Продолжение статьи «Как измеряется время? (ЗВЕЗДНОЕ ВРЕМЯ)»
ПОПРОБУЕМ отрегулировать часы по солнечным суткам — может быть, так мы сможем избежать путаницы.
Но и эта попытка также не удастся: часы будут то спешить, то отставать. Это произойдет не по вине часов. Оказывается, изменяются сами солнечные сутки!
Как мы уже знаем, продолжительность солнечных суток отличается от звездных на величину суточного отставания Солнца от вращения небесного свода. И вот оказывается, что это отставание не всегда одинаково: в одно время года оно больше, в другое — меньше.
Это объясняется двумя причинами.
Земля движется вокруг Солнца по орбите, представляющей собой слегка вытянутую окружность, причем Солнце находится несколько в стороне от ее середины. Таким образом, в разное время года расстояние от Земли до Солнца разное: зимой оно меньше, чем летом. Но по законам небесной механики, чем ближе к Солнцу находится планета, тем ‘быстрее она должна двигаться. Вот почему зимой скорость движения земли по орбите больше, чем летом. Это в точности отражается на скорости видимого годового движения Солнца: зимой Солнце перемещается по небесному своду быстрее — значит, и разница между солнечными и звездными сутками больше, чем летом.
Вторая причина неодинакового отставания Солнца связана с наклонным положением земной оси по отношению к плоскости орбиты Земли.
Направление земной оси в пространстве все время остается неизменным — таково уж свойство каждого волчка! Поэтому мы видим Солнце высоко над горизонтом летом и низко — зимой; оно как бы переместилось по небесному своду вниз на юг.
Таким образом, Солнце, совершая свой видимый годовой путь, передвигается по небесному своду не прямо навстречу его суточному движению, как мы считали раньше, но, как правило, отклоняется при этом несколько в сторону — на юг или на север. Это боковое отклонение Солнца не всегда одинаково: например, около 22 июня и 22 декабря никакого отклонения не наблюдается — в течение нескольких дней мы видим Солнце в полдень на одной и той же высоте. Эти дни называются летним и зимним солнцестоянием. Зато около 21 марта и 23 сентября, во время так называемых «равноденствий», Солнце отклоняется в сторону больше всего.
По этой причине больше всего Солнце должно отставать тогда, когда оно движется прямо против суточного движения, не отклоняясь в сторону, то есть в дни солнцестояний, — тогда должны быть самые длинные сутки. Вовремя же равноденствий, когда боковое отклонение Солнца наибольшее, отставание должно быть наименьшим, а сутки — самыми короткими.
Действие обеих причин, влияющих на продолжительность солнечных суток, приводит к тому, что наиболее длинные сутки получаются в конце декабря, а наиболее короткие — в середине сентября. Разница между ними достигает 51 секунды.
Ясно, что солнечные сутки с их непостоянной длительностью не могут быть основой для отсчета времени. Да и как сделать часы, которые то ускоряли бы, то замедляли бы свой ход сообразно с неравномерным движением Солнца?
Ответ на это вопрос мы раскроем в следующей статье…