Srećan sam što živim uzorno i jednostavno:
Kao sunce - kao klatno - kao kalendar
M. Tsvetaeva
Lekcija 6/6
Tema Osnove mjerenja vremena.
Target Razmotrite sistem brojanja vremena i njegovu vezu sa geografskom dužinom. Dajte ideju o hronologiji i kalendaru, određujući geografske koordinate (dužinu) područja prema astrometrijskim opažanjima.
Zadaci
:
1. obrazovni: praktična astrometrija o: 1) astronomskim metodama, instrumentima i mernim jedinicama, računanju i vođenju vremena, kalendarima i hronologiji; 2) određivanje geografskih koordinata (dužine) područja prema podacima astrometrijskih osmatranja. Usluge Sunca i tačno vrijeme. Primjena astronomije u kartografiji. O kosmičkim pojavama: rotacija Zemlje oko Sunca, rotacija Mjeseca oko Zemlje i rotacija Zemlje oko svoje ose i njihove posljedice - nebeske pojave: izlazak, zalazak Sunca, dnevno i godišnje vidljivo kretanje i kulminacije svetila (Sunce, Mesec i zvezde), promena faza Meseca.
2. njegujući: formiranje naučnog pogleda na svijet i ateističko obrazovanje u toku upoznavanja sa istorijom ljudskog znanja, sa glavnim tipovima kalendara i hronoloških sistema; razotkrivanje praznovjerja povezanih s konceptima "prijestupne godine" i prijevodom datuma julijanskog i gregorijanskog kalendara; politehničko i radno obrazovanje u izlaganju gradiva o instrumentima za mjerenje i pohranjivanje vremena (sati), kalendarima i hronološkim sistemima, te o praktičnim metodama primjene astrometrijskih znanja.
3. obrazovne: formiranje vještina: rješavanje zadataka za izračunavanje vremena i datuma hronologije i prenošenje vremena sa jednog sistema skladištenja i računa na drugi; izvoditi vježbe primjene osnovnih formula praktične astrometrije; koristiti mobilnu mapu zvjezdanog neba, priručnike i astronomski kalendar za određivanje položaja i uslova vidljivosti nebeskih tijela i toka nebeske pojave; odrediti geografske koordinate (dužinu) područja prema astronomskim zapažanjima.
znati:
1. nivo (standard)- sisteme za brojanje vremena i mjerne jedinice; koncept podneva, ponoći, dana, odnos vremena sa geografskom dužinom; nulti meridijan i univerzalno vrijeme; zona, lokalno, ljetno i zimsko računanje vremena; metode prevođenja; naš račun, porijeklo našeg kalendara.
2. nivo- sisteme za brojanje vremena i mjerne jedinice; koncept podneva, ponoći, dana; povezanost vremena sa geografskom dužinom; nulti meridijan i univerzalno vrijeme; zona, lokalno, ljetno i zimsko računanje vremena; metode prevođenja; zakazivanje službe tačnog vremena; koncept hronologije i primjeri; pojam kalendara i glavne vrste kalendara: lunarni, lunisolarni, solarni (julijanski i gregorijanski) i osnove hronologije; problem kreiranja stalnog kalendara. Osnovni pojmovi praktične astrometrije: principi određivanja vremena i geografskih koordinata područja prema astronomskim opservacijama. Uzroci svakodnevno posmatranih nebeskih pojava nastalih rotacijom Meseca oko Zemlje (promena Mesečevih faza, prividno kretanje Meseca u nebeskoj sferi).
biti u mogućnosti da:
1. nivo (standard)- Pronađite vrijeme svijeta, prosjek, zona, lokalno, ljeto, zima;
2. nivo- Pronađite vrijeme svijeta, prosjek, zona, lokalno, ljeto, zima; pretvoriti datume iz starog u novi stil i obrnuto. Riješite zadatke za određivanje geografskih koordinata mjesta i vremena posmatranja.
Oprema: poster "Kalendar", PKZN, klatno i sunčani sat, metronom, štoperica, kvarcni sat Zemljina kugla, tabele: neke praktične primjene astronomije. CD- "Red Shift 5.1" (Time-show, Priče o svemiru = Vrijeme i godišnja doba). Model nebeske sfere; zidna karta zvjezdanog neba, karta vremenskih zona. Mape i fotografije zemljine površine. Tabela "Zemlja u svemiru". Fragmenti filmskih traka"Vidljivo kretanje nebeskih tijela"; "Razvoj ideja o svemiru"; "Kako je astronomija opovrgla religijske ideje o svemiru"
Interdisciplinarna komunikacija: Geografske koordinate, metode računanja vremena i orijentacije, projekcija karte (geografija, 6-8. razred)
Tokom nastave
1. Ponavljanje naučenog(10 min).
ali) 3 osobe na individualnim karticama.
1.
1. Na kojoj visini u Novosibirsku (φ= 55º) kulminira Sunce 21. septembra? [za drugu sedmicu oktobra, prema PKZN δ=-7º, zatim h=90 o -φ+δ=90 o -55º-7º=28º]
2. Gdje na zemlji nisu vidljive zvijezde južne hemisfere? [na sjevernom polu]
3. Kako se snalaziti na terenu po suncu? [mart, septembar - izlazak sunca na istoku, zalazak sunca na zapadu, podne na jugu]
2.
1. podnevna visina Sunce ima 30º, a deklinacija mu je 19º. Odredite geografsku širinu mjesta posmatranja.
2. Kakve su dnevne putanje zvijezda u odnosu na nebeski ekvator? [paralelno]
3. Kako se kretati po terenu koristeći zvijezdu Sjevernjaču? [smjer sjever]
3.
1. Kolika je deklinacija zvijezde ako kulminira u Moskvi (φ= 56 º
) na visini od 69º?
2. Kako je osa sveta u odnosu na Zemljinu osu, u odnosu na ravninu horizonta? [paralelno, pod uglom geografske širine mjesta posmatranja]
3. Kako odrediti geografsku širinu područja iz astronomskih posmatranja? [izmjerite ugaonu visinu zvijezde Sjevernjače]
b) 3 osobe u odboru.
1. Izvedite formulu za visinu svjetiljke.
2. Dnevni putevi svjetiljki (zvijezda) na različitim geografskim širinama.
3. Dokazati da je visina svjetskog pola jednaka geografskoj širini.
u) Ostalo samostalno
.
1. Koju je najveću visinu koju Vega dostiže (δ=38 o 47") u kolijevci (φ=54 o 04")? [maksimalna visina na vrhu kulminacije, h=90 o -φ+δ=90 o -54 o 04 "+38 o 47"=74 o 43"]
2. Odaberite bilo koju sjajnu zvijezdu prema PCZN-u i zapišite njene koordinate.
3. U kom sazvežđu se danas nalazi Sunce i koje su mu koordinate? [za drugu sedmicu oktobra prema PCDP u kon. Djevica, δ=-7º, α=13 h 06 m]
d) u "Red Shift 5.1"
Pronađite sunce:
Koje informacije se mogu dobiti o Suncu?
- koje su njegove koordinate danas i u kojoj se konstelaciji nalazi?
Kako se deklinacija mijenja? [smanjuje]
- koja je od zvijezda s vlastitim imenom najbliža po ugaonoj udaljenosti Suncu i koje su joj koordinate?
- dokazati da se Zemlja trenutno kreće po orbiti približavajući se Suncu (iz tabele vidljivosti - ugaoni prečnik Sunca raste)
2.
novi materijal
(20 minuta)
Treba platiti pažnja učenika:
1. Dužina dana i godine zavisi od referentnog okvira u kojem se razmatra kretanje Zemlje (da li je povezano sa nepokretnim zvijezdama, Suncem itd.). Izbor referentnog sistema se ogleda u nazivu jedinice vremena.
2. Trajanje jedinica brojanja vremena vezano je za uslove vidljivosti (kulminacije) nebeskih tijela.
3. Uvođenje standarda atomskog vremena u nauku bilo je zbog neujednačenosti Zemljine rotacije, što je otkriveno sa sve većom preciznošću sata.
4. Uvođenje standardnog vremena je zbog potrebe koordinacije privrednih aktivnosti na teritoriji definisanoj granicama vremenskih zona.
Sistemi za brojanje vremena. Odnos sa geografskom dužinom.
Prije više hiljada godina ljudi su primijetili da se mnoge stvari u prirodi ponavljaju: Sunce izlazi na istoku i zalazi na zapadu, ljeto slijedi zimu i obrnuto. Tada su nastale prve jedinice vremena - dan mjesec Godina
. Koristeći najjednostavnije astronomske instrumente, ustanovljeno je da u godini ima oko 360 dana, a za oko 30 dana obris mjeseca prolazi kroz ciklus od jednog punog mjeseca do drugog. Zbog toga su kaldejski mudraci usvojili seksagezimalni sistem brojeva kao osnovu: dan je bio podijeljen na 12 noći i 12 dana. sati
, krug je 360 stepeni. Svaki sat i svaki stepen podijeljen je sa 60 minuta
, a svake minute - za 60 sekundi
.
Međutim, kasnija preciznija mjerenja beznadežno su pokvarila ovo savršenstvo. Ispostavilo se da Zemlja napravi potpunu revoluciju oko Sunca za 365 dana 5 sati 48 minuta i 46 sekundi. Mjesecu je, s druge strane, potrebno od 29,25 do 29,85 dana da zaobiđe Zemlju.
Periodične pojave praćene dnevnom rotacijom nebeske sfere i prividnim godišnjim kretanjem Sunca duž ekliptike
su osnova različitih sistema brojanja vremena. Vrijeme- glavna fizička veličina koja karakteriše uzastopnu promjenu pojava i stanja materije, trajanje njihovog postojanja.
Kratko- dan, sat, minut, sekunda
Dugo- godina, kvartal, mjesec, sedmica.
1.
"zvjezdani"vrijeme povezano s kretanjem zvijezda na nebeskoj sferi. Izmjereno satnim kutom tačke proljetne ravnodnevnice: S = t ^; t = S - a
2.
"solarno"vrijeme povezano: s prividnim kretanjem centra Sunčevog diska duž ekliptike (pravo solarno vrijeme) ili kretanjem "prosječnog Sunca" - zamišljene točke koja se ravnomjerno kreće duž nebeskog ekvatora u istom vremenskom intervalu kao i pravo Sunce (prosječno solarno vrijeme).
Sa uvođenjem standarda za atomsko vreme i međunarodnog SI sistema 1967. godine, atomska sekunda se koristi u fizici.
Sekunda- fizička veličina brojčano jednaka 9192631770 perioda zračenja koja odgovara prelazu između hiperfinih nivoa osnovnog stanja atoma cezijuma-133.
Sva navedena "vremena" su međusobno usklađena posebnim proračunima. IN Svakodnevni život koristi se srednje solarno vrijeme
. Osnovna jedinica zvezdanog, pravog i srednjeg sunčevog vremena je dan. Dobijamo sideralne, srednje solarne i druge sekunde tako što odgovarajući dan podijelimo sa 86400 (24 h, 60 m, 60 s). Dan je postao prva jedinica za mjerenje vremena prije više od 50.000 godina. Dan- vremenski period tokom kojeg Zemlja napravi jednu potpunu rotaciju oko svoje ose u odnosu na bilo koji orijentir.
zvezdani dan- period rotacije Zemlje oko svoje ose u odnosu na nepokretne zvijezde, definira se kao vremenski interval između dva uzastopna gornja vrhunca proljetne ravnodnevnice.
pravi solarni dan- period rotacije Zemlje oko svoje ose u odnosu na centar solarnog diska, definisan kao vremenski interval između dve uzastopne kulminacije istog imena centra Sunčevog diska.
Zbog činjenice da je ekliptika nagnuta prema nebeskom ekvatoru pod uglom od 23 oko 26″, a Zemlja se okreće oko Sunca po eliptičnoj (malo izduženoj) orbiti, brzina prividnog kretanja Sunca u nebeskom sfere i, prema tome, trajanje pravog sunčevog dana će se stalno mijenjati tokom godine: najbrži u blizini ravnodnevnice (mart, septembar), najsporiji u blizini solsticija (jun, januar) Da bismo pojednostavili računanje vremena u astronomiji, Uvodi se koncept srednjeg sunčevog dana - perioda rotacije Zemlje oko svoje ose u odnosu na "prosečno Sunce".
Srednji solarni dan definirani su kao vremenski interval između dva uzastopna vrhunca istog imena "srednjeg Sunca". Oni su 3 m 55,009 s kraći od sideralnog dana.
24 h 00 m 00 s sideralnog vremena jednako su 23 h 56 m 4,09 s srednjeg solarnog vremena. Zbog određenosti teorijskih proračuna, prihvaćeno je efemerida (tabela) sekunda jednaka srednjoj solarnoj sekundi 0. januara 1900. u 12 sati jednako trenutnom vremenu, nevezano za rotaciju Zemlje.
Prije oko 35.000 godina ljudi su primijetili periodičnu promjenu u izgledu mjeseca - promjenu lunarne faze.Faza F nebesko tijelo (Mjesec, planete itd.) određuje se odnosom najveće širine osvijetljenog dijela diska d do njegovog prečnika D: F=d/D. Linija terminator razdvaja tamni i svijetli dio diska svjetiljke. Mjesec se kreće oko Zemlje u istom smjeru u kojem Zemlja rotira oko svoje ose: od zapada prema istoku. Prikaz ovog kretanja je prividno kretanje Mjeseca na pozadini zvijezda prema rotaciji neba. Svakog dana, Mjesec se pomiče na istok za 13,5 o u odnosu na zvijezde i puni krug za 27,3 dana. Tako je ustanovljena druga mjera vremena nakon dana - mjesec.
Siderični (zvjezdani) lunarni mjesec- vremenski period tokom kojeg mjesec napravi jednu potpunu revoluciju oko Zemlje u odnosu na nepokretne zvijezde. Jednako 27 d 07 h 43 m 11,47 s .
Sinodički (kalendarski) lunarni mjesec- vremenski interval između dvije uzastopne faze istog imena (obično mladog mjeseca) mjeseca. Jednako 29 d 12 h 44 m 2,78 s . .jpg)
Sveukupnost fenomena vidljivog kretanja Mjeseca na pozadini zvijezda i promjene mjesečevih faza omogućavaju navigaciju Mjesecom na tlu (Sl.). Mjesec se pojavljuje kao uski polumjesec na zapadu i nestaje u zracima jutarnje zore sa istim uskim polumjesecom na istoku. Mentalno pričvrstite ravnu liniju lijevo od polumjeseca. Na nebu možemo pročitati ili slovo "P" - "raste", "rogovi" mjeseca su okrenuti ulijevo - mjesec je vidljiv na zapadu; ili slovo "C" - "stari", "rogovi" mjeseca su okrenuti udesno - mjesec je vidljiv na istoku. Za punog mjeseca mjesec je vidljiv na jugu u ponoć.
Kao rezultat višemjesečnih posmatranja promjene položaja Sunca iznad horizonta, nastala je treća mjera vremena - godine.
Godina- vremenski period tokom kojeg Zemlja napravi jednu potpunu revoluciju oko Sunca u odnosu na bilo koju referentnu tačku (tačku).
zvezdana godina- sideralni (zvjezdani) period Zemljine revolucije oko Sunca, jednak 365,256320 ... srednjih solarnih dana.
anomalistička godina- vremenski interval između dva uzastopna prolaska prosečnog Sunca kroz tačku njegove orbite (obično perihel) jednak je 365,259641 ... srednjih solarnih dana.
tropska godina- vremenski interval između dva uzastopna prolaska prosečnog Sunca kroz prolećnu ravnodnevnicu, jednak 365,2422... srednjih solarnih dana ili 365 d 05 h 48 m 46,1 s.
Univerzalno vrijeme definirano kao lokalno srednje solarno vrijeme na nultom (Greenwich) meridijanu ( to, UT- univerzalno vrijeme). Budući da u svakodnevnom životu ne možete koristiti lokalno vrijeme (pošto je jedno u Kolybelki, a drugo u Novosibirsku (različito λ
)), zbog čega ga je Konferencija odobrila na prijedlog kanadskog inženjera željeznice Sanford Fleming(8. februara 1879
kada govori na Kanadskom institutu u Torontu) standardno vrijeme, dijeleći globus na 24 vremenske zone (360:24 = 15 o, 7,5 o od centralnog meridijana). Nulta vremenska zona nalazi se simetrično u odnosu na nulti (Greenwich) meridijan. Pojasevi su numerisani od 0 do 23 od zapada prema istoku. Prave granice pojaseva su usklađene sa administrativnim granicama okruga, regiona ili država. Centralni meridijani vremenskih zona udaljeni su tačno 15 o (1 sat), tako da se pri prelasku iz jedne vremenske zone u drugu vrijeme mijenja za cijeli broj sati, a broj minuta i sekundi se ne mijenja. Novi kalendarski dan (i Nova godina) početi u datumske linije(linija razgraničenja), prolazeći uglavnom duž meridijana od 180o istočne geografske dužine blizu sjeveroistočne granice Ruska Federacija. Zapadno od datumske linije, dan u mjesecu je uvijek jedan više nego istočno od njega. Prilikom prelaska ove linije od zapada prema istoku, kalendarski broj se smanjuje za jedan, a pri prelasku linije od istoka prema zapadu, kalendarski broj se povećava za jedan, čime se eliminiše greška u računanju vremena prilikom putovanja oko svijeta i preseljenja ljudi iz Od istočne do zapadne hemisfere Zemlje.
Stoga je Međunarodna Meridijanska konferencija (1884, Washington, SAD) u vezi s razvojem telegrafa i željeznički transport je upisano:
- početak dana od ponoći, a ne od podneva, kako je bilo.
- početni (nulti) meridijan od Greenwicha (Greenwich opservatorija kod Londona, osnovana od strane J. Flamsteeda 1675. godine, kroz osu opservatorijskog teleskopa).
- sistem brojanja standardno vrijeme
Standardno vrijeme se određuje po formuli: T n = T 0 + n
, gdje T 0
- univerzalno vrijeme; n- broj vremenske zone.
Ljetno računanje vremena- standardno vrijeme, promijenjeno u cijeli broj sati vladinom uredbom. Za Rusiju, to je jednako pojasu, plus 1 sat.
Moskovsko vrijeme- ljetno računanje vremena u drugoj vremenskoj zoni (plus 1 sat): Tm \u003d T 0 + 3
(sati).
Ljetno vrijeme- standardno standardno vrijeme koje se mijenja za dodatnih plus 1 sat po nalogu Vlade za period ljetnog računanja vremena radi uštede energetskih resursa. Po uzoru na Englesku, koja je prvi put uvela ljetno računanje vremena 1908. godine, sada 120 zemalja svijeta, uključujući i Rusku Federaciju, godišnje prelazi na ljetno računanje vremena.
Vremenske zone svijeta i Rusije
Zatim, učenike treba ukratko upoznati sa astronomskim metodama za određivanje geografskih koordinata (dužine) područja. Zbog Zemljine rotacije, razlika između podneva ili vremena kulminacije ( vrhunac. Kakav je to fenomen?) zvijezda sa poznatim ekvatorijalnim koordinatama u 2 tačke jednaka je razlici geografskih dužina tačaka, što omogućava određivanje geografske dužine date tačke iz astronomskih posmatranja Sunca i drugih svjetiljki i , obrnuto, lokalno vrijeme u bilo kojoj tački sa poznatom geografskom dužinom.
Na primjer: jedan od vas je u Novosibirsku, drugi u Omsku (Moskva). Ko će od vas ranije uočiti gornju kulminaciju centra Sunca? I zašto? (napomena, to znači da je vaš sat na vremenu u Novosibirsku). Izlaz- zavisno od lokacije na Zemlji (meridijan - geografska dužina), vrhunac bilo koje svjetiljke se opaža u različito vrijeme, tj. vrijeme je povezano sa geografskom dužinom
ili T=UT+λ, a vremenska razlika za dvije tačke koje se nalaze na različitim meridijanima će biti T 1 -T 2 \u003d λ 1 - λ 2.Geografska dužina (λ
) područja se mjeri istočno od "nulte" (Greenwich) meridijana i numerički je jednaka vremenskom intervalu između kulminacija istog imena istog svjetiljka na griničkom meridijanu ( UT) i na osmatračnici ( T). Izraženo u stepenima ili satima, minutama i sekundama. Kako bi se utvrdilo
geografsku geografsku dužinu područja, potrebno je odrediti trenutak vrhunca bilo koje svjetiljke (obično Sunca) sa poznatim ekvatorijalnim koordinatama. Prevodeći uz pomoć posebnih tablica ili kalkulatora vrijeme posmatranja od srednje sunčeve do zvjezdane i znajući iz priručnika vrijeme kulminacije ove svjetiljke na griničkom meridijanu, lako možemo odrediti geografsku dužinu područja. . Jedina poteškoća u proračunima je tačna konverzija jedinica vremena iz jednog sistema u drugi. Trenutak kulminacije se ne može "čuvati": dovoljno je odrediti visinu (zenitnu udaljenost) svjetiljke u bilo kojoj tačno određenoj vremenskoj točki, ali će tada proračuni biti prilično komplicirani.
Satovi se koriste za mjerenje vremena. Od najjednostavnijih, korištenih u antici, je gnomon
- vertikalni stup u centru horizontalne platforme sa podjelama, zatim pijesak, voda (klepsidra) i vatra, do mehaničkih, elektronskih i atomskih. Još precizniji atomski (optički) standard vremena stvoren je u SSSR-u 1978. godine. Greška od 1 sekunde se javlja svakih 10.000.000 godina!
Sistem mjerenja vremena u našoj zemlji
1) Uvodi se od 1. jula 1919. godine standardno vrijeme(Uredba Vijeća narodnih komesara RSFSR od 8. februara 1919.)
2) Osnovana je 1930. godine Moskva (porodilište)
vreme 2. vremenske zone u kojoj se nalazi Moskva, pomerajući se jedan sat unapred u odnosu na standardno vreme (+3 prema univerzalnom ili +2 prema srednjoevropskom) kako bi se obezbedio svetliji deo dana u toku dana ( dekret Vijeća narodnih komesara SSSR-a od 16.6.1930.). Raspodjela vremenskih zona rubova i regija značajno se mijenja. Poništen u februaru 1991. i ponovo obnovljen od januara 1992. godine.
3) Istom Uredbom iz 1930. godine ukida se prelazak na ljetno računanje vremena, koji je bio na snazi od 1917. godine (20. aprila i povratak 20. septembra).
4) 1981. godine u zemlji se nastavlja prelazak na ljetno računanje vremena. Uredba Vijeća ministara SSSR-a od 24. oktobra 1980. "O postupku računanja vremena na teritoriji SSSR-a" uvodi se ljetno računanje vremena
prebacivanjem kazaljki na satu na 0 sati 1. aprila sat unaprijed, a 1. oktobra prije sat vremena od 1981. godine. (1981. ljetno računanje vremena uvedeno je u velikoj većini razvijenih zemalja - 70, osim u Japanu). U budućnosti, u SSSR-u, prevod je počeo da se obavlja u nedelju najbližu ovim datumima. Rezolucijom je napravljen niz značajnih izmjena i odobrena novosastavljena lista administrativnih teritorija koje su dodijeljene odgovarajućim vremenskim zonama.
5) 1992. godine, Ukazima predsjednika, ukinutim u februaru 1991. godine, vraćeno je porodiljsko (moskovsko) vrijeme od 19. januara 1992. godine, uz zadržavanje prelaska na ljetno računanje vremena posljednje nedjelje marta u 2 sata prije ponoći, a na zimsko računanje vremena posljednje nedjelje u septembru u 3 jedan sat u noći prije jedan sat.
6) 1996. godine, Uredbom Vlade Ruske Federacije br. 511 od 23. aprila 1996. godine, ljetno računanje vremena je produženo za jedan mjesec i sada se završava posljednje nedjelje u oktobru. U Zapadnom Sibiru, regioni koji su ranije bili u zoni MSK + 4 prešli su na MSK + 3 vreme, pridruživši se Omskom vremenu: Novosibirska oblast 23. maja 1993. u 00:00, Altajska teritorija i Republika Altaj 28. maja 1995. u 4:00, Tomsk Region 1. maj 2002. u 03:00, Kemerovska oblast 28. marta 2010. u 02:00. ( razlika sa univerzalno vrijeme GMT ostaje 6 sati).
7) Od 28. marta 2010. godine, tokom prelaska na letnje računanje vremena, teritorija Rusije počela je da se nalazi u 9 vremenskih zona (od 2. do 11. uključujući, sa izuzetkom 4. - Samarska oblast i Udmurtija 28. marta , 2010. u 2 sata ujutro prešli su na moskovsko vrijeme) sa istim vremenom unutar svake vremenske zone. Granice vremenskih zona prolaze duž granica subjekata Ruske Federacije, svaki subjekt je uključen u jednu zonu, s izuzetkom Jakutije, koja je uključena u 3 zone (MSK + 6, MSK + 7, MSK + 8) , i region Sahalin, koji je uključen u 2 zone (MSK+7 na Sahalinu i MSK+8 na Kurilskim ostrvima).
Tako i za našu zemlju zimi T= UT+n+1 h , ali u ljetnom vremenu T= UT+n+2 h
Možete ponuditi obavljanje laboratorijskih (praktičnih) radova kod kuće: Laboratorijski rad"Određivanje koordinata terena iz posmatranja Sunca"
Oprema: gnomon; kreda (klinovi); "Astronomski kalendar", sveska, olovka.
Radni nalog:
1. Određivanje podnevne linije (smjer meridijana).
Sa svakodnevnim kretanjem Sunca po nebu, sjena od gnomona postepeno mijenja svoj smjer i dužinu. U pravo podne ima najmanju dužinu i pokazuje smjer podnevne linije - projekcije nebeskog meridijana na ravan matematičkog horizonta. Da biste odredili podnevnu liniju, potrebno je u jutarnjim satima označiti tačku na koju pada sjena od gnomona i kroz nju nacrtati krug, uzimajući gnomon za centar. Zatim treba sačekati dok senka gnomona ne dodirne liniju kruga po drugi put. Dobiveni luk je podijeljen na dva dijela. Linija koja prolazi kroz gnomon i sredinu podnevnog luka biće podnevna linija.
2. Određivanje geografske širine i dužine područja iz posmatranja Sunca.
Posmatranja počinju malo prije trenutka pravog podneva, čiji je početak fiksiran u trenutku tačnog podudaranja sjene od gnomona i podnevne linije prema dobro kalibriranim satovima koji rade po standardnom vremenu. Istovremeno se mjeri dužina sjene od gnomona. Po dužini senke l tačno u podne u trenutku njegovog nastanka T d prema standardnom vremenu, koristeći jednostavne proračune, odredite koordinate područja. Prethodno iz relacije tg h ¤ \u003d N / l, gdje H- visina gnomona, pronađite visinu gnomona u tačno podne h ¤ .
Geografska širina područja se izračunava po formuli φ=90-h ¤ +d ¤, gdje je d ¤ solarna deklinacija. Da biste odredili geografsku dužinu područja, koristite formulu λ=12h+n+Δ-D, gdje n- broj vremenske zone, h - jednadžba vremena za dati dan (određuje se prema podacima "Astronomskog kalendara"). Za zimsko računanje vremena D = n+1; za ljetno računanje vremena D = n + 2.
| "Planetarijum" 410,05 mb | Resurs vam omogućava da instalirate na računar nastavnika ili učenika puna verzija inovativni obrazovno-metodički kompleks "Planetarijum". "Planetarijum" - izbor tematskih članaka - namenjen je za upotrebu od strane nastavnika i učenika u nastavi fizike, astronomije ili prirodnih nauka od 10. do 11. razreda. Prilikom ugradnje kompleksa preporučuje se samo korištenje Engleska slova u nazivima foldera. | ||
| Demo materijali 13,08 mb | Resurs je demonstracioni materijal inovativnog obrazovno-metodičkog kompleksa "Planetarijum". | ||
| Planetarijum 2,67 mb Sat 154,3 kb Standardno vrijeme 374,3 kb Karta svijeta 175,3 kb |
Tačno vrijeme
Za mjerenje kratkih vremenskih perioda u astronomiji, osnovna jedinica je prosječno trajanje sunčevog dana, tj. prosječni vremenski interval između dvije gornje (ili donje) kulminacije centra Sunca. Mora se koristiti prosječna vrijednost jer trajanje solarnog dana neznatno varira tokom godine. To je zbog činjenice da se Zemlja vrti oko Sunca ne u krugu, već u elipsi, a brzina njenog kretanja se neznatno mijenja. To uzrokuje male nepravilnosti u prividnom kretanju Sunca duž ekliptike tokom godine.
Trenutak gornje kulminacije centra Sunca, kao što smo već rekli, naziva se pravo podne. Ali da bi se provjerio sat, da bi se odredilo tačno vrijeme, nije potrebno na njima označavati tačan trenutak kulminacije Sunca. Pogodnije je i tačnije označiti trenutke vrhunca zvijezda, jer je razlika u trenucima vrhunca bilo koje zvijezde i Sunca precizno poznata za svako vrijeme. Stoga se za određivanje tačnog vremena uz pomoć posebnih optičkih instrumenata bilježe trenuci vrhunaca zvijezda i njima se provjerava ispravnost sata koji "pohranjuje" vrijeme. Vrijeme određeno na ovaj način bilo bi apsolutno tačno kada bi se promatrana rotacija nebeskog svoda odvijala sa strogo konstantnom ugaona brzina. Međutim, pokazalo se da brzina rotacije Zemlje oko svoje ose, a time i prividna rotacija nebeske sfere, prolazi kroz vrlo male promjene tokom vremena. Stoga se za "skladištenje" tačnog vremena sada koriste posebni atomski satovi, čiji tok kontroliraju oscilatorni procesi u atomima koji se odvijaju na konstantnoj frekvenciji. Satovi pojedinih opservatorija se provjeravaju u odnosu na signale atomskog vremena. Poređenje vremena određenog atomskim satovima i prividnim kretanjem zvijezda omogućava proučavanje nepravilnosti u rotaciji Zemlje.
Određivanje tačnog vremena, njegovo pohranjivanje i prijenos putem radija cijeloj populaciji zadatak je službe tačnog vremena koja postoji u mnogim zemljama.
Radio signale vremena primaju navigatori pomorske i vazdušne flote, mnoge naučne i industrijske organizacije koje treba da znaju tačno vreme. Poznavanje tačnog vremena potrebno je posebno za određivanje geografskih dužina različitih tačaka na površini zemlje.
Račun vremena. Definicija geografske dužine. Kalendar
Iz kursa fizičke geografije SSSR-a poznajete pojmove lokalnog, zonskog i porodiljskog vremena, kao i da je razlika u geografskim dužinama dvije tačke određena razlikom u lokalnom vremenu ovih tačaka. Ovaj problem se rješava astronomskim metodama primjenom promatranja zvijezda. Na osnovu određivanja tačnih koordinata pojedinih tačaka, vrši se kartiranje zemljine površine.
Od davnina, ljudi su koristili trajanje bilo lunarnog mjeseca ili solarne godine za izračunavanje dugih vremenskih perioda, tj. trajanje Sunčeve revolucije duž ekliptike. Godina određuje učestalost sezonskih promjena. Solarna godina traje 365 solarnih dana 5 sati 48 minuta 46 sekundi. Praktično je neuporediv sa danima i dužinom lunarnog meseca - periodom promene lunarnih faza (oko 29,5 dana). To otežava kreiranje jednostavnog i praktičnog kalendara. Tokom vekova ljudske istorije stvoreno je i korišćeno mnogo različitih kalendarskih sistema. Ali svi se mogu podijeliti u tri tipa: solarni, lunarni i lunisolarni. Južni pastoralni 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 prema Mjesecu i prema Suncu, bilo je potrebno uspostaviti 12 ili 13 mjeseci u godini i ubaciti dodatne dane u godinu. Solarni kalendar, koji se koristio u starom Egiptu, bio je jednostavniji i praktičniji. Trenutno je u većini zemalja svijeta također usvojen solarni kalendar, ali napredniji uređaj, nazvan gregorijanski, o čemu se govori u nastavku.
Prilikom sastavljanja kalendara mora se voditi računa da trajanje kalendarske godine bude što je moguće bliže trajanju Sunčevog okretanja duž ekliptike i da kalendarska godina sadrži ceo broj solarnih dana, budući da je nezgodno započeti godinu u različito doba dana.
Ove uslove je zadovoljio kalendar koji je razvio aleksandrijski astronom Sosigen i uveo 46. godine pne. u Rimu Julija Cezara. Kasnije je, kao što znate, iz kursa fizičke geografije nazvan Julijanski ili stari stil. U ovom kalendaru godine se broje tri puta uzastopno po 365 dana i nazivaju se jednostavnim, a godina koja slijedi je 366 dana. To se zove prestupna godina. Prijestupne godine u julijanskom kalendaru su one godine čiji su brojevi jednako djeljivi sa 4.
Prosječna dužina godine prema ovom kalendaru je 365 dana i 6 sati, tj. to je oko 11 minuta duže od pravog. Zbog toga je stari stil zaostajao stvarni tok vrijeme za oko 3 dana svakih 400 godina.
U gregorijanskom kalendaru (novi stil), uvedenom u SSSR-u 1918. godine i još ranije usvojenom u većini zemalja, godine koje završavaju na dvije nule, izuzev 1600, 2000, 2400, itd. (tj. one čiji je broj stotina djeljiv sa 4 bez ostatka) ne smatraju se prijestupnim godinama. Ovo ispravlja grešku od 3 dana, akumulirajući preko 400 godina. Dakle, prosječna dužina godine u novom stilu vrlo je bliska periodu okretanja Zemlje oko Sunca.
Do 20. veka razlika između novog stila i starog (julijanskog) dostigla je 13 dana. Pošto je novi stil u našoj zemlji uveden tek 1918. godine, Oktobarska revolucija, koja se dogodila 1917. godine 25. oktobra (po starom stilu), slavi se 7. novembra (po novom).
Razlika između starog i novog stila od 13 dana nastaviće se iu 21. veku, iu 22. veku. će se povećati na 14 dana.
Novi stil, naravno, nije potpuno tačan, ali greška od 1 dana će se akumulirati u njemu tek nakon 3300 godina.
1.2. Mjerenje vremena u astronomiji
1.2.1. Opće odredbe
Jedan od zadataka geodetske astronomije, astrometrije i geodezije prostora je određivanje koordinata nebeskih tijela u datom trenutku. Konstrukciju astronomskih vremenskih skala vrše nacionalne vremenske službe i Međunarodni vremenski biro.
Sve poznate metode za konstruisanje kontinualnih vremenskih skala su zasnovane na batch procesi, na primjer:
- rotacija Zemlje oko svoje ose;
- Zemljina orbita oko Sunca;
- rotacija Mjeseca oko Zemlje u orbiti;
- njihanje klatna pod dejstvom gravitacije;
- elastične vibracije kristala kvarca pod djelovanjem naizmjenične struje;
- elektromagnetne vibracije molekula i atoma;
- radioaktivni raspad atomskih jezgara i drugi procesi.
Vremenski sistem se može podesiti sa sljedećim parametrima:
1) mehanizam - pojava koja obezbeđuje periodično ponavljajući proces (na primer, dnevna rotacija Zemlje);
2) skala - vremenski period za koji se proces ponavlja;
3) početna tačka, nulta tačka - trenutak početka ponavljanja procesa;
4) način računanja vremena.
U geodetskoj astronomiji koriste se astrometrija, nebeska mehanika, sistemi sideralnog i solarnog vremena, zasnovani na rotaciji Zemlje oko svoje ose. Ovo periodično kretanje je veoma ujednačeno, nije vremenski ograničeno i kontinuirano tokom čitavog postojanja čovečanstva.
Osim toga, u astrometriji i nebeskoj mehanici,
Efemeride i dinamički vremenski sistemi , kao ideal
struktura ujednačene vremenske skale;
Sistem atomsko vrijeme– praktična implementacija idealno ujednačene vremenske skale.
1.2.2. zvezdano vreme
Sideralno vrijeme je označeno sa s. Parametri sistema zvezdanog vremena su:
1) mehanizam - rotacija Zemlje oko svoje ose;
2) skala - zvezdani dan, jednak vremenskom intervalu između dva uzastopna gornja vrhunca tačke prolećne ravnodnevice
in osmatračnica;
3) početna tačka na nebeskoj sferi je tačka prolećnog ekvinocija, nulta tačka (početak zvezdanog dana) je trenutak gornjeg vrhunca tačke;
4) metoda brojanja. Mjera sideralnog vremena je satni ugao tačke
proljetna ravnodnevica, t. Nemoguće ga je izmjeriti, ali izraz je istinit za svaku zvijezdu
prema tome, znajući pravu ascenziju zvijezde i računajući njen satni ugao t, može se odrediti sideralno vrijeme s.
Razlikovati istinito, prosječno i kvazi-tačno gama tačke (razdvajanje je zbog nutacije astronomskog faktora, vidi paragraf 1.3.9), u odnosu na koje se meri istinito, srednje i kvazi-istinito siderično vrijeme.
Sistem sideralnog vremena koristi se za određivanje geografskih koordinata tačaka na površini Zemlje i azimuta pravca ka zemaljskim objektima, u proučavanju nepravilnosti. dnevna rotacija Zemlja, prilikom uspostavljanja nultih tačaka skala drugih sistema mjerenja vremena. Ovaj sistem, iako se široko koristi u astronomiji, nezgodan je u svakodnevnom životu. Smjena dana i noći, zbog vidljivog dnevnog kretanja Sunca, stvara vrlo određen ciklus u ljudskoj aktivnosti na Zemlji. Stoga se računanje vremena dugo temeljilo na dnevnom kretanju Sunca.
1.2.3. Pravo i srednje solarno vrijeme. Jednadžba vremena
Pravi solarni vremenski sistem (ili pravo solarno vrijeme- m ) koristi se za astronomska ili geodetska posmatranja Sunca. Sistemski parametri:
1) mehanizam - rotacija Zemlje oko svoje ose;
2) skala - pravi solarni dan- vremenski interval između dvije uzastopne niže kulminacije centra pravog Sunca;
3) početna tačka - centar diska pravog Sunca - , nulta tačka - istinita ponoć, ili trenutak donje kulminacije centra diska pravog Sunca;
4) metoda brojanja. Mjera pravog sunčevog vremena je geocentrični satni ugao pravog Sunca t plus 12 sati:
m = t + 12h .
Jedinica pravog solarnog vremena - sekunda, jednaka 1/86400 pravog solarnog dana, ne zadovoljava osnovni zahtjev za jedinicom vremena - nije konstantna.
Razlozi za nepostojanost prave solarne vremenske skale su
1) neravnomerno kretanje Sunca po ekliptici zbog eliptičnosti Zemljine orbite;
2) neravnomjerno povećanje direktnog uspona Sunca tokom godine, budući da je Sunce na ekliptici, nagnuto prema nebeskom ekvatoru pod uglom od približno 23,50.
Zbog ovih razloga, upotreba sistema pravog sunčevog vremena u praksi je nezgodna. Prelazak na jednoliku solarnu vremensku skalu odvija se u dvije faze.
Faza 1 prijelaz na lutku srednje ekliptično sunce. na dan-
U ovoj fazi je isključeno neravnomjerno kretanje Sunca duž ekliptike. Neravnomjerno kretanje u eliptičnoj orbiti se zamjenjuje sa ravnomerno kretanje u kružnoj orbiti. Pravo Sunce i srednje ekliptično Sunce se poklapaju kada Zemlja prolazi kroz perihel i afel svoje orbite.
Faza 2 prelazak na srednje ekvatorijalno sunce, krećući se jednako
numerisan duž nebeskog ekvatora. Ovdje je isključeno neravnomjerno povećanje pravog uspona Sunca, zbog nagiba ekliptike. Pravo Sunce i srednje ekvatorijalno Sunce istovremeno prolaze tačke prolećne i jesenje ravnodnevice.
Kao rezultat ovih radnji, uvodi se novi sistem mjerenja vremena - srednje solarno vrijeme.
Srednje solarno vrijeme je označeno sa m. Parametri srednjeg solarnog vremenskog sistema su:
1) mehanizam - rotacija Zemlje oko svoje ose;
2) skala - prosečan dan - vremenski interval između dve uzastopne niže kulminacije srednjeg ekvatorijalnog Sunca ek ;
3) početna tačka - srednje ekvatorijalno Sunce equiv , nullpoint - srednja ponoć , ili trenutak donjeg klimaksa srednjeg ekvatorijalnog Sunca;
4) metoda brojanja. Mjera srednjeg vremena je geocentrični satni ugao srednjeg ekvatorijalnog Sunca t ekvivalent plus 12 sati.
m = t ekviv + 12h.
Nemoguće je odrediti srednje sunčevo vrijeme direktno iz posmatranja, pošto je srednje ekvatorijalno Sunce fiktivna tačka na nebeskoj sferi. Srednje solarno vrijeme se izračunava iz pravog solarnog vremena, određenog iz posmatranja pravog sunca. Razlika između pravog solarnog vremena m i srednjeg solarnog vremena m naziva se jednadžba vremena i označava se:
M - m = t - t sr.ekv. .
Jednačina vremena je izražena sa dvije sinusoide sa godišnjim i polugodišnjim
novi periodi:
1 + 2 -7,7m sin (l + 790 )+ 9,5m sin 2l,
gdje je l ekliptička dužina srednjeg ekliptičkog Sunca.
Graf je kriva sa dva maksimuma i dva minimuma, koja u kartezijanskom pravougaonom koordinatnom sistemu ima oblik prikazan na sl. 1.18.
Fig.1.18. Grafikon jednadžbe vremena
Vrijednosti jednačine vremena kreću se od +14m do –16m.
U Astronomskom godišnjaku za svaki datum je data vrijednost E, jednaka
E \u003d + 12 h.
OD date vrijednosti, odnos između srednjeg sunčevog vremena i satnog ugla pravog Sunca određen je izrazom
m = t -E.
1.2.4. Julijanski dani
At tacna definicija brojčanu vrijednost vremenskog intervala između dva udaljena datuma, zgodno je koristiti kontinuirano brojanje dana, što se u astronomiji naziva Julijanski dani.
Početak računanja julijanskih dana je srednje podne po Griniču 1. januara 4713. godine prije nove ere, od početka ovog perioda, prosječni solarni dan se broji i numeriše tako da svaki kalendarski datum odgovara određenom julijanskom danu, skraćeno JD. Dakle, epoha 1900, januar 0.12h UT odgovara julijanskom datumu JD 2415020.0, a epoha 2000, 1. januar, 12h UT - JD2451545.0.
Do sada smo detaljno govorili o raspodjeli i korištenju vremena - glavnoj temi našeg narativa, ali sada idemo direktno na astronomski sat. Sve do nedavno, sama rotirajuća Zemlja bila je glavni čuvar vremena, a vrijeme se određivalo iz astronomskih posmatranja; satovi su korišćeni samo za "držanje" vremena u relativno kratkim intervalima između posmatranja. Fokus ovog poglavlja je na poboljšanjima samog sata i posljedicama tih poboljšanja, jer su u posljednjih četrdeset godina satovi koje je napravio čovjek nadmašili u svojoj preciznosti zemaljski mjerač vremena.
Tokom prva dva veka postojanja Kraljevske opservatorije - zahvaljujući pronalasku Grahama i drugih majstora ranog XVIII veka. novi regulator spuštanja i temperaturno kompenzirano klatno - preciznost satova klatna se malo povećala, ali ovi izumi se ne mogu nazvati fundamentalnim. Godine 1676, Flamsteedov godišnji sat na navijanje radio je unutar 7 sekundi dnevno; 1870. godine Erie sat sa barometrijski kompenzovanim regulatorom (udubljenje br. 1906) imao je tačnost od oko 0,1 s dnevno (prilično visoka za to vreme). Ova i druga poboljšanja uređaja za pohranu vremena detaljnije su razmotrena u Aneksu III.
U poslednjoj deceniji XIX veka. neke od vodećih svjetskih astronomskih opservatorija (Grinvička opservatorija nije jedna od njih) počele su koristiti satove dizajnera Sigmunda Riflera (1847-1912) iz Minhena, koji su po preciznosti nadmašili sve dosadašnje satove. Ali prava prekretnica nastupila je 1920-ih s uvođenjem Shortovog sata sa slobodnim klatnom, jednog od najvažnijih napredaka u mjerenju vremena od pronalaska satova s klatnom prije dva stoljeća. Ideju slobodnog klatna predložio je Rudd još 1899. godine, ali je provedena u praksi 1921-1924. William Hamilton Short, željeznički inženjer koji radi sa F. Hope-Jonesom i Synchronom Company. Kod običnih satova sa klatnom potrebno je održavati ujednačenost oscilacija klatna koje se njiše, od čega zavisi tačnost merenja vremena, i istovremeno računati ove oscilacije. U satu sa slobodnim klatnom ova dva zadatka se rješavaju uz pomoć sekundarnog klatna, koje omogućava da se glavno klatno cijelo vrijeme potpuno slobodno njiše, osim onih djelića sekunde kada dobije impuls od sekundarnog sata. svakih pola minuta. Shortov sat je pokazivao tačnost od 10 s godišnje, dok su najbolji primjerci svojih prethodnika imali tačnost od oko 1 s u 10 dana. Greenwich opservatorija je kupila prve kratke satove 1924. i koristila je kratki sat br. 3 kao standard za sideralno vrijeme. Zatim su kupljeni i drugi Shortovi satovi. U roku od nekoliko godina, satovi sa slobodnim klatnom istisnuli su sve ostale starije satove u opservatoriji, od kojih su neki, kao što je Grahamov sat, bili u upotrebi od strane astronoma skoro dva veka, a svi primeri korišćeni (osim nedavno nabavljenog kopija Rifleur sata) je bio u upotrebi najmanje 55 godina.
Jedna od posljedica povećanja tačnosti primarnih mjerača vremena bila je promjena same svrhe servisa vremena u Greenwichu. Od Erijevog osnivanja (1852.) službe za mjerenje vremena, njen rad se zasnivao na dva standardna sata: standard zvijezda-jug i prosječni solarni standard. Prijenos signala tačnog vremena putem radija omogućio je upoređivanje satova raznih opservatorija širom svijeta sa vrlo visokom preciznošću nekoliko puta dnevno. Štaviše, sama opservatorija Greenwich imala je veliki broj visoko preciznih satova. Stoga je 1938. ukinut standard koji je usvojio Erie - jedan sat i postalo je moguće koristiti prosječnu vrijednost vremena izračunatu iz očitavanja nekoliko satova, pri čemu je jedan od ovih satova održavao siderično vrijeme, drugi - solarno. U početku je bilo šest takvih čuvara u Engleskoj: pet u Greenwichu i jedan u Nacionalnoj fizikalnoj laboratoriji u Teddingtonu; dodato godinu dana kasnije još jedan ulaz Edinburgh; svi su bili Shortovi satovi sa slobodnim klatnom.
Kvarcni sat
Hajde sada da se zadržimo na modernom konceptu vremena, posebno razmotrimo razliku između pojmova: trenutak u vremenu ("datum" ili "epoha") i vremenski interval. Svakog ko juri u voz ili avion prvenstveno zanima trenutak, a recimo sudiju boks meča, vremenski interval. Postoji i treći koncept: učestalost fenomena koji se periodično ponavlja, ili broj ciklusa ove pojave u jedinici vremena; savremeni naziv za jedinicu frekvencije, herc (Hz), identičan je nazivu stare jedinice, ciklus u sekundi.
Stvaranje kvarcnih satova - koji je omogućio da se dodatno poboljša kvalitet mjerenja vremena nego što su ga davali satovi sa slobodnim klatnom koji su se pojavili nekoliko decenija prije kvarcnih - olakšano je interesovanjem televizijskih inženjera za razvoj pouzdanog standarda za frekvenciju. elektromagnetnih talasa. Kristal kvarca je prvi put ušao u upotrebu s pojavom radio-difuzije ranih 1920-ih. i služio je kao izvor radio frekvencijskih oscilacija visoke stabilnosti. Na mogućnost korištenja kvarca u satovima prvi su ukazali Horton i Marrison (SAD) 1928. godine. 1939. prvi kvarcni sat postavljen je u Greenwichu; tačnost ovih satova, koje su razvili Day i Essen, bila je oko 2 ms (1 milisekunda = 10"3 s) dnevno. Rat je sprečio sprovođenje plana - da se u opservatoriju ugradi još nekoliko kvarcnih satova; vreme služba je premeštena na bezbednije mesto - u Gravimetrijsku opservatoriju. Rezervna vremenska servisna stanica počela je sa radom u Kraljevskoj opservatoriji u Edinburgu 1941. U početku, Abinger nije imao ispravan kvarcni sat, pa je stoga primao dnevne signale vremena od National Physical Laboratorija, koja je imala par takvih satova, satovi sa slobodnim klatnom formirali su "srednji sat".
Potrebe ratnog vremena, prije svega razvoj radarske tehnologije i preciznih sistema vazdušne navigacije, zahtijevale su od britanske vremenske službe desetostruko povećanje tačnosti radio vremenskih signala. Stoga je 1942. godine postignut dogovor sa radio odjelom poštanske uprave o svakodnevnom prijenosu vremenskih signala Abingeru, prikazanih kvarcnim satovima koji su pripadali upravi. Ova inovacija je bila toliko uspješna da je 1943. godine bilo moguće ukloniti Shortove satove iz grupe koja je formirala "srednje satove". Kvarcni satovi, čije su greške utvrđene iz astronomskih opservacija u Abingeru i Edinburgu, postali su primarni standard na kojem se temeljila vremenska služba, dok je sat opservatorije korišten kao sekundarni standard za kontrolu vremenskih signala. 1944. godine, kontrola međunarodnih vremenskih signala odaslanih iz ragbija, kao i kasnije, 1949., signala sa šest tačaka BBC-a, izvršena je pomoću novog kvarcnog sata u Abingeru. Edinburška vremenska služba prestala je da postoji u januaru 1946. i ubrzo je šest njenih kvarcnih satova prebačeno u opservatoriju u Greenwichu; međutim, sjedište vremenske službe i dalje je ostalo u Abingeru, koji je imao dvanaest kvarcnih satova. Do tog vremena, tačnost takvih satova porasla je na 0,1 ms dnevno. U međuvremenu, astronomi su požurili od smoga i ulične rasvjete Greenwicha, koji su ometali posmatranja, u prozirni zrak Hurstmonceaua, smještenog u Sussexu, gdje se i vremenska služba preselila iz Abingera 1957. godine.
Neravnomjerna rotacija zemlje
Povećanje tačnosti mjerenja vremena skrenulo je pažnju na još jedan problem, koji je deseti kraljevski astronom, Harold Spencer Jones, 1950. godine sažeo na sljedeći način:
„Zemlja koja se rotira pruža nam osnovnu jedinicu vremena, dan. Prvi zahtjev za bilo koju fundamentalnu jedinicu je njena postojanost i ponovljivost; jedinica mora značiti istu stvar za sve ljude iu svakom trenutku. Uzimajući dan, ili, preciznije, srednji solarni dan, kao osnovnu jedinicu iz koje izvodimo sat, minut i sekundu kao derivate, mora se implicitno pretpostaviti da je njegova dužina nepromijenjena, drugim riječima, da je Zemlja je savršen čuvar vremena.
Činjenicu da Zemlja nije savršen mjeritelj vremena uočio je još Immanuel Kant 1754. godine, ali da bismo predstavili potpunu historiju ovog pitanja, moramo se vratiti još šezdeset godina unazad. Godine 1695. Edmund Halley je, analizirajući pomračenja koja su se dogodila u antičko doba, došao do zaključka da se kretanje Mjeseca oko Zemlje ubrzava; to je kasnije potvrđeno direktnim mjerenjima. Godine 1787. Laplace je pokazao da se ovaj fenomen može objasniti sporim promjenama u obliku Zemljine orbite, ali je 1853. Adams primijetio da promjene u orbiti mogu samo napola objasniti prividnu veličinu mjesečevog ubrzanja. Nakon duge naučne rasprave, konačno je dokazano da se ubrzanje mjesečevog kretanja ne može u potpunosti objasniti na osnovu Laplaceove teorije gravitacije – to se može učiniti samo uz pretpostavku da Zemlja u svojoj rotaciji postepeno usporava u svojoj rotaciji u velikoj mjeri zbog trenja zbog plime i oseke.
Danas znamo da postoje tri vrste promjena u brzini Zemljine rotacije, od kojih su prve dvije poznate iz proučavanja kretanja Mjeseca i planeta, a posljednja je kvalitativno otkrivena satom sa slobodnim klatnom i kvantificirana sa pojavom kvarcnih satova:
1) sekularne promjene - postepeno usporavanje uslijed djelovanja lunarnih i solarnih plime i oseke, zbog čega se trajanje Zemljinog dana povećava za 1,5 ms po vijeku;
2) nepravilne (ili nepredvidive) promene, očigledno uzrokovane razlikom u brzinama rotacije tečnog jezgra i čvrstog omotača Zemlje, koje mogu dovesti do povećanja ili smanjenja dužine dana za 4 ms po deceniji;
3) sezonske varijacije, koje odražavaju sezonske promjene u okeanima i vazdušnim masama Zemlje. Primjer za to je otapanje i smrzavanje polarnih ledenih kapa i kretanje zračnih masa iz ogromnih područja visoke atmosferski pritisak postoji zimi u Sibiru, u područjima sa visokim pritiskom ljeti. Zemlja se sporije okreće u proljeće i rano ljeto, a brže u jesen. Kao rezultat toga, fluktuacije u dužini dana mogu doseći 1,2 ms.
Postoji još jedan fenomen koji, iako ne utiče na brzinu rotacije Zemlje, mora se uzeti u obzir kada se tačno meri vreme. To su oscilacije pola, ili kretanje Zemljinog tijela u odnosu na os rotacije (poput ležaja koji se ljulja u mehanizmu), što uzrokuje da polovi Zemlje lutaju u periodu od približno 14 mjeseci unutar krug poluprečnika oko 8 m. Uticaj oscilacija pola menja geografsku širinu i dužinu bilo kog mesta na Zemlji (što je potvrđeno astronomskim posmatranjima), a to, usled promene geografske dužine, dovodi do odgovarajuće promjene u vremenskoj skali u svakoj tački na površini zemlje.
Kao što je Spencer Jones istakao, prvi zahtjev za fundamentalnu jedinicu je njena trajnost i ponovljivost. Stoga, do 1950-ih. drugi, zasnovan na rotaciji Zemlje, menjajući, iako neznatno, njeno trajanje, prestao je da zadovoljava zahteve za njom. Postavilo se pitanje: šta dalje?
efemeridno vrijeme
Prvobitno je odlučeno da se solarni dan napusti kao osnovna jedinica vremena i da se umjesto toga koristi godina, čije trajanje, iako nije konstantno, može se izračunati unaprijed, uzimajući u obzir njegovo smanjenje za oko pola sekunde u vijeku. To je dovelo do uvođenja u međunarodnu praksu 1952. godine za neke svrhe nove vremenske skale - efemeridnog vremena (ET), koje se počelo koristiti - kao što mu samo ime govori - za sastavljanje različitih nacionalnih efemerida i godišnjaka. Kao što smo raspravljali u prethodnom poglavlju, kao rezultat odluke Washingtonske konferencije 1884. i posebnih preporuka Međunarodne astronomske unije, usvojene 1928. godine, srednje vrijeme po Griniču postalo je poznato kao Univerzalno vrijeme (UT). Stoga ćemo kasnije u ovom poglavlju, kada budemo govorili o srednjem solarnom vremenu Griničkog meridijana, radije koristiti naziv UT u odnosu na GMT. Sada UT, na osnovu rotacije Zemlje oko svoje ose, postavlja vremensku skalu neophodnu za nebesku navigaciju. No, kao što smo već primijetili, brzina rotacije Zemlje se mijenja, pa se 1956. godine, za posebne potrebe vremenskih službi, javila potreba za preciznijom definicijom UT:
UT0 je među njegovim solarnim početnim meridijanskim vremenom dobijenim direktno iz astronomskih posmatranja;
UT1 je UT0 ispravljen za kretanje pola (ne više od 0,035 s). UT1 skala se koristi za nebesku navigaciju;
UT2 je UT0 ispravljen za kretanje pola i za ekstrapolirane promjene u Zemljinoj stopi rotacije (također za ne više od 0,035 s). UT2 je "izglađena" vremenska skala koja postavlja vrijeme što je ravnomjernije moguće. Do 1972. godine ova skala je bila osnova vremenskih signala.
Pitanje ET skale i njenog odnosa prema UT je previše složeno da bi se ovdje razmatralo. Dovoljno je reći da ET prilično odgovara UT, pošto je trajanje efemeridnog dana dato dužinom srednjeg sunčevog dana u 19. veku. 1956. godine stručnjaci su napustili upotrebu srednjeg sunčevog dana kao međunarodne fundamentalne jedinice vremena u korist sekunde efemeride, definisane kao "1/31556925,9747 tropske godine 0. januara 1900. u 12 sati po efemeridnom vremenu".
Međutim, prelazak na novi sistem nije riješio sve probleme. Zbog svoje nepromjenljivosti, efemerida sekunda je vrlo pogodna za teorijske proračune i koristi se u raznim efemeridama. Ali sekunda efemeride je neprikladna za svakodnevnu upotrebu iz dva razloga. Prvo, nije uvijek dostupan, jer se može odrediti sa potrebnom tačnošću tek nakon dugog odlaganja nakon obrade brojnih rezultata opservacije. Drugo, za one koje zanima upravo tačan trenutak vremena, a ne vremenski interval - uključujući i širu javnost - neophodno je da vremenski signali što bliže odgovaraju rotaciji Zemlje, promeni dana i noći. . Osim toga, iako je razlika između ET i UT tokom cijele godine bila vrlo mala, ona se tokom godina akumulira zbog sistematskog usporavanja Zemljine rotacije i može dostići vrlo značajnu vrijednost. Godine 1952, kada je ET prvi put korišten, kumulativna razlika između ove skale, zasnovane na stopi Zemljine rotacije iz 19. stoljeća, i UT, na osnovu podataka iz 1952. godine, iznosila je oko 30 s.
Upotreba ET-a u vremenskim signalima je donekle bila kompromisno rješenje, budući da je fizičarima i televizijskim inženjerima bilo potrebno da trajanje sekunde vremenskog signala bude konstantno, tj. „značilo bi isto za sve narode iu svako doba“, dok je za obične korisnike vremena, kao i za navigatore i geodete, bilo potrebno da se vremenski signal, recimo, obilježavanje podne, poklopi sa podnevnom lokacijom nebeskih tijela. Sve do 1944. godine Greenwich vremenski signali su bili postavljeni što je dalje moguće rotacijom Zemlje, tako da je drugi (izveden iz vremenskih signala) mogao mijenjati svoju dužinu iz dana u dan, iako vrlo neznatno. Godine 1944. u Velikoj Britaniji pokušano je da se drugi signali, ako je moguće, prenose u pravilnim intervalima, čije je trajanje određeno prosječnom vrijednošću drugog intervala postavljenom najpreciznijim kvarcnim satom, a po potrebi ( srijedom), kako bi se izvršile korekcije „skoka“ kako bi se uskladile s razmjerom svjetskog (astronomskog) vremena. Istovremeno, u SAD-u nije prihvaćeno takvo kompromisno rješenje između frekvencijskog i vremenskog prijenosa; vremenski signali koje je odašiljala radio stanica u Annapolisu i kojima je upravljala Američka pomorska opservatorija održavani su u tačnom skladu s rotacijom Zemlje, a referentna frekvencija koju je kontrolirao američki nacionalni biro za standarde i koju je prenosila njena radio stanica je ostala nepromijenjena što je moguće.
atomski sat
Da se stane na kraj jednom od nedostataka efemeridnog vremena - njegovoj nepristupačnosti - pomogli su atomski satovi. Prvi operativni set sistema atomskog sata razvijen je u američkom Nacionalnom birou za standarde (Vašington) od strane Harolda Lyonsa i njegovih kolega 1948-1949. koristeći spektralnu apsorpcionu liniju amonijaka za stabilizaciju kvarcnog oscilatora. 12. avgusta 1948. atomski sat je počeo da deluje kao standard frekvencije. Ubrzo nakon toga, pažnju je privukao još jedan hemijski element- cezijum. Prvi dizajn standarda za cezijum, povezan sa imenima Sherwooda, Zachariasa i posebno Ramseya, predložen je u SAD-u. Ali redovna upotreba standarda cezijumskog snopa koji su dizajnirali Essen i Parry počela je u Nacionalnoj fizičkoj laboratoriji u Engleskoj. U junu 1955. godine, kada je donesena odluka da se sekunda efemeride koristi kao osnovna jedinica vremena, cezijumski standard je korišten za kalibraciju kvarcnih satova i kao standard frekvencije. Zatim, tokom narednih nekoliko godina, laboratorijski standardi za cezijum pojavili su se u Boulderu (Kolorado), Otavi i Neuchatelu.
Čak su i prvi atomski satovi imali stotine puta veću dugoročnu stabilnost od kvarcnih standarda. Osim toga, nisu bili podložni glatkim promjenama kursa do kojih dolazi u kvarcnim oscilatorima zbog "starenja" kristala kvarca. Iz ovih razloga, atomski satovi su pružili vrlo stabilnu vremensku skalu vrlo visoke preciznosti (barem desetine puta bolju od ostalih mjerača vremena), dostupnu gotovo trenutno. Ali prošlo je još mnogo godina prije nego što su ove prednosti ostvarene. Samo najnoviji primjeri standarda cezijumskih zraka imaju istu kratkoročnu stabilnost kao kvarcni satovi.
Svi satovi moraju biti podešeni tako da imaju istu brzinu, tj. na isti način su "držali vrijeme", a isto tako i pokazivali. Novi atomski satovi nisu bili izuzetak, a prvi zadatak je bio da se kalibriraju prema radnim standardima, drugim riječima, atomska vremenska skala je morala biti dovedena u neku korespondenciju sa astronomskom vremenskom skalom. Za period 1955-1958. atomski satovi Engleske i SAD kalibrirani su prema astronomskim vremenskim skalama Hurstmonceaua i Washingtona. Prva atomska vremenska skala, poznata kao GA (Greenwich atomic - Greenwich atomic), isprva je bila zasnovana na standardu cezijuma Nacionalne fizičke laboratorije, u skladu sa vremenom efemeride.
Od 1959. godine, AJ vremenska skala Opservatorije američke mornarice dobila je distribuciju širom svijeta. Njegova početna epoha (datum) postavljena je tako da su atomsko vrijeme i UT2 bili isti u ponoć 1. januara 1958. Atomska sekunda je određena iz rezonancije u atomu cezijuma. Godine 1964. atomska sekunda je međunarodno priznata kao sredstvo za realizaciju sekunde efemeride. 1967. godine, na 13. svjetskoj konferenciji utega i mjera u Parizu, astronomska definicija sekunde je napuštena i atomska sekunda je usvojena kao temeljna jedinica vremena u Međunarodnom sistemu jedinica SI:
Jedinica vremena u Međunarodnom sistemu jedinica mora biti sekunda, definisana na sledeći način: sekunda je trajanje 9192631770 perioda zračenja koji odgovaraju prelazu između dva hiperfina podnivoa osnovnog stanja atoma cezijuma - 133 .
Zbog činjenice da su se atomski satovi počeli koristiti u mnogim zemljama svijeta, a njihove vremenske skale korištenjem radio signala i drugih metoda mogle su se uporediti s preciznošću od 1 μs (mikrosekunda = 10-6 s) i više, postalo je moguće kreirati međunarodne "prosječne satove" visoke preciznosti u velikom broju nezavisno očitavanje svih atomskih satova koji rade sa izuzetnom ujednačenošću. Odstupanje u toku ovih satova po godini nije prelazilo nekoliko mikrosekundi, dok su vremenske skale koje su postavili odstupale od skale zasnovane na rotaciji Zemlje za više od sekunde godišnje.
Međunarodni biro za vrijeme, koji koordinira mjerenje vremena na međunarodnoj razini od 1919. godine, formirao je, nakon Sjedinjenih Država, vlastitu atomsku vremensku skalu A3 zasnovanu na tri nezavisna standarda Engleske, Švicarske i Sjedinjenih Država s početnom epohom u januaru. 1, 1958. A3 skala je službeno usvojena 1971. godine i nazvana je Međunarodna skala atomskog vremena TAI. Ali čak 21 godinu kasnije, do 1. januara 1979., postojale su dvije skale: TAI (zasnovano na stopi Zemljine rotacije u 19. stoljeću) i UTI (zasnovano na Zemljinoj rotaciji za period 1958-1979), ispred TAI od otprilike 17s.
Koordinacija vremenskih signala
A sada se vratimo na vremenske signale. 1958. godine engleska vremenska služba uvela je novu skalu, kasnije nazvanu koordinirana univerzalna vremenska skala (UTC), čiji se vremenski signali nisu trebali razlikovati za više od 0,1 s od UT2. Ovo je postignuto malim skokom („pomakom“) u frekvenciji atomskih satova koji generišu vremenske signale, što je uzrokovalo da se atomsko vrijeme približi UT2 (moralo se smanjiti 1960-ih). Količina pomaka je pretpostavljena za cijelu kalendarsku godinu, ali zbog mogućnosti predviđanja promjena u Zemljinoj stopi rotacije, korekcija skoka je napravljena svakog mjeseca kako bi se UTC održao unutar 0,1 s od UT2. Potpuna korespondencija između vremenskih službi Engleske i SAD-a ostvarena je 1961. godine: sinhronizovani su vremenski signali i vršene su godišnje smene i mesečne korekcije skokova. Godine 1963. ovaj sistem Engleske i SAD se proširio po cijelom svijetu i uzet je pod kontrolu BIE u Parizu; tada je dobila ime UTC.
Međutim, ekspanzija i sofisticiranost satelitskih i drugih vrsta elektronskih komunikacionih sistema, kao i navigacionih sistema, stvorila je nove velike praktične poteškoće. Rad ovih sistema zavisi od stepena sinhronizacije i samih radio signala i frekvencija. Korekcija skokova i podešavanje frekvencije doveli su do mnogih neugodnosti. U tom kontekstu, činjenica da sekunda radio-vremenskih signala ne odgovara zakonskoj sekundi doživljavana je više kao neestetski detalj nego kao prava prepreka.
skok drugi
Nakon sveobuhvatne rasprave na svim nivoima, nacionalnim i međunarodnim, izvršene su značajne promjene u referentnom sistemu vremenskih signala. Od 1. januara 1972. vremenski signali su počeli tačno odgovarati atomskim sekundama, očitavanje vremena na novoj UTC skali je postavljeno sa pomakom od 10 minuta u odnosu na TAI skalu. Ovaj sistem prenosa tačnog vremena se i danas koristi.
Dogovoreno je da odstupanje novog sistema ne smije prelaziti 0,7 s (kasnije je ova tolerancija povećana na 0,9 s) od vremenske skale UT1 koja se koristi u navigaciji i astronomiji. Ovo se postiže podešavanjem sata poslednjeg dana kalendarskog meseca, po mogućnosti 31. decembra ili 30. juna, pomeranjem sata unapred ili unazad za tačno 1 sekundu, što se naziva "prestupna sekunda". Ovo je analogno četverogodišnjem postupku u kojem se februaru prijestupne godine dodaje jedan dodatni dan, budući da godina ne sadrži cijeli broj dana; jedna sekunda se dodaje ili oduzima na isti način, budući da solarni dan ne sadrži cijeli broj atomskih sekundi.
Dakle, međunarodni vremenski i frekvencijski signali koje emituju, na primjer, određene stanice u Engleskoj i SAD-u, tačno odgovaraju atomskoj vremenskoj skali bez prekida i bilo kakvih promjena tokom cijele godine. U istom trenutku kada se doda prestupna sekunda (može biti i pozitivna i negativna), mijenja se samo numeracija drugih oznaka. Stoga, da bi se, na primjer, izvršila korekcija 31. decembra dodavanjem "pozitivne" sekunde, neophodne zbog činjenice da je UTC previše odstupio od UT1, zadnja "minuta" u godini se povećava na 61 s. Da bi se izvršila korekcija za "negativnu" sekundu, zadnja "minuta" se smanjuje na 59 s. Za one kojima je potrebno preciznije poznavanje UT1 (na primjer, navigatori i astronomi), određeni kod se postavlja na glavne signale vremena i frekvencije, koji označava broj desetinki sekunde za koji je UTC odstupio od UT1 određenog dana. .
Referentni vremenski signali koje koordinira BIE u Parizu zasnivaju se na svjetskom "srednjem satu", čije se izračunate vrijednosti dobijaju usrednjavanjem informacija iz gotovo osamdeset atomskih satova koji pripadaju dvadeset četiri zemlje svijeta. Do sada u ovoj operaciji mogu učestvovati samo one zemlje koje su u okviru radio-navigacionog sistema Loran-S, ali će u budućnosti satelitski navigacioni sistemi omogućiti poređenje očitanja većeg broja sati. Trenutak kada treba izvršiti UTC korekciju, tj. za ulazak u prestupnu sekundu, postavlja BIE. 1972. UTC je odstupio od TAI za tačno 10 sekundi. Do 1. januara 1979. dodano je 8 prestupnih sekundi, pa se UTC-ovo odstupanje od TAI povećalo na 18 sekundi.
S početkom vremenskih prijenosa 1972. u novoj UTC skali, povezanoj s TAI atomskom vremenskom skalom, umjesto starog UTC, zasnovanom na UT2 srednjoj solarnoj vremenskoj skali (koju mnogi nespecijalisti i dalje nazivaju GMT), nove kontroverze nastao u vezi sa terminologijom vremenskih skala. Naravno, nova vremenska skala je i dalje bila zasnovana na griničkom meridijanu, ali se više nije mogla nazvati skalom srednjeg solarnog vremena zasnovanom na griničkom meridijanu (tj. GMT), iako nikada nije odstupala više od 0,9 s od potonjeg. Zaista, trenutno se čak ni griniški meridijan više ne poklapa tačno s onim koji je prošao kroz "centar instrumenta za prolaz opservatorije u Greenwichu". I iako ovaj instrument još uvek postoji, o njemu se ne daju zapažanja; Danas početni meridijan geografske dužine i vremena nije tačno fiksiran ni na koji realan način, a njegov položaj se određuje statistički na osnovu rezultata osmatranja svih stanica koje određuju vrijeme koje BIE uzima u obzir prilikom koordinacije referentnih vremenskih signala. Ali ipak, stari meridijan, prikazan mesinganom trakom u dvorištu stare zvjezdarnice, nalazi se ne više od nekoliko metara od zamišljene linije koja definira nulti meridijan globusa.
78. Standard frekvencije cezijumskog snopa u Hurstmonsu, 1974. Proizvođač Hewlett-Packard, tip 5060 A. (Greenwich opservatorij.)
Iako se termin GMT više ne koristi u astronomiji, i dalje se koristi u navigaciji, u mnoge civilne svrhe i kao naziv za standardno vrijeme u mnogim zemljama širom svijeta. Ali čak su i ove zemlje, a posebno Francuska, nedavno postale protiv upotrebe GMT-a. 1975. godine, 15. Svjetska konferencija za utege i mjere preporučila je korištenje vremenskih signala nove UTC skale, te da se ubuduće prihvati ova skala kao osnova standardnog vremena, zamjenjujući njome GMT, budući da su promjene UTC izvršene 1972. učinio GMT skalu neograničenom. Francuska i Španija su već poduzele relevantne zakonodavne mjere; u vreme pisanja ove knjige, Holandija, Švajcarska i Savezna Republika Nemačka su se pripremale za to. U Francuskoj je 9. avgusta 1978. godine ukinut zakon iz 1911. (kojim je pisalo da je porodiljsko vreme u Francuskoj parisko prosečno vreme odloženo za 9 minuta i 21 sekundu), a vreme je odobreno u celoj zemlji, što će biti određeno u budućnosti. dodavanjem ili oduzimanjem UTC određenog broja sati koji se može povećati ili smanjiti u nekim dijelovima godine uvođenjem ljetnog računanja vremena; Predloženo je da se ubuduće ne koristi GMT.
Pošto je 1978. dodata jedna preskočna sekunda, moglo bi se pomisliti da je 1978. bila duža od prethodne godine. To, naravno, nije tačno. Dobro je poznato da se dužina godine smanjuje samo za pola sekunde u veku. Zapravo, dan je postao duži - svjetski dan (sat, minut i sekunda). Stoga je dan 1978. godine od 365 dana postao za jednu sekundu duži od dana 365-dnevne godine 19. vijeka, što je uzeto kao osnova za vremenske signale. Jedna preskočna sekunda dodata je 1978. kako bi se osiguralo da se, barem u prvoj polovini 1979., podnevni signal ne razlikuje za više od 0,9 s od pravog podneva kako je određeno poravnanjem zvijezda.
79. Šema cezijumske cijevi "Chronorama" (Eboche, Švicarska)
Nemoguće je unaprijed predvidjeti kako će se stopa rotacije Zemlje promijeniti u narednim decenijama. Zemlja sada usporava svoju rotaciju mnogo brže nego u protekla tri stoljeća. Ali sasvim je moguće da će se ovaj trend promijeniti u, recimo, 1990-ih. morat ćete otkazati uvođenje prijestupne (pozitivne) sekunde ili čak unijeti negativnu prijestupnu sekundu. Ipak, u budućnosti - možda u narednim desetinama, stotinama ili hiljadama godina - dva ili čak tri puta godišnje, morat će se uvesti pozitivna prijestupna sekunda ako nastavimo bazirati našu vremensku skalu na prosječnoj dužini jednog dana u 19. veku. Što se tiče dalje budućnosti, efekat usporavanja rotacije Zemlje – za nekoliko miliona godina biće samo 365 dana u godini, a ne 365 1/4 kao sada – dovešće do eliminacije suvišnih prijestupni dani (ali ne i dodatne sekunde).
U opservatorijama postoje instrumenti uz pomoć kojih na najprecizniji način određuju vrijeme - provjeravaju sat. Vrijeme se postavlja prema poziciji koju zauzimaju svjetiljke iznad horizonta. Kako bi sat opservatorije radio što tačnije i ravnomjernije u intervalu između večeri, kada se provjeravaju položajem zvijezda, sat se postavlja u duboke podrume. U takvim podrumima održava se konstantna temperatura tokom cijele godine. Ovo je veoma važno jer promene temperature utiču na rad sata.
Za prijenos tačnih vremenskih signala putem radija, opservatorija ima posebnu sofisticiranu satnu, električnu i radio opremu. Signali tačnog vremena koji se emituju iz Moskve među najtačnijim su na svetu. Određivanje tačnog vremena sa zvijezda, praćenje vremena pomoću tačnih satova i prenošenje preko radija - sve to čini Vremensku službu.
GDJE Astronomi rade
Astronomi se bave naučnim radom u opservatorijama i astronomskim institutima.
Potonji se uglavnom bave teorijskim istraživanjima.
Nakon Velike oktobarske socijalističke revolucije u našoj zemlji, u Lenjingradu je osnovan Institut za teorijsku astronomiju, Astronomski institut. P.K. Sternberga u Moskvi, astrofizičke opservatorije u Jermeniji, Gruziji i niz drugih astronomskih institucija.
Obuka i obrazovanje astronoma odvija se na univerzitetima na Mehaničko-matematičkom ili Fizičko-matematičkom fakultetu.
Glavna opservatorija u našoj zemlji je Pulkovo. Izgrađena je 1839. godine u blizini Sankt Peterburga pod vodstvom najvećeg ruskog naučnika. U mnogim zemljama je s pravom nazivaju astronomskom prijestolnicom svijeta.
Opservatorija Simeiz na Krimu je potpuno obnovljena nakon Velikog otadžbinskog rata, a nedaleko od nje izgrađena je nova opservatorija u selu Partizanskoye kod Bahčisaraja, gde je najveći u SSSR-u reflektujući teleskop sa ogledalom prečnika 1 ¼ m, a uskoro će biti postavljen i reflektor sa ogledalom prečnika 1 ¼ m na 2,6 m - treći po veličini u svijetu. Obje opservatorije sada čine jednu instituciju - Krimsku astrofizičku opservatoriju Akademije nauka SSSR-a. Astronomske opservatorije postoje u Kazanju, Taškentu, Kijevu, Harkovu i drugim mestima.
Na svim opservatorijama koje imamo naučni rad prema dogovorenom planu. Dostignuća astronomske nauke u našoj zemlji pomažu širokim slojevima radnih ljudi da razviju ispravnu, naučnu ideju o svijetu oko nas.
Mnoge astronomske opservatorije postoje iu drugim zemljama. Od njih, najstariji od postojećih su najpoznatiji - Pariz i Greenwich, od čijeg se meridijana odbrojavaju geografske dužine na kugli zemaljskoj (nedavno je ova opservatorija premještena na novu lokaciju, dalje od Londona, gdje ima mnogo smetnje za posmatranje noćnog neba). Najveći teleskopi na svijetu postavljeni su u Kaliforniji na opservatorijama Mount Palomar, Mount Wilson i Lick. Poslednji od njih sagrađen je krajem 19. veka, a prva dva - već u 20. veku.
Ako pronađete grešku, označite dio teksta i kliknite Ctrl+Enter.