Шкалы времени (ОП СРНС, лекция) — различия между версиями
Korogodin (обсуждение | вклад) (→Астрономическое время) |
Korogodin (обсуждение | вклад) (→Астрономическое время) |
||
| Строка 24: | Строка 24: | ||
Системы астрономического времени появились исторически первыми и основаны на суточном вращении Земли. | Системы астрономического времени появились исторически первыми и основаны на суточном вращении Земли. | ||
| − | <!-- | + | <!-- За основу взята статья в wiki --> |
[[file:2013_gryrvr.jpg|График уравнения времени (разница истинного и среднего солнечного времени) и его составляющие|thumb]] | [[file:2013_gryrvr.jpg|График уравнения времени (разница истинного и среднего солнечного времени) и его составляющие|thumb]] | ||
| − | '''Истинное местное солнечное время''' | + | '''Истинное местное солнечное время''' определяется реальным углом видимости Солнца из центра Земли в проекции на линии меридиан. Полдень определяется по прохождению Солнца в наивысшей точке. Истинное местное солнечное время - это то время, которое показывают солнечные часы. Возвращаясь к абстракции событий, в данной шкале времени событие 'Солнце в зените' определяет середину дня, а факт нахождения Солнца под определенным углом - соответствующий час, минуту и секунду. |
| − | Движение Солнца по небосводу определяется набором вращений (Земли вокруг оси и вокруг Солнца). Истинное местное солнечное время течет неравномерно - длительность суток варьируется на несколько десяток минут. Связано это с: | + | Движение Солнца по небосводу определяется набором вращений (Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца). Истинное местное солнечное время течет относительно абсолютного неравномерно - длительность суток варьируется на несколько десяток минут в зависимости от времени года. Связано это с: |
* эллиптичностью земной орбиты (Земля движется быстрее в области перигелия и медленнее в области афелия) | * эллиптичностью земной орбиты (Земля движется быстрее в области перигелия и медленнее в области афелия) | ||
| − | * наклоном земной оси относительно плоскости эклиптики (в различное время года между ними различный угол, взаимные скорости вращения компенсируются различно). | + | * наклоном земной оси относительно плоскости эклиптики (в различное время года между ними различный угол, взаимные скорости вращения компенсируются различно). |
'''Среднее местное солнечное время (LST, local mean solar time)''' — условное равномерно текущее время, совпадающее с солнечным в среднем. | '''Среднее местное солнечное время (LST, local mean solar time)''' — условное равномерно текущее время, совпадающее с солнечным в среднем. | ||
| − | Разница между средним и истинным солнечным временем называется | + | Разница между средним и истинным солнечным временем называется '''уравнением времени'''. |
| − | '''Всемирное время (Гринвичское, GMT)''' — это среднее солнечное время на начальном меридиане (проходит около Гринвича). Уточнённое всемирное время отсчитывается при помощи атомных часов и называется UTC (Universal Time Coordinated, Всемирное координированное время). Это время принято одинаковым для всего земного шара. | + | '''Всемирное время (Гринвичское, GMT)''' — это среднее солнечное время на начальном меридиане (проходит около Гринвича). <!-- Уточнённое всемирное время отсчитывается при помощи атомных часов и называется UTC (Universal Time Coordinated, Всемирное координированное время). Это время принято одинаковым для всего земного шара. --> |
| − | ''' | + | Местное среднее солнечное время зависит от долготы места, что неудобно в повседневном использовании. Выход из ситуации - использование '''поясного времени'''. Земной шар размечен на 24 часовых пояса, в пределах которых время считается одним и тем же, а с переходом в соседний часовой пояс меняется ровно на 1 час. |
| − | '''Декретное время''' — | + | '''Декретное время''' — поясное время плюс один час. В 1930 году по декрету правительства на всей территории СССР время было переведено на 1 час вперед, таким образом, Москва, формально находясь во втором часовом поясе имело время, отличающееся от Гринвича на +3 часа. В течение многих лет это время являлось основным гражданским временем в СССР и России. Применялось с 16 июня 1930 года до 31 марта 1991 года в СССР, с 19 января 1992 года до 27 марта 2011 года в РФ, в настоящее время применяется в ряде стран СНГ. |
| + | |||
| + | Так исторически сложилось, что московское декретное время используется при расчете положения спутников на орбите по альманаху системы ГЛОНАСС, в котором время прохождения спутником восходящего узла задано именно в этой шкале. | ||
'''Летнее время''' — сезонный перевод стрелок +1 час в последнее воскресенье марта и возврат в последнее воскресенье октября (с лета 2011 года установлено постоянным в России). | '''Летнее время''' — сезонный перевод стрелок +1 час в последнее воскресенье марта и возврат в последнее воскресенье октября (с лета 2011 года установлено постоянным в России). | ||
Версия 01:04, 3 октября 2013
Содержание |
Шкала времени как временная система координат
На прошлом занятии рассматривались пространственные системы координат. На времени тоже можно ввести систему координат, но уже, соответственно, временную. Отсюда шкала времени - система, сопоставляющая каждому моменту времени число (строго говоря, следуя за Эйнштейном, лишь в данной пространственной системе координат).
Событие, эпоха, интервал
Одни из основных понятий, используемых при работе со шкалами времени - это событие, эпоха и интервал.
Событие — факт изменения состояния мира. Нечто различается до и после события. Наличие событий и формирует время - последовательность событий.
Эпоха - аналог пространственных координат, определяет момент события в рассматриваемой шкале.
Интервал - расстояние между двумя эпохами; время, протекшее между двумя эпохами, измеренное в единицах соответствующей шкалы времени.
Абсолютное время и реальные часы
Существует множество различных пространственных систем координат, аналогично - существует множество шкал времени, отличающихся началом отсчета, единицами измерений, непрерывностью и т.д.
Начиная с Ньютона, часто используется абстракция некоторого абсолютного времени - той или иной шкалы времени, эпохи которой используются как параметр в тех или иных физических законах - кинематики, электродинамики, квантовой механики и т.д.
Часы, идеально реализующие абсолютную шкалу времени, никто ещё не изобрел, но потребность в ней огромна, т.к. именно ею оперируют математические модели наших законов. Различные шкалы времени, с одной стороны, пытаются приблизиться к ней в той или иной степени, а с другой - быть удобными для использования с определенным кругом моделей. Так, для повседневной жизни удобно пользоваться настенным календарем, определяемым сменой дня и ночи, а для проведения научных экспериментов на адронном коллайдере - атомным стандартом.
Астрономическое время
Системы астрономического времени появились исторически первыми и основаны на суточном вращении Земли.
Истинное местное солнечное время определяется реальным углом видимости Солнца из центра Земли в проекции на линии меридиан. Полдень определяется по прохождению Солнца в наивысшей точке. Истинное местное солнечное время - это то время, которое показывают солнечные часы. Возвращаясь к абстракции событий, в данной шкале времени событие 'Солнце в зените' определяет середину дня, а факт нахождения Солнца под определенным углом - соответствующий час, минуту и секунду.
Движение Солнца по небосводу определяется набором вращений (Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца). Истинное местное солнечное время течет относительно абсолютного неравномерно - длительность суток варьируется на несколько десяток минут в зависимости от времени года. Связано это с:
- эллиптичностью земной орбиты (Земля движется быстрее в области перигелия и медленнее в области афелия)
- наклоном земной оси относительно плоскости эклиптики (в различное время года между ними различный угол, взаимные скорости вращения компенсируются различно).
Среднее местное солнечное время (LST, local mean solar time) — условное равномерно текущее время, совпадающее с солнечным в среднем.
Разница между средним и истинным солнечным временем называется уравнением времени.
Всемирное время (Гринвичское, GMT) — это среднее солнечное время на начальном меридиане (проходит около Гринвича).
Местное среднее солнечное время зависит от долготы места, что неудобно в повседневном использовании. Выход из ситуации - использование поясного времени. Земной шар размечен на 24 часовых пояса, в пределах которых время считается одним и тем же, а с переходом в соседний часовой пояс меняется ровно на 1 час.
Декретное время — поясное время плюс один час. В 1930 году по декрету правительства на всей территории СССР время было переведено на 1 час вперед, таким образом, Москва, формально находясь во втором часовом поясе имело время, отличающееся от Гринвича на +3 часа. В течение многих лет это время являлось основным гражданским временем в СССР и России. Применялось с 16 июня 1930 года до 31 марта 1991 года в СССР, с 19 января 1992 года до 27 марта 2011 года в РФ, в настоящее время применяется в ряде стран СНГ.
Так исторически сложилось, что московское декретное время используется при расчете положения спутников на орбите по альманаху системы ГЛОНАСС, в котором время прохождения спутником восходящего узла задано именно в этой шкале.
Летнее время — сезонный перевод стрелок +1 час в последнее воскресенье марта и возврат в последнее воскресенье октября (с лета 2011 года установлено постоянным в России).
Звёздное время — отмечается по верхней кульминации точки весеннего равноденствия.
