1. A nap mint időegység

Először is emlékezzünk arra, hogy az időegység a csillagászatban, akárcsak más tudományokban, a második nemzetközi rendszer Az SI mértékegységei atomi második. Íme a második meghatározása, amelyet az 1967-es 13. Általános Súly- és Mértékkonferencia adott:

A második egy cézium 133 atom által kibocsátott sugárzás 9 192 631 770 periódusának időtartama az alapállapot két hiperfinom szintje közötti átmenet során (lásd a Nemzetközi Súly- és Mértékiroda oldalát, néhány pontosítás ott is található) .

Ha a "nap" szót egy időegység jelölésére használjuk, akkor azt 86 400 atommásodpercként kell érteni. A csillagászatban nagyobb időegységeket is használnak: a Julianus év pontosan 365,25 nap, a Julian-évszázad pontosan 36525 nap. Nemzetközi Csillagászati ​​Unió ( közszervezet Astronomers) 1976-ban azt javasolta, hogy a csillagászok csak ilyen időegységeket használjanak. A fő időskála, a Time Atomic International (TAI) számos atomóra leolvasásán alapul. különböző országok. Következésképpen formai szempontból az időmérés alapja elhagyta a csillagászatot. A régi mértékegységeket "napmásodperc", "sziderikus másodperc" nem szabad használni.

2. Egy nap, mint a Föld tengelye körüli forgásának periódusa

A „nap” szó használatának meghatározása valamivel nehezebb. Ennek számos oka van.

Először is a Föld forgástengelye, vagy tudományosan szólva a vektora szögsebesség, nem tart állandó irányt a térben. Ezt a jelenséget precessziónak és nutációnak nevezik. Másodszor, maga a Föld nem tart fenn állandó orientációt a szögsebesség vektorához képest. Ezt a jelenséget pólusmozgásnak nevezik. Ezért a Föld felszínén lévő megfigyelő sugárvektora (a Föld középpontjától a felszín egy pontjáig terjedő szakasz) egy fordulat után nem tér vissza (és egyáltalán nem) az előző irányába. Harmadrészt a Föld forgási sebessége, i.e. abszolút érték a szögsebesség-vektor sem marad állandó. Tehát szigorúan véve a Földnek nincs meghatározott forgási periódusa. De bizonyos fokú pontossággal, néhány ezredmásodperccel beszélhetünk a Föld tengelye körüli forgási periódusáról.

Ezenkívül meg kell jelölnünk azt az irányt, amelyhez képest a Föld forgásait számoljuk. Jelenleg három ilyen irányvonal létezik a csillagászatban. Ez az irány a tavaszi napéjegyenlőség, a Nap és az égi efemerisz felé.

A Föld forgásának időszakát a tavaszi napéjegyenlőséghez viszonyítva sziderikus napnak nevezzük. Ez egyenlő: 23h 56m 04.0905308s. Felhívjuk figyelmét, hogy a sziderikus nap a tavaszi ponthoz viszonyított időszak, nem a csillagokhoz.

A tavaszi napéjegyenlőség lényege maga teszi összetett mozgás tovább éggömb, tehát ezt a számot átlagértékként kell érteni. E pont helyett a Nemzetközi Csillagászati ​​Unió az "égi efemerisz eredet" használatát javasolta. Nem adjuk meg a definícióját (ez elég bonyolult). Úgy van megválasztva, hogy a Föld forgási periódusa hozzá képest közel legyen a relatív periódushoz inerciarendszer számolás, azaz. a csillagokhoz, pontosabban az extragalaktikus objektumokhoz képest. A Földnek ehhez az irányhoz viszonyított forgási szögét sziderális szögnek nevezzük. Ez egyenlő 23 óra 56 óra 04.0989036s, valamivel több, mint egy sziderikus nap, amennyivel a tavaszi pont napi precesszió miatt eltolódik az égen.

Végül vegyük figyelembe a Föld forgását a Naphoz képest. Ez a legnehezebb eset, mivel a Nap nem az egyenlítő, hanem az ekliptika mentén mozog az égen, ráadásul egyenetlenül. De nyilvánvalóan ezek a napsütéses napok a legfontosabbak az emberek számára. Történelmileg az atomi másodpercet a Föld Naphoz viszonyított forgási periódusához igazították, az átlagolást a 19. század környékén végezték. Ez az időszak 86 400 időegységnek felel meg, amelyet átlagos napmásodpercnek neveztek. A kiigazítás két lépésben történt: először az „efemeriszidőt” és az „efemerisz másodpercet” vezették be, majd az atomi másodpercet az efemeridiás másodperccel egyenlőnek állítottuk be. Így az atomi másodperc továbbra is „a Napból származik”, de az atomórák milliószor pontosabbak, mint a „földi órák”.

A Föld forgási periódusa nem marad állandó. Ennek számos oka van. Ide tartoznak a hőmérséklet és a légnyomás eloszlásának szezonális változásai a Földön, ill belső folyamatokés külső hatások. Vannak világi lassulások, évtizedes (évtizedes) egyenetlenségek, szezonálisak és hirtelenek. ábrán. Az 1. és 2. ábra a nap hosszának változását mutatja be 1700-2000 között. és 2000-2006 között. ábrán. Az 1. ábrán a nap növekedési tendenciája figyelhető meg, és az 1. ábrán látható. 2 - szezonális egyenetlenség. Grafikonok az International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) anyagain alapuló grafikonok alapján.

Vissza lehet-e vinni az időmérés alapját a csillagászatba és érdemes-e ezt csinálni? Ez a lehetőség fennáll. Ezek olyan pulzárok, amelyek forgási periódusait nagy pontossággal megőrzik. Ezen kívül sok közülük ismert. Lehetséges, hogy hosszú időn keresztül, például évtizedeken keresztül a pulzárok megfigyelései az atomi idő tisztázására szolgálnak, és létrejön egy „pulzáridő” skála.

A Föld egyenetlen forgásának tanulmányozása a gyakorlat szempontjából nagyon fontos és érdekes tudományos szempont látomás. Például a műholdas navigáció lehetetlen a Föld forgásának ismerete nélkül. A jellemzői pedig információkat hordoznak belső szerkezet Föld. Ez az összetett probléma vár kutatóira.

Ez a fogalom az ókorban keletkezett. A nap hosszához nem férhetett kétség, amit még a közmondás is kifejezett: „Éjjel-nappal – egy nap múlva.” A nap kezdetének számított időpont emberenként és korszakonként változott. Most az éjfélt tekintjük az előző nap végének és a következő kezdetének. BAN BEN Az ókori Egyiptom a napot hajnaltól hajnalig számolták, az ókori zsidóknál - estétől estig (most ezt a számlálást megőrizték az ortodox egyházban).

Nap a Földön

A tudomány fejlődése tisztázta a nap fogalmát: az az idő, amely alatt a bolygó teljes körforgást hajt végre a tengelye körül. Ezt a mozgást a világítótestek helyzete határozza meg az égen.

A csillagászatban a napot a lámpatest a meridián metszéspontjától számítja. Ezt a metszéspontot felső csúcspontnak nevezik, és hagyományosan a greenwichi meridiánt tekintik kiindulási pontnak. Ami számít, az a meridián metszéspontja a látható napkorong középpontjával (ezt hívják igazi Napnak), az átlagos Nappal (egy képzeletbeli pont, amely a trópusi év során teljes kört tesz a tavaszi napéjegyenlőség pontja körül, egyenletesen haladva az egyenlítő) és a tavaszi napéjegyenlőség pontja vagy egy adott csillag. Az első esetben valódi szoláris napokról beszélnek, a másodikban - átlagos szoláris napokról, a harmadikban - sziderikus napokról.

A sziderikus nap hossza eltér a szoláris nap időtartamától. A Föld nemcsak a tengelye körül forog, hanem a Nap körül is. Ahhoz, hogy a Nap megjelenjen az égen, a Földnek egy kicsit többet kell tennie, mint egy teljes fordulatot a tengelye körül. Ezért a mindennapi életben használt szoláris nap időtartama 24 óra, a sziderikus napé 23 óra 56 perc 4 másodperc. Ezt az időtartamot a csillagászati ​​feladatok megoldásánál figyelembe veszik.

A valódi szoláris nap hossza a Föld keringési pályája miatt folyamatosan ingadozik, ezért a kényelem kedvéért az időszámítás alapja az átlagos szoláris nap, amelynek időtartama 24 óra.

Napok a Naprendszer más objektumain

A nap hosszával kapcsolatban még szembetűnőbb jelenségek figyelhetők meg más bolygókon és műholdakon. Ami utóbbit illeti, nemcsak a tengelye körüli forgás és a Nap körüli mozgás a fontos, hanem a bolygója körüli forgás és a tengelydőlés is. Például a Holdon az átlagos szoláris nap a földi számítás szerint 29 nap 44 perc 2,82 másodpercig tart, és a valós szoláris nap eltérése ettől a mutatótól elérheti a 13 órát.

A Hold, a Phobos, a Deimos és a Charon kivételével a Naprendszer összes műholdja óriási bolygók körül kering. Ezeknek a kolosszális bolygóknak a gravitációja lelassítja a műholdak forgását, így legtöbbjük számára a nap megegyezik a bolygó körüli forradalom időszakával. De van egy égitest, amely kiemelkedik az összképből - a Hyperion, a Szaturnusz egyik műholdja. Egy másik műholddal, a Titánnal való pályarezonancia miatt forgási sebessége folyamatosan változik. Egy nap a Hyperionon több tíz százalékkal eltérhet a többitől!

A bolygók közül a Mars áll a legközelebb a Földhöz a nappalok hosszát tekintve: egy marsi nap 24 óra 39 perc 35,244 másodpercig tart.
A Vénusz és a Jupiter a nap hosszában „rekordernek” tekinthető. A Vénuszon a nap a leghosszabb - 116 földi nap, a Jupiteren - a legrövidebb, alig 10 óra. A Jupiterrel és más gázóriásokkal kapcsolatban azonban a nap hosszáról csak átlagban beszélnek. A gázgömböt alkotó anyag különböző szélességeken különböző sebességgel forog. Például a Jupiter egyenlítőjénél a nap pontos hossza 9 óra 50 perc 30 másodperc, a sarkokon pedig egy másodperccel kevesebb.

Mennyi egy nap? Valószínűleg azt hiszi, hogy pontosan 24 óra? A körülményektől függ. Egy nap az az időtartam, amely alatt a Föld egyet forog a tengelye körül.

Szóval meddig tart egy nap?

Valójában a Föld egyetlen forgása a tengelye körül sosem tart pontosan huszonnégy órát.

Egy nap 23 óra 56 perc és 4 másodperc van. Egész életemben hazugságban éltem!

Meglepő módon ez a mutató akár ötven másodpercig is ingadozhat egyik vagy másik irányba! A Föld forgási sebessége ugyanis folyamatosan változik - a szinoptikus helyzetek, árapályok és geológiai események okozta súrlódások miatt.

Egy év átlagában egy nap a másodperc töredékével rövidebb, mint huszonnégy óra.

Amikor az atomórák felfedték ezeket az eltéréseket, úgy döntöttek, hogy a másodpercet újradefiniálják a „szoláris” nap fix töredékeként – pontosabban egymillió-hatszáz-negyvenezred részeként.

Az új második 1967-ben került használatba, és úgy határozták meg, mint „9 192 631 770 sugárzási periódusnak megfelelő időintervallum, amely megfelel a cézium-133 atom alapállapotának két hiperfinom szintje közötti átmenetnek külső mezők által okozott zavarás nélkül”. Pontosabban nem lehet megmondani – túl fájdalmas mindezt egy hosszú nap végén elmondani.

A második új meghatározása azt jelenti, hogy a szoláris nap fokozatosan eltolódik az atomi naphoz képest. Ennek eredményeként a tudósoknak be kellett vezetniük az úgynevezett „szökőmásodpercet” (vagy „koordinációs másodpercet”) az atomévben, hogy összehangolják az atomévet a napévvel.

1972 óta a szökőmásodperc 23 alkalommal került hozzáadásra. Képzeld, különben majdnem fél perccel megnőtt volna a napunk. A Föld pedig tovább lassítja a forgását. És a tudósok szerint a 23. században a mi napunkban 25 óra lesz.

Utoljára 2005. december 31-én adták hozzá a „szökőmásodpercet”, a Párizsi Obszervatóriumban működő Föld forgásának és koordinátáinak becslésével foglalkozó nemzetközi szolgálat irányítására.

Jó hír a csillagászoknak és azoknak, akik szeretik, ha az órák lépést tartanak a Föld Nap körüli mozgásával, de fejfájást okoznak számítógépes programokés minden berendezés, ami az űrműholdakon van.

A „ugrómásodperc” bevezetésének ötletét a Nemzetközi Távközlési Unió határozottan ellenezte, és még 2007 decemberében hivatalos javaslatot is tett ennek teljes eltörlésére.

Meg lehet persze várni, amíg a koordinált világidő (UTC) és a greenwichi középidő (GMT) közötti különbség pontosan eléri az egy órát (kb. 400 év múlva), majd mindent rendbe tenni. Addig is folytatódik a vita arról, hogy mi tekinthető „valós” időnek.

Itt a Földön hajlamosak vagyunk természetesnek venni az időt, soha nem gondolva arra, hogy a mérési lépések viszonylagosak.

Például az, ahogyan napjainkat és éveinket mérjük, valójában a bolygónk Naptól való távolságának, a körülötte való keringéshez és saját tengelye körüli forgáshoz szükséges időnek a következménye. Ugyanez igaz a naprendszerünk többi bolygójára is. Míg mi, földiek hajnaltól estig 24 óra alatt számítjuk ki a napot, egy másik bolygón egy nap hossza jelentősen eltér. Egyes esetekben nagyon rövid, míg más esetekben több mint egy évig tarthat.

Nap a Merkúron:

A Merkúr a Napunkhoz legközelebb eső bolygó, a perihéliumban (legközelebbi távolság a Naptól) 46 001 200 km-től az aphelion (legtávolabbi) 69 816 900 km-ig terjed. A Merkúrnak 58 646 földi napra van szüksége ahhoz, hogy megforduljon a tengelye körül, ami azt jelenti, hogy egy nap a Merkúron körülbelül 58 földi napot vesz igénybe hajnaltól alkonyatig.

A Merkúrnak azonban mindössze 87 969 földi napra van szüksége ahhoz, hogy egyszer megkerülje a Napot (más néven keringési periódusát). Ez azt jelenti, hogy egy év a Merkúron körülbelül 88 földi napnak felel meg, ami viszont azt jelenti, hogy egy év a Merkúron 1,5 higanynapig tart. Ráadásul a Merkúr északi sarkvidékei folyamatosan árnyékban vannak.

Ez a 0,034°-os tengelydőlésnek köszönhető (a Föld 23,4°-hoz képest), ami azt jelenti, hogy a Merkúr nem tapasztal extrém évszakos változásokat, a nappalok és éjszakák évszaktól függően hónapokig tartanak. A Merkúr pólusainál mindig sötét van.

Egy nap a Vénuszon:

A "Föld ikerpárjaként" is ismert Vénusz a második legközelebbi bolygó a Napunkhoz – a perihélium 107 477 000 km-től az aphelion 108 939 000 km-ig terjed. Sajnos a Vénusz a leglassabb bolygó is, ami nyilvánvaló, ha a pólusait nézzük. Míg a Naprendszer bolygóinak pólusai ellapultak forgási sebességük miatt, a Vénusz nem élte túl ezt.

A Vénusz mindössze 6,5 km/h sebességgel forog (a Föld 1670 km/h-s racionális sebességéhez képest), ami 243,025 napos sziderális forgási periódust eredményez. Technikailag ez mínusz 243,025 nap, mivel a Vénusz forgása retrográd (azaz a Nap körüli keringési útvonalával ellenkező irányban forog).

Ennek ellenére a Vénusz még mindig 243 földi nap alatt forog a tengelye körül, vagyis sok nap telik el napkelte és napnyugta között. Ez egészen addig furcsának tűnhet, amíg nem tudja, hogy egy vénuszi év 224 071 földi napig tart. Igen, a Vénusznak 224 nap kell ahhoz, hogy befejezze keringési periódusát, de több mint 243 nap kell ahhoz, hogy hajnaltól alkonyatig tartson.

Így egy Vénusz nap valamivel több, mint egy vénuszi év! Jó, hogy a Vénusznak más hasonlóságai is vannak a Földdel, de ez nyilvánvalóan nem napi ciklus!

Nap a Földön:

Amikor egy napra gondolunk a Földön, hajlamosak vagyunk egyszerűen 24 órának gondolni. Valójában a Föld sziderális forgási periódusa 23 óra 56 perc és 4,1 másodperc. Tehát egy nap a Földön 0,997 földi napnak felel meg. Furcsa, de az emberek az egyszerűséget részesítik előnyben, amikor időgazdálkodásról van szó, ezért felkerekedünk.

Ugyanakkor az évszaktól függően eltérések vannak a bolygó egy napjának hosszában. A hajlam miatt a föld tengelye, a beérkező napfény mennyisége egyes féltekéken változni fog. A legtöbb fényes esetek a sarkokon fordulnak elő, ahol a nappal és az éjszaka évszaktól függően több napig, sőt hónapokig is eltarthat.

Az Északi- és Déli-sarkon télen egy éjszaka akár hat hónapig is eltarthat, az úgynevezett " sarki éjszaka" Nyáron a sarkokon kezdődik az úgynevezett „sarki nap”, ahol 24 órán keresztül nem megy le a nap. Valójában ez nem olyan egyszerű, mint ahogy elképzelni szeretném.

Egy nap a Marson:

A Mars sok szempontból a „Föld ikertestvérének” is nevezhető. Adja hozzá az évszakok változásait és a vizet (bár fagyott) a sarki jégsapkához, és egy Marson töltött nap nagyon közel áll egy földi naphoz. A Mars 24 óra alatt tesz meg egy fordulatot a tengelye körül.
37 perc 22 másodperc. Ez azt jelenti, hogy egy nap a Marson 1,025957 földi napnak felel meg.

A Marson a szezonális ciklusok hasonlóak a Földünkhöz, jobban, mint bármely más bolygón, 25,19°-os tengelydőlésének köszönhetően. Ennek eredményeként a marsi napok hasonló változásokat tapasztalnak a Nappal, amely nyáron korán kel és későn nyugszik, télen pedig fordítva.

Az évszakos változások azonban kétszer olyan sokáig tartanak a Marson, mert a Vörös Bolygó ezen található nagyobb távolság a naptól. Ez azt eredményezi, hogy egy marsi év kétszer olyan hosszú, mint egy földi év – 686,971 földi nap vagy 668,5991 marsi nap vagy szol.

Nap a Jupiteren:

Tekintettel arra a tényre, hogy ez a Naprendszer legnagyobb bolygója, a Jupiter napja hosszúra számíthat. De mint kiderült, egy nap a Jupiteren hivatalosan mindössze 9 óra 55 perc és 30 másodpercig tart, ami kevesebb, mint egy földi nap hosszának egyharmada. Ez annak köszönhető, hogy a gázóriás igen magas, megközelítőleg 45 300 km/h-s forgási sebességgel rendelkezik. Ilyen Magassebesség a forgás is az egyik oka annak, hogy a bolygón ilyen erős viharok vannak.

Figyeljük meg a formális szó használatát. Mivel a Jupiter nem szilárd, övé felső légkör az egyenlítői sebességtől eltérő sebességgel mozog. Alapvetően forgás poláris légkör A Jupiter 5 perccel gyorsabb, mint az egyenlítői légkör. Emiatt a csillagászok három referenciakeretet használnak.

Az I. rendszert az északi szélesség 10°-tól 10°-ig terjedő szélességi körökben használják, ahol a forgási periódusa 9 óra 50 perc és 30 másodperc. A II. rendszert minden szélességi fokon alkalmazzák tőlük északra és délre, ahol a forgási periódus 9 óra 55 perc és 40,6 másodperc. A III. rendszer a bolygó magnetoszférája forgásának felel meg, és ezt az időszakot használja az IAU és az IAG a Jupiter hivatalos forgásának meghatározására (azaz 9 óra 44 perc és 30 másodperc).

Tehát, ha elméletileg fel tudna állni egy gázóriás felhőin, akkor a Jupiter bármely szélességi fokán kevesebb mint 10 óránként látná felkelni a napot. És egy év alatt a Jupiteren a Nap körülbelül 10 476-szor kel fel.

Nap a Szaturnuszon:

A Szaturnusz helyzete nagyon hasonlít a Jupiterhez. Az övé ellenére nagy méret, a bolygó becsült forgási sebessége 35 500 km/h. A Szaturnusz egyik oldalirányú forgása hozzávetőlegesen 10 óra 33 percet vesz igénybe, így egy nap a Szaturnuszon kevesebb, mint fél földi nap.

A Szaturnusz keringési ideje 10 759,22 földi napnak (vagy 29,45 földi évnek) felel meg, és egy év körülbelül 24 491 Szaturnusz-napot tesz ki. Azonban a Jupiterhez hasonlóan a Szaturnusz légköre is a szélességtől függően eltérő sebességgel forog, ezért a csillagászoknak három különböző referenciakeretet kell használniuk.

Az I. rendszer a Déli Egyenlítői Sark és az Északi Egyenlítői Öv egyenlítői zónáit fedi le, és időtartama 10 óra 14 perc. A II. rendszer a Szaturnusz összes többi szélességi fokát lefedi, kivéve az északi és a déli sarkok, forgási idő 10 óra 38 perc 25,4 másodperc. A III. rendszer rádiókibocsátással méri a Szaturnusz belső forgási sebességét, ami 10 óra 39 perc 22,4 másodperces forgási periódust eredményezett.

E különböző rendszerek segítségével a tudósok az évek során különféle adatokat szereztek a Szaturnusztól. Például az 1980-as években a Voyager 1 és 2 küldetések során szerzett adatok azt mutatták, hogy egy nap a Szaturnuszon 10 óra 45 perc és 45 másodperc (±36 másodperc) tart.

2007-ben ezt felülvizsgálták az UCLA Föld-, Bolygó- és Űrtudományi Tanszékének kutatói, így a jelenlegi becslések szerint 10 óra 33 perc. A Jupiterhez hasonlóan a pontos mérések problémája abból fakad, hogy a különböző részek különböző sebességgel forognak.

Nap az Uránuszon:

Ahogy közeledtünk az Uránuszhoz, egyre bonyolultabbá vált a kérdés, hogy meddig tart egy nap. Egyrészt a bolygó sziderális forgási periódusa 17 óra 14 perc 24 másodperc, ami 0,71833 földi napnak felel meg. Így elmondhatjuk, hogy egy nap az Uránuszon majdnem annyi ideig tart, mint egy nap a Földön. Ez igaz lenne, ha nem lenne ennek a gáz-jég óriásnak a tengelyének szélsőséges dőlése.

A 97,77°-os axiális dőlésszögével az Uránusz lényegében az oldalán kering a Nap körül. Ez azt jelenti, hogy északi vagy déli keringési periódusának különböző időpontjaiban közvetlenül a Nap felé mutat. Amikor az egyik sarkon nyár van, ott 42 évig folyamatosan süt a nap. Amikor ugyanazt a pólust elfordítják a Naptól (vagyis tél van az Uránuszon), ott 42 évig sötétség lesz.

Ezért elmondhatjuk, hogy egy nap az Uránuszon, napkeltétől napnyugtáig, 84 évig tart! Más szóval, egy nap az Uránuszon egy évig tart.

Továbbá, mint más gáz-/jégóriásoknál, az Uránusz is gyorsabban forog bizonyos szélességi fokokon. Ezért míg a bolygó forgása az Egyenlítőnél, a déli szélesség körülbelül 60°-án 17 óra 14,5 perc, a légkör látható vonásai sokkal gyorsabban mozognak, és mindössze 14 óra alatt teljesítenek egy teljes forgást.

Nap a Neptunon:

Végre megvan a Neptunusz. Az egy nap mérése itt is valamivel bonyolultabb. Például a Neptunusz sziderális forgási periódusa körülbelül 16 óra, 6 perc és 36 másodperc (ez 0,6713 földi napnak felel meg). De gáz/jég eredete miatt a bolygó pólusai gyorsabban váltják egymást, mint az Egyenlítő.

Figyelembe véve, hogy a forgási sebesség mágneses mező bolygók 16,1 órát, az egyenlítői zóna körülbelül 18 órát forog. Eközben a sarki régiók 12 órán belül forognak. Ez a differenciális forgás fényesebb, mint bármely más bolygó a Naprendszerben, ami erős szélességi szélnyírást eredményez.

Ezenkívül a bolygó 28,32°-os tengelyirányú dőlése a Földön és a Marson tapasztalthoz hasonló évszakos változásokhoz vezet. A Neptunusz hosszú keringési periódusa azt jelenti, hogy egy évszak 40 földi évig tart. De mivel a tengelyirányú dőlésszöge a Földéhez hasonlítható, a nappal hosszának változása a hosszú év során nem olyan extrém.

Ahogy ebből is látszik összefoglaló Naprendszerünk különböző bolygóiról a nap hossza teljes mértékben a viszonyítási rendszerünktől függ. Ezenkívül a szezonális ciklus a kérdéses bolygótól és a mérések elvégzésének helyétől függően változik.

Az idő a legfontosabb filozófiai, tudományos és gyakorlati kategória. Az időmérés módszerének megválasztása az ősidők óta érdekelte az embert, amikor a gyakorlati életet a nap és a hold forradalmának időszakaihoz kezdték hozzárendelni. Annak ellenére, hogy az első óra, a napóra Krisztus előtt három és fél évezredben jelent meg, ez a probléma továbbra is meglehetősen összetett. Gyakran nem olyan egyszerű megválaszolni a vele kapcsolatos legegyszerűbb kérdést, például „hány óra van egy napban”.

Az időszámítás története

A világos és sötét napszakok váltakozása, az alvás és az ébrenlét, a munka és a pihenés időszaka az idő múlását kezdte jelenteni az emberek számára. primitív idők. Minden nap a nap napközben, napkeltétől napnyugtáig mozgott az égen, a hold pedig éjszaka. Logikus, hogy a világítótestek mozgásának azonos fázisai közötti időszak időszámítási egységgé vált. A nappal és az éjszaka fokozatosan nappallá alakult – ez a fogalom meghatározza a dátum változását. Ezek alapján rövidebb időegységek jelentek meg - óra, perc és másodperc.

Az ókorban először kezdték el meghatározni, hogy hány óra van egy napban. A csillagászat ismereteinek fejlődése oda vezetett, hogy a nappalt és az éjszakát egyenlő időszakokra osztották fel, amelyek bizonyos csillagképek égi egyenlítőig való felemelkedéséhez kapcsolódnak. A görögök pedig átvették a hatszázalékos számrendszert az ókori suméroktól, akik ezt tartották a legpraktikusabbnak.

Miért 60 perc és 24 óra?

Számolni valamit ősi ember Azt használtam, ami általában mindig kéznél van – az ujjaimat. Innen ered a legtöbb országban elfogadott decimális számrendszer. Egy másik módszer, amely a bal kéz nyitott tenyérének négy ujjának fülcsontjain alapul, Egyiptomban és Babilonban érte el csúcsát. A sumérok és más mezopotámiai népek kultúrájában és tudományában a 60-as szám szentté vált, sok esetben a sok osztó jelenléte, amelyek közül az egyik a 12, lehetővé tette a maradék nélküli felosztást.

Az a matematikai fogalom, hogy hány óra van egy napon Ókori Görögország. A görögök egy időben csak a nappali órákat vették figyelembe a naptárban, és a napkeltétől napnyugtáig tartó időt tizenkét egyenlő időközre osztották. Aztán ugyanezt tették az éjszakai idővel is, így a nap 24 részre osztható. A görög tudósok tudták, hogy a nappalok hossza az év során változik, ezért sokáig voltak nappali és éjszakai órák, amelyek csak a napéjegyenlőség napjain voltak azonosak.

A suméroktól a görögök is átvették a kör 360 fokos felosztását, amely alapján a földrajzi koordináták rendszere és az óra percekre osztása (minuta prima (latin) - „redukált első rész” óra)) és másodperceket (secunda divisio (latin)) fejlesztették ki. - „másodosztály” (az óra)).

Napos nap

A nap jelentése az égi objektumok kölcsönhatásával kapcsolatban az az időtartam, amely alatt a Föld teljes körforgást végez a forgástengelye körül. A csillagászok általában több pontosítást végeznek. Megkülönböztetik a szoláris napokat - a forradalom kezdetét és végét a Napnak az égi szféra ugyanazon pontján való elhelyezkedése alapján számítják ki, és felosztják őket igaz és átlagos napokra.

Konkrét dátum megadása nélkül lehetetlen megmondani a másodpercig, hogy hány óra van egy napban, amit valódi szoláris óráknak neveznek. Az év során ezek időtartama időszakosan csaknem egy perccel változik. Ennek oka a csillag égi gömb mentén történő mozgásának egyenetlensége és összetett pályája - a bolygó forgástengelyének dőlése körülbelül 23 fok az égi egyenlítő síkjához képest.

Többé-kevésbé pontosan meg tudjuk mondani, hány óra és perc van egy napban, amit a szakértők átlagos napenergiának neveznek. Ezek a szokásosan használtak Mindennapi élet naptári időszakok, amelyek egy adott dátumot határoznak meg. Úgy tartják, hogy ezek időtartama állandó, pontosan 24 óra, 1440 perc vagy 86 400 másodperc. De ez a kijelentés feltételes. Ismeretes, hogy a Föld forgási sebessége csökken (száz évenként 0,0017 másodperccel hosszabbodik egy nap). A bolygó forgásának intenzitását összetett gravitációs kozmikus kölcsönhatások és a benne zajló spontán geológiai folyamatok befolyásolják.

Sziderikus nap

Az űrballisztika, a navigáció stb. számításaival szemben támasztott modern követelmények olyanok, hogy a nap hány órás időtartama nanoszekundum pontosságú megoldást igényel. Ebből a célból stabilabb referenciapontokat választanak ki, mint a közeli égitesteket. Ha kiszámítja a földgömb teljes fordulatát, és a kezdeti pillanatnak a tavaszi napéjegyenlőség pontjához viszonyított helyzetét veszi, megkaphatja a nap hosszát, amelyet sziderálisnak nevezünk.

A modern tudomány pontosan meghatározza, hogy hány óra van egy napban, amely a sziderikus órák gyönyörű nevét viseli - 23 óra 56 perc 4 másodperc. Sőt, bizonyos esetekben az időtartamuk tovább van határozva: a másodpercek valós száma 4,0905308333. De ez a finomítási lépték sem elegendő: a referenciapont állandóságát befolyásolja a bolygó keringési mozgásának egyenetlensége. Ennek a tényezőnek a kizárására egy speciális, az extragalaktikus rádióforrásokhoz kapcsolódó efemeridi eredetűt választanak ki.

Idő és naptár

A maihoz közeli, napi óraszám meghatározásának végleges változatát ben fogadták el Az ókori Róma, a Julianus-naptár bevezetésével. Az ókori görög időszámítási rendszertől eltérően a napot 24 egyenlő időközre osztották, függetlenül a napszaktól és az évszaktól.

A különböző kultúrák saját naptárukat használják, amelyekből konkrét, leggyakrabban vallási jellegű események állnak a kiindulópontként. De az átlagos napsütéses nap hossza az egész Földön azonos.