כדי למדוד מרווחי זמן, נעשה שימוש ביחידות זמן טבעיות הקשורות לתופעות אסטרונומיות. הזמן עצמו מחולק למרווחים גדולים וקטנים. האחרונים כוללים שניות, דקות, שעות וימים: הם קשורים לסיבוב של כוכב הלכת הכחול שלנו סביב צירו. פרקי זמן גדולים קשורים לסיבוב כוכב הלכת סביב השמש. חישוב השנים מתבסס על השנה הטרופית - זהו פרק הזמן שבמהלכו כוכב הלכת עושה מהפכה שלמה סביב השמש ממיקומו בשיא מעל הטרופיים ועד לאותו המיקום הבא. שנה טרופית אחת שווה ל-365 ימים, 5 שעות ו-48 דקות.
יוליוס קיסר בשנת 45 לפני הספירה הציג את הלוח היוליאני, בעל 365.25 ימים, שהיו ארוכים באחת עשרה דקות מהשנה הטרופית. עם זאת, עם הזמן הצטבר הפרש זמן גדול. כדי לתקן זאת, במאה השש עשרה, האפיפיור גרגוריוס ה-13 הציג לוח שנה אחר שלקח בחשבון את השנה המעוברת. זה חיסל את הימים הנוספים שנגמרו לפי הלוח היוליאני. הלוח הגרגוריאני עדיין בשימוש היום, מחלק את הזמן לשנים, חודשים, שבועות וימים.
נקודות זמן
כדי ללכודהיסטוריה של אירועים כלשהם, אנשים היו צריכים לוח שנה. עם זאת, הוא היה זקוק לנקודת התייחסות. במצרים העתיקה נוצר לוח שנה ייחודי המונה את ימי השנה. כל האירועים המתרחשים בעולם שאנו מתארכים לפי כל יום ושנה, מאה, עידן, מתחילים מאותו תאריך (אירוע) בעבר הרחוק. אם זה לא היה המקרה, אז היה בלבול על פני כדור הארץ ואנשים לא יבינו מאיזו נקודה בדיוק צריך לספור אותם: לחלקם יכול להיות עכשיו שנת 7000, בעוד שעמים אחרים יכולים לקבל את ה-1000. העידן שלנו מתחיל את הספירה לאחור מתאריך הולדתו של ישו. החל מהשנה הזו מתחילה הספירה לאחור של השנים.
חודש טרופי
יש הרבה מושגים של זמן, וכולם שונים: יש זמן יומי מקומי, זמן אוניברסלי, שנה טרופית, חודש טרופי וחישובי זמן אחרים.
החודש הטרופי נקבע על ידי הירח. בהגדרה, זהו מרווח הזמן שבמהלכו קו האורך של הירח גדל ב-360 מעלות. חודש טרופי הוא 29.5 ימי כדור הארץ.
אפילו בבבל העתיקה, אסטרונומים עקבו אחר הירח, מחזור שבעת הימים שלו. הם ראו את כל השינויים המתרחשים עם הלוויין של כדור הארץ. כך הופיעו שבועות, שהפכו לנכס היסטורי ציבורי של ממש ועדיין משמשים בזמן הספירה (יש לנו גם שבעה ימים בשבוע אחד).
שנה טרופית
כדי למדוד פרקי זמן ארוכים יותר, משתמשים בשנה הטרופית. זהו משך הזמן בין שני חצייות שווים של קו המשווה השמימי של השמש במסלולה. משך טרופישנים - 365, 2 ימי שמש. עם זאת, אינדיקטור זה אינו קבוע: במהלך המילניום, משך הזמן משתנה בכמה שניות.
גם מהירות התנועה לאורך המסלול אינה יציבה. ממרץ עד ספטמבר, תנועת כוכב הלכת אורכת 186 ימים, והחלק השני של נתיב המסלול לוקח 179 ימים. החזרה על התנועה של כוכב הלכת שלנו סביב השמש נקראת התנועה השנתית של כדור הארץ, וכתוצאה מכך חל שינוי בעונתיות.
סוגים אחרים של חשבון
בנוסף לשנה הטרופית, פותחו מערכות אחרות לחישוב, כמו שנת כדור הארץ, המורכבת מ-365 ימים, שנת הירח - המיוצגת על ידי שתים עשרה חזרות רצופות של שלבי הירח.
יש גם דבר כזה שנה צדדית. זהו מרווח הזמן של מהפכה שלמה של גוף סביב גופו המרכזי או סביב השמש או כל כוכב אחר. השנה הסידרית שלנו נקראת השנה הטרופית.
באסטרונומיה יש מושג של השנה הגלקטית, המספק את סיבוב השמש סביב מרכז גלקסיית שביל החלב. שנה זו נמשכת 223-230 מיליון שנים.
שנת כדור הארץ
למחזור של כוכב הלכת שלנו סביב הכוכב יש כמה סוגי שנים: שנה טרופית, דרקונית, כוכבית, חריגה. לכל אחד מהם מאפיינים משלו.
שנה אנומלית היא מרווח הזמן בין זוג נקודות רצופות שדרכן עוברת השמש ועוברת לאורך מסלולים גיאוצנטריים. השנה האנומליסטית היא 365.23 ימי שמש.
יש גם דבר כזה שנה דרקונית. הואמייצג את מרווח הזמן בין שני מעברים עוקבים של הכוכב באותו חלק של מסלול הירח. השנה הדרקונית היא 346.62 ימי שמש.
שנת כוכבים היא הזמן המקביל לסיבוב אחד של השמש בשמיים ביחס לכוכבים הקבועים. תקופה זו אורכת 365.25 ימי שמש.
בכדור הארץ, אנשים רגילים יותר לראות את השנה הקלנדרית. בממוצע, זה 365 ימים. הוא מבוסס על ערכים מעוגלים עבור השנה הטרופית. הדקות והשעות הללו שמעוגלות כלפי מעלה נכללות כל ארבע שנים בשנה מעוברת של 366 ימים. חישובים כאלה עוזרים למנוע פערים חזקים בזמן ובתצפיות אסטרונומיות.
ספירת שנה טרופית
השנה הטרופית מתחילה את הספירה לאחור מנקודת הקו האורך האקליפטי שנבחרה ועד להשלמת המחזור המלא של עונות השנה וחזרתה של השמש לנקודה זו בדיוק. בעת ביצוע חישובים, בדרך כלל לוקחים את יום השוויון האביבי כנקודת ההתחלה. לחישובים מדויקים נלקחים שני מישורים: מישור קו המשווה השמימי ומישור האקליפטיקה. לשני הקווים הללו יש נקודת חיתוך. כאשר השמש חולפת פעמיים בשלב זה, השנה נחשבת כחלפה.
אם נקודה אחרת תילקח כנקודת ייחוס, אז השנה הטרופית תהיה שונה. זה נובע מהעובדה שיש וריאציות רבות של המהירויות הזוויתיות של האור. בצורה זו, אותן שניות קשת שהכוכב אינו עובר לאורך האקליפטיקה בשנה טרופית יובילו לשינויי זמן, ובהדרגה יעברו לילה ויום.
שנה טרופית ממוצעת
משך שנת השמש תלוי בנקודת ההתייחסות. מדענים לא הגיעו מיד לשיטה מאוחדת של ספירת זמן, למרות שיותר ויותר הם לקחו את ימי השוויון כנקודת התחלה. זאת בשל העובדה שמנקודת ייחוס זו הייתה טעות המדידה מינימלית.
תחילת השנה הטרופית עשויה להשתנות מעט, מכיוון שהפרעות פלנטריות עלולות להתרחש במהלך מעבר השמש על פני השמים.
לאורך ההיסטוריה של התצפיות, השנה הטרופית השתנתה יותר מפעם אחת. הוא מעולם לא היה שווה ל-365 ימים, כי הוא נמשך זמן רב יותר: משך הזמן שלו הוא תמיד 365 ימים וחמש שעות, אבל הדקות והשניות תמיד שונות.
אפשרויות לשנה טרופית
אם כדור הארץ נע בצורה חלקה בחלל, ללא הפרעות, אז השנה הטרופית תמיד תהיה יחידה קבועה. עם זאת, זה לא קורה, ופרק הזמן הזה תמיד שונה: הוא מושפע מאוד מהפרעות בתנועת המסלול של כוכב הלכת וגופי החלל הסמוכים.
מדענים הצליחו לזהות את ההתרחשות המחזורית של הפרעות השווה לשש דקות. הם נעלמים מדי פעם. אינדיקטורים אלה נלקחים בחשבון בעת קביעת המחזור השנתי של כדור הארץ.
שנה קלנדרית
כפי שכבר הוזכר, ישנם סוגים רבים של חישוב זמן. בכדור הארץ, לוח השנה הגרגוריאני משמש לחישוב זמן. יש לו מחזוריות משלו, שווה לארבע מאות שנה. בכל תקופה, חודשים, ימים ותאריכיםחוזרים על עצמם. הממוצע עבור לוח שנה זה הוא 365.25 ימים, שזה פחות או יותר זהה לשנה טרופית.
מאז שנעשה שימוש בלוח השנה הזה, ימי השוויון תמיד נשארו במקומם, מה שעזר בחקלאות. כמו כן, סוג זה של לוח שנה פישט את החישובים של חג הפסחא וחגים אחרים בכנסייה.
לפי מדענים, השנה הטרופית לא תהיה מסונכרנת עם הלוח הגרגוריאני בשלושה ימים, אבל זה לא יקרה בקרוב, אלא בעוד שמונה אלפים שנה.
אז מהי שנה טרופית ולמה היא שווה? אפשר לומר שזהו חישוב הזמן אליו התרגלנו. לוח השנה שלנו מבוסס על השנה הטרופית, עם 365 ימים וחמש שעות. כדי לשמור על היומן שלנו מסונכרן עם השנה הטרופית, נוסף יום אחד כל ארבע שנים. זהו מדד הכרחי, שבלעדיו הפערים הזמניים יהיו גדולים: בעשר שנים מעוברות, השנה הייתה זזה בארבעים יום. עם זאת, זה לא קורה בגלל הכנסת שנה מעוברת ללוח השנה.
