книги из ГПНТБ / Куликов, К. А. Курс сферической астрономии учебник

На основании этих последних соотношений составляются подробные таблицы, по которым любой промежуток вре­ мени, выраженный в одних единицах, можно легко вы­ разить в других единицах (см., например, приложения

III, IV).

§ 18. Связь среднего солнечного времени со звездным временем

Как уже говорилось, время на разных меридианах земного шара различается между собой. Звездное время s, истинное солнечное иг© и среднее солнечное время т на данном меридиане называются местным звездным,

местным истинным солнечным и местным средним сол­ нечным временем этого меридиана. Точки, лежащие на

одном географическом меридиане, в один и тот же момент имеют одинаковое местное время.

Разность местных звездных, истинных солнечных или средних солнечных времен двух меридианов в один и тот же момент численно равна разности долгот этих меридианов, т. е.

Местное среднее солнечное время гринвичского меридиа­ на называется всемирным или мировым временем Т 0,

Местное среднее солнечное время какого-либо пункта бу­ дет равно

местное звездное время s, соответствующее моменту m

среднего местного времени. Для этого берем из Астро­ номического Ежегодника звездное время S 0 в гринвич­

скую полночь для начала данных суток. Из-за движения

Солнца S 0 равномерно возрастает на 3m56s,555 за сред­ ние сутки. Предположим, что долгота точки М известна и равна X. Это значит, что полночь в точке М наступит на X часов раньше и величину S 0 надо уменьшить

на Зт 568,555*Я/24. Поэтому звездное время в местную полночь будет равно

s„ = S„ - ■^•3m56s,555.

К этой величине нужно прибавить время т, выражен­

ное в звездных единицах, и тогда получим звездное время 5, соответствующее моменту т:

Для нахождения среднего времени т по известному местному звездному s аналогичным рассуждением или определяя т из предыдущего соотношения, получим фор­

мулу

Для приближенных вычислений среднего местного вре­ мени по данному местному звездному времени или, нао­ борот, звездного — по данному среднему может служить следующая таблица:

Звездное время в среднюю полночь:

Эта приближенная таблица дает возможность переводить среднее время в звездное, или обратно, с ошибкой, не превышающей 5 минут.

Пусть, например, требуется найти звездное время 10 июня в 12 часов среднего времени. Как видно из таб­ лицы, 22 июня в среднюю полночь звездное время равно 18 часам. От 10 до 22 июня прошло 12 суток. За каждые сутки звездное время уходит вперед на 4 минуты, что за 12 суток составит 48 минут. Следовательно, звездное время

10 июня в полночь будет: 50 = 18h — 4m*12 = 18h — 48m = _ i7hi2 ra. От полуночи прошло 12h среднего или 12h2m звездного времени. Тогда искомое звездное время будет: s = 17h12m + 12h2m = 5h14m.

Другой пример. Пусть требуется найти среднее время 1 мая в 21 звездного времени. Звездное время в среднюю

полночь 23 апреля равно 14h. От 23 апреля до 1 мая прош­ ло 8 суток; следовательно, звездное время в среднюю полночь 1 мая будет:

s0 = 14h + 4m-8 = 14h + 32m = 14h32m.’

После средней полуночи прошло 21h0m — 14h32m = 6h28m звездного времени, что составляет примерно 6h27m сред­ него времени.

§ 19. Поясное и декретное время. Линия изменения даты

Различие средних времен на разных меридианах соз­ дает неудобство в практическом пользовании средним временем. При непрерывном движении на восток или на запад необходимо непрерывно переводить стрелки часов вперед или назад, чтобы они показывали местное время того меридиана, на котором в данный момент мы находим­ ся. Это особенно неудобно в настоящее время, когда человек пользуется весьма совершенными и быстрыми средствами транспорта. Для устранения этого неудобства в конце XIX в. во многих странах была принята пояс­ ная система счета. В этой системе счет времени ведется только для 24 основных меридианов, отстоящих друг от друга на 15° по долготе. Приблизительно на 7°,5 к востоку и к западу от каждого из этих 24 меридианов условно проведены границы, но не строго по меридиа­ нам, а согласуясь с государственными или администра­ тивными границами и с географическими условиями (по большим рекам, водоразделам и т. п.). Таким образом, поверхность всего земного шара условно разделена на 24 часовых пояса.

Время основного меридиана принимается одинаковым для всех точек данного часового пояса. Местное среднее солнечное время основного меридиана того часового поя­ са, в котором находится данный пункт, и называется

поясным временем этого пункта.

Часовые пояса имеют номера от 0 до 23. Основной меридиан начального, нулевого пояса проходит через Гринвичскую обсерваторию. В нулевой пояс входят за­

падные страны Европы: Англия, Франция, Испания и др. Основной меридиан 1-го пояса проходит на 15° вос­ точнее гринвичского. Поясное время 1-го пояса отлича­ ется от поясного времени нулевого пояса ровно на 1 час. Иногда его называют среднеевропейским временем. В пер­ вый пояс входят: ФРГ, ГДР, Италия, Швеция, Норвегия и др. Второй пояс охватывает европейскую часть Советкого Союза, Польшу и некоторые балканские государст­ ва. Далее к востоку идут часовые пояса № 3, № 4, № 5 и т. д. Такая система счета времени устраняет неудоб­ ства местного счета времени. Действительно, передвиже­ ние на восток или на запад в пределах одного часового пояса не вызывает необходимости непрерывного перевода стрелок часов, идущих по времени этого пояса. Перевод стрелок часов вперед или назад ровно на 1 час произво­ дится при пересечении границы двух часовых поясов.

Разность поясных времен двух пунктов всегда есть целое число часов, равное разности номеров их часовых поясов, т. е.

/

Поясное время введено в нашей стране в 1919 г. Декретом Советского правительства от 16 июня 1930 г.

на всей территории СССР часовые стрелки всех часов, шедших по поясному времени, были переведены ровно на 1 час вперед. Такое время, т. е. поясное время дан­ ного пункта, увеличенное на 1 час, получило название

декретного времени Гд.

Декретное время второго часового пояса в СССР на­ зывается московским временем. Декретное время связано

с поясным временем:

Та = Тп + l h;

с мировым временем:

Гд = Т0 + N + l h;

со средним солнечным временем:

Тд — m — д + А + 1 !

56 ИЗМЕРЕНИЕ ВРЕМЕНИ [ГЛ. 111

с истинным солнечным временем:’

Т д = т?2@ — т| — X -}- N I*1»

В некоторых странах Западной Европы и в США стрелки часов переводятся на 1 час вперед против пояс­ ного времени только на время летних месяцев. Такое время получило название летнего времени. Начало и конец летнего времени устанавливается каждый год особым распоряжением правительства соответствующей страны.

От Гринвича на восток от пояса к поясу время уве­ личивается на один час, а от Гринвича на запад от пояса к поясу время уменьшается на один час. Последний пояс на восток от Гринвича, который включает в себя часть территории СССР, это 12-й, чукотский, где время идет впереди времени Гринвича на 12 часов. В противо­ положном направлении, на запад от Гринвича, на Аляс­ ке (т. е. также у Берингова пролива) часы показывают на 12 часов меньше гринвичских.

Таким образом, в Беринговом проливе для американца только еще начинается день, тогда как для советского гражданина с противоположного берега этот день уже кончился и начинается следующий. Здесь проходит линия изменения даты. Начинаясь у северного полюса, она

идет сначала точно по меридиану 180°, затем огибает с востока оконечности Азии, проходит через Берингов пролив, резко отклоняется к западу, оставляя Алеут­ ские острова в западном полушарии, затем проходит по меридиану 180° до экватора, огибает с востока Фиджи, Новую Зеландию и острова Чатам и далее почти везде идет по меридиану 180° до самого южного полюса Земли.

Для правильного счета дат путешественник, пересе­ кающий линию изменения даты, плывя с востока на за­

считать одну дату дважды. Так, если корабль пересекает линию изменения даты, идя с запада на восток, напри­ мер, 2 мая, то, перейдя эту линию, следующий день сно­ ва считают 2 мая. Если же корабль пересекает линию даты 1 мая, идя с востока на запад, то после перехода через нее на корабле следующий день считают уже 2 мая.

К западу от этой линии, т. е. на восточной границе Советского Союза, начинается каждый новый день и, в частности, первый день нового года раньше всего начи­ нается в нашей стране.

§ 20. Летосчисление

Система счета длительных промежутков времени на­ зывается календарем. Все системы календарей можно раз­ делить на три главных типа: лунные, лунно-солнечные и солнечные. В основе лунного календаря лежит продол­

жительность лунного синодического месяца, в основе солнечного — продолжительность солнечного тропическо­ го года, а в лунно-солнечном календаре стремятся ском­ бинировать периоды лунного месяца и тропического года. Употребление того или иного типа календаря зависело от способа производства. Так, народы, у которых основ­ ным занятием было скотоводство, особенно кочевые на­ роды, применяли лунный календарь. Он сохранился до сих пор у некоторых арабских народов. Земледельческие народы, способ производства у которых был связан со сменой времен года, создавали солнечные календари. Один из первых солнечных календарей был создан в стране древнего земледелия — Египте.

Примером лунного календаря был календарь древних греков и римлян. В этом календаре при счете месяцев по лунным фазам продолжительность месяцев принима­ лась попеременно в 29 и 30 суток. Но получающийся средний период в 29^2 суток короче синодического ме­ сяца приблизительно на 3/4 часа. Следовательно, в три года ошибка в счете составляла целые сутки. С другой стороны, при счете на лунные месяцы год, состоящий из 12 таких месяцев, содержал 354 дня, т. е. был короче солнечного на 11 дней. Древние римляне прибавляли для исправления ошибки к каждому второму году попе­ ременно 22 или 23 дня, вставляя один лишний месяц между 23 и 24 февраля.

Примером лунно-солнечного календаря может служить еврейский календарь, отличающийся значительной слож­ ностью. В этом календаре есть годы шести типов, из которых три длинных и три коротких. Короткие годы, состоящие из 12 лунных месяцев, равны 353, 354 и

равны 383, 384 и 385 суткам. В этом календаре новолу­ ние почти строго приходится на первое число месяца — разница не превышает двух дней.

При составлении солнечного календаря за единицу времени принимается тропический год. Если бы в тро­ пическом году было целое число средних суток, то сос­ тавление календаря не представляло бы никаких труд­ ностей. Но в действительности этого нет. Тропический год содержит в себе, как уже указывалось, 365,2422 сред­ них суток (365 дней 5 часов 48 минут 46 секунд). Если принять продолжительность календарного года такой же, то начало каждого нового года будет сдвигаться от года к году на 5 часов 48 минут и 46 секунд и новый год бу­ дет наступать в разные моменты суток, что крайне неудоб­ но. Чтобы избежать этого, календарные годы должны содержать целое, но по необходимости разное число дней: 365 и 366. Чередование более коротких и более длинных лет должно быть таким, чтобы в течение некоторого пе­ риода средняя продолжительность календарного года бы­ ла как можно ближе к продолжительности тропического года. Тогда наступление весны (прохождение Солнца через точку весеннего равноденствия) будет приходиться примерно на один и тот же день с начала года.

У древних греков и римлян сколько-нибудь удовлет­ ворительного календаря не было. В 46 г. до н. э. рим­ ским диктатором Юлием Цезарем был введен календарь, который впоследствии стал называться юлианским (ста­ рый стиль). В юлианском календаре продолжительность

года принята равной 365 средним солнечным суткам, за исключением тех лет, номера которых без остатка делятся на 4; продолжительность последних принята рав­ ной 366 средним суткам. Годы, содержащие по 366 сред­ них суток, называются високосными годами. В високос­

ном году февраль содержит 29 суток. Таким образом, продолжительность года в юлианском календаре в сред­ нем за 4 года равна 365,25 средних солнечных суток, т. е. календарный год длиннее тропического на 0,0078

скими годами приблизительно в одни сутки, за 400 лет — приблизительно в трое суток.

§ 20] ЛЕТОСЧИСЛЕНИЕ 59

В 1582 г. римский дапа Григорий XIII произвел реформу юлианского календаря. В том году весеннее равноденствие приходилось на 21 марта. Но, как было сказано, по юлианскому календарю начало календарного года уходило вперед против начала тропического года за 128 лет на одни сутки. К 1582 году это расхождение составило почти 10 суток. Реформа заключалась в сле­ дующем: после 4 октября 1582 г. было приказано счи­ тать не 5, а 15 октября. Кроме того, високосными годами не стали считать годы с целым столетием, у которых

календарного года в среднем за 400 лет устанавливалась равной 365,2425 средних солнечных суток, т. е. кален­ дарный год стал длиннее тропического года всего лишь на 0,0003 средних солнечных суток. При этом счете раз­ ница в целые сутки накопится только за 3300 лет.

Эта система счета получила название григорианского календаря (новый стиль). Григорианский календарь был

введен в западных странах в XVI—XVII столетиях.

ВРоссии новый стиль введен только при Советской власти,

в1918 г., при этом вместо 1 февраля было предписано считать 14 февраля, так как расхождение юлианского календаря со счетом тропическими годами достигло к 1918 г. уже 13 суток.

Что касается установления эры, т. е. начала счета годов, то у разных народов правила счета были различ­ ные. Например, римляне сначала считали годы от осно­ вания Рима, но впоследствии начало счета было изменено: римский монах Дионисий предложил 753 год от основа­ ния Рима считать 532 годом от мифического «рождества Христова». Как и откуда получилось число 532 — неиз­ вестно. По-видимому, оно оказалось удобным для кален­

торое фазы Луны приходятся на те же календарные даты.

В России до 1700 г. за начало счета лет принималось «сотворение мира», которое, по подсчетам церковников, произошло за 5808 лет до нашей эры. Еврейские исто­ рики относили дату «сотворения мира» к 4163 г. до