2. Зоряний та сонячний час

Зоряний час – це час, що минув від верхньої кульмінації точки весняного рівнодення.

Зоряна доба – це проміжок часу між двома послідовними верхніми кульмінаціями точки весняного рівнодення.

Справжня сонячна доба – проміжок часу між двома послідовними однойменними кульмінаціями (верхніми або нижніми) центра Сонця на одному і тому ж географічному меридіані. Момент верхньої кульмінації Сонця називається істинним полуднем, а за початок сонячної доби на певному меридіані приймають момент нижньої кульмінації Сонця.

Зоряна доба відповідає часу обертання Землі навколо своєї осі відносно зір – 23 години 56 хвилин. Сонячна доба – час обертання Землі навколо своєї осі відносно центра Сонця – 24 години. За одну добу зоряний і сонячний час розходяться на 4 хвилини, за місяць – на 120 хв., за рік – на 24 години. У році зоряних діб на одну більше, ніж сонячних. Тільки один раз на рік, в момент весняного рівнодення, зоряний час збігається з сонячним. В обсерваторіях користуються зоряними годинниками, що необхідно для астрономічних спостережень.

Справжнім сонячним часом у побуті користуватися незручно. Це пов'язано з двома причинами: 1) нерівномірність руху Землі навколо Сонця по еліптичній орбіті; 2) екліптика нахилена до небесного екватора під значним кутом (23,5°). Тому введено поняття середнього Сонця.

3. Час і календар

Середнє Сонце – це фіктивна точка, яка рівномірно рухається вздовж небесного екватора, і за той самий проміжок часу (рік), що і Сонце, повертається до точки весняного рівнодення. Середня сонячна доба – це проміжок часу між двома послідовними нижніми кульмінаціями середнього Сонця.

Середній сонячний час – це час, що минув від нижньої кульмінації середнього Сонця.

Зоряний рік (Т*) – проміжок часу, за який центр диска Сонця здійснює повний оберт по екліптиці відносно зір. Т* = 365 діб 6год 9хв. 10с.

Тропічний рік (Т_Ү) – це проміжок часу між двома послідовними проходженнями центра диска Сонця через точку весняного рівнодення. Тропічний рік є основною календарною одиницею часу.

Т = 365 діб 5год 48хв. 46с

Місцевий, поясний, всесвітній час

Місцевий час – час, виміряний на певному географічному меридіані, позначається Т_λ.

1884 р. прийнято систему поясного часу. Земну кулю умовно поділено меридіанами на 24 годинних пояси (від 0–го до 23–го), так, що ширина поясу по довготі дорівнює 15°. Для зручності межі поясів проходять по географічних кордонах областей та країн. Через середину кожного годинного поясу проходить центральний меридіан цього поясу.

Поясний час – місцевий час центрального меридіана поясу T_h. Гринвіцький меридіан – центральний меридіан нульового годинного поясу (проходить через Гринвіч поблизу Лондона). Центральний меридіан першого годинного поясу лежить на 15° східніше від Гринвіча.

Всесвітній час – місцевий час гринвіцького меридіана Т₀, позначають UT (Universal Time).

Вся Європа живе за часом першого годинного поясу. Цей час називають середнім європейським.

Календар

Календар – певна система лічби проміжків часу з поділом їх на окремі періоди – роки, місяці, тижні, дні.

Найдавнішим був місячний календар. Він зародився в племенах, які вели кочовий спосіб життя. Місяць починався з «молодика» і тривав 29 або 30 днів (29,53 доби – синодичний період). Коли люди перейшли до осілого життя та почали займатися землеробством, став необхідним сонячний календар, основу якого становить тропічний рік (365 днів 5год 48хв 46с) – період обертання Землі навколо Сонця відносно точки весняного рівнодення Ұ. Від місячного календаря залишився місяць та семиденний тиждень. Складність побудови календарів полягає в тому, що такий звичний період, як доба, не вкладається кратно в тривалість тропічного року. З цим пов'язане виникнення високосних років, нового та старого стилю.

Календарі існують: місячний, місячно–сонячний, сонячний.

У місячних календарях рік складається з 12 місяців, а тривалість кожного місяця порівнюється зі зміною фаз Місяця. Тривалість астрономічного місячного року 12x29,53 доби = 354,367 доби (6 місяців по 30 діб, 6 місяців по 29 діб). Щоб врахувати залишок, кожні 30 років 11 разів рівномірно додають по одному дню. Простий рік 354 доби, високосний – 355 діб. Місячний календар використовується в країнах, де сповідують іслам.

У місячно–сонячних календарях місяці вимірюються за змінами фаз Місяця (місяці налічують 29 і 30 діб). Оскільки 12 місяців – це 354 доби, а тропічний рік на 11 діб довший, то 7 разів за кожні 19 років вставляють додатковий 13–й місяць. (19 тропічних років практично дорівнюють 235 синодичним місяцям – це так званий ментонів цикл). Місячно–сонячний календар офіційно використовується лише в Ізраїлі.

У сонячних календарях за основу обліку часу беруть зміну пір року, тоді як на зміну фаз Місяця не зважають. Першоосновою сонячного календаря був юліанський календар.

Юліанський календар (або старого стилю) створений олександрійським астрономом Созігеном і запроваджений 46 року до н.е. в Римі Юлієм Цезарем. В ньому три роки підряд містять по 365 діб і називаються простими, наступний за ними рік – 366 діб і називається високосним. Високосними є ті роки, номери яких без остачі діляться на 4.

Середня тривалість року за юліанським календарем 365 діб 6 год, що орієнтовно на 11 хвилин довше від справжньої. Тому старий стиль відставав від справжнього плину часу орієнтовно на 3 доби за кожні 400 років.

Григоріанський календар (або нового стилю) запроваджений 1582 року римським папою Григорієм XIII. За цим календарем роки, що закінчуються двома нулями (за винятком 1600, 2000, 2400, в яких число сотень ділиться на 4 без остачі), не вважаються високосними. Цим виправляють похибку на 3 доби за 400 років.

Середня тривалість року в новому стилі дуже близька до періоду обертання Землі навколо Сонця. В XX ст. різниця між новим і старим стилем досягла 13 діб.