Занятие 5. «Звездное и солнечное время»

Сегодня мы узнали ориентиры, по которым устанавливаются промежутки времени. Единицей измерения времени в астрономии служат сутки - промежуток времени, в течение которого Земля делает полный оборот вокруг своей оси относительно какой-нибудь точки на небе. В зависимости от этой точки отсчета различают звездные сутки - промежуток времени между двумя последовательными прохождениями через южный меридиан точки весеннего равноденствия – это точка пересечения эклиптики и экватора. А еще есть солнечные сутки - промежуток времени между двумя последовательными прохождениями через южный меридиан центра Солнца. Солнечные сутки примерно на 4 минуты длиннее звездных, так как Солнце двигается среди звезд.

Проблема измерения времени, которую мы сегодня осветили, тесно связана с определением долготы. Долгота - это угловое расстояние к востоку или западу от произвольного меридиана с нулевой долготой.

Но в отличие от широты, которую легко определить, измерив в северном полушарии высоту Полярной звезды над горизонтом, долготу определить сложно. Поскольку Земля вращается, объекты на небесах постоянно движутся с востока на запад, и нет никакого способа определить, где вы находитесь, если вы не знаете время. Например, вы плывете в океане уже несколько недель, на горизонте ничего не видно. Час до рассвета, и вы хотите знать свое положение. Когда вы покидали Лондон, вы установили часы в Гринвичской обсерватории и не сбрасываете их. Часы показывают время в Лондоне. Вы видите, что Солнце поднялось над горизонтом и отмечаете время на часах: 8:00 утра. Но вы знаете (у вас есть запись в судовом журнале), что в Лондоне в этот день Солнце должно было подняться очень близко к 6:00 утра. Поскольку Земля за час поворачивается на 15 градусов, разница в два часа между временем восхода Солнца и тем, которое показывают ваши часы, позволяют определить долготу – 300 к востоку от Гринвича. Если ваши часы держали время с точностью до одной секунды и вы отметили восход Солнца с точностью до одной секунды, то ошибка составит одну милю – 1,6 км.

Надежные часы, которые будут работать на качающемся корабле в море, были изобретены только в середине 18 в. Поэтому на протяжении веков проблема определения долготы была одной из самых важных проблем, с которой сталкивались морские державы. И всегда для этого требовались астрономические знания.

Повторение занятия

1. Необходимость счета времени.
2. Возможности механических способов счета времени.
3. Естественные периодические процессы.
4. Обнаружение вращения Земли по звездам.
5. Загружаем Стеллариум, Ростов-на-Дону, текущее время.
6. Активируем «Окно настроек неба», «обозначения» включаем линии меридиана, экватора. В «Окно настройки» выбираем отображение нужной информации.
7. Понятие небесный экватор и прямое восхождение.
8. Понятие часовой угол.
9. Звездное время. Расхождение через сутки.
10. Солнечное время, установить в окне даты/времени 2020-12-27 12:21:21,
11. Движение Солнца по эклиптике, суточное, годовое.
12. Полугодия, афелий перигелий
13. Юлианские даты от зимнего солнцестояния до весеннего равноденствии и от весеннего равноденствии до летнего солнцестояния, счет по юлианским дням.
14. Освещенность земного шара.
15. Выявление связи с географической долготой.

Домашнее задание

1. Описать способы определения долготы по Солнцу, по звездам.
2. Узнать о счете времени в древнем Египте. Гелиакические восходы Сириуса.