Astronomia
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
  Jesteś tutaj:   Wirtualny Wszechświat > Astronomia > Astronomia sferyczna i praktyczna  
  Tematy
- Historia astronomii
- Narzędzia i metody astronomii
- Astronomia sferyczna i praktyczna
- Sfera niebieska
- Czas i kalendarz
- Astronomia praktyczna i figura Ziemi
- Badania kosmiczne
- Układ Słoneczny
- Słońce
- Galaktyki
- Kosmologia
- Gwiazdozbiory całego roku
- Eseje

  Szukacz




Czas i kalendarz
 
 [ 1 ]   [ 2 ]   [ 3 ]

Rytmem życia na Ziemi rządzi Słońce, naturalne więc jest, że jego ruch na niebie stał się miarą upływu czasu. Słońce narzuca nam dwa cykle, do których ludzie i cała przyroda muszą się dostosować: dobowy i roczny. Dobą słoneczną nazywamy odstęp czasu między kolejnymi górowaniami Słońca (wprawdzie dobę zaczynamy o północy, ale wtedy Słońca nie można obserwować, stąd przyjęta definicja ma charakter bardziej roboczy). Rokiem zwrotnikowym jest odstęp czasu między dwoma kolejnymi przejściami Słońca przez punkt Barana. Takie definicje podstawowych jednostek czasu byłyby dobre, gdyby Ziemia obracała się i obiegała Słońce jednostajnie oraz gdyby nachylenie ekliptyki do równika niebieskiego było równe zeru. Tak jednak nie jest, dlatego definicje powyższe uściślono przez wprowadzenie pojęcia słońca średniego. Słońcem średnim jest fikcyjny punkt, poruszający się po równiku jednostajnie i powiązany ze Słońcem prawdziwym według następującego przepisu:

Nazwijmy słońcem pomocniczym () fikcyjny punkt, poruszający się jednostajnie po ekliptyce i spotykający się ze Słońcem prawdziwym w perygeum (co odpowiada znalezieniu się Ziemi w peryhelium). Słońce średnie () porusza się, jak już powiedzieliśmy, po równiku i spotyka się ze słońcem pomocniczym w punkcie Barana.

Różnica między rektascensją słońca średniego i prawdziwego to tzw. równanie czasu, a jego wartość wynosi w przybliżeniu:

gdzie l oznacza długość ekliptyczną Słońca prawdziwego, a dwa współczynniki (-7,7 i 9,5) są wyrażone w minutach czasu.



Równanie czasu w postaci graficznej.
Miesiące zostały oznaczone cyframi rzymskimi.

   

Dobą średnią słoneczną nazwiemy odstęp czasu między kolejnymi górowaniami słońca średniego. Doby średnie słoneczne byłyby jednakowe, gdyby Ziemia obracała się jednostajnie, co - jak wiemy - nie zachodzi. Dlatego za wzorcową uznano dobę średnią słoneczną z początku roku 1900, a jej 1/86400 część, sekunda, stała się jedną z podstawowych jednostek fizycznych. Drugą bardzo ważną jednostką czasu w astronomii jest rok zwrotnikowy 1900, który ma 31 556 925,9747 s. Obecnie sekunda jest zdefiniowana jako czas 9 192 631 770 drgań promieniowania emitowanego przez atomy cezu 133 przy przejściu między dwoma poziomami struktury nadsubtelnej poziomu podstawowego (tzw. sekunda atomowa). Definicja została tak wybrana, by sekunda atomowa była równa wzorcowej sekundzie określonej przez zjawiska astronomiczne. Współczesne zegary atomowe umożliwiają pomiar odstępów czasu z dokładnością nie gorszą niż 10-12.

Czasem średnim słonecznym nazywamy kąt godzinny słońca średniego powiększony o 12 h. Czas średni słoneczny na południku Greenwich to czas uniwersalny (UT). Tak określony czas biegnie niejednostajnie wskutek niejednostajności obrotu Ziemi. Dlatego zanim jeszcze wprowadzono czas atomowy, posługiwano się tzw. czasem efemerydalnym, który z założenia miał być właściwym argumentem newtonowskich równań ruchu ciał Układu Słonecznego, tzn. płynącym jednostajnie z punktu widzenia mechaniki newtonowskiej. Jednakże czas ten, niestety, może być odtworzony z obserwacji zawsze z dużym opóźnieniem.

Drugim ważnym pojęciem jest tzw. czas gwiazdowy (), określony jako kąt godzinny punktu Barana. Doba gwiazdowa, czyli odstęp czasu między dwoma kolejnymi górowaniami punktu Barana, byłaby czasem obrotu Ziemi "względem Wszechświata", gdyby nie precesja, powodująca powolne przesuwanie się punktów równonocy na tle gwiazd (o czym dalej). Pominąwszy na razie to zjawisko, stwierdzamy, że doba średnia słoneczna jest dłuższa od gwiazdowej, gdyż w ciągu doby słonecznej Ziemia obraca się o kąt pełny plus mały kąt, o jaki w tym czasie przemieszcza się na orbicie (tj. o niecały 1o na dobę). Dlatego zegarem gwiazdowym może być zwykły zegarek spieszący się 3 min 55,90103 s na dobę.

Znajomość czasu gwiazdowego jest ważna w nawigacji oraz np. przy nastawianiu teleskopu na obiekt o zadanych współrzędnych równikowych. Albowiem w każdej sytuacji kąt godzinny obiektu t powiększony o jego rektascensję równy jest kątowi godzinnemu punktu Barana, czyli

t + = .

Lokalny czas gwiazdowy można obliczyć, znając czas gwiazdowy w Greenwich w momencie ostatniej tam północy (wielkość ta jest publikowana w rocznikach astronomicznych) oraz własną długość geograficzną, ponieważ różnica czasów jest równa różnicy długości geograficznych. Odwrotnie, w chwili górowania gwiazdy o rektascensji lokalny czas gwiazdowy wynosi również (w jednostkach czasowych), a znając aktualny czas gwiazdowy w Greenwich, łatwo już otrzymać długość geograficzną. Aktualny czas gwiazdowy w Greenwich obliczamy, wiedząc, jaki był o północy i ile czasu (gwiazdowego) minęło tam od tej północy. Na podstawie radiowych sygnałów czasu lub zegara pokazującego czas uniwersalny dowiadujemy się, ile czasu słonecznego upłynęło w Greenwich od północy, a interwał ten przeliczamy na jednostki czasu gwiazdowego, wiedząc, że są one 1,002737 razy krótsze od słonecznych.

 [ 1 ]   [ 2 ]   [ 3 ]

Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach