§ 12. Время и способы его измерения. Звездное время

Окружающий нас мир находится в состоянии развития. В нем нет ничего неизменного, все движется, все претерпевает изменения. Эти изменения протекают во времени; время - одна из основных форм существования материи. Пространство и время - неотделимые от материи понятия. Мы не можем представить себе Вселенную вне пространства и вне времени. Понятия пространства и времени теряют свой смысл без материи.

Для измерения пространства человек выработал наиболее научно обоснованную единицу измерения - метр. Для измерения же времени надо было отыскать в природе такой процесс, который совершался бы строго периодически, и был бы легко доступен наблюдениям. Таким процессом оказалось, с очень большой точностью, вращение Земли вокруг ее оси, которое мы воспринимаем как суточное вращение небесной сферы. Была создана астрономическая система измерения времени.

За единицу измерения времени была принята продолжительность одного полного оборота Земли вокруг оси - сутки. Можно ли гарантировать, что Земля вращается вокруг оси равномерно? Долгое время считали, что можно, и понадобились многолетние исследования, прежде чем было установлено, что эта гарантия несостоятельна. На самом деле Земля вращается неравномерно, но эта неравномерность настолько незначительна, что ею можно пренебречь, когда речь идет о первоначальном определении понятия об астрономическом способе счета времени.

Проследим в течение нескольких вечеров за видимым суточным вращением небесной сферы. Допустим, что в данный момент какая-нибудь яркая звезда заходит за угол здания. Повторим это же наблюдение завтра, вернувшись на то же самое место, с которого мы наблюдали сегодня. К тому моменту, когда та же самая звезда зайдет за угол здания, небесная сфера совершит полный оборот, и, следовательно, земной шар повернется один раз вокруг оси по отношению к данной звезде. Этот промежуток времени можно назвать звездными сутками. При помощи астрономического инструмента, установленного в плоскости меридиана, можно точно отметить момент верхней (или нижней) кульминации какой-либо звезды. Тогда, считая, что звезда неподвижно скреплена с небесной сферой, можно определить звездные сутки как промежуток времени между двумя последовательными одноименными кульминациями какой-либо звезды. Звездные сутки делят на 24 звездных часа, звездный час - на 60 звездных минут и звездную минуту - на 60 звездных секунд. Это дает возможность выражать различные промежутки времени в единицах счета звездного времени. Однако необходимо еще установить, от какого момента мы будем отсчитывать ход звездного времени. У ел овились считать за начало местных звездных суток момент верхней кульминации точки весеннего равноденствия; в этот момент звездное время равно нулю часов, нулю минут и нулю секунд.

Уточняя понятие о звездных сутках, определим их как промежуток времени между двумя последовательными одноименными кульминациями точки весеннего равноденствия. Далее, ввиду того, что суточное вращение небесной сферы можно считать (почти) равномерным, мы видим, что часовой угол точки весеннего равноденствия возрастает пропорционально времени. Поэтому часовой угол точки весеннего равноденствия принят за меру звездного времени, как это уже было сказано в § 7.

В астрономических обсерваториях имеются часы, идущие по звездному времени. Они называются звездными часами. Звездное время совершенно необходимо при выполнении некоторых астрономических наблюдений и расчетов. Однако оно совершенно не пригодно для организации пашей практической деятельности - кульминация точки весеннего равноденствия (начало звездных суток) в разное время года бывает и утром, и днем, и вечером, и ночью. Наша жизнь связана с Солнцем, с его суточным и годичным движением. Поэтому и время приходится измерять, сообразуясь с движением Солнца, но это гораздо сложнее.