Concepte de bază ale astronomiei. Determinarea orei exacte Stocarea orei exacte

Sunt fericit să trăiesc exemplar și simplu:
Ca soarele - ca un pendul - ca un calendar
M. Ţvetaeva

Lecția 6/6

Subiect Bazele măsurării timpului.

Ţintă Luați în considerare sistemul de numărare a timpului și legătura acestuia cu longitudinea geografică. Dați o idee despre cronologie și calendar, definiție coordonate geografice(longitudinea) zonei conform observațiilor astrometrice.

Sarcini :
1. Educational: astrometrie practică despre: 1) metode astronomice, instrumente și unități de măsură, numărare și stocare a timpului, calendare și cronologie; 2) determinarea coordonatelor geografice (longitudine) zonei pe baza observatiilor astrometrice. Serviciile Soarelui și ora exactă. Aplicarea astronomiei în cartografie. DESPRE fenomene cosmice: revoluția Pământului în jurul Soarelui, revoluția Lunii în jurul Pământului și rotația Pământului în jurul axei sale și consecințele acestora - fenomene cerești: răsărit, apus, mișcare vizibilă zilnică și anuală și culmine ale luminilor (Soarele). , Luna și stele), fazele în schimbare ale Lunii.
2. Educarea: formarea unei viziuni științifice asupra lumii și a educației ateiste în cursul cunoașterii istoriei cunoașterii umane, cu principalele tipuri de calendare și sisteme cronologice; dezmințirea superstițiilor asociate cu conceptele de „an bisect” și traducerea datelor calendarelor iulian și gregorian; educație politehnică și muncii în prezentarea materialelor despre instrumentele de măsurare și stocare a timpului (ceasuri), calendare și sisteme cronologice și metode practice de aplicare a cunoștințelor astrometrice.
3. De dezvoltare: formarea deprinderilor: rezolvarea problemelor privind calcularea timpului și a datelor și transferul timpului de la un sistem de stocare și numărare la altul; efectuarea de exerciții de aplicare a formulelor de bază ale astrometriei practice; utilizați o hartă stelară în mișcare, cărți de referință și calendarul astronomic pentru a determina poziția și condițiile de vizibilitate ale corpurilor cerești și fluxul de fenomene cereşti; determinați coordonatele geografice (longitudinea) zonei pe baza observațiilor astronomice.

Știi:
Nivelul 1 (standard)- sisteme de numărare a timpului și unități de măsură; conceptul de amiază, miezul nopții, zi, legătura timpului cu longitudinea geografică; meridianul prim și timpul universal; zonă, locală, ora de vară și de iarnă; metode de traducere; cronologia noastră, apariția calendarului nostru.
al 2-lea nivel- sisteme de numărare a timpului și unități de măsură; conceptul de amiază, miezul nopții, zi; legături între timp și longitudine geografică; meridianul prim și timpul universal; zonă, locală, ora de vară și de iarnă; metode de traducere; atribuirea unui serviciu de timp precis; conceptul de cronologie și exemple; conceptul de calendar și principalele tipuri de calendare: lunar, lunisolar, solar (julian și gregorian) și bazele cronologiei; problema creării unui calendar permanent. Concepte de bază ale astrometriei practice: principii de determinare a timpului și a coordonatelor geografice ale unei zone pe baza datelor de observație astronomică. Cauzele fenomenelor cerești observate zilnic generate de revoluția Lunii în jurul Pământului (modificări ale fazelor Lunii, mișcarea aparentă a Lunii în sfera cerească).

A fi capabil să:
Nivelul 1 (standard)- găsiți ora universală, medie, zonală, locală, de vară, de iarnă;
al 2-lea nivel- găsiți ora universală, medie, zonală, locală, de vară, de iarnă; convertiți datele de la stilul vechi la cel nou și înapoi. Rezolvați probleme pentru a determina coordonatele geografice ale locului și timpului de observație.

Echipament: afiș „Calendar”, PKZN, pendul și ceas solar, metronom, cronometru, ceas cu quartz Earth Globe, tabele: unele aplicații practice astronomie. CD- „Red Shift 5.1” (Timp - spectacol, Poveștile Universului = Timp și anotimpuri). Modelul sferei cerești; harta de perete a cerului înstelat, harta fusurilor orare. Hărți și fotografii suprafața pământului. Tabelul „Pământul în spațiul cosmic”. Fragmente de benzi de film„Mișcarea aparentă a corpurilor cerești”; „Dezvoltarea ideilor despre Univers”; „Cum a infirmat astronomia ideile religioase despre Univers”

Conexiune între subiecte: Coordonate geografice, cronometrare și metode de orientare, proiecție cartografică (geografie, clase 6-8)

În timpul orelor

1. Repetarea a ceea ce s-a învățat(10 minute).
A) 3 persoane pe carduri individuale.
1. 1. La ce altitudine în Novosibirsk (φ= 55º) culminează Soarele pe 21 septembrie? [pentru a doua săptămână a lunii octombrie conform PCZN δ=-7º, apoi h=90 o -φ+δ=90 o -55º-7º=28º]
2. Unde pe pământ nu sunt vizibile stele din emisfera sudică? [la Polul Nord]
3. Cum să navighezi pe teren folosind Soarele? [Martie, septembrie - răsărit în est, apus în vest, amiază în sud]
2. 1. Înălțimea la amiază Soarele are 30 de grade și declinația sa este de 19 de grade. Determinați latitudinea geografică a locului de observare.
2. Cum sunt situate traseele zilnice ale stelelor în raport cu ecuatorul ceresc? [paralel]
3. Cum să navighezi în zonă folosind Steaua Polară? [direcția nord]
3. 1. Care este declinația stelei dacă culminează la Moscova (φ = 56 º ) la o altitudine de 69º?
2. Cum este situată axa lumii în raport cu axa pământului, în raport cu planul orizontului? [paralel, la unghiul de latitudine geografică a locului de observare]
3. Cum se determină latitudinea geografică a unei zone din observații astronomice? [măsoară înălțimea unghiulară a Stelei Polare]

b) 3 persoane la bord.
1. Deduceți formula pentru înălțimea luminii.
2. Traseele zilnice ale luminilor (stelelor) la diferite latitudini.
3. Demonstrați că înălțimea polului ceresc este egală cu latitudinea geografică.

V) Restul pe cont propriu .
1. Care este cea mai mare înălțime atinsă de Vega (δ=38 o 47") în Cradle (φ=54 o 04")? [înălțimea cea mai mare la culmea superioară, h=90 o -φ+δ=90 o -54 o 04 "+38 o 47"=74 o 43"]
2. Selectați oricare conform PKZN stea luminoasași notează-i coordonatele.
3. În ce constelație se află astăzi Soarele și care sunt coordonatele lui? [pentru a doua săptămână a lunii octombrie conform PKZN în convocare. Fecioară, δ=-7º, α=13 h 06 m ]

d) în „Red Shift 5.1”
Găsiți Soarele:
- ce informații poți obține despre Soare?
- care sunt coordonatele sale astăzi și în ce constelație se află?
- Cum se schimbă declinația? [descreste]
- care dintre stelele care au propriul nume este cea mai apropiată ca distanță unghiulară de Soare și care sunt coordonatele acestuia?
- dovediți că Pământul se mișcă în prezent pe orbită mai aproape de Soare (din tabelul de vizibilitate - diametrul unghiular al Soarelui crește)

2. Material nou (20 de minute)
Trebuie sa platesc atenția elevilor:
1. Lungimea zilei și a anului depinde de sistemul de referință în care este luată în considerare mișcarea Pământului (dacă este legată de stelele fixe, Soarele etc.). Alegerea sistemului de referință este reflectată în numele unității de timp.
2. Durata unităților de timp este legată de condițiile de vizibilitate (punctele) corpurilor cerești.
3. Introducerea standardului de timp atomic în știință s-a datorat rotației neuniforme a Pământului, descoperită atunci când precizia ceasurilor a crescut.
4. Introducerea orei standard se datorează necesității de coordonare a activităților economice pe teritoriul definit de limitele fusurilor orare.

Sisteme de numărare a timpului. Relația cu longitudinea geografică. Cu mii de ani în urmă, oamenii au observat că multe lucruri din natură se repetă: Soarele răsare în est și apune în vest, vara face loc iernii și invers. Atunci au apărut primele unități de timp - zi lună an . Folosind instrumente astronomice simple, s-a stabilit că într-un an sunt aproximativ 360 de zile, iar în aproximativ 30 de zile silueta Lunii trece printr-un ciclu de la o lună plină la alta. Prin urmare, înțelepții caldeeni au adoptat ca bază sistemul de numere sexagesimal: ziua a fost împărțită în 12 nopți și 12 zile. ore , cerc - 360 de grade. Fiecare oră și fiecare grad a fost împărțit la 60 minute , și în fiecare minut - până la 60 secunde .
Cu toate acestea, măsurătorile ulterioare mai precise au stricat fără speranță această perfecțiune. S-a dovedit că Pământul face o revoluție completă în jurul Soarelui în 365 de zile, 5 ore, 48 de minute și 46 de secunde. Luna are nevoie de 29,25 până la 29,85 zile pentru a face ocolul Pământului.
Fenomene periodice însoțite de rotația zilnică a sferei cerești și de mișcarea anuală aparentă a Soarelui de-a lungul eclipticii formează baza diferitelor sisteme de numărare a timpului. Timp- principal cantitate fizica, care caracterizează schimbarea succesivă a fenomenelor și stărilor materiei, durata existenței acestora.
Mic de statura- zi, oră, minut, secundă
Lung- an, trimestru, lună, săptămână.
1. "Zvezdnoe„timpul asociat cu mișcarea stelelor pe sfera cerească. Măsurat prin unghiul orar al echinocțiului de primăvară: S = t ^ ; t = S - a
2. "Însorit„timp asociat: cu mișcarea vizibilă a centrului discului Soarelui de-a lungul eclipticii (timpul solar adevărat) sau mișcarea „Soarelui mediu” - un punct imaginar care se mișcă uniform de-a lungul ecuatorului ceresc în aceeași perioadă de timp ca și Soarele adevărat (ora solară medie).
Odată cu introducerea standardului de timp atomic și a Sistemului Internațional SI în 1967, secunda atomică a fost folosită în fizică.
Al doilea- o mărime fizică egală numeric cu 9192631770 de perioade de radiație corespunzătoare tranziției între nivelurile hiperfine ale stării fundamentale a atomului de cesiu-133.
Toate „timpurile” de mai sus sunt consecvente unele cu altele prin calcule speciale. ÎN Viata de zi cu zi se folosește timpul mediu solar . Unitatea de bază a timpului solar sideral, adevărat și mediu este ziua. Obținem secunde siderale, medii solare și alte secunde împărțind ziua corespunzătoare la 86400 (24 h, 60 m, 60 s). Ziua a devenit prima unitate de măsură a timpului în urmă cu peste 50.000 de ani. Zi- perioada de timp în care Pământul face o revoluție completă în jurul axei sale în raport cu un reper.
Zi siderale- perioada de rotație a Pământului în jurul axei sale față de stelele fixe, definită ca intervalul de timp dintre două culmi superioare succesive ale echinocțiului de primăvară.
Zile solare adevărate- perioada de rotație a Pământului în jurul axei sale față de centrul discului solar, definită ca intervalul de timp dintre două culmi succesive cu același nume în centrul discului solar.
Datorită faptului că ecliptica este înclinată față de ecuatorul ceresc la un unghi de 23 de aproximativ 26", iar Pământul se rotește în jurul Soarelui pe o orbită eliptică (puțin alungită), viteza mișcării aparente a Soarelui peste cerul. sferă și, prin urmare, durata adevăratei zile solare se va schimba constant pe parcursul anului: cel mai rapid în apropierea punctelor echinocțiului (martie, septembrie), cel mai lent în apropierea solstițiilor (iunie, ianuarie). Pentru a simplifica calculele de timp, conceptul de medie ziua solară a fost introdusă în astronomie - perioada de rotație a Pământului în jurul axei sale în raport cu „Soarele mediu”.
Zi solară medie sunt definite ca perioada de timp dintre două culmi succesive ale „Soarelui mediu” cu același nume. Sunt cu 3 m 55,009 s mai scurte decât ziua siderale.
Timpul sideral de 24 h 00 m 00 s este egal cu timpul mediu solar de 23 h 56 m 4,09 s. Pentru certitudinea calculelor teoretice s-a acceptat efemeride (tabulare) o secundă egală cu media secundă solară la 0 ianuarie 1900 la ora 12 de timp echicurent care nu este asociată cu rotația Pământului.

Cu aproximativ 35.000 de ani în urmă, oamenii au observat o schimbare periodică a aspectului Lunii - o schimbare fazele lunare.Fază F corpul ceresc (Lună, planetă etc.) este determinat de raportul dintre cea mai mare lățime a părții iluminate a discului d la diametrul acestuia D: Ф=d/D. Linia terminator separă părțile întunecate și luminoase ale discului luminarului. Luna se mișcă în jurul Pământului în aceeași direcție în care Pământul se rotește în jurul axei sale: de la vest la est. Această mișcare se reflectă în mișcarea vizibilă a Lunii pe fundalul stelelor către rotația cerului. În fiecare zi, Luna se deplasează spre est cu 13,5 o față de stele și completează un cerc complet în 27,3 zile. Așa a fost stabilită a doua măsură a timpului după zi - lună.
Luna lunară siderale (siderală).- perioada de timp în care Luna face o revoluție completă în jurul Pământului în raport cu stelele fixe. Egal cu 27 d 07 h 43 m 11,47 s.
Luna lunară sinodică (calendară).- perioada de timp dintre două faze succesive cu același nume (de obicei luni noi) ale Lunii. Egal cu 29 d 12 h 44 m 2,78 s.
Combinația dintre fenomenele mișcării vizibile a Lunii pe fundalul stelelor și fazele schimbătoare ale Lunii permite navigarea pe lângă Lună pe sol (Fig.). Luna apare ca o semilună îngustă în vest și dispare în razele zorilor ca o semilună la fel de îngustă la est. Să tragem mental o linie dreaptă la stânga semilunii. Putem citi pe cer fie litera „R” - „în creștere”, „coarnele” lunii sunt întoarse spre stânga - luna este vizibilă în vest; sau litera „C” - „îmbătrânire”, „coarnele” lunii sunt întoarse la dreapta - luna este vizibilă în est. În timpul lunii pline, luna este vizibilă în sud la miezul nopții.

Ca urmare a observațiilor privind schimbările în poziția Soarelui deasupra orizontului de-a lungul mai multor luni, a apărut o a treia măsură de timp - an.
An- perioada de timp în care Pământul face o revoluție completă în jurul Soarelui în raport cu un reper (punct).
An sideral- perioada siderală (stelară) a revoluției Pământului în jurul Soarelui, egală cu 365,256320... zi solară medie.
An anomalistic- intervalul de timp dintre două treceri succesive ale Soarelui mediu printr-un punct de pe orbita sa (de obicei periheliu) este egal cu 365,259641... zi solară medie.
An tropical- intervalul de timp dintre două treceri consecutive ale Soarelui mediu prin echinocțiul de primăvară, egal cu 365,2422... zi solară medie sau 365 d 05 h 48 m 46,1 s.

Ora mondială este definită ca ora solară medie locală la meridianul prim (Greenwich) ( Acea, UT- Timpul universal). Deoarece în viața de zi cu zi nu puteți folosi ora locală (deoarece în Kolybelka este una, iar în Novosibirsk este diferit (diferit λ )), motiv pentru care a fost aprobat de Conferință la propunerea unui inginer de căi ferate canadian Sanford Fleming(8 februarie 1879 când vorbesc la Institutul Canadian din Toronto) timp standard,împărțind globul în 24 de fusuri orare (360:24 = 15 o, 7,5 o de meridianul central). Fusul orar zero este situat simetric față de meridianul prim (Greenwich). Centurile sunt numerotate de la 0 la 23 de la vest la est. Granițele reale ale centurilor sunt combinate cu granițele administrative ale districtelor, regiunilor sau statelor. Meridianele centrale ale fusurilor orare sunt separate între ele de exact 15 o (1 oră), prin urmare, la trecerea de la un fus orar la altul, ora se schimbă cu un număr întreg de ore, dar numărul de minute și secunde nu se schimbă. Schimbare. Nouă zi calendaristică (și Anul Nou) începe cu linii de dată(linie de demarcație), trecând în principal de-a lungul meridianului de 180 o longitudine estică lângă granița de nord-est Federația Rusă. La vest de linia de dată, data lunii este întotdeauna cu una mai mult decât la est de aceasta. La trecerea acestei linii de la vest la est, numărul calendaristic scade cu unu, iar la trecerea liniei de la est la vest, numărul calendaristic crește cu unu, ceea ce elimină eroarea de numărare a timpului atunci când călătoriți în jurul lumii și mutați oamenii din Est până în emisferele vestice ale Pământului.
Prin urmare, Conferința Internațională a Meridianului (1884, Washington, SUA) în legătură cu dezvoltarea telegrafului și transport feroviar a intrat:
- ziua începe la miezul nopții, și nu la prânz, așa cum era.
- meridianul prim (zero) de la Greenwich (Observatorul Greenwich de lângă Londra, fondat de J. Flamsteed în 1675, prin axa telescopului observator).
- sistem de numărare timp standard
Ora standard este determinată de formula: T n = T 0 + n , Unde T 0 - timpul universal; n- numărul fusului orar.
Timpul de maternitate- ora standard, schimbată la un număr întreg de ore prin decret guvernamental. Pentru Rusia este egal cu ora zonei, plus 1 oră.
ora Moscovei- timpul de maternitate al celui de-al doilea fus orar (plus 1 oră): Tm = T 0 + 3 (ore).
Ora de vară- ora standard de maternitate, modificată suplimentar cu plus 1 oră prin ordin de guvern pentru perioada de vară pentru a economisi resursele energetice. Urmând exemplul Angliei, care a introdus ora de vară pentru prima dată în 1908, acum 120 de țări din întreaga lume, inclusiv Federația Rusă, implementează ora de vară anual.
Fusele orare ale lumii și ale Rusiei
În continuare, elevii ar trebui să fie introduși pe scurt în metodele astronomice pentru determinarea coordonatelor geografice (longitudine) unei zone. Datorită rotației Pământului, diferența dintre momentele de începere a prânzului sau climax ( punct culminant. Ce fel de fenomen este acesta?) stele cu coordonate ecuatoriale cunoscute în 2 puncte este egală cu diferența de longitudini geografice ale punctelor, ceea ce face posibilă determinarea longitudinii unui punct dat din observațiile astronomice ale Soarelui și ale altor corpuri de iluminat și, invers, ora locală în orice punct cu o longitudine cunoscută.
De exemplu: unul dintre voi este în Novosibirsk, al doilea este în Omsk (Moscova). Care dintre voi va observa primul punctul culminant al centrului Soarelui? Și de ce? (rețineți, asta înseamnă că ceasul dumneavoastră funcționează în funcție de ora Novosibirsk). Concluzie- în funcție de locația de pe Pământ (meridian - longitudine geografică), punctul culminant al oricărui luminar se observă în momente diferite, adică timpul este legat de longitudinea geografică sau Т=UT+λ, iar diferenţa de timp pentru două puncte situate pe meridiane diferite va fi T 1 - T 2 = λ 1 - λ 2.Longitudine geografică (λ ) a zonei este măsurată la est de meridianul „zero” (Greenwich) și este numeric egal cu intervalul de timp dintre aceleași puncte culminante ale aceleiași stele de pe meridianul Greenwich ( UT)și la punctul de observație ( T). Exprimat în grade sau ore, minute și secunde. A determina longitudinea geografică a zonei, este necesar să se determine momentul de culminare al unui luminator (de obicei Soarele) cu coordonate ecuatoriale cunoscute. Prin conversia timpului de observare din solar mediu în sideral folosind tabele speciale sau un calculator și știind din cartea de referință timpul de culminare a acestei stele pe meridianul Greenwich, putem determina cu ușurință longitudinea zonei. Singura dificultate în calcule este conversia exactă a unităților de timp de la un sistem la altul. Nu este nevoie să „vizionați” momentul de culminare: este suficient să determinați înălțimea (distanța zenit) a luminii în orice moment în timp înregistrat cu precizie, dar calculele vor fi apoi destul de complicate.
Ceasurile sunt folosite pentru a măsura timpul. Din cele mai simple, folosite în cele mai vechi timpuri, sunt gnomon - un stâlp vertical în centrul unei platforme orizontale cu diviziuni, apoi nisip, apă (clepsidra) și foc, până la mecanic, electronic și atomic. Un standard de timp atomic (optic) și mai precis a fost creat în URSS în 1978. O eroare de 1 secundă apare o dată la 10.000.000 de ani!

Sistem de cronometrare în țara noastră
1) De la 1 iulie 1919 a fost introdus timp standard(decretul Consiliului Comisarilor Poporului din RSFSR din 8 februarie 1919)
2) Înființată în 1930 Moscova (concediu de maternitate) ora celui de-al 2-lea fus orar în care se află Moscova, tradusă cu o oră înainte față de ora standard (+3 la Ora Mondială sau +2 la Ora Europei Centrale) pentru a asigura o parte mai ușoară a zilei în timpul zilei (decretul de Consiliul Comisarilor Poporului din URSS din 16 iunie 1930). Distribuția regiunilor și regiunilor pe fusurile orare se schimbă semnificativ. Anulat în februarie 1991 și repus din nou în ianuarie 1992.
3) Același Decret din 1930 a desființat trecerea la ora de vară în vigoare din 1917 (20 aprilie și întoarcere la 20 septembrie).
4) În 1981, țara a reluat ora de vară. Rezoluția Consiliului de Miniștri al URSS din 24 octombrie 1980 „Cu privire la procedura de calcul a timpului pe teritoriul URSS” este introdusă ora de vară Deplasând ceasul înainte la ora 0 pe 1 aprilie și deplasând ceasul cu o oră înainte pe 1 octombrie, din 1981. (În 1981, ora de vară a fost introdusă în marea majoritate a țărilor dezvoltate - 70, cu excepția Japoniei). Mai târziu, în URSS, traducerile au început să se facă în duminica cea mai apropiată de aceste date. Rezoluția a introdus o serie de modificări semnificative și a aprobat o listă nou compilată a teritoriilor administrative alocate fusurilor orare corespunzătoare.
5) În 1992, prin decret al președintelui, ora maternității (Moscova) a fost restabilită începând cu 19 ianuarie 1992, cu păstrarea orei de vară în ultima duminică a lunii martie la ora 2 a.m. cu o oră înainte, iar pentru ora de iarnă pe ultima duminica din septembrie la ora 3 dimineata acum o ora.
6) În 1996, prin Decretul Guvernului Federației Ruse nr. 511 din 23 aprilie 1996, ora de vară a fost prelungită cu o lună și acum se încheie în ultima duminică a lunii octombrie. ÎN Vestul Siberiei regiunile care se aflau anterior în zona MSK+4 au trecut la ora MSK+3, alăturându-se la ora Omsk: regiunea Novosibirsk pe 23 mai 1993 la 00:00, Teritoriul Altai și Republica Altai pe 28 mai 1995 la 4:00, Regiunea Tomsk 1 mai 2002 la 3:00, regiunea Kemerovo 28 martie 2010 la 02:00. ( diferenta de timp universal GMT rămâne 6 ore).
7) Din 28 martie 2010, la trecerea la ora de vară, teritoriul Rusiei a început să fie situat în 9 fusuri orare (de la 2 la 11 inclusiv, cu excepția celui de-al 4-lea - regiunea Samara și Udmurtia în martie). 28, 2010 la ora 2 am schimbat ora Moscovei) cu aceeași oră în fiecare fus orar. Granițele fusurilor orare parcurg de-a lungul granițelor entităților constitutive ale Federației Ruse, fiecare subiect este inclus într-o zonă, cu excepția Yakutiei, care este inclusă în 3 zone (MSK+6, MSK+7, MSK+8). ), și regiunea Sahalin, care este inclusă în 2 zone ( MSK+7 pe Sahalin și MSK+8 pe Insulele Kurile).

Deci pentru țara noastră in iarna T= UT+n+1 h , A pe timp de vară T= UT+n+2 h

Vă puteți oferi să faceți lucrări de laborator (practice) acasă: Lucrări de laborator „Determinarea coordonatelor terenului din observații solare”
Echipamente: gnomon; cretă (cuioare); „Calendarul astronomic”, caiet, creion.
Comandă de lucru:
1. Determinarea liniei de amiază (direcția meridianului).
Pe măsură ce Soarele se mișcă zilnic pe cer, umbra gnomonului își schimbă treptat direcția și lungimea. La prânz adevărat, are cea mai scurtă lungime și arată direcția liniei de amiază - proiecția meridianului ceresc pe planul orizontului matematic. Pentru a determina linia amiezii, este necesar dimineața să marcați punctul în care cade umbra gnomonului și să trasați un cerc prin ea, luând gnomonul ca centru. Apoi ar trebui să așteptați până când umbra gnomonului atinge linia cercului a doua oară. Arcul rezultat este împărțit în două părți. Linia care trece prin gnomon și mijlocul arcului de amiază va fi linia de amiază.
2. Determinarea latitudinii și longitudinii zonei din observațiile Soarelui.
Observațiile încep cu puțin înainte de momentul prânzului adevărat, al cărui debut este înregistrat în momentul coincidenței exacte a umbrei din gnomon și a liniei de amiază după un ceas bine calibrat, care funcționează în funcție de timpul de maternitate. În același timp, măsurați lungimea umbrei de la gnomon. După lungimea umbrei l la amiaza adevărată până la momentul în care se întâmplă T d în funcție de timpul de maternitate, folosind calcule simple, se determină coordonatele zonei. Anterior din raport tg h ¤ =Н/l, Unde N- înălțimea gnomonului, găsiți înălțimea gnomonului la prânzul adevărat h ¤.
Latitudinea zonei este calculată folosind formula φ=90-h ¤ +d ¤, unde d ¤ este declinația Soarelui. Pentru a determina longitudinea unei zone, utilizați formula λ=12 h +n+A-D, Unde n- numărul fusului orar, h - ecuația timpului pentru o zi dată (determinată conform Calendarului Astronomic). Pentru ora de iarnă D = n+ 1; pentru ora de vara D = n + 2.

„Planetarium” 410,05 mb Resursa vă permite să o instalați pe computerul unui profesor sau al elevului versiunea completa Complex educațional și metodologic inovator „Planetarium”. „Planetarium” - o selecție de articole tematice - sunt destinate utilizării de către profesori și studenți la lecțiile de fizică, astronomie sau științe naturale din clasele 10-11. La instalarea complexului, se recomandă utilizarea numai litere englezeîn numele folderelor.
Materiale demonstrative 13,08 MB Resursa reprezintă materiale demonstrative ale complexului educațional și metodologic inovator „Planetarium”.
Planetariu 2,67 mb Ceas 154,3 kb
Ora standard 374,3 kb
Harta timpului standard 175,3 kb

Timpul exact

Pentru măsurarea unor perioade scurte de timp în astronomie, unitatea de bază este durata medie a unei zile solare, adică. intervalul de timp mediu dintre cele două culmi superioare (sau inferioare) ale centrului Soarelui. Valoarea medie trebuie utilizată deoarece durata zilei însorite fluctuează ușor pe parcursul anului. Acest lucru se datorează faptului că Pământul se învârte în jurul Soarelui nu într-un cerc, ci într-o elipsă, iar viteza de mișcare a acestuia se modifică ușor. Acest lucru provoacă ușoare nereguli în mișcarea aparentă a Soarelui de-a lungul eclipticii pe tot parcursul anului.

Momentul culminării superioare a centrului Soarelui, așa cum am spus deja, se numește amiază adevărată. Dar pentru a verifica ceasul, pentru a determina ora exactă, nu este nevoie să marchezi pe el exact momentul culmii Soarelui. Este mai convenabil și mai precis să marcați momentele de culminare a stelelor, deoarece diferența dintre momentele de culminare a oricărei stele și Soare este cunoscută cu precizie pentru orice moment. Prin urmare, pentru a determina ora exactă, folosind instrumente optice speciale, ei marchează momentele culmiilor stelelor și le folosesc pentru a verifica corectitudinea ceasului care „stochează” timpul. Timpul determinat în acest fel ar fi absolut exact dacă rotația observată a cerului s-ar produce cu o strict constantă. viteză unghiulară. Cu toate acestea, s-a dovedit că viteza de rotație a Pământului în jurul axei sale și, prin urmare, rotația aparentă a sferei cerești, suferă modificări foarte mici în timp. Prin urmare, pentru a „economisi” timpul exact, acum sunt folosite ceasuri atomice speciale, al căror curs este controlat de procese oscilatorii în atomi care au loc la o frecvență constantă. Ceasurile observatoarelor individuale sunt verificate în raport cu semnalele de timp atomice. Compararea timpului determinat de ceasurile atomice și mișcarea aparentă a stelelor face posibilă studierea neregulilor de rotație a Pământului.

Determinarea orei exacte, stocarea acesteia și transmiterea ei prin radio către întreaga populație este sarcina serviciului de ora exactă, care există în multe țări.

Semnale de timp precise prin radio sunt recepționate de navigatorii marinei și ai forțelor aeriene și de multe organizații științifice și industriale care trebuie să cunoască ora exactă. Cunoașterea orei exacte este necesară, în special, pentru a determina longitudinele geografice ale diferitelor puncte de pe suprafața pământului.

Numărarea timpului. Determinarea longitudinii geografice. Calendar

De la curs geografie fizica URSS, cunoașteți conceptele de timp local, de zonă și de maternitate și, de asemenea, că diferența de longitudine geografică a două puncte este determinată de diferența de ora locală a acestor puncte. Această problemă este rezolvată prin metode astronomice folosind observații stelelor. Pe baza determinării coordonatelor exacte ale punctelor individuale, se cartografiază suprafața pământului.

Pentru a număra perioade mari de timp, oamenii din cele mai vechi timpuri au folosit durata fie a lunii lunare, fie a anului solar, adică. Durata revoluției Soarelui de-a lungul eclipticii. Anul determină frecvența schimbărilor sezoniere. Un an solar durează 365 de zile solare, 5 ore 48 minute 46 secunde. Este practic necomensurat cu ziua și cu lungimea lunii lunare - perioada de schimbare a fazelor lunare (aproximativ 29,5 zile). Aceasta este dificultatea creării unui calendar simplu și convenabil. De-a lungul istoriei de secole a omenirii, au fost create și utilizate multe sisteme de calendare diferite. Dar toate pot fi împărțite în trei tipuri: solare, lunare și lunisolare. Popoarele pastorale din sud foloseau de obicei lunile lunare. Un an format din 12 luni lunare conținea 355 de zile solare. Pentru a coordona calculul timpului de către Lună și Soare, a fost necesar să se stabilească fie 12, fie 13 luni în an și să se introducă zile suplimentare în an. Calendarul solar, care era folosit în Egiptul Antic, era mai simplu și mai convenabil. În prezent, majoritatea țărilor din lume adoptă și un calendar solar, dar unul mai avansat, numit calendar gregorian, despre care se discută mai jos.

La alcătuirea unui calendar, este necesar să se țină cont de faptul că durata anului calendaristic ar trebui să fie cât mai apropiată de durata revoluției Soarelui de-a lungul eclipticii și că anul calendaristic trebuie să conțină un număr întreg de zile solare, deoarece este incomod să începi anul în diferite momente ale zilei.

Aceste condiții au fost îndeplinite de calendarul elaborat de astronomul alexandrin Sosigenes și introdus în anul 46 î.Hr. la Roma de Iulius Cezar. Ulterior, după cum știți, din cursul geografiei fizice, a primit numele de Julian sau stil vechi. În acest calendar, anii sunt numărați de trei ori la rând timp de 365 de zile și se numesc simpli, anul care le urmează este de 366 de zile. Se numește an bisect. Anii bisecți în calendarul iulian sunt acei ani ale căror numere sunt divizibile cu 4 fără rest.

Durata medie a anului conform acestui calendar este de 365 zile 6 ore, i.e. este cu aproximativ 11 minute mai lung decât cel adevărat. Din această cauză, stilul vechi a rămas în urmă fluxul real timp cu aproximativ 3 zile la fiecare 400 de ani.

În calendarul gregorian (stil nou), introdus în URSS în 1918 și adoptat chiar mai devreme în majoritatea țărilor, anii se termină cu două zerouri, cu excepția anilor 1600, 2000, 2400 etc. (adică cei al căror număr de sute este divizibil cu 4 fără rest) nu sunt considerate zile bisecte. Astfel se corectează eroarea de 3 zile, care se acumulează peste 400 de ani. Astfel, durata medie a anului în noul stil se dovedește a fi foarte apropiată de perioada de revoluție a Pământului în jurul Soarelui.

Până în secolul al XX-lea diferența dintre stilul nou și cel vechi (Julian) a ajuns la 13 zile. Întrucât în ​​țara noastră noul stil a fost introdus abia în 1918, pe 7 noiembrie (stil nou) se sărbătorește Revoluția din octombrie, realizată în 1917 la 25 octombrie (stil vechi).

Diferența dintre stilul vechi și cel nou de 13 zile va rămâne în secolul 21 și în secolul 22. va crește la 14 zile.

Noul stil, desigur, nu este complet exact, dar o eroare de 1 zi se va acumula conform acestuia abia după 3300 de ani.

  • 1.2.3. Ora solară adevărată și medie. Ecuația timpului
  • 1.2.4. Zilele Iuliene
  • 1.2.5. Ora locală pe diferite meridiane. Ora universală, standard și de maternitate
  • 1.2.6. Relația dintre timpul solar mediu și cel sideral
  • 1.2.7. Neregularitatea rotației Pământului
  • 1.2.8. Timpul efemeridelor
  • 1.2.9. Timpul atomic
  • 1.2.10. Timp dinamic și coordonat
  • 1.2.11. Sisteme de timp universal. UTC
  • 1.2.12. Ora sistemelor de navigație prin satelit
  • 1.3. Factori astronomici
  • 1.3.1. Dispoziții generale
  • 1.3.2. Refracția astronomică
  • 1.3.3. Paralaxă
  • 1.3.4. Aberaţie
  • 1.3.5. Mișcarea corectă a stelelor
  • 1.3.6. Deviația gravitațională a luminii
  • 1.3.7. Mișcarea polilor pământului
  • 1.3.8. Schimbarea poziției axei lumii în spațiu. Precesiune
  • 1.3.9. Schimbarea poziției axei lumii în spațiu. Nutație
  • 1.3.10. Contabilitatea comună a reducerilor
  • 1.3.11. Calculul locațiilor vizibile ale stelelor
  • 2. Astronomie geodezică
  • 2.1. Subiectul și sarcinile astronomiei geodezice
  • 2.1.1. Utilizarea datelor astronomice în rezolvarea problemelor de geodezie
  • 2.1.3. Sarcini moderne și perspective pentru dezvoltarea astronomiei geodezice
  • 2.2. Teoria metodelor de astronomie geodezică
  • 2.2.2. Condițiile cele mai favorabile pentru determinarea timpului și a latitudinii în metode zenitale de determinări astronomice
  • 2.3. Instrumentare în astronomia geodezică
  • 2.3.1. Caracteristicile instrumentației în astronomia geodezică
  • 2.3.2. Teodolitele astronomice
  • 2.3.3. Instrumente pentru măsurarea și înregistrarea timpului
  • 2.4. Particularități ale observării luminilor în astronomia geodezică. Reduceri ale observațiilor astronomice
  • 2.4.1. Metode de vizionare a corpurilor de iluminat
  • 2.4.2. Corecții ale distanțelor zenitale măsurate
  • 2.4.3. Corecții la direcțiile orizontale măsurate
  • 2.5. Conceptul metodelor exacte de determinări astronomice
  • 2.5.1 Determinarea latitudinii din mici diferențe măsurate ale distanțelor zenitale ale perechilor de stele din meridian (metoda Talcott)
  • 2.5.2. Metode pentru determinarea latitudinii și longitudinii din observațiile stelelor la altitudini egale (metode cu altitudini egale)
  • 2.5.3. Determinarea azimutului astronomic al direcției către un obiect terestru pe baza observațiilor polare
  • 2.6. Metode aproximative de determinări astronomice
  • 2.6.1. Determinarea aproximativă a azimutului unui obiect terestru pe baza observațiilor polare
  • 2.6.2. Determinări aproximative ale latitudinii din observațiile polare
  • 2.6.3. Determinări aproximative ale longitudinii și azimutului de la distanțe zenitale măsurate ale Soarelui
  • 2.6.4. Determinări aproximative ale latitudinii din distanțele zenitale măsurate ale Soarelui
  • 2.6.5. Determinarea unghiului de direcție față de un obiect terestru din observațiile unor corpuri de iluminat
  • 2.7. Aviație și astronomie nautică
  • 3. ASTROMETRIE
  • 3.1. Probleme de astrometrie și metode de rezolvare a acestora
  • 3.1.1. Subiectul și sarcinile astrometriei
  • 3.1.3. Starea actuală și perspectivele dezvoltării astrometriei
  • 3.2. Instrumente fundamentale de astrometrie
  • 3.2.2. Instrumente astro-optice clasice
  • 3.2.3. Instrumente astronomice moderne
  • 3.3. Crearea sistemelor de coordonate fundamentale și inerțiale
  • 3.3.1. Dispoziții generale
  • 3.3.2. Baze teoretice pentru determinarea coordonatelor stelelor și a modificărilor acestora
  • 3.3.3. Construirea unui sistem fundamental de coordonate
  • 3.3.4. Construcția unui sistem de coordonate inerțiale
  • 3.4.1. Stabilirea unei scale de timp precise
  • 3.4.2. Determinarea Parametrilor de Orientare a Pământului
  • 3.4.3. Organizarea timpului, frecvenței și determinarea parametrilor de orientare a Pământului
  • 3.5. Constante astronomice fundamentale
  • 3.5.1. Dispoziții generale
  • 3.5.2. Clasificarea constantelor astronomice fundamentale
  • 3.5.3. Sistemul Internațional de Constante Astronomice
  • LISTA BIBLIOGRAFICĂ
  • APLICAȚII
  • 1. Sistemul constantelor astronomice fundamentale ale IAU 1976
  • 1.2. Măsurarea timpului în astronomie

    1.2.1. Dispoziții generale

    Una dintre sarcinile astronomiei geodezice, astrometriei și geodeziei spațiale este de a determina coordonatele corpurilor cerești la un moment dat în timp. Se realizează construcția scărilor de timp astronomice serviciile nationale timp și Biroul Internațional de Timp.

    Toate metodele cunoscute pentru construirea scalelor de timp continue se bazează pe procese periodice, De exemplu:

    - rotația Pământului în jurul axei sale;

    - orbita Pământului în jurul Soarelui;

    - orbita Lunii în jurul Pământului;

    - balansarea unui pendul sub influența gravitației;

    - vibrații elastice ale unui cristal de cuarț sub influența curentului alternativ;

    - vibrații electromagnetice ale moleculelor și atomilor;

    - dezintegrarea radioactivă a nucleelor ​​atomice și alte procese.

    Sistemul de timp poate fi setat cu următorii parametri:

    1) mecanism - un fenomen care asigură un proces care se repetă periodic (de exemplu, rotația zilnică a Pământului);

    2) scară - perioada de timp în care procesul se repetă;

    3) punctul de pornire, punctul zero - momentul în care procesul începe să se repete;

    4) metoda de numărare a timpului.

    În astronomia geodezică, astrometrie și mecanica cerească se folosesc sisteme de timp siderale și solare, bazate pe rotația Pământului în jurul axei sale. Această mișcare periodică este cel mai înalt grad uniformă, nelimitată în timp și continuă de-a lungul întregii existențe a omenirii.

    În plus, se folosesc astrometria și mecanica cerească

    Efemeride și sisteme de timp dinamice , ca ideal

    structura unei scale de timp uniforme;

    Sistem timp atomic– implementarea practică a unei scale de timp perfect uniforme.

    1.2.2. timp sideral

    Timpul sideral este desemnat s. Parametrii sistemului de timp sideral sunt:

    1) mecanism - rotația Pământului în jurul axei sale;

    2) scară - zi sideală, egală cu intervalul de timp dintre două culmi superioare succesive ale punctului echinocțiului de primăvară

    V punct de observare;

    3) punctul de pornire pe sfera cerească este punctul echinocțiului de primăvară, punctul zero (începutul zilei siderale) este momentul culminației superioare a punctului;

    4) metoda de numărare. Măsura timpului sideral este unghiul orar al unui punct

    echinocțiul de primăvară, t. Este imposibil de măsurat, dar pentru orice stea expresia este adevărată

    prin urmare, cunoscând ascensiunea dreaptă a stelei și calculând unghiul orar t, putem determina timp sideral s.

    Distinge adevărat, mediu și aproape adevărat puncte gamma (diviziunea este legată de nutația factorului astronomic, vezi paragraful 1.3.9), în raport cu care se măsoară timp sideral adevărat, mediu și aproape adevărat.

    Sistemul de timp sideral este utilizat la determinarea coordonatelor geografice ale punctelor de pe suprafața Pământului și a azimuthurilor direcționale față de obiectele pământești, în studierea neregularităților rotației zilnice a Pământului și în stabilirea punctelor zero ale scalelor altor sisteme de măsurare a timpului. Acest sistem, deși utilizat pe scară largă în astronomie, este incomod în viața de zi cu zi. Schimbarea zilei și a nopții, cauzată de mișcarea aparentă diurnă a Soarelui, creează un ciclu foarte specific în activitatea umană pe Pământ. Prin urmare, timpul a fost mult timp calculat conform mișcarea zilnică Soare.

    1.2.3. Ora solară adevărată și medie. Ecuația timpului

    Sistemul de timp solar adevărat (sau timpul solar adevărat- m ) se folosește pentru observațiile astronomice sau geodezice ale Soarelui. Parametrii sistemului:

    1) mecanism - rotația Pământului în jurul axei sale;

    2) scara - adevărate zile solare- perioada de timp dintre două culmi inferioare succesive ale centrului Soarelui adevărat;

    3) punctul de plecare - centrul discului Soarelui adevărat - , punctul zero - adevărat miezul nopţii, sau momentul culmii inferioare a centrului discului Soarelui adevărat;

    4) metoda de numărare. Măsura timpului solar adevărat este unghiul orar geocentric al Soarelui adevărat t plus 12 ore:

    m = t + 12h .

    Unitatea de timp solar adevărat - o secundă, egală cu 1/86400 dintr-o zi solară adevărată, nu satisface cerința de bază pentru o unitate de timp - nu este constantă.

    Motivele instabilității scalei reale a timpului solar sunt:

    1) mișcarea neuniformă a Soarelui de-a lungul eclipticii din cauza elipticității orbitei Pământului;

    2) o creștere neuniformă a ascensiunii directe a Soarelui pe tot parcursul anului, deoarece Soarele se află de-a lungul eclipticii, înclinat față de ecuatorul ceresc la un unghi de aproximativ 23,50.

    Din aceste motive, utilizarea unui adevărat sistem de timp solar în practică este incomod. Trecerea la o scară uniformă de timp solar are loc în două etape.

    Etapa 1 trecerea la fictiv înseamnă Soare ecliptic. Pe dat-

    În această etapă, mișcarea neuniformă a Soarelui de-a lungul eclipticii este eliminată. Mișcare neuniformă pe o orbită eliptică este înlocuită mișcare uniformă pe o orbită circulară. Soarele adevărat și Soarele ecliptic mediu coincid atunci când Pământul trece prin periheliul și afeliul orbitei sale.

    Etapa 2 trecere la înseamnă Soarele ecuatorial, deplasându-se egal

    numerotate de-a lungul ecuatorului ceresc. Aici este exclusă creșterea neuniformă a ascensiunii directe a Soarelui, cauzată de înclinarea eclipticii. Soarele adevărat și Soarele ecuatorial mediu trec simultan de echinocțiul de primăvară și de toamnă.

    Ca urmare a acestor acțiuni, este introdus un nou sistem de măsurare a timpului – timpul solar mediu.

    Timpul solar mediu este notat cu m. Parametrii sistemului de timp solar mediu sunt:

    1) mecanism - rotația Pământului în jurul axei sale;

    2) scară - zi medie - intervalul de timp dintre două culmi inferioare succesive ale Soarelui mediu ecuatorial  eq;

    3) punctul de plecare - Soarele ecuatorial mediu eq, punctul zero - miezul nopții mediu, sau momentul culmii inferioare a Soarelui ecuatorial mediu;

    4) metoda de numărare. Măsura timpului mediu este unghiul orar geocentric al Soarelui ecuatorial mediu t eq plus 12 ore.

    m = t eq + 12h .

    Este imposibil să se determine timpul solar mediu direct din observații, deoarece Soarele ecuatorial mediu este un punct fictiv pe sfera cerească. Timpul solar mediu este calculat din timpul solar adevărat, determinat din observațiile Soarelui adevărat. Se numește diferența dintre timpul solar adevărat m și timpul solar mediu m ecuația timpului si este desemnata:

    M - m = t - t rm.eq. .

    Ecuația timpului este exprimată prin două sinusoide cu una anuală și semianuală

    perioade preistorice:

    1 + 2 -7,7m sin (l + 790 )+ 9,5m sin 2l,

    unde l este longitudinea ecliptică a Soarelui ecliptic mediu.

    Graficul este o curbă cu două maxime și două minime, care în sistemul de coordonate dreptunghiular cartezian are forma prezentată în Fig. 1.18.

    Fig.1.18. Graficul ecuației timpului

    Valorile ecuației timpului variază de la +14m la –16m.

    În Anuarul Astronomic, pentru fiecare dată este dată valoarea lui E, egală cu

    E = + 12 h.

    CU Cu această valoare, relația dintre timpul solar mediu și unghiul orar al Soarelui adevărat este determinată de expresie

    m = t -E.

    1.2.4. Zilele Iuliene

    La definiție precisă valoare numerică a intervalului de timp cuprins între două date îndepărtate, este convenabil să se folosească un număr continuu de zile, care în astronomie se numește zilele iuliane.

    Numărarea zilelor iuliene începe la amiaza medie de Greenwich la 1 ianuarie 4713 î.Hr.; de la începutul acestei perioade, ziua solară medie este numărată și numerotată astfel încât fiecare dată calendaristică să corespundă unei anumite zile iuliane, prescurtată ca JD. Astfel, epoca 1900, ianuarie 0.12h UT corespunde datei iuliane JD 2415020.0, iar epocii 2000, 1 ianuarie, 12h UT - JD2451545.0.

    Până acum, am vorbit în detaliu despre distribuția și utilizarea timpului - subiectul principal al narațiunii noastre, dar acum să trecem direct la ceasul astronomic. Până de curând, principalul păstrător al timpului era Pământul în rotație însuși, iar timpul era determinat din observații astronomice; ceasurile au fost folosite doar pentru a „stocare” timpul la intervale relativ scurte între observații. Acest capitol se concentrează pe îmbunătățirile aduse ceasului în sine și consecințele acestor îmbunătățiri, deoarece în ultimii patruzeci de ani ceasurile create de om l-au depășit în precizie pe păstrătorul timpului, cum ar fi Pământul.

    În primele două secole de existență a Observatorului Regal - datorită invenției lui Graham și a altor maeștri de la începutul secolului al XVIII-lea. un nou regulator de scăpare și un pendul compensat cu temperatură - precizia ceasurilor cu pendul a crescut oarecum, dar aceste invenții nu puteau fi numite fundamentale. În 1676, ceasul anual al lui Flamsteed era precis cu 7 secunde pe zi; în 1870, un ceas Erie cu un regulator compensat barometric (Dent No. 1906) avea o precizie de aproximativ 0,1 s pe zi (destul de mare pentru acea vreme). Acestea și alte îmbunătățiri ale dispozitivelor de stocare a timpului sunt discutate mai detaliat în Anexa III.

    În ultimul deceniu al secolului al XIX-lea. Unele dintre cele mai importante observatoare astronomice din lume (Observatorul Greenwich nu a fost unul dintre ele) au început să folosească ceasuri realizate de designerul Sigmund Riefler (1847-1912) din München, care a depășit ca precizie toate mostrele anterioare de ceasuri. Dar adevăratul punct de cotitură a venit în anii 1920, când a apărut ceasul cu pendul liber al lui Short, una dintre cele mai importante îmbunătățiri ale cronometrului de la inventarea ceasurilor cu pendul în urmă cu două secole. Ideea unui pendul liber a fost propusă de Rudd încă din 1899, dar a fost pusă în practică în 1921-1924. William Hamilton Short, un inginer de căi ferate care a lucrat cu F. Hope-Jones și compania Synchronom. Într-un ceas cu pendul convențional, este necesar să se mențină uniformitatea oscilațiilor pendulului oscilant, de care depinde precizia stocării timpului și, în același timp, să se numere aceste oscilații. Într-un ceas cu pendul liber, aceste două probleme sunt rezolvate cu ajutorul unui pendul secundar, care permite pendulului principal să oscileze complet liber tot timpul, cu excepția acelor fracțiuni de secundă când primește un impuls de la ceasul secundar. la fiecare jumătate de minut. Ceasurile lui Short aveau o precizie de 10 s pe an, în timp ce cele mai bune exemple ale predecesoarelor lor aveau o precizie de aproximativ 1 s pe 10 zile. Observatorul Greenwich a achiziționat primul ceas scurt în 1924 și a folosit Short No. 3 ca standard pentru timpul sideral. Apoi au fost achiziționate alte ceasuri scurte. În câțiva ani, ceasul cu pendul liber a înlocuit toate celelalte ceasuri mai vechi din observator, dintre care unele, cum ar fi ceasul lui Graham, fuseseră folosite de astronomi timp de aproape două secole și toate exemplele utilizate (cu excepția celui recent achiziționat). copie a ceasului Riefler) a fost în serviciu de cel puțin 55 de ani.

    Una dintre consecințele acurateței sporite a cronometrarilor primari a fost o schimbare în scopul însuși al serviciului Greenwich Time. De la înființarea Serviciului de menținere a timpului Erie în 1852, funcționarea acestuia s-a bazat pe două ceasuri de referință: standardul stelar și standardul solar mediu. Transmiterea de semnale de timp precise prin radio a făcut posibilă compararea ceasurilor diferitelor observatoare din întreaga lume cu o precizie foarte mare de mai multe ori pe zi. Mai mult decât atât, Observatorul Greenwich însuși avea un număr mare de ceasuri de înaltă precizie. Prin urmare, în 1938, standardul adoptat de Erie a fost anulat - un ceas și a devenit posibil să se utilizeze valoarea medie a timpului calculată din citirile mai multor ceasuri, iar unele dintre aceste ceasuri păstrau timpul sideral, altele - timpul solar. La început au fost șase astfel de custozi în Anglia: cinci la Greenwich și unul la Laboratorul Național de Fizică din Teddington; un an mai târziu a adăugat la ei încă unul-in Edinburgh; Toate acestea erau ceasuri scurte cu pendul liber.

    Ceas cu quartz

    Acum să ne oprim la concept modern timpul, în special, luați în considerare diferența dintre concepte: moment în timp („data” sau „epocă”) și interval de timp. Orice persoană care se grăbește să prindă un tren sau un avion este interesată în primul rând de moment și, să zicem, un judecător al unui meci de box este interesat de intervalul de timp. Există și un al treilea concept: frecvența unui fenomen care se repetă periodic, sau numărul de cicluri ale acestui fenomen pe unitatea de timp; Denumirea modernă pentru unitatea de frecvență, hertzi (Hz), este identică cu numele vechii unități, cicluri pe secundă.

    Crearea ceasurilor de cuarț - care a permis o stocare a timpului și mai bună decât cea oferită de ceasurile cu pendul liber, care au apărut cu câteva decenii înaintea ceasurilor de cuarț - a fost facilitată de interesul inginerilor de televiziune de a dezvolta un standard de frecvență fiabil. undele electromagnetice. Cristalul de cuarț a intrat în uz pentru prima dată odată cu apariția radiodifuziunii la începutul anilor 1920. și a servit ca sursă de oscilații de radiofrecvență extrem de stabile. Posibilitatea utilizării cuarțului în ceasuri a fost indicată pentru prima dată în 1928 de către Horton și Marrison (SUA). În 1939 a fost instalat primul ceas cu cuarț la Greenwich; Precizia acestor ceasuri, dezvoltate de Dye și Essen, a fost de aproximativ 2 ms (1 milisecundă = 10 "3 s) pe zi. Războiul a împiedicat implementarea planului - de a instala mai multe ceasuri de cuarț la observator; serviciul de timp. a fost mutat într-un loc mai sigur - la Observatorul gravimetric de la Abinger. O stație de service în timp de așteptare a început să funcționeze la Observatorul Regal din Edinburgh în 1941. Abinger nu avea inițial ceasuri de cuarț funcționale și, prin urmare, a primit semnale zilnice de timp de la Laboratorul Național de Fizică, care avea o pereche de astfel de ceasuri.Aceste ceasuri, împreună cu ceasurile cu pendul liber, formau „ceasul de mijloc”.

    Nevoile din timpul războiului, în primul rând dezvoltarea tehnologiei radar și a sistemelor de navigație aeriană precise, au impus serviciului britanic de timp să sporească de zece ori acuratețea semnalelor de timp radio. Prin urmare, în 1942, s-a ajuns la un acord cu departamentul radio al administrației poștale pentru transmiterea zilnică către Abinger a semnalelor de timp afișate de ceasurile cu quartz aparținând departamentului. Această inovație a avut atât de mult succes încât în ​​1943 a permis ca ceasul lui Short să fie scos din grupul care a format „ceasul mediu”. Ceasurile cu cuarț, ale căror erori au fost determinate din observațiile astronomice făcute la Abinger și Edinburgh, au devenit standardul principal pe care se baza serviciul de timp, în timp ce ceasul de observator a fost folosit ca standard secundar pentru monitorizarea semnalelor de timp. În 1944, semnalele orare internaționale transmise de la Rugby, precum și semnalele BBC în șase puncte mai târziu în 1949, au fost monitorizate de noi ceasuri de cuarț la Abinger. Serviciul de timp din Edinburgh a încetat să mai existe în ianuarie 1946 și în curând șase dintre ceasurile sale de cuarț au fost transferate la Observatorul Greenwich; cu toate acestea, sediul serviciului de timp a rămas încă în Abinger, care avea douăsprezece ceasuri de cuarț. Până în acest moment, precizia unor astfel de ceasuri a crescut la 0,1 ms pe zi. Între timp, astronomii s-au îndepărtat de smogul și luminile stradale din Greenwich, care interferau cu observațiile, în aerul limpede din Hurstmonceux, situat în Sussex, unde serviciul de timp s-a mutat de la Abinger în 1957.

    Rotirea neuniformă a pământului

    Precizia sporită în stocarea timpului a atras atenția asupra unei alte probleme, pe care al zecelea astronom regal, Harold Spencer Jones, a rezumat-o în 1950 după cum urmează:

    „Pământul care se rotește ne oferă o unitate fundamentală de timp - ziua. Prima cerință pentru orice unitate fundamentală este constanța și reproductibilitatea acesteia; o unitate trebuie să însemne același lucru pentru toți oamenii și în orice moment. Luând ziua, sau, mai precis, ziua solară medie, ca unitate fundamentală din care obținem ca derivate ora, minutul și secunda, trebuie să presupunem fără rezerve că lungimea ei este constantă, cu alte cuvinte, că Pământul. este păstrătorul perfect al timpului.

    Că Pământul nu este un păstrător perfect al timpului a fost remarcat de Immanuel Kant în 1754, dar pentru a prezenta istoria completă a acestei probleme trebuie să ne întoarcem încă șaizeci de ani. În 1695, Edmund Halley, analizând eclipsele care au avut loc în antichitate, a ajuns la concluzia că mișcarea Lunii în jurul Pământului se accelerează; acest lucru a fost confirmat ulterior prin măsurători directe. În 1787, Laplace a arătat că acest fenomen ar putea fi explicat prin modificări lente ale formei orbitei Pământului, dar în 1853 Adams a remarcat că schimbările pe orbită explică doar pe jumătate magnitudinea aparentă a accelerației lunare. După multe dezbateri științifice, s-a dovedit în sfârșit că teoria gravitației lui Laplace nu poate explica pe deplin accelerația Lunii - acest lucru se poate face doar presupunând că Pământul încetinește treptat în rotația sa, în mare parte din cauza frecării datorate efectelor mareelor.

    Astăzi știm că există trei tipuri de modificări ale vitezei de rotație a Pământului, dintre care primele două sunt cunoscute din studiul mișcărilor Lunii și planetelor, iar ultima a fost descoperită calitativ folosind ceasuri cu pendul liber. și cuantificat odată cu apariția ceasurilor de cuarț:

    1) schimbări seculare - o încetinire treptată cauzată de acțiunea mareelor ​​lunare și solare, în urma căreia durata zilei pământului crește cu 1,5 ms pe secol;

    2) modificări neregulate (sau imprevizibile), aparent cauzate de diferențele dintre ratele de rotație ale miezului lichid și ale mantalei solide ale Pământului, care pot duce la creșterea sau scăderea duratei zilei cu 4 ms pe deceniu;

    3) variații sezoniere, care reflectă schimbările sezoniere în oceanele lumii și masele de aer ale Pământului. Un exemplu în acest sens este topirea și înghețarea calotelor polare și mișcarea maselor de aer din zone mari de înaltă presiune atmosferică, existent iarna în Siberia, în zonele cu presiune ridicată vara. Pământul se rotește mai încet primăvara și începutul verii și mai repede toamna. Ca urmare, fluctuațiile în lungimea zilei pot ajunge la 1,2 ms.

    Există un alt fenomen de care, deși nu afectează viteza de rotație a Pământului, trebuie luat în considerare la stocarea cu precizie a timpului. Aceasta este o clătinare a polului sau mișcarea corpului Pământului în raport cu axa de rotație (ca un rulment care se balansează într-un mecanism), determinând polii Pământului să rătăcească cu o perioadă de aproximativ 14 luni într-un cerc cu o rază de aproximativ 8 m. Efectul unei oscilări ale polului modifică latitudinea și longitudinea geografică a oricărui loc de pe Pământ (ceea ce a fost confirmat prin observații astronomice), iar acest lucru, datorită modificărilor de longitudine, duce la modificări corespunzătoare ale scarii de timp în fiecare punct de pe Pământ. suprafata pamantului.

    După cum a subliniat Spencer Jones, prima cerință pentru o unitate fundamentală este ca aceasta să fie constantă și reproductibilă. Prin urmare, prin anii 1950. al doilea, bazat pe rotația Pământului, modificându-i, deși ușor, durata, a încetat să mai satisfacă cerințele impuse acestuia. A apărut întrebarea: ce să facem în continuare?

    Timpul efemeridelor

    Inițial s-a decis să se abandoneze ziua solară ca unitate fundamentală de timp și să se folosească în schimb un an, a cărui durată, deși nu este constantă, putea fi calculată în avans, ținând cont de scăderea acesteia cu aproximativ o jumătate de secundă pe secol. Aceasta a condus la introducerea în practica internațională în 1952, în anumite scopuri, a unei noi scări temporale - timpul efemeridelor (ET), care a început să fie folosită - așa cum sugerează și numele său - pentru compilarea diferitelor efemeride și anuare naționale. După cum am spus în capitolul anterior, ca urmare a deciziei Conferinței de la Washington din 1884 și a recomandărilor speciale ale Uniunii Astronomice Internaționale adoptate în 1928, Ora Greenwich a devenit cunoscută sub numele de Timp Universal (UT). Prin urmare, mai târziu în acest capitol, când vorbim despre timpul solar mediu al meridianului Greenwich, vom prefera numele UT decât GMT. Acum UT, pe baza rotației Pământului în jurul axei sale, stabilește scara de timp necesară pentru navigația cerească. Dar, după cum am observat deja, viteza de rotație a Pământului se modifică, astfel încât în ​​1956, pentru nevoile speciale ale serviciilor de timp, a apărut necesitatea unei definiții mai precise a UT:

    UT0 este timpul său de prim meridian solar, obținut direct din observații astronomice;

    UT1 este UT0 corectat pentru mișcarea polilor (nu mai mult de 0,035 s). Scara UT1 este folosită pentru navigația cerească;

    UT2 este UT0 corectat pentru mișcarea polilor și pentru modificările extrapolate ale vitezei de rotație a Pământului (de asemenea, nu mai mult de 0,035 s). UT2 este o scară de timp „netezită” care stabilește un timp cât mai uniform posibil. Până în 1972, această scară a stat la baza semnalelor de timp.

    Problema scalei ET și relația acesteia cu UT este prea complexă pentru a fi discutată aici. Este suficient să spunem că ET corespunde destul de strâns cu UT, deoarece lungimea zilei efemeridelor este stabilită de lungimea zilei solare medii în secolul al XIX-lea. În 1956, experții au abandonat utilizarea zilei solare medii ca unitate fundamentală internațională de timp în favoarea secundei efemeride, definită ca „fracțiunea 1/31556925,9747 a anului tropical 0 ianuarie 1900 la ora efemeridei ora 12”.

    Cu toate acestea, trecerea la noul sistem nu a rezolvat toate problemele. Datorită imuabilității sale, secunda efemeridei este foarte convenabilă pentru calcule teoretice și este utilizată în diverse efemeride. Dar secunda efemeridei nu este potrivită pentru utilizarea de zi cu zi din două motive. În primul rând, nu este întotdeauna disponibil, deoarece poate fi determinat cu precizia necesară doar cu o întârziere mare după procesarea a numeroase rezultate observaționale. În al doilea rând, pentru cei care sunt interesați de momentul exact în timp, și nu de intervalul de timp - inclusiv publicul larg - este necesar ca semnalele de timp să corespundă cât mai aproape de rotația Pământului, ciclul zilei și noapte. În plus, deși diferența dintre ET și UT ​​pe tot parcursul anului a fost foarte mică, de-a lungul anilor se acumulează din cauza încetinirii sistematice a rotației Pământului și poate atinge o valoare foarte semnificativă. În 1952, când a fost folosit pentru prima dată ET, diferența acumulată între această scară, bazată pe rata de rotație a Pământului în secolul al XIX-lea, și UT, pe baza datelor din 1952, a fost de aproximativ 30 s.

    Utilizarea ET în semnalele de timp a fost într-o oarecare măsură o soluție de compromis, deoarece fizicienii și inginerii de televiziune au cerut ca durata unei secunde a unui semnal de timp să fie constantă, de exemplu. „ar însemna același lucru pentru toate popoarele și în orice moment”, în timp ce pentru utilizatorii de timp obișnuit, precum și pentru navigatori și topografi, era necesar ca semnalul orar, să zicem, marcarea prânzului, să coincidă cu poziția la amiază a corpurilor cerești. . Până în 1944, semnalele de timp controlate de Greenwich erau stabilite, pe cât posibil, de rotația Pământului, astfel încât secunda (derivată din semnalele de timp) își putea varia durata de la o zi la alta, deși foarte puțin. În 1944, în Marea Britanie, s-a încercat transmiterea de semnale secunde, dacă este posibil, la intervale de timp egale, a căror durată era determinată de valoarea medie a celui de-al doilea interval stabilită de ceasurile de cuarț cele mai precise și, dacă necesar (miercurea), a face corecții „sărit” pentru a se alinia la scara universală.timp (astronomic). În același timp, în SUA nu a fost acceptată o astfel de soluție de compromis între transferul de frecvență și timp; Semnalele de timp transmise de stația de radio Annapolis și monitorizate de Observatorul Naval al SUA au fost păstrate exact în conformitate cu rotația Pământului, iar frecvența de referință controlată de Biroul Național de Standarde al SUA și transmisă de stația sa de radio a fost păstrată la fel de constantă. pe cat posibil.

    Ceas atomic

    Ceasurile atomice au ajutat să pună capăt unuia dintre deficiențele timpului efemeridelor - inaccesibilitatea acestuia. Primul set operațional de sisteme de ceas atomic a fost dezvoltat la Biroul Național de Standarde al SUA (Washington) de Harold Lyons și colegii săi în 1948-1949. folosind linia de absorbție spectrală a amoniacului pentru a stabiliza un generator de cuarț. Pe 12 august 1948, ceasurile atomice au început să acționeze ca standard de frecvență. La scurt timp după aceasta, un altul a intrat în atenție element chimic- cesiu. Primul design al unui standard de cesiu, asociat cu numele lui Sherwood, Zacharias și în special Ramsey, a fost propus în SUA. Dar utilizarea regulată a standardului fasciculului de cesiu construit de Essen și Parry a început la Laboratorul Național de Fizică din Anglia. În iunie 1955, când s-a luat decizia de a folosi secunda efemeride ca unitate fundamentală de timp, etalonul de cesiu a fost folosit pentru calibrarea ceasurilor de cuarț și ca standard de frecvență. Apoi, în următorii câțiva ani, au apărut standardele de cesiu de laborator în Boulder (Colorado), Ottawa și Neuchatel.

    Chiar și primele ceasuri atomice au avut o stabilitate pe termen lung de sute de ori mai mare decât standardele de cuarț. În plus, ele nu au fost supuse unei schimbări ușoare a vitezei, care are loc în oscilatoarele de cuarț din cauza „îmbătrânirii” cristalului de cuarț. Din aceste motive, ceasurile atomice au oferit o scară de timp extrem de stabilă, cu o precizie foarte mare (de cel puțin zeci de ori precizia altor cronometraj), accesibilă aproape instantaneu. Dar au trecut mulți ani înainte ca aceste beneficii să fie realizate. Doar cele mai recente exemple de standarde cu fascicul de cesiu au aceeași stabilitate pe termen scurt ca ceasurile cu quartz.

    Toate ceasurile trebuie reglate astfel încât să aibă aceeași viteză, adică. „a păstrat timpul” în același mod și a arătat, de asemenea, același timp. Noile ceasuri atomice nu au făcut excepție, iar prima sarcină a fost să le calibrați pe eșantioane standard de lucru, cu alte cuvinte, scara de timp atomică trebuia adusă într-o anumită corespondență cu scara de timp astronomică. Pentru perioada 1955-1958. Ceasurile atomice din Anglia și SUA au fost calibrate conform scărilor de timp astronomice ale lui Hurstmonceau și Washington. Prima scară de timp atomică, cunoscută sub numele de GA (Greenwich atomic), s-a bazat inițial pe standardul de cesiu al Laboratorului Național de Fizică, în concordanță cu timpul efemeridelor.

    Din 1959, scala de timp AJ a Observatorului Marinei SUA a devenit larg răspândită în întreaga lume. Epoca sa inițială (data) a fost stabilită astfel încât timpul atomic și UT2 să fie aceleași la miezul nopții de 1 ianuarie 1958. Secunda atomică a fost determinată pe baza rezonanței atomului de cesiu. În 1964, secunda atomică a fost recunoscută la nivel internațional ca mijloc de implementare a secundei efemeride. În 1967, la a 13-a Conferință Mondială a Greutăților și Măsurilor de la Paris, definiția astronomică a secundei a fost abandonată și secunda atomică a fost adoptată ca unitate fundamentală de timp în Sistemul Internațional de Unități SI:

    Unitatea de timp din Sistemul internațional de unități ar trebui să fie a doua, definită după cum urmează: o secundă este durata a 9192631770 de perioade de radiație corespunzătoare tranziției între două subniveluri hiperfine ale stării fundamentale a atomului de cesiu - 133.

    Datorită faptului că ceasurile atomice au început să fie folosite în multe țări din întreaga lume, iar scalele lor de timp folosind semnale radio și alte metode puteau fi comparate cu o precizie de 1 μs (microsecundă = 10-6 s) și mai mare, a devenit posibil să se creeze „ceasuri medii” internaționale de mare precizie pe baza cantitati mari citiri independente ale tuturor ceasurilor atomice, care rulează cu o uniformitate excepțională. Divergența în cursul acestor ceasuri nu a depășit câteva microsecunde pe an, în timp ce scalele de timp pe care le-au stabilit au deviat de la scara bazată pe rotația Pământului cu mai mult de o secundă pe an.

    Biroul Internațional de Timp, care coordonează stocarea timpului la scară internațională încă din 1919, și-a format, în urma Statelor Unite, propria sa scală de timp atomică A3, bazată pe trei standarde independente ale Angliei, Elveției și SUA cu inițial epoca la 1 ianuarie 1958. Scara A3 a fost adoptată oficial în 1971 și a fost numită scara TAI International Atomic Time. Dar chiar și 21 de ani mai târziu, până la 1 ianuarie 1979, două scări existau în mod egal: TAI (bazată pe viteza de rotație a Pământului în secolul al XIX-lea) și ITG (bazată pe rotația Pământului pentru perioada 1958-1979), înaintea TAI prin aproximativ 17 s.

    Coordonarea semnalului de timp

    Acum să revenim la semnalele de timp. În 1958, serviciul de timp englez a introdus o nouă scară, numită mai târziu scara Timp Universal Coordonat (UTC), ale cărei semnale de timp nu ar trebui să difere cu mai mult de 0,1 s de UT2. Acest lucru a fost realizat prin efectuarea unei mici schimbări („schift”) în frecvența ceasurilor atomice care generează semnale de timp, ceea ce a făcut ca timpul atomic să se apropie de UT2 (care a trebuit să fie micșorat în anii 1960). S-a presupus că amploarea deplasării este pentru întregul an calendaristic, dar datorită capacității de a prezice modificări ale vitezei de rotație a Pământului, s-au făcut corecții treptate în fiecare lună pentru a menține UTC în interval de 0,1 s de UT2. Conformitatea deplină între serviciile de timp ale Angliei și ale Statelor Unite a fost atinsă în 1961: semnalele de timp au fost sincronizate și au fost efectuate ture anuale și corecții lunare de sărituri. În 1963, acest sistem al Angliei și SUA s-a răspândit în întreaga lume și a fost luat sub controlul BIE la Paris; Atunci a primit numele UTC.

    Cu toate acestea, extinderea și complexitatea sistemelor prin satelit și a altor tipuri de sisteme de comunicații electronice, precum și a sistemelor de navigație, au dat naștere unor noi dificultăți practice mari. Funcționarea acestor sisteme depinde de gradul de sincronizare atât a semnalelor radio în sine, cât și a frecvențelor. Corecția săriturii și ajustarea frecvenței au dus la multe inconveniente. Pe acest fond, faptul că secunda dintre semnalele de timp radio nu corespundea secundei legale a fost perceput mai mult ca un detaliu inestetic decât ca un adevărat obstacol.

    Treci secundă

    După discuții ample la toate nivelurile, naționale și internaționale, au fost aduse modificări semnificative ale sistemului de semnal de referință. De la 1 ianuarie 1972, semnalele de timp au început să corespundă exact secundelor atomice; numărul de timp pe noua scală UTC a fost setat cu o schimbare de 10 minute în raport cu scara TAI. Acest sistem de transmisii de timp precise este încă în vigoare astăzi.

    S-a ajuns la un acord ca abaterea noului sistem să nu depășească 0,7 s (ulterior această toleranță a fost mărită la 0,9 s) de la scara de timp UT1 folosită în navigație și astronomie. Acest lucru se realizează prin ajustarea ceasului în ultima zi a lunii calendaristice, de preferință 31 decembrie sau 30 iunie, deplasând ceasul înainte sau înapoi cu exact 1 secundă, numită „secundă intercalată”. Aceasta este similară cu procedura quadrienală de adăugare a unei zile suplimentare la februarie a unui an bisect, deoarece anul nu conține un număr întreg de zile; în același mod se adaugă sau se scade o secundă, deoarece ziua solară nu conține un număr întreg de secunde atomice.

    Astfel, semnalele internaționale de oră și frecvență transmise, de exemplu, de anumite stații din Anglia și Statele Unite ale Americii, corespund exact scalei de timp atomice fără întrerupere sau modificări de-a lungul anului. În același moment în care se adaugă o secundă intercalată (poate fi fie pozitivă, fie negativă), se modifică doar numerotarea semnelor secunde. Așadar, pentru a face, de exemplu, o corecție pe 31 decembrie prin adăugarea unei secunde „pozitive”, necesară pentru că UTC s-a abătut prea mult de la UT1, ultimul „minut” al anului este mărit la 61 s. Pentru a efectua o corecție cu o secundă „negativă”, ultimul „minut” este redus la 59 s. Pentru cei care au nevoie de o cunoaștere mai precisă a UT1 (de exemplu, navigatori și astronomi), pe semnalele principale de timp și frecvență este suprapus un cod specific care indică numărul de zecimi de secundă cu care UTC a deviat de la UT1 într-o anumită zi. .

    Semnalele orare de referință coordonate de BIE din Paris se bazează pe „ceasul mediu” mondial, ale cărui valori calculate sunt obținute prin mediarea informațiilor de la aproape optzeci de ceasuri atomice aparținând a douăzeci și patru de țări din întreaga lume. Deocamdată, doar acele țări care se află în sfera sistemului de radionavigație Laurent-S pot participa la această operațiune, dar în viitor, sistemele de navigație prin satelit vor permite compararea citirilor unui număr mai mare de ceasuri între ele. Momentul în care ar trebui făcută corectarea UTC, i.e. se introduce o secundă suplimentară, stabilește BIE. În 1972, abaterea UTC de la TAI a fost de exact 10 s. Până la 1 ianuarie 1979, s-au adăugat alte 8 secunde săritoare și astfel abaterea UTC de la TAI a crescut la 18c.

    Odată cu începerea transmisiilor de timp în 1972, noua scară UTC asociată cu scara de timp atomică TAI a înlocuit vechiul UTC bazat pe scara medie a timpului solar UT2 (pe care mulți nespecialiști continuă să o numească GMT), au apărut noi controverse cu privire la terminologie. a scalelor de timp. Desigur, noua scară de timp era încă bazată pe meridianul Greenwich, dar nu mai putea fi numită o scară medie de timp solară bazată pe meridianul Greenwich (adică GMT), deși nu a deviat niciodată cu mai mult de 0,9 s de la acesta din urmă. De fapt, în prezent, nici măcar meridianul Greenwich nu mai coincide exact cu cel care a trecut prin „centrul instrumentului de trecere al observatorului Greenwich”. Și deși acest instrument încă există, cu el nu se fac observații; Astăzi, meridianul prim al longitudinei și timpului nu este fixat cu precizie în niciun fel material, dar poziția sa este determinată statistic pe baza observațiilor tuturor stațiilor care determină timpul luate în considerare de BIE la coordonarea semnalelor de referință de timp. Dar totuși, vechiul meridian, înfățișat de o bandă de alamă în curtea vechiului observator, se află la nu mai mult de câțiva metri de linia imaginară care definește primul meridian al globului.

    78. Standard de frecvență a fasciculului de cesiu la Hurstmonceux, 1974. Fabricat de Hewlett-Packard, tip 5060 A. (Observatorul de Greenwich.)

    Deși termenul GMT nu mai este folosit în astronomie, el continuă să fie folosit în navigație, în multe scopuri civile și ca denumire pentru timpul de maternitate în multe țări din lume. Dar chiar și aceste țări, și în special Franța, În ultima vreme a început să se opună utilizării GMT. În 1975, a 15-a Conferință Mondială de Greutăți și Măsuri a recomandat folosirea semnalelor de timp ale noii scale UTC, iar în viitor adoptarea acestei scale ca bază a timpului de maternitate, înlocuind GMT cu acesta, întrucât modificările UTC efectuate în 1972 a făcut ca scara GMT să fie nedefinită. Franța și Spania au luat deja măsuri legislative adecvate; La momentul scrierii acestei cărți, Țările de Jos, Elveția și Germania se pregăteau pentru acest lucru. La 9 august 1978, legea din 1911 (care prevedea că timpul de maternitate în Franța era timpul mediu parizian întârziat cu 9 minute și 21 secunde) a fost abrogată în Franța, iar în toată țara a fost aprobată o oră, care va fi stabilită în viitor. prin adăugarea sau scăderea din UTC a unui anumit număr de ore și care poate fi mărit sau micșorat în anumite perioade ale anului prin introducerea orei de vară; S-a propus să nu se mai folosească GMT în viitor.

    Din moment ce 1978 a adăugat o secundă de salt, s-ar părea că 1978 a fost mai lung decât anul precedent. Acest lucru, desigur, nu este adevărat. Este bine cunoscut faptul că lungimea anului scade cu doar o jumătate de secundă pe secol. De fapt, ziua a devenit mai lungă - ziua universală (oră, minut și secundă). Prin urmare, ziua anului de 365 de zile din 1978 a devenit mai lungă cu o secundă decât ziua anului de 365 de zile din secolul al XIX-lea, luată ca bază pentru semnalele de timp. O secundă de salt a fost adăugată în 1978 pentru a se asigura că, cel puțin pentru prima jumătate a anului 1979, semnalul orar la amiază nu va fi mai mult de 0,9 s față de prânzul adevărat, așa cum este determinat de alinierea stelelor.

    79. Diagrama tubului fascicul de cesiu „Chronorama” (Ebosche, Elveția)

    Este imposibil de prezis în avans cum se va schimba viteza de rotație a Pământului în următoarele decenii. Pământul își încetinește acum rotația mult mai repede decât în ​​ultimele trei secole. Dar este foarte posibil ca această tendință să se schimbe, de exemplu, în anii 1990. va trebui să anulați introducerea unei secunde bisecătoare (pozitiv) sau chiar să introduceți o secundă intercalată negativă. Cu toate acestea, în viitor - poate în următoarele zeci, sute sau mii de ani - va trebui introdusă o secundă intercalată pozitivă de două sau chiar de trei ori pe an dacă continuăm să ne bazăm scala temporală pe durata medie a unei zile. în secolul 19. În ceea ce privește viitorul mai îndepărtat, efectul încetinirii rotației Pământului - în câteva milioane de ani vor fi doar 365 de zile într-un an, și nu 365 1/4, ca acum - va duce la eliminarea altor zile bisecte (dar nu secunde bisecte).

    La observatoare există instrumente cu ajutorul cărora timpul este determinat în cel mai precis mod - verifică ceasurile. Timpul este determinat de poziția ocupată de lumini deasupra orizontului. Pentru ca ceasurile de la observator să meargă cât mai precis și uniform între seri, când sunt verificate de pozițiile stelelor, ceasurile sunt așezate în subsoluri adânci. Astfel de pivnițe mențin o temperatură constantă pe tot parcursul anului. Acest lucru este foarte important deoarece schimbările de temperatură afectează ceasul.

    Pentru a transmite semnale de timp precise prin radio, observatorul dispune de echipamente complexe speciale de ceas, electrice și radio. Semnalele orare exacte transmise de la Moscova sunt printre cele mai precise din lume. Determinarea orei exacte de către stele, stocarea timpului folosind ceasuri precise și transmiterea acestuia prin radio - toate acestea constituie Serviciul de timp.

    UNDE LUCREAZĂ ASTRONOMII

    Astronomii desfășoară activități științifice la observatoare și institute astronomice.

    Aceștia din urmă sunt implicați în principal în cercetări teoretice.

    După Marea Revoluție Socialistă din Octombrie din țara noastră, Institutul de Astronomie Teoretică din Leningrad, Institutul Astronomic poartă numele. P.K. Sternberg din Moscova, observatoare astrofizice din Armenia, Georgia și o serie de alte instituții astronomice.

    Astronomii sunt instruiți și instruiți la universități în departamentele de mecanică și matematică sau de fizică și matematică.

    Principalul observator din țara noastră este Pulkovo. A fost construită în 1839 lângă Sankt Petersburg sub conducerea celui mai mare om de știință rus. În multe țări este numită pe bună dreptate capitala astronomică a lumii.

    Observatorul Simeiz din Crimeea după Mare Războiul Patriotic a fost complet restaurat și nu departe de el a fost construit un nou observator în satul Partizanskoye lângă Bakhchisarai, unde este instalat acum cel mai mare telescop reflectorizant din URSS cu o oglindă cu diametrul de 1 ¼ m, iar în curând un reflector cu o va fi instalată oglindă cu un diametru de 2,6 m - a treia ca mărime din lume. Ambele observatoare formează acum o singură instituție - Observatorul astrofizic din Crimeea al Academiei de Științe a URSS. Există observatoare astronomice în Kazan, Tașkent, Kiev, Harkov și în alte locuri.

    La toate observatoarele pe care le conducem munca stiintifica conform unui plan convenit. Realizările științei astronomice din țara noastră ajută straturile largi de oameni muncitori să dezvolte o înțelegere corectă și științifică a lumii din jurul nostru.

    Multe observatoare astronomice există în alte țări. Dintre acestea, cele mai vechi dintre cele existente sunt cele mai faimoase - Paris și Greenwich, din meridianul cărora se calculează longitudinele geografice pentru glob(Acest observator a fost mutat recent într-o nouă locație, mai departe de Londra, unde există multe interferențe pentru observarea cerului nocturn). Cele mai mari telescoape din lume sunt instalate în California la observatoarele Muntele Palomar, Muntele Wilson și Lick. Ultimul dintre ele a fost construit la sfârșitul secolului al XIX-lea, iar primele două - deja în secolul al XX-lea.

    Dacă găsiți o eroare, evidențiați o bucată de text și faceți clic Ctrl+Enter.



    Acțiune