Для измерения промежутков времени применяются естественные единицы времени, связанные с астрономическими явлениями. Само время разделено на большие и малые промежутки. К последним относят секунды, минуты, часы и сутки: они связаны с вращением нашей Голубой планеты вокруг своей оси. Большие промежутки времени связаны с вращением планеты вокруг Солнца. В основе исчисления лет лежит тропический год – это временный промежуток, за который планета совершает полный оборот вокруг Солнца от его положения в зените над тропиками до момента следующего такого же положения. Один тропический год равен 365 суткам, 5 часам и 48 минутам.
Юлий Цезарь в 45 году до нашей эры ввел Юлианский календарь, в котором было 365,25 дня, что было больше на одиннадцать минут, чем в тропическом году. Однако с течением времени набегала большая разница во времени. Чтобы это устранить, в шестнадцатом столетии римский папа Григорий XIII ввел другой календарь, учитывающий високосный год. В нем были исключены лишние дни, набежавшие по Юлианскому календарю. Григорианский календарь применяется по сей день, в нем время делится на годы, месяцы, недели и дни.
Точки отсчета времени
Чтобы запечатлеть в истории какие-либо события, людям нужен был календарь. Однако он нуждался в точке отсчета. В Древнем Египте был создан уникальный календарь, считающий дни в году. Все события, происходящие в мире, которые мы датируем каким-либо днем и годом, столетием, эрой, начинаются от одной и той же даты (события) в далеком прошлом. Если бы этого не было, то на Земле была бы путаница и люди не понимали бы, с какого именно момента им считать: у одних сейчас мог быть 7000 год, а у других народов – 1000-й. Наша эра начинает свой отсчет с даты рождения Христа. Именно с этого года начинается отсчет лет.
Тропический месяц
Есть множество понятий времени, и все они различные: есть местное суточное время, всемирное время, тропический год, тропический месяц и другие времяисчисления.
Тропический месяц определяется Луной. По определению, это временной промежуток, за который долгота Луны увеличивается на 360 градусов. Тропический месяц равен 29,5 солнечных земных суток.
Еще в Древнем Вавилоне астрономы следили за Луной, ее семидневным циклом. Они видели все изменения, происходящие со спутником Земли. Так появились недели, которые стали настоящим общественно-историческим достоянием и до сих применяются при счете времени (у нас в одной неделе также семь дней).
Тропический год
Для измерения более длительных промежутков времени применяют тропический год. Это продолжительность времени между двумя одинаковыми пересечениями Солнца небесного экватора при его движении по орбите. Продолжительность тропического года - 365,2 солнечного дня. Однако этот показатель не является постоянным: за тысячелетие длительность изменяется на пару секунд.
Скорость движения по орбите также непостоянна. С марта и по сентябрь движение планеты занимает 186 дней, а на вторую часть орбитального пути уходит 179 дней. Повтор движения нашей планеты вокруг Солнца получил название годичного движения Земли, в результате которого происходит смена сезонности.
Другие виды исчисления
Помимо тропического года для исчисления разработаны другие системы, такие как земной год, состоящий из 365 дней, лунный год – представлен двенадцатью последовательными повторениями фаз Луны.
Еще существует такое понятие, как сидерический год. Это промежуток времени полного оборота тела вокруг своего центрального тела или вокруг Солнца или любой другой звезды. У нас сидерический год получил название тропического.
В астрономии есть понятие галактического года, предусматривающее обращение Солнца вокруг центра галактики Млечный Путь. Этот год занимает 223-230 миллионов лет.
Земной год
Обращение нашей планеты вокруг светила имеет несколько видов лет: тропический год, драконический, звездный, аномалистический. Каждый из них имеет свои особенности.
Аномалистический год – это временной промежуток между парой последовательных точек, через которые проходит Солнце, проходя по геоцентрическим орбитам. Аномалистический год составляет 365,23 солнечных суток.
Еще есть такое понятие, как драконический год. Он представляет собой промежуток времени между двумя последовательными прохождениями светила через один и тот же участок лунной орбиты. Драконический год составляет 346,62 солнечных суток.
Звездный год – это время, соответствующее одному обороту Солнца по небосклону относительно неподвижных звезд. Этот период занимает 365,25 солнечных суток.
На Земле людям привычнее видеть календарный год. В среднем он составляет 365 дней. Он основывается на округленных величинах тропического года. Те минуты и часы, которые округлили, раз в четыре года включают в високосный год, составляющий 366 дней. Такие расчеты помогают избежать сильного расхождения времени и астрономических наблюдений.
Отсчеты тропического года
Тропический год начинает свой отсчет от выбранной точки эклиптической долготы и до завершения полного цикла времен года и возврата Солнца к этой самой точке. При выполнении расчетов обычно за точку отсчета берется день весеннего равноденствия. Для точных расчетов берут две плоскости: плоскость небесного экватора и плоскость эклиптики. Эти две линии имеют точку пересечения. Когда Солнце проходит дважды в этой точке, то считается, что год прошел.
Если в качестве места отсчета берут другую точку, то тропический год будет другим. Это связано с тем, что есть множество вариаций угловых скоростей движения светила. В таком виде те угловые секунды, которые звезда не проходит по эклиптике за тропический год, приведет к сдвигам времени, и постепенно ночь и день сместятся.
Средняя длина тропического года
Продолжительность солнечного года зависит от точки отсчета. Ученые не сразу пришли к единой методике отсчета времени, хотя все больше они брали за точку отсчета дни равноденствия. Это связано с тем, что именно с этой точки отсчета погрешность в измерении была минимальной.
Начало тропического года может слегка смещаться, так как за время прохождения Солнца по небосклону могут возникать планетарные возмущения.
За всю историю наблюдений тропический год не раз изменялся. Он никогда не был равным 365 дням, так как длится дольше: его продолжительность всегда 365 дней и пять часов, а вот минут и секунд всегда по-разному.
Варианты тропического года
Если бы Земля перемещалась в космосе ровно, без возмущений, то тропический год был бы всегда единицей постоянной. Однако этого не происходит, и этот промежуток времени всегда разный: на него сильное влияние оказывают возмущения орбитального движения планеты и ближайших космических тел.
Ученым удалось выявить цикличность возникновения возмущений, равных шести минутам. Периодически они пропадают. Эти показатели учитываются при определении годичного цикла Земли.
Календарный год
Как уже было сказано, существует множество разновидностей исчисления времени. На Земле для времяисчислений применяют Григорианский календарь. У него есть своя периодичность, равная четыремстам годам. В каждом периоде месяцы, дни и даты повторяются. В среднем по этому календарю 365,25 дня, что в значительной степени приближено к тропическому году.
С тех пор как стали использовать этот календарь, дни равноденствия всегда оставались на своем месте, что помогало в сельском хозяйстве. Также этот вид календаря упростил расчеты Пасхи и других церковных праздников.
По подсчетам ученых, тропический год будет рассинхронизирован с Григорианским календарем на три дня, но это произойдет еще не скоро, а через восемь тысяч лет.
Так что такое тропический год и чему он равен? Можно сказать, что это исчисление времени, к которому мы привыкли. Наш календарь основан на тропическом году, в нем 365 дней и пять часов. Чтобы наш календарь синхронизировать с тропическим годом, раз в четыре года в нем добавляют один день. Это необходимая мера, без которой временные расхождения были бы большими: за десять високосных лет год сместился бы на целых сорок дней. Однако этого не происходит из-за введения в календарь високосного года.
