सही समय
खगोल विज्ञान में छोटी अवधियों को मापने के लिए, मूल इकाई एक सौर दिन की औसत अवधि है, अर्थात। सूर्य के केंद्र के दो ऊपरी (या निचले) चरमोत्कर्षों के बीच का औसत समय अंतराल। औसत मान का उपयोग किया जाना चाहिए क्योंकि पूरे वर्ष धूप वाले दिन की लंबाई में थोड़ा उतार-चढ़ाव होता है। यह इस तथ्य के कारण है कि पृथ्वी सूर्य के चारों ओर एक वृत्त में नहीं, बल्कि एक दीर्घवृत्त में घूमती है, और इसकी गति की गति थोड़ी बदल जाती है। इससे पूरे वर्ष क्रांतिवृत्त के साथ सूर्य की स्पष्ट गति में थोड़ी अनियमितताएं होती हैं।
जैसा कि हम पहले ही कह चुके हैं, सूर्य के केंद्र की ऊपरी परिणति के क्षण को वास्तविक दोपहर कहा जाता है। लेकिन घड़ी को जांचने के लिए, सटीक समय निर्धारित करने के लिए, उस पर सूर्य के चरमोत्कर्ष के ठीक क्षण को अंकित करने की आवश्यकता नहीं है। तारों के चरमोत्कर्ष के क्षणों को चिह्नित करना अधिक सुविधाजनक और सटीक है, क्योंकि किसी भी समय किसी भी तारे और सूर्य के चरमोत्कर्ष के क्षणों के बीच का अंतर सटीक रूप से ज्ञात होता है। इसलिए, सटीक समय निर्धारित करने के लिए, विशेष ऑप्टिकल उपकरणों का उपयोग करके, वे तारों की समाप्ति के क्षणों को चिह्नित करते हैं और उनका उपयोग उस घड़ी की शुद्धता की जांच करने के लिए करते हैं जो समय को "संग्रहित" करती है। इस तरह से निर्धारित किया गया समय बिल्कुल सटीक होगा यदि आकाश का मनाया गया घूर्णन सख्ती से स्थिर कोणीय वेग के साथ होता है। हालाँकि, यह पता चला कि अपनी धुरी के चारों ओर पृथ्वी के घूमने की गति, और इसलिए आकाशीय क्षेत्र का स्पष्ट घूर्णन, समय के साथ बहुत छोटे बदलावों का अनुभव करता है। इसलिए, सटीक समय को "बचाने" के लिए, अब विशेष परमाणु घड़ियों का उपयोग किया जाता है, जिसके पाठ्यक्रम को परमाणुओं में स्थिर आवृत्ति पर होने वाली दोलन प्रक्रियाओं द्वारा नियंत्रित किया जाता है। व्यक्तिगत वेधशालाओं की घड़ियों की जाँच परमाणु समय संकेतों के आधार पर की जाती है। परमाणु घड़ियों से निर्धारित समय और तारों की स्पष्ट गति की तुलना करने से पृथ्वी के घूर्णन की अनियमितताओं का अध्ययन करना संभव हो जाता है।
सटीक समय का निर्धारण करना, उसे संग्रहीत करना और उसे रेडियो द्वारा संपूर्ण जनसंख्या तक प्रसारित करना सटीक समय सेवा का कार्य है, जो कई देशों में मौजूद है।
रेडियो के माध्यम से सटीक समय संकेत नौसेना और वायु सेना के नाविकों और कई वैज्ञानिक और औद्योगिक संगठनों को प्राप्त होते हैं जिन्हें सटीक समय जानने की आवश्यकता होती है। विशेष रूप से, पृथ्वी की सतह पर विभिन्न बिंदुओं के भौगोलिक देशांतर को निर्धारित करने के लिए सटीक समय जानना आवश्यक है।
समय गिनना. भौगोलिक देशांतर का निर्धारण. पंचांग
यूएसएसआर के भौतिक भूगोल के पाठ्यक्रम से, आप स्थानीय, क्षेत्र और मातृत्व समय की अवधारणाओं को जानते हैं, और यह भी कि दो बिंदुओं के भौगोलिक देशांतर में अंतर इन बिंदुओं के स्थानीय समय के अंतर से निर्धारित होता है। इस समस्या को तारा अवलोकनों का उपयोग करके खगोलीय तरीकों से हल किया जाता है। अलग-अलग बिंदुओं के सटीक निर्देशांक निर्धारित करने के आधार पर, पृथ्वी की सतह का मानचित्रण किया जाता है।
समय की बड़ी अवधियों की गणना करने के लिए, प्राचीन काल से लोग या तो चंद्र माह या सौर वर्ष की अवधि का उपयोग करते रहे हैं, अर्थात। क्रांतिवृत्त के साथ सूर्य की परिक्रमण की अवधि. वर्ष मौसमी परिवर्तनों की आवृत्ति निर्धारित करता है। एक सौर वर्ष 365 सौर दिन, 5 घंटे 48 मिनट 46 सेकंड का होता है। यह व्यावहारिक रूप से दिन और चंद्र माह की लंबाई के साथ असंगत है - चंद्र चरणों के परिवर्तन की अवधि (लगभग 29.5 दिन)। यह एक सरल और सुविधाजनक कैलेंडर बनाने की कठिनाई है। मानव जाति के सदियों पुराने इतिहास में, कई अलग-अलग कैलेंडर प्रणालियाँ बनाई और उपयोग की गई हैं। लेकिन उन सभी को तीन प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: सौर, चंद्र और चंद्र-सौर। दक्षिणी देहाती लोग आमतौर पर चंद्र महीनों का उपयोग करते थे। 12 चंद्र महीनों वाले एक वर्ष में 355 सौर दिन होते हैं। चंद्रमा और सूर्य द्वारा समय की गणना को समन्वित करने के लिए, वर्ष में 12 या 13 महीने स्थापित करना और वर्ष में अतिरिक्त दिन डालना आवश्यक था। प्राचीन मिस्र में उपयोग किया जाने वाला सौर कैलेंडर सरल और अधिक सुविधाजनक था। वर्तमान में, दुनिया के अधिकांश देश सौर कैलेंडर को भी अपनाते हैं, लेकिन एक अधिक उन्नत कैलेंडर, जिसे ग्रेगोरियन कैलेंडर कहा जाता है, जिसकी चर्चा नीचे की गई है।
कैलेंडर संकलित करते समय, यह ध्यान रखना आवश्यक है कि कैलेंडर वर्ष की अवधि क्रांतिवृत्त के साथ सूर्य की क्रांति की अवधि के जितना संभव हो उतनी करीब होनी चाहिए और कैलेंडर वर्ष में सौर दिनों की पूरी संख्या होनी चाहिए, क्योंकि वर्ष की शुरुआत दिन के अलग-अलग समय पर करना असुविधाजनक है।
ये शर्तें अलेक्जेंडरियन खगोलशास्त्री सोसिजेन्स द्वारा विकसित और 46 ईसा पूर्व में पेश किए गए कैलेंडर से संतुष्ट थीं। रोम में जूलियस सीज़र द्वारा। इसके बाद, जैसा कि आप जानते हैं, भौतिक भूगोल के पाठ्यक्रम से इसे जूलियन या पुरानी शैली का नाम मिला। इस कैलेंडर में 365 दिनों के लिए वर्षों को लगातार तीन बार गिना जाता है और सरल कहा जाता है, इनके बाद का वर्ष 366 दिनों का होता है। इसे लीप वर्ष कहा जाता है। जूलियन कैलेंडर में लीप वर्ष वे वर्ष होते हैं जिनकी संख्या बिना किसी शेषफल के 4 से विभाज्य होती है।
इस कैलेंडर के अनुसार वर्ष की औसत लंबाई 365 दिन 6 घंटे अर्थात होती है। यह वास्तविक से लगभग 11 मिनट अधिक लंबा है। इस वजह से, पुरानी शैली प्रत्येक 400 वर्षों में समय के वास्तविक प्रवाह से लगभग 3 दिन पीछे रह गई।
ग्रेगोरियन कैलेंडर (नई शैली) में, जिसे 1918 में यूएसएसआर में पेश किया गया था और इससे भी पहले अधिकांश देशों में अपनाया गया था, 1600, 2000, 2400, आदि को छोड़कर, दो शून्य में समाप्त होने वाले वर्ष। (अर्थात् जिनकी सैकड़ों की संख्या बिना किसी शेषफल के 4 से विभाज्य है) उन्हें लीप दिवस नहीं माना जाता है। यह 3 दिन की त्रुटि को सुधारता है, जो 400 वर्षों से अधिक समय तक जमा होती है। इस प्रकार, नई शैली में वर्ष की औसत लंबाई सूर्य के चारों ओर पृथ्वी की परिक्रमा की अवधि के बहुत करीब हो जाती है।
20वीं सदी तक नई शैली और पुरानी (जूलियन) शैली के बीच का अंतर 13 दिनों तक पहुंच गया। चूँकि हमारे देश में नई शैली की शुरुआत 1918 में ही हुई थी, अक्टूबर क्रांति, जो 1917 में 25 अक्टूबर (पुरानी शैली) को की गई थी, 7 नवंबर (नई शैली) को मनाई जाती है।
21वीं सदी में और 22वीं सदी में 13 दिन की पुरानी और नई शैली में अंतर बना रहेगा। बढ़कर 14 दिन हो जाएगा.
बेशक, नई शैली पूरी तरह से सटीक नहीं है, लेकिन 1 दिन की त्रुटि इसके अनुसार 3300 वर्षों के बाद ही जमा होगी।
पाठ 5 के लिए पद्धति
"समय और कैलेंडर"
पाठ का उद्देश्य: समय को मापने, गिनने और संग्रहीत करने के तरीकों और उपकरणों के बारे में व्यावहारिक एस्ट्रोमेट्री की अवधारणाओं की एक प्रणाली बनाना।
सीखने के मकसद:
सामान्य शिक्षा: अवधारणाओं का निर्माण:
व्यावहारिक खगोलमिति के बारे में: 1) खगोलीय विधियाँ, उपकरण और माप की इकाइयाँ, समय की गिनती और भंडारण, कैलेंडर और कालक्रम; 2) ज्योतिषीय अवलोकनों के आधार पर क्षेत्र के भौगोलिक निर्देशांक (देशांतर) का निर्धारण;
ब्रह्मांडीय घटनाओं के बारे में: सूर्य के चारों ओर पृथ्वी की परिक्रमा, पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा की परिक्रमा और पृथ्वी का अपनी धुरी के चारों ओर घूमना और उनके परिणामों के बारे में - खगोलीय घटनाएं: सूर्योदय, सूर्यास्त, दैनिक और वार्षिक दृश्य गति और चरमोत्कर्ष प्रकाशमान (सूर्य, चंद्रमा और तारे), चंद्रमा के बदलते चरण।
शैक्षिक: मुख्य प्रकार के कैलेंडर और कालक्रम प्रणालियों के साथ मानव ज्ञान के इतिहास से परिचित होने के दौरान एक वैज्ञानिक विश्वदृष्टि और नास्तिक शिक्षा का गठन; "लीप वर्ष" की अवधारणाओं और जूलियन और ग्रेगोरियन कैलेंडर की तारीखों के अनुवाद से जुड़े अंधविश्वासों को खारिज करना; समय को मापने और संग्रहीत करने के लिए उपकरणों (घड़ियों), कैलेंडर और कालानुक्रम प्रणालियों और ज्योतिष ज्ञान को लागू करने के व्यावहारिक तरीकों के बारे में सामग्री प्रस्तुत करने में पॉलिटेक्निक और श्रम शिक्षा।
विकासात्मक: कौशल विकसित करना: समय और तारीखों की गणना करने और समय को एक भंडारण और गिनती प्रणाली से दूसरे में स्थानांतरित करने की समस्याओं को हल करना; व्यावहारिक एस्ट्रोमेट्री के बुनियादी सूत्रों को लागू करने के लिए अभ्यास करें; खगोलीय पिंडों की दृश्यता की स्थिति और स्थितियों और खगोलीय घटनाओं की घटना को निर्धारित करने के लिए एक गतिशील तारा मानचित्र, संदर्भ पुस्तकों और खगोलीय कैलेंडर का उपयोग करें; खगोलीय प्रेक्षणों के आधार पर क्षेत्र के भौगोलिक निर्देशांक (देशांतर) निर्धारित करें।
विद्यार्थी अनिवार्य जानना:
1) पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा की परिक्रमा से उत्पन्न रोजमर्रा की देखी जाने वाली खगोलीय घटनाओं के कारण (चंद्रमा के चरणों में परिवर्तन, आकाशीय क्षेत्र में चंद्रमा की स्पष्ट गति);
2) समय और कैलेंडर को मापने, गिनने और संग्रहीत करने की इकाइयों और तरीकों के साथ व्यक्तिगत ब्रह्मांडीय और खगोलीय घटनाओं की अवधि के बीच संबंध;
3) समय इकाइयाँ: क्षणभंगुर सेकंड; दिन (नाक्षत्र, सत्य और औसत सौर); एक सप्ताह; महीना (सिनोडिक और साइडरियल); वर्ष (तारकीय और उष्णकटिबंधीय);
4) समय के संबंध को व्यक्त करने वाले सूत्र: सार्वभौमिक, मातृत्व अवकाश, स्थानीय, ग्रीष्म;
5) समय मापने के उपकरण और विधियाँ: मुख्य प्रकार की घड़ियाँ (सौर, जल, अग्नि, यांत्रिक, क्वार्ट्ज, इलेक्ट्रॉनिक) और समय मापने और भंडारण के लिए उनके उपयोग के नियम;
6) कैलेंडर के मुख्य प्रकार: चंद्र, चंद्र-सौर, सौर (जूलियन और ग्रेगोरियन) और कालक्रम की मूल बातें;
7) व्यावहारिक खगोलमिति की बुनियादी अवधारणाएँ: खगोलीय अवलोकन डेटा के आधार पर किसी क्षेत्र का समय और भौगोलिक निर्देशांक निर्धारित करने के सिद्धांत।
8) खगोलीय मान: गृहनगर के भौगोलिक निर्देशांक; समय इकाइयाँ: क्षणिक दूसरा; दिन (नाक्षत्र और औसत सौर); महीना (सिनोडिक और साइडरियल); मुख्य प्रकार के कैलेंडर (चंद्र, चंद्र-सौर, सौर जूलियन और ग्रेगोरियन) में वर्ष (उष्णकटिबंधीय) और वर्ष की लंबाई; मास्को और गृहनगर के समय क्षेत्र संख्या।
विद्यार्थी अनिवार्य करने में सक्षम हों:
1) ब्रह्मांडीय और खगोलीय घटनाओं का अध्ययन करने के लिए एक सामान्यीकृत योजना का उपयोग करें।
2) चंद्रमा का उपयोग करके अपना प्रभाव खोजें।
3) संबंध व्यक्त करने वाले सूत्रों का उपयोग करके समय की इकाइयों को एक गणना प्रणाली से दूसरे में परिवर्तित करने से संबंधित समस्याओं को हल करें: ए) नाक्षत्र और माध्य सौर समय के बीच; बी) विश्व समय, मातृत्व समय, स्थानीय समय, ग्रीष्मकालीन समय और समय क्षेत्र मानचित्र का उपयोग करना; ग) विभिन्न कालक्रम प्रणालियों के बीच।
4) अवलोकन के स्थान और समय के भौगोलिक निर्देशांक निर्धारित करने के लिए समस्याओं का समाधान करें।
दृश्य सहायता और प्रदर्शन:
फिल्म "खगोल विज्ञान के व्यावहारिक अनुप्रयोग" के अंश।
फिल्मस्ट्रिप्स के टुकड़े "आकाशीय पिंडों की दृश्य गति"; "ब्रह्मांड के बारे में विचारों का विकास"; "कैसे खगोल विज्ञान ने ब्रह्मांड के बारे में धार्मिक विचारों का खंडन किया।"
उपकरण और उपकरण: भौगोलिक ग्लोब; समय क्षेत्र मानचित्र; सूक्ति और भूमध्यरेखीय धूपघड़ी, घंटाघर, जल घड़ी (समान और असमान पैमाने के साथ); फायर वॉच मॉडल, मैकेनिकल, क्वार्ट्ज और इलेक्ट्रॉनिक घड़ियों के रूप में डिवीजनों के साथ मोमबत्ती।
चित्र, आरेख, तस्वीरें: चंद्रमा के चरणों में परिवर्तन, यांत्रिक (पेंडुलम और स्प्रिंग), क्वार्ट्ज और इलेक्ट्रॉनिक घड़ियों की आंतरिक संरचना और संचालन सिद्धांत, परमाणु समय मानक।
गृहकार्य:
1. पाठ्यपुस्तक सामग्री का अध्ययन करें:
बी ० ए। वोरोत्सोव-वेल्यामिनोवा: §§ 6 (1), 7.
ई.पी. लेविटन: § 6; कार्य 1, 4, 7
ए.वी. ज़सोवा, ई.वी. कोनोनोविच: §§ 4(1); 6; व्यायाम 6.6 (2.3)
2. वोरोत्सोव-वेल्यामिनोव बी.ए. द्वारा कार्यों के संग्रह से कार्यों को पूरा करें। : 113; 115; 124; 125.
शिक्षण योजना
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पाठ चरण |
प्रस्तुति के तरीके |
समय, मि |
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ज्ञान का परीक्षण एवं अद्यतनीकरण |
फ्रंटल सर्वेक्षण, बातचीत |
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समय, माप की इकाइयों और समय गणना के बारे में अवधारणाओं का निर्माण, ब्रह्मांडीय घटनाओं की अवधि के आधार पर, विभिन्न "समय" और समय क्षेत्रों के बीच संबंध |
भाषण |
7-10 |
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खगोलीय अवलोकन डेटा के आधार पर किसी क्षेत्र के भौगोलिक देशांतर को निर्धारित करने के तरीकों से छात्रों को परिचित कराना |
बातचीत, व्याख्यान |
10-12 |
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समय को मापने, गिनने और भंडारण के लिए उपकरणों - घड़ियों और समय के परमाणु मानक के बारे में अवधारणाओं का निर्माण |
भाषण |
7-10 |
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मुख्य प्रकार के कैलेंडर और कालक्रम प्रणालियों के बारे में अवधारणाओं का निर्माण |
व्याख्यान, बातचीत |
7-10 |
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समस्या को सुलझाना |
बोर्ड में काम करना, नोटबुक में समस्याओं को स्वतंत्र रूप से हल करना |
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कवर की गई सामग्री का सारांश, पाठ, होमवर्क का सारांश |
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सामग्री प्रस्तुत करने की पद्धति
पाठ की शुरुआत में, आपको पिछले तीन पाठों में अर्जित ज्ञान का परीक्षण करना चाहिए, छात्रों के साथ फ्रंटल सर्वेक्षण और बातचीत के दौरान प्रश्नों और कार्यों के साथ अध्ययन के लिए इच्छित सामग्री को अपडेट करना चाहिए। कुछ छात्र गतिमान तारा मानचित्र के उपयोग से संबंधित समस्याओं को हल करते हुए प्रोग्राम किए गए कार्यों को पूरा करते हैं (कार्य 1-3 में कार्यों के समान)।
खगोलीय घटनाओं के कारणों, आकाशीय क्षेत्र की मुख्य रेखाओं और बिंदुओं, नक्षत्रों, प्रकाशकों की दृश्यता की स्थितियों आदि के बारे में प्रश्नों की एक श्रृंखला। पिछले पाठों की शुरुआत में पूछे गए प्रश्नों से मेल खाता है। वे प्रश्नों द्वारा पूरक हैं:
1. "चमकदारता" और "तारकीय परिमाण" की अवधारणाओं को परिभाषित करें। आप परिमाण पैमाने के बारे में क्या जानते हैं? तारों की चमक किस पर निर्भर करती है? पोगसन का सूत्र बोर्ड पर लिखें।
2. क्षैतिज खगोलीय समन्वय प्रणाली के बारे में आप क्या जानते हैं? इसका उपयोग किसके लिए होता है? इस प्रणाली में कौन से तल और रेखाएँ मुख्य हैं? ज्योतिर्मय की ऊंचाई कितनी है? प्रकाशमान की आंचल दूरी? प्रकाशमान का अज़ीमुथ? इस खगोलीय समन्वय प्रणाली के क्या फायदे और नुकसान हैं?
3. आप भूमध्यरेखीय खगोलीय समन्वय प्रणाली के बारे में क्या जानते हैं? इसका उपयोग किसके लिए होता है? इस प्रणाली में कौन से तल और रेखाएँ मुख्य हैं? किसी ज्योतिर्मय का झुकाव क्या है? ध्रुवीय दूरी? प्रकाशमान का घंटा कोण? इस खगोलीय समन्वय प्रणाली के क्या फायदे और नुकसान हैं?
4. आप द्वितीय भूमध्यरेखीय खगोलीय समन्वय प्रणाली के बारे में क्या जानते हैं? इसका उपयोग किसके लिए होता है? इस प्रणाली में कौन से तल और रेखाएँ मुख्य हैं? ज्योतिर्मय का सही आरोहण क्या है? इस खगोलीय समन्वय प्रणाली के क्या फायदे और नुकसान हैं?
1) सूर्य का उपयोग करके इलाके को कैसे नेविगेट करें? नॉर्थ स्टार द्वारा?
2) खगोलीय प्रेक्षणों से किसी क्षेत्र का भौगोलिक अक्षांश कैसे निर्धारित करें?
संगत प्रोग्रामयोग्य नौकरियां:
1) जी.पी. द्वारा समस्याओं का संग्रह। सुब्बोटिना, कार्य एनएन 46-47; 54-56; 71-72.
2) ई.पी. द्वारा समस्याओं का संग्रह। टूटा हुआ, कार्य एनएन 4-1; 5-1; 5-6; 5-7.
3) स्ट्राउट ई.के. : परीक्षण पत्र एनएन 1-2 विषय "खगोल विज्ञान की व्यावहारिक नींव" (शिक्षक के काम के परिणामस्वरूप प्रोग्राम योग्य में परिवर्तित)।
पाठ के पहले चरण में, एक व्याख्यान के रूप में, ब्रह्मांडीय घटनाओं की अवधि (अपनी धुरी के चारों ओर पृथ्वी का घूमना, इसकी क्रांति) के आधार पर समय, माप की इकाइयों और समय की गिनती के बारे में अवधारणाओं का निर्माण पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा और सूर्य के चारों ओर चंद्रमा की परिक्रमा), विभिन्न "समय" और घड़ी बेल्ट के बीच संबंध हम छात्रों को नाक्षत्र समय की सामान्य समझ देना आवश्यक मानते हैं।
छात्रों को इन बातों पर ध्यान देने की जरूरत है:
1. दिन और वर्ष की लंबाई उस संदर्भ प्रणाली पर निर्भर करती है जिसमें पृथ्वी की गति पर विचार किया जाता है (चाहे वह स्थिर तारों, सूर्य आदि से जुड़ा हो)। संदर्भ प्रणाली का चुनाव समय इकाई के नाम में परिलक्षित होता है।
2. समय इकाइयों की अवधि आकाशीय पिंडों की दृश्यता स्थितियों (परिणति) से संबंधित है।
3. विज्ञान में परमाणु समय मानक की शुरूआत पृथ्वी के असमान घूर्णन के कारण हुई, इसकी खोज तब हुई जब घड़ियों की सटीकता बढ़ गई।
4. मानक समय की शुरूआत समय क्षेत्रों की सीमाओं द्वारा परिभाषित क्षेत्र में आर्थिक गतिविधियों के समन्वय की आवश्यकता के कारण है। स्थानीय समय को प्रसूति समय के साथ मिलाना रोजमर्रा की एक व्यापक गलती है।
एक बार। माप और समय गणना की इकाइयाँ
समय मुख्य भौतिक मात्रा है जो पदार्थ की घटनाओं और अवस्थाओं के क्रमिक परिवर्तन, उनके अस्तित्व की अवधि को दर्शाती है।
ऐतिहासिक रूप से, समय की सभी बुनियादी और व्युत्पन्न इकाइयाँ आकाशीय घटनाओं के खगोलीय अवलोकनों के आधार पर निर्धारित की जाती हैं: पृथ्वी का अपनी धुरी के चारों ओर घूमना, पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा का घूमना और पृथ्वी का चारों ओर घूमना। सूरज। एस्ट्रोमेट्री में समय को मापने और गिनने के लिए, विभिन्न संदर्भ प्रणालियों का उपयोग किया जाता है, जो कुछ खगोलीय पिंडों या आकाशीय क्षेत्र के कुछ बिंदुओं से जुड़ी होती हैं। सबसे व्यापक हैं:
1. "Zvezdnoe"आकाशीय गोले पर तारों की गति से जुड़ा समय। वसंत विषुव के घंटे के कोण से मापा जाता है: S = t ^ ; t = S - a
2. "धूप वाला"संबंधित समय: क्रांतिवृत्त के साथ सूर्य की डिस्क के केंद्र की दृश्य गति (सच्चा सौर समय) या "औसत सूर्य" की गति के साथ - एक काल्पनिक बिंदु जो समय की समान अवधि में आकाशीय भूमध्य रेखा के साथ समान रूप से घूम रहा है। सच्चा सूर्य (औसत सौर समय)।
1967 में परमाणु समय मानक और अंतर्राष्ट्रीय एसआई प्रणाली की शुरुआत के साथ, परमाणु सेकंड का उपयोग भौतिकी में किया गया है।
एक सेकंड एक भौतिक मात्रा है जो संख्यात्मक रूप से सीज़ियम-133 परमाणु की जमीनी अवस्था के हाइपरफाइन स्तरों के बीच संक्रमण के अनुरूप विकिरण की 9192631770 अवधियों के बराबर है।
ऊपर वर्णित सभी "समय" विशेष गणनाओं के माध्यम से एक दूसरे के अनुरूप हैं। रोजमर्रा की जिंदगी में माध्य सौर समय का उपयोग किया जाता है।
सटीक समय का निर्धारण, उसका भंडारण और रेडियो द्वारा प्रसारण टाइम सर्विस का काम है, जो रूस सहित दुनिया के सभी विकसित देशों में मौजूद है।
नाक्षत्र, सत्य एवं माध्य सौर समय की मूल इकाई दिन है। हम संबंधित दिन को 86400 (24 घंटे 60 मिनट 60 सेकंड) से विभाजित करके नाक्षत्र, माध्य सौर और अन्य सेकंड प्राप्त करते हैं।
50,000 वर्ष पहले दिन समय मापने की पहली इकाई बना।
एक दिन समय की वह अवधि है जिसके दौरान पृथ्वी किसी मील के पत्थर के सापेक्ष अपनी धुरी के चारों ओर एक पूर्ण क्रांति करती है।
नाक्षत्र दिवस स्थिर तारों के सापेक्ष अपनी धुरी के चारों ओर पृथ्वी के घूमने की अवधि है, जिसे वसंत विषुव के दो क्रमिक ऊपरी चरमोत्कर्षों के बीच की अवधि के रूप में परिभाषित किया गया है।
एक सच्चा सौर दिवस सौर डिस्क के केंद्र के सापेक्ष अपनी धुरी के चारों ओर पृथ्वी के घूमने की अवधि है, जिसे सौर डिस्क के केंद्र पर एक ही नाम के दो क्रमिक चरमोत्कर्षों के बीच के समय अंतराल के रूप में परिभाषित किया गया है।
इस तथ्य के कारण कि क्रांतिवृत्त 23º 26¢ के कोण पर आकाशीय भूमध्य रेखा पर झुका हुआ है, और पृथ्वी सूर्य के चारों ओर एक अण्डाकार (थोड़ी लम्बी) कक्षा में घूमती है, आकाशीय क्षेत्र में सूर्य की स्पष्ट गति की गति और, इसलिए, सच्चे सौर दिवस की अवधि पूरे वर्ष लगातार बदलती रहेगी: विषुव के पास सबसे तेज़ (मार्च, सितंबर), संक्रांति के पास सबसे धीमी (जून, जनवरी)।
खगोल विज्ञान में समय की गणना को सरल बनाने के लिए, औसत सौर दिन की अवधारणा पेश की गई - "औसत सूर्य" के सापेक्ष अपनी धुरी के चारों ओर पृथ्वी के घूमने की अवधि।
औसत सौर दिवस को "औसत सूर्य" के एक ही नाम के दो क्रमिक चरमोत्कर्षों के बीच के समय अंतराल के रूप में परिभाषित किया गया है।
औसत सौर दिन नक्षत्र दिवस से 3 मीटर 55.009 सेकेंड छोटा होता है।
24 घंटे 00 मिनट 00 सेकंड नाक्षत्र समय 23 घंटे 56 मिनट 4.09 सेकंड औसत सौर समय के बराबर है।
सैद्धांतिक गणना की निश्चितता के लिए इसे स्वीकार कर लिया गया पंचांग (सारणीबद्ध) 0 जनवरी, 1900 को 12 बजे समवर्ती समय पर औसत सौर सेकंड के बराबर एक सेकंड, जो पृथ्वी के घूर्णन से जुड़ा नहीं है। लगभग 35,000 साल पहले, लोगों ने चंद्रमा की उपस्थिति में समय-समय पर परिवर्तन देखा - चंद्र चरणों में परिवर्तन। चरण एफआकाशीय पिंड (चंद्रमा, ग्रह, आदि) डिस्क के प्रकाशित भाग की सबसे बड़ी चौड़ाई के अनुपात से निर्धारित होता है डी¢इसके व्यास तक डी: . रेखा टर्मिनेटरल्यूमिनरी डिस्क के अंधेरे और हल्के हिस्सों को अलग करता है।
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| चावल। 32. चंद्रमा की कलाओं का परिवर्तन |
चंद्रमा पृथ्वी के चारों ओर उसी दिशा में घूमता है जिस दिशा में पृथ्वी अपनी धुरी पर घूमती है: पश्चिम से पूर्व की ओर। यह गति आकाश के घूर्णन की ओर तारों की पृष्ठभूमि के विरुद्ध चंद्रमा की दृश्यमान गति में परिलक्षित होती है। हर दिन, चंद्रमा तारों के सापेक्ष 13º पूर्व की ओर बढ़ता है और 27.3 दिनों में एक पूर्ण चक्र पूरा करता है। दिन की स्थापना के बाद समय की दूसरी माप इस प्रकार हुई - महीना(चित्र 32)।
नाक्षत्र (नाक्षत्र) चंद्र मास- समय की वह अवधि जिसके दौरान चंद्रमा स्थिर तारों के सापेक्ष पृथ्वी के चारों ओर एक पूर्ण क्रांति करता है। 27 दिन 07 घंटे 43 मिनट 11.47 सेकेंड के बराबर।
एक सिनोडिक (कैलेंडर) चंद्र महीना चंद्रमा के एक ही नाम के दो क्रमिक चरणों (आमतौर पर अमावस्या) के बीच की अवधि है। 29 दिन 12 घंटे 44 मीटर 2.78 सेकेंड के बराबर।
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चावल। 33. ओरिएंटेशन के तरीके |
तारों की पृष्ठभूमि और चंद्रमा के बदलते चरणों के खिलाफ चंद्रमा की दृश्य गति की घटनाओं का संयोजन किसी को जमीन पर चंद्रमा द्वारा नेविगेट करने की अनुमति देता है (चित्र 33)। चंद्रमा पश्चिम में एक संकीर्ण अर्धचंद्र के रूप में दिखाई देता है और पूर्व में समान रूप से संकीर्ण अर्धचंद्र के रूप में भोर की किरणों में गायब हो जाता है। आइए मानसिक रूप से चंद्र अर्धचंद्र के बाईं ओर एक सीधी रेखा खींचें। हम आकाश में या तो "आर" अक्षर पढ़ सकते हैं - "बढ़ रहा है", महीने के "सींग" बाईं ओर मुड़े हुए हैं - महीना पश्चिम में दिखाई देता है; या अक्षर "सी" - "उम्र बढ़ने", महीने के "सींग" दाईं ओर मुड़े हुए हैं - महीना पूर्व में दिखाई देता है। पूर्णिमा के दौरान, चंद्रमा आधी रात को दक्षिण में दिखाई देता है।
कई महीनों में क्षितिज के ऊपर सूर्य की स्थिति में परिवर्तन के अवलोकन के परिणामस्वरूप, समय का एक तीसरा माप उत्पन्न हुआ - वर्ष.
एक वर्ष वह समयावधि है जिसके दौरान पृथ्वी किसी मील के पत्थर (बिंदु) के सापेक्ष सूर्य के चारों ओर एक पूर्ण क्रांति करती है।
एक नाक्षत्र वर्ष सूर्य के चारों ओर पृथ्वी की परिक्रमा की नाक्षत्र (तारकीय) अवधि है, जो 365.256320... औसत सौर दिन के बराबर है।
एक विसंगतिपूर्ण वर्ष - औसत सूर्य की कक्षा में एक बिंदु (आमतौर पर पेरीहेलियन) के माध्यम से दो क्रमिक मार्गों के बीच का समय अंतराल 365.259641... औसत सौर दिनों के बराबर होता है।
उष्णकटिबंधीय वर्ष वसंत विषुव के माध्यम से औसत सूर्य के दो क्रमिक पारित होने के बीच का समय अंतराल है, जो 365.2422... औसत सौर दिन या 365 दिन 05 घंटे 48 मिनट 46.1 सेकेंड के बराबर है।
सार्वभौमिक समय को प्राइम (ग्रीनविच) मध्याह्न रेखा पर स्थानीय औसत सौर समय के रूप में परिभाषित किया गया है।
पृथ्वी की सतह को मेरिडियन से घिरे 24 क्षेत्रों में विभाजित किया गया है - समय क्षेत्र. शून्य समय क्षेत्र प्राइम (ग्रीनविच) मेरिडियन के सममित रूप से सापेक्ष स्थित है। पश्चिम से पूर्व तक पेटियाँ 0 से 23 तक क्रमांकित हैं। बेल्टों की वास्तविक सीमाएँ जिलों, क्षेत्रों या राज्यों की प्रशासनिक सीमाओं के साथ जोड़ दी जाती हैं। समय क्षेत्र के केंद्रीय मध्याह्न रेखाएं एक दूसरे से ठीक 15 डिग्री (1 घंटा) अलग होती हैं, इसलिए जब एक समय क्षेत्र से दूसरे समय क्षेत्र में जाते हैं, तो समय घंटों की पूर्णांक संख्या से बदल जाता है, लेकिन मिनटों और सेकंड की संख्या नहीं बदलती . नए कैलेंडर दिन (और नया साल) शुरू होते हैं दिनांक रेखाएँ(सीमांकन रेखा), मुख्य रूप से रूसी संघ की उत्तर-पूर्वी सीमा के पास 180° पूर्वी देशांतर के मध्याह्न रेखा से होकर गुजरती है। तिथि रेखा के पश्चिम में, माह की तिथि सदैव उसके पूर्व से एक अधिक होती है। इस रेखा को पश्चिम से पूर्व की ओर पार करने पर, कैलेंडर संख्या एक घट जाती है, और पूर्व से पश्चिम की ओर पार करने पर, कैलेंडर संख्या एक बढ़ जाती है, जिससे दुनिया भर में यात्रा करते समय और लोगों को इधर-उधर ले जाते समय समय गिनने में होने वाली त्रुटि समाप्त हो जाती है। पृथ्वी के पूर्वी से पश्चिमी गोलार्ध तक।
मानक समय सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:
टी एन = टी 0 + एन
, कहाँ टी 0
- सार्वभौमिक समय; एन- समय क्षेत्र संख्या.
डेलाइट सेविंग टाइम सरकारी आदेश द्वारा घंटों की पूर्णांक संख्या द्वारा बदला गया मानक समय है। रूस के लिए यह ज़ोन समय, प्लस 1 घंटे के बराबर है।
मास्को समय - दूसरी समय क्षेत्र का मातृत्व समय (प्लस 1 घंटा):
टीएम = टी 0 + 3
(घंटे)।
दिन के उजाले की बचत का समय मानक मानक समय है, जिसे ऊर्जा संसाधनों को बचाने के लिए गर्मी की अवधि के लिए सरकारी आदेश द्वारा अतिरिक्त 1 घंटे से बदल दिया गया है।
पृथ्वी के घूमने के कारण, दोपहर के क्षणों या 2 बिंदुओं पर ज्ञात भूमध्यरेखीय निर्देशांक वाले तारों के चरमोत्कर्ष के बीच का अंतर बिंदुओं के भौगोलिक देशांतर में अंतर के बराबर होता है, जिससे देशांतर का निर्धारण करना संभव हो जाता है। सूर्य और अन्य प्रकाशमानों के खगोलीय अवलोकनों से दिया गया बिंदु और, इसके विपरीत, ज्ञात देशांतर के साथ किसी भी बिंदु पर स्थानीय समय।
क्षेत्र का भौगोलिक देशांतर "शून्य" (ग्रीनविच) मेरिडियन के पूर्व में मापा जाता है और संख्यात्मक रूप से ग्रीनविच मेरिडियन पर एक ही तारे के समान चरमोत्कर्ष और अवलोकन बिंदु के बीच के समय अंतराल के बराबर होता है:, जहां एस- किसी दिए गए भौगोलिक अक्षांश के साथ एक बिंदु पर नाक्षत्र समय, एस 0 - प्रधान मध्याह्न रेखा पर नाक्षत्र समय। डिग्री या घंटे, मिनट और सेकंड में व्यक्त किया गया।
किसी क्षेत्र के भौगोलिक देशांतर को निर्धारित करने के लिए, ज्ञात भूमध्यरेखीय निर्देशांक के साथ एक प्रकाशमान (आमतौर पर सूर्य) की समाप्ति के क्षण को निर्धारित करना आवश्यक है। विशेष तालिकाओं या कैलकुलेटर का उपयोग करके अवलोकन समय को औसत सौर से नाक्षत्र में परिवर्तित करके और संदर्भ पुस्तक से ग्रीनविच मेरिडियन पर इस तारे की समाप्ति का समय जानकर, हम आसानी से क्षेत्र का देशांतर निर्धारित कर सकते हैं। गणना में एकमात्र कठिनाई समय इकाइयों का एक प्रणाली से दूसरी प्रणाली में सटीक रूपांतरण है। चरमोत्कर्ष के क्षण को "देखने" की कोई आवश्यकता नहीं है: यह समय में किसी भी सटीक रूप से रिकॉर्ड किए गए क्षण में प्रकाशमान की ऊंचाई (आंचलिक दूरी) निर्धारित करने के लिए पर्याप्त है, लेकिन गणना काफी जटिल होगी।
पाठ के दूसरे चरण में, छात्र समय को मापने, भंडारण और गिनने के उपकरणों - घड़ियों से परिचित हो जाते हैं। घड़ी की रीडिंग एक मानक के रूप में काम करती है जिसके विरुद्ध समय अंतराल की तुलना की जा सकती है। छात्रों को इस तथ्य पर ध्यान देना चाहिए कि क्षणों और समय की अवधि को सटीक रूप से निर्धारित करने की आवश्यकता ने खगोल विज्ञान और भौतिकी के विकास को प्रेरित किया: बीसवीं शताब्दी के मध्य तक, समय और समय मानकों को मापने, संग्रहीत करने के खगोलीय तरीकों ने दुनिया का आधार बनाया समय सेवा. घड़ी की सटीकता खगोलीय प्रेक्षणों द्वारा नियंत्रित की जाती थी। वर्तमान में, भौतिकी के विकास ने समय और मानकों को निर्धारित करने के लिए अधिक सटीक तरीकों का निर्माण किया है, जिसका उपयोग खगोलविदों द्वारा उन घटनाओं का अध्ययन करने के लिए किया जाने लगा है जो समय मापने के पिछले तरीकों को रेखांकित करते हैं।
सामग्री को व्याख्यान के रूप में प्रस्तुत किया गया है, जिसमें विभिन्न प्रकार की घड़ियों के संचालन सिद्धांत और आंतरिक संरचना का प्रदर्शन भी शामिल है।
2. समय को मापने और संग्रहित करने के उपकरण
प्राचीन बेबीलोन में भी, सौर दिन को 24 घंटों (360њ: 24 = 15њ) में विभाजित किया गया था। बाद में प्रत्येक घंटे को 60 मिनट और प्रत्येक मिनट को 60 सेकंड में विभाजित कर दिया गया।
समय मापने के पहले उपकरण धूपघड़ी थे। सबसे सरल धूपघड़ी - शंकु- विभाजनों के साथ एक क्षैतिज मंच के केंद्र में एक ऊर्ध्वाधर ध्रुव का प्रतिनिधित्व करें (चित्र 34)। सूक्ति से छाया एक जटिल वक्र का वर्णन करती है जो सूर्य की ऊंचाई पर निर्भर करती है और क्रांतिवृत्त पर सूर्य की स्थिति के आधार पर दिन-प्रतिदिन बदलती रहती है; धूपघड़ी को घुमाने की आवश्यकता नहीं होती है, यह रुकता नहीं है और हमेशा सही ढंग से चलता है। मंच को इस तरह झुकाने से कि सूक्ति का ध्रुव आकाशीय ध्रुव की ओर लक्षित हो, हमें एक भूमध्यरेखीय धूपघड़ी मिलती है जिसमें छाया की गति एक समान होती है (चित्र 35)।
चावल। 34. क्षैतिज धूपघड़ी. प्रत्येक घंटे के अनुरूप कोणों के अलग-अलग मान होते हैं और सूत्र का उपयोग करके गणना की जाती है: 
, जहां a दोपहर की रेखा (क्षैतिज सतह पर आकाशीय याम्योत्तर का प्रक्षेपण) और संख्या 6, 8, 10... की दिशा के बीच का कोण है, जो घंटों को दर्शाता है; j स्थान का अक्षांश है; h - सूर्य का घंटा कोण (15њ, 30њ, 45њ)
चावल। 35. विषुवतरेखीय धूपघड़ी. डायल पर प्रत्येक घंटा 15º के कोण से मेल खाता है
रात और खराब मौसम में समय मापने के लिए रेत, आग और पानी की घड़ियों का आविष्कार किया गया था।
घंटे के चश्मे को उनके डिजाइन की सादगी और सटीकता से पहचाना जाता है, लेकिन वे भारी होते हैं और थोड़े समय के लिए ही "खत्म" हो जाते हैं।
अग्नि घड़ी एक सर्पिल या छड़ी होती है जो चिह्नित विभाजनों के साथ ज्वलनशील पदार्थ से बनी होती है। प्राचीन चीन में, ऐसे मिश्रण बनाए जाते थे जो निरंतर पर्यवेक्षण के बिना महीनों तक जलते रहते थे। इन घड़ियों के नुकसान: कम सटीकता (पदार्थ और मौसम की संरचना पर जलने की दर की निर्भरता) और निर्माण की जटिलता (छवि 36)।
प्राचीन विश्व के सभी देशों में जल घड़ियों (क्लेप्सिड्रा) का उपयोग किया जाता था (चित्र 37 ए, बी)।
यांत्रिक घड़ियाँवज़न और पहियों का आविष्कार 10वीं-11वीं शताब्दी में हुआ था। रूस में, पहली यांत्रिक टॉवर घड़ी 1404 में भिक्षु लज़ार सोरबिन द्वारा मॉस्को क्रेमलिन में स्थापित की गई थी। पेंडुलम क्लॉकइसका आविष्कार 1657 में डच भौतिक विज्ञानी और खगोलशास्त्री एच. ह्यूजेंस ने किया था। स्प्रिंग वाली यांत्रिक घड़ियों का आविष्कार 18वीं शताब्दी में हुआ था। हमारी सदी के 30 के दशक में क्वार्ट्ज घड़ियों का आविष्कार किया गया था। 1954 में यूएसएसआर में बनाने का विचार आया परमाणु घड़ी- "समय और आवृत्ति का राज्य प्राथमिक मानक।" उन्हें मॉस्को के पास एक शोध संस्थान में स्थापित किया गया था और हर 500,000 साल में 1 सेकंड की यादृच्छिक त्रुटि दी गई थी।
इससे भी अधिक सटीक परमाणु (ऑप्टिकल) समय मानक 1978 में यूएसएसआर में बनाया गया था। 1 सेकंड की त्रुटि हर 10,000,000 साल में एक बार होती है!
इनकी और कई अन्य आधुनिक भौतिक उपकरणों की सहायता से समय की मूल और व्युत्पन्न इकाइयों के मूल्यों को बहुत अधिक सटीकता के साथ निर्धारित करना संभव हो सका। ब्रह्मांडीय पिंडों की स्पष्ट और वास्तविक गति की कई विशेषताओं को स्पष्ट किया गया, नई ब्रह्मांडीय घटनाओं की खोज की गई, जिसमें वर्ष के दौरान अपनी धुरी के चारों ओर पृथ्वी के घूमने की गति में 0.01-1 सेकंड का बदलाव भी शामिल है।
3. कैलेंडर. गणना
कैलेंडर बड़ी अवधि के लिए एक सतत संख्या प्रणाली है, जो प्राकृतिक घटनाओं की आवधिकता पर आधारित है, विशेष रूप से खगोलीय घटनाओं (आकाशीय पिंडों की गति) में स्पष्ट रूप से प्रकट होती है। मानव संस्कृति का संपूर्ण सदियों पुराना इतिहास कैलेंडर के साथ अटूट रूप से जुड़ा हुआ है।
कैलेंडर की आवश्यकता प्राचीन काल में उत्पन्न हुई, जब लोग पढ़ना-लिखना भी नहीं जानते थे। कैलेंडरों ने वसंत, ग्रीष्म, शरद ऋतु और सर्दियों की शुरुआत, पौधों के फूल आने की अवधि, फलों के पकने, औषधीय जड़ी-बूटियों का संग्रह, जानवरों के व्यवहार और जीवन में बदलाव, मौसम में बदलाव, कृषि कार्य का समय और बहुत कुछ निर्धारित किया। कैलेंडर सवालों के जवाब देते हैं: "आज कौन सी तारीख है?", "सप्ताह का कौन सा दिन?", "यह या वह घटना कब घटी?" और आपको लोगों के जीवन और आर्थिक गतिविधियों को विनियमित और नियोजित करने की अनुमति देता है।
कैलेंडर के तीन मुख्य प्रकार हैं:
1. चांद्र पंचांग, जो 29.5 औसत सौर दिनों की अवधि के साथ एक सिनोडिक चंद्र माह पर आधारित है। 30,000 साल पहले उत्पन्न हुआ। कैलेंडर के चंद्र वर्ष में 354 (355) दिन (सौर से 11.25 दिन छोटे) होते हैं और इसे 30 (विषम) और 29 (सम) दिनों के 12 महीनों में विभाजित किया जाता है (मुस्लिम कैलेंडर में उन्हें कहा जाता है: मुहर्रम, सफर, रबी अल-अव्वल, रबी अल-सानी, जुमादा अल-उला, जुमादा अल-अहिरा, रजब, शाबान, रमजान, शव्वाल, धुल-कायदा, धुल-हिजरा)। चूंकि कैलेंडर माह सिनोडिक महीने से 0.0306 दिन छोटा है और 30 वर्षों से अधिक है, इसलिए उनके बीच का अंतर 11 दिनों तक पहुंच जाता है। अरबीचंद्र कैलेंडर में प्रत्येक 30-वर्षीय चक्र में 354 दिनों के 19 "सरल" वर्ष और 355 दिनों के 11 "लीप" वर्ष होते हैं (2रे, 5वें, 7वें, 10वें, 13वें, 16वें, 18वें, 21वें, 24वें, 26वें, प्रत्येक चक्र के 29वें वर्ष)। तुर्कीचंद्र कैलेंडर कम सटीक है: इसके 8-वर्षीय चक्र में 5 "सरल" और 3 "लीप" वर्ष होते हैं। नए साल की तारीख तय नहीं है (यह साल-दर-साल धीरे-धीरे चलती है): उदाहरण के लिए, वर्ष 1421 हिजरी 6 अप्रैल, 2000 को शुरू हुआ और 25 मार्च, 2001 को समाप्त होगा। चंद्र कैलेंडर को अफगानिस्तान, इराक, ईरान, पाकिस्तान, संयुक्त अरब गणराज्य और अन्य मुस्लिम राज्यों में धार्मिक और राज्य कैलेंडर के रूप में अपनाया जाता है। आर्थिक गतिविधियों की योजना बनाने और उन्हें विनियमित करने के लिए सौर और चंद्र-सौर कैलेंडर का समानांतर उपयोग किया जाता है।
2.सौर कैलेंडर, जो उष्णकटिबंधीय वर्ष पर आधारित है। 6000 वर्ष से भी पहले उत्पन्न हुआ। वर्तमान में इसे विश्व कैलेंडर के रूप में स्वीकार किया जाता है।
"पुरानी शैली" के जूलियन सौर कैलेंडर में 365.25 दिन होते हैं। अलेक्जेंड्रिया के खगोलशास्त्री सोसिजेन्स द्वारा विकसित, 46 ईसा पूर्व में प्राचीन रोम में सम्राट जूलियस सीज़र द्वारा पेश किया गया। और फिर पूरी दुनिया में फैल गया. रूस में इसे 988 ई. में अपनाया गया। जूलियन कैलेंडर में, वर्ष की लंबाई 365.25 दिन निर्धारित की गई है; तीन "सरल" वर्षों में प्रत्येक में 365 दिन होते हैं, एक लीप वर्ष में 366 दिन होते हैं। एक वर्ष में 30 और 31 दिन के 12 महीने होते हैं (फरवरी को छोड़कर)। जूलियन वर्ष उष्णकटिबंधीय वर्ष से प्रति वर्ष 11 मिनट 13.9 सेकंड पीछे है। इसके उपयोग के 1500 से अधिक वर्षों में, 10 दिनों की त्रुटि जमा हो गई है।
में ग्रेगोरियन"नई शैली" सौर कैलेंडर के अनुसार, वर्ष की लंबाई 365.242500 दिन है। 1582 में, पोप ग्रेगरी XIII के आदेश से, इतालवी गणितज्ञ लुइगी लिलियो गारल्ली (1520-1576) की परियोजना के अनुसार जूलियन कैलेंडर में सुधार किया गया था। दिनों की गिनती को 10 दिन आगे बढ़ा दिया गया और इस बात पर सहमति हुई कि प्रत्येक शताब्दी जो बिना किसी शेषफल के 4 से विभाज्य नहीं है: 1700, 1800, 1900, 2100, आदि को लीप वर्ष नहीं माना जाना चाहिए। यह प्रत्येक 400 वर्ष में 3 दिन की त्रुटि को सुधारता है। 1 दिन की एक त्रुटि 2735 वर्षों में "जमा" होती है। नई शताब्दियाँ और सहस्राब्दियाँ किसी दी गई सदी और सहस्राब्दी के "पहले" वर्ष के 1 जनवरी को शुरू होती हैं: इस प्रकार, ग्रेगोरियन कैलेंडर के अनुसार 21वीं सदी और तीसरी सहस्राब्दी ईस्वी 1 जनवरी 2001 को शुरू होंगी।
हमारे देश में क्रांति से पहले "पुरानी शैली" का जूलियन कैलेंडर इस्तेमाल किया जाता था, जिसकी त्रुटि 1917 तक 13 दिन थी। 1918 में देश में विश्व-स्वीकृत "नई शैली" ग्रेगोरियन कैलेंडर लागू किया गया और सभी तिथियाँ 13 दिन आगे बढ़ गईं।
जूलियन कैलेंडर से ग्रेगोरियन कैलेंडर में तिथियों का रूपांतरण सूत्र का उपयोग करके किया जाता है: 
, जहां टी जीऔर टी यू- ग्रेगोरियन और जूलियन कैलेंडर के अनुसार तिथियां; n - दिनों की पूर्णांक संख्या, साथ– पूर्ण पिछली शताब्दियों की संख्या, साथ 1 चार से विभाज्य शतकों की निकटतम संख्या है।
अन्य प्रकार के सौर कैलेंडर हैं:
फ़ारसी कैलेंडर, जिसने उष्णकटिबंधीय वर्ष की लंबाई 365.24242 दिन निर्धारित की; 33 साल के चक्र में 25 "सरल" वर्ष और 8 "लीप" वर्ष शामिल हैं। ग्रेगोरियन से कहीं अधिक सटीक: 1 वर्ष की त्रुटि 4500 वर्षों में "जमा" होती है। 1079 में उमर खय्याम द्वारा विकसित; 19वीं शताब्दी के मध्य तक फारस और कई अन्य राज्यों के क्षेत्र में इसका उपयोग किया जाता था।
कॉप्टिक कैलेंडर जूलियन के समान है: एक वर्ष में 30 दिनों के 12 महीने होते हैं; एक "सरल" वर्ष में 12वें महीने के बाद, 5 जोड़े जाते हैं, एक "लीप" वर्ष में - 6 अतिरिक्त दिन। कॉप्ट्स के क्षेत्र में इथियोपिया और कुछ अन्य राज्यों (मिस्र, सूडान, तुर्की, आदि) में उपयोग किया जाता है।
3.चंद्र-सौर कैलेंडर, जिसमें चंद्रमा की गति सूर्य की वार्षिक गति के अनुरूप होती है। वर्ष में 29 और 30 दिनों के 12 चंद्र महीने होते हैं, जिसमें सूर्य की गति को ध्यान में रखने के लिए अतिरिक्त 13वें महीने वाले "लीप" वर्षों को समय-समय पर जोड़ा जाता है। परिणामस्वरूप, "सरल" वर्ष 353, 354, 355 दिनों तक चलते हैं, और "लीप" वर्ष 383, 384 या 385 दिनों तक चलते हैं। इसकी उत्पत्ति पहली सहस्राब्दी ईसा पूर्व की शुरुआत में हुई थी और इसका उपयोग प्राचीन चीन, भारत, बेबीलोन, यहूदिया, ग्रीस और रोम में किया जाता था। वर्तमान में इज़राइल में अपनाया जाता है (वर्ष की शुरुआत 6 सितंबर और 5 अक्टूबर के बीच अलग-अलग दिनों में होती है) और इसका उपयोग राज्य के साथ-साथ दक्षिण पूर्व एशिया (वियतनाम, चीन, आदि) के देशों में किया जाता है।
ऊपर वर्णित मुख्य प्रकार के कैलेंडर के अलावा, ऐसे कैलेंडर बनाए गए हैं जो आकाशीय क्षेत्र पर ग्रहों की स्पष्ट गति को ध्यान में रखते हैं और अभी भी पृथ्वी के कुछ क्षेत्रों में उपयोग किए जाते हैं।
पूर्वी चंद्र-सौर-ग्रहीय 60 साल का पंचांगसूर्य, चंद्रमा और बृहस्पति और शनि ग्रहों की गति की आवधिकता के आधार पर। इसकी उत्पत्ति ईसा पूर्व दूसरी सहस्राब्दी की शुरुआत में हुई थी। पूर्व और दक्षिण पूर्व एशिया में. वर्तमान में चीन, कोरिया, मंगोलिया, जापान और क्षेत्र के कुछ अन्य देशों में उपयोग किया जाता है।
आधुनिक पूर्वी कैलेंडर के 60 साल के चक्र में 21912 दिन होते हैं (पहले 12 वर्षों में 4371 दिन होते हैं; दूसरे और चौथे वर्ष - 4400 और 4401 दिन; तीसरे और पांचवें वर्ष - 4370 दिन होते हैं)। शनि के दो 30-वर्षीय चक्र इस समयावधि में फिट होते हैं (उसकी क्रांति की नाक्षत्र अवधि के बराबर)। टीशनि ग्रह = 29.46 »30 वर्ष), लगभग तीन 19-वर्षीय चंद्र-सौर चक्र, बृहस्पति के पांच 12-वर्षीय चक्र (इसके परिक्रमण के नाक्षत्र काल के बराबर) टीबृहस्पति= 11.86 »12 वर्ष) और पांच 12-वर्षीय चंद्र चक्र। एक वर्ष में दिनों की संख्या स्थिर नहीं होती है और "सरल" वर्षों में 353, 354, 355 दिन और लीप वर्ष में 383, 384, 385 दिन हो सकती है। अलग-अलग देशों में साल की शुरुआत 13 जनवरी से 24 फरवरी तक अलग-अलग तारीखों पर होती है। मौजूदा 60 साल का चक्र 1984 में शुरू हुआ। पूर्वी कैलेंडर के संकेतों के संयोजन पर डेटा परिशिष्ट में दिया गया है।
माया और एज़्टेक संस्कृतियों के मध्य अमेरिकी कैलेंडर का उपयोग लगभग 300-1530 की अवधि के दौरान किया गया था। विज्ञापन सूर्य, चंद्रमा की गति की आवधिकता और शुक्र (584 दिन) और मंगल (780 दिन) ग्रहों की परिक्रमण अवधि के आधार पर। 360 (365) दिनों के इस "लंबे" वर्ष में 20-20 दिनों के 18 महीने और 5 छुट्टियाँ शामिल थीं। उसी समय, सांस्कृतिक और धार्मिक उद्देश्यों के लिए, 260 दिनों का एक "छोटा वर्ष" इस्तेमाल किया गया था (मंगल की क्रांति की पर्यायवाची अवधि का 1/3) जिसे 20 दिनों के 13 महीनों में विभाजित किया गया था; "क्रमांकित" सप्ताहों में 13 दिन होते थे, जिनकी अपनी संख्या और नाम होता था। उष्णकटिबंधीय वर्ष की लंबाई 365.2420 डी की उच्चतम सटीकता के साथ निर्धारित की गई थी (1 दिन की त्रुटि 5000 वर्षों से अधिक नहीं होती है!); चंद्र संयुति मास - 29.53059 दि.
बीसवीं सदी की शुरुआत तक, अंतर्राष्ट्रीय वैज्ञानिक, तकनीकी, सांस्कृतिक और आर्थिक संबंधों के विकास के कारण एक एकल, सरल और सटीक विश्व कैलेंडर का निर्माण आवश्यक हो गया। मौजूदा कैलेंडर में इस प्रकार की कई कमियाँ हैं: उष्णकटिबंधीय वर्ष की अवधि और आकाशीय क्षेत्र में सूर्य की गति से जुड़ी खगोलीय घटनाओं की तारीखों के बीच अपर्याप्त पत्राचार, महीनों की असमान और असंगत लंबाई, संख्याओं की असंगति। सप्ताह के महीने और दिन, कैलेंडर में स्थिति के साथ उनके नामों की असंगति, आदि। आधुनिक कैलेंडर की अशुद्धियाँ उजागर होती हैं
आदर्श शाश्वतकैलेंडर में एक अपरिवर्तनीय संरचना होती है जो आपको किसी भी कैलेंडर तिथि के अनुसार सप्ताह के दिनों को जल्दी और स्पष्ट रूप से निर्धारित करने की अनुमति देती है। 1954 में संयुक्त राष्ट्र महासभा द्वारा विचार के लिए सर्वश्रेष्ठ सतत कैलेंडर परियोजनाओं में से एक की सिफारिश की गई थी: हालांकि यह ग्रेगोरियन कैलेंडर के समान था, यह सरल और अधिक सुविधाजनक था। उष्णकटिबंधीय वर्ष को 91 दिनों (13 सप्ताह) की 4 तिमाहियों में विभाजित किया गया है। प्रत्येक तिमाही रविवार को शुरू होती है और शनिवार को समाप्त होती है; इसमें 3 महीने होते हैं, पहले महीने में 31 दिन होते हैं, दूसरे और तीसरे में - 30 दिन होते हैं। प्रत्येक माह में 26 कार्य दिवस होते हैं। साल का पहला दिन हमेशा रविवार होता है. इस परियोजना का डेटा परिशिष्ट में दिया गया है। धार्मिक कारणों से इसे लागू नहीं किया गया. एकीकृत विश्व सतत कैलेंडर की शुरूआत हमारे समय की समस्याओं में से एक बनी हुई है।
आरंभ तिथि और उसके बाद की कालक्रम प्रणाली कहलाती है युग. युग का प्रारम्भ बिन्दु कहा जाता है युग.
प्राचीन काल से, एक निश्चित युग की शुरुआत (पृथ्वी के विभिन्न क्षेत्रों के विभिन्न राज्यों में 1000 से अधिक युग ज्ञात हैं, जिनमें चीन में 350 और जापान में 250 शामिल हैं) और कालक्रम का पूरा पाठ्यक्रम महत्वपूर्ण पौराणिक, धार्मिक से जुड़ा हुआ है या (कम अक्सर) वास्तविक घटनाएँ: कुछ राजवंशों और व्यक्तिगत सम्राटों का शासनकाल, युद्ध, क्रांतियाँ, ओलंपिक, शहरों और राज्यों की स्थापना, भगवान (पैगंबर) का "जन्म" या "दुनिया का निर्माण।"
सम्राट हुआंग्डी के शासनकाल के प्रथम वर्ष की तारीख को चीनी 60-वर्षीय चक्रीय युग की शुरुआत के रूप में लिया जाता है - 2697 ईसा पूर्व।
रोमन साम्राज्य में, गिनती "रोम की नींव" से 21 अप्रैल, 753 ईसा पूर्व से रखी गई थी। और 29 अगस्त, 284 ई. को सम्राट डायोक्लेटियन के राज्यारोहण से।
बीजान्टिन साम्राज्य में और बाद में, परंपरा के अनुसार, रूस में - प्रिंस व्लादिमीर सियावेटोस्लावोविच (988 ई.) द्वारा ईसाई धर्म अपनाने से लेकर पीटर I (1700 ई.) के आदेश तक, वर्षों की गिनती "सृष्टि से" तक की गई थी। विश्व का": आरंभिक तिथि 1 सितंबर, 5508 ईसा पूर्व ("बीजान्टिन युग" का पहला वर्ष) थी। प्राचीन इज़राइल (फिलिस्तीन) में, "दुनिया का निर्माण" बाद में हुआ: 7 अक्टूबर, 3761 ईसा पूर्व ("यहूदी युग" का पहला वर्ष)। अन्य भी थे, जो "दुनिया के निर्माण से" उपर्युक्त सबसे सामान्य युगों से भिन्न थे।
सांस्कृतिक और आर्थिक संबंधों की वृद्धि और पश्चिमी और पूर्वी यूरोप में ईसाई धर्म के व्यापक प्रसार ने कालक्रम प्रणालियों, माप की इकाइयों और समय गणना को एकीकृत करने की आवश्यकता को जन्म दिया।
आधुनिक कालक्रम - " हमारा युग", "नया युग" (एडी), "मसीह के जन्म से युग" ( आर.एच..), अन्नो डोमेनी ( ईसा पश्चात- "प्रभु का वर्ष") - यीशु मसीह के जन्म की मनमाने ढंग से चुनी गई तारीख पर आधारित है। चूँकि यह किसी भी ऐतिहासिक दस्तावेज़ में इंगित नहीं किया गया है, और गॉस्पेल एक-दूसरे का खंडन करते हैं, डायोक्लेटियन युग के 278 में विद्वान भिक्षु डायोनिसियस द स्मॉल ने "वैज्ञानिक रूप से", खगोलीय डेटा के आधार पर, युग की तारीख की गणना करने का निर्णय लिया। गणना इस पर आधारित थी: 28-वर्षीय "सौर चक्र" - समय की एक अवधि जिसके दौरान महीनों की संख्या सप्ताह के बिल्कुल समान दिनों पर पड़ती है, और 19-वर्षीय "चंद्र चक्र" - समय की अवधि के दौरान जो कि चंद्रमा की समान कलाएं महीने के समान दिनों में पड़ती हैं। "सौर" और "चंद्र" मंडलों के चक्रों का उत्पाद, ईसा मसीह के 30 साल के जीवन के लिए समायोजित (28 ´ 19S + 30 = 572), ने आधुनिक कालक्रम की प्रारंभिक तिथि दी। युग के अनुसार वर्षों की गिनती "मसीह के जन्म से" बहुत धीरे-धीरे हुई: 15वीं शताब्दी ईस्वी तक। (यानी 1000 साल बाद भी) पश्चिमी यूरोप के आधिकारिक दस्तावेजों में 2 तारीखें बताई गईं: दुनिया के निर्माण से और ईसा मसीह के जन्म से (ए.डी.)।
मुस्लिम दुनिया में, कालक्रम की शुरुआत 16 जुलाई, 622 ईस्वी - "हिजरा" (पैगंबर मोहम्मद का मक्का से मदीना में प्रवास) का दिन है।
"मुस्लिम" कालक्रम प्रणाली से तिथियों का अनुवाद टी एम"ईसाई" (ग्रेगोरियन) टी जीसूत्र का उपयोग करके किया जा सकता है: 
(साल)।
खगोलीय एवं कालानुक्रमिक गणनाओं की सुविधा के लिए जे. स्कैलिगर द्वारा प्रस्तावित कालक्रम का उपयोग 16वीं शताब्दी के अंत से किया जा रहा है। जूलियन काल(जे.डी.). 1 जनवरी, 4713 ईसा पूर्व से लगातार दिनों की गिनती की जाती रही है।
पिछले पाठों की तरह, छात्रों को तालिका स्वयं पूरी करने का निर्देश दिया जाना चाहिए। पाठ में अध्ययन की गई ब्रह्मांडीय और खगोलीय घटनाओं के बारे में 6 जानकारी। इसके लिए 3 मिनट से अधिक का समय आवंटित नहीं किया जाता है, फिर शिक्षक छात्रों के काम की जाँच करता है और उसे ठीक करता है। तालिका 6 जानकारी के साथ पूरक है:
समस्याओं को हल करते समय सामग्री को समेकित किया जाता है:
व्यायाम 4:
1. 1 जनवरी को धूपघड़ी सुबह 10 बजे दिखाती है। इस समय आपकी घड़ी क्या समय दिखा रही है?
2. एक सटीक घड़ी और नाक्षत्र समय के अनुसार चलने वाले क्रोनोमीटर की रीडिंग में अंतर निर्धारित करें, उनके एक साथ लॉन्च होने के 1 वर्ष बाद।
3. 4 अप्रैल, 1996 को चेल्याबिंस्क और नोवोसिबिर्स्क में चंद्र ग्रहण के कुल चरण की शुरुआत के क्षण निर्धारित करें, यदि सार्वभौमिक समय के अनुसार घटना 23 घंटे 36 मीटर पर हुई थी।
4. निर्धारित करें कि क्या व्लादिवोस्तोक में चंद्रमा द्वारा बृहस्पति के ग्रहण (गुप्तता) को देखना संभव है यदि यह सार्वभौमिक समय 1 घंटे 50 मिनट पर होता है, और चंद्रमा व्लादिवोस्तोक में स्थानीय ग्रीष्मकालीन समय 0 घंटे 30 मिनट पर अस्त होता है।
5. आरएसएफएसआर में 1918 कितने दिनों तक चला?
6. फरवरी में रविवारों की अधिकतम संख्या कितनी हो सकती है?
7. सूर्य वर्ष में कितनी बार उगता है?
8. चंद्रमा का मुख सदैव पृथ्वी की ओर एक ही ओर क्यों होता है?
9. जहाज के कप्तान ने 22 दिसंबर को दोपहर के समय सूर्य की चरम दूरी मापी और इसे 66º 33" के बराबर पाया। ग्रीनविच समय में चलने वाले क्रोनोमीटर ने अवलोकन के समय सुबह 11:54 बजे दिखाया। के निर्देशांक निर्धारित करें विश्व मानचित्र पर जहाज और उसकी स्थिति।
10. उस स्थान के भौगोलिक निर्देशांक क्या हैं जहां उत्तरी तारे की ऊंचाई 64º 12" है, और तारे ए लाइरा की परिणति ग्रीनविच वेधशाला की तुलना में 4 घंटे 18 मीटर देर से होती है?
11. उस स्थान के भौगोलिक निर्देशांक निर्धारित करें जहां तारे की ऊपरी परिणति होती है ए - - उपदेश - परीक्षण - कार्य
प्रत्येक खगोलीय अवलोकन के साथ उसके निष्पादन के समय के बारे में डेटा होना चाहिए। प्रेक्षित घटना की आवश्यकताओं और गुणों के आधार पर, समय में क्षण की सटीकता भिन्न हो सकती है। उदाहरण के लिए, उल्काओं और परिवर्तनशील तारों के सामान्य अवलोकन में, एक मिनट तक की सटीकता के साथ क्षण को जानना काफी है। सूर्य ग्रहणों के अवलोकन, चंद्रमा द्वारा तारों के रहस्योद्घाटन और विशेष रूप से कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहों की गति के अवलोकन के लिए एक सेकंड के दसवें हिस्से से कम की सटीकता के साथ क्षणों को चिह्नित करने की आवश्यकता होती है। आकाशीय गोले के दैनिक घूर्णन के सटीक ज्योतिषीय अवलोकन 0.01 और यहां तक कि 0.005 सेकंड की सटीकता के साथ समय के क्षणों को रिकॉर्ड करने के लिए विशेष तरीकों के उपयोग को मजबूर करते हैं!
इसलिए, व्यावहारिक खगोल विज्ञान का एक मुख्य कार्य अवलोकनों से सटीक समय प्राप्त करना, उसे संग्रहीत करना और उपभोक्ताओं को समय डेटा संचारित करना है।
समय का ध्यान रखने के लिए, खगोलविदों के पास बहुत सटीक घड़ियाँ होती हैं, जिन्हें वे विशेष उपकरणों का उपयोग करके तारकीय चरमोत्कर्ष के क्षणों को निर्धारित करके नियमित रूप से जांचते हैं। रेडियो द्वारा सटीक समय संकेतों के प्रसारण ने उन्हें विश्व समय सेवा को व्यवस्थित करने की अनुमति दी, अर्थात, इस प्रकार के अवलोकनों में लगी सभी वेधशालाओं को एक प्रणाली में जोड़ने के लिए।
समय सेवाओं की ज़िम्मेदारी में सटीक समय संकेतों को प्रसारित करने के अलावा, सरलीकृत संकेतों का प्रसारण भी शामिल है जो सभी रेडियो श्रोताओं को अच्छी तरह से ज्ञात हैं। ये छह छोटे सिग्नल, "डॉट्स" हैं, जो एक नए घंटे की शुरुआत से पहले दिए जाते हैं। अंतिम "बिंदु" का क्षण, एक सेकंड के सौवें हिस्से तक सटीक, एक नए घंटे की शुरुआत के साथ मेल खाता है। खगोल विज्ञान के प्रति उत्साही लोगों को सलाह दी जाती है कि वे अपनी घड़ियों की जांच करने के लिए इन संकेतों का उपयोग करें। घड़ी की जाँच करते समय, हमें इसे रीसेट नहीं करना चाहिए, क्योंकि इससे तंत्र को नुकसान होगा, और खगोलशास्त्री को अपनी घड़ी का ध्यान रखना चाहिए, क्योंकि यह उसके मुख्य उपकरणों में से एक है। इसे "घड़ी सुधार" निर्धारित करना होगा - सटीक समय और इसकी रीडिंग के बीच का अंतर। इन सुधारों को व्यवस्थित रूप से निर्धारित किया जाना चाहिए और पर्यवेक्षक की डायरी में दर्ज किया जाना चाहिए; उनके आगे के अध्ययन से घड़ी की दिशा निर्धारित करना और उनका अच्छी तरह से अध्ययन करना संभव हो जाएगा।
बेशक, यह सलाह दी जाती है कि आपके पास सर्वोत्तम संभव घड़ी हो। "अच्छी घड़ी" शब्द से क्या समझा जाना चाहिए?
यह आवश्यक है कि वे अपनी प्रगति को यथासंभव सटीकता से बनाए रखें। आइए साधारण पॉकेट घड़ियों के दो उदाहरणों की तुलना करें:
सुधार के सकारात्मक संकेत का अर्थ है कि सटीक समय प्राप्त करने के लिए घड़ी की रीडिंग में सुधार जोड़ना आवश्यक है।
टैबलेट के दो हिस्सों में घड़ी सुधार के रिकॉर्ड हैं। ऊपरी सुधार को निचले सुधार से घटाकर और निर्धारणों के बीच बीते दिनों की संख्या से विभाजित करके, हम घड़ी का दैनिक पाठ्यक्रम प्राप्त करते हैं। प्रगति डेटा उसी तालिका में दिया गया है।
हमने कुछ घड़ियों को ख़राब और कुछ को अच्छा क्यों कहा? पहली घड़ी के लिए, सुधार शून्य के करीब है, लेकिन इसकी दर अनियमित रूप से बदलती रहती है। दूसरे के लिए, सुधार बड़ा है, लेकिन स्ट्रोक एक समान है। पहली घड़ी ऐसे अवलोकनों के लिए उपयुक्त है जिनके लिए मिनट से अधिक सटीक समय टिकट की आवश्यकता नहीं होती है। उनकी रीडिंग को प्रक्षेपित नहीं किया जा सकता है, और उन्हें रात में कई बार जांचना होगा।
दूसरी, "अच्छी घड़ी", अधिक जटिल अवलोकन करने के लिए उपयुक्त है। बेशक, उन्हें अधिक बार जांचना उपयोगी है, लेकिन आप मध्यवर्ती क्षणों के लिए उनकी रीडिंग को इंटरपोल कर सकते हैं। आइए इसे एक उदाहरण से दिखाते हैं. आइए मान लें कि अवलोकन 5 नवंबर को 23:32:46 पर किया गया था। हमारी घड़ी के अनुसार. 4 नवंबर को 17:00 बजे की गई घड़ी की जांच में +2 मीटर 15 सेकेंड का सुधार दिया गया। दैनिक भिन्नता, जैसा कि तालिका से देखा जा सकता है, +5.7 सेकेंड है। 4 नवंबर को 17:00 बजे से अवलोकन के क्षण तक, 1 दिन और 6.5 घंटे या 1.27 दिन बीत गए। इस संख्या को दैनिक चक्र से गुणा करने पर हमें +7.2 s प्राप्त होता है। इसलिए, अवलोकन के समय घड़ी का सुधार 2 मीटर 15 सेकंड के बराबर नहीं था, बल्कि +22 सेकंड था। हम इसे अवलोकन के क्षण में जोड़ते हैं। तो, अवलोकन 5 नवंबर को 23:35:80 पर किया गया था।
अब तक, हमने समय के वितरण और उपयोग के बारे में विस्तार से बात की है - जो हमारे कथा का मुख्य विषय है, लेकिन अब सीधे खगोलीय घड़ी पर चलते हैं। कुछ समय पहले तक, समय का मुख्य रक्षक स्वयं घूमती हुई पृथ्वी थी, और समय खगोलीय प्रेक्षणों से निर्धारित होता था; घड़ियों का उपयोग केवल अवलोकनों के बीच अपेक्षाकृत कम अंतराल में समय को "संग्रहित" करने के लिए किया जाता था। यह अध्याय स्वयं घड़ी में सुधार और इन सुधारों के परिणामों पर केंद्रित है, क्योंकि पिछले चालीस वर्षों में मानव निर्मित घड़ियाँ सटीकता में पृथ्वी जैसे समय के रक्षक से आगे निकल गई हैं।
रॉयल वेधशाला के अस्तित्व की पहली दो शताब्दियों के दौरान - ग्राहम और 18वीं शताब्दी की शुरुआत के अन्य उस्तादों के आविष्कार के लिए धन्यवाद। एक नया एस्केपमेंट रेगुलेटर और एक तापमान-क्षतिपूर्ति पेंडुलम - पेंडुलम घड़ियों की सटीकता कुछ हद तक बढ़ गई, लेकिन इन आविष्कारों को मौलिक नहीं कहा जा सकता है। 1676 में, फ़्लैमस्टीड की वार्षिक वाइंडिंग घड़ी प्रति दिन 7 सेकंड के भीतर सटीक थी; 1870 में, बैरोमीटरिक रूप से मुआवजा नियामक (डेंट नंबर 1906) वाली एक एरी घड़ी की सटीकता लगभग 0.1 सेकंड प्रति दिन थी (उस समय के लिए काफी अधिक)। समय भंडारण उपकरणों में इन और अन्य सुधारों पर परिशिष्ट III में अधिक विस्तार से चर्चा की गई है।
19वीं सदी के आखिरी दशक में. दुनिया की कुछ प्रमुख खगोलीय वेधशालाओं (ग्रीनविच वेधशाला उनमें से एक नहीं थी) ने म्यूनिख के डिजाइनर सिगमंड राइफ्लर (1847-1912) द्वारा बनाई गई घड़ियों का उपयोग करना शुरू कर दिया, जो सटीकता में पिछले सभी घड़ी नमूनों से अधिक थी। लेकिन वास्तविक मोड़ 1920 के दशक में आया, जब शॉर्ट की मुफ्त पेंडुलम घड़ी सामने आई, जो दो शताब्दी पहले पेंडुलम घड़ियों के आविष्कार के बाद से समय निर्धारण में सबसे महत्वपूर्ण सुधारों में से एक थी। एक मुक्त पेंडुलम का विचार रुड द्वारा 1899 में प्रस्तावित किया गया था, लेकिन इसे 1921-1924 में व्यवहार में लाया गया। विलियम हैमिल्टन शॉर्ट, एक रेलवे इंजीनियर जिन्होंने एफ. होप-जोन्स और सिंक्रोनोम कंपनी के साथ काम किया। एक पारंपरिक पेंडुलम घड़ी में, झूलते हुए पेंडुलम के दोलनों की एकरूपता बनाए रखना आवश्यक है, जिस पर समय भंडारण की सटीकता निर्भर करती है, और साथ ही इन दोलनों की गणना करना आवश्यक है। एक मुक्त पेंडुलम वाली घड़ी में, इन दो समस्याओं को एक माध्यमिक पेंडुलम की मदद से हल किया जाता है, जो मुख्य पेंडुलम को हर समय पूरी तरह से स्वतंत्र रूप से स्विंग करने की अनुमति देता है, एक सेकंड के उन अंशों को छोड़कर जब यह द्वितीयक घड़ी से एक आवेग प्राप्त करता है हर आधे मिनट में. शॉर्ट की घड़ियाँ प्रति वर्ष 10 सेकंड तक सटीक थीं, जबकि उनके पूर्ववर्तियों के सर्वोत्तम उदाहरण प्रति 10 दिनों में लगभग 1 सेकंड तक सटीक थे। ग्रीनविच वेधशाला ने 1924 में पहली छोटी घड़ी हासिल की और नाक्षत्र समय के लिए शॉर्ट नंबर 3 को अपने मानक के रूप में इस्तेमाल किया। फिर अन्य छोटी घड़ियाँ खरीदी गईं। कुछ ही वर्षों में, मुफ्त पेंडुलम घड़ी ने वेधशाला में अन्य सभी पुरानी घड़ियों की जगह ले ली, जिनमें से कुछ, जैसे ग्राहम की घड़ी, लगभग दो शताब्दियों से खगोलविदों द्वारा उपयोग की जा रही थीं, और उपयोग में आने वाले सभी उदाहरण (हाल ही में प्राप्त घड़ियों को छोड़कर) रिफ्लर घड़ी की प्रति) कम से कम 55 वर्षों से सेवा में थी।
प्राथमिक टाइमकीपरों की बढ़ी हुई सटीकता के परिणामों में से एक ग्रीनविच टाइम सर्विस के उद्देश्य में बदलाव था। 1852 में एरी टाइमकीपिंग सेवा की स्थापना के बाद से, इसका संचालन दो संदर्भ घड़ियों पर निर्भर रहा है: तारकीय मानक और माध्य सौर मानक। रेडियो के माध्यम से सटीक समय संकेतों को प्रसारित करने से दुनिया भर में विभिन्न वेधशालाओं की घड़ियों की दिन में कई बार बहुत उच्च सटीकता के साथ तुलना करना संभव हो गया। इसके अलावा, ग्रीनविच वेधशाला में ही बड़ी संख्या में उच्च परिशुद्धता वाली घड़ियाँ थीं। इसलिए, 1938 में, एरी द्वारा अपनाए गए मानक को रद्द कर दिया गया - एक घड़ी और कई घड़ियों की रीडिंग से गणना किए गए समय के औसत मूल्य का उपयोग करना संभव हो गया, और इनमें से कुछ घड़ियों ने नाक्षत्र समय रखा, अन्य - सौर समय। सबसे पहले इंग्लैंड में ऐसे छह संरक्षक थे: पांच ग्रीनविच में और एक टेडिंगटन में राष्ट्रीय भौतिक प्रयोगशाला में; एक साल बाद एडिनबर्ग में उनमें एक और जोड़ा गया; ये सभी मुफ़्त पेंडुलम वाली छोटी घड़ियाँ थीं।
क्वार्टज़ घड़ी
आइए अब समय की आधुनिक अवधारणा पर ध्यान दें, विशेष रूप से, अवधारणाओं के बीच अंतर पर विचार करें: समय में एक क्षण ("दिनांक" या "युग") और एक समय अंतराल। ट्रेन या विमान पकड़ने के लिए दौड़ने वाला कोई भी व्यक्ति मुख्य रूप से उस क्षण में रुचि रखता है, और, मान लीजिए, एक मुक्केबाजी मैच के जज की रुचि समय अंतराल में होती है। एक तीसरी अवधारणा भी है: समय-समय पर दोहराई जाने वाली घटना की आवृत्ति, या समय की प्रति इकाई इस घटना के चक्रों की संख्या; आवृत्ति की इकाई का आधुनिक नाम, हर्ट्ज़ (हर्ट्ज), पुरानी इकाई के नाम, चक्र प्रति सेकंड के समान है।
क्वार्ट्ज घड़ियों का निर्माण - जो फ्री-पेंडुलम घड़ियों की तुलना में और भी बेहतर समय भंडारण की अनुमति देता है, जो क्वार्ट्ज घड़ियों से कई दशक पहले दिखाई देते थे - विद्युत चुम्बकीय तरंगों की आवृत्ति के लिए एक विश्वसनीय मानक विकसित करने में टेलीविजन इंजीनियरों की रुचि से सुगम हुआ था। 1920 के दशक की शुरुआत में रेडियो प्रसारण के आगमन के साथ क्वार्ट्ज क्रिस्टल पहली बार उपयोग में आया। और अत्यधिक स्थिर रेडियो फ्रीक्वेंसी दोलनों के स्रोत के रूप में कार्य किया। घड़ियों में क्वार्ट्ज के उपयोग की संभावना सबसे पहले 1928 में हॉर्टन और मैरिसन (यूएसए) द्वारा इंगित की गई थी। 1939 में ग्रीनविच में पहली क्वार्ट्ज घड़ी स्थापित की गई थी; डाई और एसेन द्वारा विकसित इन घड़ियों की सटीकता, प्रति दिन लगभग 2 एमएस (1 मिलीसेकंड = 10 "3 सेकंड) थी। युद्ध ने योजना के कार्यान्वयन को रोक दिया - वेधशाला में कई और क्वार्ट्ज घड़ियों को स्थापित करने के लिए; समय सेवा एक सुरक्षित स्थान पर ले जाया गया - ग्रेविमेट्रिक वेधशाला एबिंगर में 1941 में एडिनबर्ग में रॉयल वेधशाला में एक आरक्षित समय सेवा का संचालन शुरू हुआ, पहले एबिंगर में कोई काम करने वाली क्वार्ट्ज घड़ियाँ नहीं थीं, और इसलिए उन्हें नेशनल फिजिकल से दैनिक समय संकेत प्राप्त होते थे प्रयोगशाला, जिसमें इन घड़ियों की एक जोड़ी थी, मुक्त पेंडुलम वाली घड़ियों ने "मध्य घड़ी" का निर्माण किया।
युद्धकालीन आवश्यकताओं, मुख्य रूप से रडार प्रौद्योगिकी और सटीक हवाई नेविगेशन प्रणालियों के विकास के लिए ब्रिटिश समय सेवा को रेडियो समय संकेतों की सटीकता को दस गुना बढ़ाने की आवश्यकता थी। इसलिए, 1942 में, विभाग से संबंधित क्वार्ट्ज घड़ियों द्वारा दिखाए गए समय संकेतों के एबिंगर को दैनिक प्रसारण के लिए डाक प्रशासन के रेडियो विभाग के साथ एक समझौता किया गया था। यह नवाचार इतना सफल था कि 1943 में इसने शॉर्ट की घड़ी को "मध्यम घड़ी" बनाने वाले समूह से हटाने की अनुमति दी। क्वार्ट्ज घड़ियाँ, जिनकी त्रुटियाँ एबिंगर और एडिनबर्ग में किए गए खगोलीय अवलोकनों से निर्धारित की गई थीं, प्राथमिक मानक बन गईं, जिस पर समय सेवा आधारित थी, जबकि वेधशाला घड़ी का उपयोग समय संकेतों की निगरानी के लिए एक माध्यमिक मानक के रूप में किया गया था। 1944 में, रग्बी से प्रसारित अंतर्राष्ट्रीय समय संकेतों के साथ-साथ बाद में 1949 में बीबीसी के छह-बिंदु संकेतों की निगरानी अबिंगर में नई क्वार्ट्ज घड़ियों द्वारा की गई थी। एडिनबर्ग में समय सेवा जनवरी 1946 में समाप्त हो गई और जल्द ही इसकी छह क्वार्ट्ज घड़ियों को ग्रीनविच वेधशाला में स्थानांतरित कर दिया गया; हालाँकि, समय सेवा का मुख्यालय अभी भी एबिंगर में बना हुआ था, जिसमें बारह क्वार्ट्ज घड़ियाँ थीं। इस समय तक, ऐसी घड़ियों की सटीकता बढ़कर 0.1 एमएस प्रति दिन हो गई थी। इस बीच, खगोलशास्त्री ग्रीनविच के धुंध और सड़क की रोशनी से दूर चले गए, जो अवलोकनों में हस्तक्षेप कर रहे थे, ससेक्स में स्थित हर्स्टमोंसक्स की साफ हवा में, जहां 1957 में समय सेवा एबिंगर से चली गई थी।
पृथ्वी का असमान घूर्णन
समय भंडारण में बढ़ी हुई सटीकता ने एक और समस्या की ओर ध्यान आकर्षित किया, जिसे दसवें खगोलशास्त्री रॉयल, हेरोल्ड स्पेंसर जोन्स ने 1950 में इस प्रकार संक्षेप में प्रस्तुत किया:
“घूमती हुई पृथ्वी हमें समय की एक मूलभूत इकाई - दिन प्रदान करती है। किसी भी मौलिक इकाई के लिए पहली आवश्यकता उसकी स्थिरता और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्यता है; एक इकाई का अर्थ सभी लोगों के लिए और हर समय एक ही होना चाहिए। दिन को, या अधिक सटीक रूप से, औसत सौर दिन को, मूलभूत इकाई के रूप में लेते हुए, जिससे हम घंटे, मिनट और सेकंड को व्युत्पन्न के रूप में प्राप्त करते हैं, यह अनारक्षित रूप से माना जाना चाहिए कि इसकी लंबाई स्थिर है, दूसरे शब्दों में, कि पृथ्वी समय का आदर्श रक्षक है.
1754 में इमैनुएल कांट ने यह बात कही थी कि पृथ्वी समय की सही रक्षक नहीं है, लेकिन इस मुद्दे का पूरा इतिहास प्रस्तुत करने के लिए हमें और साठ साल पीछे जाना होगा। 1695 में, एडमंड हैली, प्राचीन काल में होने वाले ग्रहणों का विश्लेषण करते हुए इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा की गति तेज हो रही है; बाद में प्रत्यक्ष माप द्वारा इसकी पुष्टि की गई। 1787 में, लाप्लास ने दिखाया कि इस घटना को पृथ्वी की कक्षा के आकार में धीमे बदलावों द्वारा समझाया जा सकता है, लेकिन 1853 में एडम्स ने कहा कि कक्षा में परिवर्तन चंद्र त्वरण के स्पष्ट परिमाण को केवल आधा ही समझाता है। बहुत वैज्ञानिक बहस के बाद, अंततः यह सिद्ध हो गया कि लाप्लास का गुरुत्वाकर्षण का सिद्धांत चंद्रमा के त्वरण की पूरी तरह से व्याख्या नहीं कर सकता है - यह केवल यह मानकर किया जा सकता है कि पृथ्वी धीरे-धीरे अपने घूर्णन में धीमी हो जाती है, मुख्यतः ज्वारीय प्रभाव के कारण घर्षण के कारण।
आज हम जानते हैं कि पृथ्वी की घूर्णन गति में तीन प्रकार के परिवर्तन होते हैं, जिनमें से पहले दो परिवर्तन चंद्रमा और ग्रहों की गति के अध्ययन से ज्ञात होते हैं, और जिनमें से अंतिम गुणात्मक रूप से मुक्त पेंडुलम घड़ियों का उपयोग करके खोजा गया था। और क्वार्ट्ज घड़ियों के आगमन के साथ मात्रा निर्धारित की गई:
1) धर्मनिरपेक्ष परिवर्तन - चंद्र और सौर ज्वार की क्रिया के कारण होने वाली क्रमिक मंदी, जिसके परिणामस्वरूप पृथ्वी के दिन की लंबाई 1.5 एमएस प्रति शताब्दी बढ़ जाती है;
2) अनियमित (या अप्रत्याशित) परिवर्तन, जो स्पष्ट रूप से पृथ्वी के तरल कोर और ठोस मेंटल की घूर्णन दर में अंतर के कारण होता है, जिससे दिन की लंबाई में प्रति दशक 4 एमएस की वृद्धि या कमी हो सकती है;
3) मौसमी विविधताएं, जो दुनिया के महासागरों और पृथ्वी के वायु द्रव्यमान में मौसमी परिवर्तनों को दर्शाती हैं। इसका एक उदाहरण ध्रुवीय बर्फ की चोटियों का पिघलना और जमना और सर्दियों में साइबेरिया में मौजूद उच्च वायुमंडलीय दबाव वाले बड़े क्षेत्रों से गर्मियों में उच्च दबाव वाले क्षेत्रों में वायु द्रव्यमान की आवाजाही है। पृथ्वी वसंत और गर्मियों की शुरुआत में अधिक धीमी गति से और शरद ऋतु में तेजी से घूमती है। परिणामस्वरूप, दिन की लंबाई में उतार-चढ़ाव 1.2 एमएस तक पहुंच सकता है।
एक और घटना है, हालांकि यह पृथ्वी के घूमने की गति को प्रभावित नहीं करती है, लेकिन समय का सटीक भंडारण करते समय इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए। यह एक ध्रुवीय डगमगाहट है, या घूर्णन की धुरी के सापेक्ष पृथ्वी के शरीर की गति (जैसे एक तंत्र में झूलते हुए असर), जिससे पृथ्वी के ध्रुव लगभग 14 महीने की अवधि के साथ एक त्रिज्या के साथ एक वृत्त के भीतर घूमते हैं। 8 मीटर पर ध्रुव डगमगाने का प्रभाव पृथ्वी पर किसी भी स्थान के भौगोलिक अक्षांश और देशांतर को बदल देता है (जिसकी पुष्टि खगोलीय अवलोकनों के माध्यम से की गई थी), और यह, देशांतर में परिवर्तन के कारण, प्रत्येक बिंदु पर समय के पैमाने में संबंधित परिवर्तन की ओर जाता है। पृथ्वी की सतह.
जैसा कि स्पेंसर जोन्स ने बताया है, एक मौलिक इकाई के लिए पहली आवश्यकता यह है कि वह स्थिर और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य हो। इसलिए, 1950 के दशक तक। दूसरा, पृथ्वी के घूर्णन के आधार पर, इसकी अवधि में, भले ही थोड़ा सा परिवर्तन हुआ, इस पर लगाई गई आवश्यकताओं को पूरा करना बंद हो गया। प्रश्न उठा: आगे क्या करें?
पंचांग समय
प्रारंभ में सौर दिन को समय की मूलभूत इकाई के रूप में त्यागने और इसके बजाय एक वर्ष का उपयोग करने का निर्णय लिया गया था, जिसकी अवधि, हालांकि स्थिर नहीं थी, प्रति शताब्दी लगभग आधे सेकंड की कमी को ध्यान में रखते हुए, पहले से गणना की जा सकती थी। इसके कारण 1952 में अंतर्राष्ट्रीय अभ्यास में कुछ उद्देश्यों के लिए एक नए समय पैमाने - इफेमेरिस टाइम (ईटी) की शुरूआत हुई, जिसका उपयोग - जैसा कि इसके नाम से ही पता चलता है - विभिन्न राष्ट्रीय पंचांगों और वर्षपुस्तकों के संकलन के लिए किया जाने लगा। जैसा कि हमने पिछले अध्याय में कहा था, 1884 में वाशिंगटन सम्मेलन के निर्णय और 1928 में अपनाई गई अंतर्राष्ट्रीय खगोलीय संघ की विशेष सिफारिशों के परिणामस्वरूप, ग्रीनविच समय को यूनिवर्सल टाइम (यूटी) के रूप में जाना जाने लगा। इसलिए, इस अध्याय में बाद में, जब हम ग्रीनविच मेरिडियन के औसत सौर समय के बारे में बात करते हैं, तो हम GMT के बजाय UT नाम को प्राथमिकता देंगे। अब यूटी, अपनी धुरी पर पृथ्वी के घूमने के आधार पर, आकाशीय नेविगेशन के लिए आवश्यक समय का पैमाना निर्धारित करता है। लेकिन, जैसा कि हमने पहले ही नोट किया है, पृथ्वी के घूमने की गति बदल जाती है, इसलिए 1956 में, समय सेवाओं की विशेष आवश्यकताओं के लिए, यूटी की अधिक सटीक परिभाषा की आवश्यकता उत्पन्न हुई:
UT0 इसका सौर प्रधान मध्याह्न समय है, जो सीधे खगोलीय प्रेक्षणों से प्राप्त होता है;
UT1 को ध्रुव गति के लिए UT0 द्वारा सही किया गया है (0.035 s से अधिक नहीं)। UT1 स्केल का उपयोग आकाशीय नेविगेशन के लिए किया जाता है;
UT2 को ध्रुव गति के लिए और पृथ्वी की घूर्णन दर (0.035 s से अधिक नहीं) में एक्सट्रपोलेटेड परिवर्तनों के लिए UT0 सही किया गया है। UT2 एक "सुचारू" समय पैमाना है जो यथासंभव एक समान समय निर्धारित करता है। 1972 तक यह पैमाना समय संकेतों का आधार था।
ईटी पैमाने का मुद्दा और यूटी के साथ इसका संबंध इतना जटिल है कि यहां चर्चा नहीं की जा सकती। यह कहना पर्याप्त है कि ईटी यूटी से काफी मेल खाता है, क्योंकि पंचांग दिवस की लंबाई 19वीं शताब्दी में औसत सौर दिन की लंबाई से निर्धारित होती है। 1956 में, विशेषज्ञों ने पंचांग सेकंड के पक्ष में समय की अंतर्राष्ट्रीय मौलिक इकाई के रूप में माध्य सौर दिवस के उपयोग को त्याग दिया, जिसे "0 जनवरी, 1900 को 12 बजे पंचांग समय पर उष्णकटिबंधीय वर्ष का 1/31556925.9747 अंश" के रूप में परिभाषित किया गया था।
हालाँकि, नई प्रणाली में परिवर्तन से सभी समस्याओं का समाधान नहीं हुआ। अपनी अपरिवर्तनीयता के कारण, क्षणभंगुर सेकंड सैद्धांतिक गणना के लिए बहुत सुविधाजनक है और इसका उपयोग विभिन्न पंचांगों में किया जाता है। लेकिन इफ़ेमेरिस सेकंड दो कारणों से रोजमर्रा के उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं है। सबसे पहले, यह हमेशा उपलब्ध नहीं होता है, क्योंकि इसे कई अवलोकन परिणामों को संसाधित करने के बाद केवल लंबी देरी के साथ आवश्यक सटीकता के साथ निर्धारित किया जा सकता है। दूसरे, उन लोगों के लिए जो समय के सटीक क्षण में रुचि रखते हैं, न कि समय अंतराल में - जिनमें आम जनता भी शामिल है - यह आवश्यक है कि समय संकेत पृथ्वी के घूर्णन, दिन के चक्र और जितना संभव हो सके मेल खाते हों। रात। इसके अलावा, हालांकि पूरे वर्ष ईटी और यूटी के बीच का अंतर बहुत छोटा था, वर्षों में यह पृथ्वी के घूर्णन की व्यवस्थित मंदी के कारण जमा हो जाता है और बहुत महत्वपूर्ण मूल्य तक पहुंच सकता है। 1952 में, जब ईटी का पहली बार उपयोग किया गया था, 19वीं शताब्दी में पृथ्वी की घूर्णन दर के आधार पर इस पैमाने और 1952 के आंकड़ों के आधार पर यूटी के बीच संचित अंतर लगभग 30 सेकंड था।
समय संकेतों में ईटी का उपयोग कुछ हद तक एक समझौता समाधान था, क्योंकि भौतिकविदों और टेलीविजन इंजीनियरों के लिए आवश्यक था कि समय संकेत के एक सेकंड की अवधि स्थिर रहे, यानी। "सभी लोगों के लिए और हर समय एक ही मतलब होगा," जबकि सामान्य समय उपयोगकर्ताओं, साथ ही नाविकों और सर्वेक्षणकर्ताओं के लिए, यह आवश्यक था कि समय संकेत, मान लीजिए, दोपहर को चिह्नित करते हुए, आकाशीय पिंडों की दोपहर की स्थिति के साथ मेल खाता हो . 1944 तक, ग्रीनविच द्वारा नियंत्रित समय संकेतों को, जहां तक संभव हो, पृथ्वी के घूर्णन द्वारा निर्धारित किया गया था, जिसके परिणामस्वरूप दूसरा (समय संकेतों से प्राप्त) इसकी अवधि दिन-प्रतिदिन भिन्न हो सकती थी, हालांकि बहुत कम। 1944 में, ग्रेट ब्रिटेन में, यदि संभव हो, तो समान समय अंतराल पर दूसरे सिग्नल प्रसारित करने का प्रयास किया गया था, जिसकी अवधि सबसे सटीक क्वार्ट्ज घड़ियों द्वारा निर्धारित दूसरे अंतराल के औसत मूल्य द्वारा निर्धारित की गई थी, और, यदि आवश्यक (बुधवार को), सार्वभौमिक पैमाने (खगोलीय) समय के साथ संरेखित करने के लिए सुधार करना। उसी समय, संयुक्त राज्य अमेरिका में आवृत्ति और समय के हस्तांतरण के बीच ऐसा कोई समझौता समाधान स्वीकार नहीं किया गया था; एनापोलिस रेडियो स्टेशन द्वारा प्रसारित और अमेरिकी नौसेना वेधशाला द्वारा निगरानी किए गए समय संकेतों को पृथ्वी के घूर्णन के सटीक अनुसार रखा गया था, और अमेरिकी राष्ट्रीय मानक ब्यूरो द्वारा नियंत्रित और उसके रेडियो स्टेशन द्वारा प्रेषित संदर्भ आवृत्ति को स्थिर रखा गया था यथासंभव।
परमाणु घड़ी
परमाणु घड़ियों ने क्षणभंगुर समय की एक कमी - इसकी दुर्गमता - को ख़त्म करने में मदद की। परमाणु घड़ी प्रणालियों का पहला परिचालन सेट 1948-1949 में हेरोल्ड ल्योंस और उनके सहयोगियों द्वारा अमेरिकी राष्ट्रीय मानक ब्यूरो (वाशिंगटन) में विकसित किया गया था। क्वार्ट्ज जनरेटर को स्थिर करने के लिए अमोनिया की वर्णक्रमीय अवशोषण रेखा का उपयोग करना। 12 अगस्त 1948 को परमाणु घड़ियों ने आवृत्ति मानक के रूप में कार्य करना शुरू किया। इसके तुरंत बाद, एक अन्य रासायनिक तत्व, सीज़ियम, ने ध्यान आकर्षित किया। शेरवुड, जकारियास और विशेष रूप से रैमसे के नाम से जुड़े सीज़ियम मानक का पहला डिज़ाइन संयुक्त राज्य अमेरिका में प्रस्तावित किया गया था। लेकिन एसेन और पैरी द्वारा निर्मित सीज़ियम बीम मानक का नियमित उपयोग इंग्लैंड में राष्ट्रीय भौतिक प्रयोगशाला में शुरू हुआ। जून 1955 में, जब समय की मूलभूत इकाई के रूप में इफेमेरिस सेकंड का उपयोग करने का निर्णय लिया गया, तो सीज़ियम मानक का उपयोग क्वार्ट्ज घड़ियों को कैलिब्रेट करने और आवृत्ति मानक के रूप में किया गया था। फिर, अगले कुछ वर्षों में, बोल्डर (कोलोराडो), ओटावा और न्यूचैटेल में प्रयोगशाला सीज़ियम मानक सामने आए।
यहां तक कि सबसे पहली परमाणु घड़ियों में क्वार्ट्ज मानकों की तुलना में सैकड़ों गुना अधिक दीर्घकालिक स्थिरता थी। इसके अलावा, वे गति में सहज परिवर्तन के अधीन नहीं थे, जो क्वार्ट्ज क्रिस्टल की "उम्र बढ़ने" के कारण क्वार्ट्ज ऑसिलेटर में होता है। इन कारणों से, परमाणु घड़ियों ने बहुत अधिक सटीकता (अन्य समय रखने वालों की सटीकता से कम से कम दस गुना अधिक) का एक अत्यधिक स्थिर समय पैमाना प्रदान किया, जो लगभग तुरंत सुलभ था। लेकिन इन लाभों का एहसास होने में कई साल बीत गए। केवल सीज़ियम बीम मानकों के नवीनतम उदाहरणों में क्वार्ट्ज घड़ियों के समान अल्पकालिक स्थिरता है।
सभी घड़ियों को समायोजित किया जाना चाहिए ताकि उनकी गति समान हो, अर्थात। वैसे ही "समय रखा" और समय भी वैसा ही दिखाया। नई परमाणु घड़ियाँ कोई अपवाद नहीं थीं, और पहला कार्य उन्हें कार्यशील मानक नमूनों के विरुद्ध अंशांकित करना था, दूसरे शब्दों में, परमाणु समय पैमाने को खगोलीय समय पैमाने के साथ कुछ पत्राचार में लाना था। 1955-1958 की अवधि के लिए। इंग्लैंड और संयुक्त राज्य अमेरिका की परमाणु घड़ियों को हर्स्टमोन्स्यू और वाशिंगटन के खगोलीय समय के पैमाने के अनुसार अंशांकित किया गया था। पहला परमाणु समय पैमाना, जिसे जीए (ग्रीनविच परमाणु) के नाम से जाना जाता है, शुरू में राष्ट्रीय भौतिक प्रयोगशाला के सीज़ियम मानक पर आधारित था, जो पंचांग समय के अनुरूप था।
1959 से, अमेरिकी नौसेना वेधशाला एजे समय पैमाना दुनिया भर में व्यापक हो गया है। इसका प्रारंभिक युग (तारीख) इस प्रकार निर्धारित किया गया था कि परमाणु समय और UT2 1 जनवरी 1958 की मध्यरात्रि में समान होंगे। परमाणु सेकंड का निर्धारण सीज़ियम परमाणु में प्रतिध्वनि के आधार पर किया गया था। 1964 में, परमाणु सेकंड को अंतरराष्ट्रीय स्तर पर पंचांग सेकंड को लागू करने के साधन के रूप में मान्यता दी गई थी। 1967 में, पेरिस में वजन और माप के 13वें विश्व सम्मेलन में, सेकंड की खगोलीय परिभाषा को छोड़ दिया गया और परमाणु सेकंड को अंतर्राष्ट्रीय इकाई प्रणाली एसआई में समय की मौलिक इकाई के रूप में अपनाया गया:
अंतर्राष्ट्रीय इकाई प्रणाली में समय की इकाई दूसरी होनी चाहिए, जिसे इस प्रकार परिभाषित किया गया है: एक सेकंड, सीज़ियम परमाणु की जमीनी अवस्था के दो अति सूक्ष्म उपस्तरों - 133 के बीच संक्रमण के अनुरूप विकिरण की 9192631770 अवधि की अवधि है।
इस तथ्य के कारण कि दुनिया भर के कई देशों में परमाणु घड़ियों का उपयोग किया जाने लगा, और रेडियो सिग्नल और अन्य तरीकों का उपयोग करके उनके समय के पैमाने की तुलना 1 μs (माइक्रोसेकंड = 10-6 सेकेंड) और उससे अधिक की सटीकता के साथ की जा सकती है, यह बन गया असाधारण एकरूपता के साथ चलने वाली सभी परमाणु घड़ियों की बड़ी संख्या में स्वतंत्र रीडिंग के आधार पर, उच्च सटीकता वाली अंतर्राष्ट्रीय "औसत घड़ियाँ" बनाना संभव है। इन घड़ियों के पाठ्यक्रम में विचलन प्रति वर्ष कुछ माइक्रोसेकंड से अधिक नहीं था, जबकि उनके द्वारा निर्धारित समय के पैमाने पृथ्वी के घूर्णन के आधार पर प्रति वर्ष एक सेकंड से अधिक विचलन करते थे।
इंटरनेशनल टाइम ब्यूरो, जो 1919 से अंतरराष्ट्रीय स्तर पर समय के भंडारण का समन्वय कर रहा है, ने संयुक्त राज्य अमेरिका का अनुसरण करते हुए, प्रारंभिक के साथ इंग्लैंड, स्विट्जरलैंड और संयुक्त राज्य अमेरिका के तीन स्वतंत्र मानकों के आधार पर अपना A3 परमाणु समय पैमाना बनाया है। 1 जनवरी, 1958 को युग। A3 स्केल को आधिकारिक तौर पर 1971 में अपनाया गया था और इसे TAI अंतर्राष्ट्रीय परमाणु समय स्केल कहा जाता था। लेकिन 21 साल बाद भी, 1 जनवरी 1979 तक, दो पैमाने समान रूप से मौजूद थे: टीएआई (19वीं शताब्दी में पृथ्वी की घूर्णन गति के आधार पर) और आईटीजी (1958-1979 की अवधि के लिए पृथ्वी के घूर्णन पर आधारित), टीएआई से आगे। लगभग 17s.
समय संकेत समन्वय
अब आइए समय संकेतों पर वापस आते हैं। 1958 में, अंग्रेजी समय सेवा ने एक नया पैमाना पेश किया, जिसे बाद में कोऑर्डिनेटेड यूनिवर्सल टाइम (UTC) स्केल कहा गया, जिसके समय संकेत UT2 से 0.1 सेकंड से अधिक भिन्न नहीं होने चाहिए। यह समय संकेत उत्पन्न करने वाली परमाणु घड़ियों की आवृत्ति में एक छोटा कदम परिवर्तन ("शिफ्ट") करके हासिल किया गया था, जिसके कारण परमाणु समय यूटी2 के करीब चला गया (जिसे 1960 के दशक में कम करना पड़ा)। बदलाव का परिमाण पूरे कैलेंडर वर्ष के लिए माना गया था, लेकिन पृथ्वी की घूर्णन गति में परिवर्तन की भविष्यवाणी करने की क्षमता के कारण, यूटीसी को यूटी2 के 0.1 सेकेंड के भीतर रखने के लिए हर महीने चरणबद्ध सुधार किए गए थे। इंग्लैंड और संयुक्त राज्य अमेरिका की समय सेवाओं के बीच पूर्ण अनुपालन 1961 में हासिल किया गया था: समय संकेतों को सिंक्रनाइज़ किया गया था और वार्षिक बदलाव और मासिक जंप सुधार किए गए थे। 1963 में, इंग्लैंड और संयुक्त राज्य अमेरिका की यह प्रणाली पूरी दुनिया में फैल गई और इसे पेरिस में BIE के नियंत्रण में ले लिया गया; तभी इसे यूटीसी नाम मिला।
हालाँकि, उपग्रह और अन्य प्रकार की इलेक्ट्रॉनिक संचार प्रणालियों, साथ ही नेविगेशन प्रणालियों के विस्तार और जटिलता ने बड़ी नई व्यावहारिक कठिनाइयों को जन्म दिया है। इन प्रणालियों का संचालन स्वयं रेडियो सिग्नल और आवृत्तियों दोनों के सिंक्रनाइज़ेशन की डिग्री पर निर्भर करता है। सुधार और आवृत्ति समायोजन को रोकने से कई असुविधाएँ हुईं। इस पृष्ठभूमि के खिलाफ, तथ्य यह है कि रेडियो समय संकेतों का दूसरा कानूनी दूसरे के अनुरूप नहीं था, इसे वास्तविक बाधा के बजाय एक अनैच्छिक विवरण के रूप में अधिक माना जाता था।
दूसरी छलाँग
राष्ट्रीय और अंतर्राष्ट्रीय, सभी स्तरों पर व्यापक चर्चा के बाद, संदर्भ समय संकेत प्रणाली में महत्वपूर्ण परिवर्तन किए गए। 1 जनवरी, 1972 से, समय संकेत बिल्कुल परमाणु सेकंड के अनुरूप होने लगे; नए यूटीसी पैमाने पर समय गणना टीएआई पैमाने के सापेक्ष 10 मिनट की बदलाव के साथ निर्धारित की गई थी। सटीक समय प्रसारण की यह प्रणाली आज भी प्रभावी है।
एक समझौता हुआ कि नेविगेशन और खगोल विज्ञान में उपयोग किए जाने वाले UT1 समय पैमाने से नई प्रणाली का विचलन 0.7 s से अधिक नहीं होना चाहिए (बाद में यह सहनशीलता 0.9 s तक बढ़ गई थी)। यह कैलेंडर माह के अंतिम दिन, अधिमानतः 31 दिसंबर या 30 जून को घड़ी को समायोजित करके, घड़ी को ठीक 1 सेकंड आगे या पीछे ले जाकर प्राप्त किया जाता है, जिसे "लीप सेकंड" कहा जाता है। यह चतुष्कोणीय प्रक्रिया के समान है जहां एक लीप वर्ष के फरवरी में एक अतिरिक्त दिन जोड़ा जाता है क्योंकि वर्ष में पूरे दिनों की संख्या नहीं होती है; उसी प्रकार एक सेकंड जोड़ा या घटाया जाता है, क्योंकि सौर दिवस में परमाणु सेकंड की पूर्णांक संख्या नहीं होती है।
इस प्रकार, उदाहरण के लिए, इंग्लैंड और संयुक्त राज्य अमेरिका के कुछ स्टेशनों द्वारा प्रेषित अंतरराष्ट्रीय समय और आवृत्ति संकेत, पूरे वर्ष बिना किसी रुकावट या किसी भी बदलाव के परमाणु समय पैमाने के अनुरूप होते हैं। उसी क्षण जब एक लीप सेकंड जोड़ा जाता है (यह या तो सकारात्मक या नकारात्मक हो सकता है), केवल दूसरे अंकों की संख्या बदल जाती है। इसलिए, उदाहरण के लिए, 31 दिसंबर को "सकारात्मक" सेकंड जोड़कर सुधार करना आवश्यक है क्योंकि यूटीसी यूटी1 से बहुत दूर भटक गया है, वर्ष के अंतिम "मिनट" को बढ़ाकर 61 एस कर दिया गया है। "नकारात्मक" सेकंड के साथ सुधार करने के लिए, अंतिम "मिनट" को घटाकर 59 सेकंड कर दिया जाता है। उन लोगों के लिए जिन्हें UT1 के बारे में अधिक सटीक ज्ञान की आवश्यकता है (उदाहरण के लिए, नाविक और खगोलशास्त्री), मुख्य समय और आवृत्ति संकेतों पर एक विशिष्ट कोड लगाया जाता है जो एक सेकंड के दसवें हिस्से की संख्या को दर्शाता है जिसके द्वारा UTC किसी दिए गए दिन UT1 से भटक गया है .
पेरिस में बीआईई द्वारा समन्वित संदर्भ समय संकेत दुनिया की "औसत घड़ी" पर आधारित हैं, जिनकी गणना मूल्य दुनिया भर के चौबीस देशों से संबंधित लगभग अस्सी परमाणु घड़ियों से औसत जानकारी द्वारा प्राप्त की जाती है। अभी के लिए, केवल वे देश जो लॉरेंट-एस रेडियो नेविगेशन प्रणाली के दायरे में हैं, इस ऑपरेशन में भाग ले सकते हैं, लेकिन भविष्य में, उपग्रह नेविगेशन सिस्टम बड़ी संख्या में घड़ियों की रीडिंग की एक दूसरे के साथ तुलना करने की अनुमति देगा। वह क्षण जब यूटीसी सुधार किया जाना चाहिए, यानी। एक अतिरिक्त सेकंड पेश किया जाता है, BIE सेट करता है। 1972 में, यूटीसी का टीएआई से विचलन ठीक 10 सेकेंड था। 1 जनवरी 1979 तक, अन्य 8 लीप सेकंड जोड़े गए, और इस प्रकार टीएआई से यूटीसी विचलन 18सी तक बढ़ गया।
1972 में समय प्रसारण की शुरुआत के साथ, टीएआई परमाणु समय पैमाने से जुड़े नए यूटीसी पैमाने ने यूटी2 माध्य सौर समय पैमाने (जिसे कई गैर-विशेषज्ञ जीएमटी कहते हैं) के आधार पर पुराने यूटीसी को बदल दिया, शब्दावली के संबंध में नए विवाद पैदा हुए समय के पैमाने का. बेशक, नया समय पैमाना अभी भी ग्रीनविच मेरिडियन पर आधारित था, लेकिन इसे अब ग्रीनविच मेरिडियन (यानी जीएमटी) पर आधारित औसत सौर समय स्केल नहीं कहा जा सकता है, हालांकि यह कभी भी बाद वाले से 0.9 सेकेंड से अधिक विचलित नहीं हुआ। वास्तव में, वर्तमान में, यहां तक कि ग्रीनविच मेरिडियन भी अब "ग्रीनविच वेधशाला के मार्ग उपकरण के केंद्र" से गुजरने वाले से बिल्कुल मेल नहीं खाता है। और यद्यपि यह उपकरण अभी भी मौजूद है, इसके साथ अवलोकन नहीं किए जाते हैं; आज, देशांतर और समय का प्रधान मध्याह्न रेखा किसी भी भौतिक तरीके से सटीक रूप से तय नहीं है, लेकिन संदर्भ समय संकेतों का समन्वय करते समय बीआईई द्वारा ध्यान में रखे गए सभी समय-निर्धारण स्टेशनों की टिप्पणियों के आधार पर इसकी स्थिति सांख्यिकीय रूप से निर्धारित की जाती है। लेकिन फिर भी, पुरानी वेधशाला के प्रांगण में पीतल की पट्टी द्वारा दर्शाया गया पुराना मध्याह्न रेखा, विश्व के प्रमुख मध्याह्न रेखा को परिभाषित करने वाली काल्पनिक रेखा से कुछ मीटर से अधिक दूरी पर स्थित नहीं है।
78. हर्स्टमोंसक्स में सीज़ियम बीम आवृत्ति मानक, 1974। हेवलेट-पैकार्ड द्वारा निर्मित, टाइप 5060 ए। (ग्रीनविच वेधशाला।)
हालाँकि GMT शब्द का उपयोग अब खगोल विज्ञान में नहीं किया जाता है, लेकिन इसका उपयोग नेविगेशन में, कई नागरिक उद्देश्यों के लिए और दुनिया भर के कई देशों में मातृत्व समय के नाम के रूप में किया जाता है। लेकिन इन देशों और विशेष रूप से फ्रांस ने भी हाल ही में जीएमटी के उपयोग का विरोध करना शुरू कर दिया है। 1975 में, वजन और माप के 15वें विश्व सम्मेलन ने नए यूटीसी पैमाने के समय संकेतों के उपयोग की सिफारिश की, और भविष्य में यूटीसी में बदलाव के बाद से जीएमटी के स्थान पर इस पैमाने को मातृत्व समय के आधार के रूप में अपनाया जाएगा। 1972 ने GMT पैमाने को अपरिभाषित कर दिया। फ़्रांस और स्पेन पहले ही उचित विधायी उपाय कर चुके हैं; इस किताब को लिखने के समय नीदरलैंड, स्विट्जरलैंड और जर्मनी इसकी तैयारी कर रहे थे। 9 अगस्त, 1978 को, 1911 का कानून (जिसमें कहा गया था कि फ्रांस में मातृत्व समय पेरिसियन औसत समय था, 9 मिनट 21 सेकंड की देरी से) को फ्रांस में निरस्त कर दिया गया था, और पूरे देश में एक समय स्वीकृत किया गया था, जो भविष्य में निर्धारित किया जाएगा। यूटीसी में घंटों की एक निश्चित संख्या जोड़कर या घटाकर और जिसे डेलाइट सेविंग टाइम शुरू करके वर्ष की कुछ निश्चित अवधि के दौरान बढ़ाया या घटाया जा सकता है; भविष्य में GMT का उपयोग न करने का प्रस्ताव दिया गया।
चूंकि 1978 में एक लीप सेकंड जोड़ा गया, इसलिए ऐसा प्रतीत होता है कि 1978 पिछले वर्ष की तुलना में अधिक लंबा था। निःसंदेह, यह सच नहीं है। यह सर्वविदित है कि वर्ष की लंबाई प्रति शताब्दी केवल आधा सेकंड कम हो जाती है। वास्तव में, दिन लंबा हो गया है - सार्वभौमिक दिन (घंटा, मिनट और सेकंड)। इसलिए, 1978 के 365-दिवसीय वर्ष का दिन 19वीं शताब्दी के 365-दिवसीय वर्ष के दिन से एक सेकंड अधिक लंबा हो गया, जिसे समय संकेतों के आधार के रूप में लिया गया। 1978 में एक लीप सेकंड जोड़ा गया था ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि, कम से कम 1979 की पहली छमाही के लिए, दोपहर के समय का संकेत वास्तविक दोपहर के अलावा 0.9 सेकंड से अधिक नहीं होगा, जैसा कि तारों के संरेखण द्वारा निर्धारित किया गया था।
79. सीज़ियम बीम ट्यूब "क्रोनोरमा" का आरेख (इबोशे, स्विट्जरलैंड)
आने वाले दशकों में पृथ्वी की घूर्णन गति कैसे बदलेगी, इसकी पहले से भविष्यवाणी करना असंभव है। पृथ्वी अब पिछली तीन शताब्दियों की तुलना में बहुत तेजी से अपना घूर्णन धीमा कर रही है। लेकिन यह बहुत संभव है कि यह प्रवृत्ति, मान लीजिए, 1990 के दशक में बदल जाएगी। आपको एक लीप सेकंड (सकारात्मक) का परिचय रद्द करना होगा या यहां तक कि एक नकारात्मक लीप सेकंड भी लागू करना होगा। हालाँकि, भविष्य में - शायद अगले दसियों, सैकड़ों, या हजारों वर्षों में - एक सकारात्मक लीप सेकंड को साल में दो या तीन बार पेश करना होगा यदि हम अपने समय के पैमाने को एक दिन की औसत लंबाई के आधार पर रखना जारी रखते हैं। 19 वीं सदी में। जहाँ तक अधिक दूर के भविष्य की बात है, पृथ्वी के घूर्णन की गति धीमी होने का प्रभाव - कुछ मिलियन वर्षों में एक वर्ष में केवल 365 दिन होंगे, न कि 365 1/4, जैसा कि अब है - अतिरिक्त के उन्मूलन की ओर ले जाएगा लीप दिन (लेकिन लीप सेकंड नहीं)।
1.2. खगोल विज्ञान में समय मापना
1.2.1. सामान्य प्रावधान
भूगणितीय खगोल विज्ञान, खगोलमिति और अंतरिक्ष भूगणित का एक कार्य किसी निश्चित समय पर आकाशीय पिंडों के निर्देशांक निर्धारित करना है। खगोलीय समय के पैमाने का निर्माण राष्ट्रीय समय सेवाओं और अंतर्राष्ट्रीय समय ब्यूरो द्वारा किया जाता है।
सतत समय पैमानों के निर्माण की सभी ज्ञात विधियाँ निम्न पर आधारित हैं आवधिक प्रक्रियाएं, उदाहरण के लिए:
- पृथ्वी का अपनी धुरी पर घूमना;
- सूर्य के चारों ओर पृथ्वी की कक्षा;
- पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा की कक्षा;
- गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में पेंडुलम का झूलना;
- प्रत्यावर्ती धारा के प्रभाव में क्वार्ट्ज क्रिस्टल का लोचदार कंपन;
- अणुओं और परमाणुओं के विद्युत चुम्बकीय कंपन;
- परमाणु नाभिक और अन्य प्रक्रियाओं का रेडियोधर्मी क्षय।
समय प्रणाली को निम्नलिखित मापदंडों के साथ सेट किया जा सकता है:
1) तंत्र - एक घटना जो समय-समय पर दोहराई जाने वाली प्रक्रिया को सुनिश्चित करती है (उदाहरण के लिए, पृथ्वी का दैनिक घूर्णन);
2) पैमाना - समय की वह अवधि जिस पर प्रक्रिया दोहराई जाती है;
3) प्रारंभिक बिंदु, शून्य बिंदु - जिस क्षण प्रक्रिया दोहराई जाने लगती है;
4) समय गिनने की विधि.
भूगणितीय खगोल विज्ञान, खगोलमिति और आकाशीय यांत्रिकी में, अपनी धुरी के चारों ओर पृथ्वी के घूमने के आधार पर, नाक्षत्र और सौर समय प्रणालियों का उपयोग किया जाता है। यह आवधिक गति अत्यंत एक समान है, समय में सीमित नहीं है और मानव जाति के संपूर्ण अस्तित्व में निरंतर है।
इसके अलावा, एस्ट्रोमेट्री और आकाशीय यांत्रिकी का उपयोग किया जाता है
पंचांग और गतिशील समय प्रणालियाँ , आदर्श के रूप में
एक समान समय पैमाने की संरचना;
प्रणाली परमाणु समय- पूर्णतया एकसमान समयमान का व्यावहारिक कार्यान्वयन।
1.2.2. नाक्षत्र काल
नाक्षत्र समय को s निर्दिष्ट किया गया है। नाक्षत्र समय प्रणाली के पैरामीटर हैं:
1) तंत्र - अपनी धुरी के चारों ओर पृथ्वी का घूमना;
2) पैमाना - नाक्षत्र दिवस, वर्णाल विषुव बिंदु की दो क्रमिक ऊपरी परिणतियों के बीच के समय अंतराल के बराबर
वी अवलोकन बिंदु;
3) आकाशीय गोले पर प्रारंभिक बिंदु वसंत विषुव का बिंदु है, शून्य बिंदु (नाक्षत्र दिवस की शुरुआत) बिंदु की ऊपरी परिणति का क्षण है;
4) गिनती विधि. नाक्षत्र समय का माप एक बिंदु का घंटा कोण है
वसंत विषुव, टी. इसे मापना असंभव है, लेकिन किसी भी तारे के लिए यह अभिव्यक्ति सत्य है
इसलिए, तारे के सही आरोहण को जानकर और उसके घंटे के कोण टी की गणना करके, कोई नाक्षत्र समय निर्धारित कर सकता है।
अंतर करना सत्य, औसत और अर्ध-सत्यगामा अंक (विभाजन खगोलीय कारक पोषण से संबंधित है, पैराग्राफ 1.3.9 देखें), जिसके सापेक्ष इसे मापा जाता है सत्य, माध्य और अर्ध-सत्य नाक्षत्र काल.
नाक्षत्र समय प्रणाली का उपयोग पृथ्वी की सतह पर बिंदुओं के भौगोलिक निर्देशांक और सांसारिक वस्तुओं के दिशात्मक अज़ीमुथ को निर्धारित करने, पृथ्वी के दैनिक घूर्णन की अनियमितताओं का अध्ययन करने और अन्य समय माप प्रणालियों के पैमाने के शून्य बिंदुओं को स्थापित करने में किया जाता है। यह प्रणाली, हालांकि खगोल विज्ञान में व्यापक रूप से उपयोग की जाती है, रोजमर्रा की जिंदगी में असुविधाजनक है। सूर्य की स्पष्ट दैनिक गति के कारण होने वाला दिन और रात का परिवर्तन, पृथ्वी पर मानव गतिविधि में एक बहुत ही विशिष्ट चक्र बनाता है। इसलिए, समय की गणना लंबे समय से सूर्य की दैनिक गति के आधार पर की जाती रही है।
1.2.3. सच्चा और औसत सौर समय. समय का समीकरण
वास्तविक सौर समय प्रणाली (या सच्चा सौर समय- m ) का उपयोग सूर्य के खगोलीय या भूगणितीय अवलोकन के लिए किया जाता है। सिस्टम पैरामीटर:
1) तंत्र - अपनी धुरी के चारों ओर पृथ्वी का घूमना;
2) पैमाना - सच्चे सौर दिन- सच्चे सूर्य के केंद्र की दो क्रमिक निचली परिणतियों के बीच की समयावधि;
3) प्रारंभिक बिंदु - सच्चे सूर्य की डिस्क का केंद्र - , शून्य बिंदु - सच आधी रात, या सच्चे सूर्य की डिस्क के केंद्र की निचली परिणति का क्षण;
4) गिनती विधि. वास्तविक सौर समय का माप वास्तविक सूर्य का भूकेन्द्रित घंटा कोण है प्लस 12 घंटे:
m = t + 12h .
वास्तविक सौर समय की इकाई - एक सेकंड, एक वास्तविक सौर दिन के 1/86400 के बराबर - समय की एक इकाई के लिए बुनियादी आवश्यकता को पूरा नहीं करती है - यह स्थिर नहीं है।
वास्तविक सौर समय पैमाने की अस्थिरता के कारण हैं:
1) पृथ्वी की कक्षा की अण्डाकारता के कारण क्रांतिवृत्त के साथ सूर्य की असमान गति;
2) पूरे वर्ष सूर्य के प्रत्यक्ष आरोहण में असमान वृद्धि, क्योंकि सूर्य क्रांतिवृत्त के साथ है, लगभग 23.50 के कोण पर आकाशीय भूमध्य रेखा पर झुका हुआ है।
इन कारणों से, व्यवहार में वास्तविक सौर समय प्रणाली का उपयोग असुविधाजनक है। एक समान सौर समय पैमाने पर परिवर्तन दो चरणों में होता है।
चरण 1 काल्पनिक में संक्रमण मध्य क्रांतिवृत्त सूर्य. दिए गए पर-
इस स्तर पर, क्रांतिवृत्त के साथ सूर्य की असमान गति समाप्त हो जाती है। अण्डाकार कक्षा में असमान गति को वृत्ताकार कक्षा में एकसमान गति से बदल दिया जाता है। जब पृथ्वी अपनी कक्षा के पेरिहेलियन और एपहेलियन से गुजरती है तो वास्तविक सूर्य और माध्य क्रांतिवृत्त सूर्य संयोग करते हैं।
चरण 2 में संक्रमण मतलब भूमध्यरेखीय सूर्य, बराबर चल रहा है
आकाशीय भूमध्य रेखा के साथ क्रमांकित। यहां, क्रांतिवृत्त के झुकाव के कारण सूर्य के सीधे आरोहण में होने वाली असमान वृद्धि को बाहर रखा गया है। सच्चा सूर्य और माध्य भूमध्यरेखीय सूर्य एक साथ वसंत और शरद ऋतु विषुव से गुजरते हैं।
इन कार्यों के परिणामस्वरूप, एक नई समय माप प्रणाली शुरू की गई है - माध्य सौर समय.
माध्य सौर समय को m से दर्शाया जाता है। माध्य सौर समय प्रणाली के पैरामीटर हैं:
1) तंत्र - अपनी धुरी के चारों ओर पृथ्वी का घूमना;
2) पैमाना - औसत दिन - औसत भूमध्यरेखीय सूर्य eq की दो क्रमिक निचली परिणतियों के बीच का समय अंतराल;
3) प्रारंभिक बिंदु - माध्य भूमध्यरेखीय सूर्य eq, शून्य बिंदु - औसत मध्यरात्रि, या औसत भूमध्यरेखीय सूर्य की निचली परिणति का क्षण;
4) गिनती विधि. माध्य समय का माप माध्य भूमध्यरेखीय सूर्य टी का भूकेन्द्रित घंटा कोण है eq प्लस 12 घंटे।
एम = टी eq + 12h .
अवलोकनों से सीधे औसत सौर समय निर्धारित करना असंभव है, क्योंकि औसत भूमध्यरेखीय सूर्य आकाशीय गोले पर एक काल्पनिक बिंदु है। औसत सौर समय की गणना वास्तविक सौर समय से की जाती है, जो वास्तविक सूर्य के अवलोकन से निर्धारित होता है। वास्तविक सौर समय m और माध्य सौर समय m के बीच के अंतर को कहा जाता है समय का समीकरणऔर निर्दिष्ट है:
एम - एम = टी - टी rm.eq. .
समय का समीकरण वार्षिक और अर्धवार्षिक दो साइनसोइड्स द्वारा व्यक्त किया जाता है
प्रागैतिहासिक काल:
1 + 2 -7.7 मी पाप (एल + 790 )+ 9.5 मी पाप 2 एल,
जहाँ l माध्य क्रांतिवृत्त सूर्य का क्रांतिवृत्त देशांतर है।
ग्राफ़ दो मैक्सिमा और दो मिनिमा वाला एक वक्र है, जिसका कार्टेशियन आयताकार समन्वय प्रणाली में चित्र में दिखाया गया रूप है। 1.18.
चित्र.1.18. समय ग्राफ का समीकरण
समय के समीकरण का मान +14m से -16m तक होता है।
खगोलीय वार्षिकी में प्रत्येक तिथि के लिए E का मान बराबर दिया गया है
ई = + 12 घंटे.
साथ इस मान के साथ, माध्य सौर समय और वास्तविक सूर्य के घंटे कोण के बीच का संबंध अभिव्यक्ति द्वारा निर्धारित किया जाता है
एम = टी -ई.
1.2.4. जूलियन दिन
दो दूर की तारीखों के बीच संलग्न समय अंतराल के संख्यात्मक मान को सटीक रूप से निर्धारित करते समय, दिनों की निरंतर गिनती का उपयोग करना सुविधाजनक होता है, जिसे खगोल विज्ञान में कहा जाता है जूलियन दिन.
जूलियन दिनों की गिनती की शुरुआत 1 जनवरी, 4713 ईसा पूर्व को ग्रीनविच माध्य दोपहर से होती है, इस अवधि की शुरुआत से माध्य सौर दिनों की गिनती और संख्या इस प्रकार की जाती है कि प्रत्येक कैलेंडर तिथि एक निश्चित जूलियन दिन से मेल खाती है, संक्षेप में जेडी के रूप में इस प्रकार, युग 1900, जनवरी 0.12 घंटे यूटी जूलियन तिथि जेडी 2415020.0 से मेल खाता है, और युग 2000, 1 जनवरी, 12 घंटे यूटी - जेडी2451545.0 से मेल खाता है।
