Люди очень рано начали использовать астрономические явления для измерения времени. Намного позднее они поняли, что основные единицы такого измерения не могут быть установлены произвольно, так как зависят от определенных астрономических закономерностей.
Одной из первых единиц измерения времени, естественно, были сутки, т. е. то время, в течение которого Солнце, появившись на небосклоне, "обходит" Землю и вновь появляется в первоначальной точке. Деление суток на две части – дневную и ночную облегчало фиксацию этого отрезка времени. У разных народов время смены суток связывалось со сменой дня и ночи. Русское слово "сутки" происходит от древнего "сутыкать", т. е. соединять две части в целое, в данном случае соединять ночь и день, свет и тьму. В древности началом суток часто считался восход Солнца (культ Солнца), у мусульман – заход Солнца (культ Луны), в наше время наиболее распространенной границей между сутками служит полночь, т. е. время, условно соответствующее нижней кульминации Солнца на данной территории.
Вращение Земли вокруг своей оси происходит равномерно, однако целый ряд причин (прецессия, смещения звезд относительно небесной сферы и др.) затрудняют выбор критерия для точного определения суток. Поэтому существуют понятия: звездные сутки, истинные солнечные и средние солнечные сутки.
Звездные сутки определяются промежутком времени между двумя последовательными верхними кульминациями одной звезды. Их величина служит эталоном для измерения так называемого звездного времени, имеются собственно и производные звездных суток (часы, минуты, секунды) и специальные звездные часы, без которых не обходится ни одна обсерватория в мире. Астрономии необходимо учитывать звездное время.
Обычный распорядок жизни тесно связан с другими, солнечными сутками, с солнечным временем. Солнечные сутки измеряются отрезком времени между последовательными верхними кульминациями Солнца. Продолжительность солнечных суток превышает звездные в среднем на 4 минуты. Кроме того, солнечные сутки из-за неравномерности движения Земли по эллиптической орбите вокруг Солнца имеют переменную величину. Пользоваться ими в быту неудобно. Поэтому за эталон приняты абстрактные средние солнечные сутки, определяемые рассчетным равномерным движением воображаемой точки ("среднего Солнца") по небесному экватору вокруг Земли со средней скоростью движения истинного Солнца по эклиптике.
Промежуток времени между двумя последовательными кульминациями такого "среднего Солнца" называется средними солнечными сутками.
Все часы в повседневной жизни отрегулированы по среднему времени, среднее время лежит и в основе современных календарей. Среднее солнечное время, отсчитываемое от полуночи, называется гражданским временем.
В результате наклона эклиптики по отношению к плоскости небесного экватора и наклона оси вращения Земли по отношению к плоскости земной орбиты продолжительность дня и ночи в течение года меняется. Только в период весеннего и осеннего равноденствий на всем земном шаре день равен ночи. В остальное время высота кульминаций Солнца ежедневно меняется, достигая для северного полушария максимума в период летнего солнцестояния и минимума в период зимнего солнцестояния.
Средние солнечные сутки, так же как и звездные, делятся на 24 часа, в каждом из которых по 60 минут, в минутах по 60 секунд.
Более дробное деление суток впервые возникло в Древнем Вавилоне и основано на шестидесятеричной системе счета.
Поскольку сутки – сравнительно короткий промежуток времени, постепенно вырабатывались более крупные единицы его измерения. На первых порах счет велся с помощью пальцев. В результате этого появились такие единицы измерения времени, как десятидневки (декады) и двадцатидневки. Позднее утвердился счет, основанный на астрономических явлениях. За единицу измерения был принят промежуток между двумя одинаковыми фазами Луны. Так как легче всего было заметить появление после безлунных ночей узкого лунного серпа, этот момент было принято считать за начало нового месяца. Греки называли его неоменией, т. е. новолунием. Сутки, в течение которых наблюдался первый заход молодой Луны (в период неомении Луна видна в течение нескольких минут перед заходом), считались началом календарного месяца у народов, ведущих счет по лунному календарю. Для хронологических расчетов важен промежуток времени, отделяющий истинное новолуние от неомении. В среднем он равен 36 часам.
Средняя продолжительность синодического месяца равна 29 дням, 12 часам, 44 минутам и 3 секундам. В практике построения календарей использовалась продолжительность в 29,5 суток, а набегавшая разница устранялась специальным введением дополнительных дней.
Месяцы солнечного календаря не связаны с фазами Луны, поэтому их продолжительность была произвольной (от 22 до 40 суток), но в среднем была близка (30 – 31 сутки) к продолжительности синодического месяца. Это обстоятельство до некоторой степени способствовало сохранению счета суток неделями. Семидневный отрезок времени (неделя) возник не только из-за почитания семерки богов, соответствовавших семи блуждающим небесным телам (Солнце, Луна, Марс, Меркурий, Юпитер, Венера и Сатурн), но и потому, что семь суток составляли приблизительно четвертую часть лунного месяца.
Принятое в большинстве календарей количество месяцев в году (двенадцать) связано с двенадцатью зодиакальными созвездиями эклиптики. В названиях месяцев часто прослеживается их связь с определенными временами года, с более крупными единицами времени – сезонами.
Третья основная единица измерения времени (год) была менее ощутима, особенно в землях, лежащих ближе к экватору, где нет большой разницы между сезонами. Величина солнечного года, т. е. промежутка времени, за которое Земля совершает оборот вокруг Солнца, была с достаточной точностью рассчитана в Древнем Египте, где сезонные изменения природы имели исключительное значение в хозяйственной жизни страны. "Необходимость вычислять периоды подъема и спада воды в Ниле создала египетскую астрономию".
Постепенно была определена величина так называемого тропического года, т. е. промежутка времени между двумя последовательными прохождениями центра Солнца через точку весеннего равноденствия. Для современных расчетов используется продолжительность года в 365 суток, 5 часов, 48 минут и 46 секунд.
В некоторых календарях счет лет идее по лунным годам, связанным с определенным количеством лунных месяцев и не имеющим отношения к тропическому году. В современной практике широко применяется деление года не только на месяцы, но и на полугодия (6 месяцев) и кварталы (3 месяца).
Единицы измерения времени
Год - промежуток времени, приблизительно равный периоду обращения Земли вокруг Солнца. Различают год:
звездный (сидерический) - соответствующий одному видимому обороту Солнца по небесной сфере относительно неподвижных звезд, равный 365,2564 средних солнечных суток;
тропический - между двумя последовательными прохождениями центра истинного Солнца через точку (среднюю) весеннего равноденствия, равный 365,2422 средних солнечных суток;
аномалистический - между двумя последовательными прохождениями центра Солнца через перигей его видимой геоцентрической орбиты, равный 365,2596 средних солнечных суток;
драконический - между двумя последовательными прохождениями Солнца через один и тот же (восходящий или нисходящий) узел орбиты Луны на эклиптике, равный 346,62 средних солнечных суток;
лунный - (12 синодических месяцев), равный 354,3671 средних солнечных суток;
календарный юлианский (старый стиль) - равный 365,2500 средних солнечных суток;
календарный григорианский (новый стиль) - равный 365,2425 средних солнечных суток.
Месяц - промежуток времени, близкий к периоду обращения Луны вокруг Земли. Различают месяц:
синодический - период смены лунных фаз, равный 29,5306 средних солнечных суток;
звездный (сидерический) - время полного оборота Луны вокруг Земли относительно звезд, равное 27,3217 средних солнечных суток;
драконический - между двумя последовательными прохождениями Луны через один и тот же узел орбиты, равный 27,2122 средних солнечных суток;
календарный - от фаз Луны не зависит, длится от 28 до 31 суток.
Сутки:
эфемеридные, равные 24 ч. = 1440 мин. = 86400 с.;
солнечные - период вращения Земли относительно Солнца или промежуток времени между двумя последовательными нижними кульминациями Солнца. Продолжительность истинных солнечных суток в течение года меняется от 24 ч. 03 мин. 36 с до 24 ч. 04 мин. 27 с. звездного времени;
средние солнечные - средняя продолжительность солнечных суток за год, равная 24 ч. 03 мин. 56,5554 с. звездного времени;
звездные (сидерические) - период вращения Земли вокруг оси относительно звезд или промежуток времени между двумя последовательными верхними кульминациями точки весеннего равноденствия, равный 23 ч. 56 мин. 040905 с. среднего солнечного времени.
Час = 1/24 сут. = 60 мин. = 3600 с.
Минута = 60 с = 1/60 ч = 1/1440 суток.
Секунда:
атомная (эталонная) - равная 9192631770 периодам излучения, отвечающего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133;
эфемеридная - равная 1/31556925,9747 тропического года.
Данный текст является ознакомительным фрагментом. Из книги Энциклопедический словарь (Е-Й) автора Брокгауз Ф. А. Из книги Большая Советская Энциклопедия (АБ) автора БСЭ Из книги Большая Советская Энциклопедия (ДВ) автора БСЭДвоичные единицы Двоичные единицы (в теории информации), единицы измерения энтропии и количества информации. Энтропию в 1 Д. е. (1 bit, от англ. binary digit) имеет источник с двумя равновероятными сообщениями. Происхождение термина объясняется тем, что количество Д. е. указывает
Из книги Большая Советская Энциклопедия (ЕД) автора БСЭ Из книги Большая Советская Энциклопедия (КР) автора БСЭ Из книги Большая Советская Энциклопедия (СВ) автора БСЭ Из книги Новейшая книга фактов. Том 3 [Физика, химия и техника. История и археология. Разное] автора Из книги Справочник кроссвордиста автора Колосова СветланаОсновные единицы СИ 4 Ватт – единица мощности.Герц – единица частоты.Метр – единица длины.Моль – единица количества вещества.5 Ампер – сила неизменяющегося тока.7 Кандела – единица силы света.Кельвин – единица термодинамической температуры.9Килограмм – единица
Из книги 3333 каверзных вопроса и ответа автора Кондрашов Анатолий ПавловичПочему для измерения небольших отрезков времени (в несколько минут) песочные часы предпочтительнее водяных? Скорость вытекания жидкости и песка (сыпучего вещества) через отверстие в дне сосуда определяется величиной давления на дне сосуда. Давление жидкости на дно
Из книги Все обо всем. Том 5 автора Ликум АркадийКак возникли единицы измерения? Задолго до того, как были установлены стандартные единицы измерения, человек измерял один предмет, сопоставляя его с другим. Удобнее всего было соизмерять со своим собственным телом. Например, если человек хотел измерить расстояние от
Из книги Путеводитель по журналу "Радио" 1981-2009 гг автора Терещенко ДмитрийИзмерения Низкочастотный функциональный генераторАлексаков Г., Гаврилин В.1981, № 5, с. 68.Амплитуда 0...10 В; частота 0,1...1100 Гц; форма сигнала треугольные, прямоугольные, синусоидальные. Низкочастотный функциональный генераторАлексаков Г., Гаврилин В.1981, № 6, с. 68.Амплитуда 0...10 автора Ситников Виталий Павлович
Как возникли единицы измерения? Задолго до того как были установлены стандартные единицы измерения, человек измерял один предмет, сопоставляя его с другим. Удобнее всего было соизмерять со своим собственным телом.Например, если человек хотел измерить расстояние от
Из книги Быть начальником - это нормально автора Тулган Брюс№ 7. Миф о времени: «Для управления людьми не хватает времени» Миф происходит из неоспоримого факта, что в неделе всего 168 часов, а у вас множество задач, которые отнимают время, - ваши собственные задания, обязанности и проекты, не считая еще и собственно менеджмента.Как
Современные единицы измерения времени основаны на периодах обращения Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца, а также обращения Луны вокруг Земли. Такой выбор единиц обусловлен как историческими, так и практическими соображениями: необходимостью согласовывать деятельность людей со сменой дня и ночи или сезонов; смена фаз Луны влияет на высоту приливов.
Сутки, час, минута и секунда
Исторически основной единицей для измерения коротких интервалов времени были сутки (часто говорят «день»), равные периоду обращения Земли вокруг своей оси. В результате деления суток на меньшие временны?е интервалы точной длины возникли часы, минуты и секунды. Происхождение деления, вероятно, связано с двенадцатеричной системой счисления, которой придерживались древние. Сутки делили на два равных последовательных интервала (условно день и ночь). Каждый из них делили на 12 часов. Дальнейшее деление часа восходит к шестидесятеричной системе счисления. Каждый час делили на 60 минут. Каждую минуту — на 60 секунд.
Таким образом, в часе 3600 секунд; в сутках 24 часа = 1440 минут = 86400 секунд.
Считая, что в году 365 (в високосном 366) суток, получаем, что в году 31 536 000 (31 622 400) секунд.
Часы, минуты и секунды прочно вошли в наш обиход, стали естественно восприниматься даже на фоне десятичной системы счисления. Сейчас именно эти единицы (в первую очередь секунда) являются основными для измерения промежутков времени. Секунда стала основной единицей измерения времени в СИ и СГС.
Секунда обозначается «с» (без точки); ранее использовалось обозначение «сек», которое и поныне часто употребляется в речи (из-за большего удобства в произношении, нежели «с»). Минута обозначается «мин», час — «ч». В астрономии используют обозначения ч, м, с (или h, m, s) в верхнем индексе: 13ч20м10с (или 13h20m10s).
Использование для обозначения времени суток
В первую очередь часы, минуты и секунды были введены для облегчения указания временной координаты в пределах суток.
Точка на оси времени в пределах конкретно взятых календарных суток обозначается указанием целого количества часов, которые прошли с начала суток; затем целого количества минут, которые прошли с начала текущего часа; затем целого количества секунд, которые прошли с начала текущей минуты; при необходимости ещё точнее указать временную позицию далее используют десятичную систему, указывая десятичной дробью прошедшую долю текущей секунды (обычно до сотых или до тысячных).
На письме обычно не пишут буквенные обозначения «ч», «мин», «с», а указывают только числа через двоеточие или точку. Номер минуты и номер секунды может быть в пределе от 0 до 59 включительно. Если высокая точность не требуется, количество секунд не указывают.
Существует две системы указания времени суток. В так называемой французской системе (принятой и в России) не учитывается разделение суток на два интервала по 12 часов (день и ночь), а считается, что сутки напрямую делятся на 24 часа. Номер часа может быть от 0 до 23 включительно. В английской системе это разделение учитывается. Часы указывают с момента начала текущих полусуток, а после цифр пишут буквенный индекс половины суток. Первую половину суток обозначают AM, вторую — PM. Номер часа может быть от 0 до 11 включительно (в качестве исключения 0 часов обозначают 12). Поскольку все три временные субкоординаты не превосходят ста, для записи их в десятичной системе достаточно двух цифр; поэтому значения часов, минут и секунд пишут двузначным десятичным числом, добавляя ноль перед числом, если это необходимо (в английской системе, впрочем, номер часа пишут одно- или двузначным десятичным числом).
За начало отсчёта времени принята полночь. Таким образом, полночь во французской системе — это 00:00:00, а в английской — 12:00:00 AM. Полдень — 12:00:00 (12:00:00 PM). Момент времени по прошествии 19 часов и ещё 14 минут с полуночи — 19:14 (в английской системе 7:14 PM).
На циферблатах большинства современных часов (со стрелками) используется именно английская система. Однако выпускаются и такие стрелочные часы, где используется французская 24-часовая система. Такие часы находят применение в тех областях, где судить о дне и ночи затруднительно (например, на подводных лодках или за Полярным кругом, где существует полярная ночь и полярный день).
Использование для обозначения временного интервала
Для измерения интервалов времени часы, минуты и секунды не очень удобны, поскольку не используют десятичную систему счисления. Поэтому для измерения временных интервалов обычно используют только секунды.
Тем не менее, иногда используют и собственно часы, минуты и секунды. Так, продолжительность 50 000 с можно записать как 13 ч 53 мин 20 с.
Эталонизация
На деле длительность солнечных суток — величина не постоянная. И хотя она изменяется совсем немного (увеличивается в результате приливов из-за действия притяжения Луны и Солнца в среднем на 0,0023 секунды в столетие за последние 2000 лет, а за последние 100 лет всего на 0,0014 секунды), этого достаточно для значительных искажений продолжительности секунды, если считать за секунду 1/86 400 часть продолжительности солнечных суток. Поэтому от определения «час — 1/24 суток; минута — 1/60 часа; секунда — 1/60 минуты» перешли к определению секунды в качестве основной единицы, основанной на периодическом внутриатомном процессе, не связанном с какими-либо движениями небесных тел (на неё иногда ссылаются как на секунду СИ или «атомную секунду», когда по контексту её можно спутать с секундой, определённой из астрономических наблюдений).
В настоящее время принято следующее определение «атомной секунды»: одна секунда — это интервал времени, равный 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного (квантового) состояния атома в покое при 0 К цезия-133. Это определение было принято в 1967 году (уточнение относительно температуры и состояния покоя появилось в 1997 году).
Отталкиваясь от секунды СИ, минуту определяют как 60 секунд, час как 60 минут, и календарные (юлианские) сутки (равные в точности 86 400 с. В настоящее время юлианские сутки короче средних солнечных суток примерно на 2 миллисекунды; для устранения накапливающихся расхождений вводят високосные секунды. Определяют также юлианский год (точно 365,25 юлианских суток, или 31 557 600 с), иногда называемый научным годом.
В астрономии и в ряде других областей наряду с секундой СИ применяется эфемеридная секунда, определение которой основано на астрономических наблюдениях. Считая, что в тропическом году 365,242 198 781 25 суток, а сутки полагая постоянной длительности (т. н. эфемеридное исчисление), получают, что в году 31 556 925,9747 секунд. Тогда полагают, что секунда — это 1/31 556 925,9747 часть тропического года. Вековое изменение продолжительности тропического года заставляет привязывать это определение к определённой эпохе; так, данное определение относится к тропическому году в момент 1900,0.
Кратные и дольные единицы
Секунда — единственная единица времени, с которой используются приставки СИ для образования дольных и (редко) кратных единиц.
Год, месяц, неделя
Для измерения более длинных интервалов времени используются единицы измерения год, месяц и неделя, состоящие из целого числа суток. Год приблизительно равен периоду обращения Земли вокруг Солнца (примерно 365 суток), месяц — периоду полной смены фаз Луны (так называемому синодическому месяцу, равному 29,53 суток).
В наиболее распространённом григорианском, а также в юлианском календаре за основу принят год. Так как период обращения Земли не равен точно целому числу суток, для более точной синхронизации календаря с движением Земли используются високосные года, продолжительностью 366 дней. Год делится на двенадцать месяцев разной продолжительности, которые лишь очень примерно соответствуют длительности лунного месяца.
Время летит. Время - в течении. Оно деньги, оно терпит или нет, есть или нет, оно же - четвертое измерение в пространстве Минковского, одной из многих рациональных проекций малопознаваемой Вселенной. И этому измерению придается огромное число свойств, действительных и выдуманных.
Между тем, в наши дни в разных странах мира могут быть различными календари и азбуки, единицы расстояния и массы, зато секунды, минуты и часы приняты повсеместно. Хотя никто не мешает выделить свою самобытность и поступать, как кассиры и продавцы, у которых «буду через 5 мин.» растягивается до нескольких часов (и все при этом остаются живы).
Почему так случилось? Тем паче, что одни люди живут явно медленнее других. Возможно, потому, что хотевшим жить на Земле всегда приходилось «уметь вертеться» на разных скоростях - так, как умеет сама планета. Из ее оборотов вокруг самой себя складываются дни, точнее, сутки, вокруг Солнца - годы. В Непале сейчас - 2071-й, в Эфиопии - 2006-й.
История и различные науки сохранили для нас все-таки несколько альтернативных мер для времени. Например, известно слово «момент». Но когда его употребляют вслух, редко подразумевают, что подождать собеседнику или клиенту следует ровно полторы минуты. То есть, единица времени «момент» исторически равняется 90 секундам - одной сороковой часа. Так было принято дробить вечность и наносить деления на циферблаты в Средние века. Интересно, можно ли приравнять к 60 или иному числу секунд русский аналог «момента» - словечко «минуточку»?
Во всем мире , электронные и механические, настраивают по т.н. атомным часам, эволюция которых, как у компьютеров, уже достигла карманного размера. С атома наш нынешний список единиц «четвертого измерения» и начнётся.
Атом
«Том» - значит «резать», «делить», «атом» - значит «неделимый», как установили в своё время античные греки. До каких-то пор атом считался мельчайшей частицей материи. А в старом английском языке (Anglisc) «атомом» называли что-то вроде мгновения. То есть, самое краткое количество времени, которое можно измерить.
В таком значении слова 1 «неделимый» атом равен 1/376 минуты. Это 0,15957 секунды. С появлением кинематографа и современной физики потребность в такой единице времени очевидно отпала.
Гари
Индийское слово «ghurry» похоже на кулинарный термин «карри», и также отличается остротой подхода к вопросу. В Средние века индийцы «поменяли телами» часы и минуты, как если бы в сутках было 60 часов по 24 минуты каждый.
Водяные часы модели «Гари» являлись гениальным изобретением в своей простоте и точности. Берется деревянный или металлический казан определенного размера с определенными его дизайном дырками. Такую тару пустой погружают в бассейн или корыто с водой, жидкость начинает поступать в сосуд через отверстия, и в финале переполненная водой гари тонет, погружаясь на дно бассейна. Обычно использовались 24-минутные тазики, поэтому сутки равнялись 60 гари.
Люстр
Словом «люстр» называется период времени, равный пяти годам. Модное слово «люстрация» в Древнем Риме означало очищающее жертвоприношение животных на Марсовом поле после очередной переписи населения империи. Торжественному огню предавали , и это якобы берегло от гнева богов весь зарегистрированный Римом гражданский люд. Такие пламенные переписи в Вечном городе и его владениях проводились с 566 года до н.э.
Последний обряд огненной люстрации был проведен Веспасианом в 74-м году, затем кесарь-реформатор обычай упразднил. В нынешнее время одноименная процедура если совершается, то без смертоубийства, а слово «люстр» для обозначения периода времени навека вытеснила «пятилетка».
Миля
Как световой год является мерой не календаря, а расстояния, так и дистанция может быть мерилом времени. Например, сухопутная миля. А именно - mileway. Этим термином в Средневековье порой именовали время, за которое расстояние в одну милю пройдет средний пешеход. Не имея точного значения, временная миля обычно конвертировалась примерно в 20 минут.
Нундины
В Древнем Риме нундинами (от слов «novem dies» - 9-й день) назывались рыночные дни, в которые крестьяне приходили в города реализовывать агропродукцию. Многие жители предместий только и жили, что от нундины до другой, а между рыночными датами устанавливался 8-дневный перерыв. Поэтому нундинами в обиходе стали называть и сами периоды времени от торговли до торговли.
Кензьем
Во французском языке слово «quinzième» буквально означает «пятнадцатый». После норманского завоевания Англии «кензьем» был заимствован новорожденным английским языком, и сим термином именовался 15-пенсовый налог, которым облагался в монархии каждый фунт.
В начале пятнадцатого века слово «кензьем» стало использоваться в религиозном контексте. Означая день некоторого христианского праздника и следующие за ним две послепраздничных недели. То есть, получался 15-дневный период.
Скрупль
Слово происходит от латинского «scrupulus», что значит «мелкий камушек» или «галька». Исторически скруплем называли термин из профессионального языка аптекарей. Скрупль равнялся 1/24 части унции, т.е. примерно 1,3 грамма. По-русски сказали бы «щепотка».
В фигуральном смысле «малое количество чего-либо» слово «скрупль» в начале 17-го столетия стало использоваться как имя для меры времени. Скруплем стали называть расстояние от деления до деления на 60-значном циферблате, т.е. 1/60-ю долю круга. Это могла быть и минута (а 60 минут равны часу), и секунда (1/60 минуты), и 24 минуты (шестидесятая часть суток). Последней мерой, напомним, отсчитывали свои времена средневековые обитатели Индии.
