati, minuta i sekundi.

Kako bi se osiguralo da dan ne završava u podne, već u ponoć, uvedeno je građansko vrijeme; jednako je srednjem sunčevom vremenu plus 12 sati. Dakle, građanski dan počinje i završava u ponoć.

Dakle, ako je vaš sat dovoljno točan, on će pokazivati vrijeme prosječnog građanskog dana, tj. brojat će sate, minute i sekunde prosječnog građanskog dana.

Druga neugodnost ostaje - iako je trajanje prosječnog sunčevog dana konstantno, trenutak njihova početka i završetka ovisi o mjestu promatranja. Podne, lokalno civilno vrijeme, pomiče se za jednu minutu za svaku promjenu zemljopisne dužine od četvrt stupnja.

U takvom su sustavu svi gradovi i mjesta i sela imali svoje lokalno vrijeme i to je uzrokovalo beskrajne nesporazume sve dok standardno vrijeme nije posvuda uvedeno.

Dan brojimo od ponoći, inače bismo u utorak morali sjesti za večeru, a u srijedu ustati od stola.

Standardno vrijeme

Bio je to spor proces koji je započeo međunarodnim kongresom u Washingtonu 1884. i nastavio se desetljećima. Kao rezultat toga, globus je podijeljen u 24 vremenske zone, svaka široka 15′ po dužini (s manjim odstupanjima napravljenim iz praktičnih razloga).

Od pojasa do pojasa vrijeme se mijenja za točno jedan sat.

Vrijeme u svakoj zoni jednako je prosječnom građanskom vremenu na srednjem meridijanu zone. Na ovom meridijanu standardno vrijeme koincidira s lokalnim civilnim vremenom, ali na granicama zone, koje se nalaze na udaljenosti od 7,5′ od srednjeg meridijana, standardno vrijeme i lokalno vrijeme razlikuju se za otprilike 30 minuta.

U blizini istočne granice zone, vaš sat koji pokazuje standardno vrijeme je 30 minuta iza lokalnog civilnog vremena, a blizu zapadne granice je 30 minuta prebrzi.

To je prilično vidljivo ako vrijeme određujete prema položaju zvijezda, iako u drugim slučajevima razlika nije primjetna.

Godine 1930. u SSSR-u je uvedeno porodiljno vrijeme prema kojem su svi kazaljke na satu pomaknute 1 sat unaprijed, odnosno rodiljno vrijeme je 1 sat ispred standardnog vremena.

Inače, drevni majanski kalendar, čiji završetak najvećeg ciklusa navodno pada 21. prosinca 2012., bio je točniji od našeg modernog kalendara.

******

1. Lokalno vrijeme. Vrijeme izmjereno na određenom zemljopisnom meridijanu naziva se lokalno vrijeme tog meridijana. Za sva mjesta na istom meridijanu, satni kut proljetnog ekvinocija (ili Sunca, ili srednjeg sunca) uvijek je isti. Dakle, na cijelom geografskom meridijanu lokalno vrijeme(zvjezdani ili solarni) u istom trenutku na isti način.

2. Univerzalno vrijeme. Lokalno srednje solarno vrijeme griničkog meridijana naziva se univerzalno vrijeme.

Lokalno srednje vrijeme bilo koje točke na Zemlji uvijek je jednako univerzalnom vremenu u tom trenutku plus zemljopisna dužina te točke, izraženo u satnim jedinicama i smatra se pozitivnim istočno od Greenwicha.

3. Standardno vrijeme. Godine 1884. predložen je zonski sustav za računanje srednjeg vremena: vrijeme se računa samo na 24 glavna zemljopisna meridijana, smještena točno 15° jedan od drugoga po dužini, otprilike u sredini svake vremenske zone. Vremenske zone su označene brojevima od 0 do 23. Greenwich je uzet kao glavni meridijan nulte zone.

4. Vrijeme rodilja. Kako bi se električna energija koja se koristi za rasvjetu poduzeća i stambenih prostorija racionalnije raspodijelila, te maksimalno iskoristila dnevna svjetlost u ljetnim mjesecima u godini, u mnogim se zemljama kazaljke na satu koji idu prema standardnom vremenu pomiču za 1 sat unaprijed.

5. Zbog neravnomjerne rotacije Zemlje prosječni dan se pokazuje kao nestabilna vrijednost. Stoga se u astronomiji koriste dva vremenska sustava: neparno vrijeme, koje se dobiva iz promatranja i određeno je stvarnom rotacijom Zemlje, i jednoliko vrijeme, koje je argument u izračunavanju efemerida planeta i određeno je kretanjem Mjeseca i planeta. Uniformno vrijeme naziva se Newtonsko ili efemeridno vrijeme.

9.Kalendar. Vrste kalendara. Povijest suvremenog kalendara. Julijanski dani.

Sustav brojenja dugih vremenskih razdoblja naziva se kalendar. Svi kalendari mogu se podijeliti u tri glavne vrste: solarni, lunarni i lunisolarni. Solarni kalendari temelje se na duljini tropske godine, lunarni kalendari temelje se na duljini lunarnog mjeseca, lunisolarni kalendari temelje se na oba ova razdoblja. Moderni kalendar koji je prihvaćen u većini zemalja je solarni kalendar. Osnovna jedinica vremena za solarne kalendare je tropska godina. Trajanje tropske godine u prosječnim solarnim danima iznosi 365d5h48m46s.

U julijanskom kalendaru duljina kalendarske godine smatra se jednakom 365 prosječnih solarnih dana u tri uzastopne godine, a svaka četvrta godina sadrži 366 dana. Godine s trajanjem od 365 dana nazivaju se prostim godinama, a godine s trajanjem od 366 dana nazivaju se prijestupnim godinama. U prijestupnoj godini veljača ima 29 dana, u običnoj - 28.

Gregorijanski kalendar nastao je kao rezultat reforme Julijanskog kalendara. Činjenica je da se razlika između julijanskog kalendara i izračunavanja tropskih godina pokazala nezgodnom za crkvenu kronologiju. Prema pravilima kršćanska crkva Uskrs je trebao nastupiti prve nedjelje nakon proljetnog punog mjeseca, tj. prvi puni mjesec nakon proljetnog ekvinocija.

Gregorijanski kalendar uveden je u većini zapadnih zemalja tijekom 16. i 17. stoljeća. U Rusiji su prešli na novi stil tek 1918.

Oduzimanjem ranijeg datuma jednog događaja od kasnijeg datuma drugog, danog u jednom kronološkom sustavu, može se izračunati broj dana koji je prošao između tih događaja. U ovom slučaju potrebno je uzeti u obzir broj prijestupnih godina. Ovaj problem je prikladnije riješiti korištenjem julijanskog razdoblja ili julijanskih dana. Početak svakog julijanskog dana smatra se srednjim podnevom u Greenwichu. Početak brojanja julijanskih dana je uvjetan i predložen je u 16. stoljeću. OGLAS Scaliger, kao početak velikog razdoblja od 7980 godina, koje je proizvod triju manjih razdoblja: razdoblja od 28 godina, 19.15 Scaliger je razdoblje od 7980 godina nazvao "julijanskim" u čast svog oca Julija.