Termini koji označavaju različite mjerne jedinice vremena. Metar, sekunda, kilogram - istorija nastanka. dan ….2 mjeseca

Osnova mjerenja vremena astronomskom hronologijom je kretanje nebeskih tijela, koje odražava tri faktora: rotacija Zemlje oko svoje ose, rotacija meseca oko Zemlje i kretanje Zemlje oko Ned. Ovi faktori su odlučujući u odabiru osnovnih jedinica vremena.

Prvo prirodno jedinica vremena koje su dodijelili primitivni ljudi, postojali su dani povezani s promjenom dana i noći - vrijeme rada i odmora.

Dan- ovo je vremenski period tokom kojeg Zemlja napravi jednu potpunu rotaciju oko svoje ose u odnosu na bilo koju tačku na nebu. Differ zvjezdani i solarno dan. zvezdani dan jednak intervalu između dva uzastopna položaja u istoj tački na nebu određene zvijezde. solarni dan određena istim položajem sunca. Pošto se Sunce kreće u odnosu na zvijezde u istom smjeru kao i Zemlja, siderični i solarni dani se ne poklapaju (solarni dani su duži za oko 4 minute). Tokom godine razlika između zvezdanih i solarnih dana dostiže oko jedan dan. Osim toga, Zemlja se kreće oko Sunca različitim brzinama, pa stoga sunčev dan nije konstantna vrijednost. Da bi se olakšalo računanje vremena, fiktivni koncept " srednje sunce", tj. kretanje Sunca se smatra ujednačenim. Dakle, dan je postao stalna jedinica, dijele se na 24 sata, od kojih svaki ima 60 minuta, u minuti - 60 sekundi, u sekundi - 60 trećina Pojava malih jedinica za mjerenje vremena (sati, minute, sekunde) povezana je sa starim babilonskim duodecimalnim sistemom brojanja. 1792. godine francuski astronom i matematičar Pjer Simon Laplas predložio je decimalnu podelu dana, tj. 10 sati, po 100 minuta i 100 sekundi u minuti, ali ova podjela nije prihvaćena.

Početna tačka dana - ponoć - u Rusiji ustanovljena je dekretom sovjetske vlade, koji je potpisao V.I. Lenjin u februaru 1919. godine: "Broj vremena tokom dana od 0 do 24 sata, uzimajući ponoć kao početak dana."

Zemlja, rotirajući oko svoje ose, konzistentno se okreće prema Suncu različitim dijelovima površine, a dan ne dolazi na svim mjestima svijeta u isto vrijeme. U 19. vijeku S. Flesing je predložio standardno vrijeme- sistem odbrojavanja vremena zasnovan na podjeli Zemljine površine na 24 vremenske zone. Godine 1884. u Washingtonu je održana međunarodna konferencija o uvođenju jedinstvenog standardnog vremena i jednog početnog meridijana. Početni (nulti) meridijan je bio onaj koji prolazi kroz Greenwich laboratoriju u predgrađu Londona. Lokalno vrijeme vremenskih zona koje se nalaze istočno od Greenwicha, od zone do zone, povećava se za sat vremena, a na zapadu - za sat vremena opada. Odlučeno je da se granice vremenske zone povuku na nenaseljenim mjestima (okeani, pustinje, planine) duž meridijana, te na drugim teritorijama - uzimajući u obzir fizičko-geografske karakteristike (duž velikih rijeka, slivova) ili duž međudržavnih i administrativnih granica. Na istoj konferenciji tzv. "datumska linija" - meridijan od 180º E, koji se nalazi na suprotnom dijelu globusa od nultog Griničkog meridijana.

Obraćajući pažnju na prolazak različitih faza Meseca od jednog mladog meseca do drugog, ljudi su identifikovali veću jedinicu vremena - lunarni (sinodički) mjesec(iz grčkog " synodos"- zbližavanje, konvergencija, budući da se u vrijeme mladog mjeseca Sunce i Mjesec "približavaju"). Mjesec - Ovo je period uočene alternacije mesečevih faza u zavisnosti od kretanja Meseca oko Zemlje. Sinodički (lunarni) mjesec je 29 dana 13 sati 44 minuta 2,9 sekundi. Prvobitno je njegovo trajanje određeno na 30 dana.

Uspostavljanje sledeće jedinice vremena u velikoj meri je povezano sa fazama meseca - sedmodnevna sedmica. Brojanje dana po sedam dana pojavilo se na Bliskom istoku i u Egiptu prije nekoliko milenijuma. Nazivi dana u sedmici se ponavljaju na mnogim jezicima, a najčešće označavaju redni broj u sedmici. Izuzetak je riječ Šabat, koja je nastala za označavanje dana u sedmici u starom Babilonu, gdje je označavala mir, budući da se dan smatrao nesrećnim i ne treba raditi, ali se moralo prepustiti miru. Postoji još jedna opcija: na akadskom jeziku riječ "shabbatum" znači "pun mjesec" ili "mjesečeva faza", što ukazuje da je brojanje sedam dana bilo povezano s približnim trajanjem svake faze mjeseca.

Potreba za praćenjem promjene godišnjih doba povezanih s prividnim kretanjem Sunca (u stvari, s kretanjem Zemlje oko Sunca) oživjela je pojavu solarne godine. Godina astronomski odgovara stvarnoj potpunoj revoluciji Zemlje oko Sunca. Zove se astronomska solarna godina tropski. Dvaput godišnje Sunce i Zemlja su u takvom međusobnom položaju da sunčevi zraci ravnomjerno obasjavaju Zemljine hemisfere, a dan je jednak noći na cijeloj planeti. Ovi dani su imenovani proljeće(21. mart) i jesen(23. septembar) ekvinocija. Vremenski interval između uzastopnih položaja Sunca u prolećnoj ravnodnevici se naziva tropska godina, e traje 365 dana 5 sati 48 minuta 46 sekundi.

Dan, tropska godina i sinodički mesec su nesamerljive veličine, one se ne mogu izraziti jedna kroz drugu. Stoga, kada se ističe solarna godina, mjeseci su uslovne jedinice, ni na koji način nisu povezane sa stvarnim lunarnim mjesecima.

Century - u staroj Rusiji ova hronološka vrijednost je prvo shvaćena kao dug vremenski period - epoha. Hronike su ukazivale: „Postoji 6 vekova od Adama do ovog vremena“, „Bili su vekovi Trojana, prošla su leta Jaroslavlja“, Kasnije su se nekoliko godina počele nazivati ​​„vekom“, „koliko dugo je čovek može živjeti”; "da će sedamdeset godina promijeniti starost ljudskog trbuha." Konačno, iz 17. vijeka "vek" se počeo koristiti u značenju "vek".

Novo doba počinje od prve godine. 2000. godine Državni komitet Ruske Federacije za standardizaciju i metrologiju dao je posebno objašnjenje kada počinje 21. vek i 3. milenijum: „U skladu sa dokumentom Međunarodne organizacije za standardizaciju ISO 8601 i ruskim GOST 7.64- 90, sistem brojanja dugih vremenskih perioda (hronologija) vrši se prema gregorijanskom kalendaru, uvedenom od 1582. godine i usvojenom u Rusiji od februara 1918. godine. Brojanje godina po gregorijanskom kalendaru vrši se od 1. godine nove ere. .Dakle, 1. vek (vek) nove ere sadrži godine 1-100 i završava se na kraju 100. godine. Drugi vek počinje 101. godine i nastavlja se do kraja 200. godine, itd. prihvaćeno kalendarsko računanje godina, dobijamo da će 31. decembra 2000. doći kraj dvadesetog veka i drugi milenijum. Dakle, 21. vek i treći milenijum će zaista početi 1. januara 2001. godine."

Eroy naziva se početnom tačkom hronologije(iz latinskog aera- početni trenutak, početni broj), kao i sam hronološki sistem. Svaki kalendarski sistem treba početnu tačku. Karakteristika epohe je njena konvencionalnost, jer. polazište može biti bilo koji značajan istorijski ili mitološki događaj u životu određenog naroda ili države. U zavisnosti od prirode takvog događaja, razlikuju se ere politički, religijski, astronomski. Tako, na primjer, računanje kalendara od rođenja Krista ili od stvaranja svijeta - religiozne ere. bili široko rasprostranjeni i političko doba, određeno, na primjer, vremenom vladavine određenih dinastija: u Egiptu - dinastija faraona, u Kini i Japanu - dinastija careva, u zapadnoj Evropi, posebno u Italiji - dinastija rimskih careva. Postoji mišljenje da sama riječ "era" (aera) nije ništa drugo do kombinacija početnih slova latinske fraze "Ab exordio regni Augusti" ("Od početka Augustovog pristupa" (63. pne)) . Baškiri u 16. veku u svojim Šereškim hronikama uzeli su datum zauzimanja Kazana od strane Ivana Groznog kao početni datum nove ere, koja je ujedno i politička era. fiktivne i stvarne ere. U stvarnim epohama kao osnova za brojanje uzima se stvarni istorijski događaj (na primjer, pad Kazana, doba Dioklecijana od trenutka kada je ovaj car došao na prijestolje, itd.). Izmišljene ere - od Hristovog rođenja, jer. nemoguće je dokazati ili opovrgnuti stvarnost rođenja ovog lika, odnosno muslimanske ere - hidžre - koja se računa od nedokazivog datuma Muhamedovog bijega iz Meke u Medinu.

Izdvajaju i tzv. svjetske ere, računajući vreme od stvaranja sveta. U Rusiji je usvojena vizantijska svjetska era, s obzirom na godinu stvaranja svijeta 5508. pne. e. Općenito, crkva datira stvaranje svijeta u rasponu od 6984. do 3483. godine prije Krista.

Sada je u svijetu najzastupljenija era od Rođenja Hristovog, koju je monah Dionizije Mali izračunao da počinje 754. godine od osnivanja Rima ili 281. godine prije početka Dioklecijanove ere. U Rusiji je ovo doba uveo Petar Veliki 1. januara 1700. godine.

Godine 1627. francuski naučnik Petavius ​​je predložio metodu brojanja unatrag, tj. "prije Hristovog rođenja" ili prije Krista, ovaj izvještaj je postao široko korišten od kraja 18. vijeka. Prihvaćeno je da je 1. godina pne. direktno graniči sa 1. godinom AD. Takođe je prihvaćeno da je broj godina pr. povećava kako se krećete u prošlost, ali mjeseci, brojevi u njima i dani u sedmici smatraju se potpuno istim kao u godinama naše ere.

Ciklusi (krugovi) su privremeni. U eri srednjeg vijeka vrijeme je poznato i u većim vremenskim jedinicama od godine. Piskarevski hroničar kaže: „Obnova je svuda okolo: nebo se obnavlja za 100 godina, zvezde za 50 godina, sunce za 28 godina, mesec za 19 godina, more za 60 godina, voda za 7 godina, zemlja za 10 godina, vjetar za 4 ljeta, a visoka cijena za 4 i optužnica za 15 godina..., epakta za 12 godina, baza za 19 godina. Pogledajmo neke od ovih jedinica:

optužnica - redni broj godine unutar 15-godišnjeg ciklusa (indiktikona) (od lat." indico"- objavljujem, imenujem). Pojava indikativnog računa vezuje se za ime rimskog cara Oktavijana Avgusta, koji je ustanovio naplatu poreza ovim redom: u prvih pet godina - med i gvožđe, u drugoj - srebro, u trećem - zlato.Posle 3 5- letnja ciklusa (lusteri) ponovio je isti red u naplati poreza.U Vizantiji je indikt račun uveo car Konstantin Veliki 312. godine, a od vladavine cara Justenijana (537), datiranje po indiktu postalo je obavezno u Vizantiji.Polazna tačka optužnice je "stvaranje svijeta".

Početak indikativne godine nije se poklopio s početkom crkvene ili građanske godine. Postoji nekoliko opcija za početak optužnice:

U staroj Rusiji računanje vremena po optužnicama pozajmljeno je iz Vizantije (sa početkom indikta 1. septembra) i koristilo se do 18. vijeka.

Mjesečev krug. U 5. vijeku BC. Atinski astronom Meton je otkrio da 19 solarnih godina sadrži 235 punih lunarnih mjeseci, a svakih 19 godina dolazi do ponavljanja lunarnih faza na iste datume solarnog kalendara. 19-godišnji ciklus se zove lunarnog ili metonskog ciklusa, a redni broj godine unutar ovog ciklusa je oko meseca. Istovremeno, u Atini je postalo uobičajeno da se na javnoj izložbi postavljaju ploče sa zlatnim slovima označenim brojem godina koje su prošle od početka tekućeg 19-godišnjeg lunarnog ciklusa. Stoga je ovaj broj počeo da se zove zlato.

Krug sunca. Redoslijed dana u godini ponavlja se periodično svakih 28 godina. Ovaj vremenski interval u vizantijskoj i ruskoj srednjovjekovnoj hronologiji nazvan je solarni krug, a redno mjesto godine u njemu je oko sunca.

Sunčev krug je važan za određivanje dana u sedmici. U drevnim ruskim kalendarima (mjesečnim knjigama) svaki dan u sedmici od početka do kraja godine, počevši od 1. marta, odgovarao je jednom od 7 slova slovenske abecede. Isto slovo u toku godine odgovara istom danu. Vruceleto (slovo nedjelje), što odgovara nedjelji u datoj godini. Nakon što se odrede vrucelet i mjesečev krug u godini, Uskrs se lako utvrđuje prema posebnoj tabeli.

Great Indicton – ovo je naziv perioda u 532. godini, pošto se mjesečeve faze vraćaju na isti broj mjeseci nakon 19 godina, a dani u sedmici, uzimajući u obzir prijestupne godine, nakon 28 godina, dakle. 19 x 28 = 532 godine. Svi elementi se vraćaju u svoj prijašnji poredak, a dani Uskrsa po julijanskom kalendaru se tačno ponavljaju.

Sve ove suptilnosti uzimaju se u obzir prilikom prevođenja datuma navedenih u analima na savremeni sistem hronologije, jer se događaji često ne označavaju tačnim datumom, već u odnosu na jedan ili drugi crkveni praznik, najčešće Uskrs. Stoga je potrebno kretati se u izračunavanju crkvenih praznika.

Istorija nije u stanju da odgovori na pitanje kada su ljudi naučili da mere vreme. Očigledno je da je prvim metodama mjerenja trebao prethoditi razvoj apstraktne ideje vremena, pojava potrebe za njegovim mjerenjem. Nema sumnje da su se ovi preduslovi pojavili u procesu primarnih kolektivnih akcija, u radnim operacijama povezanim s periodičnim prirodnim pojavama. Konačno, da bi izmjerio vrijeme, osoba je već morala biti u stanju da broji.

Računanje vremena, kao i nastanak brojanja, može se pripisati kategoriji konvergentnih pojava, odnosno onih koje su nastale nezavisno jedna od druge među različitim narodima pod uticajem sličnih uslova i zahteva društava u razvoju. Sudeći po savršenstvu prvih kalendarskih sistema koji su se kod mnogih naroda pojavili već u neolitskom periodu, početne faze procesa brojanja vremena treba pripisati ranijim periodima. To se može indirektno potvrditi prisustvom primarnog računa u gornjem paleolitu.

Prva jedinica mjerenja vremena bio je dan, neobičan prikaz dana u 6. vijeku. BC. među Perzijancima opisuje Herodota. Kralj Darije, krenuvši u pohod na Skite, ostavio je vojnicima koji su čuvali Dunav prelazak svojevrsnog kalendara - pojasa sa vezanim čvorovima. Razvezujući svaki dan, vojnici su brojali dane koji su prošli od početka pohoda. Preostali čvorovi označavali su dane do planiranog povratka kralja. Naravno, u eri Ahemenida, Perzijanci su bili upoznati i sa naprednijim sistemima brojanja vremena, ali za obične vojnike, upotreba takvog primitivnog kalendara bila je razumljivija Volodomonov N. Kalendar: prošlost, sadašnjost, budućnost. Stranica 99.

Računanje vremena izmjenom mjesečevih faza također je nastalo vrlo rano. Ali i promet. Mjesec, lunarni mjesec, je relativno mala mjera vremena. Potrebe antičke hronologije bile su zadovoljene pojavom lunarnih i solarnih godina u računu. Brojanje dana u godini, podijeljenih na dvanaest približno jednakih perioda (mjeseci), omogućilo je izradu najjednostavnijih uređaja: drvenih, koštanih, keramičkih stolova - kalendara. Mnogi su ih narodi zadržali u svakodnevnom životu sve do početka 20. stoljeća, a naše moderne mobilne kalendarske tablice sežu do ovih najjednostavnijih uređaja. .

Uz prijenosne uređaje, u antici su nastali i monumentalni kalendarski uređaji, svojevrsne kamene opservatorije koje su omogućavale provjeru vremena astronomskim pokazateljima. Riječ je o građevinama iz III milenijuma prije Krista. e. u Stounhendžu (Engleska), kameni kalendar u blizini Kuska (Peru) itd.

U davna vremena pojavile su se prve metode mjerenja vremena unutar dana. Sama percepcija vremena u prošlosti bila je bitno drugačija od moderne. Danas smo navikli da merimo vreme u minutama i sekundama, a srednjovekovni satovi su na brojčaniku imali samo satnu kazaljku, minuta se pojavila sredinom 16. veka, a Puškinovi savremenici još nisu poznavali sekundu.

Različiti narodi u različitim epohama dijelili su dan na različite načine. Savremeni sistem podele na 24 sata nastao je u Vavilonu, iako ga je zvanično uveo aleksandrijski astronom Klaudije Ptolomej, koji je živeo u 2. veku pre nove ere. AD

Prvi načini mjerenja vremena tokom dana bili su povezani sa Suncem. Najstariji i najjednostavniji instrument za mjerenje vremena po Suncu bio je gnomon, vertikalni stup. Po dužini sjene koju je bacao, bilo je moguće odrediti doba dana. Prvi spomen gnomona datira iz 6. stoljeća. BC e.

Daljnji razvoj ideje o mjerenju vremena prema Suncu je skafis - sunčani sat koji pokazuje vrijeme smjerom sjene bačene na poseban brojčanik vertikalnom osom - strelicom. Prve skafije sagradio je sveštenik Beros iz Babilona u 3. veku pre nove ere. BC e. Poboljšanje skafisa dovelo je do izuma horizontalnog sunčanog sata, u kojem je os - strelica ivica pravokutnog trougla, orijentirana pod oštrim uglom jednakim geografskoj širini mjesta na kojem je sat postavljen, do jug.

Narodi Azije su koristili pješčane satove od davnina, gdje se vrijeme mjerilo količinom pijeska koji se izlijeva iz jedne posude u drugu. Takvi satovi nisu povezani sa Suncem, oni mjere određene male vremenske periode, računajući koje možete podesiti doba dana. Za brojanje kratkih vremenskih perioda, pješčani sat se i danas koristi u medicini.

U Kini se koristio takozvani vatrogasni sat, gdje se protok vremena određivao ravnomjernim sagorijevanjem posebne svijeće. Srednjovjekovna Evropa je poznavala i svijeće sa satnim podjelama, a u Rusiji su se kratki vremenski periodi mjerili brojem zapaljenih baklji.

U I milenijumu pne. mnoge zemlje su koristile vodene satove ili "klepsidre". Uz upotrebu ovih satova povezuju se latinski govorni obrti koji su preživjeli do danas, a na ruskom zvuči kao „ne treba sipati vodu“, ili „od tada je puno vode teklo ispod mosta“.

Svi opisani sistemi nisu se razlikovali po tačnosti, bili su nezgodni, ali su do određenog vremena zadovoljavali društvo. Međutim, razvojem proizvodnih snaga, pojavom novih zadataka, pojavila se potreba za naprednijim metodama mjerenja vremena. Važan korak u tom pogledu bio je prelazak na mehaničke satove, čije se prvo pominjanje nalazi u vizantijskim izvorima 578. godine. Široko rasprostranjena praktična upotreba mehaničkih (točkova) satova u Evropi datira iz 11.-12. stoljeća. Obično su postavljani na kulama gradskih vijećnica, povezujući satni mehanizam sa uređajem za zvonjenje ili udaranje. Nedostatak satova na kotačima bila je njihova glomaznost i niska preciznost. U Rusiji, prvi sat na točkovima postavljen je u Moskovskom Kremlju 1404. Spasskaja sat i Kremljsku kulu su postavili 1624. godine pod carem Mihailom Fedorovičem od strane mehaničara Gallowaya. Godine 1706., po nalogu Petra I, zamijenjene su holandskim zvončićima, koji su i danas na snazi.

Zamjena gonjenog tereta oprugom u satu kotača omogućila je stvaranje početkom 16. stoljeća. prve prenosive kopije. Konačno, 1640. Galileo je predložio konstrukciju sata s klatnom, koji je ušao u upotrebu nakon smrti naučnika 1 .

Satovi sa klatnom, koji su povećali tačnost na nekoliko sekundi dnevno, postali su važan alat u rukama naučnika, pomogli su astronomima da naprave proračune koji su odredili oblik i veličinu Zemlje.

Pronalazak sredinom XVIII veka. Englez D. Harrison kronometra je omogućio određivanje tačnog vremena ne samo na kopnu, već i na moru, što je vrlo važno za određivanje geografske dužine lokacije broda. Većina modernih kućnih satova koristi princip hronometra.

Trenutno se u posebne naučne svrhe koriste kvarcni, molekularni, atomski i drugi sistemi ultrapreciznih uređaja. Moderni astronomski satovi mogu dati tačnost do 0,002 sekunde dnevno. U toku je rad na daljem poboljšanju uređaja koji mjere vrijeme.

Dnevna rutina života ljudi na planeti usklađena je sa dnevnim tokom vremena. Istovremeno, definicija srednjeg sunčevog dana povezana je sa određenim mjestom za posmatranje kulminacija Sunca. Stoga srednje solarno vrijeme ima različitu vrijednost za različite meridijane Zemlje. Ova okolnost dovodi do problema tzv. lokalnog vremena. Budući da nebeska sfera napravi potpunu revoluciju tokom dana, a dan se sastoji od 24 sata, tada se 360 ​​° može izračunati u ugaonim jedinicama: 24 \u003d 15 °, tj. za sat vremena nebeska sfera se okrene za 15°. To znači da će dvije tačke na Zemlji koje su jedna od druge po geografskoj dužini udaljene 15° imati razliku u lokalnom vremenu od 1 sat.

Kanađanin S. Fleming je 1878. predložio uvođenje takozvanog standardnog vremena. Cijela površina globusa bila je uvjetno podijeljena na 24 vremenske zone, ograničene meridijanima nacrtanim u intervalima od 15 °. Za svaku zonu (od 0 do 23) postavljeno je lokalno vrijeme koje odgovara njenom prosječnom meridijanu. Nulti pojas se uzima kao srednji meridijan čiji je meridijan Greenwich. Istočno od nule nalazi se prva zona, zatim druga, itd. Standardne promjene vremena skaču za 1 sat pri prelasku iz jedne zone u susjednu.

Standardno vrijeme je usvojeno na Međunarodnom astronomskom kongresu i uvedeno 1883. u Kanadi i SAD-u, a potom iu evropskim zemljama. U SSSR-u je standardno vrijeme (od 2 do 12 zona) uvedeno dekretom Vijeća narodnih komesara od 17. januara 1924. godine.

1. marta 1957. godine uvedene su granice vremenskih zona, koje ne slijede striktno duž meridijana, već se poklapaju sa granicama rubova i regija.

U mnogim zemljama, iz ekonomskih razloga, uvode izmjene standardnog vremena, pomjerajući sat unaprijed za 1 ili više sati. Kod nas je dekretom Vijeća narodnih komesara SSSR-a od 16. jula 1930. godine, radi racionalnijeg korištenja radnog dana i uštede električne energije, uvedeno i porodiljsko vrijeme tzv. Ispred pojasa je 1 sat. Dakle, ako je u Greenwichu (nulta zona) 20 sati, u Moskvi (druga zona) vrijeme je: 20 + 2 = 22 sata + 1 ljetno računanje vremena = 23 sata.

Od 1981. godine, pored standardnog vremena na teritoriji SSSR-a, uvedeno je godišnje sezonsko pomeranje kazaljki na satu (od 1. aprila do 1. oktobra) za 1 sat unapred. Lokalno vrijeme u navedenom proljetno-ljetnom periodu bit će ispred pravog standardnog vremena za 2 sata Yanin VL Chronology. Stranica 28.

Takozvana datumska linija je takođe povezana sa vremenskim zonama. Novi dan se svuda meri od ponoći. Kako bi se izbjegla zabuna u brojanju dana, međunarodni sporazum je utvrdio: meridijan sa geografskom dužinom od 180° (12 sati), koji omeđuje zapadnu i istočnu hemisferu Zemlje, "smatra se linijom promjene datuma. Na brodovima koji prelaze ovu liniju sa zapada na istok, jedan te isti isti dan se broji dva puta, a na brodovima koji idu u suprotnom smjeru, jedan kalendarski dan se preskače.

Ljudi su vrlo rano počeli koristiti astronomske fenomene za mjerenje vremena. Mnogo kasnije su shvatili da se osnovne jedinice takvog mjerenja ne mogu postaviti proizvoljno, jer zavise od određenih astronomskih zakona.

Jedna od prvih jedinica za mjerenje vremena, naravno, bio je dan, odnosno vrijeme tokom kojeg Sunce, pojavivši se na nebu, "zaobiđe" Zemlju i ponovo se pojavi u prvobitnoj tački. Podjela dana na dva dijela - dan i noć olakšala je fiksiranje ovog vremenskog perioda. Za različite narode vrijeme promjene dana bilo je povezano sa smjenom dana i noći. Ruska riječ "sutki" dolazi od drevne "suttykat", odnosno spajati dva dijela u cjelinu, u ovom slučaju, spajati noć i dan, svjetlo i tamu. U antičko doba početkom dana se često smatralo izlazak sunca (kult Sunca), kod muslimana je to bio zalazak sunca (kult Mjeseca), u naše vrijeme najčešća granica između dana je ponoć, odnosno vrijeme koje uslovno odgovara donjem klimaksu Sunca na datoj teritoriji.

Rotacija Zemlje oko svoje ose odvija se ujednačeno, međutim, niz razloga otežava odabir kriterija za precizno određivanje dana. Stoga postoje koncepti: siderični dan, pravi solarni i srednji solarni dan.

Siderični dan je definisan vremenskim intervalom između dva uzastopna gornja vrhunca iste zvijezde. Njihova vrijednost služi kao standard za mjerenje takozvanog sideričnog vremena; postoje, odnosno, derivati ​​sideričnih dana (sati, minute, sekunde) i specijalnih sideričnih sati, bez kojih ne može ni jedna opservatorija na svijetu. Astronomija treba da uzme u obzir zvezdano vreme.

Uobičajena rutina života usko je povezana sa drugim, solarnim danima, sa solarnim vremenom. Sunčev dan se mjeri dužinom vremena između uzastopnih gornjih klimaksa Sunca. Trajanje Sunčevog dana u prosjeku je duže od zvjezdanog za 4 minute.Osim toga, Sunčev dan, zbog neravnomjernog kretanja Zemlje po eliptičnoj orbiti oko Sunca, ima promjenjivu vrijednost. Nezgodno ih je koristiti kod kuće. Stoga se kao standard uzima apstraktni prosječni sunčev dan, određen izračunatim ravnomjernim kretanjem zamišljene tačke („prosječno Sunce“) duž nebeskog ekvatora oko Zemlje sa prosječnom brzinom pravog Sunca duž ekliptike.

Vremenski interval između dva uzastopna vrhunca takvog "prosječnog Sunca" naziva se prosječnim sunčevim danom.

Svi satovi u svakodnevnom životu prilagođeni su prosječnom vremenu, prosječno vrijeme je i osnova savremenih kalendara. Srednje solarno vrijeme, koje se računa od ponoći, naziva se građansko vrijeme.

Kao rezultat nagiba ekliptike u odnosu na ravan nebeskog ekvatora i nagiba Zemljine ose rotacije u odnosu na ravan Zemljine orbite, dužina dana i noći se mijenja tokom cijele godine. Samo u periodu prolećne i jesenje ravnodnevice na celoj zemlji dan je jednak noći. U ostalom vremenu, visina Sunčevih klimaksa se mijenja svakodnevno, dostižući maksimum za sjevernu hemisferu tokom ljetnog solsticija i minimum tokom zimskog solsticija.

Prosječan solarni dan, kao i sideralni, podijeljen je na 24 sata, od kojih svaki ima 60 minuta i 60 sekundi u minutima.

Više frakcijska podjela dana prvi put je nastala u drevnom Vavilonu i zasnovana je na seksagezimskom sistemu brojanja Volodomonov N. Kalendar: prošlost, sadašnjost, budućnost. Stranica 88.

Pošto je dan relativno kratak vremenski period, postepeno su se razvijale veće jedinice mjerenja. U početku se brojanje obavljalo uz pomoć prstiju. Kao rezultat toga, pojavile su se jedinice mjerenja vremena kao što su deset dana (decenije) i dvadeset dana. Kasnije je uspostavljen račun zasnovan na astronomskim fenomenima. Jedinica vremena je uzeta kao interval između dvije identične mjesečeve faze. Budući da je nakon noći bez mjeseca najlakše uočiti pojavu uskog mjesečevog polumjeseca, ovaj trenutak se smatrao početkom novog mjeseca. Grci su ga zvali neomenia, odnosno mladi mjesec. Dan tokom kojeg je uočen prvi zalazak mladog mjeseca smatran je početkom kalendarskog mjeseca kod naroda koji su računali po lunarnom kalendaru. Za hronološka izračunavanja važan je vremenski interval koji razdvaja pravi mladi mjesec od neomenije. U prosjeku, to je 36 sati.

Prosječna dužina sinodičkog mjeseca je 29 dana, 12 sati, 44 minuta i 3 sekunde. U praksi izrade kalendara korišćeno je trajanje od 29,5 dana, a nadolazeća razlika je eliminisana posebnim uvođenjem dodatnih dana.

Mjeseci solarnog kalendara nisu povezani sa mjesečevim fazama, pa je njihovo trajanje bilo proizvoljno (od 22 do 40 dana), ali je u prosjeku bilo blizu (30-31 dan) trajanju sinodijskog mjeseca. Ova okolnost je donekle doprinijela očuvanju broja dana po sedmicama. Sedmodnevni vremenski period (sedmica) nije nastao samo zbog obožavanja sedam bogova, što odgovara sedam lutajućih nebeskih tijela, već i zato što je sedam dana činilo otprilike četvrtinu lunarnog mjeseca.

Broj mjeseci u godini prihvaćen u većini kalendara (dvanaest) povezan je sa dvanaest zodijačkih sazviježđa ekliptike. Nazivi mjeseci često prate njihovu vezu sa određenim godišnjim dobima, sa većim jedinicama vremena - godišnjim dobima.

Treća osnovna jedinica vremena (godina) bila je manje uočljiva, posebno u zemljama bliže ekvatoru, gdje nema velike razlike između godišnjih doba. Vrijednost solarne godine, odnosno vremenskog perioda tokom kojeg se Zemlja okreće oko Sunca, izračunata je sa dovoljnom preciznošću u starom Egiptu, gdje su sezonske promjene u prirodi bile od izuzetnog značaja u ekonomskom životu zemlje. "Potreba da se izračunaju periodi porasta i pada voda Nila stvorila je egipatsku astronomiju."

Postepeno je određena magnituda takozvane tropske godine, odnosno vremenski interval između dva uzastopna prolaska centra Sunca kroz prolećnu ravnodnevnicu. Za moderne proračune, godina traje 365 dana, 5 sati, 48 minuta i 46 sekundi.

U nekim kalendarima godine se broje po lunarnim godinama, koje su povezane s određenim brojem lunarnih mjeseci i nemaju nikakve veze s tropskom godinom.

U savremenoj praksi, podjela godine se široko koristi ne samo na mjesece, već i na polugodišta (6 mjeseci) i kvartale (3 mjeseca).

Pokušajte odmah dati preciznu definiciju: šta je vrijeme? Misao se vrti oko ovog koncepta, pokušavajući shvatiti, ali je teško formulirati jednoznačnu definiciju. Postoje različiti koncepti i interpretacije vremena u filozofiji, fizici, metrologiji.

Klasična mehanika i relativnost koriste potpuno različite koncepte vremena. U prvom slučaju, vrijeme karakterizira slijed događaja koji se dešavaju u trodimenzionalnom prostoru. U drugom se također smatra četvrtom koordinatom.

Ali prvo stvari. Hajde da saznamo kako su ljudi mjerili vrijeme, zašto je sekunda njegova najmanja prihvaćena jedinica. Takođe ćemo definisati pojam vremena u fizici, razmotriti fenomene relativističke i gravitacione dilatacije vremena.

Šta je vrijeme?

Prolazak vremena je potpuno prirodan fenomen. Vrijeme prolazi, sve okolo se mijenja, dešavaju se različiti događaji. Zato vrijedi govoriti o vremenu sa stanovišta fizike, prije svega, u kontekstu događaja.

Da se ništa ne događa okolo, koncept vremena ne bi imao tradicionalno značenje. Drugim riječima, bez događaja vrijeme ne postoji. dakle:

Vrijeme je mjera za to kako se svijet oko nas mijenja. Vrijeme određuje trajanje postojanja objekata, promjenu njihovog stanja i procese koji se u njima odvijaju.

U sistemu SI vrijeme se mjeri u sekundama i označava slovom t .

Kako su ljudi mjerili vrijeme?

Za mjerenje vremena potrebni su vam događaji koji se ponavljaju sa istim periodom. Na primjer, promjena dana i noći. Sunce izlazi svaki dan na istoku i zalazi na zapadu, a mjesec svakog sinodičkog mjeseca prolazi kroz cijeli ciklus faza obasjavanja suncem - od tankog polumjeseca do punog mjeseca.

Sinodički mjesec je vrijeme od jednog mladog mjeseca do drugog. U sinodičkom mjesecu, Mjesec se okreće oko Zemlje.

Drevni ljudi nisu imali izbora nego da odbrojavanje vežu za kretanje nebeskih tijela i događaje povezane s njim. Naime - na promjenu dana, noći i godišnjih doba.

godišnje 4 sezona i 12 mjeseci. Toliko puta tokom proljeća, ljeta, jeseni i zime mjesec mijenja svoje faze.

Sa razvojem napretka, poboljšale su se metode za mjerenje vremena, pojavili su se solarni, vodeni, pješčani, vatreni, mehanički, elektronski i, konačno, molekularni satovi.

FOCS Sat 1 Sat FOCS 1u Švicarskoj mjeri vrijeme sa greškom od oko jedne sekunde u 30 miliona godina. Ovo je veoma precizan sat, ali nakon 30 miliona godina i dalje se moraju "oboriti".

Zašto postoji 60 minuta u satu, 60 sekundi u minuti i 24 sata u danu?

Odmah da rezervišemo da je ono što je dole navedeno uglavnom lične pretpostavke autora na osnovu istorijskih podataka. Ako naši čitatelji imaju pojašnjenja ili pitanja, bit će nam drago vidjeti ih u diskusijama.

Starim narodima je bila potrebna neka vrsta osnove za izgradnju svojih sistema brojeva. U Babilonu je broj uzet kao takva osnova 60 .

Zahvaljujući seksagezimskom brojevnom sistemu, koji su izmislili Sumerani i kasnije raširen u starom Babilonu, krug sadrži 360 stepeni, stepen - 60 minuta, a minut - 60 sekundi.

Godina se može predstaviti kao krug koji sadrži 360 stepeni. Možda broj 360 u ovom kontekstu proizilazi iz činjenice da je godine 365 dana, a ovaj broj je jednostavno zaokružen 360 .

Nekada je bila najkraća jedinica vremena sat. Stari Babilonci su bili jaki matematičari i odlučili su da uvedu manje jedinice vremena koristeći svoj omiljeni broj 60 . Dakle, u satu 60 minuta, ali za minut 60 sekundi.

Ali zašto je dan podijeljen na 12 sati? Za ovo moramo zahvaliti starim Egipćanima i njihovom duodecimalnom sistemu. Dan i noć bili su podijeljeni u 12 ranih dijelova, koji se smatraju različitim kraljevstvima bića. Najvjerovatnije, izvorna upotreba broja 12 vezano za broj okretaja Mjeseca oko Zemlje u godini.

Najveća jedinica vremena

Najveća jedinica vremena je kalpa. Kalpa je koncept iz hinduizma i budizma. To je približno 4,32 milijardi godina, što se poklapa sa starošću Zemlje do 5% .

Kako su drevni hindusi došli do takvih brojeva? Ne znamo odgovor na ovo pitanje, ali čini se da nam cijeli sistem govori da su tada ljudi znali nešto više o Univerzumu od nas.

Kalpa se u hinduizmu naziva i "dan Brahme". Dan zamjenjuje noć, jednaka joj po trajanju. 30 dana i noći čine mjesec, a godina se sastoji od 12 mjeseci. Čitav Brahmin život je 100 godina, nakon čega svijet nestaje s njim.

Ako sto godina Brahme prevedemo u naše tradicionalne godine, dobićemo 311 triliona i 40 milijardi godina! trenutni Brahma 51 godine.

Zaključak: ako je sve ovo tačno, onda ne treba da brinete - Univerzum će postojati još dugo.

Kalpa je najveća jedinica vremena prema Guinnessovoj knjizi rekorda.

Prvi sat

U početku je bio dovoljan štap na kojem možete kamenom sjekirom napraviti zareze i tako brojati dane koji su prošli. Ali to je više bio kalendar nego sat.

Prvi i najstariji sat je solarni. Njihovo djelovanje zasniva se na promjeni dužine sjene objekata dok se sunce kreće po nebu. Takav sat bio je gnomon - duga motka zabodena u zemlju. Sunčani sat se koristio u starom Egiptu i Kini. Oni su već bili dobro poznati u 1200 godine pne.

Onda je došao vode, pješčana i vatreni sat. Rad ovih mehanizama nije bio vezan za kretanje nebeskih tijela. Dugo vremena je vodeni sat bio glavni instrument za mjerenje vremena.

Prve mehaničke satove napravili su kineski majstori u 725 godine naše ere. Međutim, oni su relativno nedavno postali široko rasprostranjeni.

U srednjovjekovnoj Evropi, mehanički satovi su bili postavljeni u kulama katedrala i imali su samo jednu kazaljku - sat. Džepni satovi su se pojavili samo u 1675 godine (pronalazak je patentirao Huygens), a zglob - mnogo kasnije.

Prvi ručni sat bio je isključivo ženski dodatak. Bili su to bogato ukrašeni proizvodi, čija se tačnost odlikovala ogromnim greškama. Muškarac koji poštuje sebe nije mogao ni da pomisli da nosi ručni sat.

Moderan sat

Sada svi imaju mehanički ili elektronski sat. Oni mjere vrijeme sa relativno malim greškama. Međutim, najprecizniji satovi na svijetu su atomski satovi. Nazivaju se i molekularni ili kvantni.

Big Ben - poznati toranj sat

Kao što se sjećamo, neki periodični proces je neophodan da bi se odredila jedinica vremena. Nekada je najkraća jedinica bio dan. Odnosno, jedinica vremena bila je vezana za frekvenciju izlaska i zalaska sunca. Tada je sat postao minimalna jedinica, i tako dalje.

With 1967 godine, prema međunarodnom sistemu SI, definicija jedne sekunde je vezana za period elektromagnetnog zračenja koji se javlja tokom prijelaza između hiperfinih nivoa osnovnog stanja atoma Cezijum-133. Naime, jedna sekunda je jednaka 9 192 631 770 takvi periodi.

Vrijeme u fizici

Trenutno ne postoji definitivan i jedinstven koncept definicije vremena u fizici.

U klasičnoj mehanici vrijeme se smatra kontinuiranom, apriornom i nedefiniranom karakteristikom svijeta.

Neki periodični slijed događaja se koristi za mjerenje vremena. U klasičnoj fizici, vrijeme je invarijantno u odnosu na bilo koji referentni okvir. To jest, u svim sistemima događaji se dešavaju istovremeno.

Kako pronaći vrijeme u fizici? Najjednostavnija formula koja određuje odnos između pređenog puta, brzine i vremena poznata je svakom učeniku i ima oblik:

Ovo je vremenska formula za jednoliko i pravolinijsko kretanje. Evo t - vrijeme, S - pređena udaljenost v - brzina.

Ali najzanimljivije počinje u relativističkoj fizici. Evo citata Stivena Hokinga, fizičara koji je napisao kratku istoriju vremena.

Moramo prihvatiti da vrijeme nije potpuno odvojeno od prostora i nije neovisno o njemu, već zajedno sa njim čini jedan objekt, koji se naziva prostor-vrijeme.

Takođe u relativističkoj fizici vreme prestaje da bude invarijanta i može se govoriti o relativnosti vremena. Drugim riječima, tok vremena ovisi o kretanju referentnog okvira.

Ovo je takozvana relativistička vremenska dilatacija. Ako je sat u fiksnom referentnom okviru, tada se u pokretnom tijelu svi procesi odvijaju sporije nego u nepokretnom. Zato astronaut koji putuje u svemir na superbrzinom brodu praktično neće ostarjeti u odnosu na svog brata blizanca koji je ostao na Zemlji.

Pored relativističke, postoji i gravitaciona dilatacija vremena. Šta je to? Gravitaciona dilatacija vremena je promena toka sata u gravitacionom polju. Što je gravitaciono polje jače, to je jače usporavanje.

Podsjetimo da je sekunda vrijeme potrebno da se atom izotopa cezijuma završi 9 192 631 770 kvantne tranzicije. U zavisnosti od toga gdje se atom nalazi (na tlu, u svemiru, daleko od bilo kojeg objekta ili blizu crne rupe), drugi će imati različite vrijednosti.

Stoga će se vrijeme procesa povezanih sa datim referentnim okvirom također razlikovati. Dakle, za posmatrača na horizontu događaja Schwarzschildove crne rupe vrijeme će se praktično zaustaviti, a za posmatrača na Zemlji sve će se dogoditi gotovo trenutno.

Ljudi su oduvijek bili zainteresovani za temu putovanja kroz vrijeme. Pozivamo vas da pogledate naučnopopularni film na ovu temu i podsjećamo vas da ako nemate baš vremena za akademske poslove, naš studentski servis će vam uvijek pomoći da se nosite s tekućim zadacima i problemima.

U teoriji, vrijeme je nezavisna varijabla koja se kontinuirano mijenja. U svim procesima povezanim sa kretanjem, vrijeme igra ulogu određujućeg parametra, jer zapisano u obliku izraza x = x (t) – znači da je proces istraživaču u svakom trenutku potpuno poznat. Svako mjerenje vremena znači uspostavljanje ravnomjernog slijeđenja jedne za drugom etiketa koje se mogu brojati. Razmak između dvije takve oznake u vremenu može se odabrati kao jedinica vremena.

Uvođenje jednoobrazne vremenske skale zasnivalo se na jednoličnoj promeni i nepromenljivoj rotaciji zvezda i planeta, periodičnoj promeni dana i noći, cikličnoj promeni godišnjih doba i tako dalje.

Za fizikalne studije atomskog jezgra i elementarnih čestica bila je potrebna tačna vrijednost jedinice vremena. Zvanično prihvaćena jedinica vremena zasniva se na metodama atomske fizike.

Istorijski gledano, podjela jednog dijela (sata) na 60 minuta, a onda već u 15. vijeku astronomi su definisali sekundu kao 1/60 minuta.

Vrijeme kao fizičko vrijednost mjerena u procesima kontrole ili dijagnosticiranja, djeluje ili kao fiksni trenutak koji odgovara nekom događaju, ili kao vremenski interval između događaja.

U prvom slučaju, datum vremena služi kao kvantitativna procjena, a u drugom slučaju vremenski interval. Prirodni sistem za mjerenje vremena prvobitno je bio rotirajući globus. U ovom sistemu, sekunda je definisana kao 1/86400 perioda Zemljine revolucije oko svoje ose (srednji solarni dan). Međutim, period rotacije Zemlje oko svoje ose se menja iz tri razloga:

1. Zbog sekularnog postepenog usporavanja (dobijeno na osnovu podataka o pomračenjima Sunca). To je dovelo do povećanja dana za 0,0023 s na svakih 100 godina.

2. Zbog periodične (sezonske) promjene dužine dana (dobijenih na osnovu podataka astronomskih mjerenja u poređenju sa astronomskim satovima). Što dovodi do nepreciznosti od ∼ 0,001 s godišnje.

3. Zbog neperiodične (skokovite) promjene brzine Zemljine rotacije (dobijene na osnovu podataka o nepravilnosti kretanja Mjeseca, planeta i Sunca). U ovom slučaju, greška je ~0,0034 s.

Stoga je 1956. napravljen prijelaz sa sekunde zasnovane na satu "Zemlja se okreće oko svoje ose" na sekundu zasnovanu na satu "Zemlja koja se okreće oko Sunca". U ovom sistemu, vrijednost sekunde je 1/31556925,9747 tropske godine.

Tropska godina je vremenski interval između dva uzastopna prolaska centra Sunca kroz prolećnu ravnodnevnicu. Ali u ovom slučaju, vremenska jedinica gubi svoju ponovljivost. S tim u vezi, referentna sekunda je bila vezana za trajanje od 1900. godine.

Greška od sekunde u potonjem slučaju je postala manja, jer bila je vezana za godinu, vrijednost stabilnija od jednog dana. Međutim, u praktičnoj implementaciji, u ovom slučaju, greške ostaju značajne. Uzimajući u obzir da se molekuli i atomi nekih supstanci u naizmeničnom električnom polju pobuđuju i menjaju svoje energetsko stanje na rezonantnoj frekvenciji karakterističnoj samo za molekule (atome) date supstance, 1967. godine usvojena je nova jedinica za merenje vremena. - atomska sekunda. Atomska sekunda je vremenski interval tokom kojeg se u atomu vodika događa 1420405751,8 energetskih prijelaza. Dakle, trenutno postoje dva paralelna sistema mjerenja vremena: astronomski sistem mjerenja vremena i sistem atomskog mjerenja vremena, koji se međusobno dopunjuju.

Pod vremenskom skalom podrazumeva se kontinuirani niz vremenskih intervala određenog trajanja, koji se računaju od početnog trenutka. Vremenska skala se može reprodukovati posmatranjem periodičnog (hronometrijskog) procesa koji se odvija kontinuirano.

Mjera vremena je sredstvo za mjerenje vremena, dizajnirano da reprodukuje vremenske intervale datog trajanja ili datih trenutaka u vremenu.

Tipične vremenske vrijednosti uključuju period rotacije, trajanje perioda oscilovanja, poluživot radioaktivne tvari, trajanje pulsa, itd.

Druga je jedina jedinica vremena s kojom se SI prefiksi koriste za formiranje podmnožnika i (rijetko) višekratnika. Trenutno je sekunda definisana na sledeći način: sekunda je jednaka 9192631770 perioda zračenja koji odgovaraju prelazu između dva hiperfina nivoa (f = 4 i f = 3) osnovnog stanja atoma cezijuma-133 (1967).

Za mjerenje dužih vremenskih intervala koriste se jedinice godine, mjeseca i sedmice koje se sastoje od cijelog broja solarnih dana. Godina je približno jednaka periodu Zemljine revolucije oko Sunca (otprilike 365,25 dana), mjesec je period potpune promjene mjesečevih faza (nazvan sinodički mjesec, jednak 29,53 dana).

Još veće jedinice vremena su vek (100 godina) i milenijum (1000 godina). Stoljeće se ponekad dijeli na decenije. U naukama kao što su astronomija i geologija, koje proučavaju veoma duge vremenske periode (milioni i milijarde godina), ponekad se koriste čak i veće jedinice vremena, kao što su gigagodine (milijarde godina).

Prema svojim funkcionalnim svojstvima, vremenski instrumenti i uređaji se dijele u sljedeće grupe:

a) mjerači trenutnog vremena koji vam omogućavaju postavljanje sata, minuta, sekundi;

b) mjerači vremenskih intervala (štoperice, vremenski releji, itd.);

c) mjerači privremenih fizičkih karakteristika (tahometri, brojači okretaja);

c) programsko-vremenski senzori vremenskih intervala (tajmeri);

e) senzori ujednačene brzine (stabilizatori brzine motora, satni mehanizmi samosnimajućih instrumenata, itd.).

Prilikom mjerenja vremena po pravilu se koriste dva glavna principa: princip periodične hronometrije i princip aperiodične hronometrije.

Glavni elementi svakog mjerača vremena su izvor energije, oscilatorni sistem (oscilator), brojač, izlazni uređaj. Postupak mjerenja vremena svodi se na brojanje striktno periodičnog niza impulsa generiranih oscilacijama oscilatora.