Netočí sa Zem okolo Slnka? 23. decembra 2017

Pravdepodobne sa už niektorým z vás podarilo na internete pozrieť video s veľavravným názvom „Zem sa netočí okolo Slnka“. Ak ste sa ešte nestihli zoznámiť, tak tu sú na začiatku príspevku a pod strihom, tá menej informatívna prvá časť. Mimochodom, prvý diel nazbieral takmer tri milióny videní.

Poďme zistiť, či je tu senzácia ...

Keď sa pozriete na to, ako na video reagovali návštevníci iných stránok, začnete chápať, že márne prestali vyučovať astronómiu na školách, najmä pre stredoškolákov. Mimochodom, tiež poznamenali "profesionáli". Na niektorých stránkach bol obsah tohto videa navrhnutý v duchu správ o ďalšom objave vedcov. Je pravda, že vzhľadom na kvalitu tohto obsahu sa ukázalo, že je to približne rovnaké ako prehliadka uzbeckých „Brány pekla“ centrálnymi kanálmi, ktoré ich vydávali za kráter meteoritu Čeľabinsk. Pamätajte, že sme o tom s vami diskutovali

V krátkosti o tom, čo videl, autor berie známe fakty, vystavuje ich v priaznivom svetle (všimol si najskôr každý reklamu portálu?), pričom všetko zabaľuje do škrupiny „Senzácie“ a „Šoku“. Podľa tvorcu (tvorcov) videa sa ukazuje, že naša planéta sa netočí okolo Slnka! Pohyby, a ona, a Slnko, a dokonca aj vlasy na vašej korune nejaký druh "špirály energie". Ako dôkaz uvádza autor niekoľko príkladov so špirálami, dokonca aj s molekulou DNA. Ako keby pre kruh týchto rovnakých príkladov nemožno nájsť.

Tu je potrebné poznamenať, že naša planéta sa skutočne pohybuje po špirále, a to je celkom logické, pretože samotné Slnko tiež nestojí, ale pohybuje sa vo vesmíre rýchlosťou 217 kilometrov za sekundu. Keď teda Zem prejde obežnú dráhu a ocitne sa v rovnakom bode ako pred rokom, bude takmer 7 miliárd kilometrov od svojej predchádzajúcej polohy. Ak sa na to všetko pozriete zboku, potom sa planéta skutočne pohybuje po špirále. Ale to, prepáčte, ešte neznamená, že Zem sa neotáča okolo Slnka. Gravitácia z pochopiteľných dôvodov ešte nebola zrušená.

Autor v skutočnosti ukazuje všetko správne, ale prezentuje to ako „klamanie úradov“. Prirodzene, ak spoločnosť zistí, že Zem sa hypoteticky neotáča okolo Slnka (napriek tomu, že svietidlo pravidelne vychádza na východe a zapadá na západe), potom vo svete začnú vojny a zavládne chaos. To úrady taja. Komédia nie je iná. Ale predovšetkým je zábavná drzosť, s akou je to všetko prezentované. Vo videu sa v čistom texte píše, že "Informácie o pohybe slnečnej sústavy nenájdete nikde v našej galaxii." A najsmutnejšie na tom je, že niektorí tomu veria, čo ukazuje na všetky nedostatky moderného vzdelávacieho systému. A všetky argumenty uvedené autormi sú veľmi dobre vysvetlené z vedeckého hľadiska a rozpadajú sa do jednoduchej logiky.

Materiál je správny. Ale výklad je falošný. Potom musíme povedať, že Mesiac sa netočí okolo Zeme. Vedomosti autorov sú povrchné a schopnosť analýzy sa blíži nule. V gravitačných systémoch dochádza k pohybu vzhľadom na ťažisko pozdĺž eliptických trajektórií. V slnečnej sústave sa ťažisko prakticky zhoduje so stredom Slnka, pretože hmotnosť Slnka je niečo okolo 97-99% (musím to objasniť, nepamätám si). Ak sa však pohyb PLANÉT uvažuje v systéme galaxie, potom sa ich rotačný pohyb okolo Slnka prekrýva so všeobecným pohybom Slnečnej sústavy okolo ťažiska Galaxie atď. môžeme povedať, že pred nami zatajili, že keď sedíme alebo ležíme, potom sa v skutočnosti pohybujeme, a to dokonca kozmickou rýchlosťou

Za zmienku však stojí, že samotné videá sú robené veľmi kvalitne, od súhvezdia Orion na samom začiatku až po hudobný sprievod od skupiny Two Steps From Hell. Týmto sa všetky pozitívne momenty končia. S ich dedukciou v konečnom dôsledku máme deštruktívny obsah, ktorý zombizuje školákov a iné príliš dôverčivé osobnosti o nič horšie ako večerné televízne programy, tak milované takmer celou krajinou.

V priebehu svojho vývoja musí človek prekonať množstvo bludov. To platí aj pre najjasnejšie nebeské objekty – Slnko a Mesiac. V dávnych dobách si ľudia boli istí, že Slnko sa točí okolo Zeme. Potom sa ukázalo, že Zem sa točí okolo Slnka. A tohto tvrdenia sa dodnes drží takmer každý bez toho, aby sa zamyslel nad tým, že v skutočnosti nie je správny.

To pochopí každý stredoškolák. Ale kvôli klapkám „konvenčného názoru“, ktoré má natiahnuté cez oči, sa aj vynikajúci študent automaticky podriaďuje mylnej väčšine. A navyše, je to vynikajúci študent, ktorý sa ako prvý ponáhľa do ofenzívy - obhajuje svoje zamračené vedomosti: dobre, vidíme, že Mesiac zachádza za horizont a potom sa znova objavuje, to znamená, že Mesiac robí revolúciu okolo Zem, čo znamená, že sa točí okolo Zeme.

S tým, že Mesiac prejde za horizont a potom sa opäť vráti, sa nikto neháda. Ale veď z pohľadu pozorovateľa nachádzajúceho sa na Mesiaci podobné prechádzky robí aj Zem – ale už relatívne k mesačnému horizontu. Vzniká teda prirodzená a logická otázka: ktorá z planét sa točí okolo ktorej planéty? A ešte niečo: Mesiac aj Slnko sa pohybujú po oblohe približne rovnako, takže starovekí ľudia si boli istí, že obe nebeské telesá sa točia okolo Zeme. Ukázalo sa však, že sa pohybujú rôznymi spôsobmi: Mesiac - okolo Zeme a Zem - okolo Slnka. Aj keď, ako sme už povedali, obaja sa mýlia.

Teraz sa pozrime na správnu cestu. Pre pochopenie pohybu Mesiaca, Zeme a Slnka je potrebné sa rozhodnúť, z akého hľadiska túto situáciu uvažujeme. Nebudeme sa vŕtať v možnostiach, len povieme, že vo všeobecnosti sa všetky nebeské telesá budú otáčať (alebo vykonávať iné pohyby) okolo nebeského telesa, na ktorom sa nachádza pozorovateľ. A ak sa budeme naďalej držať takéhoto postoja, opäť nás to privedie k nesprávnemu výsledku.

Na odstránenie percepčných chýb je potrebné dostať sa do bodu, ktorý je skutočne v stacionárnom stave a môže byť použitý ako „spoľahlivý“ referenčný rámec. Takýmto bodom je miesto, kde sa začal Veľký tresk (v modernom zmysle tohto fenoménu). Prvý nebeský objekt sa skutočne točí okolo tohto bodu - náš vesmír. A naozaj je tu skutočný pohyb po kruhovej dráhe. Takže čo bude ďalej?

Vraciame sa do sústavy Slnko-Zem-Mesiac. Je nemožné považovať Mesiac a Zem za izolovaný pokojový systém. Zem sa pohybuje veľmi vysokou rýchlosťou a s týmto pohybom Zeme treba počítať. Kým sa Mesiac snaží obiehať okolo Zeme „okolo“, Zem sa posúva o značnú vzdialenosť. V dôsledku tohto posunu sa v každom jednom cykle „otočky“ trajektória pohybu Mesiaca vzhľadom na Zem nikdy nevráti do svojej predchádzajúcej polohy, to znamená, že sa nikdy neuzavrie do kruhu alebo podobného útvaru. Každý nasledujúci bod lunárnej trajektórie sa posunie v smere pohybu Zeme rýchlosťou rovnajúcou sa geometrickému súčtu pohybu Zeme „okolo“ Slnka a pohybu Mesiaca „okolo“ Zeme.

Výsledkom je, že Mesiac vykonáva zložitý periodický pohyb pozdĺž cykloida . Presne rovnaký pohyb vykonáva ktorýkoľvek bod ráfika kolesa vo vzťahu k povrchu zeme. A planéta Zem sa v tomto príklade zhoduje s polohou náboja toho istého kolesa a pohybuje sa vzhľadom k Zemi v priamke. Môžete približne vypočítať parametre takéhoto pohybu Zeme, Mesiaca a Slnka.

Ryža. Pohyb nebeských telies: dráha Zeme (priamka) a dráha Mesiaca (cykloida). Čísla označujú časovú os na stupnici sledu dní Zeme. Je to tiež smer pohybu systému Zem-Mesiac.

Vzdialenosť od Zeme k Slnku je 1 AU. (astronomická jednotka) je polomer zakrivenia „obežnej dráhy“ Zeme. Zobrazuje poradie dĺžky trajektórie, na ktorej sa zakrivenie vyskytuje, podobne ako zakrivenie zemskej „obežnej dráhy“. Vzdialenosť od Zeme k Mesiacu je len 0,00257 AU. Táto hodnota ukazuje, o koľko astronomických jednotiek sa môže Mesiac odchýliť od dráhy Zeme jedným alebo druhým smerom cez translačný pohyb Zeme. Táto odchýlka je v rozsahu ±0,257 % vzdialenosti medzi Slnkom a Zemou.

To znamená, že šírka lunárnej cykloidy je len 0,5 % vzdialenosti medzi Slnkom a Zemou. Pre porovnanie: ak sa vzdialenosť medzi Slnkom a Zemou berie ako 1 meter, potom obeh Mesiaca bude len 5 milimetrov, to znamená, že Mesiac sa bude pohybovať takmer v priamke, ktorej šírka je 5 milimetrov. Navyše táto linka nebude uzavretá.

Alebo možno chcete vedieť, alebo napr

Ako dieťa som sa to naučil Zem sa točí. Môj starý otec mi raz povedal o slnečných hodinách a o tom, aký je ich princíp. Je tak zvykom sledovať východ a západ slnka slnko, ale čo sa stane ak Zem sa zastaví?

V akom smere sa Zem otáča

Všetko závisí od toho, ako sa na to pozeráte. Pomerne Južný pól, zemeguľa sa otočí v smere v smere hodinových ručičiek, a práve naopak pre severný pól. Je logické, že k rotácii dochádza v smere východu – Slnko sa predsa objavuje z východu a mizne na západe. Vedci zistili, že planéta je postupne spomaluje tisíciny sekundy ročne. Väčšina planét v našej sústave má rovnaký smer rotácie, výnimkou sú len Urán A Venuša. Ak sa pozriete na Zem z vesmíru, môžete si všimnúť dva typy pohybu: okolo svojej osi a okolo hviezdy - Slnka.

Málokto si to všimol vírivka voda v kúpeľni. Tento jav je napriek svojej rutine pre vedecký svet dosť veľkou záhadou. Skutočne, v Severná hemisféra réžia vírivky proti smeru hodinových ručičiek, a naopak. Väčšina vedcov to považuje za prejav sily Coriolis(zotrvačnosť spôsobená rotáciou Zem). V prospech tejto teórie možno uviesť niektoré ďalšie prejavy tejto sily:

• V Severná hemisféra vetry centrálnej časti cyklón fúkať proti smeru hodinových ručičiek, na juhu - naopak;
• ľavá koľajnica železnice sa najviac opotrebováva v Južná pologuľa, zatiaľ čo v opačnom - vpravo;

• pri riekach Severná hemisféra vyslovený pravý strmý breh, na juhu - naopak.

Čo ak prestane

Je zaujímavé hádať, čo sa stane, ak naša planéta prestať točiť. Pre bežného človeka by to bolo ekvivalentné jazde autom rýchlosťou 2000 km/h a potom prudké brzdenie. Myslím si, že dôsledky takejto udalosti nie je potrebné vysvetľovať, ale nebude to najhoršie. Ak ste v tejto chvíli rovníkľudské telo bude naďalej „lietať“ rýchlosťou takmer 500 metrov za sekundu, avšak tí, ktorí majú to šťastie, že sú bližšie palice prežije, ale nie dlho. Vietor zosilnie natoľko, že z hľadiska sily jeho pôsobenia bude porovnateľný so silou výbuch jadrovej bomby a trenie vetrov spôsobí požiare po celom svete.

Zem, ako viete, sa neustále pohybuje a tento pohyb pozostáva z jej rotácie okolo svojej osi a pozdĺž elipsy okolo Slnka. Vďaka týmto rotáciám sa na našej planéte menia ročné obdobia a deň strieda noc. Aká je rýchlosť rotácie zeme?

Rýchlosť rotácie Zeme okolo svojej osi

Ak vezmeme do úvahy rotáciu Zeme okolo svojej osi (samozrejme imaginárnu), potom vykoná jednu úplnú otáčku za 24 hodín (presnejšie 23 hodín, 56 minút a 4 sekúnd) a všeobecne sa uznáva, že na rovníku rýchlosť tejto rotácie je 1670 kilometrov za hodinu. Rotácia našej planéty okolo svojej osi spôsobuje zmenu dňa a noci a nazýva sa to denná.

Rýchlosť rotácie Zeme okolo Slnka

Okolo nášho svietidla sa Zem otáča po uzavretej eliptickej trajektórii a vykoná úplnú revolúciu za 365 dní 5 hodín 48 minút a 46 sekúnd (toto časové obdobie sa nazýva rok). Hodiny, minúty a sekundy tvoria ďalšiu ¼ dňa a za štyri roky sa takéto „štvrtiny“ sčítajú na celý deň. Preto každý štvrtý rok pozostáva presne z 366 dní a je tzv

Rotácia Zeme je jedným z pohybov Zeme, ktorý odráža mnohé astronomické a geofyzikálne javy vyskytujúce sa na povrchu Zeme, v jej útrobách, v atmosfére a oceánoch, ako aj v blízkom vesmíre.

Rotácia Zeme vysvetľuje zmenu dňa a noci, viditeľný denný pohyb nebeských telies, rotáciu roviny výkyvu bremena zaveseného na nite, vychyľovanie padajúcich telies na východ atď. Zeme sú telesá pohybujúce sa po jej povrchu ovplyvňované Coriolisovou silou, ktorej vplyv sa prejavuje poddolovaním pravých brehov riek na severnej pologuli a ľavých - na južnej pologuli Zeme a v niektorých črtách Zeme. atmosférickú cirkuláciu. Odstredivá sila generovaná rotáciou Zeme čiastočne vysvetľuje rozdiely v zrýchlení gravitácie na rovníku a zemských póloch.

Na štúdium vzorcov rotácie Zeme sú zavedené dva súradnicové systémy so spoločným pôvodom v ťažisku Zeme (obr. 1.26). Zemská sústava X 1 Y 1 Z 1 sa podieľa na dennej rotácii Zeme a zostáva nehybná voči bodom zemského povrchu. Hviezdny súradnicový systém XYZ nesúvisí s dennou rotáciou Zeme. Jeho začiatok sa síce pohybuje vo svetovom priestore s určitým zrýchlením, podieľa sa na každoročnom pohybe Zeme okolo Slnka v Galaxii, no tento pohyb relatívne vzdialených hviezd možno považovať za rovnomerný a priamočiary. Preto pohyb Zeme v tomto systéme (rovnako ako akýkoľvek nebeský objekt) možno študovať podľa zákonov mechaniky pre inerciálnu vzťažnú sústavu. Rovina XOY je zarovnaná s rovinou ekliptiky a os X smeruje k bodu jarnej rovnodennosti γ počiatočnej epochy. Za osi súradnicového systému Zeme je vhodné brať hlavné osi zotrvačnosti Zeme, možný je aj iný výber osí. Poloha zemského systému voči hviezdnemu systému je zvyčajne určená tromi Eulerovými uhlami ψ, υ, φ.

Obr.1.26. Súradnicové systémy používané na štúdium rotácie Zeme

Základné informácie o rotácii Zeme poskytujú pozorovania denného pohybu nebeských telies. K rotácii Zeme dochádza zo západu na východ, t.j. proti smeru hodinových ručičiek pri pohľade zo severného pólu Zeme.

Priemerný sklon rovníka k ekliptike počiatočnej epochy (uhol υ) je takmer konštantný (v roku 1900 sa rovnal 23° 27¢ 08,26² av priebehu 20. storočia sa zvýšil o menej ako 0,1²). Priesečník zemského rovníka a ekliptiky počiatočnej epochy (línia uzlov) sa pomaly pohybuje pozdĺž ekliptiky z východu na západ, pohybuje sa o 1° 13¢ 57,08² za storočie, v dôsledku čoho sa mení uhol ψ o 360° za 25 800 rokov (precesia). Okamžitá os rotácie OR sa vždy takmer zhoduje s najmenšou osou zotrvačnosti Zeme. Uhol medzi týmito osami podľa pozorovaní uskutočnených od konca 19. storočia nepresahuje 0,4².

Časový úsek, počas ktorého Zem vykoná jednu rotáciu okolo svojej osi vzhľadom na nejaký bod na oblohe, sa nazýva deň. Body, ktoré určujú dĺžku dňa, môžu byť:

bod jarnej rovnodennosti;

Stred viditeľného disku Slnka, posunutý ročnou odchýlkou ​​(„skutočné Slnko“);

· "Mean Sun" - fiktívny bod, ktorého polohu na oblohe možno teoreticky vypočítať pre akýkoľvek časový okamih.

Tri rôzne časové obdobia určené týmito bodmi sa nazývajú hviezdne, skutočné slnečné dni a stredné slnečné dni.

Rýchlosť rotácie Zeme je charakterizovaná relatívnou hodnotou

kde Pz je trvanie pozemského dňa, T je trvanie štandardného dňa (atómového), ktoré sa rovná 86 400 s;

- uhlové rýchlosti zodpovedajúce pozemským a štandardným dňom.

Keďže hodnota ω sa mení iba na deviatom až ôsmom desatinnom mieste, potom sú hodnoty ν rádovo 10 -9 -10 -8 .

Zem vykoná jednu úplnú otáčku okolo svojej osi vzhľadom na hviezdy za kratší časový úsek ako vzhľadom na Slnko, pretože Slnko sa pohybuje pozdĺž ekliptiky v rovnakom smere ako sa Zem otáča.

Hviezdny deň je určený dobou rotácie Zeme okolo svojej osi vzhľadom na ktorúkoľvek hviezdu, ale keďže hviezdy majú svoj vlastný a navyše veľmi zložitý pohyb, bolo dohodnuté, že začiatok hviezdneho dňa treba počítať. od okamihu horného vyvrcholenia jarnej rovnodennosti a intervalu času medzi dvoma po sebe nasledujúcimi hornými vyvrcholeniami jarnej rovnodennosti, ktoré sa nachádzajú na tom istom poludníku.

V dôsledku javov precesie a nutácie sa relatívna poloha nebeského rovníka a ekliptiky neustále mení, čo znamená, že umiestnenie jarnej rovnodennosti na ekliptike sa zodpovedajúcim spôsobom mení. Zistilo sa, že hviezdny deň je o 0,0084 sekundy kratší ako skutočná perióda dennej rotácie Zeme a že Slnko, pohybujúce sa pozdĺž ekliptiky, zasiahne bod jarnej rovnodennosti skôr, ako zasiahne to isté miesto vzhľadom na hviezdy.

Zem sa zase točí okolo Slnka nie po kruhu, ale po elipse, takže pohyb Slnka sa nám od Zeme zdá nerovnomerný. V zime je skutočný slnečný deň dlhší ako v lete, napríklad na konci decembra je 24 hodín 04 minút 27 sekúnd a v polovici septembra - 24 hodín 03 minút. 36 sekúnd Priemerná jednotka slnečného dňa je 24 hodín 03 minút. 56,5554 sekúnd hviezdneho času.

Uhlová rýchlosť Zeme vzhľadom na Slnko v dôsledku elipticity obežnej dráhy Zeme závisí od ročného obdobia. Zem obieha najpomalšie, keď je v perihéliu, najvzdialenejšom bode svojej obežnej dráhy od Slnka. Výsledkom je, že trvanie skutočného slnečného dňa nie je počas celého roka rovnaké – elipticita obežnej dráhy mení trvanie skutočného slnečného dňa podľa zákona, ktorý možno opísať sínusoidou s amplitúdou 7,6 minúty. a obdobie 1 roka.

Druhým dôvodom nerovnomernosti dňa je sklon zemskej osi k ekliptike, čo vedie k zdanlivému pohybu Slnka hore a dole od rovníka počas roka. Rektascenzia Slnka v blízkosti rovnodenností (obr. 1.17) sa mení pomalšie (keďže Slnko sa pohybuje pod uhlom k rovníku) ako počas slnovratov, kedy sa pohybuje rovnobežne s rovníkom. Výsledkom je, že k trvaniu skutočného slnečného dňa sa pridá sínusový člen s amplitúdou 9,8 minúty. a obdobie šiestich mesiacov. Existujú aj iné periodické efekty, ktoré menia dĺžku skutočného slnečného dňa a závisia od času, ale sú malé.

V dôsledku spoločného pôsobenia týchto účinkov sa najkratšie skutočné slnečné dni pozorujú 26. - 27. marca a 12. - 13. septembra a najdlhšie - 18. - 19. júna a 20. - 21. decembra.

Na odstránenie tejto premenlivosti sa používa stredný slnečný deň viazaný na takzvané stredné Slnko - podmienený bod, ktorý sa rovnomerne pohybuje pozdĺž nebeského rovníka, a nie pozdĺž ekliptiky, ako skutočné Slnko, a zhoduje sa so stredom Slnka. v čase jarnej rovnodennosti. Obdobie revolúcie priemerného Slnka v nebeskej sfére sa rovná tropickému roku.

Stredný slnečný deň nepodlieha periodickým zmenám ako skutočný slnečný deň, ale jeho trvanie sa mení monotónne v dôsledku zmeny periódy osovej rotácie Zeme a (v menšej miere) so zmenou dĺžky tropického ročne, pričom sa zvyšuje približne o 0,0017 sekundy za storočie. Trvanie stredného slnečného dňa na začiatku roku 2000 sa teda rovnalo 86 400,002 SI sekúnd (sekunda SI sa určuje pomocou intraatómového periodického procesu).

Hviezdny deň je 365,2422/366,2422=0,997270 stredných slnečných dní. Táto hodnota je konštantný pomer hviezdneho a slnečného času.

Stredný slnečný čas a hviezdny čas súvisia s nasledujúcimi vzťahmi:

24 hodín v stredu slnečný čas = 24h. 03 min. 56,555 s. hviezdny čas

1 hodina = 1 h. 00 min. 09,856 sek.

1 minúta. = 1 min. 00,164 sek.

1 sek. = 1,003 sek.

24 hodín hviezdneho času = 23 hodín 56 minút 04,091 sek. porov. slnečný čas

1 hodina = 59 minút 50,170 sek.

1 minúta. = 59,836 sek.

1 sek. = 0,997 s.

Čas v akejkoľvek dimenzii – hviezdny, skutočný slnečný alebo stredný slnečný – je na rôznych meridiánoch odlišný. Ale všetky body ležiace na rovnakom poludníku v rovnakom čase majú rovnaký čas, ktorý sa nazýva miestny čas. Pri pohybe pozdĺž tej istej rovnobežky na západ alebo na východ nebude čas vo východiskovom bode zodpovedať miestnemu času všetkých ostatných geografických bodov nachádzajúcich sa na tejto rovnobežke.

Aby sa tento nedostatok do určitej miery odstránil, Kanaďan S. Fleshing navrhol zaviesť štandardný čas, t.j. systém počítania času založený na rozdelení zemského povrchu na 24 časových pásiem, z ktorých každá je vzdialená 15° od susednej zóny v zemepisnej dĺžke. Flushing vykreslil na mapu sveta 24 hlavných meridiánov. Približne 7,5 ° na východ a západ od nich boli podmienečne zakreslené hranice časového pásma tohto pásma. Čas rovnakého časového pásma v každom okamihu pre všetky jeho body sa považoval za rovnaký.

Pred Flushingom boli v mnohých krajinách sveta publikované mapy s rôznymi hlavnými poludníkmi. Napríklad v Rusku sa zemepisné dĺžky počítali od poludníka prechádzajúceho cez observatórium Pulkovo, vo Francúzsku - cez observatórium v ​​Paríži, v Nemecku - cez observatórium v ​​Berlíne, v Turecku - cez observatórium v ​​Istanbule. Na zavedenie štandardného času bolo potrebné zjednotiť jeden počiatočný poludník.

Štandardný čas bol prvýkrát zavedený v Spojených štátoch v roku 1883 a v roku 1884. vo Washingtone na medzinárodnej konferencii, na ktorej sa zúčastnilo aj Rusko, padlo dohodnuté rozhodnutie o štandardnom čase. Účastníci konferencie sa zhodli, že poludník Greenwichského observatória budú považovať za počiatočný alebo nultý poludník a miestny stredný slnečný čas greenwichského poludníka sa nazýval univerzálny alebo svetový. Na konferencii bola stanovená aj tzv.

Štandardný čas bol u nás zavedený v roku 1919. Na základe medzinárodného systému časových pásiem a vtedajších administratívnych hraníc boli na mape RSFSR vyznačené časové pásma od II do XII vrátane. Miestny čas časových pásiem nachádzajúcich sa východne od Greenwichského poludníka sa od pásu k pásu zvyšuje o hodinu a smerom na západ od Greenwichu klesá o hodinu.

Pri počítaní času v kalendárnych dňoch je dôležité určiť, ktorým poludníkom začína nový dátum (deň v mesiaci). Na základe medzinárodnej dohody vedie čiara zmeny dátumu z väčšej časti pozdĺž poludníka, ktorý je od Greenwichu vzdialený 180 ° a ustupuje od neho: na západ - blízko Wrangelovho ostrova a Aleutských ostrovov, na východ - pri pobreží Ázie , ostrovy Fidži, Samoa, Tongatabu, Kermandek a Chatham.

Na západ od dátumovej čiary je deň v mesiaci vždy o jeden viac ako na východ od nej. Preto po prekročení tejto čiary zo západu na východ je potrebné znížiť číslo mesiaca o jedno a po prekročení z východu na západ ho o jedno zvýšiť. Táto zmena dátumu sa zvyčajne vykonáva najbližšiu polnoc po prekročení medzinárodnej dátumovej hranice. Je celkom zrejmé, že nový kalendárny mesiac a nový rok začínajú na dátumovej čiare.

Prvotný poludník a poludník 180° E, pozdĺž ktorých prebieha medzinárodná dátumová čiara, teda rozdeľujú zemeguľu na západnú a východnú pologuľu.

Denná rotácia Zeme v celých dejinách ľudstva vždy slúžila ako ideálny časový štandard, ktorý reguloval činnosť ľudí a bol symbolom jednotnosti a presnosti.

Najstarším prístrojom na určovanie času pred naším letopočtom bol gnomon, v gréčtine ukazovateľ, zvislý stĺp na zarovnanej plošine, ktorého tieň, meniac svoj smer pri pohybe Slnka, ukazoval jeden alebo iný čas dňa na stupnici vyznačenej na zem pri stĺpe. Slnečné hodiny sú známe už od 7. storočia pred Kristom. Spočiatku boli distribuované v Egypte a krajinách Blízkeho východu, odkiaľ sa presunuli do Grécka a Ríma a ešte neskôr prenikli do krajín západnej a východnej Európy. Otázkami gnómoniky – umenia výroby slnečných hodín a schopnosti ich používať – sa zaoberali astronómovia a matematici starovekého sveta, stredoveku i novoveku. V 18. storočí a na začiatku 19. stor. gnómonika bola vysvetlená v učebniciach matematiky.

A až po roku 1955, keď sa požiadavky fyzikov a astronómov na presnosť času výrazne zvýšili, nebolo možné uspokojiť sa s dennou rotáciou Zeme ako štandardom času, už nerovnomerne s požadovanou presnosťou. Čas, určený rotáciou Zeme, je nerovnomerný v dôsledku pohybov pólu a prerozdelenia momentu hybnosti medzi rôzne časti Zeme (hydrosféra, plášť, tekuté jadro). Poludník akceptovaný na počítanie času je určený bodom EOR a bodom na rovníku zodpovedajúcom nulovej zemepisnej dĺžke. Tento poludník je veľmi blízko Greenwichu.

Zem sa otáča nerovnomerne, čo spôsobuje zmenu dĺžky dňa. Rýchlosť rotácie Zeme možno najjednoduchšie charakterizovať odchýlkou ​​trvania pozemského dňa od referenčnej (86 400 s). Čím kratší je deň Zeme, tým rýchlejšie sa Zem otáča.

Veľkosť zmeny rýchlosti rotácie Zeme má tri zložky: sekulárne spomalenie, periodické sezónne výkyvy a nepravidelné prerušované zmeny.

Svetské spomalenie rýchlosti rotácie Zeme je spôsobené pôsobením slapových síl príťažlivosti Mesiaca a Slnka. Slapová sila naťahuje Zem pozdĺž priamky spájajúcej jej stred so stredom znepokojujúceho telesa – Mesiaca alebo Slnka. V tomto prípade sa kompresná sila Zeme zvyšuje, ak sa výslednica zhoduje s rovinou rovníka, a klesá, keď sa odchyľuje smerom k trópom. Moment zotrvačnosti stlačenej Zeme je väčší ako moment nedeformovanej guľovej planéty, a keďže moment hybnosti Zeme (t. j. súčin momentu zotrvačnosti a uhlovej rýchlosti) musí zostať konštantný, rýchlosť rotácie Zeme stlačená Zem je menšia ako tá nedeformovaná. Vzhľadom na to, že deklinácie Mesiaca a Slnka, vzdialenosti od Zeme k Mesiacu a Slnku sa neustále menia, slapová sila v čase kolíše. V súlade s tým sa mení stlačenie Zeme, čo v konečnom dôsledku spôsobuje slapové výkyvy v rýchlosti rotácie Zeme. Najvýraznejšie z nich sú výkyvy s polmesačnými a mesačnými periódami.

Spomalenie rýchlosti rotácie Zeme sa nachádza v astronomických pozorovaniach a paleontologických štúdiách. Pozorovania dávnych zatmení Slnka viedli k záveru, že trvanie dňa sa zvyšuje o 2 s každých 100 000 rokov. Paleontologické pozorovania koralov ukázali, že teplé morské koraly rastú a vytvárajú pás, ktorého hrúbka závisí od množstva svetla prijatého za deň. Tak je možné určiť ročné zmeny v ich štruktúre a vypočítať počet dní v roku. V modernej dobe sa nachádza 365 koralových pásov. Podľa paleontologických pozorovaní (tab. 5) sa dĺžka dňa zvyšuje lineárne s časom o 1,9 s za 100 000 rokov.

Tabuľka 5

Podľa pozorovaní za posledných 250 rokov sa deň zvýšil o 0,0014 s za storočie. Podľa niektorých údajov okrem spomalenia prílivu a odlivu dochádza k zvýšeniu rýchlosti rotácie o 0,001 s za storočie, čo je spôsobené zmenou momentu zotrvačnosti Zeme v dôsledku pomalého pohybu hmoty vo vnútri Zeme resp. na jeho povrchu. Vlastné zrýchlenie skracuje dĺžku dňa. V dôsledku toho, ak by tam nebol, potom by sa deň zvýšil o 0,0024 s za storočie.

Pred vytvorením atómových hodín bola rotácia Zeme riadená porovnaním pozorovaných a vypočítaných súradníc Mesiaca, Slnka a planét. Takto bolo možné získať predstavu o zmene rýchlosti rotácie Zeme za posledné tri storočia - od konca 17. storočia, kedy sa začali prvé prístrojové pozorovania pohybu Mesiaca, Slnka. a začali sa vytvárať planéty. Z rozboru týchto údajov vyplýva (obr. 1.27), že od začiatku 17. stor. do polovice 19. storočia. Rýchlosť rotácie Zeme sa zmenila len málo. Od druhej polovice 19. stor Doteraz boli pozorované výrazné nepravidelné fluktuácie rýchlosti s charakteristickými časmi rádovo 60–70 rokov.

Obr.1.27. Odchýlka dĺžky dňa od referenčnej hodnoty za 350 rokov

Zem rotovala najrýchlejšie okolo roku 1870, kedy bol Zemský deň o 0,003 s kratší ako referenčný. Najpomalšie - asi 1903, keď bol deň Zeme dlhší ako referenčný deň o 0,004 s. V rokoch 1903 až 1934 došlo k zrýchleniu rotácie Zeme, od konca 30. rokov do roku 1972. došlo k spomaleniu a od roku 1973. Zem v súčasnosti zrýchľuje svoju rotáciu.

Periodické ročné a polročné výkyvy rýchlosti rotácie Zeme sa vysvetľujú periodickými zmenami momentu zotrvačnosti Zeme v dôsledku sezónnej dynamiky atmosféry a planetárneho rozloženia zrážok. Podľa moderných údajov sa dĺžka dňa počas roka mení o ±0,001 sekundy. Zároveň najkratší deň pripadá na júl až august a najdlhší na marec.

Periodické zmeny rýchlosti rotácie Zeme majú periódy 14 a 28 dní (lunárny) a 6 mesiacov a 1 rok (slnečný). Minimálna rýchlosť rotácie Zeme (zrýchlenie je nula) zodpovedá 14. február, priemerná rýchlosť (maximálne zrýchlenie) - 28. máj, maximálna rýchlosť (zrýchlenie je nula) - 9. august, priemerná rýchlosť (minimálne spomalenie) - 6. november. .

Pozorované sú aj náhodné zmeny rýchlosti rotácie Zeme, ktoré sa vyskytujú v nepravidelných intervaloch, takmer násobkoch jedenástich rokov. Absolútna hodnota relatívnej zmeny uhlovej rýchlosti dosiahla v roku 1898. 3,9 × 10-8 a v roku 1920. - 4,5 × 10-8. Povaha a povaha náhodných výkyvov rýchlosti rotácie Zeme bola málo študovaná. Jedna z hypotéz vysvetľuje nepravidelné kolísanie uhlovej rýchlosti rotácie Zeme rekryštalizáciou určitých hornín vo vnútri Zeme, čím sa mení jej moment zotrvačnosti.

Pred objavom nerovnomernosti rotácie Zeme bola odvodená časová jednotka - sekunda - definovaná ako 1/86400 zlomku stredného slnečného dňa. Premenlivosť stredného slnečného dňa v dôsledku nerovnomernej rotácie Zeme nás prinútila opustiť takúto definíciu druhého.

V októbri 1959 Medzinárodný úrad pre váhy a miery sa rozhodol poskytnúť nasledujúcu definíciu základnej jednotky času, druhej:

"Sekunda je 1/31556925,9747 tropického roku 1900, 0. januára, o 12:00 efemeridového času."

Takto definovaná sekunda sa nazýva „efemeris“. Číslo 31556925.9747=86400´365.2421988 je počet sekúnd v tropickom roku, ktorého trvanie pre rok 1900, 0. januára, o 12. hodine efemérneho času (jednotný newtonovský čas) bolo 365,2421988 stredných slnečných dní.

Inými slovami, efemérna sekunda je časový interval rovnajúci sa 1/86400 priemernej dĺžky priemerného slnečného dňa, ktorý mali v roku 1900, 0. januára, o 12. hodine efemérneho času. Nová definícia druhej teda bola spojená aj s pohybom Zeme okolo Slnka, kým stará definícia bola založená len na jej rotácii okolo svojej osi.

Čas je v dnešnej dobe fyzikálna veličina, ktorá sa dá merať s najvyššou presnosťou. Jednotka času - sekunda "atómového" času (SI sekunda) - sa rovná trvaniu 9192631770 periód žiarenia zodpovedajúcich prechodu medzi dvoma hyperjemnými úrovňami základného stavu atómu cézia-133, bola zavedená v roku 1967. rozhodnutím XII. Generálnej konferencie pre váhy a miery a v roku 1970 bol za základný referenčný čas považovaný atómový čas. Relatívna presnosť céziového frekvenčného štandardu je 10 -10 -10 -11 na niekoľko rokov. Norma atómového času nemá ani denné, ani sekulárne výkyvy, nestarne a má dostatočnú istotu, presnosť a reprodukovateľnosť.

Zavedením atómového času sa výrazne zlepšila presnosť určenia nerovnomernej rotácie Zeme. Od tohto momentu bolo možné registrovať všetky výkyvy rýchlosti rotácie Zeme s periódou dlhšou ako jeden mesiac. Na obrázku 1.28 je znázornený priebeh priemerných mesačných odchýlok za obdobie rokov 1955-2000.

V rokoch 1956 až 1961 Rotácia Zeme sa v rokoch 1962 až 1972 zrýchlila. - spomalil a od roku 1973. do súčasnosti – opäť zrýchlený. Toto zrýchlenie ešte neskončilo a potrvá do roku 2010. Zrýchlenie rotácie 1958-1961 a spomalenie 1989-1994. sú krátkodobé výkyvy. Sezónne výkyvy vedú k tomu, že rýchlosť rotácie Zeme je najnižšia v apríli a novembri a najvyššia v januári a júli. Januárové maximum je oveľa menšie ako júlové. Rozdiel medzi minimálnou odchýlkou ​​trvania zemského dňa od normy v júli a maximom v apríli alebo novembri je 0,001 s.

Obr.1.28. Priemerné mesačné odchýlky trvania pozemského dňa od referenčnej hodnoty za 45 rokov

Štúdium nerovnomernosti rotácie Zeme, nutácií zemskej osi a pohybu pólov má veľký vedecký a praktický význam. Znalosť týchto parametrov je potrebná na určenie súradníc nebeských a pozemských objektov. Prispievajú k rozšíreniu našich vedomostí v rôznych oblastiach geovied.

V 80. rokoch 20. storočia boli astronomické metódy určovania parametrov rotácie Zeme nahradené novými metódami geodézie. Dopplerovské pozorovania satelitov, laserové určovanie vzdialenosti Mesiaca a satelitov, globálny polohovací systém GPS, rádiová interferometria sú účinnými nástrojmi na štúdium nerovnomernej rotácie Zeme a pohybu pólov. Najvhodnejšie pre rádiovú interferometriu sú kvazary - výkonné zdroje rádiovej emisie extrémne malých uhlových rozmerov (menej ako 0,02²), ktoré sú zjavne najvzdialenejšími objektmi vesmíru, prakticky nehybnými na oblohe. Kvazarová rádiová interferometria je najúčinnejší a nezávislý od optických meracích nástrojov na štúdium rotačného pohybu Zeme.

Pamätám si moment zo školských rokov, keď ku mne prišla mama a otočila môj školský glóbus o 360 stupňov. Potom sa ma spýtala: „Vieš, synu, koľko hodín trvá, kým sa zem otočí okolo svojej osi?" Pomyslel som si a ona pokračovala: "Ale otvor učebnicu zemepisu a zisti to." Poslúchol som jej radu a objavil som niečo, čo som predtým nevedel. Takže ...

Ako dlho trvá jedna otočka Zeme okolo seba?

Naša planéta urobí úplnú revolúciu okolo svojej osi presne za 24 hodín. A tak dni plynú. Nazývajú sa "slnečno" pre dni.

Samotná planéta sa otáča zo západu na východ. A pri pohľade zo severného pólu ekliptiky (alebo od Polárky) nastáva rotácia proti smeru hodinových ručičiek.

Práve vďaka tomuto víru striedanie dní a nocí. Koniec koncov, jedna polovica je osvetlená slnečnými lúčmi a druhá zostáva v tieni.

Okrem toho je rotácia planéty uľahčená odchýlkami pohybujúcich sa prúdov (napríklad riek alebo vetrov) na severnej pologuli - na pravú stranu a na južnej - doľava.

História myšlienok o dennej rotácii Zeme

V rôznych časoch sa ľudia snažili vysvetliť zmenu dňa vlastným spôsobom. Hypotézy sa často navzájom nahrádzali, každý staroveký ľud mal svoju vlastnú teóriu:

• najskoršie vysvetlenie každodennej zmeny nebeskej klenby podal za čias Pytagorasa. Verilo sa, že Zem v systéme sveta Philolaus vykonáva určité pohyby. Ale neboli rotačné, ale progresívne. A tieto pohyby prešli takzvaným "Centrálnym ohňom";
• prvý zo starovekých astronómov, ktorý tvrdil, že naša planéta bola presne taká sa točí, sa stal indickým vedcom Aryabhata(ktorý žil koncom piateho storočia - začiatkom šiesteho);
• potom, v druhej polovici 19. storočia, v Európe prebehli podrobnejšie diskusie o možnostiach pohybov Zeme. Najviac sa o tom písalo takí parížski vedci ako Jean Buridan, Nicholas Orem A Albert Saský;
• slávny v roku 1543 Mikuláš Kopernik už napísal moja práca"O rotácii nebeských sfér" , ktorý bol podporovaný mnohými astronómami tej doby;
• a neskôr Galileo Galileisformuloval zásadný princíp relativity. To tvrdil pohyb Zeme (alebo akéhokoľvek iného objektu) neovplyvňuje prebiehajúce vnútorné a vonkajšie procesy.

To boli hlavné etapy vývoja hypotézy o rotácii našej planéty. Práve pochopenie problémov spojených s touto témou prispelo k objaveniu mnohých zákony mechaniky a pôvod nová kozmológia.