Все события нашей жизни, явления и процессы в природе и даже развитие Вселенной происходят в определенной последовательности от прошлого к современному и дальше от современного к будущему, а также отличаются своей продолжительностью. Одно явление только наступает, остальное уже достигло определенного этапа своего развития, третье переходит в новую, другую фазу. Например, ночь сменяет день, лето уступает место осени, одна фаза Луны сменяется другой, периодически повторяются солнечные и лунные затмения и тому подобное. Все это свидетельствует о том, что небесные тела и явления существуют и развиваются во времени.
Принципы измерения времени в астрономии
Период, за который воображаемая небесная сфера совершает полный оборот вокруг Земли, а вместе с этим повторение явлений восхода и захода светил и их кульминаций, дали людям естественную единицу счета времени – сутки.
Как мы уже знаем, на самом деле за это время Земля делает один оборот вокруг своей оси.
С развитием науки выяснилось, что вращение Земли не идеально равномерно.
Происходит возрастное замедление вращения Земли в результате приточного трения, вызванного Луной и Солнцем; от этого сутки каждое столетие увеличиваются на 0,0016 с.
Существуют сезонные колебания скорости вращения Земли, связанные, главным образом, с атмосферной циркуляцией и перемещением воздушных масс. Зимой атмосфера тормозит вращение Земли, а летом ускоряет.
Кроме этого, существуют сезонные перераспределения снежного и ледового покрова между Северным и Южным полушариями Земли. Это влечет за собой изменение уровня Мирового океана, а также процессы, происходящие в ядре и мантии планеты, извержения вулканов и землетрясения. То есть причин достаточно много, и не все они хорошо изучены. Хотя эти колебания не являются постоянными из года в год. Скорость вращения Земли довольно быстро и нерегулярно увеличивается и уменьшается на тысячные доли секунды через разные промежутки времени.
Сутки в 1972 г. были на 0,0025 с длиннее, чем в 1955 г. А начиная с 1973 г. скорость вращения Земли увеличивается.
Поэтому сейчас точное время определяют с помощью точных физических методов и специальных приборов – атомных часов.
Но астрономические методы определения времени не утратили своего значения, потому что жизнь людей «привязана» к Земле. То есть показатели очень точных часов требуется во многих случаях согласовывать с естественным процессом – продолжительностью суточного вращения Земли.
Поскольку это вращение легко фиксировать учитывая явление видимого вращения небесной сферы, то обозначив на ней, например, положение точки весеннего равноденствия или Солнца, получим точки отсчета для основных систем счета времени (чаще всего их называют просто времени): звездное время и солнечное время.
Атомные часы
Наибольшую точность измерения времени сейчас дают атомные часы.
Это прибор, генерирующий электромагнитные колебания, частоту которых определяют свойства атомов некоторых химических элементов, например, цезия, рубидия или водорода.
Сравнивая показания нескольких сотен атомных часов в разных странах мира, Международное бюро мер и весов формирует международное атомное время – TAI (Time Atomic International). Единицей времени в международной системе единиц СИ является атомная секунда (). Ее продолжительность определяют по излучению атома цезия , образующегося при переходе внешнего электрона между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния. Частоту этого излучения считают равной 9192631770 герц. Она подобрана так, чтобы атомная секунда как можно меньше отличалась от астрономической секунды (то есть от бывшего стандарта, определенного астрономическими наблюдениями).
Возникли трудности с работой по этой теме? У нас вы можете заказать научную статью по астрономии по низкой цене!
Комментарии