superbotanik.net

Реферат на тему Время - стр.2

referat.resurs.kz

Реферат: Время

Небесные часы 3

Календарь в истории человечества 8

Изменение времени вчера и сегодня 15

Ощущение времени и относительность 19

Небесные часы

Возможно вы искали - Реферат: Все про Марс

Время делят на годы, месяцы, недели, сутки, часы, секунды. Историки отсчитывают время столетиями, геологи - миллионами лет. Но лишь три единицы времени связаны с небесными явлениями, это - год, месяц, сутки. Для живых существ, обитающих на Земле, особенно важна смена дня и ночи. Уже пещерный человек знал, что от восхода до захода Солнца либо между двумя моментами стояния Солнца в зените проходит примерно одинаковое время, и называли его «сутками». Еще в древности наши предки заметили, что Луна не каждую ночь выглядит одинаково и что она время от времени вовсе исчезает с неба. Иногда она превращается в тонкий серп, а потом снова становится круглой, Между двумя такими полнолуниями проходит около 30 дней. Это обстоятельство также было известно в течение многих тысячелетий и послужило основой для введения еще одной важной, связанной с природными явлениями единицы времени - месяца. Очень скоро люди поняли, что примерно через каждые 365 дней повторяются жизненно важные явления природы, такие, как таяние снегов на севере или разлив Нила в Египте, и что эти процессы связаны с регулярным самым низким или самым высоким стоянием Солнца. Всегда одинаковое время - год - проходило от начала одной весны до начала другой. Однако еще многие тысячелетия люди еще плохо представляли себе, что действительно происходит на небе каждый год, месяц или каждый день.

Раньше люди предполагали, что Солнце за сутки оборачивается вокруг Земли. Многие верили в бога Солнца, который ранним утром появляется на востоке, проезжает на своей колеснице по небу, а вечером, устав, исчезает на западе. На самом же деле Солнце вовсе не восходит и не заходит. День и ночь - результат вращения Земли. Земля за 24 часа поворачивается вокруг самой себя, точнее, вокруг своей оси - условной линии между Северным и Южным полюсами. По этому любая страна обязательно оказывается то на солнечной, то на ночной стороне планеты. Утром вместе с землёй мы поворачиваемся на встречу Солнцу, пока оно не появится на восточном горизонте. Тут-то мы и говорим: «Солнце взошло». Вечером движение Земли поворачивает нас прочь от Солнца, пока оно не «зайдёт». Период от одного восхода Солнца до другого мы называем «сутками», которые состоят из светлого дня и тёмной ночи. Но не редко говоря «день», мы имеем ввиду сутки, хотя это и не совсем точно. На пример, узнав, что «прошло два дня», вы не знаете наверняка, прошло ли двое полных суток или только два дневных и одно ночное время. По этому там, где требуется точность, никогда слово «сутки» не заменяют словом «день».

Земля не только вращается вокруг своей оси, она обращается также по большой эллиптической орбите вокруг Солнца. Время, необходимое Земле, чтобы совершить этот оборот, называют годом. Год длится 365 1/4 дня. Скорость обращения Земли по орбите составляет почти 30 км. в секунду, это более 100 000 километров в час. Диаметр ее орбиты - 300 млн. км. Другими словами, наш «космический корабль» Земля в год пробегает почти 1 млрд. км. Нам же кажется, что Солнце в течение года перемещается на небе по кругу, проходящему через 12 созвездий. 1 января, например, оно в созвездии Стрельца, которое ночью нельзя увидеть, потому что все его звезды расположены на небе рядом с Солнцем. Если говорить точно, то полное обращение Земли вокруг Солнца занимает 365,2564 среднего дня. Этот отрезок времени - сидерический, или звездный, год. Время от одного начала весны до другого по астрономическим причинам устанавливают чуть более коротким (на 20 мин. 24 сек.), его называют тропическим годом, и календарь должен точно соответствовать тропическому году.

Земная ось расположена не вертикально относительно земной орбиты, она несколько наклонена. Это и служит причиной перемены времени года. Летом Северное полушарие обращено к Солнцу, поэтому у нас много света, длинные дни, тепло; в полдень Солнце высоко стоит на небе. Зато зимой нам не везет: Северное полушарие отвернулось от Солнца, дни в это время короткие, температуры низкие. Когда у нам на севере зима, в южной части земного шара лето. Дети Южной Америки и Австралии в рождественские каникулы ходят на пляж. Выше всего Солнце стоит на небе в день летнего солнцестояния - 21 и 22 июня, однако самые теплые месяцы - июль и август, потому что океаны, воздух и земля прогреваются медленно, и самые высокие температуры отмечаются уже после того, как Солнце прошло верхнюю точку.

Наша Земля не одинока, вокруг нее кружится Луна. Давным-давно люди заметили, что этот спутник Земли каждый день появляется на другом участке неба и меняет свою форму. Если позади Луны сияет Солнце, то она не видна. Это - новолуние. Если же Луна противостоит Солнцу, то обращенная к нам ее половина освещена целиком. Такое положение называют полной Луной. Время между двумя новолуниями или двумя полнолуниями составляет почти 29 с половиной дней и называется синодическим месяцем. Этот древний месяц продолжает играть свою роль еще во многих календарях, от него пошли наши месяцы, длина которых, правда, может составлять 28, 29, 30 или 31 день, чтобы можно было поделить год на части. Точная длина синодического месяца составляет 29,530589 дня.

Похожий материал - Реферат: Вселенная

На небе не происходит каких-либо заметных событий, которые повторялись бы каждые 7 дней. В то же время можно отметить, что между первым появлением Луны, после новолуния, и первой четвертью прибывающей Луны проходит ровно 7 дней. То же касается и времени между четвертью и полной Луной. От полной Луны до последней четверти так же проходит ровно неделя. Еще 7 дней проходит от момента последней четверти Луны до ее полного исчезновения (новолуния). Некоторые ученые полагают, что именно эти явления способствовали введению такого понятия, как неделя. Однако вероятнее, что 7 дней недели связаны с названиями семи «планет», которые были известны древним. К небесным телам, или планетам, тогда причисляли и Солнце, и Луну вместе с истинными планетами (Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн). Таким образом, были известны 7 «планет», именами которых называли 7 дней, объединенных в более крупную единицу времени - неделю. Недаром название дней недель связаны с именами планет в разных языках. Например, «зонтаг» - солнечный день (воскресенье) и «монтаг» - лунный день (понедельник) в немецком языке, «марди» - день Марса (вторник) во французском, и далее там же «меркрёди», «жёди» и «вандрёди» (день Меркурия, день Юпитера, день Венеры). Английское слово «сатёрди» - суббота - связано с именем Сатурна. В английском и немецком языках на место римских богов приходят германские : вместо Юпитера бог Донар («доннерстаг» - четверг), а вместо Венеры - Фрея («фрайтаг» - пятница).

Деление времени на годы, месяцы и дни возникло, как мы убедились из астрономических наблюдений. Однако дальнейшее деление времени на часы, минуты и секунды, напротив, совершенно произвольно, да к тому же и не очень практично, поскольку не соответствует нашей десятичной системе измерения. Если для нас не представляет никакого труда переводить рубли в копейки, то для перевода дней в часы и минуты требуется уже определенная математическая работа. Как известно, в сутках 2 раза по 12, т.е. всего 24 часа, в часе 60 минут, в минуте 60 секунд. В основу такого счета были положены священные для жителей древнего Вавилона числа 12 и 60, их сейчас используют для деления циферблата часов. Но если для вавилонян такое деление суток на часы было уже привычным, то понятие минута и секунда были введены в обиход позднее, уже в новое время.

Сутки - отрезок времени между двумя моментами самого высокого положения Солнца на небе. Когда Солнце занимает самую высокую точку в южной части небосвода, мы говорим: «Истинное местное время 12 часов». Земля вращается вокруг оси равномерно. Суточное движение Солнца по небосводу тоже выглядело бы равномерным, если бы не годичное обращение Земли по орбите вокруг Солнца. Это движение Земли неравномерное, да и ось орбиты не совпадает по направлению с осью Земли. В результате истинные солнечные сутки различаются по продолжительности, а это неудобно. Астрономы придумали мнимое «среднее Солнце», которое равномерно движется по небу и несколько раз в году его положение на небе совпадает с истинным Солнцем, а в остальные дни его можно рассчитать. Когда выдуманное Солнце стоит над южной точкой, это соответствует 12 часам среднего местного времени. Разность между средним и истинным местным временем - уравнение времени. Его значение меняется в течение года и составляет от -14,3 до +16,3 минуты.

Если в Санкт-Петербурге Солнце стоит в самой верхней точке, то в Москве оно уже прошло ее, а в Калининграде оно дойдет до этой точки только спустя несколько минут. Часы, показывающие среднее местное время. Чтобы во всех странах Средней Европы иметь одно и то же время, договорились, что среднее местное время во всей Средней Европе будет ориентироваться на время, которое показывает часы на 15-м градусе восточной долготы. Это время называют среднеевропейским временем. Есть еще западноевропейское время - мировое время, соответствующее среднему местному времени для 0 градусов долготы. Если среднеевропейское время составляет 12 часов, то мировое время на этот момент - 11 часов. Поскольку Солнце кажется нам движущимся с востока на запад, то в Берлине оно занимает высшую точку на небе раньше, чем в Лондоне, который лежит западнее Берлина. Всего есть 24 часовых пояса, которые не всегда точно соответствуют долготе, приспосабливаясь к государственным границам. В больших странах имеется несколько часовых поясов: в США - 6, а в России - целых 11! По Тихому океану пролегает линия перемены даты. Если ее пересечь в среду, перемещаясь с запада на восток, то попадешь во вторник, поскольку по другую сторону от этой линии среда еще не началась.

С конца марта до конца сентября к среднеевропейскому времени добавляют еще 1 час. В этом случае получают среднеевропейское летнее время. Его ввели для экономии энергии. Вечера в это время года долго остаются светлыми, свет можно включать позднее. Летнее время очень популярно у туристов, садоводов, людей, занимающихся спортом. С другой стороны, переставлять стрелки часов два раза в год не каждому нравится, да и для налогоплательщиков накладно. Утверждают, что летнее время приносит экологическую пользу, но это спорный момент, ведь чем дольше длится день, тем больше люди пользуются машинами, загрязняющими среду обитания выхлопными газами. Летнее время вводится во многих странах. В США, например, часы переводятся на зимнее время только в октябре, что очень неудобно для путешественников, прилетающих из Европы, где стрелки часов переводят в конце сентября.

Очень интересно - Реферат: Вселенная, Галактика и Солнечная система

Двадцатичетырехчасовой солнечный день длится несколько долше, чем время, за которое Земля успевает повернуться вокруг своей оси. Чтобы понять это, представим себе, что яркая звезда и Солнце оказались бы одновременно точно на юге. Вращение Земли завершается, когда звезда снова оказывается на юге. А Солнце за это время лишь немного продвинулось по небу. Другими словами, Земля должна еще немного повернуться, пока Солнце не окажется точно на юге. Время между двумя точками самого высокого стояния звезды на юге называют звездными сутками, а немного более длинный промежуток времени между двумя максимальными точками стояния Солнца - солнечными сутками. Средние солнечные сутки, отнесенные к придуманному среднему солнцу, на 3 мин. 56,55 сек. длиннее звездных суток. Наше время соизмеряется с Солнцем, которое задает ритм нашей жизни как дневное светило. Однако, для астрономов не менее важно звездное время. Когда так называемая точка весеннего равноденствия находится на юге или на меридиане, звездное время составляет 0 часов. Это та точка на небе, в которой Солнце находится в начале весны. Звездные сутки равняются 0,99727 солнечных суток, средние солнечные сутки составляют 1,00274 звездных суток, т.е. они несколько длиннее, чем период вращения Земли вокруг своей оси.

Земная ось не всегда сохраняет свое направление. За 26 тыс. Лет она делает колебательные движения - прецессию. Земля представляет собой как бы гигантский волчок. Солнце и Луна пытаются выпрямить этот косо установленный волчок, а земля считает это вмешательством в свои внутренние дела и реагирует на это колебательными движениями. За 26 000 лет, составляющих период прецессии ось Земли, двигаясь по конусу, занимает различные направления. Поэтому Полярная звезда не всегда выполняет свою роль указателя севера, а в Европе в прошлом можно было видеть звезды, которые теперь находятся ниже линии горизонта, например Южный Крест. Еще более фантастичным оказывается тот факт, что наша солнечная система вращается вместе с Галактикой - системой Млечного Пути. Так же как Луна вращается вокруг Земли, а Земля - вокруг Солнца, наша солнечная система вращается вокруг центра галактики, на что уходит 220 млн. лет. Это самый продолжительный, с точностью установленный временной период. Кстати, наше Солнце такое старое, что оно проделало этот путь уже раз двадцать.

Календарь в истории человечества

Календарь - перечень дней года, разбитый на недели и месяцы. В более общем смысле понятие «календарь» означает всю систему исчисления времени. По латыни «календы» - это первые дни месяцев, которые в Древнем Риме публично объявляли глашатаи. Постепенно календари стали неотъемлемой частью повседневной жизни. Но уже в древности и в средневековье они играли большую роль, в особенности когда речь шла о том, чтобы определять даты религиозных праздников, таких, как, например, Пасха, или начинать сев. Календари имеют в наши дни самую разнообразную форму. Наиболее известны карманный и отрывной календари. Но и наручные часы стали выполнять функцию календаря. Различные электронные часы указывают точную дату, даже учитывая високосные годы.

Вероятно, первые предшественники календаря появились уже 30 тысяч лет назад. Найдены древние обломки костей с зарубками, которые многие ученые считают обозначением дней или каких-то более продолжительных отрезков времени.

Древние египтяне заметили, что ярчайшая из неподвижных звезд - Сириус, после того как скроется за Солнцем, вновь появляется на утреннем небе, и это повторяется через каждые 365 дней. Появление Сириуса довольно точно совпадало по времени с ежегодным разливом Нила. Для нас здесь важно то, что астрономическое событие, которое называют гелиактическим восходом Сириуса, в соответствии с обращением Земли вокруг Солнца, происходит каждые 365 дней. Солнце всегда в это время располагается рядом с Сириусом, и звезду в этом случае не видно. Через несколько недель Солнце отходит от Сириуса настолько, что звезда делается видимой. И это происходит ежегодно с большой регулярностью - каждые 365 дней. Таким образом уже давно был открыт солнечный год с длительностью 365 дней, на основании которого египтяне построили свой календарь.

Вам будет интересно - Реферат: Вселенная, которую я выбираю (Модель Вселенной Лео Шарка)

Древние жители Вавилона также имели свои календари, основанные на астрономических наблюдениях. Они могли точно рассчитывать затмения и расположение планет относительно друг друга.

Гигантский календарь представляют собой также каменные кольца Стонхенджа в Южной Англии. Соединяющие различные каменные блоки линии указывают на важнейшие точки восхода и захода Солнца и Луны. Главный круг из камней, некоторые из которых еще сохранились, имел 29 больших ворот и небольшую арку, т.е. 29 с половиной входов. Это соответствовало 29 с половиной дням синодического месяца - времени от одного полнолуния до другого. То же можно сказать об окружностях из ямок, которые окаймляют все это циклопическое сооружение. Во внутренней окружности 29, во внешней - 30 ямок, в среднем, таким образом, 29 с половиной ямок - 29,5 дня лунного месяца. Наш сегодняшний календарь с 12 месяцами различной продолжительности - «дитя» римского календаря.

Конечно было бы идеально, если бы год состоял из 360 солнечных суток. В этом случае год можно было бы поделить на 12 одинаковых месяцев и составить календарь было бы проще простого. К сожалению, небесные тела не хотят облегчать нам жизнь и ведут себя далеко не идеально. Так, например, тропический год, т.е. солнечный год, который начинается весной, длится 365,24219879 дня, другими словами, 365 дней 5 часов 48 минут и 46 секунд. Синодический месяц длится 29,530589 дня или 29 дней 12 часов 44 минуты и 2,9 секунды. Именно из-за этих неровных чисел так трудно составить хороший календарь. На практике необходимо иметь дело только с полными днями, ведь год не может завершаться по прошествии 365,24219879 дня, а лишь после365 или 366 дней. Но если бы год всегда оканчивался через 365 дней, то истинный солнечный год был бы длиннее, чем календарный. В этом случае начало астрономического нового года все время смещалось бы в календаре вперед. Если бы, как водится. Мы решили откупорить бутылку шампанского в 1995 году, то нам пришлось бы с откупоренной бутылкой еще 5 часов 48 минут, прежде чем поднять бокалы в честь 1996 года. В 1997 году новогодний колокол начал бы звонить в 11 часов 36 минут. И, наконец. 2000 год начался бы 2 января, а 2004 год - 3 января. Если теперь у нас весна начинается в марте, то через несколько десятилетий она стала бы начинаться в апреле, а за полтора тысячелетия времена года изрядно попутешествовали бы по календарю. Мастерство создателей календарей заключается в том, что время от времени немного удлинять календарь, периодически включая в него дополнительный день. С подобными трудностями мы сталкиваемся, когда приходится соотносить месяцы с истинным движение Луны, так, чтобы месяц начинался с полнолуния или новолуния. Нельзя ведь заканчивать месяц по истечении 29,530589 дня, а только, например. Через 29 дней. И приходится периодически включать дополнительный день, если, скажем мусульмане обязательно хотят видеть вначале месяца одну и ту же фазу Луны. Еще труднее комбинировать лунные фазы с прохождением Солнца. 12 синодических месяцев по 29 дней 12 часов и 44 минуты дают нам суммарно всего 354 дня 8 часов и 48 минут, а не 365 1/4 дня. Таким образом, для полного солнечного года нам не хватает 11 дней. По прошествии 3 лет это составит 33 дня, т.е. больше месяца ! Теперь нужно добавлять уже целый месяц или, другими словами, вводить год с 13-ю месяцами. Астрономы называют такое исчисление времени, которое ориентировано на Солнце, солнечным годом, а такое, которое ориентировано на Луну, - лунным. Наконец, год, в котором учитывается как прохождение Луны, так и Солнца, называют лунно-солнечным. Наш календарь ориентирован на Солнце, мусульманский - на Луну. Наш год начинается тогда, когда Солнце достигает определенной точки на своей видимой орбите, а в мусульманском календаре годы и месяцы начинаются тогда, когда после новолуния вновь появляется тонкий серб «месяца». В восточных странах именно появление тонкого серпа называют новолунием.

Как мы видели, 12 синодических месяцев длится примерно 354 дня. Лунный год, который состоял бы из 12 таких месяцев, оказался бы значительно короче солнечного. Начало года стало бы быстро смещаться относительно времен года, праздник Нового года вскоре стали бы отмечать летом, а потом снова зимой. Отсюда возникает вопрос: как мог появиться календарь, только из лунных месяцев? Есть местности, в которых времена года не проявляются в такой явной форме и играют в жизни людей второстепенную роль. Например, Ближний Восток. Для арабов главным был не восход Солнца, а восход Луны. Почему? Жарко. Днем работать и корчевать трудно. В лунные ночи легче. Каждый месяц после непродолжительного периода невидимости Луна вновь с эффектом выплывает на небо и «рождается заново». Она - идеальный масштаб деления времени. Всякий раз, когда появляется Луна, проходит еще один месяц.

«Вот Аллах господин наш, он создал небо и землю за 6 дней. Это он сделал из Солнца светильник и из Луны свет. И указал им на их место, чтобы знали вы, как считать годы и как рассчитывать время». Эти строчки из 10-й суры Корана, священной книги мусульман, показывают, как построен мусульманский календарь. И главным мерилом времени выступает здесь Луна, а не наше древнее светило - Солнце. Мусульманский календарь вообще единственная значительная система измерения времени, в которой никак не учитывается Солнце. Каждый месяц начинается с новолуния, под которым, однако, арабы и турки понимают, не как мы самое близкое расположение Солнца и Луны, а появление молодого месяца после нашего новолуния. Примерно через 2-3 дня после встречи с Солнцем спутник Земли вновь вечером появляется на западе в виде узкого серпа как «молодая Луна». Это - начало одного из 12 мусульманских месяцев, из которых у нас известен месяц, когда мусульмане постятся, - рамазан. Мусульманский год длится 354 дня, в нём 6 месяце в по 29 дней и 6 по 30 дней. 12 синодических месяца делятся не ровно 354 дня, а 354 дня 8 часов и 48 минут. Обычный мусульманский год был слишком коротким для точного соответствия фазы Луны: начало месяца и новая луна вскоре слишком разошлись бы. По этому приходится использовать високосные годы - 11 високосных годов за 30 лет. Эти високосные годы имеют по 355 дней. Дополнительный день добавляют к 12-му месяцу, который в этом случае насчитывает не 29, а 30 дней. Исходным моментом для отсчёта летоисчисления считается «хиджра» - бегство пророка Магомета из Мекки в Медину в 622 году от Р.Х. мусульманский календарь и теперь часто используется в исламском мире, особенно в религиозных целях. Но для коммерсантов, деловых людей играет наш календарь, например, если речь идёт о сроках международных встреч.

Похожий материал - Реферат: Встреча с кометой Галлея

Для древних египтян самой важной из всех дат был ежегодный разлив Нила. Именно это событие определяло их жизнь и составляло основу существования. Разливы, время посева и сбора урожая зависели исключительно от Солнца и никак небыли связанны с Луной. По этому египтяне создали солнечный календарь. В них было 3 больших периода по 4 месяца - время разлива Нила, время посева и время сбора урожая. В каждом из 12 месяцев было по 30 дней. Таким образом, получаем 12 x 30 = 360 дней. Чтобы получить 365, к ним добавляли ещё 5 дней, их называли эпагоменами. Вот и всё описание поразительно чёткого и простого календаря древних египтян. К сожалению год с его 365 днями был слишком коротким. Периоды разлива, посева и сбора урожая все больше «обгоняли» календарь. В 1300 г. до н. э. период наводнения пришелся на первый месяц тот, 500 годами позже на пятый месяц тиби, а еще 500 лет спустя на 9 месяц пахон. И наконец, через 1461 год разлив Нила вновь начался в месяце тот. Хотя в 238 году до Р.Х. было предложено изменить календарь, консервативные египтяне все-таки сохранили традицию, ведь Сириус независимо от календарной даты сообщал о предстоящем разливе Нила. В день, который мы называем сейчас 18 июля, Сириус после периода невидимости вновь появляется на восточном небосклоне незадолго до восхода Солнца. А вскоре после этого выходит из берегов Нил. Зачем же менять простой практичный календарь, если Сириус надежно оповещает о важнейшем событии года.

Было бы не сложно привести Египетский календарь в соответствие с разливами Нила. Уже в 238 г. до Р.Х. фараон Птолемей III Эвергет попытался реформировать календарь. Он издал декрет Канопуса, в котором приказывал, чтобы короткий год через каждые 3 года удлинялся на 1 день, т.е. составлялся 366 дней, как это делаем теперь мы. К сожалению, тогда эта гениальная идея не прижилась. И только римский полководец Цезарь вновь вернулся в 48 г. до Р.Х. к этой мысли и повелел, когда стал римским императором, к каждому 4-му году добавлять по 1-му дню. Такие годы стали называть високосными. Солнечный год длится 365 1/4 дня. 4 солнечных года длятся на 1 день дольше, чем 4 календарных года по 365 дней, что можно скомпенсировать включением одного дня раз в 4 года. Поэтому у нас раз в 4 года - в високосный год - в феврале месяце не 28, а 29 дней. Кто родился 29 февраля, у того день рождения бывает только раз в 4 года!

Современные названия месяцев заимствованы от древних римлян, которые задолго до нашего летоисчисления ввели обычный год с 12 месяцами 365 днями и високосный год с 366 днями. в 46 г. Р.Х. Кай Юлий Цезарь возвратился в Рим. Здесь полководец и диктатор обнаружил беспорядок в делах, в которых отсчет времени не составлял исключения. В последние годы существования Римской республики священники, как только им представлялось это необходимым, вставляли дополнительные месяцы, чтобы календарь привести хоть в приблизительное соответствие с Солнцем. А за хорошую мзду священники просто продлевали год, чтобы чиновники могли подольше сохранить свою должность - ведь это было очень выгодно. Так что исчисление времени находилось в совершеннейшем беспорядке. Для начала, чтобы избежать больших отклонений и ошибок в календаре, Цезарь удлинил год, который мы теперь называем 46-м годом до Р.Х., на 3 месяца. В этом году было 445 дней. Таким образом, он стал самым длинным годом в истории. Затем год должен был длиться 365 дней, а каждый четвертый - 366. Тогда-то и появились известные нам високосные годы, хотя эта идея была высказана еще за 200 лет до того в Египте. Число дней месяца заимствовано в основном из календарей времен Цезаря. Тогда не было 29 февраля. В високосном году 2 раза было 23 февраля. Имя Кая Юлия Цезаря сохранилось в названии июля («юлиус» по - латыни), который до этого называли квинтилисом. Позднее месяц секстилис переименовали в август (поскольку римский император Август также пожелал иметь «свой» месяц).

Названный в честь римского императора Кая Юлия Цезаря «юлианский» год имеет среднюю длину 365 1/4 дня, потому что каждый 4-ый год на 1 день длиннее трех предыдущих. Однако между истинным солнечным годом существует заметное расхождение. Истинный солнечный год длится 365 дней 5 часов и 49 минут, так что юлианский год оказался немного длиннее. Вначале на эту временную разницу не обращали внимания, но постепенно начало весны в календаре все больше смещалось к февралю. В XVI веке астрономическая весна началась не 21-го, а 11-го марта. Необходимо было задуматься о новой реформе календаря!

cwetochki.ru

 

Начальная

Windows Commander
Far
WinNavigator
Frigate
Norton Commander
WinNC
Dos Navigator
Servant Salamander
Turbo Browser

Winamp, Skins, Plugins
Необходимые Утилиты
Текстовые редакторы
Юмор

File managers and best utilites
Главная » Реферат » Реферат время

Что такое время. Реферат время


Что такое время — реферат

баланс в карманных часах, камертон  или  кварцевый  кристалл  .  В  качестве

регулятора  хода  можно  использовать  также  атомы  и  молекулы.  При  этом

обязательно должно соблюдаться условие - период  колебаний  регулятора  хода

должен  быть  постоянным.  Ещё  один  важнейший  элемент  каждых   часов   -

накопитель энергии. Чтобы  запасти  энергию,  используют  поднятый  на  верх

груз, натянутую пружину  или  электрические  батарейки.  Наконец,  необходим

передаточный механизм, чтобы передавать накопленную энергию в  колебательной

системе. Для этого используют шестеренные  передачи или электронные схемы.  И

последнее - необходимо устройство, которое  подсчитывало бы  число  колебаний

и показывало их  в  удобной  для  нас  форме.  Здесь  применяются  различные

циферблаты и электронные индикаторы. Цифровые показания,  которые  мы  видим

на  некоторых  часах,  например,  12:45   или   23:18,   нередко   вытесняют

«аналоговые» показания, к которым  мы привыкли.

      Нам уже знакомы  часы с маятником как регулятором  хода. Но  в  наручных

или карманных часах маятник  не разместить. Для  них  в  качестве  регулятора

хода  используют  баланс,  небольшое   качающее   колесо,   скрепленное   со

спиральной пружиной. Этот баланс колеблется обычно 5 раз в секунду  назад  и

вперед, т.е. частота колебаний 5 Гц. Некоторые современные  часы  имеют  еще

более  быстрый  регулятор  хода,  например,  небольшие  камертоны,   частота

которых составляет 360 Гц, т.е. они колеблются 360 раз в секунду. Еще  более

высокую частоту имеют кварцевые  часы с колеблющимся кварцевым кристаллом.  В

современных кварцевых часах обычно используют кварцевые  пластинки,  которые

колеблются с частотой  32  768  раз  в  секунду,  другими  словами,  частота

колебаний составляет 32 768  Гц.  Регулируемые  таким  колеблющимся  кварцем

часы  имеют  точность  хода,  на  много  опережающую  возможность  точнейших

механических часов. В лаборатории  при соблюдении надлежащих условий  удалось

получить отклонение всего в 1 сек.  за  30  лет.  На  всех  кварцевых  часах

колеблющийся    кварцевый    кристалл    задает    частоту    колебательного

электрического контура и поддерживает ее при постоянном значении.  Абсолютно

равномерные электромагнитные колебания  «подсчитываются» часами и  приводятся

в показания, которые мы видим на циферблате. Однако  со  временем  кварцевые

кристаллы стареют и точность часов  теряется.

      Еще в первые  десятилетия нашего века вращение  Земли было самым  точным

из известных науке периодических  процессов и  поэтому  служило  основой  для

измерения времени. В наше время  вращение  Земли  перестало  быть  стандартом

времени. Его  место  заняли  атомы,  «колебания»  которых  используются  как

регулятор хода для атомных часов. Атомы цезия могут  находится  в  различном

энергетическом состоянии - (+) и (-). Если атомы переходят о (+) к (-),  они

испускают электромагнитное излучение  с  частотой  9  192  631  770  Гц.  Эта

частота  -  абсолютно   постоянный   периодический   процесс,   она   служит

регулятором   хода   атомных   часов.   с   помощью   электронных    средств

обеспечивается постоянство микроволновой  частоты. Таким  образом  достигнуто

то, о чем всю жизнь мечтали  конкурсанты  часовых  механизмов,  а  именно  -

найден абсолютно постоянный периодический  процесс. Оба состояния (+)  и  (-)

физики  называют  гипертонкими  структурными  уровнями  основного  состояния

атома с цезиевым ядром  (цезий  -  133).  Теперь  на  основе  международного

соглашения секунда как единица  времени определяется таким  образом:  секунда

- это  умноженный  на  9  192  631  770  период  излучения,  соответствующий

переходу между двумя гипертонкими структурными уровнями основного  состояния

атома  изотопа  цезия-133.  Конечно  же,  в  качестве  точных  часов   можно

использовать и колебания других атомов и молекул.

      В Германии, например,  в  1978  г.  был  принят  закон   о  времени.  В

соответствии с этим законом  физикотехническому  институту  в  Брауншвейге  и

Берлине дано поручение определять  точное  время  в  Германии.  В  настоящее

время в институте в Брауншвейге  построено 2 высокоточных часовых прибора  на

атомах цезия. Их считают одними из самых  точных  часов  в  мире.  В  России

сигналы точного времени  передаются  по  радио  шестью  короткими  звуковыми

сигналами  (например,  радиостанцией  «Маяк»).   Сигналы   точного   времени

используются для управления сложными процессами и для научных наблюдений.  В

1967 году единица времени «секунда»  была определена  заново.  Во  всем  мире

ввели шкалу атомного времени, которая  сменила  «мировое  время»,  полученное

на основе астрономических наблюдений. Это время называли «среднее  время  по

Гринвичу», а временная шкала, принятая в  настоящее  время,  называется  UTC

(от слов «Universal Tim Coordinator»). Секунды,  которые включаются 1  раз  в

год в шкалу UTC, используются для  того, чтобы UTC не более  чем  на  секунду

отличалось от времени, ориентированного на движение Солнца.

 

                     Ощущение времени и относительность

 

      Нормальный человек  ночью спит 8 часов, 16 часов бодрствует.  Все  наши

органы имеют  24-часовой жизненный  ритм. Однако это  не  доказывает,  что  у

нас есть  биологические  часы,  регулирующие  процессы  тела  независимо  от

внешних  событий.  ведь  могло  бы  быть  так,  что  человек  лишь  пассивно

реагирует  на  смену  дня  и  ночи.  Опыты,  проведенные  с   добровольцами,

спустившимися под землю, показали,  что  у  человека  есть  внутренние,  или

«биологические», часы, которые, однако, если  их  не  корректировать  сменой

света и темноты, идут несколько  медленнее, чем  ожидалось:  24-часовой  ритм

навязан нам сменой дня и ночи и социальными сигналами.

      Не смотря на  то,  что  мы  можем  очень   точно  измерять  определённые

отрезки  времени,  ощущаются  они  нами  совершенно  не  одинаково.  Минута,

проведённая  в  кресле  зубного  врача,  кажется  значительно  длиннее,  чем

минута, проведённая в кино или  на дне рождения. Как быстро  проходит  неделя

для взрослого и как долго  длятся  она  для  маленького  ребенка!  Психологи-

исследователи могут привести вам  немало интересных примеров того,  как  люди

по-разному воспринимают абсолютно  равные промежутки времени в  воспоминаниях

или наяву.

      Хотя время во  всем мире протекает одинаково  быстро, минута или  неделя

могут иметь для нас различную  продолжительность в зависимости  от  жизненной

ситуации. Это обстоятельство было известно еще в древности. Но до начала  XX

века господствовало убеждение, что  время течет  независимо  от  наблюдателя.

Так называемый здравый смысл подсказывал, что  для  космонавта,  летящего  в

межпланетном корабле или попавшего  в сильное  гравитационное  поле,  секунда

длятся ровно столько же, как  и  у  нас  на  земле.  Великий  физик  Альберт

Эйнштейн   в   своей   теперь   уже   многократно   подтвержденной    теории

относительности показал, что при  очень большой  скорости  и  вблизи  больших

масс  законы  физики  противоречат  здравому  смыслу,  а  точнее  -   нашему

житейскому опыту. Так, например, часы, которые перемещаются  в  воображаемом

космическом суперкорабле, для земного  наблюдателя идут медленнее, чем  такие

же часы на Земле. Если космический  корабль  летит,  скажем,  со  скоростью,

составляющей 99,9 % от скорости света, на Земле пройдут 22 секунды, пока  на

корабле пройдет всего  1  секунда.  Другими  словами,  часы  на  космическом

корабле для земного наблюдателя  будут идти  в  22  раза  медленнее,  чем  на

Земле!   Это   «относительное»   замедление   времени   недолго   оставалось

неизвестным человеку, ведь оно проявляется  только при скоростях,  близких  к

скорости света, составляющей  300  000  км/сек.  теперь  этот  эффект  легко

доказать  с   помощью   быстрых   элементарных   частиц,   продолжительность

существования которых для нас  составляет 80 микросекунд,  а  для  них  самих

лишь 1 микросекунду. Их  «часы»  идут  для  земного  наблюдателя  в  80  раз

медленнее, чем на поверхности Земли.

       Нет  и   не  может  существовать  абсолютного,  одинакового  для  всех

наблюдателей времени. Многие учёные даже полагают , что то, что мы  называем

временем, было не всегда. Часы, которые  движутся почти со  скоростью  света,

идут чрезвычайно медленно. Однако они, как  и  все  предметы,  состоящие  из

материи, никогда не смогут достичь  той  этой  предельной  скорости.  «Часы»

световых частиц, или квантов, которые  не  состоят  из  вещества  и  движутся

точно со скоростью света, вообще не отмеряют время.  Для световых частиц,  в

отличие  от  состоящих  из  вещества  космических   кораблей,   времени   не

существует. Понятие «время» имеет  смысл только тогда, когда  есть  вещество.

Но если вещество образовалось в  момент  Большого  взрыва,  то  время  только

тогда и возникло. Таким  образом,  есть  точка  отсчёта  времени,  а  именно

Большой взрыв, для которой ни какого «до того» не существует.

      Никто не знает,  перестанет ли когда-нибудь  расширятся  Вселенная  или

будет расширятся всегда. Может быть, она когда-нибудь  начнёт  снова  падать

внутрь самой себя. Материя будет  становится всё более  плотной  и,  наконец,

образует чёрную дыру с бесконечной  плотностью вещества. Но в этом  случае  и

сила притяжения стала бы бесконечно большой  и  время  текло  бы  бесконечно

медленно, т.е. перестало бы существовать. Может,  однако,  случится  и  так,

что Вселенная будет расширятся и становится всё  более  разряжённой.  Многие

физики полагают, однако, что когда-нибудь всё вещество распадётся,  и  тогда

будут существовать только световые частицы, для которых нет времени.  Распад

последней частицы  вещества  означал  бы  конец  времени.  Это  трудно  себе

представить, но это так: время,  которое  казалось  превыше  всего  в  мире,

превыше физики, оказалось  вторичной  величиной,  которая  имеет,  вероятно,

начало  и  конец.  Оно  пришло  к  нам  из  Вселенной  и   исчезнет   с   её

исчезновением.

student.zoomru.ru

Реферат: Время

В Р Е М Я

С о д е р ж а н и е

Небесные часы 3

Календарь в истории человечества 8

Изменение времени вчера и сегодня 15

Ощущение времени и относительность 19

Небесные часы

Время делят на годы, месяцы, недели, сутки, часы, секунды. Историки отсчитывают время столетиями, геологи - миллионами лет. Но лишь три единицы времени связаны с небесными явлениями, это - год, месяц, сутки. Для живых существ, обитающих на Земле, особенно важна смена дня и ночи. Уже пещерный человек знал, что от восхода до захода Солнца либо между двумя моментами стояния Солнца в зените проходит примерно одинаковое время, и называли его«сутками». Еще в древности наши предки заметили, что Луна не каждую ночь выглядит одинаково и что она время от времени вовсе исчезает с неба. Иногда она превращается в тонкий серп, а потом снова становится круглой, Между двумя такими полнолуниями проходит около 30 дней. Это обстоятельство также было известно в течение многих тысячелетий и послужило основой для введения еще одной важной, связанной с природными явлениями единицы времени - месяца. Очень скоро люди поняли, что примерно через каждые 365 дней повторяются жизненно важные явления природы, такие, как таяние снегов на севере или разлив Нила в Египте, и что эти процессы связаны с регулярным самым низким или самым высоким стоянием Солнца. Всегда одинаковое время - год - проходило от начала одной весны до начала другой. Однако еще многие тысячелетия люди еще плохо представляли себе, что действительно происходит на небе каждый год, месяц или каждый день.

Раньше люди предполагали, что Солнце за сутки оборачивается вокругЗемли. Многие верили в бога Солнца, который ранним утром появляется на востоке, проезжает на своей колеснице по небу, а вечером, устав, исчезает на западе. На самом же деле Солнце вовсе не восходит и не заходит. День и ночь - результат вращения Земли. Земля за 24 часа поворачивается вокруг самой себя, точнее, вокруг своей оси - условной линии между Северным иЮжным полюсами. По этому любая страна обязательно оказывается то на солнечной, то на ночной стороне планеты. Утром вместе с землёй мы поворачиваемся на встречу Солнцу, пока оно не появится на восточном горизонте. Тут-то мы и говорим: «Солнце взошло». Вечером движение Земли поворачивает нас прочь от Солнца, пока оно не «зайдёт». Период от одного восхода Солнца до другого мы называем «сутками», которые состоят из светлого дня и тёмной ночи. Но не редко говоря «день», мы имеем ввиду сутки, хотя это и не совсем точно. На пример, узнав, что «прошло два дня», вы не знаете наверняка, прошло ли двое полных суток или только два дневных и одно ночное время. По этому там, где требуется точность, никогда слово«сутки» не заменяют словом «день».

Земля не только вращается вокруг своей оси, она обращается также по большой эллиптической орбите вокруг Солнца. Время, необходимое Земле, чтобы совершить этот оборот, называют годом. Год длится 365 1/4 дня. Скорость обращения Земли по орбите составляет почти 30 км. в секунду, это более 100000 километров в час. Диаметр ее орбиты - 300 млн. км. Другими словами, наш«космический корабль» Земля в год пробегает почти 1 млрд. км. Нам же кажется, что Солнце в течение года перемещается на небе по кругу, проходящему через 12 созвездий. 1 января, например, оно в созвездииСтрельца, которое ночью нельзя увидеть, потому что все его звезды расположены на небе рядом с Солнцем. Если говорить точно, то полное обращение Земли вокруг Солнца занимает 365,2564 среднего дня. Этот отрезок времени - сидерический, или звездный, год. Время от одного начала весны до другого по астрономическим причинам устанавливают чуть более коротким (на20 мин. 24 сек.), его называют тропическим годом, и календарь должен точно соответствовать тропическому году.

Земная ось расположена не вертикально относительно земной орбиты, она несколько наклонена. Это и служит причиной перемены времени года. ЛетомСеверное полушарие обращено к Солнцу, поэтому у нас много света, длинные дни, тепло; в полдень Солнце высоко стоит на небе. Зато зимой нам не везет:Северное полушарие отвернулось от Солнца, дни в это время короткие, температуры низкие. Когда у нам на севере зима, в южной части земного шара лето. Дети Южной Америки и Австралии в рождественские каникулы ходят на пляж. Выше всего Солнце стоит на небе в день летнего солнцестояния - 21 и22 июня, однако самые теплые месяцы - июль и август, потому что океаны, воздух и земля прогреваются медленно, и самые высокие температуры отмечаются уже после того, как Солнце прошло верхнюю точку.

Наша Земля не одинока, вокруг нее кружится Луна. Давным-давно люди заметили, что этот спутник Земли каждый день появляется на другом участке неба и меняет свою форму. Если позади Луны сияет Солнце, то она не видна.Это - новолуние. Если же Луна противостоит Солнцу, то обращенная к нам ее половина освещена целиком. Такое положение называют полной Луной. Время между двумя новолуниями или двумя полнолуниями составляет почти 29 с половиной дней и называется синодическим месяцем. Этот древний месяц продолжает играть свою роль еще во многих календарях, от него пошли наши месяцы, длина которых, правда, может составлять 28, 29, 30 или 31 день, чтобы можно было поделить год на части. Точная длина синодического месяца составляет 29,530589 дня.

На небе не происходит каких-либо заметных событий, которые повторялись бы каждые 7 дней. В то же время можно отметить, что между первым появлением Луны, после новолуния, и первой четвертью прибывающейЛуны проходит ровно 7 дней. То же касается и времени между четвертью и полной Луной. От полной Луны до последней четверти так же проходит ровно неделя. Еще 7 дней проходит от момента последней четверти Луны до ее полного исчезновения (новолуния). Некоторые ученые полагают, что именно эти явления способствовали введению такого понятия, как неделя. Однако вероятнее, что 7 дней недели связаны с названиями семи «планет», которые были известны древним. К небесным телам, или планетам, тогда причисляли иСолнце, и Луну вместе с истинными планетами (Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн). Таким образом, были известны 7 «планет», именами которых называли 7 дней, объединенных в более крупную единицу времени - неделю.Недаром название дней недель связаны с именами планет в разных языках.Например, «зонтаг» - солнечный день (воскресенье) и «монтаг» - лунный день(понедельник) в немецком языке, «марди» - день Марса (вторник) во французском, и далее там же «меркрёди», «жёди» и «вандрёди» (день Меркурия, день Юпитера, день Венеры). Английское слово «сатёрди» - суббота - связано с именем Сатурна. В английском и немецком языках на место римских богов приходят германские : вместо Юпитера бог Донар («доннерстаг» - четверг), а вместо Венеры - Фрея («фрайтаг» - пятница).

Деление времени на годы, месяцы и дни возникло, как мы убедились из астрономических наблюдений. Однако дальнейшее деление времени на часы, минуты и секунды, напротив, совершенно произвольно, да к тому же и не очень практично, поскольку не соответствует нашей десятичной системе измерения.Если для нас не представляет никакого труда переводить рубли в копейки, то для перевода дней в часы и минуты требуется уже определенная математическая работа. Как известно, в сутках 2 раза по 12, т.е. всего 24 часа, в часе 60 минут, в минуте 60 секунд. В основу такого счета были положены священные для жителей древнего Вавилона числа 12 и 60, их сейчас используют для деления циферблата часов. Но если для вавилонян такое деление суток на часы было уже привычным, то понятие минута и секунда были введены в обиход позднее, уже в новое время.

Сутки - отрезок времени между двумя моментами самого высокого положения Солнца на небе. Когда Солнце занимает самую высокую точку в южной части небосвода, мы говорим: «Истинное местное время 12 часов». Земля вращается вокруг оси равномерно. Суточное движение Солнца по небосводу тоже выглядело бы равномерным, если бы не годичное обращение Земли по орбите вокруг Солнца. Это движение Земли неравномерное, да и ось орбиты не совпадает по направлению с осью Земли. В результате истинные солнечные сутки различаются по продолжительности, а это неудобно. Астрономы придумали мнимое «среднее Солнце», которое равномерно движется по небу и несколько раз в году его положение на небе совпадает с истинным Солнцем, а в остальные дни его можно рассчитать. Когда выдуманное Солнце стоит над южной точкой, это соответствует 12 часам среднего местного времени. Разность между средним и истинным местным временем - уравнение времени. Его значение меняется в течение года и составляет от -14,3 до +16,3 минуты.

Если в Санкт-Петербурге Солнце стоит в самой верхней точке, то вМоскве оно уже прошло ее, а в Калининграде оно дойдет до этой точки только спустя несколько минут. Часы, показывающие среднее местное время. Чтобы во всех странах Средней Европы иметь одно и то же время, договорились, что среднее местное время во всей Средней Европе будет ориентироваться на время, которое показывает часы на 15-м градусе восточной долготы. Это время называют среднеевропейским временем. Есть еще западноевропейское время - мировое время, соответствующее среднему местному времени для 0 градусов долготы. Если среднеевропейское время составляет 12 часов, то мировое время на этот момент - 11 часов. Поскольку Солнце кажется нам движущимся с востока на запад, то в Берлине оно занимает высшую точку на небе раньше, чем в Лондоне, который лежит западнее Берлина. Всего есть 24 часовых пояса, которые не всегда точно соответствуют долготе, приспосабливаясь к государственным границам. В больших странах имеется несколько часовых поясов: в США - 6, а в России - целых 11! По Тихому океану пролегает линия перемены даты. Если ее пересечь в среду, перемещаясь с запада на восток, то попадешь во вторник, поскольку по другую сторону от этой линии среда еще не началась.

С конца марта до конца сентября к среднеевропейскому времени добавляют еще 1 час. В этом случае получают среднеевропейское летнее время.Его ввели для экономии энергии. Вечера в это время года долго остаются светлыми, свет можно включать позднее. Летнее время очень популярно у туристов, садоводов, людей, занимающихся спортом. С другой стороны, переставлять стрелки часов два раза в год не каждому нравится, да и для налогоплательщиков накладно. Утверждают, что летнее время приносит экологическую пользу, но это спорный момент, ведь чем дольше длится день, тем больше люди пользуются машинами, загрязняющими среду обитания выхлопными газами. Летнее время вводится во многих странах. В США, например, часы переводятся на зимнее время только в октябре, что очень неудобно для путешественников, прилетающих из Европы, где стрелки часов переводят в конце сентября.

Двадцатичетырехчасовой солнечный день длится несколько долше, чем время, за которое Земля успевает повернуться вокруг своей оси. Чтобы понять это, представим себе, что яркая звезда и Солнце оказались бы одновременно точно на юге. Вращение Земли завершается, когда звезда снова оказывается на юге. А Солнце за это время лишь немного продвинулось по небу. Другими словами, Земля должна еще немного повернуться, пока Солнце не окажется точно на юге. Время между двумя точками самого высокого стояния звезды на юге называют звездными сутками, а немного более длинный промежуток времени между двумя максимальными точками стояния Солнца - солнечными сутками.Средние солнечные сутки, отнесенные к придуманному среднему солнцу, на 3 мин. 56,55 сек. длиннее звездных суток. Наше время соизмеряется с Солнцем, которое задает ритм нашей жизни как дневное светило. Однако, для астрономов не менее важно звездное время. Когда так называемая точка весеннего равноденствия находится на юге или на меридиане, звездное время составляет0 часов. Это та точка на небе, в которой Солнце находится в начале весны.Звездные сутки равняются 0,99727 солнечных суток, средние солнечные сутки составляют 1,00274 звездных суток, т.е. они несколько длиннее, чем период вращения Земли вокруг своей оси.

Земная ось не всегда сохраняет свое направление. За 26 тыс. Лет она делает колебательные движения - прецессию. Земля представляет собой как бы гигантский волчок. Солнце и Луна пытаются выпрямить этот косо установленный волчок, а земля считает это вмешательством в свои внутренние дела и реагирует на это колебательными движениями. За 26 000 лет, составляющих период прецессии ось Земли, двигаясь по конусу, занимает различные направления. Поэтому Полярная звезда не всегда выполняет свою роль указателя севера, а в Европе в прошлом можно было видеть звезды, которые теперь находятся ниже линии горизонта, например Южный Крест. Еще более фантастичным оказывается тот факт, что наша солнечная система вращается вместе с Галактикой - системой Млечного Пути. Так же как Луна вращается вокруг Земли, а Земля - вокруг Солнца, наша солнечная система вращается вокруг центра галактики, на что уходит 220 млн. лет. Это самый продолжительный, с точностью установленный временной период. Кстати, нашеСолнце такое старое, что оно проделало этот путь уже раз двадцать.

Календарь в истории человечества

Календарь - перечень дней года, разбитый на недели и месяцы. В более общем смысле понятие «календарь» означает всю систему исчисления времени.По латыни «календы» - это первые дни месяцев, которые в Древнем Риме публично объявляли глашатаи. Постепенно календари стали неотъемлемой частью повседневной жизни. Но уже в древности и в средневековье они играли большую роль, в особенности когда речь шла о том, чтобы определять даты религиозных праздников, таких, как, например, Пасха, или начинать сев. Календари имеют в наши дни самую разнообразную форму. Наиболее известны карманный и отрывной календари. Но и наручные часы стали выполнять функцию календаря.Различные электронные часы указывают точную дату, даже учитывая високосные годы.

Вероятно, первые предшественники календаря появились уже 30 тысяч лет назад. Найдены древние обломки костей с зарубками, которые многие ученые считают обозначением дней или каких-то более продолжительных отрезков времени.

Древние египтяне заметили, что ярчайшая из неподвижных звезд - Сириус, после того как скроется за Солнцем, вновь появляется на утреннем небе, и это повторяется через каждые 365 дней. Появление Сириуса довольно точно совпадало по времени с ежегодным разливом Нила. Для нас здесь важно то, что астрономическое событие, которое называют гелиактическим восходом Сириуса, в соответствии с обращением Земли вокруг Солнца, происходит каждые 365 дней. Солнце всегда в это время располагается рядом с Сириусом, и звезду в этом случае не видно. Через несколько недель Солнце отходит от Сириуса настолько, что звезда делается видимой. И это происходит ежегодно с большой регулярностью - каждые 365 дней. Таким образом уже давно был открыт солнечный год с длительностью 365 дней, на основании которого египтяне построили свой календарь.

Древние жители Вавилона также имели свои календари, основанные на астрономических наблюдениях. Они могли точно рассчитывать затмения и расположение планет относительно друг друга.

Гигантский календарь представляют собой также каменные кольцаСтонхенджа в Южной Англии. Соединяющие различные каменные блоки линии указывают на важнейшие точки восхода и захода Солнца и Луны. Главный круг из камней, некоторые из которых еще сохранились, имел 29 больших ворот и небольшую арку, т.е. 29 с половиной входов. Это соответствовало 29 с половиной дням синодического месяца - времени от одного полнолуния до другого. То же можно сказать об окружностях из ямок, которые окаймляют все это циклопическое сооружение. Во внутренней окружности 29, во внешней - 30 ямок, в среднем, таким образом, 29 с половиной ямок - 29,5 дня лунного месяца. Наш сегодняшний календарь с 12 месяцами различной продолжительности- «дитя» римского календаря.

Конечно было бы идеально, если бы год состоял из 360 солнечных суток.В этом случае год можно было бы поделить на 12 одинаковых месяцев и составить календарь было бы проще простого. К сожалению, небесные тела не хотят облегчать нам жизнь и ведут себя далеко не идеально. Так, например, тропический год, т.е. солнечный год, который начинается весной, длится365,24219879 дня, другими словами, 365 дней 5 часов 48 минут и 46 секунд.Синодический месяц длится 29,530589 дня или 29 дней 12 часов 44 минуты и2,9 секунды. Именно из-за этих неровных чисел так трудно составить хороший календарь. На практике необходимо иметь дело только с полными днями, ведь год не может завершаться по прошествии 365,24219879 дня, а лишь после365 или 366 дней. Но если бы год всегда оканчивался через 365 дней, то истинный солнечный год был бы длиннее, чем календарный. В этом случае начало астрономического нового года все время смещалось бы в календаре вперед.Если бы, как водится. Мы решили откупорить бутылку шампанского в 1995 году, то нам пришлось бы с откупоренной бутылкой еще 5 часов 48 минут, прежде чем поднять бокалы в честь 1996 года. В 1997 году новогодний колокол начал бы звонить в 11 часов 36 минут. И, наконец. 2000 год начался бы 2 января, а2004 год - 3 января. Если теперь у нас весна начинается в марте, то через несколько десятилетий она стала бы начинаться в апреле, а за полтора тысячелетия времена года изрядно попутешествовали бы по календарю.Мастерство создателей календарей заключается в том, что время от времени немного удлинять календарь, периодически включая в него дополнительный день. С подобными трудностями мы сталкиваемся, когда приходится соотносить месяцы с истинным движение Луны, так, чтобы месяц начинался с полнолуния или новолуния. Нельзя ведь заканчивать месяц по истечении 29,530589 дня, а только, например. Через 29 дней. И приходится периодически включать дополнительный день, если, скажем мусульмане обязательно хотят видеть вначале месяца одну и ту же фазу Луны. Еще труднее комбинировать лунные фазы с прохождением Солнца. 12 синодических месяцев по 29 дней 12 часов и44 минуты дают нам суммарно всего 354 дня 8 часов и 48 минут, а не 365 1/4 дня. Таким образом, для полного солнечного года нам не хватает 11 дней. По прошествии 3 лет это составит 33 дня, т.е. больше месяца ! Теперь нужно добавлять уже целый месяц или, другими словами, вводить год с 13-ю месяцами. Астрономы называют такое исчисление времени, которое ориентировано на Солнце, солнечным годом, а такое, которое ориентировано наЛуну, - лунным. Наконец, год, в котором учитывается как прохождение Луны, так и Солнца, называют лунно-солнечным. Наш календарь ориентирован наСолнце, мусульманский - на Луну. Наш год начинается тогда, когда Солнце достигает определенной точки на своей видимой орбите, а в мусульманском календаре годы и месяцы начинаются тогда, когда после новолуния вновь появляется тонкий серб «месяца». В восточных странах именно появление тонкого серпа называют новолунием.

Как мы видели, 12 синодических месяцев длится примерно 354 дня. Лунный год, который состоял бы из 12 таких месяцев, оказался бы значительно короче солнечного. Начало года стало бы быстро смещаться относительно времен года, праздник Нового года вскоре стали бы отмечать летом, а потом снова зимой.Отсюда возникает вопрос: как мог появиться календарь, только из лунных месяцев? Есть местности, в которых времена года не проявляются в такой явной форме и играют в жизни людей второстепенную роль. Например, БлижнийВосток. Для арабов главным был не восход Солнца, а восход Луны. Почему?Жарко. Днем работать и корчевать трудно. В лунные ночи легче. Каждый месяц после непродолжительного периода невидимости Луна вновь с эффектом выплывает на небо и «рождается заново». Она - идеальный масштаб деления времени. Всякий раз, когда появляется Луна, проходит еще один месяц.

«Вот Аллах господин наш, он создал небо и землю за 6 дней. Это он сделал из Солнца светильник и из Луны свет. И указал им на их место, чтобы знали вы, как считать годы и как рассчитывать время». Эти строчки из 10-й суры Корана, священной книги мусульман, показывают, как построен мусульманский календарь. И главным мерилом времени выступает здесь Луна, а не наше древнее светило - Солнце. Мусульманский календарь вообще единственная значительная система измерения времени, в которой никак не учитывается Солнце. Каждый месяц начинается с новолуния, под которым, однако, арабы и турки понимают, не как мы самое близкое расположение Солнца и Луны, а появление молодого месяца после нашего новолуния. Примерно через2-3 дня после встречи с Солнцем спутник Земли вновь вечером появляется на западе в виде узкого серпа как «молодая Луна». Это - начало одного из 12 мусульманских месяцев, из которых у нас известен месяц, когда мусульмане постятся, - рамазан. Мусульманский год длится 354 дня, в нём 6 месяце в по29 дней и 6 по 30 дней. 12 синодических месяца делятся не ровно 354 дня, а354 дня 8 часов и 48 минут. Обычный мусульманский год был слишком коротким для точного соответствия фазы Луны: начало месяца и новая луна вскоре слишком разошлись бы. По этому приходится использовать високосные годы - 11 високосных годов за 30 лет. Эти високосные годы имеют по 355 дней.Дополнительный день добавляют к 12-му месяцу, который в этом случае насчитывает не 29, а 30 дней. Исходным моментом для отсчёта летоисчисления считается «хиджра» - бегство пророка Магомета из Мекки в Медину в 622 году от Р.Х. мусульманский календарь и теперь часто используется в исламском мире, особенно в религиозных целях. Но для коммерсантов, деловых людей играет наш календарь, например, если речь идёт о сроках международных встреч.

Для древних египтян самой важной из всех дат был ежегодный разливНила. Именно это событие определяло их жизнь и составляло основу существования. Разливы, время посева и сбора урожая зависели исключительно от Солнца и никак небыли связанны с Луной. По этому египтяне создали солнечный календарь. В них было 3 больших периода по 4 месяца - время разлива Нила, время посева и время сбора урожая. В каждом из 12 месяцев было по 30 дней. Таким образом, получаем 12 x 30 = 360 дней. Чтобы получить 365, к ним добавляли ещё 5 дней, их называли эпагоменами. Вот и всё описание поразительно чёткого и простого календаря древних египтян. К сожалению год с его 365 днями был слишком коротким. Периоды разлива, посева и сбора урожая все больше «обгоняли» календарь. В 1300 г. до н. э. период наводнения пришелся на первый месяц тот, 500 годами позже на пятый месяц тиби, а еще 500 лет спустя на 9 месяц пахон. И наконец, через 1461 год разлив Нила вновь начался в месяце тот. Хотя в 238 году до Р.Х. было предложено изменить календарь, консервативные египтяне все-таки сохранили традицию, ведь Сириус независимо от календарной даты сообщал о предстоящем разливе Нила. В день, который мы называем сейчас 18 июля, Сириус после периода невидимости вновь появляется на восточном небосклоне незадолго до восхода Солнца. А вскоре после этого выходит из берегов Нил. Зачем же менять простой практичный календарь, если Сириус надежно оповещает о важнейшем событии года.

Было бы не сложно привести Египетский календарь в соответствие с разливами Нила. Уже в 238 г. до Р.Х. фараон Птолемей III Эвергет попытался реформировать календарь. Он издал декрет Канопуса, в котором приказывал, чтобы короткий год через каждые 3 года удлинялся на 1 день, т.е. составлялся 366 дней, как это делаем теперь мы. К сожалению, тогда эта гениальная идея не прижилась. И только римский полководец Цезарь вновь вернулся в 48 г. до Р.Х. к этой мысли и повелел, когда стал римским императором, к каждому 4-му году добавлять по 1-му дню. Такие годы стали называть високосными. Солнечный год длится 365 1/4 дня. 4 солнечных года длятся на 1 день дольше, чем 4 календарных года по 365 дней, что можно скомпенсировать включением одного дня раз в 4 года. Поэтому у нас раз в 4 года - в високосный год - в феврале месяце не 28, а 29 дней. Кто родился 29 февраля, у того день рождения бывает только раз в 4 года!

Современные названия месяцев заимствованы от древних римлян, которые задолго до нашего летоисчисления ввели обычный год с 12 месяцами 365 днями и високосный год с 366 днями. в 46 г. Р.Х. Кай Юлий Цезарь возвратился вРим. Здесь полководец и диктатор обнаружил беспорядок в делах, в которых отсчет времени не составлял исключения. В последние годы существованияРимской республики священники, как только им представлялось это необходимым, вставляли дополнительные месяцы, чтобы календарь привести хоть в приблизительное соответствие с Солнцем. А за хорошую мзду священники просто продлевали год, чтобы чиновники могли подольше сохранить свою должность - ведь это было очень выгодно. Так что исчисление времени находилось в совершеннейшем беспорядке. Для начала, чтобы избежать больших отклонений и ошибок в календаре, Цезарь удлинил год, который мы теперь называем 46-м годом до Р.Х., на 3 месяца. В этом году было 445 дней. Таким образом, он стал самым длинным годом в истории. Затем год должен был длиться 365 дней, а каждый четвертый - 366. Тогда-то и появились известные нам високосные годы, хотя эта идея была высказана еще за 200 лет до того вЕгипте. Число дней месяца заимствовано в основном из календарей временЦезаря. Тогда не было 29 февраля. В високосном году 2 раза было 23 февраля.Имя Кая Юлия Цезаря сохранилось в названии июля («юлиус» по - латыни), который до этого называли квинтилисом. Позднее месяц секстилис переименовали в август (поскольку римский император Август также пожелал иметь «свой» месяц).

Названный в честь римского императора Кая Юлия Цезаря «юлианский» год имеет среднюю длину 365 1/4 дня, потому что каждый 4-ый год на 1 день длиннее трех предыдущих. Однако между истинным солнечным годом существует заметное расхождение. Истинный солнечный год длится 365 дней 5 часов и 49 минут, так что юлианский год оказался немного длиннее. Вначале на эту временную разницу не обращали внимания, но постепенно начало весны в календаре все больше смещалось к февралю. В XVI веке астрономическая весна началась не 21-го, а 11-го марта. Необходимо было задуматься о новой реформе календаря!В 1572-1585 гг. папский престол занимал папа Григорий XIII. Его очень интересовали проблемы календаря. В 1576 г. он создавал комиссию астрономов, которые должны были разработать проект реформы календаря. В1581 г. работа была завершена. 24 февраля 1582 г. была издана папская булла«Интер грависсимас», которая содержала следующие изменения:1.Чтобы вновь привести календарь в соответствие с истинным временем,10 дней опускались. После 4 октября 1582 г. сразу следовало 15 октября.

2. Правила включения високосного года изменялись так, что годы1700, 1800, 1900, 2100, 2200, и 2300 стали считать обычными, т.е. насчитывающими по 365 дней, хотя они должны были быть високосными. В то же время високосными остаются годы 2000 и 2400. И впредь все годы, которые делятся на 100, должны оставаться простыми, если только этот год не делится на 400. Введением этого правила средняя длина года несколько сокращалась, ведь за 400 лет 3 високосных года выпадают. Теперь у нас принято такое исчисление длины года : средний юлианский год - 365,2500 дня средний григорианский год - 365,2425 дня солнечный год - 365,2422 дня.Так что григорианский год лишь очень ненамного отличается от подлинного.Лишь в 3300 году разница составит 1 день, но календарное начало весны потихонечку все-таки сдвигается назад, и, скажем в 2000 году, возможно, придется подумать о совершенствовании календаря.

В 1582 году григорианский календарь был введен в Испании, Португалии,Италии, немного позднее во Франции и Голландии. Поскольку эта идея исходила от папского престола, многие протестантские страны сопротивлялись реформе календаря, да и некоторые католические князья не хотели его принимать. Папу упрекали в том, что он хочет украсть у людей 10 дней и обмануть перелетных птиц. Григория XIII обвиняли также в том, что он хочет сбить с толкуИисуса Христа, который теперь не знает, в какой день он должен появиться наСтрашном суде. Некоторые возражения высказывали и ученые, но они были опровергнуты в 1603 г. папским астрономом Клавиусом. Постепенно сопротивление было сломлено. Самые длительные споры по этому вопросу происходили в странах, где рядом жили католики и протестанты, особенно вГермании. В Швеции григорианский календарь был принят только в 1844 г., а в1875 г. он был введен в Египте, на родине солнечного календаря.

В России, где ранее существовал только юлианский календарь, григорианский календарь был введен в 1918 г. После его введения даты (по«новому стилю») изменились на 13 дней, ведь разница между этими календарями к этому времени составляла уже не 10, а 13 дней. Например Новый год вРоссии многие стали праздновать дважды: 1 и 14 января - по старому и новому стилю. Православная церковь все еще пользуется юлианским календарем, так что в России как бы существует 2 типа исчисления времени.

Наше теперешнее исчисление времени, например в 1995 или 2001 год новой эры, ведет свое начало от аббата Дионисия Эксигууса. В VI веке он попытался с помощью доступных ему источников определить год РожденияХриста. При этом он допусти небольшую ошибку. Теперь-то мы знаем, что Иисус жил задолго до 1 года новой эры. Например, царь Ирод умер в 4 г. до Р.Х., а он еще жил, когда Христос родился. Небесное знамение, которое называют«Вифлеемской звездой», - соединение Юпитера и Сатурна, имело место в том году, который мы называем сейчас 7 годом до Р.Х. Волхвы считали небесное знамение вестью о Рождении Господа. Так что Христос родился, по-видимому, в7 г. до начала нового летоисчисления, или , как говорят верующие, доРождества Христова (до Р.Х.). Конечно, никто не собирается всерьез называть вдруг 2000 г. 2007 годом, тем более, что предложение Дионисия Эксигууса оказалось очень практичным. Согласно ему каждый год, который делится на 4, считается високосным. Примерно к 1000 году нашей эры исчисление лет послеРождества Христова было принято повсеместно, но папы начали использовать его только с 1431 года. Кстати, перед 1 годом Р.Х. следует не 0 г., а сразу1 год до Р.Х. Правда, есть и астрономическое исчисление, согласно которому между + 1 годом до Р.Х. вставляется 0 год. Астрономический 0 год соответствует, таким образом, историческому 1 году до Р.Х. По принятому в настоящее время летоисчислению 1 десятилетие эры Р.Х. началось 1 января 1 года и закончилось 31 декабря 10 года. 2 десятилетие началось 1.1.11, последнее десятилетие нашего века началось 1.1.1991, а не 1.1.1990. Это десятилетие закончится 31.12.2000, так что, строго говоря, новое тысячелетие начнётся только 1.1.2001, однако это обстоятельство никак не помешает нам соответствующим образом отменить 2000 г. Всё же пойдёт отсчет третьего тысячелетия!

Измерение времени вчера и сегодня

За много тысячелетий до изобретения современных часов люди пытались измерять время. Наши предки подметили, что равномерно горящее пламя за равное время потребляет всегда одно и то же количество масла или воска.Тогда и стали использовать свечи, масляные лампы или фитили для измерения времени. В древнем Китае существовали, например, «часы», которые были сделаны из пропитанных маслом веревок, на которых были завязаны узлы. Такой шнурок поджигали, и каждый раз, когда пламя достигало узла, проходил определенный отрезок времени. Позднее стали использовать свечи с отметками, по которым можно было узнать время, пока свеча горела. Всякий раз когда верхний край свечи доходил до одной из отметок, проходил определенный период времени. Такие маркированные свечи продаются и по сей день. в качестве часов использовались масляные лампы. Прозрачный сосуд имел вертикальную шкалу, по которой можно было отсчитывать уровень масла.Поскольку в час всегда расходовалось одинаковое количество масла, уровень его в сосуде был мерой времени, прошедшего с момента, когда лампа была зажжена.

Для измерения времени можно использовать не только равномерное сгорание свечи или масляной лампы, но также истечение из сосуда воды или песка. Песочные часы используются и по сей день. они состоят из двух грушевидных емкостей, соединенных между собой узкими концами. Песок перетекает из верхней части сосуда в нижнюю за определенное время. В песочных часах, которые раньше часто использовали при варке яиц, этот процесс обычно занимал 5 минут. Если после перетекания песка в нижнюю часть часы перевернуть, снова начнется отсчет 5 минутного периода. Для измерения времени использовали медленное истечение воды из сосуда. Так же как и в масляных часах, измерялся уровень воды. Поскольку вода вытекала с постоянной скоростью, по уровню воды можно было измерять время. В некоторых странах и сейчас встречаются водяные часы разного рода, но их вытесняют дешевые наручные часы.

На ряду с медленно горящей свечёй и сосудами, из которых вытекает вода или высыпается песок, в течении многих тысячелетий в качестве измерителя времени использовали Солнце. Принцип солнечных часов очень прост. Наше дневное светило восходит утром на востоке, за тем, как нам кажется, начинает перемещаться по небу, достигает днём на юге максимально высокой точки и вечером заходит на западе. Поскольку Солнце медленно меняет своё положение, то меняется и направление и тени стержня. Утром она довольно длинная и указывает на запад, днём - короткая и указывает на север. Когда Солнце в 12 часов истинного местного времени достигает самого высокого положения, тень короче всего. Потом она снова удлиняется. По положению тени можно судить о времени дня. Если вокруг точки, где вертикально вкопан стержень, нарисовать циферблат, то перемещающаяся тень каждый час будет падать на соответствующее деление циферблата, так что по нему можно узнавать время, как по наручным часам. На солнечных часах стержень установлен наклонно, так, чтобы он был параллелен земной оси, т.е. указывал на Полярную звезду. Солнечные часы, которые при самом высоком стоянии Солнца на юге и при самой короткой тени показывают 12 часов, градуированы на истинное солнечное время. Конечно не трудно изготовить солнечные часы, которые показывали бы среднеевропейское время. Чтобы отградуировать такой циферблат, берут наручные или маятниковые часы и отмечают на циферблате, где остановится тень в 9, 10, 11, 12 часов. Рядом с соответствующими штрихами записывают время. Однако через некоторое время возникают расхождения, а за тем пропадают. У хороших солнечных часов есть корректирующие таблицы, по которым в любое время года можно определить, на сколько минут нужно уточнить время, которое показывают часы. Имеются даже специальные конструкции, в которых эти коррекции учтены. Правда по ним сейчас уже не определяют время, они сегодня лишь романтическая деталь в парках или на стенах церквей. Уже в древнем Вавилоне были солнечные часы; они упоминаются и в библии. Существовали и маленькие карманные солнечные часы, и подлинные монстры, как, например, огромные часы в Джайпуре в Индии, с диаметром циферблата в 30 метров. Из многочисленных вариантов солнечных часов упомянем лишь часы с линзой, сделанные в XVIII веке. Ровно в полдень лучи солнца, сфокусированные линзой, падали на пороховой заряд небольшой пушки - и раздавался выстрел.

Пожалуй, самым значительным шагом вперёд в истории измерения времени было введение механических часов, которые с XII века начали устанавливать на башнях церквей. В качестве приводного механизма в них использовались грузы, укреплённые на металлической цепи. При опускании груза цепь сматывалась и вращала цилиндр, соединённый с системой колёс и стрелкой. ВXIV веке механические башенные часы использовались повсеместно, а в 1657 г. голландец Христиан Гюйгенс построил первые маятниковые часы. Ещё в 1583 г. великий итальянский физик Галилей открыл, что полное качание маятника всегда происходит за одно и то же время, т.е. маятник идеально задаёт такт для часов. Можно, на пример, изготовить такой маятник, одно колебание которого продолжается ровно секунду. Если какое либо устройство подсчитает число колебаний маятника с того момента, как он был запущен, то можно узнать, сколько секунд прошло.

На любых применяемых в наши дни часах мы находим систему, способную колебаться, её называют также регулятором хода. Это может быть маятник, баланс в карманных часах, камертон или кварцевый кристалл . В качестве регулятора хода можно использовать также атомы и молекулы. При этом обязательно должно соблюдаться условие - период колебаний регулятора хода должен быть постоянным. Ещё один важнейший элемент каждых часов - накопитель энергии. Чтобы запасти энергию, используют поднятый на верх груз, натянутую пружину или электрические батарейки. Наконец, необходим передаточный механизм, чтобы передавать накопленную энергию в колебательной системе. Для этого используют шестеренные передачи или электронные схемы. И последнее - необходимо устройство, которое подсчитывало бы число колебаний и показывало их в удобной для нас форме. Здесь применяются различные циферблаты и электронные индикаторы. Цифровые показания, которые мы видим на некоторых часах, например, 12:45 или 23:18, нередко вытесняют«аналоговые» показания, к которым мы привыкли.

Нам уже знакомы часы с маятником как регулятором хода. Но в наручных или карманных часах маятник не разместить. Для них в качестве регулятора хода используют баланс, небольшое качающее колесо, скрепленное со спиральной пружиной. Этот баланс колеблется обычно 5 раз в секунду назад и вперед, т.е. частота колебаний 5 Гц. Некоторые современные часы имеют еще более быстрый регулятор хода, например, небольшие камертоны, частота которых составляет 360 Гц, т.е. они колеблются 360 раз в секунду. Еще более высокую частоту имеют кварцевые часы с колеблющимся кварцевым кристаллом. В современных кварцевых часах обычно используют кварцевые пластинки, которые колеблются с частотой 32 768 раз в секунду, другими словами, частота колебаний составляет 32 768 Гц. Регулируемые таким колеблющимся кварцем часы имеют точность хода, на много опережающую возможность точнейших механических часов. В лаборатории при соблюдении надлежащих условий удалось получить отклонение всего в 1 сек. за 30 лет. На всех кварцевых часах колеблющийся кварцевый кристалл задает частоту колебательного электрического контура и поддерживает ее при постоянном значении. Абсолютно равномерные электромагнитные колебания «подсчитываются» часами и приводятся в показания, которые мы видим на циферблате. Однако со временем кварцевые кристаллы стареют и точность часов теряется.

Еще в первые десятилетия нашего века вращение Земли было самым точным из известных науке периодических процессов и поэтому служило основой для измерения времени. В наше время вращение Земли перестало быть стандартом времени. Его место заняли атомы, «колебания» которых используются как регулятор хода для атомных часов. Атомы цезия могут находится в различном энергетическом состоянии - (+) и (-). Если атомы переходят о (+) к (-), они испускают электромагнитное излучение с частотой 9 192 631 770 Гц. Эта частота - абсолютно постоянный периодический процесс, она служит регулятором хода атомных часов. с помощью электронных средств обеспечивается постоянство микроволновой частоты. Таким образом достигнуто то, о чем всю жизнь мечтали конкурсанты часовых механизмов, а именно - найден абсолютно постоянный периодический процесс. Оба состояния (+) и (-) физики называют гипертонкими структурными уровнями основного состояния атома с цезиевым ядром (цезий - 133). Теперь на основе международного соглашения секунда как единица времени определяется таким образом: секунда- это умноженный на 9 192 631 770 период излучения, соответствующий переходу между двумя гипертонкими структурными уровнями основного состояния атома изотопа цезия-133. Конечно же, в качестве точных часов можно использовать и колебания других атомов и молекул.

В Германии, например, в 1978 г. был принят закон о времени. В соответствии с этим законом физикотехническому институту в Брауншвейге иБерлине дано поручение определять точное время в Германии. В настоящее время в институте в Брауншвейге построено 2 высокоточных часовых прибора на атомах цезия. Их считают одними из самых точных часов в мире. В России сигналы точного времени передаются по радио шестью короткими звуковыми сигналами (например, радиостанцией «Маяк»). Сигналы точного времени используются для управления сложными процессами и для научных наблюдений. В1967 году единица времени «секунда» была определена заново. Во всем мире ввели шкалу атомного времени, которая сменила «мировое время», полученное на основе астрономических наблюдений. Это время называли «среднее время поГринвичу», а временная шкала, принятая в настоящее время, называется UTC(от слов «Universal Tim Coordinator»). Секунды, которые включаются 1 раз в год в шкалу UTC, используются для того, чтобы UTC не более чем на секунду отличалось от времени, ориентированного на движение Солнца.

Ощущение времени и относительность

Нормальный человек ночью спит 8 часов, 16 часов бодрствует. Все наши органы имеют 24-часовой жизненный ритм. Однако это не доказывает, что у нас есть биологические часы, регулирующие процессы тела независимо от внешних событий. ведь могло бы быть так, что человек лишь пассивно реагирует на смену дня и ночи. Опыты, проведенные с добровольцами, спустившимися под землю, показали, что у человека есть внутренние, или«биологические», часы, которые, однако, если их не корректировать сменой света и темноты, идут несколько медленнее, чем ожидалось: 24-часовой ритм навязан нам сменой дня и ночи и социальными сигналами.

Не смотря на то, что мы можем очень точно измерять определённые отрезки времени, ощущаются они нами совершенно не одинаково. Минута, проведённая в кресле зубного врача, кажется значительно длиннее, чем минута, проведённая в кино или на дне рождения. Как быстро проходит неделя для взрослого и как долго длятся она для маленького ребенка! Психологи- исследователи могут привести вам немало интересных примеров того, как люди по-разному воспринимают абсолютно равные промежутки времени в воспоминаниях или наяву.

Хотя время во всем мире протекает одинаково быстро, минута или неделя могут иметь для нас различную продолжительность в зависимости от жизненной ситуации. Это обстоятельство было известно еще в древности. Но до начала XX века господствовало убеждение, что время течет независимо от наблюдателя.Так называемый здравый смысл подсказывал, что для космонавта, летящего в межпланетном корабле или попавшего в сильное гравитационное поле, секунда длятся ровно столько же, как и у нас на земле. Великий физик АльбертЭйнштейн в своей теперь уже многократно подтвержденной теории относительности показал, что при очень большой скорости и вблизи больших масс законы физики противоречат здравому смыслу, а точнее - нашему житейскому опыту. Так, например, часы, которые перемещаются в воображаемом космическом суперкорабле, для земного наблюдателя идут медленнее, чем такие же часы на Земле. Если космический корабль летит, скажем, со скоростью, составляющей 99,9 % от скорости света, на Земле пройдут 22 секунды, пока на корабле пройдет всего 1 секунда. Другими словами, часы на космическом корабле для земного наблюдателя будут идти в 22 раза медленнее, чем наЗемле! Это «относительное» замедление времени недолго оставалось неизвестным человеку, ведь оно проявляется только при скоростях, близких к скорости света, составляющей 300 000 км/сек. теперь этот эффект легко доказать с помощью быстрых элементарных частиц, продолжительность существования которых для нас составляет 80 микросекунд, а для них самих лишь 1 микросекунду. Их «часы» идут для земного наблюдателя в 80 раз медленнее, чем на поверхности Земли.

Нет и не может существовать абсолютного, одинакового для всех наблюдателей времени. Многие учёные даже полагают , что то, что мы называем временем, было не всегда. Часы, которые движутся почти со скоростью света, идут чрезвычайно медленно. Однако они, как и все предметы, состоящие из материи, никогда не смогут достичь той этой предельной скорости. «Часы» световых частиц, или квантов, которые не состоят из вещества и движутся точно со скоростью света, вообще не отмеряют время. Для световых частиц, в отличие от состоящих из вещества космических кораблей, времени не существует. Понятие «время» имеет смысл только тогда, когда есть вещество.Но если вещество образовалось в момент Большого взрыва, то время только тогда и возникло. Таким образом, есть точка отсчёта времени, а именноБольшой взрыв, для которой ни какого «до того» не существует.

Никто не знает, перестанет ли когда-нибудь расширятся Вселенная или будет расширятся всегда. Может быть, она когда-нибудь начнёт снова падать внутрь самой себя. Материя будет становится всё более плотной и, наконец, образует чёрную дыру с бесконечной плотностью вещества. Но в этом случае и сила притяжения стала бы бесконечно большой и время текло бы бесконечно медленно, т.е. перестало бы существовать. Может, однако, случится и так, что Вселенная будет расширятся и становится всё более разряжённой. Многие физики полагают, однако, что когда-нибудь всё вещество распадётся, и тогда будут существовать только световые частицы, для которых нет времени. Распад последней частицы вещества означал бы конец времени. Это трудно себе представить, но это так: время, которое казалось превыше всего в мире, превыше физики, оказалось вторичной величиной, которая имеет, вероятно, начало и конец. Оно пришло к нам из Вселенной и исчезнет с её исчезновением.

www.neuch.ru

Доклад - Время и его изучение в физике

Реферат

«Время и его изучение в физике»

Введение

Если современному человеку задать вопрос о том, как течет время, то большинство людей уподобит это понятие некой реке, текущей только вперед, из прошлого в будущее. Но, например, древние греки полагали, что время не является бесконечной прямой, а соединяет конец с началом. Взаимодействие бесконечных пространства и времени, оказывается, делает их не бесконечными, поскольку есть определенный предел. А когда известному в древности любителю парадоксов Зенону Элейскому задали вопрос о том, как, по его мнению, движется время: по кругу или по прямой, прозвучал интересный ответ: «Никак, поскольку никакого движения нет».

Конечно, древние во многом ошибались. Но и сейчас современная наука вряд ли точно сможет ответить на все вопросы о времени, ключевой из которых «что такое время?». Но все же современная наука знает о сущности времени немало. Более того, даже известны некоторые виды «машин времени», издавна существующие в природе.

Как же они работают? Что же все-таки такое время? Как оно движется? Существует ли обратимость времени? Возможны ли путешествия во времени? Каково время во Вселенной? Обо всем этом и пойдет речь ниже.

Понятие времени и его измерение

Прежде всего, отметим, что время – понятие физическое, а потому тесно связано с конкретными законами физики. Например, согласно законам физики, период вращения Земли должен оставаться постоянным. Этот факт позволяет определить единицу измерения времени, называемую солнечными сутками. Или, например, законы физики утверждают, что период колебания кварцевой пластинки в генераторе с кварцевой стабилизацией тоже можно применять для измерения времени, причем очень точно. Можно добиться еще более точного подсчета времени, если использовать частоты колебаний электронов в атомах. Наиболее точными считаются атомные часы, основанные на частоте излучения атомов цезия-133.

В настоящее время используются три основные системы измерения времени. В основе каждой из них лежит конкретный физический периодический процесс: 1).вращение Земли вокруг своей оси, 2).обращение Земли вокруг Солнца и 3).излучение (или поглощение) электромагнитных волн атомами или молекулами некоторых веществ (например, того же цезия) при определенных условиях.

Чаще всего, в повседневной практике используют такую единицу измерения, как «среднее солнечное время», основой которой являются «средние солнечные сутки», которые, в свою очередь, делятся следующим образом: 1 средние солнечные сутки = 24 средним солнечным часам[1], 1 средний солнечный час = 60 средним солнечным минутам, 1 средняя солнечная минута = 60 средним солнечным секундам. Одни средние солнечные сутки содержат 86 400 средних солнечных секунд.

В то же время отметим, что основывая понятие времени на физических законах, мы не можем быть точно уверены в их абсолютной правильности.

Взгляды ученых на понятие времени

Время является одним из понятий, которое повсеместно применяется в физике. Развитие взгляда на понятие времени связано с именами нескольких известных ученых: Галилей, Ньютон и Эйнштейн. Начнем с Галилея.

Глубокие размышления о движении тел в природе привели его к принципу относительности, где все зависит от точки отсчета. Например, путешественник, находящийся в каюте плывущего корабля, может точно сказать, что книга на его столе в каюте находится в состоянии покоя. Но в то же время человек на берегу видит, что корабль плывет, а потому книга внутри корабля также совершает движение вместе с кораблем. Галилею удалось выявить силу инерции, которая объединяет тела в абсолютном и относительном покое. Эта сила не проявляет себя, пока тело находится в состоянии покоя или в равномерном прямолинейном движении. Но стоит чуть притормозить его, как начинает проявляться ускорение, а тело по инерции стремится восстановить утраченный покой.

С этой отправной точки отправился дальше Ньютон, родившийся в год смерти Галилея. Ньютон установил, что существует связь между силой и ускорением, но чтобы сделать эту связь полностью определенной пришлось ввести понятие массы тела. Тогда появился второй закон Ньютона, выражаемый формулой F=ma. Первым законом был закон инерции[2], а третий – сила действия равна силе противодействия. Из этих законов и появилась классическая механика Ньютона. Но чтобы знать скорости и ускорения в этой механике, надо было знать время, в течение которого они действовали. Механика не может существовать без времени, как геометрия без пространства.

Измерять времени было бы хорошо идеально точными часами, ход которых не зависел бы от какого либо движения, а потому нельзя определить, находятся они в покое или движутся. Такие часы принято называть инерциальными. Они смогли бы показывать некое абсолютное время, одинаковое для всей Вселенной.

Основываясь на трудах Ньютона и Галилея, А. Эйнштейн принялся исследовать Вселенную по своему разумению. Эйнштейн задавался вопросами, течет ли время одинаково везде и кто это контролирует. Ответ помогла дать созданная им теория относительности, ядром которой стала аксиома о там, что в пустоте скорость света одинакова во всех ИСО. В вакууме же, рассуждал Эйнштейн, скорость света абсолютна, а значит, равна 300 000 км/с [3]. Кроме того, скорость света является предельно возможной скоростью в природе.

Из логических построений Эйнштейна последовали практические расчеты зависимости течения времени от скорости движения. В движущейся системе координат время замедляется по отношению к неподвижной системе в зависимости от близости скорости движения объекта к скорости света. Отсюда вытекает знаменитый парадокс близнецов.

Этот парадокс выглядит так. Представим себе двух братьев-близнецов. Если один из близнецов отправится в возрасте, например, 20 лет в космическое путешествие к какой-либо звезде со скоростью света, то, пролетев, скажем, туда и обратно за 40 световых лет, он вернется через примерно 11 лет по корабельному времени. На Земле же за это время пройдет примерно 80 лет! Поэтому тот из братьев, который отправился в путешествие к звезде окажется моложе своего брата почти на 80 лет! Почему, спросите вы? В этом и заключается одна из загадок времени.

Расстояние в космосе не случайно измеряется в световых годах. Световой год – это путь, который световой луч может преодолеть, пока на Земле пройдет год. Исходя из этого, можно точно сказать, что глядя на звезды в ночное небо мы видим их не такими, какие ни есть в настоящий момент, а такими, какими они были 40 и более световых лет назад[4] .

Четырехмерное пространство и время Вселенной

Оказывается, математикам удобно пользоваться понятием четырехмерного пространства, где помимо длины, ширины и высоты присутствует еще одно направление – время. Да и мы сами зачастую прибегаем к этому четвертому направлению в повседневной практике. Например, когда пешеход переходит дорогу, а мимо него по ней проезжает автомобиль, то три из четырех координат пространства совпадают, когда автомобиль, а затем человек (или наоборот) проходят через одну и ту же точку. Не совпадает лишь четвертая координата – время, поскольку кто-то из них — либо автомобиль, либо пешеход – должны перейти раньше через это место. Отсюда следует интересный вывод: классическая физика «объединяет» пространство и время при помощи движения.

Есть и другой интересный вывод, исходящий из теории относительности Эйнштейна и знаний о скорости света. Как уже сказано выше, звезды мы можем видеть не такими, какие они есть в данный момент. Свет распространяется не сразу, а за определенный, пусть и ничтожно малый промежуток времени, и потому воспринимается человеческим глазом тоже не сразу. Свет от лампы распространяется за сотую долю секунды, свет от солнца доходит до нас за восемь минут и т.д. А ведь именно с помощью света мы можем видеть окружающий нас мир. Выходит, мы видим только то, что уже произошло, поскольку пока световые лучи донесут до глаза какую-то информацию, пройдет определенное время. Стало быть, мы живем в прошлом. А раз мы видим прошлое, то время как одна из координат пространства может быть отрицательной. По сути, мы живем в прошлом.

А каково же тогда время во Вселенной? И есть ли там вообще время?

Долгое время считалось, что Вселенная статична и неизменна, а все тела в ней находятся в состоянии покоя.

Из созданной теории относительности Эйнштейн составил свою модель Вселенной. Одним из постулатов в его модели был постулат о том, что Вселенная однородна и пребывает в неизменном состоянии. Если, например, где-то погасла звезда, то на смену ей в другом месте появляется новая. Это также соответствовало классической механике Ньютона – Галилея.

Оказалось, однако, что это не так. Вселенная не статична, а наоборот, динамична. Вещество Вселенной, как показали формулы и математические выкладки Фридмана[5], должно либо расширяться, либо сжиматься. Кроме того, не может Вселенная быть статичной и потому, что на все тела во Вселенной действует сила небесного тяготения, ничем не уравновешиваемая[6], а потому тела во Вселенной находятся в состоянии движения: планеты, звезды, галактики и т.д. Значит, это движение можно измерять с помощью четырех мерной системы координат.

Таким образом, время во Вселенной есть, но движется оно неспешно. Проходят миллиарды и миллионы лет, пока становятся видны какие-то изменения. Но если Вселенная имеет тенденцию к расширению (ведь давно установлено, что галактики в космосе отдаляются друг от друга), то где-то в далеком прошлом был момент, когда вся Вселенная была сжата в одну точку (это состояние называется «комической сингулярностью»). Момент начала расширения Вселенной и есть начало отсчета времени в ней. Есть ли предел этого расширения? Ответ на этот вопрос мы вряд ли когда-нибудь узнаем. Хотя существует предположение, что время само по себе циклично, а значит все события повторяются. Поэтому вполне вероятно, что в какой-то момент Вселенная начнет сжиматься в точку. Что при этом произойдет с Землей и с человечеством на ней, не знает никто.

Черные дыры и время. Обратимость

Представим себе такую картину. В яблоке поселился червяк. Вместо того чтобы перемещаться из одной точки в другую по поверхности яблока, он просто прогрызает ходы внутри него, делая более короткий путь. Оказывается, подобные туннели существуют во Вселенной.

Суть теории относительности Эйнштейна здесь заключается в том, что пространство не плоское, а изогнутое и деформированное под воздействием массы и энергии. Иначе говоря, наше пространство загибается в четвертое измерение. Пространство и время в нашем понимании теряют свой привычный вид. Появляется понятие искривленности пространства и времени[7] .

В то же время возникает возможность соединить две точки, которые не имеют собой пространственно-временной связи. Суть же «туннеля», который может соединить их, заключается в возможности сокращения себе пути.

Существование таких «туннелей» было предсказано теоретиками еще в 1916 году, а в конце 50-х. гг. физик Джон Уиллер впервые ясно обрисовал, что такие «мосты» могут быть найдены в тех районах Вселенной, где пространство сильно изогнуто. Такие туннели получили название «черные дыры».

Возможна ли их транспортная функция? Трудно дать однозначный ответ на этот вопрос. Во-первых, неизвестно, будет ли ощущать сопротивление внутри дыры предмет, попавший в нее. Во-вторых, неясно, куда этот туннель может привести. Нам также не известна природа этих дыр. Не известен механизм их образование и не известно, пожалуй, главное: какая сила действует внутри дыры, если она затягивает в себя даже свет?

Черные дыры предоставляют возможность путешествия во времени. Но здесь возникают две сложности. Первая: чтобы попасть в прошлое, придется предварительно двигать черную дыру с околосветовой скоростью в течение примерно 100 лет. И вторая сложность – это нарушение причинно-следственной цепи. Никто не знает, что произойдет, если следствие повлияет на причину…

Есть предположение, что процесс поглощения вещества черными дырами может прекратиться. То, что нам известно о строении Вселенной сегодня, позволяет считать, что энергия не уходит безвозвратно. Если черные дыры перестанут поглощать вещество, то, очевидно, будет происходить обратный процесс – выход энергии и вещества наружу. Может возникнуть и такое невообразимое в физике явление, как отрицательная масса. Возможно, что и время тогда пойдет назад, поскольку оно тоже станет отрицательным.

Однако наша повседневная жизнь свидетельствует о том, что никакие события не обладают обратимостью. Но почему же тогда обратимы законы движения? Вопрос непростой. Поэтому о нем говорят не иначе, как о парадоксе обратимости.

Но в то же время хаотичное броуновское движение молекул вещества, как и любое движение, вполне обратимо. Поэтому также вполне вероятно, что, например, разделение газов, смешанных из двух сосудов в одном, тоже может быть возможно, т.е. процесс смешивания газов обратим. Если имеется хаотичное движение молекул вещества, то, значит, имеется обратимость всего их сообщества. Поэтому возможна обратимость различных процессов. Значит, «черную дыру», как и свет, также можно считать природной «машиной времени».

Возможно ли путешествовать во времени?

Выше мы уже говорили о том, что своеобразной «машиной времени» является телескоп, через который мы смотрим на звезды. А можно ли реально перемещаться во времени в будущее или прошлое? Для ответа на этот вопрос понадобится разобраться с некоторыми природными частицами.

Всем известно, что свет состоит из фотонов. Причем в одних случаях фотон – это материальная частица, а в других – электромагнитная волна. Но вообще говоря, эти понятия о свете как частице или электромагнитной волне введены для удобства расчетов. На самом деле положение света здесь до сих пор спорно. А как быть с гравитацией и временем?

Существует предположение, что существуют гравитационные волны – волнообразные колебания пространства-времени, которые придают времени искривленность и которые распространяются в четырехмерном пространстве также, как распространяется в воздухе звук. При этом гравитационные и электромагнитные волны распространяются с одинаковой скоростью – 300 000 км/с.

Однако зарегистрировать гравитационные волны пока не удалось. Есть пока только предположения, что гравитационные волны могут вполне вести себя как потоки частиц. Поэтому гравитационные волны могут быть родственны электромагнитным колебаниям.

Далее нам следовало бы искать кванты (частицы) времени. Но мы не можем ни подтвердить, ни опровергнуть их наличие. Опираясь на опыт физики, можно лишь сказать, что нет никакого времени, существующего само по себе. Оно всегда связано с каким-либо явлением.

Для того чтобы говорить о возможности путешествий во времени, необходимы эксперименты. Причем поставить такой эксперимент мы пока тоже не можем. Дело в том, что для проведения подобного эксперимента каждая из микрочастиц должна обладать энергией примерно в 109 джоулей! А все земные ускорители могут обеспечить лишь одну миллиардную долю этой энергии. Впрочем, если мы не можем провести эксперимент на Земле, то надо искать условия для его проведения во Вселенной. Многие исследователи здесь предлагают обратить пристальное внимание на вакуум – космическую пустоту[8], окружающую тела в космосе. Поняв механизм превращений, происходящих внутри вакуума, мы, возможно, в отдаленной перспективе сумеем путешествовать во времени.

Заключение

Любой человек наверняка прекрасно знает, что такое время, пока не думает о нем. Но стоит задуматься, и сразу же перестаешь понимать, что время из себя представляет. Но это вовсе не означает, что не надо думать о нем. Совсем наоборот! Именно на этом пути и лежит возможность создания фантастических машин времени.

Нам еще очень многое предстоит понять в сущности окружающего нас мира, в том числе такой странной и загадочной на сегодняшний день единицы, как время. И в этом нам всегда будут помогать знания и опыт предыдущих поколений и, конечно же, наука. Поэтому, двигаясь каждую минуту вперед, мы будем углубляться в суть времени все глубже.

время черный дыра четырехмерный

Список использованной литературы

1. Чернин А.Д. Физика времени. – М.: Наука, 1987.

[1] Вообще говоря, солнечные сутки на самом деле не составляют ровно 24 часа, а составляют примерно 23 ч. 58 мин. 43 с. Понятие двадцатичетырехчасовых суток является округленным, а значит, более простым в использовании.

2Появление которого, кстати, принадлежит не Ньютону, а Галилею; Ньютон лишь уточнил его формулировку.

3Известно также, что древние вообще считали скорость света бесконечной. Например, Герон Александрийский рассуждал так: «Поднимая голову ночью к небу, вы увидите звезды. Закроете глаза – они исчезнут. Откроете – сразу появятся. Поскольку между моментом открытия глаз и видением звезд нет никакого промежутка времени, то свет распространяется мгновенно». Современное же значение скорости света удалось выявить с помощью экспериментов с применением атомных часов. По результатам этих экспериментов составляет 299 799 456 м/с.

[4] Поэтому телескоп может служить своеобразной «машиной времени», через который мы видим именно прошлое, а не нынешнее состояние звезд.

[5] Александр Александрович Фридман – советский ученый-математик. В 1924-1925 гг. руководил Главной геофизической обсерваторией. Известен за создание математических соотношений для атмосферных вихрей, имеющие главное значение в теории прогноза погоды. В то же время известен по работе над теорией хаотичных турбулентных движений. В то же время внес большой вклад в дело исследования Вселенной и времени в ней.

[6] Механика Ньютона – Галилея предполагает, что тело находится в состоянии покоя тогда, когда на него либо не действуют никакие силы, либо силы, действующие на него, уравновешивают друг друга.

[7] Лучше всего этот факт демонстрирует неевклидовая геометрия Лобачевского. В ней, к примеру, сумма углов треугольника может не ровняться 180 градусам, или, например, кратчайшим расстоянием между двумя точками необязательно может быть отрезок. Однако такая геометрия неудобна для стандартного понятия пространства.

[8] Судя по некоторым данным, эта пустота может оказаться вовсе не пустотой. Под вакуумом понимают состояние физической системы, при которой в ней нет ни полей, ни частиц. Это состояние наименьшей возможной энергии, но это не значит, что в системе энергии нет вовсе. В вакууме также протекают различные процессы.

www.ronl.ru

Реферат - Время - Астрономия

[U1]

В Р Е М Я

С о д е р ж а н и е

Небесные часы 3

Календарь в истории человечества 8

Изменение времени вчера и сегодня 15

Ощущение времени и относительность 19

Небесные часы

Время делят на годы, месяцы, недели, сутки, часы, секунды. Историки отсчитывают время столетиями, геологи — миллионами лет. Но лишь три единицы времени связаны с небесными явлениями, это — год, месяц, сутки. Для живых существ, обитающих на Земле, особенно важна смена дня и ночи. Уже пещерный человек знал, что от восхода до захода Солнца либо между двумя моментами стояния Солнца в зените проходит примерно одинаковое время, и называли его «сутками». Еще в древности наши предки заметили, что Луна не каждую ночь выглядит одинаково и что она время от времени вовсе исчезает с неба. Иногда она превращается в тонкий серп, а потом снова становится круглой, Между двумя такими полнолуниями проходит около 30 дней. Это обстоятельство также было известно в течение многих тысячелетий и послужило основой для введения еще одной важной, связанной с природными явлениями единицы времени — месяца. Очень скоро люди поняли, что примерно через каждые 365 дней повторяются жизненно важные явления природы, такие, как таяние снегов на севере или разлив Нила в Египте, и что эти процессы связаны с регулярным самым низким или самым высоким стоянием Солнца. Всегда одинаковое время — год — проходило от начала одной весны до начала другой. Однако еще многие тысячелетия люди еще плохо представляли себе, что действительно происходит на небе каждый год, месяц или каждый день.

Раньше люди предполагали, что Солнце за сутки оборачивается вокруг Земли. Многие верили в бога Солнца, который ранним утром появляется на востоке, проезжает на своей колеснице по небу, а вечером, устав, исчезает на западе. На самом же деле Солнце вовсе не восходит и не заходит. День и ночь — результат вращения Земли. Земля за 24 часа поворачивается вокруг самой себя, точнее, вокруг своей оси — условной линии между Северным и Южным полюсами. По этому любая страна обязательно оказывается то на солнечной, то на ночной стороне планеты. Утром вместе с землёй мы поворачиваемся на встречу Солнцу, пока оно не появится на восточном горизонте. Тут-то мы и говорим: «Солнце взошло». Вечером движение Земли поворачивает нас прочь от Солнца, пока оно не «зайдёт». Период от одного восхода Солнца до другого мы называем «сутками», которые состоят из светлого дня и тёмной ночи. Но не редко говоря «день», мы имеем ввиду сутки, хотя это и не совсем точно. На пример, узнав, что «прошло два дня», вы не знаете наверняка, прошло ли двое полных суток или только два дневных и одно ночное время. По этому там, где требуется точность, никогда слово «сутки» не заменяют словом «день».

Земля не только вращается вокруг своей оси, она обращается также по большой эллиптической орбите вокруг Солнца. Время, необходимое Земле, чтобы совершить этот оборот, называют годом. Год длится 365 1/4 дня. Скорость обращения Земли по орбите составляет почти 30 км. в секунду, это более 100 000 километров в час. Диаметр ее орбиты — 300 млн. км. Другими словами, наш «космический корабль» Земля в год пробегает почти 1 млрд. км. Нам же кажется, что Солнце в течение года перемещается на небе по кругу, проходящему через 12 созвездий. 1 января, например, оно в созвездии Стрельца, которое ночью нельзя увидеть, потому что все его звезды расположены на небе рядом с Солнцем. Если говорить точно, то полное обращение Земли вокруг Солнца занимает 365,2564 среднего дня. Этот отрезок времени — сидерический, или звездный, год. Время от одного начала весны до другого по астрономическим причинам устанавливают чуть более коротким (на 20 мин. 24 сек.), его называют тропическим годом, и календарь должен точно соответствовать тропическому году.

Земная ось расположена не вертикально относительно земной орбиты, она несколько наклонена. Это и служит причиной перемены времени года. Летом Северное полушарие обращено к Солнцу, поэтому у нас много света, длинные дни, тепло; в полдень Солнце высоко стоит на небе. Зато зимой нам не везет: Северное полушарие отвернулось от Солнца, дни в это время короткие, температуры низкие. Когда у нам на севере зима, в южной части земного шара лето. Дети Южной Америки и Австралии в рождественские каникулы ходят на пляж. Выше всего Солнце стоит на небе в день летнего солнцестояния — 21 и 22 июня, однако самые теплые месяцы — июль и август, потому что океаны, воздух и земля прогреваются медленно, и самые высокие температуры отмечаются уже после того, как Солнце прошло верхнюю точку.

Наша Земля не одинока, вокруг нее кружится Луна. Давным-давно люди заметили, что этот спутник Земли каждый день появляется на другом участке неба и меняет свою форму. Если позади Луны сияет Солнце, то она не видна. Это — новолуние. Если же Луна противостоит Солнцу, то обращенная к нам ее половина освещена целиком. Такое положение называют полной Луной. Время между двумя новолуниями или двумя полнолуниями составляет почти 29 с половиной дней и называется синодическим месяцем. Этот древний месяц продолжает играть свою роль еще во многих календарях, от него пошли наши месяцы, длина которых, правда, может составлять 28, 29, 30 или 31 день, чтобы можно было поделить год на части. Точная длина синодического месяца составляет 29,530589 дня.

На небе не происходит каких-либо заметных событий, которые повторялись бы каждые 7 дней. В то же время можно отметить, что между первым появлением Луны, после новолуния, и первой четвертью прибывающей Луны проходит ровно 7 дней. То же касается и времени между четвертью и полной Луной. От полной Луны до последней четверти так же проходит ровно неделя. Еще 7 дней проходит от момента последней четверти Луны до ее полного исчезновения (новолуния). Некоторые ученые полагают, что именно эти явления способствовали введению такого понятия, как неделя. Однако вероятнее, что 7 дней недели связаны с названиями семи «планет», которые были известны древним. К небесным телам, или планетам, тогда причисляли и Солнце, и Луну вместе с истинными планетами (Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн). Таким образом, были известны 7 «планет», именами которых называли 7 дней, объединенных в более крупную единицу времени — неделю. Недаром название дней недель связаны с именами планет в разных языках. Например, «зонтаг» — солнечный день (воскресенье) и «монтаг» — лунный день (понедельник) в немецком языке, «марди» — день Марса (вторник) во французском, и далее там же «меркрёди», «жёди» и «вандрёди» (день Меркурия, день Юпитера, день Венеры). Английское слово «сатёрди» — суббота — связано с именем Сатурна. В английском и немецком языках на место римских богов приходят германские: вместо Юпитера бог Донар («доннерстаг» — четверг), а вместо Венеры — Фрея («фрайтаг» — пятница).

Деление времени на годы, месяцы и дни возникло, как мы убедились из астрономических наблюдений. Однако дальнейшее деление времени на часы, минуты и секунды, напротив, совершенно произвольно, да к тому же и не очень практично, поскольку не соответствует нашей десятичной системе измерения. Если для нас не представляет никакого труда переводить рубли в копейки, то для перевода дней в часы и минуты требуется уже определенная математическая работа. Как известно, в сутках 2 раза по 12, т.е. всего 24 часа, в часе 60 минут, в минуте 60 секунд. В основу такого счета были положены священные для жителей древнего Вавилона числа 12 и 60, их сейчас используют для деления циферблата часов. Но если для вавилонян такое деление суток на часы было уже привычным, то понятие минута и секунда были введены в обиход позднее, уже в новое время.

Сутки — отрезок времени между двумя моментами самого высокого положения Солнца на небе. Когда Солнце занимает самую высокую точку в южной части небосвода, мы говорим: «Истинное местное время 12 часов». Земля вращается вокруг оси равномерно. Суточное движение Солнца по небосводу тоже выглядело бы равномерным, если бы не годичное обращение Земли по орбите вокруг Солнца. Это движение Земли неравномерное, да и ось орбиты не совпадает по направлению с осью Земли. В результате истинные солнечные сутки различаются по продолжительности, а это неудобно. Астрономы придумали мнимое «среднее Солнце», которое равномерно движется по небу и несколько раз в году его положение на небе совпадает с истинным Солнцем, а в остальные дни его можно рассчитать. Когда выдуманное Солнце стоит над южной точкой, это соответствует 12 часам среднего местного времени. Разность между средним и истинным местным временем — уравнение времени. Его значение меняется в течение года и составляет от -14,3 до +16,3 минуты.

Если в Санкт-Петербурге Солнце стоит в самой верхней точке, то в Москве оно уже прошло ее, а в Калининграде оно дойдет до этой точки только спустя несколько минут. Часы, показывающие среднее местное время. Чтобы во всех странах Средней Европы иметь одно и то же время, договорились, что среднее местное время во всей Средней Европе будет ориентироваться на время, которое показывает часы на 15-м градусе восточной долготы. Это время называют среднеевропейским временем. Есть еще западноевропейское время — мировое время, соответствующее среднему местному времени для 0 градусов долготы. Если среднеевропейское время составляет 12 часов, то мировое время на этот момент — 11 часов. Поскольку Солнце кажется нам движущимся с востока на запад, то в Берлине оно занимает высшую точку на небе раньше, чем в Лондоне, который лежит западнее Берлина. Всего есть 24 часовых пояса, которые не всегда точно соответствуют долготе, приспосабливаясь к государственным границам. В больших странах имеется несколько часовых поясов: в США — 6, а в России — целых 11! По Тихому океану пролегает линия перемены даты. Если ее пересечь в среду, перемещаясь с запада на восток, то попадешь во вторник, поскольку по другую сторону от этой линии среда еще не началась.

С конца марта до конца сентября к среднеевропейскому времени добавляют еще 1 час. В этом случае получают среднеевропейское летнее время. Его ввели для экономии энергии. Вечера в это время года долго остаются светлыми, свет можно включать позднее. Летнее время очень популярно у туристов, садоводов, людей, занимающихся спортом. С другой стороны, переставлять стрелки часов два раза в год не каждому нравится, да и для налогоплательщиков накладно. Утверждают, что летнее время приносит экологическую пользу, но это спорный момент, ведь чем дольше длится день, тем больше люди пользуются машинами, загрязняющими среду обитания выхлопными газами. Летнее время вводится во многих странах. В США, например, часы переводятся на зимнее время только в октябре, что очень неудобно для путешественников, прилетающих из Европы, где стрелки часов переводят в конце сентября.

Двадцатичетырехчасовой солнечный день длится несколько долше, чем время, за которое Земля успевает повернуться вокруг своей оси. Чтобы понять это, представим себе, что яркая звезда и Солнце оказались бы одновременно точно на юге. Вращение Земли завершается, когда звезда снова оказывается на юге. А Солнце за это время лишь немного продвинулось по небу. Другими словами, Земля должна еще немного повернуться, пока Солнце не окажется точно на юге. Время между двумя точками самого высокого стояния звезды на юге называют звездными сутками, а немного более длинный промежуток времени между двумя максимальными точками стояния Солнца — солнечными сутками. Средние солнечные сутки, отнесенные к придуманному среднему солнцу, на 3 мин. 56,55 сек. длиннее звездных суток. Наше время соизмеряется с Солнцем, которое задает ритм нашей жизни как дневное светило. Однако, для астрономов не менее важно звездное время. Когда так называемая точка весеннего равноденствия находится на юге или на меридиане, звездное время составляет 0 часов. Это та точка на небе, в которой Солнце находится в начале весны. Звездные сутки равняются 0,99727 солнечных суток, средние солнечные сутки составляют 1,00274 звездных суток, т.е. они несколько длиннее, чем период вращения Земли вокруг своей оси.

Земная ось не всегда сохраняет свое направление. За 26 тыс. Лет она делает колебательные движения — прецессию. Земля представляет собой как бы гигантский волчок. Солнце и Луна пытаются выпрямить этот косо установленный волчок, а земля считает это вмешательством в свои внутренние дела и реагирует на это колебательными движениями. За 26 000 лет, составляющих период прецессии ось Земли, двигаясь по конусу, занимает различные направления. Поэтому Полярная звезда не всегда выполняет свою роль указателя севера, а в Европе в прошлом можно было видеть звезды, которые теперь находятся ниже линии горизонта, например Южный Крест. Еще более фантастичным оказывается тот факт, что наша солнечная система вращается вместе с Галактикой — системой Млечного Пути. Так же как Луна вращается вокруг Земли, а Земля — вокруг Солнца, наша солнечная система вращается вокруг центра галактики, на что уходит 220 млн. лет. Это самый продолжительный, с точностью установленный временной период. Кстати, наше Солнце такое старое, что оно проделало этот путь уже раз двадцать.

Календарь в истории человечества

Календарь — перечень дней года, разбитый на недели и месяцы. В более общем смысле понятие «календарь» означает всю систему исчисления времени. По латыни «календы» — это первые дни месяцев, которые в Древнем Риме публично объявляли глашатаи. Постепенно календари стали неотъемлемой частью повседневной жизни. Но уже в древности и в средневековье они играли большую роль, в особенности когда речь шла о том, чтобы определять даты религиозных праздников, таких, как, например, Пасха, или начинать сев. Календари имеют в наши дни самую разнообразную форму. Наиболее известны карманный и отрывной календари. Но и наручные часы стали выполнять функцию календаря. Различные электронные часы указывают точную дату, даже учитывая високосные годы.

Вероятно, первые предшественники календаря появились уже 30 тысяч лет назад. Найдены древние обломки костей с зарубками, которые многие ученые считают обозначением дней или каких-то более продолжительных отрезков времени.

Древние египтяне заметили, что ярчайшая из неподвижных звезд — Сириус, после того как скроется за Солнцем, вновь появляется на утреннем небе, и это повторяется через каждые 365 дней. Появление Сириуса довольно точно совпадало по времени с ежегодным разливом Нила. Для нас здесь важно то, что астрономическое событие, которое называют гелиактическим восходом Сириуса, в соответствии с обращением Земли вокруг Солнца, происходит каждые 365 дней. Солнце всегда в это время располагается рядом с Сириусом, и звезду в этом случае не видно. Через несколько недель Солнце отходит от Сириуса настолько, что звезда делается видимой. И это происходит ежегодно с большой регулярностью — каждые 365 дней. Таким образом уже давно был открыт солнечный год с длительностью 365 дней, на основании которого египтяне построили свой календарь.

Древние жители Вавилона также имели свои календари, основанные на астрономических наблюдениях. Они могли точно рассчитывать затмения и расположение планет относительно друг друга.

Гигантский календарь представляют собой также каменные кольца Стонхенджа в Южной Англии. Соединяющие различные каменные блоки линии указывают на важнейшие точки восхода и захода Солнца и Луны. Главный круг из камней, некоторые из которых еще сохранились, имел 29 больших ворот и небольшую арку, т.е. 29 с половиной входов. Это соответствовало 29 с половиной дням синодического месяца — времени от одного полнолуния до другого. То же можно сказать об окружностях из ямок, которые окаймляют все это циклопическое сооружение. Во внутренней окружности 29, во внешней — 30 ямок, в среднем, таким образом, 29 с половиной ямок — 29,5 дня лунного месяца. Наш сегодняшний календарь с 12 месяцами различной продолжительности — «дитя» римского календаря.

Конечно было бы идеально, если бы год состоял из 360 солнечных суток. В этом случае год можно было бы поделить на 12 одинаковых месяцев и составить календарь было бы проще простого. К сожалению, небесные тела не хотят облегчать нам жизнь и ведут себя далеко не идеально. Так, например, тропический год, т.е. солнечный год, который начинается весной, длится 365,24219879 дня, другими словами, 365 дней 5 часов 48 минут и 46 секунд. Синодический месяц длится 29,530589 дня или 29 дней 12 часов 44 минуты и 2,9 секунды. Именно из-за этих неровных чисел так трудно составить хороший календарь. На практике необходимо иметь дело только с полными днями, ведь год не может завершаться по прошествии 365,24219879 дня, а лишь после365 или 366 дней. Но если бы год всегда оканчивался через 365 дней, то истинный солнечный год был бы длиннее, чем календарный. В этом случае начало астрономического нового года все время смещалось бы в календаре вперед. Если бы, как водится. Мы решили откупорить бутылку шампанского в 1995 году, то нам пришлось бы с откупоренной бутылкой еще 5 часов 48 минут, прежде чем поднять бокалы в честь 1996 года. В 1997 году новогодний колокол начал бы звонить в 11 часов 36 минут. И, наконец. 2000 год начался бы 2 января, а 2004 год — 3 января. Если теперь у нас весна начинается в марте, то через несколько десятилетий она стала бы начинаться в апреле, а за полтора тысячелетия времена года изрядно попутешествовали бы по календарю. Мастерство создателей календарей заключается в том, что время от времени немного удлинять календарь, периодически включая в него дополнительный день. С подобными трудностями мы сталкиваемся, когда приходится соотносить месяцы с истинным движение Луны, так, чтобы месяц начинался с полнолуния или новолуния. Нельзя ведь заканчивать месяц по истечении 29,530589 дня, а только, например. Через 29 дней. И приходится периодически включать дополнительный день, если, скажем мусульмане обязательно хотят видеть вначале месяца одну и ту же фазу Луны. Еще труднее комбинировать лунные фазы с прохождением Солнца. 12 синодических месяцев по 29 дней 12 часов и 44 минуты дают нам суммарно всего 354 дня 8 часов и 48 минут, а не 365 1/4 дня. Таким образом, для полного солнечного года нам не хватает 11 дней. По прошествии 3 лет это составит 33 дня, т.е. больше месяца! Теперь нужно добавлять уже целый месяц или, другими словами, вводить год с 13-ю месяцами. Астрономы называют такое исчисление времени, которое ориентировано на Солнце, солнечным годом, а такое, которое ориентировано на Луну, — лунным. Наконец, год, в котором учитывается как прохождение Луны, так и Солнца, называют лунно-солнечным. Наш календарь ориентирован на Солнце, мусульманский — на Луну. Наш год начинается тогда, когда Солнце достигает определенной точки на своей видимой орбите, а в мусульманском календаре годы и месяцы начинаются тогда, когда после новолуния вновь появляется тонкий серб «месяца». В восточных странах именно появление тонкого серпа называют новолунием.

Как мы видели, 12 синодических месяцев длится примерно 354 дня. Лунный год, который состоял бы из 12 таких месяцев, оказался бы значительно короче солнечного. Начало года стало бы быстро смещаться относительно времен года, праздник Нового года вскоре стали бы отмечать летом, а потом снова зимой. Отсюда возникает вопрос: как мог появиться календарь, только из лунных месяцев? Есть местности, в которых времена года не проявляются в такой явной форме и играют в жизни людей второстепенную роль. Например, Ближний Восток. Для арабов главным был не восход Солнца, а восход Луны. Почему? Жарко. Днем работать и корчевать трудно. В лунные ночи легче. Каждый месяц после непродолжительного периода невидимости Луна вновь с эффектом выплывает на небо и «рождается заново». Она — идеальный масштаб деления времени. Всякий раз, когда появляется Луна, проходит еще один месяц.

«Вот Аллах господин наш, он создал небо и землю за 6 дней. Это он сделал из Солнца светильник и из Луны свет. И указал им на их место, чтобы знали вы, как считать годы и как рассчитывать время». Эти строчки из 10-й суры Корана, священной книги мусульман, показывают, как построен мусульманский календарь. И главным мерилом времени выступает здесь Луна, а не наше древнее светило — Солнце. Мусульманский календарь вообще единственная значительная система измерения времени, в которой никак не учитывается Солнце. Каждый месяц начинается с новолуния, под которым, однако, арабы и турки понимают, не как мы самое близкое расположение Солнца и Луны, а появление молодого месяца после нашего новолуния. Примерно через 2-3 дня после встречи с Солнцем спутник Земли вновь вечером появляется на западе в виде узкого серпа как «молодая Луна». Это — начало одного из 12 мусульманских месяцев, из которых у нас известен месяц, когда мусульмане постятся, — рамазан. Мусульманский год длится 354 дня, в нём 6 месяце в по 29 дней и 6 по 30 дней. 12 синодических месяца делятся не ровно 354 дня, а 354 дня 8 часов и 48 минут. Обычный мусульманский год был слишком коротким для точного соответствия фазы Луны: начало месяца и новая луна вскоре слишком разошлись бы. По этому приходится использовать високосные годы — 11 високосных годов за 30 лет. Эти високосные годы имеют по 355 дней. Дополнительный день добавляют к 12-му месяцу, который в этом случае насчитывает не 29, а 30 дней. Исходным моментом для отсчёта летоисчисления считается «хиджра» — бегство пророка Магомета из Мекки в Медину в 622 году от Р.Х. мусульманский календарь и теперь часто используется в исламском мире, особенно в религиозных целях. Но для коммерсантов, деловых людей играет наш календарь, например, если речь идёт о сроках международных встреч.

Для древних египтян самой важной из всех дат был ежегодный разлив Нила. Именно это событие определяло их жизнь и составляло основу существования. Разливы, время посева и сбора урожая зависели исключительно от Солнца и никак небыли связанны с Луной. По этому египтяне создали солнечный календарь. В них было 3 больших периода по 4 месяца — время разлива Нила, время посева и время сбора урожая. В каждом из 12 месяцев было по 30 дней. Таким образом, получаем 12 x 30 = 360 дней. Чтобы получить 365, к ним добавляли ещё 5 дней, их называли эпагоменами. Вот и всё описание поразительно чёткого и простого календаря древних египтян. К сожалению год с его 365 днями был слишком коротким. Периоды разлива, посева и сбора урожая все больше «обгоняли» календарь. В 1300 г. до н. э. период наводнения пришелся на первый месяц тот, 500 годами позже на пятый месяц тиби, а еще 500 лет спустя на 9 месяц пахон. И наконец, через 1461 год разлив Нила вновь начался в месяце тот. Хотя в 238 году до Р.Х. было предложено изменить календарь, консервативные египтяне все-таки сохранили традицию, ведь Сириус независимо от календарной даты сообщал о предстоящем разливе Нила. В день, который мы называем сейчас 18 июля, Сириус после периода невидимости вновь появляется на восточном небосклоне незадолго до восхода Солнца. А вскоре после этого выходит из берегов Нил. Зачем же менять простой практичный календарь, если Сириус надежно оповещает о важнейшем событии года.

Было бы не сложно привести Египетский календарь в соответствие с разливами Нила. Уже в 238 г. до Р.Х. фараон Птолемей III Эвергет попытался реформировать календарь. Он издал декрет Канопуса, в котором приказывал, чтобы короткий год через каждые 3 года удлинялся на 1 день, т.е. составлялся 366 дней, как это делаем теперь мы. К сожалению, тогда эта гениальная идея не прижилась. И только римский полководец Цезарь вновь вернулся в 48 г. до Р.Х. к этой мысли и повелел, когда стал римским императором, к каждому 4-му году добавлять по 1-му дню. Такие годы стали называть високосными. Солнечный год длится 365 1/4 дня. 4 солнечных года длятся на 1 день дольше, чем 4 календарных года по 365 дней, что можно скомпенсировать включением одного дня раз в 4 года. Поэтому у нас раз в 4 года — в високосный год — в феврале месяце не 28, а 29 дней. Кто родился 29 февраля, у того день рождения бывает только раз в 4 года!

Современные названия месяцев заимствованы от древних римлян, которые задолго до нашего летоисчисления ввели обычный год с 12 месяцами 365 днями и високосный год с 366 днями. в 46 г. Р.Х. Кай Юлий Цезарь возвратился в Рим. Здесь полководец и диктатор обнаружил беспорядок в делах, в которых отсчет времени не составлял исключения. В последние годы существования Римской республики священники, как только им представлялось это необходимым, вставляли дополнительные месяцы, чтобы календарь привести хоть в приблизительное соответствие с Солнцем. А за хорошую мзду священники просто продлевали год, чтобы чиновники могли подольше сохранить свою должность — ведь это было очень выгодно. Так что исчисление времени находилось в совершеннейшем беспорядке. Для начала, чтобы избежать больших отклонений и ошибок в календаре, Цезарь удлинил год, который мы теперь называем 46-м годом до Р.Х., на 3 месяца. В этом году было 445 дней. Таким образом, он стал самым длинным годом в истории. Затем год должен был длиться 365 дней, а каждый четвертый — 366. Тогда-то и появились известные нам високосные годы, хотя эта идея была высказана еще за 200 лет до того в Египте. Число дней месяца заимствовано в основном из календарей времен Цезаря. Тогда не было 29 февраля. В високосном году 2 раза было 23 февраля. Имя Кая Юлия Цезаря сохранилось в названии июля («юлиус» по — латыни), который до этого называли квинтилисом. Позднее месяц секстилис переименовали в август (поскольку римский император Август также пожелал иметь «свой» месяц).

Названный в честь римского императора Кая Юлия Цезаря «юлианский» год имеет среднюю длину 365 1/4 дня, потому что каждый 4-ый год на 1 день длиннее трех предыдущих. Однако между истинным солнечным годом существует заметное расхождение. Истинный солнечный год длится 365 дней 5 часов и 49 минут, так что юлианский год оказался немного длиннее. Вначале на эту временную разницу не обращали внимания, но постепенно начало весны в календаре все больше смещалось к февралю. В XVI веке астрономическая весна началась не 21-го, а 11-го марта. Необходимо было задуматься о новой реформе календаря!

В 1572-1585 гг. папский престол занимал папа Григорий XIII. Его очень интересовали проблемы календаря. В 1576 г. он создавал комиссию астрономов, которые должны были разработать проект реформы календаря. В 1581 г. работа была завершена. 24 февраля 1582 г. была издана папская булла «Интер грависсимас», которая содержала следующие изменения:

1.Чтобы вновь привести календарь в соответствие с истинным временем, 10 дней опускались. После 4 октября 1582 г. сразу следовало 15 октября.

2. Правила включения високосного года изменялись так, что годы

1700, 1800, 1900, 2100, 2200, и 2300 стали считать обычными, т.е. насчитывающими по 365 дней, хотя они должны были быть високосными. В то же время високосными остаются годы 2000 и 2400. И впредь все годы, которые делятся на 100, должны оставаться простыми, если только этот год не делится на 400. Введением этого правила средняя длина года несколько сокращалась, ведь за 400 лет 3 високосных года выпадают. Теперь у нас принято такое исчисление длины года :

средний юлианский год — 365,2500 дня

средний григорианский год — 365,2425 дня

солнечный год — 365,2422 дня.

Так что григорианский год лишь очень ненамного отличается от подлинного. Лишь в 3300 году разница составит 1 день, но календарное начало весны потихонечку все-таки сдвигается назад, и, скажем в 2000 году, возможно, придется подумать о совершенствовании календаря.

В 1582 году григорианский календарь был введен в Испании, Португалии, Италии, немного позднее во Франции и Голландии. Поскольку эта идея исходила от папского престола, многие протестантские страны сопротивлялись реформе календаря, да и некоторые католические князья не хотели его принимать. Папу упрекали в том, что он хочет украсть у людей 10 дней и обмануть перелетных птиц. Григория XIII обвиняли также в том, что он хочет сбить с толку Иисуса Христа, который теперь не знает, в какой день он должен появиться на Страшном суде. Некоторые возражения высказывали и ученые, но они были опровергнуты в 1603 г. папским астрономом Клавиусом. Постепенно сопротивление было сломлено. Самые длительные споры по этому вопросу происходили в странах, где рядом жили католики и протестанты, особенно в Германии. В Швеции григорианский календарь был принят только в 1844 г., а в 1875 г. он был введен в Египте, на родине солнечного календаря.

В России, где ранее существовал только юлианский календарь, григорианский календарь был введен в 1918 г. После его введения даты (по «новому стилю») изменились на 13 дней, ведь разница между этими календарями к этому времени составляла уже не 10, а 13 дней. Например Новый год в России многие стали праздновать дважды: 1 и 14 января — по старому и новому стилю. Православная церковь все еще пользуется юлианским календарем, так что в России как бы существует 2 типа исчисления времени.

Наше теперешнее исчисление времени, например в 1995 или 2001 год новой эры, ведет свое начало от аббата Дионисия Эксигууса. В VI веке он попытался с помощью доступных ему источников определить год Рождения Христа. При этом он допусти небольшую ошибку. Теперь-то мы знаем, что Иисус жил задолго до 1 года новой эры. Например, царь Ирод умер в 4 г. до Р.Х., а он еще жил, когда Христос родился. Небесное знамение, которое называют «Вифлеемской звездой», — соединение Юпитера и Сатурна, имело место в том году, который мы называем сейчас 7 годом до Р.Х. Волхвы считали небесное знамение вестью о Рождении Господа. Так что Христос родился, по-видимому, в 7 г. до начала нового летоисчисления, или, как говорят верующие, до Рождества Христова (до Р.Х.). Конечно, никто не собирается всерьез называть вдруг 2000 г. 2007 годом, тем более, что предложение Дионисия Эксигууса оказалось очень практичным. Согласно ему каждый год, который делится на 4, считается високосным. Примерно к 1000 году нашей эры исчисление лет после Рождества Христова было принято повсеместно, но папы начали использовать его только с 1431 года. Кстати, перед 1 годом Р.Х. следует не 0 г., а сразу 1 год до Р.Х. Правда, есть и астрономическое исчисление, согласно которому между + 1 годом до Р.Х. вставляется 0 год. Астрономический 0 год соответствует, таким образом, историческому 1 году до Р.Х. По принятому в настоящее время летоисчислению 1 десятилетие эры Р.Х. началось 1 января 1 года и закончилось 31 декабря 10 года. 2 десятилетие началось 1.1.11, последнее десятилетие нашего века началось 1.1.1991, а не 1.1.1990. Это десятилетие закончится 31.12.2000, так что, строго говоря, новое тысячелетие начнётся только 1.1.2001, однако это обстоятельство никак не помешает нам соответствующим образом отменить 2000 г. Всё же пойдёт отсчет третьего тысячелетия!

Измерение времени вчера и сегодня

За много тысячелетий до изобретения современных часов люди пытались измерять время. Наши предки подметили, что равномерно горящее пламя за равное время потребляет всегда одно и то же количество масла или воска. Тогда и стали использовать свечи, масляные лампы или фитили для измерения времени. В древнем Китае существовали, например, «часы», которые были сделаны из пропитанных маслом веревок, на которых были завязаны узлы. Такой шнурок поджигали, и каждый раз, когда пламя достигало узла, проходил определенный отрезок времени. Позднее стали использовать свечи с отметками, по которым можно было узнать время, пока свеча горела. Всякий раз когда верхний край свечи доходил до одной из отметок, проходил определенный период времени. Такие маркированные свечи продаются и по сей день. в качестве часов использовались масляные лампы. Прозрачный сосуд имел вертикальную шкалу, по которой можно было отсчитывать уровень масла. Поскольку в час всегда расходовалось одинаковое количество масла, уровень его в сосуде был мерой времени, прошедшего с момента, когда лампа была зажжена.

Для измерения времени можно использовать не только равномерное сгорание свечи или масляной лампы, но также истечение из сосуда воды или песка. Песочные часы используются и по сей день. они состоят из двух грушевидных емкостей, соединенных между собой узкими концами. Песок перетекает из верхней части сосуда в нижнюю за определенное время. В песочных часах, которые раньше часто использовали при варке яиц, этот процесс обычно занимал 5 минут. Если после перетекания песка в нижнюю часть часы перевернуть, снова начнется отсчет 5 минутного периода. Для измерения времени использовали медленное истечение воды из сосуда. Так же как и в масляных часах, измерялся уровень воды. Поскольку вода вытекала с постоянной скоростью, по уровню воды можно было измерять время. В некоторых странах и сейчас встречаются водяные часы разного рода, но их вытесняют дешевые наручные часы.

На ряду с медленно горящей свечёй и сосудами, из которых вытекает вода или высыпается песок, в течении многих тысячелетий в качестве измерителя времени использовали Солнце. Принцип солнечных часов очень прост. Наше дневное светило восходит утром на востоке, за тем, как нам кажется, начинает перемещаться по небу, достигает днём на юге максимально высокой точки и вечером заходит на западе. Поскольку Солнце медленно меняет своё положение, то меняется и направление и тени стержня. Утром она довольно длинная и указывает на запад, днём — короткая и указывает на север. Когда Солнце в 12 часов истинного местного времени достигает самого высокого положения, тень короче всего. Потом она снова удлиняется. По положению тени можно судить о времени дня. Если вокруг точки, где вертикально вкопан стержень, нарисовать циферблат, то перемещающаяся тень каждый час будет падать на соответствующее деление циферблата, так что по нему можно узнавать время, как по наручным часам. На солнечных часах стержень установлен наклонно, так, чтобы он был параллелен земной оси, т.е. указывал на Полярную звезду. Солнечные часы, которые при самом высоком стоянии Солнца на юге и при самой короткой тени показывают 12 часов, градуированы на истинное солнечное время. Конечно не трудно изготовить солнечные часы, которые показывали бы среднеевропейское время. Чтобы отградуировать такой циферблат, берут наручные или маятниковые часы и отмечают на циферблате, где остановится тень в 9, 10, 11, 12 часов. Рядом с соответствующими штрихами записывают время. Однако через некоторое время возникают расхождения, а за тем пропадают. У хороших солнечных часов есть корректирующие таблицы, по которым в любое время года можно определить, на сколько минут нужно уточнить время, которое показывают часы. Имеются даже специальные конструкции, в которых эти коррекции учтены. Правда по ним сейчас уже не определяют время, они сегодня лишь романтическая деталь в парках или на стенах церквей. Уже в древнем Вавилоне были солнечные часы; они упоминаются и в библии. Существовали и маленькие карманные солнечные часы, и подлинные монстры, как, например, огромные часы в Джайпуре в Индии, с диаметром циферблата в 30 метров. Из многочисленных вариантов солнечных часов упомянем лишь часы с линзой, сделанные в XVIII веке. Ровно в полдень лучи солнца, сфокусированные линзой, падали на пороховой заряд небольшой пушки — и раздавался выстрел.

Пожалуй, самым значительным шагом вперёд в истории измерения времени было введение механических часов, которые с XII века начали устанавливать на башнях церквей. В качестве приводного механизма в них использовались грузы, укреплённые на металлической цепи. При опускании груза цепь сматывалась и вращала цилиндр, соединённый с системой колёс и стрелкой. В XIV веке механические башенные часы использовались повсеместно, а в 1657 г. голландец Христиан Гюйгенс построил первые маятниковые часы. Ещё в 1583 г. великий итальянский физик Галилей открыл, что полное качание маятника всегда происходит за одно и то же время, т.е. маятник идеально задаёт такт для часов. Можно, на пример, изготовить такой маятник, одно колебание которого продолжается ровно секунду. Если какое либо устройство подсчитает число колебаний маятника с того момента, как он был запущен, то можно узнать, сколько секунд прошло.

На любых применяемых в наши дни часах мы находим систему, способную колебаться, её называют также регулятором хода. Это может быть маятник, баланс в карманных часах, камертон или кварцевый кристалл. В качестве регулятора хода можно использовать также атомы и молекулы. При этом обязательно должно соблюдаться условие — период колебаний регулятора хода должен быть постоянным. Ещё один важнейший элемент каждых часов — накопитель энергии. Чтобы запасти энергию, используют поднятый на верх груз, натянутую пружину или электрические батарейки. Наконец, необходим передаточный механизм, чтобы передавать накопленную энергию в колебательной системе. Для этого используют шестеренные передачи или электронные схемы. И последнее — необходимо устройство, которое подсчитывало бы число колебаний и показывало их в удобной для нас форме. Здесь применяются различные циферблаты и электронные индикаторы. Цифровые показания, которые мы видим на некоторых часах, например, 12:45 или 23:18, нередко вытесняют «аналоговые» показания, к которым мы привыкли.

Нам уже знакомы часы с маятником как регулятором хода. Но в наручных или карманных часах маятник не разместить. Для них в качестве регулятора хода используют баланс, небольшое качающее колесо, скрепленное со спиральной пружиной. Этот баланс колеблется обычно 5 раз в секунду назад и вперед, т.е. частота колебаний 5 Гц. Некоторые современные часы имеют еще более быстрый регулятор хода, например, небольшие камертоны, частота которых составляет 360 Гц, т.е. они колеблются 360 раз в секунду. Еще более высокую частоту имеют кварцевые часы с колеблющимся кварцевым кристаллом. В современных кварцевых часах обычно используют кварцевые пластинки, которые колеблются с частотой 32 768 раз в секунду, другими словами, частота колебаний составляет 32 768 Гц. Регулируемые таким колеблющимся кварцем часы имеют точность хода, на много опережающую возможность точнейших механических часов. В лаборатории при соблюдении надлежащих условий удалось получить отклонение всего в 1 сек. за 30 лет. На всех кварцевых часах колеблющийся кварцевый кристалл задает частоту колебательного электрического контура и поддерживает ее при постоянном значении. Абсолютно равномерные электромагнитные колебания «подсчитываются» часами и приводятся в показания, которые мы видим на циферблате. Однако со временем кварцевые кристаллы стареют и точность часов теряется.

Еще в первые десятилетия нашего века вращение Земли было самым точным из известных науке периодических процессов и поэтому служило основой для измерения времени. В наше время вращение Земли перестало быть стандартом времени. Его место заняли атомы, «колебания» которых используются как регулятор хода для атомных часов. Атомы цезия могут находится в различном энергетическом состоянии — (+) и (-). Если атомы переходят о (+) к (-), они испускают электромагнитное излучение с частотой 9 192 631 770 Гц. Эта частота — абсолютно постоянный периодический процесс, она служит регулятором хода атомных часов. с помощью электронных средств обеспечивается постоянство микроволновой частоты. Таким образом достигнуто то, о чем всю жизнь мечтали конкурсанты часовых механизмов, а именно — найден абсолютно постоянный периодический процесс. Оба состояния (+) и (-) физики называют гипертонкими структурными уровнями основного состояния атома с цезиевым ядром (цезий — 133). Теперь на основе международного соглашения секунда как единица времени определяется таким образом: секунда — это умноженный на 9 192 631 770 период излучения, соответствующий переходу между двумя гипертонкими структурными уровнями основного состояния атома изотопа цезия-133. Конечно же, в качестве точных часов можно использовать и колебания других атомов и молекул.

В Германии, например, в 1978 г. был принят закон о времени. В соответствии с этим законом физикотехническому институту в Брауншвейге и Берлине дано поручение определять точное время в Германии. В настоящее время в институте в Брауншвейге построено 2 высокоточных часовых прибора на атомах цезия. Их считают одними из самых точных часов в мире. В России сигналы точного времени передаются по радио шестью короткими звуковыми сигналами (например, радиостанцией «Маяк»). Сигналы точного времени используются для управления сложными процессами и для научных наблюдений. В 1967 году единица времени «секунда» была определена заново. Во всем мире ввели шкалу атомного времени, которая сменила «мировое время», полученное на основе астрономических наблюдений. Это время называли «среднее время по Гринвичу», а временная шкала, принятая в настоящее время, называется UTC (от слов «Universal Tim Coordinator»). Секунды, которые включаются 1 раз в год в шкалу UTC, используются для того, чтобы UTC не более чем на секунду отличалось от времени, ориентированного на движение Солнца.

Ощущение времени и относительность

Нормальный человек ночью спит 8 часов, 16 часов бодрствует. Все наши органы имеют 24-часовой жизненный ритм. Однако это не доказывает, что у нас есть биологические часы, регулирующие процессы тела независимо от внешних событий. ведь могло бы быть так, что человек лишь пассивно реагирует на смену дня и ночи. Опыты, проведенные с добровольцами, спустившимися под землю, показали, что у человека есть внутренние, или «биологические», часы, которые, однако, если их не корректировать сменой света и темноты, идут несколько медленнее, чем ожидалось: 24-часовой ритм навязан нам сменой дня и ночи и социальными сигналами.

Не смотря на то, что мы можем очень точно измерять определённые отрезки времени, ощущаются они нами совершенно не одинаково. Минута, проведённая в кресле зубного врача, кажется значительно длиннее, чем минута, проведённая в кино или на дне рождения. Как быстро проходит неделя для взрослого и как долго длятся она для маленького ребенка! Психологи-исследователи могут привести вам немало интересных примеров того, как люди по-разному воспринимают абсолютно равные промежутки времени в воспоминаниях или наяву.

Хотя время во всем мире протекает одинаково быстро, минута или неделя могут иметь для нас различную продолжительность в зависимости от жизненной ситуации. Это обстоятельство было известно еще в древности. Но до начала XX века господствовало убеждение, что время течет независимо от наблюдателя. Так называемый здравый смысл подсказывал, что для космонавта, летящего в межпланетном корабле или попавшего в сильное гравитационное поле, секунда длятся ровно столько же, как и у нас на земле. Великий физик Альберт Эйнштейн в своей теперь уже многократно подтвержденной теории относительности показал, что при очень большой скорости и вблизи больших масс законы физики противоречат здравому смыслу, а точнее — нашему житейскому опыту. Так, например, часы, которые перемещаются в воображаемом космическом суперкорабле, для земного наблюдателя идут медленнее, чем такие же часы на Земле. Если космический корабль летит, скажем, со скоростью, составляющей 99,9 % от скорости света, на Земле пройдут 22 секунды, пока на корабле пройдет всего 1 секунда. Другими словами, часы на космическом корабле для земного наблюдателя будут идти в 22 раза медленнее, чем на Земле! Это «относительное» замедление времени недолго оставалось неизвестным человеку, ведь оно проявляется только при скоростях, близких к скорости света, составляющей 300 000 км/сек. теперь этот эффект легко доказать с помощью быстрых элементарных частиц, продолжительность существования которых для нас составляет 80 микросекунд, а для них самих лишь 1 микросекунду. Их «часы» идут для земного наблюдателя в 80 раз медленнее, чем на поверхности Земли.

Нет и не может существовать абсолютного, одинакового для всех наблюдателей времени. Многие учёные даже полагают, что то, что мы называем временем, было не всегда. Часы, которые движутся почти со скоростью света, идут чрезвычайно медленно. Однако они, как и все предметы, состоящие из материи, никогда не смогут достичь той этой предельной скорости. «Часы» световых частиц, или квантов, которые не состоят из вещества и движутся точно со скоростью света, вообще не отмеряют время. Для световых частиц, в отличие от состоящих из вещества космических кораблей, времени не существует. Понятие «время» имеет смысл только тогда, когда есть вещество. Но если вещество образовалось в момент Большого взрыва, то время только тогда и возникло. Таким образом, есть точка отсчёта времени, а именно Большой взрыв, для которой ни какого «до того» не существует.

Никто не знает, перестанет ли когда-нибудь расширятся Вселенная или будет расширятся всегда. Может быть, она когда-нибудь начнёт снова падать внутрь самой себя. Материя будет становится всё более плотной и, наконец, образует чёрную дыру с бесконечной плотностью вещества. Но в этом случае и сила притяжения стала бы бесконечно большой и время текло бы бесконечно медленно, т.е. перестало бы существовать. Может, однако, случится и так, что Вселенная будет расширятся и становится всё более разряжённой. Многие физики полагают, однако, что когда-нибудь всё вещество распадётся, и тогда будут существовать только световые частицы, для которых нет времени. Распад последней частицы вещества означал бы конец времени. Это трудно себе представить, но это так: время, которое казалось превыше всего в мире, превыше физики, оказалось вторичной величиной, которая имеет, вероятно, начало и конец. Оно пришло к нам из Вселенной и исчезнет с её исчезновением.

[U1] [U1]

www.ronl.ru

Реферат: Время

1. Концептуальные положения модели динамического времени

Изучение проблемы времени связано с фундаментальным вкладом древнегреческой науки, идеи которой находят свое отражение в рамках статической и динамической концепциях времени. Впервые отчетливо специфические проблемы динамического времени поставлены Августином, который зафиксировал две центральные проблемы данной концепции времени - проблема существования прошлого, настоящего и будущего и проблема течения времени, или становления [1]. Однако последующая эволюция представлений о времени привела к полному господству статической концепции, в которой время представлено независимой непрерывной переменной с областью значений на вещественной оси. Такое абстрактное представление о времени, как о нечто абсолютном, протекающем с равномерной скоростью вошло в научное мировоззрение в XVII веке, благодаря трудам И. Барроу и И. Ньютона.

Понятие абсолютного времени предоставляло возможность математикам, применявшим дифференциальное исчисление для изучения динамических процессов, не затрачивать усилий на размышления о том, какую размерность необходимо придавать независимой переменной. При этом проблема статуса существования временных событий и самих моментов времени не обсуждались. Более того, вопрос о времени рассматривался как окончательно и полностью разрешенный. И только создатели специальной теории относительности продемонстрировали возможность новых представлений о времени. Столь важное событие не осталось незамеченным, и оказалось, что и без специальной теории относительности в науке накопился богатый экспериментальный материал, который свидетельствовал о необходимости отказа от понятия времени, введенного Ньютоном. В рамках зарождающейся парадигмы оказались востребованными альтернативные концепции. В первую очередь фундаментальное положение древнегреческой науки о том, что время определяется движением, а не наоборот. Подход получил развитие в воззрениях Лейбница, трактовавшего время как порядок следования явлений. Причинно-следственные связи задают вполне определенную последовательность всем событиям, всем действиям и их результатам. Однако, несмотря на всю разумность и ясность идеи Лейбница, до сих пор, ее никак не удавалось подкрепить конструктивными моделями. Привлекательна идея Александера — в ней в качестве датчика времени предлагается рассматривать изменение свойств объекта, а не его механическое движение [2]. Для реализации идеи Александера, заменив слово «движение» словами «изменение свойства», Н.И. Лобачевский сделал подход более приспособленным к математическому моделированию.

Методологическая сложность модельной реализации концепции динамического времени состоит в том, что необходимо решение проблемы существования прошлого, настоящего и будущего. Для ее преодоления в работе [3] предлагается схема:Р– множество объектов, существующих в прошлом,Н –в настоящем иF– в будущем. Затем, по крайней мере, часть будущего должна стать настоящим, настоящее - полностью или частично - прошлым, а прошлое — увеличить сферу своего действия за счет "бывшего" настоящего. В результате из рядаР, Н, Fполучится новый рядР', Н', F'.Логика перехода реализуется на основе концепции метамоментов и введения нетривиального различия междуМиМ'. Процедура, обеспечивающая "своевременное" исчезновениеМи преемственность междуМиМ',основывается на введении понятияквазиметамоментаК. Однако далее автор [3] основное внимание уделяет способу реализации данной концепции. При этом в качестве основополагающего принципа берется интуиция, которая является не самым убедительным аргументом в ходе изучения одной из сложнейших характеристик материи.

Поиск конструктивного основания связан с ответом на вопросы — чем обусловлен механизм смены состояний и куда направлен ход времени? В свое время Лейбниц сформулировал положение, согласно которому время течет от причины к следствию. Больцман предложил гипотезу, по которой направление хода времени определяется общей тенденцией изолированной физической системы к достижению состояния термодинамического равновесия. Из последней концепции методологически важно то, что в ней в скрытой форме присутствует такая парная категория как «определенность – неопределенность». В парных категориях проявляется дихотомия (и само движение обладает двойственностью) для выражения крайностей в объекте. Парные категории обособляют крайности объекта и становятся основой упорядочения его форм, что обеспечивает возможность выявления их единства и способов перехода одних форм в другие [4].

Анализ парных категорий таких как «причина – следствие», «определенность – неопределенность» и категории «движение» показал, что движение по самой своей сущности есть явная неопределенность, которая выражается известной диалектической формулой "и да, и нет" [5]. При этом в понятии «неопределенность» отражается момент тождества противоположностей в противоречивости движения [6]. Далее из анализа следует то, что философское понимание пространства и времени требует их рассмотрения в единстве с движением и материей. Однако из данного анализа автоматически не следует существование пространственно-временного континуума как нечто единого. Скорее категориальный анализ позволяют утверждать, что такое свойство объектов как раздвоенность (дуализм как всеобщее проявление первого закона диалектики [7]) является необходимым моментом диалектической трактовки концепции времени. Диалектическая трактовка концепции динамического времени должна исходить из полярности категорий пространства и времени, что обеспечит понимание "перехода" от одного к другому.

Любое движение: во-первых, предполагает так или иначе понимаемое изменение положения в пространстве; во-вторых, осуществляющееся в так или иначе понимаемом времени. При этом понятия «пространство» и «время» соотносительные: в понятии «пространство» отражается координация различных внеположных друг другу объектов в один и тот же момент времени [4], а в понятии «время» отражается координация сменяющих друг друга форм объектов или состояний процессов, детерминируемых системой законов, которые проявляются в определенном месте пространства. Практика свидетельствует, что пространство достаточно хорошо отождествляется с евклидовой структурой, которая характеризуется трехмерностью, симметрией и асимметрией, формой и размером, местоположением, расстоянием между телами, распределением вещества и поля. Отметим, что специфические свойства времени как в статической, так и в динамической концепциях рассматриваются на уровне гипотез.

Физический мир хорошо моделируется аффинным евклидовым пространством. Поскольку естественной единицы меры (длины) не существует, пространство рассматривается с точностью до выбора масштаба. Однако необходимо концептуальное видение изучаемой реальности, которое придаст фактам содержательный смысл. В статической концепции смысл придает структура, в которой моменты времени отождествляются с элементами числового множества (с отношением линейного порядка "раньше, чем" или "позже, чем"). Важно понимать, что при этом никаких допущений о природе времени в явном виде не делается, само время не исследуется, а временные понятия играют вспомогательную роль. Констатация того, что любая система координат пригодна в качестве основы описания происходящих явлений, не несет в себе никакого содержательного высказывания о свойствах и закономерностях любых явления, в том числе и времени. Продуктивным является конструктивный подход к выбору системы координат. Данный подход характеризуется тем, что если какая-нибудь система координат выделяется, то это выделение должно происходить на основе установления факта заключающегося в том, что те или иные процессы в соответствующих координатах допускают какое-то аналитическое описание, как правило, описание, отражающее развитие объекта как его главного свойства. Фундаментальное свойство определим, исходя из единства пространства, времени и движения материи. При этом система должна обеспечивать экспликацию сущности движения (связанной с раскрытием неопределенности), которая выражается, напомним, диалектической формулой "и здесь, и не здесь". Геометрическая модель, в которой осуществлена экспликация сущности движения, имеет вид представленный на рис. 1.

Прежде чем осуществить наглядную «геометризацию» основных свойств времени отметим следующее. Каждый объект как-то оформлен, структурно организован, содержателен. Содержание — это единство всех составных элементов объекта, его свойств, внутренних процессов, связей, противоречий и тенденций. В содержание входят не только составляющие тот или иной объект элементы, но и способ их связей, т.е. структура. Структура — это не только способ расположения элементов объекта в пространстве, но и строение определенного процесса во времени, это определенная последовательность и ритм изменения процесса. Она есть единство содержания и формы. Геометрическая модель времени, представленная (система координат, у которой Т1≡ Т2≡ Т3, отражает основное положение диалектики — как становятся тождественными противоположности) структурой — это способ выражения и существования содержания (системный подход к развитию форм объекта во времени). Геометрическую интерпретацию экспликации сущности диалектической формулы "и здесь, и не здесь" проведем на основе анализа структуры, представленной плоскостью0T2T3. В этом случаеК2,как след метамоментаМ2,отображает свойства объекта на оси времениТ2("и здесь"), при этом, в силу того, чтоК2порождает не только метамоментМ2', но и метамоментМ3, тоК2является отображениемК3, который в снятом виде отображает тенденцию развития объекта на оси времениТ3("и не здесь").

Рисунок 1. Система координат модели времени, динамическая концепция

Для того чтобы показать, что данный подход не только способствует наглядной геометризации основных свойств времени, но и позволяет интерпретировать установленные пространственно–временные свойства материальных систем и получать новые результаты, осуществим некоторые теоретические обобщения. Так, в рамках предложенной модели динамического времени, квант времени существования элементарной частицы определяет эволюционный цикл (в определенных условиях) и «направление» развития. Тогда, как следствие, гипотеза эволюции элементарных частиц приводит к осознанию того, что физическая (темпоральная) сущность неопределенности «глубже», чем сущность, связанная с невозможностью определения значений скорости и положения элементарных частиц. Это объясняется тем, что в силу парадоксальной несовместимости точности и правильности [8] принципиально не возможно определить темпоральную стадию развития (существования) элементарных частиц. Возможно, именно такая модель определяет «основание» («элементарное событие») сущности понятия «неопределенность», отражая момент тождества противоположностей в противоречивости движения.

Далее формализация связана с реализацией идей Лейбница, трактовавшего время как порядок следования явлений. Причинно–следственные связи задают вполне определенную последовательность всем событиям, всем действиям и их результатам. Абстрагируясь от процесса, порождающего временную определенность событий, все же эту структуру следует рассматривать в динамике, выделим в системе координат инвариантные отношения (<K2,K3>R– элементK2находится в отношенииRк элементуK3,гдеKi–i-й метамомент), т. е. закономерные причинно-следственные связи. Известно, что следствие влияет не только «вперед в будущее», но и в определенной временной перспективе «назад в прошлое», на производящую его причину. Эта темпоральная форма взаимодействия причины и следствия именуется принципом обратной связи. Следовательно, процесс модельного синтеза должен обеспечивать экспликацию сущности отождествляемой с принципом обратной связи. На простейшей вербальной модели покажем возможность осуществления экспликация рассмотренных принципов.

В качестве исходной посылки рассмотрим такой объект как ЭВМ. Тогда для метамомента М3на ось Т1отображается тенденция совершенствования их базовых элементов (радиолампы), на оси Т2представлены различные образцы машин первого поколения. К3, след метамомента М3, будем отождествлять с ЭВМ второго поколения, для которого на ось Т1отображается тенденция совершенствования их базовых элементов (полупроводники), на оси Т2представлены различные образцы ЭВМ второго поколения. Исходя из истории формирования специфической структуры ЭВМ, метамоментМ3'отождествим с ЭВМ третьего поколения на микропроцессорной элементной базе. Принцип миниатюризации элементной базы (направленный на снижение энергии единичного переключения), характеризующий прогресс электронной технологии и положенный в основу совершенствования ЭВМ, наглядно демонстрирует свойства причинно-следственной связи. Следствие (совершенствование элементной базы) влияет не только «вперед в будущее» (в качестве новой причины, рождающей новое следствие – ЭВМ нового поколения), но и в определенной временной перспективе «назад в прошлое», на производящую его причину – исчезновение старой элементной базы. Однако новая структурная организация не означает полного исчезновения старой; последняя сохраняется в виде определенной структуры (архитектура ЭВМ) или структурных свойств (транзисторы МДП имели аналогичный лампам принцип работы), в которой зафиксирована информация об определенном уровне развития системы. Следовательно, в каждом детерминированном структурном уровне организации системы всегда присутствует и информация о прошлом динамическом состоянии. Таким образом, структура самого процесса развития является особой сферой совместного проявления системного подхода и принципа развития.

Однако содержательное описание не дает возможности подвергнуть анализу происходящие в системе процессы. Необходим переход от содержательного уровня формирования модели к уровню, обеспечивающему математическую экспликацию. В качестве методологического основания подобной экспликации выбрана гипотеза Больцмана. Согласно данной гипотезе направление хода времени определяется общей тенденцией изолированной физической системы к достижению состояния термодинамического равновесия. Однако это недостаточное условие для описания динамики неопределенности в реальных системах. Обычно утверждают, что «изолированная система» — это результат абстрагирующей деятельности. В процессе идеализации конструируются такие объекты, которые заведомо не могут существовать в объективной реальности. Однако построенная А. Эйнштейном первая космологическая модель, на основе общей теории относительности, продемонстрировала принципиальную возможность существования абсолютно изолированной реальной системы. Поэтому к «изолированной системе», которая полезна не только в термодинамике, но и в других теоретических концепциях, не следует подходить как к понятию, не отражающему никакого реального объекта.

Строго говоря, указанную постановку всегда можно свести к взаимодействию двух систем, как правило, среды и собственно системы (или как определение процедуры интегрирования систем), образующих некую метасистему. Только при одновременном изучении их, в масштабе метасистемы можно получить полное представление о взаимном влиянии обеих систем друг на друга и оценить это влияние. Поэтому практически важно уметь методически корректно разделять систему и среду. Основу такой методической корректности должна составлять концепция детерминизма, в пределах расширенного толкования которого, причинный и системный подходы дополняют друг друга и дают более глубокую картину всеобщей связи явлений и процесса их развития.

Дальнейшее становление конструктивистского подхода по моделированию времени связано с рассмотрением способов интегрирования нескольких сопоставимых систем в большую систему и с анализом понятия материальный объект. Для каждого объекта характерна совокупность свойств, через перечисление которых проявляется содержание понятия об объекте. Сочетание свойств объекта ставит его в определённые соотнесения с другими объектами. Соотнесение объектов происходит посредством введения бинарных понятий. Диалектический подход предполагает использование обобщенного бинарного понятия «формы объекта». Форма объекта есть объект в одном из его состояний, как единство всех его свойств, определяющих его качество и его отличия от других форм объекта. Таким образом, во-первых, все сведения о системе как объекте исследования описывают совокупность ее свойств; во-вторых, свойство — характеристика не одной формы объекта, а всех форм объекта; в-третьих, из общей теории систем известно, что в определенных условиях объект отождествляется с системой. Объект является системой, если его можно представить в виде упорядоченной пары множеств: множество соответствующих элементов, удовлетворяющих принципам целостности и эмерджентности, и множество отношений между этими элементами, определяющих структуру объекта. Становление структуры во времени, т.е. процесс ее формирования, является одной из важнейших сущностных характеристик процесса развития, в том числе и интегрирования, систем. Один из способов интегрирования систем состоит в определении соответствующей порождающей процедуры. Интегрированные при помощи такой процедуры системы являются метасистемами [9].

В зависимости от постановки задачи свойства сопоставимых систем могут трансформироваться. Исходя из того, что определение системы дается в терминах теории множеств, конкретизация общей задачи взаимодействия систем связана с теоретико-множественным описанием проблемы. Так каждое свойство образует некоторое опорное множествоXi, тогда объединение UXi, всех подобных множеств будет давать полное представление о системе в конкретный метамоментМ. Познанные свойства проявляются через сведения об объектах. Параметры представляют количественно выраженные свойства. В простом виде они выступают посредством данных. Семантика данного описания находит отражение в назначении указателя (имени)хопределяемого сведения. В контексте концепции динамической времени рассмотрим интерпретацию модели бедного по своему содержанию механического движения. В движении такого типа данные являются сведениями о траектории (указатель–имя), которые отображают становление структуры во времениTi, имеющем такие имена-указатели, как метамоментыМi,КiиМi'. При этом несложно в терминах данной концепции описать процесс развития, если корректно и логически выверено применять положение о тождественности противоположностей (<K2,K3>R– метамоментK2находится в отношенииRк метамоментуK3,где отношениеRопределяет тождественность противоположностей). Данный подход позволяет описать явления структурообразование, которых подчиняется определенным периодическим, циклическим или спиралеобразным закономерностям. Реализация подхода допускает применение OLAP-технологии [10]. При использовании многомерной модели данных анализируемые формы концептуально представляются в виде гиперкуба, сторонами которого являются "измерения", в ячейках которого находятся сведения, характеризующие свойства. При этом на "измерениях" могут быть заданы иерархические отношения "один к многим", в соответствии с которыми производится агрегация данных. Размеры гиперкуба отождествляются с размером исследуемого пространства, границы которого детерминируются системой объективных законов (и/или закономерностей). Умение выделения границ пространства обеспечивает корректный выбор математического аппарата, необходимого для проводимых исследований (так, матричный аппарат компактно описывает явления на уровне системы, тензорный – системы на уровне метасистем, например, пластичность системы, которую формируют элементы, находящиеся на более низком иерархическом уровне)

Становление (структурообразование в сложных системах) описывается в терминах эволюции, конкуренции, отбора и мутации. Поэтому теоретические положения и конструкции генетического алгоритма применимы для описания течения времени. Однако этих конструкций явно недостаточно для осуществления перехода к формализованному уровню описания процесса становления. Преодоление такого рода трудностей связано с решением проблемы диалектического “снятия” неопределенности [11]. Решение проблемы возможно на основе информационно-вероятностного подхода, позволяющего построить математическую модель для систем любого физического содержания. Способ построения математической модели был предложен в [11] и получил дальнейшее развитие в [12]. В основу модели положены принципы: общей теории непрерывных отображений топологических пространств; байесовского подхода; математической статистики и теории информации. При этом информационно-вероятностный подход позволяет осуществить переход к формализованному уровню описания процесса становления, уменьшает энтропию конкуренции, исключает тупиковые пути отбора, обеспечивает определение круга наиболее перспективных вариантов мутации.

2. Что такое время

Выдающийся ученый, лауреат Нобелевской премии И.Р. Пригожий, имея в виду необходимость выявления природы объективно-реального времени, писал: «Главное сейчас в науке - переоткрытие времени, выход его на первый план» [13]. По его же справедливому мнению, если ввести новое понятие времени в уравнения динамики, можно будет начать новый этап научно-технической революции [13]. Тем не менее, в философии и науке до наших дней принято считать, что на вопрос, вынесенный в заголовок статьи - ответа нет. Так, Г.П. Аксенов пишет: «Что такое время? Никакого более четкого ответа на такой вопрос, кроме как: «Время - это то, что измеряется часами» -сейчас в нашем знании нет, не существует» [14]. «Время, - утверждает А.П. Левич, - одна из немногих неуловимых и неподвластных человеческой воле сущностей мира, которая волнует чувства и умы современников не меньше, чем их далеких предшественников... В нынешнем естествознании время — исходное и неопределяемое понятие» [14].

Более того, многие мыслители разных эпох и народов или сомневались в объективности времени, или были убеждены в том, что время непознаваемо. Так, великий русский философ B.C. Соловьев в статье «Время» Энциклопедического словаря издателей Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона писал, что «время не допускает рационального определения его сущности». И по мнению американского ученого Липпинкота: «Перед тайной времени все - способности разума, формулы логики, методы науки, — все делается бессильным. Время есть нечто, что недоступно познанию... Все мыслители всех веков не смогли понять эту великую тайну - время. Не имеется реального решения этой проблемы» [14].

Вопреки всему этому, на мой взгляд, проблема времени решаема, а такого рода высказывания, очевидно, обусловлены тем, что все известные концептуальные времена являются постулированными, условными, придуманными человеком. Они неадекватно отражают объективно-реальное, по моей терминологии, функциональное время [15], которое образуется в результате последовательной смены качественно новых состояний конкретных, конечных материальных объектов, процессов (каждый объект - процесс) и не зависит от воли человека, его сознания. Последовательно сменяющиеся состояния материальных объектов образуют определенную собственную временную длительность, в которой и существуют, поскольку не могут возникать и длиться в «нуль-время». Объекты и их состояния, с момента своего возникновения и до исчезновения, точнее, до воплощения их материального его состояния как таковые. Время не содержит в себе ничего, что имело бы другой источник.

Из всего сказанного следует, что в объективной действительности не процесс является функцией времени, как принято в мировой науке, а само время является функцией образующего его процесса. В этой связи необходимо поменять подходы к исследованию процессов во всех сферах науки и практики, образно говоря, на 180 градусов. Только таким образом можно выявлять ранее неизвестные, временные закономерности и использовать их для решения возникающих перед человеком проблем.

Как известно, термин «собственное время» используется и в теории относительности. Однако между собственным временем теории относительности и собственным временем функциональной концепции существует коренное различие. Это видно из следующего примера: собственное время теории относительности измеряется «хорошими часами», связанными с механически движущимся телом, тогда как собственное время функциональной концепции может быть измерено лишь «идеальными часами», способными точно повторять ритмы и длительности, образуемые последовательно сменяющимися качественно новыми состояниями материальных объектов. При механическом движении, при простом перемещении тела, объекта, объективно-реальное, функциональное время не образуется, как уже было сказано, оно образуется исключительно при последовательной смене качественно новых состояний. Поскольку же в природе идеальных часов не существует, функциональное время можно и должно измерять имеющимися часами. При этом измерение функционального времени не самоцель - оно необходимо для выявления ранее неизвестных временных закономерностей и их использования человеком в его практической деятельности.

Возможность использования часов для измерения функционального времени можно проиллюстрировать на примере цезиевых часов, выбранных в качестве эталона времени. Известно, что секунда равна интервалу времени, в течение которого электромагнитная волна, испускаемая атомом цезия-133, совершает 9192631720 колебаний, соответствующих частоте перехода между двумя энергетическими уровнями атома цезия. Однако секунда не является единицей функционального времени, образуемого атомом цезия. Единицей функционального времени, образуемого атомом цезия является интервал времени, за которое он переходит от одного энергетического уровня к другому. Все сказанное позволяет сделать функциональное время объектом изучения.

В этой связи небезынтересно заметить, что некоторые из биологов уже пользуются новыми подходами к изучению пространственно-временной организации биологических систем. Благодаря этому они обнаруживают и используют на практике неизвестные ранее временные закономерности развития животных. Имеются в виду биологи (Детлаф, Игнатьева и др.), которые хронометрируют исследуемые ими процессы не в астрономических единицах (сутки, часы, минуты, секунды), а в особых единицах длительности, отмеряемых при помощи тех или иных процессов самого изучаемого живого организма (т.е. в единицах собственного функционального времени!). Дело в том, что, как подчеркивает Т.А. Детлаф, широко используемые единицы астрономического времени дают очень ограниченную информацию, справедливую в каждом случае только для данного вида организмов и данных конкретных условий [17]. Только изучение временных закономерностей развития животных, полученных с использованием метода относительной безразмерной характеристики продолжительности развития впервые позволила ввести параметр времени в сравнительно-эмбриологические исследования и сделать само время объектом изучения. Имея в виду новый способ, метод хронометрирования биологических процессов И.А. Хасанов справедливо замечает, что «при этом обнаруживается удивительное единообразие в развитии организмов, говорящее о существовании внутренних динамических законов развития, которые не могут быть выявлены при использовании общепринятых единиц измерения времени» [16].

Функциональное время, хотя и имеет физическое значение, несубстанционально (не является ни веществом, ни полем). В этой связи оно принципиально необратимо. Функциональное время не повернуло бы вспять, если бы даже материальные процессы стали протекать обратно. Несмотря на сказанное, как известно, законы физики допускают обратный ход времени.

Функциональное время не может ни замедляться, ни ускоряться. Замедляться и ускоряться могут лишь процессы, образующие время, а не само время. В этой связи замедление времени, считающееся в физике экспериментально доказанным фактом, применительно к функциональному времени (другого реального времени в природе нет), следует считать ошибочным. По этой причине нельзя признать корректным и сенсационное сообщение о том, что американским ученым удалось остановить время [16].

Поскольку функциональное время несубстанционально, оно не имеет собственных свойств, а лишь специфически отражает определенные свойства процесса, образующего его. Так, временной ритм и временные длительности, образуемые последовательно сменяющимися состояниями данного процесса, всецело зависят от характера протекания процесса, т.е. от того, как часто возникают и как долго длятся содержания в последующие объекты и их состояния, образуют свои собственные настоящие времена. Иными словами, функционирование объекта осуществляется в настоящем - собственном настоящем. Следовательно, только настоящее время существует объективно, в реальной действительности. Так называемые прошлое и будущее времена статуса реальности не имеют. В связи со сказанным, объективно-реальное, функциональное время течет не от несуществующего прошлого, через настоящее к несуществующему будущему, а от настоящего, образуемого последовательно сменяющимися объектами и их состояниями, к последующему настоящему, образуемому ими же. Поскольку функциональное время, образуется реально существующими материальными объектами и их состояниями, оно имеет физический смысл, физическое значение. Таким образом, объективно-реальное время является не всеобщей формой бытия материи, а функцией конкретных, конечных материальных объектов.

Функциональное время, для того, чтобы существовать, должно возникнуть вместе с материальными объектами. Мир в целом, по причине своей несотворимости и неуничтожимости, не возникает и не исчезает как таковой, поэтому понятие времени к нему не применимо. Именно сказанным обусловлено отсутствие единого мирового времени, а не тем, что скорость материальных взаимодействий конечна.

В связи с тем, что время образуется конкретными, конечными материальными объектами, оно всегда конечно. Следовательно, вечность не является бесконечным временем. Несмотря на это, в справочных изданиях, вечность ошибочно называется бесконечностью времени существования материального мира или течением времени, не имеющим начала и конца.

Следует также заметить, что использование рядом биологов названного способа временного описания, по их мнению, не укладывалось в рамки общепринятых представлений о времени. Поэтому биологи, использующие специфические единицы длительности, склонны были рассматривать их не как единицы реального функционального биологического времени, а как некоторые искусственно введенные безразмерные характеристики развития изучаемого живого организма. Однако, исключительно важное значение указанных исследований биологов не только для их науки, но и для других сфер науки и практики этим нисколько не умаляется.

Таким образом, биологи открыли новый метод изучения временных закономерностей развития животных, который используется на практике. Однако, по справедливому мнению Т.А. Детлаф: «... задача определения времени в единицах, доступных количественному учету и отражающих качественную специфику изучаемого явления, а также позволяющих выявить с их помощью временные закономерности, остается актуальной и трудно решаемой для многих наук сегодня» [17]. В этой связи подчеркну, что трудности, связанные с выявлением закономерностей, как в развитии животных, так и при исследовании процессов в других науках, по моему мнению, можно успешно преодолеть, зная природу объективно - реального, функционального времени, которое образуется в результате последовательных качественных изменений, происходящих в материальных объектах, процессах.

Все сказанное, как представляется, убедительно свидетельствует о том, что справедливость разработанной мной функциональной концепции времени нашла свое подтверждение данными науки и практики. А, как известно, практика обосновывает объективность содержания знания, служит критерием, мерилом проверки истинности результатов познания. В этой связи, надо полагать, что исследование проблемы функционального биологического времени откроет новые широкие возможности для изучения временных закономерностей и использования их на практике не только в биологии развития, но и во всех сферах науки и практики.

Список использованной литературы

1. Молчанов Ю.Б. Четыре концепции времени в философии и физике. –М.: Наука, 1977.

2. Вернадский В.И. Пространство и время в неживой и живой природе. //Философские мысли натуралиста. – М.: Наука, 1988.

3. Анисов А.М. Время и компьютер. – М.: Наука, 1991.

4. Спиркин А.Г. Философия. –М.: Гардарика, 1998.

5. Готт В.С., Перетурин А.Ф. О некоторых философских предпосылках определения физического смысла волновой функции.// Философские вопросы квантовой физики. /Отв. ред. М.Э. Омельяновский. ─ М.: Наука, 1978.

6. Гречанова В.А. Неопределенность и противоречивость в концепции детерминизма. — Л.: ЛГУ, 1990.

7. Маркс К., Энгельс Ф. Капитал. Собр. соч. в 9-и Т. – М.: Политиздат, 1987. –Т1.

8. Денисов А.А. Информационное поле. – СПб: Омега, 1998.

9. Клир Дж. Системология (Автоматизация решения системных задач). – М.: Радио и связь, 1990.

10. E.F. Codd, S.B. Codd, C.T. Salley. Providing OLAP(On-Line Analytical Processing) to User-Analysts:An IT Mandate. - E.F.Codd & Associates, 1993.

11. Мартыщенко Л.А., Тихомиров В.А. Вероятностно-статистические методы праксеологического анализа разработок и оценки технических решений. –Л.: МО РФ, 1992.

12. Андреев Г.И., Тихомиров В.А. и др. Оценка интеллектуальной собственности. –М.: Финансы и статистика, 2002.

13. Аксенов Г.П. Причина времени. — М.: 2001. — С. 6.

14. Конструкции времени в естествознании: на пути к пониманию феномена времени. — М.: 1996. — С. 6.

15. Цит по: Аскин Я.Ф. Проблема времени. Ее философское истолкование. — М.: 1966. —С. 68.

16. Детлаф Т.А. Изучение временных закономерностей развития животных // Онтогенез, 1989. Т. 20. — С 647.

17. Хасанов И.А. Феномен времени. Ч. 1. Объективное время. — М.: 1998. — С. 148-149.

 ремя во всей Средней Европе будет ориентироваться на время, которое показывает часы на 15-м градусе восточной долготы. Это время называют среднеевропейским временем. Есть еще западноевропейское время - мировое время, соответствующее среднему местному времени для 0 градусов долготы. Если среднеевропейское время составляет 12 часов, то мировое время на этот момент - 11 часов. Поскольку Солнце кажется нам движущимся с востока на запад, то в Берлине оно занимает высшую точку на небе раньше, чем в Лондоне, который лежит западнее Берлина. Всего есть 24 часовых пояса, которые не всегда точно соответствуют долготе, приспосабливаясь к государственным границам. В больших странах имеется несколько часовых поясов: в США - 6, а в России - целых 11! По Тихому океану пролегает линия перемены даты. Если ее пересечь в среду, перемещаясь с запада на восток, то попадешь во вторник, поскольку по другую сторону от этой линии среда еще не началась. С конца марта до конца сентября к среднеевропейскому времени добавляют еще 1 час. В этом случае получают среднеевропейское летнее время. Его ввели для экономии энергии. Вечера в это время года долго остаются светлыми, свет можно включать позднее. Летнее время очень популярно у туристов, садоводов, людей, занимающихся спортом. С другой стороны, переставлять стрелки часов два раза в год не каждому нравится, да и для налогоплательщиков накладно. Утверждают, что летнее время приносит экологическую пользу, но это спорный момент, ведь чем дольше длится день, тем больше люди пользуются машинами, загрязняющими среду обитания выхлопными газами. Летнее время вводится во многих странах. В США, например, часы переводятся на зимнее время только в октябре, что очень неудобно для путешественников, прилетающих из Европы, где стрелки часов переводят в конце сентября. Двадцатичетырехчасовой солнечный день длится несколько долше, чем время, за которое Земля успевает повернуться вокруг своей оси. Чтобы понять это, представим себе, что яркая звезда и Солнце оказались бы одновременно точно на юге. Вращение Земли завершается, когда звезда снова оказывается на юге. А Солнце за это время лишь немного продвинулось по небу. Другими словами, Земля должна еще немного повернуться, пока Солнце не окажется точно на юге. Время между двумя точками самого высокого стояния звезды на юге называют звездными сутками, а немного более длинный промежуток времени между двумя максимальными точками стояния Солнца - солнечными сутками. Средние солнечные сутки, отнесенные к придуманному среднему солнцу, на 3 мин. 56,55 сек. длиннее звездных суток. Наше время соизмеряется с Солнцем, которое задает ритм нашей жизни как дневное светило. Однако, для астрономов не менее важно звездное время. Когда так называемая точка весеннего равноденствия находится на юге или на меридиане, звездное время составляет 0 часов. Это та точка на небе, в которой Солнце находится в начале весны. Звездные сутки равняются 0,99727 солнечных суток, средние солнечные сутки составляют 1,00274 звездных суток, т.е. они несколько длиннее, чем период вращения Земли вокруг своей оси. Земная ось не всегда сохраняет свое направление. За 26 тыс. Лет она делает колебательные движения - прецессию. Земля представляет собой как бы гигантский волчок. Солнце и Луна пытаются выпрямить этот косо установленный волчок, а земля считает это вмешательством в свои внутренние дела и реагирует на это колебательными движениями. За 26 000 лет, составляющих период прецессии ось Земли, двигаясь по конусу, занимает различные направления. Поэтому Полярная звезда не всегда выполняет свою роль указателя севера, а в Европе в прошлом можно было видеть звезды, которые теперь находятся ниже линии горизонта, например Южный Крест. Еще более фантастичным оказывается тот факт, что наша солнечная система вращается вместе с Галактикой - системой Млечного Пути. Так же как Луна вращается вокруг Земли, а Земля - вокруг Солнца, наша солнечная система вращается вокруг центра галактики, на что уходит 220 млн. лет. Это самый продолжительный, с точностью установленный временной период. Кстати, наше Солнце такое старое, что оно проделало этот путь уже раз двадцать. Календарь в истории человечества Календарь - перечень дней года, разбитый на недели и месяцы. В более общем смысле понятие «календарь» означает всю систему исчисления времени. По латыни «календы» - это первые дни месяцев, которые в Древнем Риме публично объявляли глашатаи. Постепенно календари стали неотъемлемой частью повседневной жизни. Но уже в древности и в средневековье они играли большую роль, в особенности когда речь шла о том, чтобы определять даты религиозных праздников, таких, как, например, Пасха, или начинать сев. Календари имеют в наши дни самую разнообразную форму. Наиболее известны карманный и отрывной календари. Но и наручные часы стали выполнять функцию календаря. Различные электронные часы указывают точную дату, даже учитывая високосные годы. Вероятно, первые предшественники календаря появились уже 30 тысяч лет назад. Найдены древние обломки костей с зарубками, которые многие ученые считают обозначением дней или каких-то более продолжительных отрезков времени. Древние египтяне заметили, что ярчайшая из неподвижных звезд - Сириус, после того как скроется за Солнцем, вновь появляется на утреннем небе, и это повторяется через каждые 365 дней. Появление Сириуса довольно точно совпадало по времени с ежегодным разливом Нила. Для нас здесь важно то, что астрономическое событие, которое называют гелиактическим восходом Сириуса, в соответствии с обращением Земли вокруг Солнца, происходит каждые 365 дней. Солнце всегда в это время располагается рядом с Сириусом, и звезду в этом случае не видно. Через несколько недель Солнце отходит от Сириуса настолько, что звезда делается видимой. И это происходит ежегодно с большой регулярностью - каждые 365 дней. Таким образом уже давно был открыт солнечный год с длительностью 365 дней, на основании которого египтяне построили свой календарь. Древние жители Вавилона также имели свои календари, основанные на астрономических наблюдениях. Они могли точно рассчитывать затмения и расположение планет относительно друг друга. Гигантский календарь представляют собой также каменные кольца Стонхенджа в Южной Англии. Соединяющие различные каменные блоки линии указывают на важнейшие точки восхода и захода Солнца и Луны. Главный круг из камней, некоторые из которых еще сохранились, имел 29 больших ворот и небольшую арку, т.е. 29 с половиной входов. Это соответствовало 29 с половиной дням синодического месяца - времени от одного полнолуния до другого. То же можно сказать об окружностях из ямок, которые окаймляют все это циклопическое сооружение. Во внутренней окружности 29, во внешней - 30 ямок, в среднем, таким образом, 29 с половиной ямок - 29,5 дня лунного месяца. Наш сегодняшний календарь с 12 месяцами различной продолжительности - «дитя» римского календаря. Конечно было бы идеально, если бы год состоял из 360 солнечных суток. В этом случае год можно было бы поделить на 12 одинаковых месяцев и составить календарь было бы проще простого. К сожалению, небесные тела не хотят облегчать нам жизнь и ведут себя далеко не идеально. Так, например, тропический год, т.е. солнечный год, который начинается весной, длится 365,24219879 дня, другими словами, 365 дней 5 часов 48 минут и 46 секунд. Синодический месяц длится 29,530589 дня или 29 дней 12 часов 44 минуты и 2,9 секунды. Именно из-за этих неровных чисел так трудно составить хороший календарь. На практике необходимо иметь дело только с полными днями, ведь год не может завершаться по прошествии 365,24219879 дня, а лишь после365 или 366 дней. Но если бы год всегда оканчивался через 365 дней, то истинный солнечный год был бы длиннее, чем календарный. В этом случае начало астрономического нового года все время смещалось бы в календаре вперед. Если бы, как водится. Мы решили откупорить бутылку шампанского в 1995 году, то нам пришлось бы с откупоренной бутылкой еще 5 часов 48 минут, прежде чем поднять бокалы в честь 1996 года. В 1997 году новогодний колокол начал бы звонить в 11 часов 36 минут. И, наконец. 2000 год начался бы 2 января, а 2004 год - 3 января. Если теперь у нас весна начинается в марте, то через несколько десятилетий она стала бы начинаться в апреле, а за полтора тысячелетия времена года изрядно попутешествовали бы по календарю. Мастерство создателей календарей заключается в том, что время от времени немного удлинять календарь, периодически включая в него дополнительный день. С подобными трудностями мы сталкиваемся, когда приходится соотносить месяцы с истинным движение Луны, так, чтобы месяц начинался с полнолуния или новолуния. Нельзя ведь заканчивать месяц по истечении 29,530589 дня, а только, например. Через 29 дней. И приходится периодически включать дополнительный день, если, скажем мусульмане обязательно хотят видеть вначале месяца одну и ту же фазу Луны. Еще труднее комбинировать лунные фазы с прохождением Солнца. 12 синодических месяцев по 29 дней 12 часов и 44 минуты дают нам суммарно всего 354 дня 8 часов и 48 минут, а не 365 1/4 дня. Таким образом, для полного солнечного года нам не хватает 11 дней. По прошествии 3 лет это составит 33 дня, т.е. больше месяца !
скачать работу
Время

Смотрите также

 

..:::Новинки:::..

Windows Commander 5.11 Свежая версия.

Новая версия
IrfanView 3.75 (рус)

Обновление текстового редактора TextEd, уже 1.75a

System mechanic 3.7f
Новая версия

Обновление плагинов для WC, смотрим :-)

Весь Winamp
Посетите новый сайт.

WinRaR 3.00
Релиз уже здесь

PowerDesk 4.0 free
Просто - напросто сильный upgrade проводника.

..:::Счетчики:::..

 

     

 

 

Webdistr | Все права защищены © 2018 | Карта сайта

.