Підручник з Астрономії (рівень стандарту). 11 клас. Пришляк - Нова програма

3. Типи календарів. Астрономія та визначення часу

Типи календарів. У сучасному календарі усіх європейських країн за основу береться 1 тропічний рік, але при створенні ідеального календаря виникає ускладнення, адже тропічний рік не має цілого числа діб.

Довгий час в Європі користувалися юліанським календарем, який був запроваджений ще Юлієм Цезарем у 46 р. до н. е. У цьому календарі тривалість тропічного року була взята за 365 діб 6 год 00 хв 00 с, а для того, щоб рік мав ціле число діб, було прийнято, що кожні три роки поспіль триватимуть по 365 діб, а четвертий рік — 366 діб (високосний рік). Але в середньому кожний календарний рік був довший за тропічний на 11 хв 14 с (365 діб 6 год 00 хв 00 с — 365 діб 5 год 48 хв 46 с). Тобто коли тропічний рік уже реально закінчувався, рік за юліанським календарем тривав ще 11 хв 14 с. Тому за чотири роки похибка накопичувалася, і календар відставав уже на 44 хв 56 с, а за 400 років — майже на 3 доби.

Григоріанський календар, що діє в наш час, виправив цю неточність. У ньому вилучили три доби з кожних 400 років, тобто три високосні роки зробили простими. На рис. 3.1 показано, які роки були високосними за юліанським календарем, а кружечком обведені ті, які стали простими за григоріанським. Легко помітити, що це ті роки, які закінчуються двома нулями і число сотень яких не ділиться на чотири без остачі. Григоріанський календар теж не є ідеальним, але похибку на одну добу він дає приблизно через 33 століття.

Рис. 3.1. Високосні роки за юліанським календарем. Кружечком обведені роки, які за григоріанським календарем не є високосними

Тропічний рік — проміжок часу між двома послідовними проходженнями центра диска Сонця через середню точку весняного рівнодення

Прості роки мають 365 діб.

Високосний рік має 366 діб. Цю додаткову добу вводять 29 лютого

За григоріанським календарем рік вважається високосним, якщо він ділиться на 4 без остачі, крім тих років, які закінчуються на два нулі і число сотень яких не ділиться на 4

Дізнайтеся про використання різних типів календарів та літочислення у країнах світу.

Для допитливих

Нову реформу календаря було здійснено в 1582 р. за пропозицією Папи Римського Григорія XIII. Для того, щоб виправити накопичену на той час помилку, оголосили, що 1582 р. триватиме тільки 355 діб.

Новий календар був названий григоріанським (або новим стилем) на честь Папи Римського і поступово був уведений у всіх країнах Європи та Америки. Тепер різниця між юліанським і григоріанським календарями досягла вже 13 діб і ще збережеться в XXI ст. У цивільному житті України новий стиль був запроваджений урядом Центральної Ради в 1918 р.

Астрономія та визначення часу. Час є філософською, фізичною та соціальною категорією, тому задача точного вимірювання часу є однією з найважливіших проблем сучасної науки. З нашого досвіду відомо, що час «тече» рівномірно, подібно до води в тихій річці. За цим принципом в давнину були сконструйовані водяні та пісочні годинники. З часом був створений механічний годинник, дія якого основана на принципі періодичних коливань маятника, що довго може зберігати сталим період своїх коливань. Принцип дії найточніших сучасних електронних годинників базується на використанні коливань в електромагнітному полі кристалів або навіть окремих молекул.

Хоча годинники протягом віків змінювали вигляд (рис. 3.2, 3.3) і збільшувалась точність вимірювань, деякі одиниці для визначення часу залишилися одними й тими самими — рік і доба, тому що вони пов'язані з рухом Землі навколо Сонця та її обертанням навколо своєї осі.

Рис. 3.2. Старовинний сонячний годинник

Рис. 3.3. Перший атомний годинник

Для визначення кутової швидкості обертання Землі орієнтирами можуть служити небесні світила — Сонце, зорі та ін. Тому і використовують дві системи відліку часу — зоряний час і сонячний час. Зоряний час переважно використовують астрономи, а в повсякденному житті люди застосовують тільки сонячний час. Проміжок часу, що дорівнює одному періоду обертання Землі навколо власної осі, називають добою. Залежно від способу визначення цього періоду в астрономії використовують означення: справжня сонячна доба.

Сонячний час у певному місці, або місцевий час, можна визначити за допомогою сонячного годинника — звичайної палички, тінь від якої допоможе приблизно виміряти місцевий час. Місцевий полудень — 12 година за місцевим часом — настає о тій порі, коли триває верхня кульмінація Сонця, — тоді тінь від палички найкоротша.

У повсякденному житті користуватись місцевим часом незручно, адже в кожній точці на поверхні Землі він різний, і ми, переїжджаючи від одного місця до іншого, мусили б постійно переводити стрілки годинника на кілька хвилин. Ця проблема усувається, якщо користуватись поясним часом, який запровадили наприкінці XIX ст. Землю поділили меридіанами на 24 годинні пояси і домовились, що всі годинники в одному поясі будуть показувати однаковий час, який дорівнює місцевому часу середнього меридіана (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Годинні пояси. Земля поділена на 24 пояси, у кожному з яких всі годинники показують однаковий час. Переїжджаючи з одного поясу в інший, мандрівники переводять стрілки годинників на ціле число годин

Мандрівники переводять годинники на одну годину тільки у випадку, коли вони перетинають межу відповідного поясу. Нульовий пояс проходить через

Гринвіцький меридіан, тому годинники у Великій Британії показують місцевий час Гринвіцького меридіана. Цей час називають всесвітнім часом і застосовують в астрономії для визначення моментів різних космічних подій.

Справжня сонячна доба — проміжок часу між двома послідовними однойменними (верхніми або нижніми) кульмінаціями центра сонячного диска

Місцевий час визначається за допомогою сонячного годинника. Кожний меридіан має свій місцевий час

Поясний час дорівнює місцевому часу середнього меридіана відповідного поясу

Контрольні запитання

  • 1. Які існують типи календарів? Чим вони відрізняються?
  • 2. Назвіть одиниці вимірювання часу. Чому протягом багатьох років вони залишаються незмінними?
  • 3. У чому полягає відмінність юліанського календаря від григоріанського?
  • 4. Чому неможливо скласти абсолютно точний календар?