Связь солнечного времени со звездным

Мы выяснили, что в году звездных суток больше, чем солнечных, т. е. если в году средних тропических суток 365,2422, то звездных 366,2422, и одни средние солнечные сутки составляют 366,2422 ÷ 365,2422 = К = 1,002738 звездных. Средние звездные сутки равны 365,2422 ÷ 366,2422 = К₁ = 0,99727 солнечных (здесь К — коэффициент пересчета из солнечного времени в звездное, К₁ — из звездного в солнечное).

Местное звездное время

Местным звездным временем называется промежуток времени от момента верхней кульминации точки Овна на местном меридиане до данного момента времени, выраженный в единицах звездного времени. Местное звездное время обозначается ST (Sidereal Time).

Гринвичское звездное время — это местное звездное время на Гринвичском меридиане. В астрономических и астрологических таблицах дается значение гринвичского звездного времени на гринвичскую полночь каждых суток. Но если нас интересует картина неба на данном меридиане в данный момент, то нам необходимо знать среднее гринвичское звездное время на данном меридиане в данный момент. Его мы получаем как сумму местного звездного времени в полночь (SТ₀) и времени, прошедшего от полуночи до данного момента (в единицах звездного времени).

Местное звездное время в полночь меньше (в западном полушарии — больше) местного звездного времени в Гринвиче в гринвичскую полночь, потому что полночь на данном меридиане наступает раньше в восточном полушарии. Всего за сутки при полном обороте Земли вокруг оси набегает разница 3 мин 56,5555 с. При повороте на угол λ_h, равный долготе данного места, выраженной в часах, возникает разница:

λST₀ = λ_h (ч) ÷ 24 (ч) × 3 мин 56,555 с

В восточном полушарии значение λ положительно, в западном — отрицательно. Время, прошедшее от полуночи до данного момента, — это обыкновенное местное время, но его необходимо выразить в единицах звездного времени. Для этого умножим его на коэффициент пересчета К = 366,2422 ÷ 365,2422 = 1,002738.

Тогда

ST = ST₀ − (λ ч ÷ 24 ч) × 3 мин 56,55 с + LT × К

Здесь ST₀ — гринвичское звездное время в гринвичскую полночь, его берут из астрономических таблиц (таблиц эфемерид); ST — местное звездное время в данный момент; LT — местное солнечное время в данный момент.

Если эту формулу преобразовать, учитывая, что 24 ч ÷ 365,242 дней = 3 мин 56,55 с, получим формулу, более простую по виду, которой мы и будем пользоваться в расчетах:

ST = ST₀ + λ° ÷ 15 + GMT + GMT ÷ 365,2422

Пример

Найти значение звездного времени в момент рождения, если человек родился 28 июня 1984 г. в 5 ч во Владивостоке (27.06.1984 г. в 0 ч 0 мин по Гринвичу, звездное время ST₀ = 18 ч 21 мин 09 с, долгота Владивостока λ = 131°54′, пояс 9).

Решение

Летом 1984 г. система гражданского времени предусматривала летнее время.

Т_гр = Т_л = Т_п + 1_д + 1_л

Гринвичское время находим по формуле:

GMT = Т_гр − 1_д − 1_л − N_п

GMT = 5 ч 0 мин − 1 д − 1 л − 9 = −6 ч 0 мин, или 18 ч 0 мин предыдущих суток

ST = 18 ч 21 мин 09 с + (131 + 54 ÷ 60) ÷ 15 + 18 ч 0 мин + (18 ч 0 мин ÷ 365,2422)

Переводим все значения в часовую меру:

ST = 18,3525 + 131,9 ÷ 15 + 18 + 18 ÷ 365,2422 = 45,195115

Так как звездные сутки длятся не более 24 ч, вычитаем из этого числа 24:

ST = 21,195115 = 21 ч 11 мин 42 с

Календарь

Система счета времени, применяемая для измерения временных интервалов большой длительности, называется календарем.

В основу календаря в разных культурах заложены различные циклы. Так, основу мусульманского календаря составляет период между двумя полнолуниями — синодический месяц, равный 29 сут 12 ч 44 мин 2,9 с. Двенадцать таких циклов дают лунный год из 354 дней. В некоторых странах Юго-Восточной Азии используется лунно-солнечный календарь, в основу которого положен цикл повторения условий видимости солнечных затмений — так называемый Метонов цикл. Он составляет примерно 19 лет. Начало астрономического года в этом календаре согласуется со сменой фаз Луны.

В европейской культуре получил распространение календарь на основе солнечного цикла. Поскольку средний тропический год не кратен средним солнечным суткам (1 троп. год = 365,2422 ср. солн. сут), то при создании календаря возникает проблема, как исключить накопление ошибки.

В Древнем Египте использовался солнечный календарь, в котором было ровно 365 суток. Каждые четыре года ошибка увеличивалась на 1 день. В 46 г. до н. э. Юлий Цезарь ввел календарь, впоследствии получивший название юлианского, в котором три года подряд было по 365 дней, в четвертом — високосном — 366. Этот календарь отставал на трое суток за 400 лет. К концу XVI века ошибка составляла уже 10 дней, и папа Григорий XIII 4 октября 1582 г. ввел два изменения:

1 Исправил дату, и сразу после 4 октября наступило не 5-е, а 15-е.

2 Исключил года, завершающие столетия, из последовательности високосных лет, но не все, а только кратные четыремстам (он оставил 1600, 2000, 2400 и т. д.) В обыкновенных годах 365 дней, в високосных — 366. Длительность года в григорианском календаре больше тропического года на 26 с, т. е. за 3300 лет набегает опережение в 1 день.

Счет времени по григорианскому календарю называется новым стилем, а по юлианскому — старым стилем. В России до 1.02.1918 г. (до 14 февраля 1918 г. по новому стилю) жили по юлианскому календарю.

Данные о расхождении календарей приведены в табл. 3.

Таблица расхождения календарей