Это Марс.
Когда-то здесь будут жить люди по марсианскому времени. У них будет свой отдельный календарь и часы на руке, не похожие на наши. Но сейчас важнее все-таки календарь планеты на которой живём мы.
Сегодня я хочу рассказать Вам:
- Как космос мешает нам настроить точное время, как человечество бежит в погоне за одной секундой и почему это важно для всех нас.
- А также, сколько длятся сутки на других планетах, и могут ли они быть бесконечными.
Но для начала нам нужно узнать, сколько длятся сутки, на самом деле.
Мы знаем, что наша планета вращается с периодом в один день.
Если бы вы вышли на улицу и засекли местоположение, какой-нибудь звезды и подождали бы, пока Земля сделает один оборот вокруг своей оси, то вы бы удивились тому, что звезда вернётся на своё место через 23 часа 56 минут и 4 секунды. Странно, да?
Всё это время мы смотрели на движение звёзд, а значит измерили величину звёздных суток, а это не совсем привычные для нас сутки.
Непонятно, да? Давайте разбираться.
Итак, планета совершает один оборот вокруг своей оси за 23 часа 56 минут и 4 секунды, как мы выяснили по звёздам, но за это время Земля успела переместиться по своей орбите, и, чтобы снова повернуться к Солнцу, той же стороной, планете нужно еще 3 минуты 56 секунд. Именно по этой причине сутки на земле равны двадцати четырем часам и называются солнечными.
Мы просыпаемся, моем голову, готовим завтрак идем заниматься делами, ориентируясь на положение Солнца. Если бы мы жили по звёздным суткам, то каждый день время смещалось бы на четыре минуты. Раз в полгода день становился бы ночью, а ночь днем. Но через полгода все возвращалось бы на свои места.
С появлением маятниковых часов стало возможным точно отмерять минуты и секунды. Но... Высокая точность измерений позволила заметить нестабильность самого времени. Ученые выяснили, что Земля вращается "как попало". И к этому мы ещё вернёмся.
В связи с этим, в 1956-м году секунду пытаются приравнять к тропическому году, то есть к времени, когда Земля делает полную смену сезонов.
Но наука зашла слишком далеко и смогла учесть влияние других планет на нашу. И это стало проблемой для точного времени - гравитация соседних планет, в особенности Марса и Венеры влияет настолько, что за три года накапливается 9 минут 35 секунд отставания. Конкретно для вас это очень мало, ничтожное количество времени, но для Человечества в целом это очень много.
Поэтому люди, в поисках точного времени решили отвязаться от космических тел и ушли из макромира в микромир.
В 1967-м году секунду привязали к излучению атома цезия-133, ведь тот, возбуждаясь излучает фотон, который всегда соответствует одной и той же волне, с одним и тем же колебанием в секунду, ни больше ни меньше.
Но даже здесь люди нашли неточность. Само течение времени очень сильно зависит от гравитации. Это теория относительности и здесь ничего не поделаешь.
На МКС время течет медленнее, на 23 с половиной микросекунды в день. Геннадий Падалка, который провел на борту станции больше всех, на 1/48 секунды моложе, чем был бы оставаясь на Земле.
Поэтому люди быстро переобулись и скорректировали секунду для Цезиевых часов на уровне моря. Погрешность стала составлять немного: одна секунда в 20 миллионов лет. Но для чего нам такая точность?
Для работы многих систем на Земле, важно понимать как она повернута в конкретный момент. Обычный пример - это узнать где мы находимся. Спутники понимают где мы благодаря разнице во времени посылаемых сигналов. Не так уж и хитро, да, все это устроено? Если ошибиться со скоростью вращения земли на одну миллисекунду в день, то каждый день будет смещать нас на 25 сантиметров, а на экваторе на полметра. И уже через полгода, вызвав такси в Москве, оно приедет в соседний двор.
Но чем больше мы знаем, тем сложнее.
Вскоре выяснилось, что каждый следующий день, на Земле - не такой как предыдущий. Помните я говорила, что Земля вращается как попало?Пришло время с этим разобраться.
Ученые сравнили старые записи астрономов о затмениях, две с половиной тысячи лет назад с известными траекториями Земли и Луны и выяснилось, что если бы Земля всегда делала один оборот за 24 часа, то затмения наблюдались бы совсем в других местах.
А вот так выглядит график продолжительности дня в наше время.
Смотрите как он скачет. То дольше, то короче. Но постоянным остаётся одно: она вращается всё медленней и медленней.
Международная служба вращения Земли, наблюдая за положением далеких квазаров компенсирует отставание, добавляя иногда одну секунду координации. Но кто в этом виноват?
Виноватых много.
- Гравитация.
Луна и Солнце своим притяжением создают приливные силы, те самые, из-за которых мы видим только одну сторону Луны. Земля растягивается. Особенно вода на ней.
- Люди.
Это может показаться странным.
Как люди тормозят Землю? Ведь Земля такая огромная, а людей столько, что нас всех если собрать в одну кучку, можно утопить в Байкале. Но это действительно происходит. Не напрямую конечно: люди нагревают землю, тем самым ее тормозят.Ледяные шапки на полюсах тают всё быстрее.
Посмотрите какая разница. Раньше эти массы воды не двигались, но растаяв они превращаются в воду.
Закон сохранения момента импульса происходит с Землёй: когда лед в шапках, масса сосредоточена вдоль оси вращения и скорость большая, но когда лед тает, под действием центробежной силы вода стекает к экватору и расстояние массы от оси увеличивается, и скорость падает. Кроме того: замедление постоянно увеличивается.
Если 2 тысячи лет назад день длился на 3 сотых секунды меньше, то к концу этого века придется добавлять по три секунды каждые два года, а еще через сто лет - по две секунды каждый год, а через 2000 лет - по секунде каждый месяц. Как мы уже выяснили, на Земле разница между звёздными и солнечными сутками всего 4 минуты.
А, например, на меркурии - 117 земных дней. Из-за короткой орбиты, день на меркурии, от рассвета до рассвета, длится 2 меркурианских года, от чего день рождения там можно справлять два раза в сутки. Планета своим движением, как бы преследует Солнце 88 дней. И 88 преследует тень.
Меркурий крутится вокруг своей оси против часовой стрелки, как впрочем и все остальные планеты в нашей Солнечной системе.
Все, кроме Венеры.
На Венере Солнце восходит на западе, а садится на востоке. Если смотреть с Северного полюса, то Венера крутится по часовой стрелке, и никто не может понять, почему. Один оборот Венера делает так медленно, что на это уходит 243 дня.
Но могут ли сутки длиться целый год? Другими словами - быть бесконечными? Почему бы нет?
Это называется приливным захватом. Почти все крупные спутники в нашей системе, повёрнуты одной стороной к своей планете. В том числе и Луна. Мы всегда видим только одну её сторону. Но в Млечном пути есть и планеты, которые ведут себя так же. Вращаясь вокруг своей оси и при этом делая полный оборот вокруг своей звезды они завершают сутки. То есть либо они вращаются очень медленно, либо их орбита очень мала, ну или и то, и другое. Звёздные сутки на них длятся целый год, а солнечные и вовсе бесконечно. На одной стороне планеты всегда день, а на другой всегда ночь.
Но вот, что самое крышесносное:
Есть планеты, у которых разные части этих планет вокруг своей оси вертятся по разному. На Юпитере ваши сутки будут зависеть от того, в какой части Юпитера вы находитесь. Ведь все его части перемещаются отдельно.
Но мы живём на Земле, на планете где, как мы считаем и придумали время, дали ему счет и специально создали для него кучу гаджетов, потому что считаем правильным следить, как 2 миллиарда секунд которые в среднем живёт человек кончаются. И чем дальше, тем больше мы этому сопротивляемся. С каждой секундой, с каждым рассветом мы становимся старше, чтобы убедиться лишь в одной очень важной вещи:
Мы придумали то, чего нам всегда будет мало.
Гениально.
Спасибо за чтение и подписывайтесь на мой канал, постараюсь удивлять Вас и дальше.
