4. Астрономічні основи літочислення. Головні одиниці виміру часу: доба, місяць, рік.

Люди дуже рано почали використовувати астрономічні явища для вимірювання часу. Набагато пізніше вони зрозуміли, що основні одиниці такого вимірювання не можуть бути встановлені довільно, оскільки залежать від певних астрономічних закономірностей.

Однією з перших одиниць виміру часу, природно, були доба, тобто той час, протягом якого Сонце, з'явившись на небосхилі, "обходить" Землю і знову з'являється в первісної-точці. Ділення доби на дві частини - денну і нічну полегшувало фіксацію цього відрізка часу. У різних народів час зміни діб пов'язувалося зі зміною дня і ночі. Російське слово "доба" походить від стародавнього "сутикать", тобто з'єднує дві частини ціле, в даному випадку з'єднувати ніч і день, світло і темряву. В давнину початком доби часто вважався схід Сонця (культ Сонця), у мусульман-захід Сонця (культ Місяця), у наш час найбільш поширеною кордоном між цілодобово служить опівночі, тобто час, умовно відповідне нижньої кульмінації Сонця на даній території.

Обертання Землі навколо своєї осі відбувається рівномірно, проте цілий ряд причин ускладнюють вибір критерію для точного визначення доби. Тому існують поняття: зоряна доба, справжні сонячні і середні сонячні добу.

Зоряна доба визначаються проміжком часу між двома послідовними верхніми кульмінаціями однієї зірки. Їх величина служить еталоном для вимірювання так званого зоряного часу, є відповідно і похідні зоряної доби (години, хвилини, секунди) і спеціальні зоряний годинник, без яких не обходиться жодна обсерваторія в світі. Астрономії необхідно враховувати зоряний час.

Звичайний розпорядок життя тісно пов'язаний з іншими, сонячними цілодобово, з сонячним часом. Сонячна доба вимірюються відрізком часу між послідовними верхніми кульмінаціями Сонця. Тривалість сонячних діб перевищує зоряні в середньому на 4 минути Крім того, сонячна доба через нерівномірність руху Землі по еліптичній орбіті навколо Сонця мають змінну величину. Користуватися ними у побуті незручно. Тому за еталон прийняті абстрактні середні сонячні добу, визначаються розрахунковим рівномірним рухом уявної точки ("середнього Сонця") по небесному екватору навколо Землі із середньою швидкістю руху істинного Сонця по екліптиці.

Проміжок часу між двома послідовними кульмінаціями такого "середнього Сонця" називається середніми сонячними днями й ночами.

Всі годинники в повсякденному житті відрегульовані по середньому часу, середній час лежить і в основі сучасних календарів. Середній сонячний час, що відраховується від півночі, називається громадянським часом.

У результаті нахилу екліптики по відношенню до площини небесного екватора і нахилу осі обертання Землі по відношенню до площини Земної орбіти тривалість дня і ночі протягом року змінюється. Тільки в період весняного і осіннього рівнодення на всій земній кулі день дорівнює ночі. В інший час висота кульмінацій Сонця щодня змінюється, досягаючи для північної півкулі максимуму в період літнього сонцестояння і мінімуму в період зимового сонцестояння.

Середні сонячні добу, так само як і зоряні, діляться на 24 години, в кожному з яких по 60 хвилин, у хвилинах 60 секунд.

Більш дрібне ділення доби вперше виникло в Стародавньому Вавілоні й грунтується на шестидесяткова система [3].

Оскільки добу - порівняно короткий проміжок часу, поступово вироблялися більші одиниці його вимірювання. На перших порах рахунок вівся за допомогою пальців. У результаті цього з'явилися такі одиниці виміру часу, як десятиденки (декади) і двадцатідневкі. Пізніше утвердився рахунок, заснований на астрономічні явища. За одиницю виміру часу був прийнятий проміжок між двома однаковими фазами Місяця. Так як найлегше було помітити появу після безмісячні ночей вузького місячного серпа, цей момент було прийнято вважати за початок нового місяця. Греки називали його неоменіей, тобто молодиком. Доба, протягом яких спостерігався перший захід молодого Місяця, вважалися початком календарного місяця у народів, провідних рахунок за місячним календарем. Для хронологічних розрахунків важливий проміжок часу, що відокремлює щире молодик від неоменіі. У середньому він рівний 36 годинам.

Середня тривалість синодического місяця дорівнює 29 дням, 12 години, 44 хвилин і 3 секундам. У практиці побудови календарів використовувалася тривалість в 29,5 діб, а набегавших різниця усувалася спеціальним введенням додаткових днів.

Місяці сонячного календаря не пов'язані з фазами Місяця, тому їх тривалість була довільній (від 22 до 40 діб), але в середньому була близька (30-31 добу) до тривалості синодического місяці. Ця обставина певною мірою сприяло збереженню рахунку доби тижнями. Семиденний відрізок часу (тиждень) виникла не тільки через шанування сімки богів, які відповідали семи блукаючим небесних тіл, але й тому, що сім діб складали приблизно четверту частину місячного місяця.

Прийняте в більшості календарів кількість місяців у році (дванадцять) пов'язане з дванадцятьма зодіакальними сузір'ями екліптики. У назвах місяців часто простежується їх зв'язок з певними порами року, з більш великими одиницями часу - сезонами.

Третя основна одиниця виміру часу (рік) була менш відчутна, особливо в землях, що лежать ближче до екватора, де немає великої різниці між сезонами. Величина сонячного року, тобто проміжку часу, за який Земля обертається навколо Сонця, була з достатньою точністю розрахована в Давньому Єгипті, де сезонні зміни природи мали виключне значення в господарському житті країни. "Необхідність обчислювати періоди підйому і спаду води в Нілі створила єгипетську астрономію".

Поступово була визначена величина так званого тропічного року, тобто проміжку часу між двома послідовними проходженнями центра Сонця через точку весняного рівнодення. Для сучасних розрахунків використовується тривалість року в 365 доби, 5 годин, 48 хвилин і 46 секунд.

У деяких календарях рахунок років іде по місячним років, пов'язаним з певною кількістю місячних місяців і не мають відношення до тропічного році.

У сучасній практиці широко застосовується розподіл року не тільки на місяці, а й на півріччя (6 місяців) і квартали (3 місяці).