Основные единицы измерения времени.

Элементарные представления о времени возникли на заре истории человечества. Переход к земледелию и скотоводству определил необходимость учета времени, его фиксирование в определенных единицах. Все основные выработанные человечеством единицы счёта времени – сутки, месяц, год – определяются астрономическими факторами: сутки – периодом обращения земли вокруг своей оси, месяц – периодом обращения луны вокруг земли, год – период обращения земли вокруг солнца.

Различаются звездные и солнечные сутки. Звездные сутки равны временному интервалу между двумя последовательными положениями в одной и той же точке неба определенной звезды, которая не имеет собственного видимого движения. Солнечные сутки определяются аналогичным положением солнца. Так как солнце движется относительно звезд в одном направлении с землей, звездные сутки короче солнечных примерно на 4 минуты. За год между ними накапливается разница около суток. Однако земля движется вокруг солнца с различной скоростью, следовательно, и солнечные сутки не являются величиной постоянной. Для облегчения исчисления введено фиктивное понятие «среднее солнце», то есть движение солнца принято условно считать равномерным. Солнечные средние сутки служат основной единицей счёта времени.

В основе месячного счёта времени лежат наблюдения над фазами движения луны. промежуток времени между двумя последовательными новолуниями получил название месяца или синодического месяца (от греческого «синодос» -- сближение, схождение), так как в момент новолуния солнце и луна «сближаются». Продолжительность синодического месяца составляет 29 суток 12 часов 44 минуты 2, 9 секунды.

Наблюдения над периодической сменой времен года (сезонов), связанной с видимым движением солнца (фактически с движением земли вокруг солнца) привели к фиксированию самой крупной единицы счета времени – астрономическому или тропическому году. Два раза в год земля и солнце находятся в таком взаимном положении, при котором солнечные лучи равномерно освещают земные полушария и день равен ночи на все планете. Эти дни получили название дней весеннего (21 марта) и осеннего (230 сентября равноденствия. Интервал времени между последовательными положениями центра диска солнца в точке осеннего равноденствия называют тропическим годом. Его продолжительность равняется 365 суткам 5 часам 48 минутам 46 секундам.

Легко заметить, что средние сутки несоизмеримы с тропическим годом и синодическим месяцем, который, в свою очередь, несоизмерим с тропическим годом. Ясно, что, основываясь на этих единицах, создать абсолютно точную систему счета невозможно. Перед человечеством стояло сложная задача – выработать такие системы времяисчисления, которые максимально приближали бы какой-то условный год истинному тропическому году. Вся история создания различных календарных систем счета времени наглядно иллюстрирует ход решения этой задачи.

В результате условного согласования суток и месяца была создана лунная система счёта времени, которая считается древнейшей. Согласуя между собой сутки и год, человечество создало солнечную систему времяисчисления. Комбинирование этих двух систем привело к образованию лунно-солнечной календарной системы, в которой сутки и месяцы согласуются с годами. Возникновение более мелких единиц измерения времени – часы, минуты, секунды – связывают с древневавилонской двенадцатеричной системой счета.

Календарь. Виды календаря.

Система времясчисления, строящаяся на определённом, точно установленном взаимоотношении отдельных единиц измерения в виде года, месяца, суток, называется календарём. Последний термин происходит от латинского слова "календы", которым в древнем Риме обозначалось первое число каждого месяца. Латинское слова «календариум» в буквальном переводе означает «долговая книга», так в древнем Риме существовало правило оплачивать долговые проценты в перый день месяца.

Среди многочисленных различных календарных систем можно наметить два основных типа: 1) солнечные календари, астрономическую основу которых составляет тропический год или период годичного обращения земли вокруг солнца и 2) календари лунные, возникшие на основе синодического месяца или законченного периода чередования лунных фаз

Трудность построения календаря любого из двух названных типов заключается в том, что ни тропический год, ни синодический месяц не заключают в себе полного количества суток. Поэтому при установлении продолжительности календарных года и месяца приходится отступать от точных астрономических данных. Отсюда возникают понятия "тропический год" и "календарный год", "синодический месяц" и "календарный месяц".

По имеющимся в настоящее время данным первые календарные системы возникли в 4-3 тыс. до н.э. древнейшими вероятно были лунные календари, в которых чередовались месяцы по 29 и 30 суток. В лунном году было 12 месяцев, или 354 суток, таким образом, год в этом календаре опережал тропический на 11 суток. В результате лунный календарь оказался очень неудобным для народов, основой хозяйственной жизни которых являлось земледелие, так как начало нового года не приходилось на определенный день, а перемещалось по сезонам. Чтобы приблизить год лунного календаря к тропическому году, стали периодически вводить дополнительный (13) месяц. Таким образом был создан лунно-солнечный календарь.

Солнечный календарь обычно исходит из равенства года или 365 или 366 суткам, округляя таким образом астрономически установленную величину - 365,2422 суток. История знает две основных разновидности солнечного календаря: 1) так называемую "блуждающую" календарную систему и 2) систему високоса.

Блуждающий солнечный календарь зародился в очень давние времена, в древнем Египте. Египтяне принимали продолжительность календарного года за 365 суток, т. е. почти на целую четверть суток менее длины тропического года (=365,2422 суток - 365 суток = почти 0,25 суток). В результате такого отступления от астрономических данных, начало египетского года, меньшего по величине, чем тропический, постепенно и медленно передвигалось в пределах последнего, падая на различные сезоны (лето, осень, зиму, весну). Отсюда позднейшее название египетского календаря "блуждающим". Наблюдая за этим "блужданием", нетрудно убедиться, что при расхождении между египетским календарём и тропическим годом на величину около четверти суток, через каждые 1460 лет начало египетского календаря возвращалось к одному и тому же моменту солнечного года (4 х 365 = 1460). Этот промежуток в 1460 лет получил название "периода Сотиса". "Сотис" - греческое наименование звезды Сириуса. Своё летосчисление египтяне связывали с наблюдениями за движением Сириуса, положение которого на небе менялось в связи с годичным обращением земли вокруг солнца и восход которого раз в 1460 лет совпадал с разливом реки Нила. Из народов бывшего СССР египетскую календарную систему применяли древние армяне.

Совершенствование египетского календаря шло по пути периодического введения дополнительного дня в году. В 26 году до нашей эры в Александрии была проведена реформа календаря, так называемая реформа Эвергета. В результате этой реформы египетский год стал постоянным: он состоит из 12 месяцев, по 30 суток в каждом, и 5 (а через каждые четыре года 6) добавочных дней; начало года стало фиксированным – 11 сентября.

Лунными календарями были вавилонский, древнееврейский и другие, лунно-солнечными – вавилонский, китайский, древнегреческий, древнеримский и другие.

Современный международный календарь является солнечным. Лунный календарь до настоящего времени употребляется в ряде мусульманских стран. Христианская церковь использует его при вычислении дня пасхи. Известны две разновидности лунных календарей: свободная (блуждающая), распространенная в мусульманских странах, и связанная (лунно-солнечная), распространенная в тюрко-монгольских странах.