Нефть и песок О стали Компрессор - подбор и ошибки Из истории стандартизации резьб Соперник ксерокса - гектограф Новые технологии производства стали Экспорт проволоки из России Прогрессивная технологическая оснастка Цитадель сварки с полувековой историей Упрочнение пружин Способы обогрева Назначение, структура, характеристики анализаторов Промышленные пылесосы Штампованные гайки из пружинной стали Консервация САУ Стандарты и качество Технология производства Водород Выбор материала для крепежных деталей Токарный резец в миниатюре Производство проволоки Адгезия резины к металлокорду Электролитическое фосфатирование проволоки Восстановление корпусных деталей двигателей Новая бескислотная технология производства проката Синие кристаллы Автоклав Нормирование шумов связи Газосварочный аппарат для тугоплавких припоев
Главная --> Промиздат -->  Астрономические методы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 ( 136 ) 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169

мические наблюдения светил в общем случае заключаются в измерении вертикальных и горизонтальных углов между светилами и некоторыми направлениями, принимаемыми в точке наблюдения за неизменные, - направлением на зенит, направлением меридиана, направлением на постоянный земной предмет. Но видимое положение светил вследствие суточного вращения Земли изменяется, поэтому при астрономических измерениях, как правило, указывают тот момент времени, в который они были исполнены.

Отсюда вытекает необходимость включения в круг вопросов сферической и практической астрономии вопроса о времени, единице времени, способах измерения времени.

Измерить какую-либо величину - значит найти отношение одного значения этой величины к другому, принимаемому за единицу. Эта единица измерения должна быть однородна с измеряемой величиной и по возможности постоянна. Следовательно, в основу измерения времени целесообразно положить постоянное движение с постоянной скоростью, иначе говоря, строго равномерное движение. Создать искусственно длительное и равномерное движение чрезвычайно трудно, поэтому приходится искать такое движение в природе. Но к этому движению предъявляется еще требование, чтобы оно (движение) сопровождалось некоторыми явлениями, повторяющимися строго периодически, через определенные и постоянные отрезки времени, с тем чтобы каждый из них мог быть принят за единицу измерения времени.

Вращение Земли вокруг своей оси является одним из наиболее равномерных движений в природе; это движение сопровождается периодически повторяющимися явлениями, доступными наблюдению человека. Естественно, что это движение - вращение Земли вокруг своей оси- - было принято за основу для измерения времени и до самого последнего времени в течение многих столетий служило единственным и окончательным исходным эталоном для установления единиц измерения и исчисления времени. Именно, промежуток времени, в течение которого Земля, вращаясь вокруг своей оси, делает один оборот, и принимался за основную единицу времени, называемую сутками.

Однако в последнее десятилетие в связи с возросшей точностью измерений, а также результатами обработки высокоточных астрономических наблюдений было установлено, что вращение Земли вокруг оси не может считаться строго равномерным; был выявлен ряд неравномерностей во вращении нашей планеты - вековых, периодических, сезонных, а также неравномерностей нерегулярного, неправильного характера; последние, именно вследствие такого характера отступления от равномерного движения, не могут быть точно заранее предвычислены или получены экстраполированием на основе ранее выполненных измерений и определений.

Причины, вызывающие неравномерность вращения Земли, не могут считаться окончательно установленными. Вековые изменения (замедление) вращения Земли объясняются приливным трением, связанным с расходом энергии на берегах замкнутых морей. Периодические (сезонные) изменения скорости вращения Земли связаны с периодом года и характерными для этого периода природными явлениями; например, одной из причин сезонных изменений скорости является действие ветров и их взаимодействие с земной поверхностью; перераспределение масс на поверхности Земли и в атмосфере, обусловленное сменой времен года, также вызывает изменение скорости ее вращения. Существует гипотеза о том, что неправильные колебания вращения Земли вызваны



перемещающейся в теле Земли материей. Колебания скорости вращения могут быть связаны с приливами в Земле, изменениями давления воздуха, циркуляцией воды в океанах, вертикальными движениями земной коры, таянием льдов и т. п.; все эти физические процессы, происходящие на Земле и в Земле, оказывают то или иное влияние на скорость вращения Земли.

Установление факта неравномерности в скорости вращения Земли вокруг своей оси и, следовательно, колебаний продолжительности суток не исключает целесообразности использования последних как единицы измерения времени. Приходится только считаться с отклонением их действительной продолжительности от некоторой продолжительности идеальных суток, которые соответствовали бы постоянному и равномерному движению; это возможно путем введения поправки в исчисление времени, основанным на использовании наблюдений продолжительности суток, т. е. периода непосредственно измеряемого фактического времени вращения Земли вокруг оси. Для наглядности укажем что вращающуюся Землю можно рассматривать как ошибочно идущие часы и использовать общепринятые понятия, употребляемые в жизни при измерении времени. Поправку времени Г, которую следует прибавить к даваемому Землей - часами времени, можно рассматривать как поправку за ход часов. Под ходом часов в данном случае подразумевается изменение скорости вращения Земли, отнесенное к какой-либо единице изменения времени - суткам, году, секунде и т. д. Обычно используется суточный ход Земли - часов, показывающий на сколько за 24 часа она отстает (положительный ход) или уходит вперед (отрицательный ход). Время, исправленное поправкой за неравномерное вращение Земли, называется эфемеридным.

Теперь остановимся на методах и принципах измерения времени без учета неравномерностей в движении Земли, т. е. условно полагая, что вращение ее вокруг оси происходит строго равномерно. Некоторые дополнительные и более конкретные сведения об определении эфемеридного времени изложены далее.

Движение всегда относительно, поэтому положенное в основу измерения времени движение - вращение Земли вокруг своей оси - мы должны наблюдать только относительно других тел - Солнца, звезд, Луны и т. п.

В качестве точки, относительно которой определяется движение Земли вокруг своей оси, целесообразно выбирать такое тело или точку, движение которых хорошо изучено как относительно светил и точек небесной сферы, так и относительно Земли. В настоящее время за таковые точки принимаются точка весеннего равноденствия и центр Солнца. Фиксируя обороты Земли вокруг своей оси относительно точки весеннего равноденствия или Солнца, мы получаем различные единицы измерения времени - звездные и солнечные.

Промежутки времени от принятого начала счета времени до данного момента, выраженные в звездных или солнечных единицах, называют соответственно звездным или солнечным временем. Но следует твердо уяснить, что это не два каких-либо времени; время как форма существования материи едино; это лишь два различных способа, приема измерения времени, лишь выражение данного промежутка времени в различных единицах измерения и от разного начала счета времени.

Рассмотрим несколько подробнее различные приемы измерения времени, методы фиксации моментов времени и связь между различными системами измерения и исчисления времени.

1. Звездное время. За единицу звездного времени принимают промежуток времени, в течение которого Земля делает один полный оборот



вокруг своей оси относительно точки весеннего равноденствия. Эта единица времени называется звездными сутками.

За начало счета звездных суток принимается момент верхней кульминации точки весеннего равноденствия в меридиане данного места. Следовательно, звездными сутками называется промежуток времени между двумя последовательными верхними кульминациями точки весеннего равноденствия в меридиане данного места. Звездные сутки подразделяются на 24 звездных часа, звездный час - на 60 звездных минут, звездная минута - на 60 звездных секунд.

Промежуток времени, считаемый в данном месте наблюдения от указанного начала счета звездных суток и выраженный в звездных сутках, часах, минутах и секундах, называется местным звездным временем и обозначается буквой S.

В тот момент, когда точка весеннего равноденствия находится в верхней кульминации, т. е. в меридиане места наблюдения, часовой угол ее ix* равен нулю; в тот же момент, являюп1,ийся началом звездных суток, имеем 0 местного звездного времени.

В течение последующих суток часовой угол точки весеннего равноденствия будет равномерно изменяться от О до 360°, или в часовой мере от О до 24, местное звездное время также будет равномерно изменяться от О до 24ь. Например, через час звездного времени после верхней кульминации точки весеннего равноденствия часовой угол ее будет равен 15° в угловой мере и 1 - в часовой мере.

Следовательно, звездное время численно равно часовому углу точки весеннего равноденствия, т. е.

S = г. (97.1)

Звездные сутки в астрономии являются основной единицей измерения времени.

Так как на основании (93.5) имеем

то, принимая во внимание выражение (97.1), получим следующее равенство:

s = a + t. (97.2)

Момент начала звездных суток в различных местахнаблюдений будет разным, так как этим моментом является момент прохождения точки весеннего равноденствия через меридиан места наблюдения. Поэтому звездное время в один и тот же момент для точек, не лежащих на одном меридиане, будет разное.

Так как звездное время численно равно часовому углу точки весеннего равноденствия, а разность часовых углов какого-либо светила в один и тот же физический момент равна разности долгот этих двух точек, то отсюда вытекает важное следствие: разность местных звездных времен, считаемых в один физический момент в двух точках земной поверхности, численно равна разности долгот этих двух точек, т. е.

Ia-Ib = sa-sb, (97.3))

где Ха, Хв - долготы двух точек Л и Б, а и - местное звездное время в точках А и В, считаемое в один физический момент.

41S.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 ( 136 ) 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169