खगोलशास्त्र (अतिरिक्त शिक्षण)_11. खगोलशास्त्राच्या मूलभूत संकल्पना वेळ खगोलशास्त्र मोजणे आणि ठेवणे

वेळ काय आहे याचा विचार सामान्य मनुष्य क्वचितच करतो. ते त्याला त्याच्या घड्याळावरून ओळखतात, जे टीव्ही किंवा रेडिओवर तपासले जाते.

तथापि, घड्याळ देखील तपासणे आवश्यक आहे.

हे खगोलशास्त्रीय वेधशाळांद्वारे प्रसारित केलेल्या अचूक वेळेच्या सिग्नलनुसार केले जाते आणि त्या बदल्यात, ताऱ्यांद्वारे घड्याळ तपासतात. खगोलशास्त्रीय निरिक्षणांमध्ये, साइडरिअल वेळ वापरला जातो.

खगोलशास्त्रीय वेळ आणि वेळ क्षेत्रे

स्टार वेळ

साइडरिअल टाइम म्हणजे पृथ्वीच्या परिभ्रमणाशी संबंधित वेळ सूर्याशी संबंधित नसून खगोलीय गोलाच्या एका विशिष्ट बिंदूशी संबंधित आहे - व्हर्नल इक्वीनॉक्स. या बिंदूच्या सलग दोन क्लायमॅक्समधील कालावधी हा एक बाजूचा दिवस आहे ज्याच्याशी आपण फार पूर्वीपासून परिचित आहोत.

तर, साईडरिअल टाइम हा पाया आहे ज्यावर आपली संपूर्ण वेळ मोजणी प्रणाली टिकून आहे, जरी अनेकांना याबद्दल शंका नाही, कारण सौर वेळ हा आपल्या जीवनाचा आधार आहे.

सौर वेळ

सौर वेळ हा शब्द पूर्णपणे अचूक नाही, कारण दोन सौर वेळा आहेत: खरा सौर वेळ आणि सरासरी सौर वेळ. नंतरचा एक विशेष प्रकार म्हणजे मानक वेळ.

मानक वेळ काय आहे हे समजून घेण्यासाठी, आपल्याला प्रथम खरा सौर वेळ काय आहे हे जाणून घेणे आवश्यक आहे.

खरी सौर वेळ

हीच वेळ सूर्यप्रकाशाद्वारे निश्चित केली जाते.

सूर्यास्तावर, मध्यान्ह म्हणजे जेव्हा सूर्य मध्यान्ह ओलांडतो. मेरिडियनमधून लागोपाठ दोन उताऱ्यांमधील वेळ मध्यांतर हा खरा सौर दिवस असतो.

खरे सौर दिवस

सनी दिवस सुरू होतात आणि. दुपारी समाप्त. वेळ मोजण्याचा हा एक सोपा आणि नैसर्गिक मार्ग आहे आणि शतकानुशतके वापरला जात आहे.

तथापि, आपल्या युगात, जेव्हा अचूक वेळ जाणून घेणे आवश्यक असते आणि वेळेची मोजणी एकसमान असणे आवश्यक असते, तेव्हा वेळ साठवण्याची ही पद्धत योग्य नाही, कारण खरे सौर दिवस वेगवेगळे असतात.

आता वेळेचे एकक - एक सेकंद - वेळ अंतरानुसार मोजले जाते ज्या दरम्यान इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशनचे 9192631770 दोलन होतात, ज्याची वारंवारता सीझियम अणूंच्या स्पेक्ट्रममध्ये विशिष्ट शोषण रेषेच्या वारंवारतेइतकी असते.

खगोलशास्त्रीय निरीक्षणे वापरून केलेल्या गणनेपेक्षा दुसऱ्याचे असे वाचन अधिक अचूक आहे.

सूर्याची आकाशातील खरी दैनंदिन हालचाल वर्षभर असमान असते.

कधी कधी सूर्य थोडा वेगवान, कधी थोडा मंद, आणि लागोपाठच्या दोन मध्यान्हांतील वेळ भिन्न असतात असे दिसते.

ते जवळजवळ संपूर्ण मिनिटाने भिन्न असू शकतात.

म्हणून, जर आपली घड्याळे सूर्याविरूद्ध तपासली गेली तर, त्यांना दररोज सूर्याच्या स्थितीनुसार थोडे पुढे किंवा मागे हलवावे लागेल, जे व्यावहारिक दृष्टिकोनातून खूप गैरसोयीचे असेल.

हे घडते, विशेषतः, पृथ्वीची कक्षा नियमित वर्तुळ नसून एक लंबवर्तुळ आहे, ज्याच्या केंद्रस्थानाचे पाणी सूर्य आहे.

त्यामुळे पृथ्वी कधी सूर्यापासून जवळ असते तर कधी दूर असते. जेव्हा पृथ्वी सूर्याच्या जवळ असते तेव्हा ती वेगाने फिरते, त्यामुळे सूर्य आकाशात थोडा वेगाने फिरताना दिसतो. वर्तुळातील विचलन लहान आहे - फक्त 3%.

सूर्याच्या सर्वात जवळच्या बिंदूवर - पेरिहेलियन (ग्रीक पेरी - सुमारे, हेलिओस - सूर्य) - पृथ्वी ऍफिलियन (लॅटिन एपो - पासून) पेक्षा सूर्याच्या 5 दशलक्ष किलोमीटर जवळ आहे, तर सूर्यापासून सरासरी अंतर सुमारे आहे 150 दशलक्ष किलोमीटर.

उत्तर गोलार्धात, वसंत ऋतूपासून शरद ऋतूतील विषुववृत्तापर्यंत अंदाजे 186 दिवस आणि शरद ऋतूपासून वसंत ऋतूपर्यंत 179 दिवस (सुमारे 3% फरक) जातात. आपल्या गोलार्धात, उन्हाळा हिवाळ्यापेक्षा एक आठवडा जास्त असतो.

याव्यतिरिक्त, सौर वेळ निरीक्षणाच्या जागेवर अवलंबून असते. खरी दुपार एका अंशाच्या प्रत्येक चतुर्थांश रेखांशाच्या बदलासह सुमारे एक मिनिटाने बदलली जाते. या दोन गैरसोयींपैकी प्रथम टाळण्यासाठी, खऱ्या सौर दिवसाची असमान लांबी, खगोलशास्त्रज्ञांनी सरासरी सौर वेळ सादर केली.

मीन सोलर वेळ

सरासरी सौर वेळ, जो सरासरी सौर दिवसावर आधारित आहे, म्हणजे, वर्षभरातील सरासरी सौर दिवस.

हा सरासरी सौर दिवस आहे ज्याचा अर्थ आपण म्हणतो की पार्श्वभूमी सौर दिवसापेक्षा 3 मिनिटे 55.91 सेकंद लहान आहे (म्हणजे सौर दिवसाची मिनिटे आणि सेकंद). एका दिवसात 24 साइडरीअल तास असतात, जे अर्थातच, साईडरियल मिनिटे आणि सेकंदांप्रमाणे, सौर तास, मिनिटे आणि सेकंदांपेक्षा लहान असतात.

जेणेकरून दिवस दुपारच्या वेळी संपला नाही, तर मध्यरात्री, नागरी वेळ सुरू झाली; हे सौर वेळ अधिक 12 तासांच्या बरोबरीचे आहे. अशा प्रकारे, नागरी दिवस सुरू होतो आणि मध्यरात्री संपतो.

त्यामुळे तुमचे घड्याळ पुरेसे अचूक असल्यास, ते सरासरी नागरी दिवसाची वेळ दर्शवेल, म्हणजेच ते सरासरी नागरी दिवसाचे तास, मिनिटे आणि सेकंद मोजतील.

दुसरी गैरसोय कायम आहे - जरी क्षुद्र सौर दिवसाचा कालावधी स्थिर असला तरी, त्यांच्या सुरुवातीचा आणि शेवटचा क्षण निरीक्षणाच्या जागेवर अवलंबून असतो. रेखांशातील एक चतुर्थांश-अंश बदलासाठी स्थानिक नागरी वेळ दुपारची वेळ एका मिनिटाने बदलते.

अशा प्रणालीसह, सर्व शहरे आणि शहरे आणि गावांची स्वतःची स्थानिक वेळ होती आणि यामुळे सर्वत्र प्रमाणित वेळ लागू होईपर्यंत अंतहीन गैरसमज निर्माण झाले.

आम्ही आमचे दिवस मध्यरात्रीपासून मोजतो, अन्यथा आम्हाला मंगळवारी रात्री जेवायला बसावे लागेल आणि बुधवारी टेबलवरून उठावे लागेल.

जागतिक वेळ

ही एक संथ प्रक्रिया होती जी 1884 मध्ये वॉशिंग्टनमधील आंतरराष्ट्रीय अधिवेशनापासून सुरू झाली आणि अनेक दशके चालू राहिली. परिणामी, जग 24 टाइम झोनमध्ये विभागले गेले आहे, प्रत्येक 15' रेखांशात रुंद आहे (व्यावहारिक कारणांसाठी केलेल्या किरकोळ विचलनांसह).

पट्ट्यापासून पट्ट्यापर्यंत, वेळ एका तासाने बदलते.

प्रत्येक झोनमधील वेळ झोनच्या सरासरी मेरिडियनवर सरासरी नागरी वेळेइतका असतो. या मेरिडियनवर, मानक वेळ स्थानिक नागरी वेळेशी जुळते, परंतु बेल्ट सीमांवर, जे मध्य मेरिडियनपासून 7.5' अंतरावर आहे, मानक आणि स्थानिक वेळ सुमारे 30 मिनिटांनी भिन्न असते.

झोनच्या पूर्व सीमेजवळ, तुमचे मानक वेळ घड्याळ स्थानिक नागरी वेळेपेक्षा 30 मिनिटे मागे आहे आणि पश्चिम सीमेजवळ, ते 30 मिनिटे पुढे आहे.

जर तुम्ही ताऱ्यांच्या स्थितीनुसार वेळ ठरवली तर हे अगदी लक्षात येण्यासारखे आहे, जरी इतर प्रकरणांमध्ये फरक लक्षात येत नाही.

1930 मध्ये, यूएसएसआरमध्ये प्रसूतीची वेळ सुरू करण्यात आली, त्यानुसार सर्व घड्याळे 1 तास पुढे सरकवली गेली, म्हणजेच, प्रसूतीची वेळ मानक वेळेपेक्षा 1 तास पुढे होती.

तसे, प्राचीन माया कॅलेंडर, ज्याचे सर्वात मोठे चक्र 21 डिसेंबर 2012 रोजी पूर्ण होते, ते आमच्या आधुनिक कॅलेंडरपेक्षा अधिक अचूक होते.

******

टाइम पॉईंट्स प्राप्त केल्याने वेळ सेवेचे फक्त पहिले कार्य सोडवले जाते. त्याच्या खगोलशास्त्रीय व्याख्यांमधील मध्यांतरांमध्ये अचूक वेळ संग्रहित करणे हे पुढील कार्य आहे. ही समस्या खगोलीय घड्याळांच्या मदतीने सोडवली जाते.

खगोलशास्त्रीय घड्याळांच्या निर्मितीमध्ये वेळेची उच्च अचूकता प्राप्त करण्यासाठी, शक्य तितक्या त्रुटीचे सर्व स्त्रोत विचारात घेतले जातात आणि काढून टाकले जातात आणि त्यांच्या ऑपरेशनसाठी सर्वात अनुकूल परिस्थिती निर्माण केली जाते.

घड्याळाचा सर्वात महत्वाचा भाग म्हणजे पेंडुलम. स्प्रिंग्स आणि चाके ट्रान्समिशन मेकॅनिझम म्हणून काम करतात, बाण पॉइंटर म्हणून काम करतात आणि पेंडुलम वेळ मोजतो. म्हणून, खगोलशास्त्रीय घड्याळांमध्ये, ते त्याच्या ऑपरेशनसाठी सर्वोत्तम संभाव्य परिस्थिती निर्माण करण्याचा प्रयत्न करतात: खोलीचे तापमान स्थिर ठेवण्यासाठी, झटके दूर करण्यासाठी, हवेचा प्रतिकार कमकुवत करण्यासाठी आणि शेवटी, यांत्रिक भार शक्य तितक्या लहान करण्यासाठी.

उच्च अचूकता सुनिश्चित करण्यासाठी, खगोलशास्त्रीय घड्याळ एका खोल तळघरात ठेवलेले आहे, धक्क्यांपासून संरक्षित आहे. खोली वर्षभर स्थिर तापमानात ठेवली जाते. हवेचा प्रतिकार कमी करण्यासाठी आणि वातावरणातील दाबातील बदलांचा प्रभाव दूर करण्यासाठी, घड्याळाचा पेंडुलम एका आवरणात ठेवला जातो ज्यामध्ये हवेचा दाब थोडासा कमी होतो (चित्र 20).

दोन पेंडुलम (शॉर्ट्स क्लॉक) असलेल्या खगोलशास्त्रीय घड्याळाची अचूकता खूप जास्त असते, ज्यापैकी एक - मुक्त नाही किंवा "गुलाम" - प्रसार आणि सूचित यंत्रणेशी संबंधित आहे आणि ते दुसर्याद्वारे नियंत्रित केले जाते - एक मुक्त पेंडुलम, नाही. कोणत्याही चाके आणि स्प्रिंग्सशी जोडलेले (चित्र 21).

मुक्त पेंडुलम एका खोल तळघरात धातूच्या केसमध्ये ठेवलेला असतो. हे प्रकरण कमी दाब निर्माण करते. मुक्त पेंडुलमचे नॉन-फ्रीसह कनेक्शन दोन लहान इलेक्ट्रोमॅग्नेट्सद्वारे केले जाते, ज्याच्या जवळ ते फिरते. मुक्त पेंडुलम "गुलाम" पेंडुलम नियंत्रित करते, ज्यामुळे ते स्वतःबरोबर वेळेत स्विंग करते.

घड्याळाच्या रीडिंगमध्ये अगदी लहान त्रुटी प्राप्त करणे शक्य आहे, परंतु ते पूर्णपणे काढून टाकले जाऊ शकत नाही. तथापि, जर घड्याळ चुकीच्या पद्धतीने चालत असेल, परंतु ते घाईत आहेत किंवा दररोज ठराविक सेकंदांनी मागे आहेत हे आधीच माहित असेल तर अशा चुकीच्या घड्याळांवरून अचूक वेळ काढणे कठीण नाही. हे करण्यासाठी, घड्याळाचा कोर्स काय आहे हे जाणून घेणे पुरेसे आहे, म्हणजे, दररोज किती सेकंद ते घाईत किंवा मागे आहेत. काही महिने आणि वर्षांच्या कालावधीत खगोलीय घड्याळाच्या दिलेल्या उदाहरणासाठी सुधारणा सारण्या संकलित केल्या जातात. खगोलीय घड्याळांचे हात जवळजवळ कधीच वेळ अचूकपणे दर्शवत नाहीत, परंतु दुरुस्ती सारण्यांच्या मदतीने सेकंदाच्या हजारव्या भागाच्या अचूकतेसह टाइमस्टॅम्प मिळवणे शक्य आहे.

दुर्दैवाने, घड्याळ स्थिर राहत नाही. जेव्हा बाह्य परिस्थिती बदलते - खोलीचे तापमान आणि हवेचा दाब - भागांच्या निर्मितीमध्ये आणि वैयक्तिक भागांच्या ऑपरेशनमध्ये नेहमीच अस्तित्वात असलेल्या अयोग्यतेमुळे, समान घड्याळ कालांतराने त्याचा मार्ग बदलू शकतो. घड्याळाच्या अभ्यासक्रमातील बदल किंवा फरक हे त्याच्या कामाच्या गुणवत्तेचे मुख्य सूचक आहे. घड्याळाच्या दराचा फरक जितका लहान असेल तितके घड्याळ चांगले.

अशा प्रकारे, एक चांगले खगोलीय घड्याळ खूप घाईचे आणि खूप मंद असू शकते, दिवसातून एक सेकंदाच्या दहाव्या भागानेही पुढे धावू शकते किंवा मागे जाऊ शकते, आणि तरीही ते विश्वासार्हपणे वेळ ठेवू शकतात आणि पुरेसे अचूक वाचन देऊ शकतात, जर त्यांचे वर्तन स्थिर असेल, म्हणजे, दैनंदिन फरक लहान आहे.

शॉर्टच्या पेंडुलम खगोलीय घड्याळात, दराचा दैनिक फरक 0.001-0.003 सेकंद आहे. बर्याच काळापासून, अशी उच्च अचूकता अतुलनीय राहिली आमच्या शतकाच्या पन्नासच्या दशकात, अभियंता एफ. एम. फेडचेन्को यांनी पेंडुलमचे निलंबन सुधारले आणि त्याचे थर्मल नुकसान भरपाई सुधारली. यामुळे त्याला एक घड्याळ डिझाइन करण्याची परवानगी मिळाली ज्याचा दैनंदिन दर 0.0002-0.0003 सेकंदांपर्यंत कमी केला गेला.

अलिकडच्या वर्षांत, खगोलशास्त्रीय घड्याळांची रचना यांत्रिकी नव्हे तर इलेक्ट्रिशियन आणि रेडिओ अभियंते यांनी घेतली आहे. त्यांनी घड्याळे बनवली ज्यात, पेंडुलम दोलनांऐवजी, क्वार्ट्ज क्रिस्टलच्या लवचिक कंपनांचा वापर वेळ मोजण्यासाठी केला जात असे.

क्वार्ट्ज क्रिस्टलपासून योग्यरित्या कापलेल्या प्लेटमध्ये मनोरंजक गुणधर्म असतात. जर अशी प्लेट, ज्याला पायझोक्वार्ट्ज म्हणतात, संकुचित किंवा वाकलेली असेल, तर त्याच्या विरुद्ध पृष्ठभागांवर वेगवेगळ्या चिन्हांचे विद्युत शुल्क दिसून येते. पीझोइलेक्ट्रिक प्लेटच्या विरुद्ध पृष्ठभागांवर पर्यायी विद्युत प्रवाह लागू केल्यास, पायझोक्वार्ट्झ दोलन होते. दोलन उपकरणाचे क्षीणन जितके कमी असेल तितकी दोलन वारंवारता अधिक स्थिर असेल. पिझोक्वार्ट्झमध्ये या संदर्भात अपवादात्मकपणे चांगले गुणधर्म आहेत, कारण त्याच्या दोलनांचे ओलसर होणे फारच लहान आहे. रेडिओ ट्रान्समीटरची सतत वारंवारता राखण्यासाठी हे रेडिओ अभियांत्रिकीमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. piezoquartz च्या समान गुणधर्म - दोलन वारंवारता उच्च स्थिरता - अतिशय अचूक खगोलीय क्वार्ट्ज घड्याळे तयार करणे शक्य झाले.

क्वार्ट्ज घड्याळे (चित्र 22) मध्ये पीझोइलेक्ट्रिक क्वार्ट्ज, फ्रिक्वेन्सी डिव्हिजन कॅस्केड, सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर आणि पॉइंटर अॅरोसह डायलद्वारे स्थिर केलेले रेडिओ-टेक्निकल जनरेटर असतात.

रेडिओ जनरेटर उच्च-फ्रिक्वेंसी पर्यायी प्रवाह निर्माण करतो आणि पायझोक्वार्ट्झ त्याच्या दोलनांची सतत वारंवारता उत्तम अचूकतेने राखतो. वारंवारता विभागणीच्या टप्प्यांमध्ये, पर्यायी प्रवाहाची वारंवारता प्रति सेकंद अनेक लाखांपासून अनेक शंभर दोलनांपर्यंत कमी होते. कमी-फ्रिक्वेंसी अल्टरनेटिंग करंटवर चालणारी सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर पॉइंटर फिरवते, वेळ सिग्नल देणारे रिले बंद करते इ.

सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटरच्या रोटेशनचा वेग त्याच्याद्वारे चालवलेल्या पर्यायी प्रवाहाच्या वारंवारतेवर अवलंबून असतो. अशा प्रकारे, क्वार्ट्ज घड्याळात, पॉइंटर हातांच्या फिरण्याची गती शेवटी पायझोक्वार्ट्झच्या दोलन वारंवारतेद्वारे निर्धारित केली जाते. क्वार्ट्ज प्लेटच्या दोलन वारंवारतेची उच्च स्थिरता कोर्सची एकसमानता आणि क्वार्ट्ज खगोलीय घड्याळाच्या संकेतांची उच्च अचूकता सुनिश्चित करते.

क्वार्ट्ज घड्याळे सध्या तयार केली जात आहेत विविध प्रकारआणि अभ्यासक्रमाच्या दैनंदिन भिन्नतेसह भेटी, सेकंदाच्या शंभरव्या आणि अगदी हजारव्या भागांपेक्षा जास्त नाही.

क्वार्ट्ज घड्याळांच्या पहिल्या डिझाईन्स खूप अवजड होत्या. तथापि, क्वार्ट्ज प्लेटच्या दोलनांची नैसर्गिक वारंवारता तुलनेने जास्त आहे आणि सेकंद आणि मिनिटे मोजण्यासाठी, अनेक वारंवारता विभागणी कॅस्केड वापरून ते कमी करणे आवश्यक आहे. दरम्यान, यासाठी वापरलेली ट्यूब रेडिओ उपकरणे बरीच जागा घेतात. अलिकडच्या दशकांमध्ये, अर्धसंवाहक रेडिओ अभियांत्रिकी वेगाने विकसित झाली आहे आणि त्याच्या आधारावर सूक्ष्म आणि सूक्ष्म रेडिओ उपकरणे विकसित केली गेली आहेत. यामुळे समुद्र आणि हवाई नेव्हिगेशन तसेच विविध मोहिमेच्या कामासाठी लहान आकाराची पोर्टेबल क्वार्ट्ज घड्याळे तयार करणे शक्य झाले. हे पोर्टेबल क्वार्ट्ज क्रोनोमीटर्स पारंपारिक यांत्रिक क्रोनोमीटरपेक्षा मोठे आणि जड नाहीत.

तथापि, जर द्वितीय श्रेणीच्या यांत्रिक सागरी क्रोनोमीटरमध्ये दैनिक दर त्रुटी ±0.4 सेकंदांपेक्षा जास्त नसेल आणि प्रथम श्रेणीचा - ±0.2 सेकंदांपेक्षा जास्त नसेल, तर आधुनिक क्वार्ट्ज पोर्टेबल क्रोनोमीटरमध्ये ±0.1 ची दैनिक दर अस्थिरता असते. ; ±0.01 आणि अगदी ±0.001 सेकंद.

उदाहरणार्थ, स्वित्झर्लंडमध्ये उत्पादित "क्रोनोटॉम" चे परिमाण 245X137X100 मिमी आहे आणि दररोजच्या अभ्यासक्रमाची अस्थिरता ±0.02 सेकंदांपेक्षा जास्त नाही. स्थिर क्वार्ट्ज क्रोनोमीटर "आयसोटम" ची दीर्घकालीन सापेक्ष अस्थिरता 10 -8 पेक्षा जास्त नाही, म्हणजे, दैनिक चक्रातील त्रुटी सुमारे ±0.001 सेकंद आहे.

तथापि, क्वार्ट्ज घड्याळे गंभीर कमतरतांशिवाय नाहीत, ज्याची उपस्थिती उच्च-परिशुद्धता खगोलशास्त्रीय मोजमापांसाठी आवश्यक आहे. क्वार्ट्जच्या खगोलीय घड्याळांचे मुख्य तोटे म्हणजे सभोवतालच्या तापमानावर क्वार्ट्जच्या दोलनांच्या वारंवारतेचे अवलंबन आणि "क्वार्ट्जचे वृद्धत्व", म्हणजेच, कालांतराने त्याच्या दोलनांच्या वारंवारतेत होणारा बदल. क्वार्ट्ज प्लेट ज्या घड्याळात स्थित आहे त्या भागाच्या काळजीपूर्वक तापमान नियंत्रणाद्वारे पहिली कमतरता दूर केली गेली. क्वार्ट्जचे वृध्दत्व, ज्यामुळे घड्याळाचा वेग कमी होतो, अद्याप दूर झालेला नाही.

"आण्विक घड्याळ"

पेंडुलम आणि क्वार्ट्जच्या खगोलीय घड्याळांपेक्षा जास्त अचूकता असलेल्या वेळेचे अंतर मोजण्यासाठी उपकरण तयार करणे शक्य आहे का?

यासाठी योग्य पद्धतींच्या शोधात, शास्त्रज्ञ अशा प्रणालींकडे वळले ज्यामध्ये आण्विक कंपने होतात. अशी निवड, अर्थातच, अपघाती नव्हती आणि त्यानेच पुढील यश निश्चित केले. "आण्विक घड्याळे" ने प्रथम वेळेच्या मोजमापाची अचूकता हजारोने वाढवणे शक्य केले आणि शेकडो हजारो वेळा कर्ज घेऊन. तथापि, रेणूपासून वेळ निर्देशकापर्यंतचा मार्ग जटिल आणि अत्यंत कठीण असल्याचे दिसून आले.

पेंडुलम आणि क्वार्ट्जच्या खगोलीय घड्याळांची अचूकता सुधारणे का शक्य झाले नाही? वेळ मोजण्याच्या दृष्टीने पेंडुलम आणि क्वार्ट्ज प्लेट्सपेक्षा रेणू कोणत्या प्रकारे चांगले निघाले? आण्विक घड्याळाच्या ऑपरेशन आणि डिव्हाइसचे तत्त्व काय आहे?

लक्षात ठेवा की कोणत्याही घड्याळात एक ब्लॉक असतो ज्यामध्ये नियतकालिक दोलन होतात, त्यांची संख्या मोजण्यासाठी मोजणी यंत्रणा आणि एक उपकरण ज्यामध्ये त्यांची देखभाल करण्यासाठी आवश्यक ऊर्जा साठवली जाते. तथापि, घड्याळाची अचूकता प्रामुख्याने आहे त्या घटकाच्या कार्याच्या स्थिरतेवर अवलंबून असतेजे वेळेचे मोजमाप करते.

पेंडुलमच्या खगोलीय घड्याळांची अचूकता वाढवण्यासाठी, त्यांचा लोलक थर्मल विस्ताराचा किमान गुणांक असलेल्या एका विशेष मिश्रधातूपासून बनलेला असतो, थर्मोस्टॅटमध्ये ठेवला जातो, विशिष्ट पद्धतीने निलंबित केला जातो, ज्या भांड्यात हवा बाहेर काढली जाते, इ. ज्ञात आहे की, या सर्व उपायांमुळे खगोलीय पेंडुलम घड्याळांच्या अभ्यासक्रमातील बदल दररोज सेकंदाच्या हजारव्या भागापर्यंत कमी करणे शक्य झाले. तथापि, हलणारे आणि घासणारे भाग हळूहळू परिधान करणे, संरचनात्मक सामग्रीमध्ये मंद आणि अपरिवर्तनीय बदल, सर्वसाधारणपणे - अशा घड्याळांचे "वृद्धत्व" त्यांच्या अचूकतेमध्ये आणखी सुधारणा करण्यास परवानगी देत ​​​​नाही.

खगोलशास्त्रीय क्वार्ट्ज घड्याळांमध्ये, क्वार्ट्जद्वारे स्थिर केलेल्या ऑसिलेटरद्वारे वेळ मोजला जातो आणि या घड्याळांच्या वाचनाची अचूकता क्वार्ट्ज प्लेटच्या दोलन वारंवारतेच्या स्थिरतेद्वारे निर्धारित केली जाते. कालांतराने, क्वार्ट्ज प्लेट आणि त्याच्याशी संबंधित विद्युत संपर्कांमध्ये अपरिवर्तनीय बदल होतात. अशा प्रकारे, क्वार्ट्ज घड्याळाचा हा मुख्य घटक "म्हातारा होतो". या प्रकरणात, क्वार्ट्ज प्लेटची दोलन वारंवारता थोडीशी बदलते. हे अशा घड्याळांच्या अस्थिरतेचे कारण आहे आणि त्यांच्या अचूकतेमध्ये आणखी वाढ करण्यासाठी मर्यादा घालते.

आण्विक घड्याळांची रचना अशा प्रकारे केली जाते की त्यांचे वाचन शेवटी रेणूंद्वारे शोषलेल्या आणि उत्सर्जित केलेल्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक कंपनांच्या वारंवारतेद्वारे निर्धारित केले जाते. दरम्यान, अणू आणि रेणू केवळ मधूनमधून ऊर्जा शोषून घेतात आणि उत्सर्जित करतात, फक्त काही भागांमध्ये, ज्याला ऊर्जा क्वांटा म्हणतात. या प्रक्रिया सध्या खालीलप्रमाणे दर्शविल्या जातात: जेव्हा अणू सामान्य (अनउत्तेजित) स्थितीत असतो, तेव्हा त्याचे इलेक्ट्रॉन कमी उर्जा पातळी व्यापतात आणि त्याच वेळी, केंद्रकापासून सर्वात जवळच्या अंतरावर असतात. जर अणू प्रकाशासारखी ऊर्जा शोषून घेतात, तर त्यांचे इलेक्ट्रॉन नवीन स्थानांवर जातात आणि त्यांच्या केंद्रकापासून काहीसे पुढे असतात.

इलेक्ट्रॉनच्या सर्वात खालच्या स्थानाशी संबंधित असलेल्या अणूची ऊर्जा Ei द्वारे आणि न्यूक्लियसपासून त्याच्या अधिक दूरच्या स्थानाशी संबंधित ऊर्जा E 2 द्वारे दर्शवू या. जेव्हा अणू, उत्सर्जित इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक दोलन (उदाहरणार्थ, प्रकाश), उत्तेजित अवस्थेतून E 2 ऊर्जा E 1 सह उत्तेजित अवस्थेत जातात, तेव्हा विद्युत चुंबकीय उर्जेचा उत्सर्जित भाग ε = E 2 -E 1 च्या बरोबरीचा असतो. हे पाहणे सोपे आहे की दिलेला संबंध उर्जेच्या संवर्धनाच्या कायद्याच्या अभिव्यक्तींपैकी एक नसून दुसरे काहीही नाही.

दरम्यान, हे ज्ञात आहे की प्रकाश क्वांटमची ऊर्जा त्याच्या वारंवारतेच्या प्रमाणात असते: ε = hv, जेथे ε ही विद्युत चुंबकीय दोलनांची ऊर्जा आहे, v ही त्यांची वारंवारता आहे, h = 6.62 * 10 -27 erg * sec हा प्लांकचा स्थिरांक आहे. या दोन संबंधांवरून अणूने उत्सर्जित होणाऱ्या प्रकाशाची वारंवारता v शोधणे अवघड नाही. अर्थात, v \u003d (E 2 - E 1) / h सेकंद -1

दिलेल्या प्रकारच्या प्रत्येक अणूची (उदाहरणार्थ, हायड्रोजन, ऑक्सिजन इ.) अणूची स्वतःची ऊर्जा पातळी असते. म्हणून, प्रत्येक उत्तेजित अणू, खालच्या अवस्थेतील संक्रमणादरम्यान, फ्रिक्वेन्सीच्या चांगल्या-परिभाषित संचासह इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक दोलन उत्सर्जित करतो, म्हणजेच ते केवळ त्याच्यासाठी एक चमक देते. रेणूंच्या बाबतीतही परिस्थिती अगदी सारखीच आहे, फरक एवढाच की त्यांच्याकडे त्यांच्या घटक कणांच्या भिन्न व्यवस्थेशी आणि त्यांच्या परस्पर हालचालींशी संबंधित अनेक अतिरिक्त ऊर्जा पातळी आहेत,

अशाप्रकारे, अणू आणि रेणू केवळ मर्यादित वारंवारतेच्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक स्पंदने शोषून घेण्यास आणि उत्सर्जित करण्यास सक्षम आहेत. अणुप्रणाली ज्या स्थिरतेसह हे करतात ती अत्यंत उच्च आहे. हे कोणत्याही मॅक्रोस्कोपिक उपकरणांच्या स्थिरतेपेक्षा कोट्यवधी पटीने जास्त आहे जे विशिष्ट प्रकारचे कंपने ओळखतात किंवा उत्सर्जित करतात, उदाहरणार्थ, स्ट्रिंग्स, ट्युनिंग फॉर्क्स, मायक्रोफोन इ. हे या वस्तुस्थितीद्वारे स्पष्ट केले जाते की कोणत्याही मॅक्रोस्कोपिक उपकरणांमध्ये, उदाहरणार्थ, मशीन्स , मापन यंत्रे इ., त्यांची स्थिरता सुनिश्चित करणारी शक्ती बहुतेक प्रकरणांमध्ये बाह्य शक्तींपेक्षा दहापट किंवा शेकडो पटीने जास्त असते. म्हणून, कालांतराने आणि बाह्य परिस्थिती बदलत असताना, अशा उपकरणांचे गुणधर्म काहीसे बदलतात. म्हणूनच संगीतकारांना त्यांचे व्हायोलिन आणि पियानो वारंवार ट्यून करावे लागतात. याउलट, अणू आणि रेणूंसारख्या सूक्ष्मप्रणालींमध्ये, कणांमध्ये अशा मजबूत शक्ती असतात ज्यामुळे ते तयार होतात की सामान्य बाह्य प्रभाव परिमाणात खूपच लहान असतात. म्हणून, बाह्य परिस्थितीतील सामान्य बदल - तापमान, दाब इ. - या सूक्ष्मप्रणालींमध्ये कोणतेही लक्षणीय बदल घडवून आणत नाहीत.

हे अणू आणि आण्विक कंपनांच्या वापरावर आधारित वर्णक्रमीय विश्लेषण आणि इतर अनेक पद्धती आणि उपकरणांची उच्च अचूकता स्पष्ट करते. खगोलशास्त्रीय घड्याळांमध्ये मुख्य घटक म्हणून या क्वांटम प्रणालींचा वापर करणे हे इतके आकर्षक बनवते. शेवटी, अशा मायक्रोसिस्टम्स कालांतराने त्यांचे गुणधर्म बदलत नाहीत, म्हणजेच ते "वय" करत नाहीत.

जेव्हा अभियंत्यांनी आण्विक घड्याळांची रचना करण्यास सुरुवात केली तेव्हा अणू आणि आण्विक कंपनांच्या उत्तेजनाच्या पद्धती आधीच ज्ञात होत्या. त्यापैकी एक म्हणजे उच्च-फ्रिक्वेंसी इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक दोलन एक किंवा दुसर्या वायूने ​​भरलेल्या जहाजावर लागू केले जातात. जर या दोलनांची वारंवारता या कणांच्या उत्तेजित उर्जेशी संबंधित असेल, तर विद्युत चुंबकीय उर्जेचे अनुनाद शोषण होते. काही काळानंतर (सेकंदाच्या दशलक्षांश पेक्षा कमी), उत्तेजित कण (अणू आणि रेणू) उत्स्फूर्तपणे उत्तेजित स्थितीतून सामान्य स्थितीत जातात आणि त्याच वेळी स्वतः इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक उर्जेचे प्रमाण उत्सर्जित करतात.

असे दिसते की अशा घड्याळाची रचना करण्याची पुढील पायरी म्हणजे या दोलनांची संख्या मोजणे आवश्यक आहे, कारण पेंडुलमच्या स्विंगची संख्या पेंडुलम घड्याळात मोजली जाते. तथापि, असा थेट, "पुढचा" मार्ग खूप कठीण निघाला. वस्तुस्थिती अशी आहे की रेणूंद्वारे उत्सर्जित इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक दोलनांची वारंवारता खूप जास्त आहे. उदाहरणार्थ, मुख्य संक्रमणांपैकी एकासाठी अमोनिया रेणूमध्ये, ते प्रति सेकंद 23,870,129,000 पूर्णविराम आहे. विविध अणूंद्वारे उत्सर्जित होणार्‍या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक दोलनांची वारंवारता समान प्रमाणात किंवा त्याहूनही जास्त असते. अशा उच्च-फ्रिक्वेंसी कंपनांची संख्या मोजण्यासाठी कोणतेही यांत्रिक उपकरण योग्य नाही. शिवाय, पारंपारिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे देखील यासाठी अयोग्य असल्याचे दिसून आले.

मूळ वळणाच्या मदतीने या अडचणीतून मार्ग सापडला. अमोनिया वायू एका लांब धातूच्या नळीत (वेव्हगाइड) ठेवला होता. हाताळणी सुलभतेसाठी, ही नळी गुंडाळलेली आहे. जनरेटरमधून या ट्यूबच्या एका टोकाला उच्च-फ्रिक्वेंसी इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक दोलन पुरवले गेले आणि त्यांची तीव्रता मोजण्यासाठी त्याच्या दुसऱ्या टोकाला एक उपकरण स्थापित केले गेले. जनरेटरने विशिष्ट मर्यादेत, विद्युत चुंबकीय दोलनांची वारंवारता बदलणे शक्य केले.

अमोनियाच्या रेणूंच्या उत्तेजित स्थितीतून उत्तेजित स्थितीत संक्रमण करण्यासाठी, एक सु-परिभाषित ऊर्जा आवश्यक आहे आणि त्यानुसार, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक दोलनांची एक सु-परिभाषित वारंवारता (ε = hv, जेथे ε ही क्वांटम ऊर्जा आहे, v ही वारंवारता आहे. इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक दोलन, h हा प्लँकचा स्थिरांक आहे). जोपर्यंत जनरेटरद्वारे निर्मित विद्युत चुंबकीय दोलनांची वारंवारता या रेझोनंट फ्रिक्वेंसीपेक्षा जास्त किंवा कमी असते, तोपर्यंत अमोनियाचे रेणू ऊर्जा शोषत नाहीत. जेव्हा या फ्रिक्वेन्सी एकरूप होतात, तेव्हा अमोनियाचे महत्त्वपूर्ण रेणू इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक ऊर्जा शोषून घेतात आणि उत्तेजित अवस्थेत जातात. अर्थात, या प्रकरणात (ऊर्जेच्या संवर्धनाच्या कायद्यामुळे) वेव्हगाइडच्या शेवटी जेथे मोजण्याचे साधन स्थापित केले आहे, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक दोलनांची तीव्रता कमी आहे. जर आपण जनरेटरची वारंवारता सहजतेने बदलली आणि मोजमाप यंत्राचे वाचन रेकॉर्ड केले, तर रेझोनंट फ्रिक्वेंसीवर, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक दोलनांच्या तीव्रतेत घट आढळून येते.

आण्विक घड्याळाची रचना करण्याची पुढील पायरी म्हणजे अचूकपणे या प्रभावाचा फायदा घेणे. यासाठी, एक विशेष उपकरण एकत्र केले गेले (चित्र 23). त्यामध्ये, वीज पुरवठ्यासह सुसज्ज उच्च-फ्रिक्वेंसी जनरेटर उच्च-फ्रिक्वेंसी इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक दोलन निर्माण करतो. या दोलनांच्या वारंवारतेची स्थिरता वाढवण्यासाठी, जनरेटर स्थिर केले जाते. पायझोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल वापरणे. या प्रकारच्या विद्यमान उपकरणांमध्ये, उच्च-फ्रिक्वेंसी जनरेटरची दोलन वारंवारता त्यांच्यामध्ये वापरल्या जाणार्‍या क्वार्ट्ज प्लेट्सच्या नैसर्गिक दोलन वारंवारतेनुसार प्रति सेकंद अनेक लाख पीरियड्स म्हणून निवडली जाते.

तांदूळ. 23. "आण्विक घड्याळ" ची योजना

कोणत्याही यांत्रिक उपकरणावर थेट नियंत्रण ठेवण्यासाठी ही वारंवारता खूप जास्त असल्याने, फ्रिक्वेन्सी डिव्हिजन युनिटच्या मदतीने ती प्रति सेकंद अनेक शेकडो दोलनांपर्यंत कमी केली जाते आणि त्यानंतरच ते सिग्नल रिले आणि पॉइंटर बाण फिरवणारी सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर दिली जाते. घड्याळाच्या चेहऱ्यावर स्थित. अशा प्रकारे, आण्विक घड्याळाचा हा भाग आधी वर्णन केलेल्या क्वार्ट्ज घड्याळांच्या योजनेची पुनरावृत्ती करतो.

अमोनियाच्या रेणूंना उत्तेजित करण्यासाठी, उच्च वारंवारता जनरेटरद्वारे व्युत्पन्न केलेल्या विद्युत चुंबकीय दोलनांचा एक भाग वैकल्पिक वर्तमान वारंवारता गुणक वर लागू केला जातो (चित्र 23 पहा). त्यातील वारंवारता गुणाकार घटक निवडला आहे जेणेकरून तो प्रतिध्वनीमध्ये आणला जाईल. वारंवारता गुणकांच्या आउटपुटमधून, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक दोलन अमोनिया वायूसह वेव्हगाइडमध्ये प्रवेश करतात. वेव्हगाइडच्या आउटपुटवर असलेले उपकरण - डिस्क्रिमिनेटर - वेव्हगाइडमधून गेलेल्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक दोलनांची तीव्रता लक्षात घेते आणि उच्च-फ्रिक्वेंसी जनरेटरवर कार्य करते, ज्यामुळे उत्तेजित दोलनांची वारंवारता बदलते. डिस्क्रिमिनेटर अशा प्रकारे डिझाइन केले आहे की जेव्हा रेझोनंट फ्रिक्वेंसीपेक्षा कमी वारंवारता असलेल्या दोलन वेव्हगाइडच्या इनपुटवर येतात, तेव्हा ते जनरेटर समायोजित करते आणि त्याच्या दोलनांची वारंवारता वाढवते. तथापि, रेझोनंट फ्रिक्वेंसीपेक्षा जास्त वारंवारता असलेले दोलन वेव्हगाइडच्या इनपुटवर आले, तर ते जनरेटरची वारंवारता कमी करते. या प्रकरणात, अनुनाद करण्यासाठी ट्यूनिंग अधिक अचूक आहे, शोषण वक्र अधिक तीव्र होईल. अशाप्रकारे, विद्युत चुंबकीय दोलनांच्या तीव्रतेत होणारी डुबकी, रेणूंद्वारे त्यांच्या उर्जेचे रेझोनंट शोषणामुळे, शक्य तितके अरुंद आणि खोल असणे इष्ट आहे.

ही सर्व परस्पर जोडलेली उपकरणे - जनरेटर, गुणक, अमोनिया गॅस वेव्हगाइड आणि डिस्क्रिमिनेटर - एक सर्किट आहेत अभिप्राय, ज्यामध्ये अमोनियाचे रेणू जनरेटरद्वारे उत्तेजित होतात आणि त्याच वेळी ते नियंत्रित करतात, इच्छित वारंवारतेचे दोलन निर्माण करण्यास भाग पाडतात. अशा प्रकारे, आण्विक घड्याळ शेवटी वारंवारता आणि वेळ मानक म्हणून अमोनिया रेणू वापरते. 1953 मध्ये जी. लायन्सने या तत्त्वानुसार विकसित केलेल्या पहिल्या आण्विक अमोनिया घड्याळात, दर अस्थिरता सुमारे 10 -7 होती, म्हणजेच वारंवारता बदल दहा दशलक्षव्यापेक्षा जास्त नव्हता. त्यानंतर, अस्थिरता 10 -8 पर्यंत कमी केली गेली, जी बर्याच वर्षांपासून 1 सेकंदाने वेळ अंतर मोजण्यात त्रुटीशी संबंधित आहे.

सर्वसाधारणपणे, हे अर्थातच उत्कृष्ट अचूकता आहे. तथापि, असे दिसून आले की तयार केलेल्या उपकरणामध्ये इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक ऊर्जा शोषण वक्र अपेक्षेप्रमाणे तीक्ष्ण नसून त्याऐवजी "स्मीअर" असल्याचे दिसून आले. त्यानुसार, संपूर्ण डिव्हाइसची अचूकता अपेक्षेपेक्षा लक्षणीयरीत्या कमी असल्याचे दिसून आले. त्यानंतरच्या वर्षांत केलेल्या या आण्विक घड्याळांच्या काळजीपूर्वक अभ्यासामुळे हे शोधणे शक्य झाले की त्यांचे वाचन काही प्रमाणात वेव्हगाइडच्या डिझाइनवर तसेच त्यामध्ये असलेल्या वायूचे तापमान आणि दाब यावर अवलंबून आहे. असे आढळून आले की हे प्रभाव अशा घड्याळांच्या अस्थिरतेचे स्त्रोत आहेत आणि त्यांची अचूकता मर्यादित करतात.

भविष्यात, आण्विक घड्याळातील हे दोष पूर्णपणे दूर झालेले नाहीत. तथापि, क्वांटम टाइम मीटरचे इतर, अधिक प्रगत प्रकार आणणे शक्य होते.

अणु सीझियम घड्याळ

अमोनिया आण्विक घड्याळांच्या कमतरतेची कारणे स्पष्ट समजण्याच्या आधारावर वारंवारता आणि वेळेच्या मानकांमध्ये आणखी सुधारणा केली गेली आहे. लक्षात ठेवा की अमोनिया आण्विक घड्याळांचे मुख्य नुकसान म्हणजे रेझोनंट शोषण वक्रचे काही "स्मीअरिंग" आणि वेव्हगाइडमधील वायूचे तापमान आणि दाब यावर या घड्याळांच्या प्रस्तुतीकरणाचे अवलंबित्व.

या दोषांची कारणे काय आहेत? ते दूर केले जाऊ शकतात? असे दिसून आले की वेव्हगाइड भरणाऱ्या गॅस कणांच्या थर्मल मोशनच्या परिणामी रेझोनान्सचा प्रसार होतो. शेवटी, काही वायूचे कण विद्युत चुंबकीय लहरीकडे जातात आणि म्हणून त्यांच्यासाठी दोलन वारंवारता जनरेटरने दिलेल्या पेक्षा काहीशी जास्त असते. इतर वायूचे कण, उलटपक्षी, येणार्‍या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लहरीतून हलतात, जणू त्यापासून दूर पळतात; त्यांच्यासाठी, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक दोलनांची वारंवारता नाममात्रापेक्षा थोडी कमी असते. केवळ तुलनेने कमी संख्येने गतिहीन वायू कणांसाठी, त्यांच्याद्वारे समजल्या जाणार्‍या विद्युत चुंबकीय दोलनांची वारंवारता नाममात्र सारखी असते, म्हणजे. जनरेटरने दिले.

वर्णन केलेली घटना सुप्रसिद्ध अनुदैर्ध्य डॉपलर प्रभाव आहे. तोच या वस्तुस्थितीकडे नेतो की अनुनाद वक्र सपाट आणि स्मीअर केला जातो आणि वायू कणांच्या वेगावरील वेव्हगाइडच्या आउटपुटवर वर्तमान शक्तीचे अवलंबित्व आढळते, म्हणजे. गॅस तापमानावर.

अमेरिकन ब्युरो ऑफ स्टँडर्ड्सच्या शास्त्रज्ञांच्या गटाने या अडचणींचा सामना केला. तथापि, त्यांनी जे केले, ते सर्वसाधारणपणे, वारंवारता आणि वेळेचे एक नवीन आणि अधिक अचूक मानक होते, जरी काही आधीच ज्ञात गोष्टी वापरल्या गेल्या होत्या.

हे उपकरण आता रेणू वापरत नाही तर अणू वापरते. हे अणू नुसते भांडे भरत नाहीत, तर तुळईमध्ये फिरतात. आणि त्यामुळे त्यांच्या हालचालीची दिशा इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक वेव्हच्या प्रसाराच्या दिशेने लंब आहे. हे समजणे सोपे आहे की या प्रकरणात रेखांशाचा डॉपलर प्रभाव नाही. डिव्हाइस सीझियम अणू वापरते, ज्याची उत्तेजना प्रति सेकंद 9,192,631,831 कालावधीच्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक दोलनांच्या वारंवारतेवर होते.

संबंधित उपकरण एका नळीमध्ये बसवलेले असते, ज्याच्या एका टोकाला इलेक्ट्रिक फर्नेस 1 असते, जी मेटल सीझियमला ​​बाष्पीभवनापर्यंत गरम करते आणि दुसऱ्या टोकाला एक डिटेक्टर 6 असतो, जो सीझियम अणूंची संख्या मोजतो. पोहोचले (चित्र 24). त्यांच्या दरम्यान आहेत: पहिला चुंबक 2, वेव्हगाइड 3, जो उच्च-फ्रिक्वेंसी इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक दोलनांचा पुरवठा करतो, कोलिमेटर 4, आणि दुसरा चुंबक 5. कायम चुंबकांद्वारे तयार केलेली फील्ड आणि एक उच्च-फ्रिक्वेंसी इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्ड जे वेव्हगाइडद्वारे पुरवले जाते. ट्यूबला जनरेटर जेणेकरून लहर प्रसाराची दिशा कणांच्या उड्डाणाच्या दिशेला लंब असेल.

अशा उपकरणामुळे समस्येचा पहिला भाग सोडवणे शक्य होते: अणूंना उत्तेजित करणे, म्हणजेच त्यांना एका स्थितीतून दुसर्‍या स्थितीत स्थानांतरित करणे आणि त्याच वेळी रेखांशाचा डॉप्लर प्रभाव टाळण्यासाठी. जर संशोधकांनी स्वतःला या सुधारणेपुरते मर्यादित केले असते, तर उपकरणाची अचूकता वाढली असती, परंतु जास्त नाही. खरंच, तापलेल्या स्त्रोतापासून उत्सर्जित झालेल्या अणूंच्या तुळईमध्ये, नेहमीच उत्तेजित आणि उत्तेजित अणू असतात. अशाप्रकारे, जेव्हा स्त्रोतातून बाहेर पडलेले अणू विद्युत चुंबकीय क्षेत्रातून उडतात आणि उत्तेजित होतात, तेव्हा आधीच अस्तित्वात असलेल्या उत्तेजित अणूंमध्ये विशिष्ट संख्येने उत्साहित अणू जोडले जातात. म्हणून, उत्तेजित अणूंच्या संख्येतील बदल तुलनेने फार मोठा नसतो आणि परिणामी, कण बीमवर इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लहरींच्या क्रियेचा प्रभाव फारसा तीक्ष्ण नसतो. हे स्पष्ट आहे की जर सुरुवातीला उत्तेजित अणू नसतील आणि नंतर ते दिसू लागले तर एकूण परिणाम अधिक विरोधाभासी असेल.

तर, एक अतिरिक्त कार्य उद्भवते: स्त्रोतापासून इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डपर्यंतच्या विभागात, सामान्य स्थितीत असलेले अणू वगळा आणि उत्तेजित असलेले काढून टाका. आपल्या शतकाच्या चाळीसाच्या दशकात, रब्बी आणि नंतर रॅमसे यांनी वर्णपट अभ्यासासाठी संबंधित पद्धती विकसित केल्यापासून ते सोडवण्यासाठी नवीन कशाचाही शोध लावावा लागला नाही. या पद्धती या वस्तुस्थितीवर आधारित आहेत की सर्व अणू आणि रेणूंमध्ये विशिष्ट विद्युत आणि चुंबकीय गुणधर्म आहेत आणि हे गुणधर्म उत्तेजित आणि उत्तेजित कणांसाठी भिन्न आहेत. म्हणून, विद्युत आणि चुंबकीय क्षेत्रांमध्ये, उत्तेजित आणि उत्तेजित अणू आणि रेणू वेगळ्या पद्धतीने विचलित होतात.

वर्णन केलेल्या अणु सीझियम घड्याळात, स्त्रोत आणि उच्च-फ्रिक्वेंसी इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डमधील कण बीमच्या मार्गावर, स्थायी चुंबक 2 (चित्र 24 पहा) स्थापित केले गेले होते जेणेकरुन उत्तेजित कण कोलिमेटर स्लिटवर केंद्रित होते, आणि उत्तेजित लोकांना बीममधून काढून टाकण्यात आले. दुसरा चुंबक 5, उच्च-फ्रिक्वेंसी इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्ड आणि डिटेक्टर दरम्यान उभा आहे, त्याउलट, अशा प्रकारे स्थापित केला गेला की बीममधून उत्तेजित कण काढून टाकले गेले आणि केवळ उत्तेजित कण डिटेक्टरवर केंद्रित केले गेले. अशा दुहेरी पृथक्करणामुळे केवळ तेच कण डिटेक्टरपर्यंत पोहोचतात जे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डमध्ये प्रवेश करण्यापूर्वी उत्सुक नव्हते आणि नंतर या क्षेत्रात उत्तेजित अवस्थेत गेले. या प्रकरणात, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक ऑसीलेशनच्या वारंवारतेवर डिटेक्टर रीडिंगचे अवलंबित्व खूप तीक्ष्ण होते आणि त्यानुसार, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक उर्जेच्या शोषणाचा अनुनाद वक्र खूप अरुंद आणि तीव्र असल्याचे दिसून येते.

वर्णन केलेल्या उपायांच्या परिणामी, अणु सीझियम घड्याळाचे ड्रायव्हिंग युनिट उच्च-फ्रिक्वेंसी जनरेटरच्या अगदी लहान डिट्यूनिंगला देखील प्रतिसाद देण्यास सक्षम असल्याचे दिसून आले आणि अशा प्रकारे उच्च स्थिरीकरण अचूकता प्राप्त झाली.

उर्वरित डिव्हाइस, सर्वसाधारणपणे, आण्विक घड्याळाच्या तत्त्व आकृतीची पुनरावृत्ती करते: उच्च-फ्रिक्वेंसी जनरेटर इलेक्ट्रिक घड्याळ नियंत्रित करतो आणि त्याच वेळी वारंवारता गुणाकार सर्किट्सद्वारे कण उत्तेजित करतो. सीझियम ट्यूब आणि उच्च-फ्रिक्वेंसी जनरेटरशी जोडलेला एक भेदक ट्यूबच्या ऑपरेशनवर प्रतिक्रिया देतो आणि जनरेटर समायोजित करतो जेणेकरून त्याद्वारे उत्पादित दोलनांची वारंवारता कण उत्तेजित झालेल्या वारंवारतेशी एकरूप होईल.

या सर्व उपकरणांना अणु सीझियम घड्याळ म्हणतात.

सीझियम घड्याळांच्या पहिल्या मॉडेल्समध्ये (उदाहरणार्थ, इंग्लंडच्या राष्ट्रीय भौतिक प्रयोगशाळेचे सीझियम घड्याळ), अस्थिरता फक्त 1 -9 होती. अलिकडच्या वर्षांत विकसित आणि तयार केलेल्या या प्रकारच्या उपकरणांमध्ये, अस्थिरता 10 -12 -10 -13 पर्यंत कमी केली गेली आहे.

हे आधीच सांगितले गेले आहे की सर्वोत्तम यांत्रिक खगोलशास्त्रीय घड्याळे, त्यांच्या भागांच्या परिधानांमुळे, कालांतराने त्यांचा मार्ग काहीसा बदलतात. क्वार्ट्जच्या खगोलीय घड्याळे देखील या दोषाशिवाय नाहीत, कारण क्वार्ट्जच्या वृद्धत्वामुळे त्यांचे वाचन मंद गतीने होते. सीझियम अणु घड्याळांमध्ये वारंवारता प्रवाह आढळला नाही.

या घड्याळांच्या वेगवेगळ्या उदाहरणांची तुलना करताना, त्यांच्या दोलनांची वारंवारता ± 3 * 10 -12 च्या आत आढळून आली, जी 10,000 वर्षांत फक्त 1 सेकंदाच्या त्रुटीशी संबंधित आहे.

तथापि, हे डिव्हाइस कमतरतांशिवाय नाही: इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डच्या आकाराची विकृती आणि बीम अणूंवर त्याचा परिणाम होण्याचा सापेक्ष अल्प कालावधी अशा प्रणालींचा वापर करून वेळ अंतर मोजण्याच्या अचूकतेमध्ये आणखी वाढ मर्यादित करते.

क्वांटम जनरेटरसह खगोलशास्त्रीय घड्याळ

वापरून वेळ अंतर मोजण्याची अचूकता वाढवण्याच्या दिशेने आणखी एक पाऊल टाकण्यात आले आण्विक जनरेटर- वापरणारी उपकरणे रेणूंद्वारे विद्युत चुंबकीय लहरींचे विकिरण.

हा शोध अनपेक्षित आणि नैसर्गिक होता. अनपेक्षित - कारण असे दिसते की जुन्या पद्धतींची शक्यता संपली आहे, तर इतर काही नाहीत. नैसर्गिक - कारण अनेक सुप्रसिद्ध प्रभावांनी नवीन पद्धतीचे जवळजवळ सर्व भाग आधीच तयार केले आहेत आणि ते फक्त या भागांना योग्यरित्या एकत्र करणे बाकी आहे. तथापि, ज्ञात गोष्टींचे एक नवीन संयोजन हे अनेक शोधांचे सार आहे. ते समोर येण्यासाठी विचार करण्यासाठी नेहमीच खूप धैर्य लागते. बरेचदा, हे पूर्ण झाल्यानंतर, सर्वकाही अगदी सोपे दिसते.

ज्या उपकरणांमध्ये रेणूंचे रेडिएशन वारंवारता मानक मिळविण्यासाठी वापरले जाते त्यांना मासर्स म्हणतात; हा शब्द अभिव्यक्तीच्या सुरुवातीच्या अक्षरांपासून तयार झाला आहे: रेडिएशनच्या उत्तेजित उत्सर्जनाद्वारे मायक्रोवेव्ह प्रवर्धन, म्हणजेच प्रेरित रेडिएशन वापरून सेंटीमीटर-श्रेणीच्या रेडिओ लहरींचे प्रवर्धन. सध्या, या प्रकारच्या उपकरणांना बहुधा क्वांटम एम्पलीफायर किंवा क्वांटम जनरेटर म्हणतात.

क्वांटम जनरेटरचा शोध कशामुळे तयार झाला? त्याचे ऑपरेशन आणि डिव्हाइसचे तत्त्व काय आहे?

संशोधकांना हे माहित होते की जेव्हा अमोनियासारखे उत्तेजित रेणू ऊर्जा पातळी कमी करतात आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशन उत्सर्जित करतात, या उत्सर्जन रेषांची नैसर्गिक रुंदी अत्यंत लहान आहे, आण्विक घड्याळांमध्ये वापरल्या जाणार्‍या अवशोषण रेखाविड्थपेक्षा कमीत कमी अनेक पटीने लहान. दरम्यान, दोन दोलनांच्या वारंवारतेची तुलना करताना, रेझोनान्स वक्रची तीक्ष्णता वर्णक्रमीय रेषांच्या रुंदीवर अवलंबून असते आणि साध्य करण्यायोग्य स्थिरीकरण अचूकता अनुनाद वक्रच्या तीक्ष्णतेवर अवलंबून असते.

हे स्पष्ट आहे की संशोधकांना केवळ शोषणच नव्हे तर रेणूंद्वारे विद्युत चुंबकीय लहरींचे उत्सर्जन वापरून वेळेचे अंतर मोजण्यात उच्च अचूकता मिळविण्याच्या शक्यतेमध्ये खूप रस होता. असे दिसते की यासाठी सर्व काही आधीपासूनच आहे. खरंच, आण्विक घड्याळाच्या वेव्हगाइडमध्ये, उत्तेजित अमोनियाचे रेणू उत्स्फूर्तपणे प्रकाश उत्सर्जित करतात, म्हणजे, ते कमी ऊर्जा पातळीपर्यंत जातात आणि त्याच वेळी प्रति सेकंद 23,870,129,000 कालावधीच्या वारंवारतेसह इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशन उत्सर्जित करतात. या वर्णक्रमीय उत्सर्जन रेषेची रुंदी खरोखरच खूप लहान आहे. याव्यतिरिक्त, आण्विक घड्याळ वेव्हगाइड जनरेटरमधून पुरवलेल्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक दोलनांनी भरलेले असल्याने आणि या दोलनांची वारंवारता अमोनिया रेणूंद्वारे उत्सर्जित होणाऱ्या ऊर्जा क्वांटाच्या वारंवारतेइतकी असते, तर वेव्हगाइडमध्ये प्रेरितउत्तेजित अमोनिया रेणूंचे विकिरण, ज्याची संभाव्यता उत्स्फूर्त पेक्षा खूप जास्त आहे. अशा प्रकारे, या प्रक्रियेमुळे किरणोत्सर्गाच्या घटनांची एकूण संख्या वाढते.

तरीही, आण्विक किरणोत्सर्गाचे निरीक्षण आणि वापरासाठी, आण्विक घड्याळ वेव्हगाइड सारखी प्रणाली पूर्णपणे अनुपयुक्त असल्याचे दिसून आले. खरंच, अशा वेव्हगाईडमध्ये उत्तेजित असलेल्यांपेक्षा जास्त उत्साह नसलेले अमोनिया कण असतात आणि प्रेरित रेडिएशन विचारात घेतल्यास, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक ऊर्जा शोषण्याची क्रिया उत्सर्जनाच्या कृतींपेक्षा जास्त वेळा होते. शिवाय, जेव्हा समान खंड जनरेटरमधून इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशनने भरला जातो तेव्हा अशा वेव्हगाइडमध्ये रेणूंद्वारे उत्सर्जित होणारी ऊर्जा क्वांटा कशी वेगळी करायची हे स्पष्ट नाही आणि या रेडिएशनची वारंवारता समान आणि जास्त तीव्रता आहे.

हे खरे नाही का की सर्व प्रक्रिया इतक्या मिसळल्या जातात की पहिल्या दृष्टीक्षेपात त्यापैकी योग्य निवडणे अशक्य वाटते? मात्र, तसे नाही. तथापि, हे ज्ञात आहे की उत्तेजित रेणू त्यांच्या विद्युत आणि चुंबकीय गुणधर्मांमध्ये उत्तेजित नसलेल्यांपेक्षा भिन्न असतात आणि यामुळे त्यांना वेगळे करणे शक्य होते.

1954-1955 मध्ये. ही समस्या युएसएसआरमधील एन.जी. बसोव्ह आणि ए.एम. प्रोखोरोव्ह आणि यूएसए मधील गॉर्डन, झेगर आणि टाउन्स यांनी चमकदारपणे सोडवली*. या लेखकांनी या वस्तुस्थितीचा फायदा घेतला की उत्तेजित आणि उत्तेजित अमोनिया रेणूंची विद्युत स्थिती काहीशी वेगळी असते आणि एकसंध विद्युत क्षेत्रातून उडत असताना ते वेगळ्या पद्धतीने विचलित होतात.

* (जे. सिंगर, मॅथर्स, IL, M., 1961; बसोव एन. जी., लेटोखोव व्ही. एस. ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सी मानके, यूएफएन, व्हॉल्यूम 96, क्र. ४, १९६८.)

आठवा की दोन इलेक्ट्रिकली चार्ज केलेल्या समांतर प्लेट्समध्ये, उदाहरणार्थ, कॅपेसिटरच्या प्लेट्समध्ये, एकसमान विद्युत क्षेत्र तयार होते; चार्ज केलेल्या प्लेट आणि बिंदू किंवा दोन चार्ज केलेल्या बिंदूंमधील - एकसंध. जर विद्युत क्षेत्रे बलाच्या रेषा वापरून चित्रित केली गेली असतील, तर एकसमान फील्ड समान घनतेच्या रेषांद्वारे दर्शविली जातात आणि असमान घनतेच्या रेषांद्वारे एकसमान फील्ड दर्शविली जातात, उदाहरणार्थ, समतल जवळ कमी आणि रेषा ज्या ठिकाणी एकत्र होतात त्या बिंदूजवळ अधिक. एक किंवा दुसर्या स्वरूपाचे एकसंध विद्युत क्षेत्र मिळविण्याच्या पद्धती फार पूर्वीपासून ज्ञात आहेत.

आण्विक जनरेटर हे रेणूंचे स्त्रोत, एक विद्युत विभाजक आणि एका नळीमध्ये एकत्र केलेले रेझोनेटर यांचे संयोजन आहे ज्यामधून हवा बाहेर काढली जाते. खोल थंड होण्यासाठी, ही नळी द्रव नायट्रोजनमध्ये ठेवली जाते. हे संपूर्ण उपकरणाची उच्च स्थिरता प्राप्त करते. आण्विक जनरेटरमधील कणांचा स्त्रोत अमोनिया वायूने ​​भरलेली अरुंद उघडणारी बाटली आहे. या छिद्रातून, कणांचा एक अरुंद बीम एका विशिष्ट वेगाने ट्यूबमध्ये प्रवेश करतो (चित्र 25a).

बीममध्ये नेहमी उत्तेजित आणि उत्तेजित अमोनियाचे रेणू असतात. तथापि, सामान्यत: उत्तेजित होण्यापेक्षा जास्त उत्साही नसतात. ट्यूबमध्ये, या कणांच्या मार्गावर, विजेवर चार्ज केलेला एक कॅपेसिटर असतो, ज्यामध्ये चार रॉड असतात, तथाकथित क्वाड्रपोल कॅपेसिटर. त्यामध्ये, विद्युत क्षेत्र एकसंध आहे, आणि त्याचा आकार (चित्र 25, b) आहे की, त्यामधून जात असताना, उत्तेजित अमोनियाचे रेणू बाजूंना विखुरतात, आणि उत्तेजित अमोनिया ट्यूबच्या अक्षाकडे वळतात आणि अशा प्रकारे केंद्रित असतात. म्हणून, अशा कंडेन्सरमध्ये कण वेगळे केले जातात आणि केवळ उत्तेजित अमोनियाचे रेणू ट्यूबच्या दुसऱ्या टोकापर्यंत पोहोचतात.

ट्यूबच्या या दुसऱ्या टोकाला विशिष्ट आकाराचे आणि आकाराचे एक भांडे असते - तथाकथित रेझोनेटर. त्यात एकदा, उत्तेजित अमोनियाचे रेणू अल्प कालावधीनंतर उत्स्फूर्तपणे उत्तेजित अवस्थेतून उत्तेजित अवस्थेत जातात आणि त्याच वेळी विशिष्ट वारंवारतेच्या विद्युत चुंबकीय लहरी उत्सर्जित करतात. या प्रक्रियेबद्दल ते म्हणतात की रेणू हायलाइट केले जातात. अशा प्रकारे, केवळ आण्विक विकिरण प्राप्त करणे शक्य नाही तर ते वेगळे करणे देखील शक्य आहे.

या कल्पनांच्या पुढील विकासाचा विचार करूया. रेझोनंट फ्रिक्वेंसीचे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशन, उत्तेजित रेणूंशी संवाद साधून, त्यांना उत्तेजित स्थितीत स्थानांतरित करते. तेच रेडिएशन, उत्तेजित रेणूंशी संवाद साधून, त्यांना उत्तेजित अवस्थेत स्थानांतरित करते, अशा प्रकारे त्यांच्या रेडिएशनला उत्तेजन देते. कोणते रेणू अधिक, उत्तेजित किंवा उत्तेजित आहेत यावर अवलंबून, विद्युत चुंबकीय ऊर्जा शोषण्याची किंवा प्रेरित उत्सर्जनाची प्रक्रिया प्रचलित असते.

विशिष्ट व्हॉल्यूममध्ये तयार करून, उदाहरणार्थ, रेझोनेटर, उत्तेजित अमोनिया रेणूंचे महत्त्वपूर्ण वर्चस्व आणि त्यावर रेझोनंट फ्रिक्वेंसीचे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक दोलन लागू करून, मायक्रोवेव्ह वारंवारता वाढवणे शक्य आहे. हे स्पष्ट आहे की रेझोनेटरमध्ये उत्तेजित अमोनिया रेणूंच्या सतत पंपिंगमुळे हे प्रवर्धन होते.

रेझोनेटरची भूमिका केवळ एवढ्यापुरती मर्यादित नाही की ते एक जहाज आहे ज्यामध्ये उत्तेजित रेणूंचे उत्सर्जन होते. रेझोनंट फ्रिक्वेन्सीचे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशन उत्तेजित रेणूंच्या रेडिएशनला उत्तेजित करत असल्याने, या किरणोत्सर्गाची घनता जितकी जास्त असेल तितकी प्रेरित रेडिएशनची ही प्रक्रिया अधिक सक्रियपणे पुढे जाते.

या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक दोलनांच्या तरंगलांबीच्या अनुषंगाने रेझोनेटरचे परिमाण निवडून, अशा प्रकारे त्यामध्ये उभ्या लाटा येण्याची परिस्थिती निर्माण करणे शक्य आहे (स्थायी लहरींच्या घटनेसाठी ऑर्गन पाईप्सच्या परिमाणांच्या निवडीप्रमाणेच. त्यांच्यातील संबंधित लवचिक ध्वनी दोलन). योग्य सामग्रीपासून रेझोनेटरच्या भिंती बनविल्यानंतर, ते कमीतकमी नुकसानासह इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक दोलन प्रतिबिंबित करतात याची खात्री करणे शक्य आहे. या दोन्ही उपायांमुळे रेझोनेटरमध्ये इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक ऊर्जेची उच्च घनता निर्माण करणे शक्य होते आणि त्यामुळे संपूर्ण उपकरणाची कार्यक्षमता वाढते.

Ceteris paribus, या यंत्राचा फायदा जितका जास्त, उत्तेजित रेणूंची फ्लक्स घनता जास्त. हे उल्लेखनीय आहे की उत्तेजित रेणूंची काही पुरेशी उच्च प्रवाह घनता आणि रेझोनेटरच्या योग्य पॅरामीटर्सवर, रेणूंची किरणोत्सर्गाची तीव्रता विविध ऊर्जा नुकसान भरून काढण्यासाठी इतकी मोठी होते आणि अॅम्प्लीफायर मायक्रोवेव्ह दोलनांच्या आण्विक जनरेटरमध्ये बदलते - त्यामुळे- क्वांटम जनरेटर म्हणतात. या प्रकरणात, रेझोनेटरला उच्च-फ्रिक्वेंसी इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक ऊर्जा पुरवणे आवश्यक नाही. काही उत्तेजित कणांच्या उत्तेजित उत्सर्जनाची प्रक्रिया इतरांच्या उत्सर्जनाद्वारे समर्थित आहे. शिवाय, योग्य परिस्थितीत, त्यातील काही भाग बाजूला वळवला तरी विद्युत चुंबकीय ऊर्जा निर्माण करण्याची प्रक्रिया थांबत नाही.

अत्यंत उच्च स्थिरतेसह क्वांटम जनरेटर काटेकोरपणे परिभाषित वारंवारतेचे उच्च-फ्रिक्वेंसी इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक दोलन देते आणि वेळेचे अंतर मोजण्यासाठी वापरले जाऊ शकते. त्याला सतत चालवण्याची गरज नाही. खगोलशास्त्रीय घड्याळाच्या इलेक्ट्रिक जनरेटरच्या वारंवारतेची या आण्विक वारंवारता मानकाशी तुलना करणे आणि आवश्यक असल्यास, सुधारणा सादर करणे हे ठराविक अंतराने वेळोवेळी पुरेसे आहे.

आण्विक अमोनिया जनरेटरद्वारे दुरुस्त केलेले खगोलशास्त्रीय घड्याळ पन्नासच्या दशकाच्या उत्तरार्धात तयार केले गेले. त्यांची अल्प-मुदतीची अस्थिरता 10 -12 प्रति 1 मिनिटापेक्षा जास्त नव्हती आणि दीर्घकालीन अस्थिरता सुमारे 10 -10 होती, जी कित्येक शंभर वर्षांमध्ये केवळ 1 सेकंदांच्या कालांतरांच्या मोजणीतील विकृतीशी संबंधित आहे.

त्याच कल्पनांच्या आधारे आणि थॅलियम आणि हायड्रोजन सारख्या कार्यरत माध्यम म्हणून काही इतर कणांच्या वापराच्या आधारावर वारंवारता आणि वेळेच्या मानकांमध्ये आणखी सुधारणा साधली गेली. या प्रकरणात, हायड्रोजन अणूंच्या तुळईवर कार्यरत क्वांटम जनरेटर, गोल्डनबर्ग, क्लेपनर आणि रॅमसे यांनी साठच्या दशकाच्या सुरुवातीस विकसित केले आणि तयार केले, ते विशेषतः आशादायक ठरले. या जनरेटरमध्ये कण स्रोत, विभाजक आणि योग्य कूलंटमध्ये बुडवलेल्या नळी (चित्र 26) मध्ये बसवलेले रेझोनेटर देखील असतात. स्त्रोत हायड्रोजन अणूंचा किरण उत्सर्जित करतो. या तुळईमध्ये उत्तेजित आणि उत्तेजित हायड्रोजन अणू आहेत आणि उत्तेजित अणूंपेक्षा खूप जास्त उत्तेजित आहेत.

उत्तेजित हायड्रोजन अणू त्यांच्या चुंबकीय अवस्थेत (चुंबकीय क्षण) उत्तेजित नसलेल्या अणूंपेक्षा वेगळे असल्याने, त्यांचे विभक्त होणे हे विद्युत नसून चुंबकांच्या जोडीने तयार केलेले चुंबकीय क्षेत्र आहे. हायड्रोजन जनरेटरच्या रेझोनेटरमध्ये देखील लक्षणीय वैशिष्ट्ये आहेत. हे फ्यूज्ड क्वार्ट्जपासून बनवलेल्या फ्लास्कच्या स्वरूपात बनविले आहे, ज्याच्या आतील भिंती पॅराफिनने लेपित आहेत. पॅराफिन लेयरमधून हायड्रोजन अणूंच्या एकाधिक (सुमारे 10,000) लवचिक प्रतिबिंबांमुळे, कणांच्या उड्डाणाची लांबी आणि त्यानुसार, रेझोनेटरमध्ये त्यांचा मुक्काम करण्याची वेळ, आण्विक जनरेटरच्या तुलनेत हजारो पटीने वाढते. अशा प्रकारे, हायड्रोजन अणूंच्या अतिशय अरुंद वर्णक्रमीय उत्सर्जन रेषा मिळवणे शक्य आहे आणि आण्विक जनरेटरच्या तुलनेत, हजारो घटकांनी संपूर्ण उपकरणाची अस्थिरता कमी करणे शक्य आहे.

हायड्रोजन क्वांटम जनरेटर असलेल्या खगोलशास्त्रीय घड्याळांच्या आधुनिक डिझाईन्सने त्यांच्या कार्यक्षमतेमध्ये सीझियम अणू बीम मानकांना मागे टाकले आहे. कोणताही पद्धतशीर प्रवाह आढळला नाही. त्यांची अल्पकालीन अस्थिरता फक्त 6 * 10 -14 प्रति मिनिट, आणि दीर्घकालीन - 2 * 10 -14 प्रतिदिन आहे, जी सीझियम मानकापेक्षा दहापट कमी आहे. हायड्रोजन क्वांटम जनरेटरसह घड्याळाच्या वाचनाची पुनरुत्पादकता ±5*10 -13 आहे, तर सीझियम मानकाची पुनरुत्पादकता ±3*10 -12 आहे. परिणामी, या निर्देशकामध्येही हायड्रोजन जनरेटर सुमारे दहापट चांगले आहे. अशाप्रकारे, हायड्रोजन खगोलीय घड्याळाच्या मदतीने, सुमारे एक लाख वर्षांच्या अंतराने 1 सेकंदाच्या क्रमाने वेळ मोजण्याची अचूकता प्रदान करणे शक्य आहे.

दरम्यान, अलिकडच्या वर्षांत झालेल्या अनेक अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की, अणु बीम जनरेटरच्या आधारे साध्य केलेल्या वेळेचे अंतर मोजण्याची ही उच्च अचूकता अद्याप मर्यादा नाही आणि त्यात सुधारणा केली जाऊ शकते.

अचूक वेळेचे प्रसारण

वेळ सेवेचे कार्य अचूक वेळ मिळवणे आणि संग्रहित करणे इतकेच मर्यादित नाही. त्याचा तितकाच महत्त्वाचा भाग म्हणजे अचूक वेळेच्या हस्तांतरणाची अशी संस्था, ज्यामध्ये ही अचूकता गमावली जाणार नाही.

जुन्या दिवसांमध्ये, वेळ सिग्नलचे प्रसारण यांत्रिक, ध्वनी किंवा प्रकाश उपकरणे वापरून केले जात असे. सेंट पीटर्सबर्गमध्ये ठीक दुपारच्या सुमारास तोफ डागली; इन्स्टिटय़ूट ऑफ मेट्रोलॉजीच्या टॉवर घड्याळाच्या विरुद्ध आपले घड्याळ देखील तपासू शकते, ज्याचे नाव आता डी.आय. मेंडेलीव्ह आहे. बंदरांमध्ये, पडणारा चेंडू वेळ सिग्नल म्हणून वापरला जात असे. बंदरातील जहाजांवरून, दुपारच्या वेळी बॉल एका खास मास्टच्या वरच्या भागातून कसा तुटला आणि त्याच्या पायावर पडला हे पाहू शकत होते.

आधुनिक गहन जीवनाच्या सामान्य वाटचालीसाठी, रेल्वे, पोस्ट ऑफिस, तार आणि मोठ्या शहरांसाठी अचूक वेळ प्रदान करणे हे एक अतिशय महत्त्वाचे कार्य आहे. खगोलशास्त्रीय आणि भौगोलिक कार्यात इतक्या उच्च अचूकतेची आवश्यकता नाही, परंतु हे आवश्यक आहे की, एका मिनिटापर्यंत अचूकतेसह, शहराच्या सर्व भागात, आपल्या विशाल देशाच्या सर्व भागांमध्ये, सर्व घड्याळे वेळ दर्शवतात. त्याप्रमाणे. हे कार्य सहसा इलेक्ट्रिक घड्याळाच्या मदतीने सोडवले जाते.

रेल्वे आणि संप्रेषण संस्थांच्या घड्याळ उद्योगात, आधुनिक शहराच्या घड्याळ उद्योगात, इलेक्ट्रिक घड्याळे महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात. त्यांचे डिव्हाइस अगदी सोपे आहे, आणि तरीही, एका मिनिटाच्या अचूकतेसह, ते शहरातील सर्व बिंदूंमध्ये समान वेळ दर्शवतात.

इलेक्ट्रिक घड्याळे प्राथमिक आणि दुय्यम आहेत. प्राथमिक विद्युत घड्याळांमध्ये पेंडुलम, चाके, एस्केपमेंट असते आणि ते रिअल टाइम मीटर असतात. दुय्यम इलेक्ट्रिक घड्याळे फक्त पॉइंटर आहेत: त्यांच्यामध्ये कोणतेही घड्याळ नाही, परंतु फक्त एक तुलनेने साधे उपकरण आहे जे मिनिटातून एकदा हात हलवते (चित्र 27). विद्युतप्रवाहाच्या प्रत्येक ओपनिंगसह, इलेक्ट्रोमॅग्नेट अँकर सोडतो आणि अँकरला जोडलेला "कुत्रा" रॅचेट व्हीलच्या विरूद्ध विश्रांती घेतो, एका दाताने वळतो. दुय्यम घड्याळाला विद्युत प्रवाह सिग्नल मध्यवर्ती स्थापनेवरून किंवा प्राथमिक विद्युत घड्याळातून पुरवले जातात. अलिकडच्या वर्षांत, बोलणारी घड्याळे दिसू लागली आहेत, ज्याची रचना ध्वनी चित्रपटांच्या तत्त्वावर केली गेली आहे, जी केवळ दर्शवित नाही तर वेळ देखील सांगते.

प्रसारणासाठी बरोबर वेळआता टेलिफोन, टेलिग्राफ आणि रेडिओद्वारे पाठविलेले इलेक्ट्रिकल सिग्नल सेवा देतात. गेल्या दशकांमध्ये, त्यांच्या प्रसारणाचे तंत्र सुधारले गेले आहे आणि त्यानुसार अचूकता वाढली आहे. 1904 मध्ये, बिगॉरडंटने पॅरिस वेधशाळेकडून तालबद्ध वेळ सिग्नल प्रसारित केले, जे 0.02-0.03 सेकंदांच्या अचूकतेसह मोंटसोरिस वेधशाळेने प्राप्त केले. 1905 मध्ये, वॉशिंग्टन नौदल वेधशाळेने वेळ सिग्नलचे नियमित प्रसारण सुरू केले, 1908 पासून त्यांनी आयफेल टॉवरवरून आणि 1912 पासून ग्रीनविच वेधशाळेतून तालबद्ध वेळ सिग्नल प्रसारित करण्यास सुरुवात केली.

सध्या, अचूक वेळ सिग्नलचे प्रसारण अनेक देशांमध्ये केले जाते. यूएसएसआरमध्ये, असे प्रसारण राज्य खगोलशास्त्रीय संस्थेद्वारे केले जाते ज्याचे नाव V.I. पी.के. स्टर्नबर्ग, तसेच इतर अनेक संस्था. त्याच वेळी, रेडिओद्वारे सरासरी सौर वेळेचे वाचन प्रसारित करण्यासाठी अनेक भिन्न कार्यक्रम वापरले जातात. उदाहरणार्थ, ब्रॉडकास्ट टाइम सिग्नल प्रोग्राम प्रत्येक तासाच्या शेवटी प्रसारित केला जातो आणि त्यात सहा लहान डाळी असतात. त्यापैकी शेवटची सुरुवात या किंवा त्या तासाच्या आणि 00 मिनिट 00 सेकंदाच्या वेळेशी संबंधित आहे. सागरी आणि हवाई नेव्हिगेशनमध्ये, 60 पल्सच्या पाच मालिका आणि लांब सिग्नलद्वारे विभक्त केलेल्या सहा लहान सिग्नलच्या तीन मालिकांचा प्रोग्राम वापरला जातो. याव्यतिरिक्त, अनेक विशेष वेळ सिग्नल कार्यक्रम आहेत. विविध विषयांची माहिती विशेष कार्यक्रमअचूक वेळ संकेत विशेष आवृत्त्यांमध्ये प्रकाशित केले जातात.

ब्रॉडकास्ट प्रोग्राम्ससाठी वेळ सिग्नल प्रसारित करण्यात त्रुटी सुमारे ±0.01 - 0.001 सेकंद आहे आणि काही विशेषसाठी ±10 -4 आणि अगदी ±10 -5 सेकंद आहे. अशाप्रकारे, पद्धती आणि उपकरणे आता विकसित केली गेली आहेत ज्यामुळे वेळ प्राप्त करणे, संचयित करणे आणि प्रसारित करणे शक्य होते.

अलीकडे, अचूक वेळ संचयित आणि प्रसारित करण्याच्या क्षेत्रात महत्त्वपूर्ण नवीन कल्पना अंमलात आणल्या गेल्या आहेत. समजा की कोणत्याही प्रदेशातील अनेक बिंदूंवर उभ्या असलेल्या घड्याळांच्या वाचनाची अचूकता ± 30 सेकंदांपेक्षा वाईट नसणे आवश्यक आहे, जर ही सर्व घड्याळे वर्षभर सतत कार्यरत राहतील. अशा आवश्यकता लागू होतात, उदाहरणार्थ, शहर आणि रेल्वे घड्याळे. आवश्यकता फारशा कठोर नाहीत, तथापि, स्वायत्त घड्याळे वापरून त्या पूर्ण करण्यासाठी, घड्याळाच्या प्रत्येक उदाहरणाचा दैनिक दर ± ०.१ सेकंदांपेक्षा चांगला असणे आवश्यक आहे आणि यासाठी अचूक क्वार्ट्ज क्रोनोमीटर आवश्यक आहेत.

दरम्यान, ही समस्या वापरून सोडवली तर सामान्य वेळ प्रणाली, प्राथमिक घड्याळे आणि त्यांच्याशी संबंधित मोठ्या संख्येने दुय्यम घड्याळांचा समावेश असेल, तर फक्त प्राथमिक घड्याळांमध्ये उच्च अचूकता असावी. त्यामुळे, प्राथमिक घड्याळाची वाढलेली किंमत आणि दुय्यम घड्याळासाठी कमी किमतीतही, तुलनेने कमी एकूण खर्चात संपूर्ण प्रणालीमध्ये चांगली अचूकता मिळवता येते.

अर्थात, या प्रकरणात, आपल्याला हे सुनिश्चित करणे आवश्यक आहे की दुय्यम घड्याळ स्वतःच त्रुटी सादर करत नाही. पूर्वी वर्णन केलेले दुय्यम घड्याळ रॅचेट व्हील आणि पॉलसह आहे, ज्यामध्ये सिग्नलवर हात मिनिटातून एकदा फिरतो, कधीकधी खराब होतो. शिवाय, कालांतराने, त्यांच्या साक्षीची त्रुटी जमा होते. आधुनिक दुय्यम घड्याळांमध्ये, विविध प्रकारचे सत्यापन आणि रीडिंग सुधारणे वापरली जातात. दुय्यम घड्याळाद्वारे अधिक अचूकता प्रदान केली जाते, जे औद्योगिक वारंवारता (50 Hz) च्या वैकल्पिक प्रवाहाचा वापर करते, ज्याची वारंवारता कठोरपणे स्थिर केली जाते. या घड्याळाचा मुख्य भाग एक समकालिक विद्युत मोटर आहे जो पर्यायी प्रवाहाने चालविला जातो. अशा प्रकारे, या घड्याळात, पर्यायी प्रवाह स्वतःच 0.02 सेकंदांच्या पुनरावृत्ती कालावधीसह एक सतत वेळ सिग्नल आहे.

सध्या, अणु घड्याळांचे वर्ल्ड-वाईड सिंक्रोनाइझेशन (WOSAC; नाव शब्दांच्या पहिल्या अक्षरांनी बनलेले आहे: अणु घड्याळांचे वर्ल्ड-वाईड सिंक्रोनाइझेशन) तयार केले गेले आहे. या प्रणालीचे मुख्य प्राथमिक घड्याळ रोम, न्यू यॉर्क, यूएसए येथे आहे आणि त्यात तीन परमाणु (अणु सीझियम घड्याळे) असतात, ज्याचे वाचन सरासरी केले जाते. अशा प्रकारे, वेळेच्या वाचनाची अचूकता (1-3)*10 -11 च्या बरोबरीची आहे. ही प्राथमिक घड्याळे दुय्यम घड्याळांच्या जागतिक नेटवर्कशी जोडलेली आहेत.

चाचणीत असे दिसून आले की WHOAC द्वारे न्यूयॉर्क (यूएसए) राज्यातून ओहू (हवाई) बेटापर्यंत अचूक वेळ सिग्नल प्रसारित करताना, म्हणजे अंदाजे 30,000 किमी, वेळेचे संकेत 3 मायक्रोसेकंदांच्या अचूकतेसह समन्वयित केले गेले.

स्टोरेज आणि टाइम स्टॅम्प्सच्या प्रसारणाची उच्च अचूकता, आज प्राप्त केलेली, खोल अंतराळ नेव्हिगेशनच्या जटिल आणि नवीन समस्या सोडवणे शक्य करते, तसेच, जुने असले तरी, परंतु तरीही गतीबद्दल महत्त्वाचे आणि मनोरंजक प्रश्न. पृथ्वीचे कवच.

खंड कुठे जात आहेत?

आता आपण मागील अध्यायात वर्णन केलेल्या खंडांच्या गतीच्या समस्येकडे परत येऊ शकतो. हे सर्व अधिक मनोरंजक आहे कारण आपल्या काळातील वेगेनरच्या कार्याच्या दिसण्यापासून अर्ध्या शतकात, या कल्पनांबद्दलचे वैज्ञानिक विवाद अद्याप कमी झालेले नाहीत. उदाहरणार्थ, डब्ल्यू. मुंक आणि जी. मॅकडोनाल्ड यांनी 1960 मध्ये लिहिले: "वेगेनरचे काही डेटा निर्विवाद आहेत, परंतु त्यांचे बहुतेक युक्तिवाद पूर्णपणे अनियंत्रित गृहितकांवर आधारित आहेत." आणि पुढे: "टेलिग्राफचा शोध लागण्यापूर्वी खंडांमध्ये मोठे बदल घडले, मध्यम बदल - रेडिओचा शोध लागण्यापूर्वी आणि त्यानंतर व्यावहारिकरित्या कोणतेही बदल दिसून आले नाहीत."

या कॉस्टिक टिप्पण्या पायाशिवाय नाहीत, किमान त्यांच्या पहिल्या भागात. खरंच, वेगेपर आणि त्याच्या सहकाऱ्यांनी ग्रीनलँडच्या मोहिमेवर जी अनुदैर्ध्य मोजमापं केली होती (ज्यापैकी एका वेगेनरचा दुर्दैवी मृत्यू झाला होता) ती समस्येच्या कठोर निराकरणासाठी अपुरी अचूकतेसह केली गेली होती. याची दखल त्यांच्या समकालीनांनीही घेतली होती.

त्याच्या आधुनिक आवृत्तीतील खंडांच्या हालचालीच्या सिद्धांताचे सर्वात खात्रीशीर समर्थक म्हणजे पी. एन. क्रोपॉटकिन. 1962 मध्ये, त्यांनी लिहिले: "पॅलिओमॅग्नेटिक आणि भूगर्भीय डेटा दर्शवितो की मेसोझोइक आणि सेनोझोइक दरम्यान, पृथ्वीच्या कवचाच्या हालचालीचे लीटमोटिफ हे दोन प्राचीन खंडांचे विखंडन होते - लॉरेशिया आणि गोंडवाना आणि त्यांचे भाग प्रशांत महासागराच्या दिशेने पसरले आणि टेथिस जिओसिंक्लिनल बेल्टकडे." लक्षात ठेवा की लॉरेशियाने उत्तर अमेरिका, ग्रीनलँड, युरोप आणि आशियाचा संपूर्ण उत्तर अर्धा भाग, गोंडवाना - दक्षिण खंड आणि भारत व्यापला होता. टेथिस महासागर भूमध्य समुद्रापासून आल्प्स, काकेशस आणि हिमालयातून इंडोनेशियापर्यंत पसरला आहे.

त्याच लेखकाने पुढे लिहिले: “गोंडवानाची एकता आता प्रीकॅम्ब्रियनपासून क्रेटेशियसच्या मध्यापर्यंत शोधली गेली आहे आणि त्याचे विखंडन आता पॅलेओझोइकमध्ये सुरू झालेल्या एका दीर्घ प्रक्रियेसारखे दिसते आणि मध्यभागी ते विशेषतः मोठ्या प्रमाणावर पोहोचले. क्रेटेशियस. त्या काळापासून ऐंशी दशलक्ष वर्षे उलटून गेली आहेत. परिणामी, आफ्रिकेतील अंतर दक्षिण अमेरिकादर वर्षी 6 सेमी दराने वाढले. पासून हिंदुस्थानच्या हालचालीसाठी पॅलेमॅग्नेटिक डेटामधून समान गती प्राप्त होते दक्षिण गोलार्धउत्तरेकडे." पॅलिओमॅग्नेटिक डेटा वापरून भूतकाळातील खंडांच्या स्थानाची पुनर्रचना केल्यावर, पी. एन. क्रोपोटकिन या निष्कर्षापर्यंत पोहोचले की "त्या वेळी खंड खरोखरच अशा ब्लॉकमध्ये जोडले गेले होते जे वेगेनर प्राथमिक खंडीय प्लॅटफॉर्मच्या रूपरेषेसारखे होते. ."

तर, वेगवेगळ्या पद्धतींद्वारे मिळवलेल्या डेटाची बेरीज दर्शवते की खंडांचे वर्तमान स्थान आणि त्यांची रूपरेषा दूरच्या भूतकाळात दोषांच्या मालिकेमुळे आणि महाद्वीपीय ब्लॉक्सच्या महत्त्वपूर्ण हालचालीमुळे तयार झाली होती.

खंडांच्या वर्तमान हालचालीचा प्रश्न पुरेशा अचूकतेसह केलेल्या अनुदैर्ध्य अभ्यासाच्या निकालांच्या आधारे निश्चित केला जातो. या प्रकरणात पुरेशी अचूकता म्हणजे काय हे यावरून दिसून येते की, उदाहरणार्थ, वॉशिंग्टनच्या अक्षांशावर, एका सेकंदाच्या दहा-हजारव्या रेखांशातील बदल 0.3 सेमीच्या शिफ्टशी संबंधित आहे. कारण हालचालीचा अंदाजित वेग दर वर्षी सुमारे 1 मीटर आहे, आणि आधुनिक वेळ सेवा आधीच जर वेळेचे बिंदू निर्धारित करणे, हजारव्या आणि सेकंदाच्या दहा हजारव्या भागाच्या अचूकतेसह अचूक वेळ संचयित करणे आणि प्रसारित करणे शक्य असेल, तर खात्रीशीर परिणाम मिळविण्यासाठी, ते पुरेसे आहे अनेक वर्षांच्या किंवा अनेक दहा वर्षांच्या अंतराने योग्य मोजमाप करा.

या उद्देशासाठी, 1926 मध्ये, 32 निरीक्षण बिंदूंचे नेटवर्क तयार केले गेले आणि खगोलशास्त्रीय अनुदैर्ध्य अभ्यास केले गेले. 1933 मध्ये, वारंवार खगोलीय रेखांशाचा अभ्यास केला गेला आणि 71 वेधशाळा आधीच कामात गुंतलेल्या होत्या. हे मोजमाप, चांगल्या आधुनिक स्तरावर केले गेले, जरी फार जास्त कालावधी (७ वर्षे) नसले तरी, विशेषतः असे दिसून आले की अमेरिका युरोपपासून दरवर्षी 1 मीटरने दूर जात नाही, जसे वेगेनरने विचार केला, परंतु जवळ येत आहे. ते दर वर्षी अंदाजे 60 सेमी वेगाने.

अशा प्रकारे, अतिशय अचूक रेखांशाच्या मोजमापांच्या मदतीने, मोठ्या खंडांच्या खंडांच्या आधुनिक हालचालीची उपस्थिती पुष्टी केली गेली. शिवाय, हे शोधणे शक्य झाले की या खंडीय ब्लॉक्सच्या स्वतंत्र भागांमध्ये थोडी वेगळी हालचाल आहे.

मला अनुकरणीय आणि साधे जगण्यात आनंद आहे:
सूर्यासारखा - पेंडुलमसारखा - कॅलेंडरसारखा
एम. त्स्वेतेवा

धडा 6/6

विषयवेळ मोजण्याचे मूलभूत तत्त्वे.

लक्ष्य वेळ मोजणी प्रणाली आणि भौगोलिक रेखांशाशी त्याचा संबंध विचारात घ्या. कालगणना आणि दिनदर्शिकेची कल्पना द्या, खगोलमेट्रिक निरीक्षणांनुसार क्षेत्राचे भौगोलिक निर्देशांक (रेखांश) निर्धारित करा.

कार्ये :
1. शैक्षणिक: व्यावहारिक खगोलशास्त्र बद्दल: 1) खगोलशास्त्रीय पद्धती, उपकरणे आणि मोजमापाची एकके, वेळ मोजणे आणि ठेवणे, कॅलेंडर आणि कालगणना; 2) खगोलमेट्रिक निरीक्षणांच्या डेटानुसार क्षेत्राचे भौगोलिक निर्देशांक (रेखांश) निर्धारित करणे. सूर्याची सेवा आणि अचूक वेळ. कार्टोग्राफीमध्ये खगोलशास्त्राचा वापर. वैश्विक घटनांबद्दल: सूर्याभोवती पृथ्वीची क्रांती, पृथ्वीभोवती चंद्राची क्रांती आणि पृथ्वीच्या अक्षाभोवती फिरणे आणि त्यांचे परिणाम - खगोलीय घटना: सूर्योदय, सूर्यास्त, दररोज आणि वार्षिक दृश्यमान हालचाल आणि पराकाष्ठा प्रकाश (सूर्य, चंद्र आणि तारे), चंद्राच्या टप्प्यात बदल.
2. पालनपोषण: मुख्य प्रकारचे कॅलेंडर आणि कालगणना प्रणालींसह मानवी ज्ञानाच्या इतिहासाशी परिचित होण्यासाठी वैज्ञानिक जागतिक दृष्टिकोन आणि नास्तिक शिक्षणाची निर्मिती; "लीप वर्ष" च्या संकल्पनांशी संबंधित अंधश्रद्धा दूर करणे आणि ज्युलियन आणि ग्रेगोरियन कॅलेंडरच्या तारखांचे भाषांतर; वेळ (तास), कॅलेंडर आणि कालगणना प्रणाली मोजण्यासाठी आणि संचयित करण्यासाठी साधनांवरील सामग्रीचे सादरीकरण आणि खगोलशास्त्रीय ज्ञान लागू करण्यासाठी व्यावहारिक पद्धतींवर पॉलिटेक्निक आणि कामगार शिक्षण.
3. शैक्षणिक: कौशल्यांची निर्मिती: कालक्रमानुसार वेळ आणि तारखांची गणना करण्यासाठी आणि एका स्टोरेज सिस्टममधून आणि खात्यातून दुसर्‍या खात्यात वेळ हस्तांतरित करण्यासाठी समस्या सोडवणे; व्यावहारिक ज्योतिषशास्त्राच्या मूलभूत सूत्रांच्या वापरावर व्यायाम करा; दृश्यमानतेची स्थिती आणि स्थिती निर्धारित करण्यासाठी तारांकित आकाशाचा मोबाइल नकाशा, संदर्भ पुस्तके आणि खगोलशास्त्रीय कॅलेंडर वापरा स्वर्गीय शरीरेआणि खगोलीय घटनांचा कोर्स; खगोलशास्त्रीय निरीक्षणांनुसार क्षेत्राचे भौगोलिक निर्देशांक (रेखांश) निर्धारित करा.

जाणून घ्या:
पहिला स्तर (मानक)- वेळ मोजणी प्रणाली आणि मोजमापाची एकके; दुपार, मध्यरात्री, दिवसाची संकल्पना, भौगोलिक रेखांशासह काळाचा संबंध; शून्य मेरिडियन आणि सार्वत्रिक वेळ; झोन, स्थानिक, उन्हाळा आणि हिवाळा वेळ; भाषांतर पद्धती; आमचा हिशोब, आमच्या कॅलेंडरचे मूळ.
2रा स्तर- वेळ मोजणी प्रणाली आणि मोजमापाची एकके; दुपार, मध्यरात्री, दिवसाची संकल्पना; भौगोलिक रेखांशासह काळाचे कनेक्शन; शून्य मेरिडियन आणि सार्वत्रिक वेळ; झोन, स्थानिक, उन्हाळा आणि हिवाळा वेळ; भाषांतर पद्धती; अचूक वेळेची सेवा नियुक्ती; कालगणना आणि उदाहरणांची संकल्पना; कॅलेंडरची संकल्पना आणि कॅलेंडरचे मुख्य प्रकार: चंद्र, चंद्र, सौर (ज्युलियन आणि ग्रेगोरियन) आणि कालगणनाची मूलभूत माहिती; कायमस्वरूपी कॅलेंडर तयार करण्याची समस्या. व्यावहारिक खगोलशास्त्राच्या मूलभूत संकल्पना: खगोलशास्त्रीय निरीक्षणांनुसार क्षेत्राचा वेळ आणि भौगोलिक समन्वय निर्धारित करण्याचे सिद्धांत. पृथ्वीभोवती चंद्राच्या क्रांतीमुळे निर्माण होणाऱ्या दैनंदिन निरीक्षणातील खगोलीय घटनांची कारणे (चंद्राच्या टप्प्यात बदल, खगोलीय क्षेत्रात चंद्राची स्पष्ट हालचाल).

करण्यास सक्षम असेल:
पहिला स्तर (मानक)- जगाची वेळ, सरासरी, झोन, स्थानिक, उन्हाळा, हिवाळा शोधा;
2रा स्तर- जगाची वेळ, सरासरी, झोन, स्थानिक, उन्हाळा, हिवाळा शोधा; तारखा जुन्या ते नवीन शैलीमध्ये रूपांतरित करा आणि उलट. निरीक्षणाच्या ठिकाणाचे आणि वेळेचे भौगोलिक निर्देशांक निश्चित करण्यासाठी समस्या सोडवा.

उपकरणे: पोस्टर "कॅलेंडर", PKZN, पेंडुलम आणि सनडायल, मेट्रोनोम, स्टॉपवॉच, क्वार्ट्ज क्लॉक अर्थ ग्लोब, टेबल्स: काही व्यावहारिक अनुप्रयोगखगोलशास्त्र सीडी- "रेड शिफ्ट 5.1" (टाइम-शो, विश्वाबद्दलच्या कथा = वेळ आणि ऋतू). खगोलीय क्षेत्राचे मॉडेल; तारांकित आकाशाचा भिंत नकाशा, टाइम झोनचा नकाशा. पृथ्वीच्या पृष्ठभागाचे नकाशे आणि छायाचित्रे. सारणी "बाह्य अवकाशातील पृथ्वी". फिल्मस्ट्रिपचे तुकडे"स्वर्गीय शरीरांची दृश्यमान हालचाल"; "विश्वाबद्दलच्या कल्पनांचा विकास"; "खगोलशास्त्राने विश्वाबद्दलच्या धार्मिक कल्पनांचे खंडन कसे केले"

आंतरविद्याशाखीय संप्रेषण: भौगोलिक समन्वय, वेळ मोजणी आणि अभिमुखता पद्धती, नकाशा प्रक्षेपण(भूगोल, 6-8 पेशी)

वर्ग दरम्यान

1. शिकलेल्या गोष्टींची पुनरावृत्ती(10 मिनिटे).
अ) वैयक्तिक कार्डांवर 3 लोक.
1. 1. नोवोसिबिर्स्क (φ= 55º) मध्ये 21 सप्टेंबर रोजी सूर्य किती उंचीवर पोहोचतो? [ऑक्टोबरच्या दुसऱ्या आठवड्यासाठी, PKZN δ=-7º नुसार, नंतर h=90 o -φ+δ=90 o -55º-7º=28º]
2. पृथ्वीवर दक्षिण गोलार्धातील तारे कोठे दिसत नाहीत? [उत्तर ध्रुवावर]
3. सूर्याद्वारे भूप्रदेश कसे नेव्हिगेट करावे? [मार्च, सप्टेंबर - पूर्वेला सूर्योदय, पश्चिमेला सूर्यास्त, दक्षिणेला दुपार]
2. 1. सूर्याची मध्यान्ह उंची 30º आहे आणि त्याची घट 19º आहे. निरीक्षण साइटचे भौगोलिक अक्षांश निश्चित करा.
2. आकाशीय विषुववृत्ताच्या सापेक्ष ताऱ्यांचे दैनंदिन मार्ग कसे आहेत? [समांतर]
3. नॉर्थ स्टार वापरून भूप्रदेश कसे नेव्हिगेट करावे? [उत्तर दिशा]
3. 1. जर तार्‍याचा मॉस्कोमध्ये कळस झाला तर त्याचा ऱ्हास किती होतो (φ= 56 º ) 69º च्या उंचीवर?
2. जगाचा अक्ष कसा सापेक्ष आहे पृथ्वीची अक्षक्षितीज विमानाशी संबंधित? [समांतर, निरीक्षण स्थळाच्या भौगोलिक अक्षांशाच्या कोनात]
3. खगोलशास्त्रीय निरीक्षणांवरून क्षेत्राचे भौगोलिक अक्षांश कसे ठरवायचे? [उत्तर ताऱ्याची टोकदार उंची मोजा]

ब) बोर्डावर 3 लोक.
1. ल्युमिनरीच्या उंचीचे सूत्र काढा.
2. वेगवेगळ्या अक्षांशांवर प्रकाशमानांचे (ताऱ्यांचे) दैनिक मार्ग.
3. जागतिक ध्रुवाची उंची भौगोलिक अक्षांशाइतकी आहे हे सिद्ध करा.

मध्ये) बाकी स्वतःहून .
1. पाळणा (φ=54 o 04") मध्‍ये वेगा पोहोचते (δ=38 o 47") सर्वोच्च उंची किती आहे? [शीर्ष शिखरावर कमाल उंची, h=90 o -φ+δ=90 o -54 o 04 "+38 o 47"=74 o 43"]
2. PCZN नुसार कोणताही तेजस्वी तारा निवडा आणि त्याचे निर्देशांक लिहा.
3. आज सूर्य कोणत्या नक्षत्रात आहे आणि त्याचे समन्वय काय आहेत? PCDP नुसार ऑक्टोबरच्या दुसऱ्या आठवड्यासाठी बाधक. कन्या, δ=-7º, α=13 ता 06 मी]

ड) "रेड शिफ्ट 5.1" मध्ये
सूर्य शोधा:
सूर्याबद्दल कोणती माहिती मिळू शकते?
- आज त्याचे समन्वय काय आहेत आणि ते कोणत्या नक्षत्रात आहे?
नकार कसा बदलतो? [कमी होते]
- स्वतःच्या नावाचा कोणता तारा सूर्याच्या कोनीय अंतरावर सर्वात जवळ आहे आणि त्याचे समन्वय कोणते आहेत?
- पृथ्वी सध्या सूर्याजवळ येत असलेल्या कक्षेत फिरत आहे हे सिद्ध करा (दृश्यता सारणीवरून - सूर्याचा कोणीय व्यास वाढत आहे)

2. नवीन साहित्य (20 मिनिटे)
पैसे द्यावे लागतील विद्यार्थ्यांचे लक्ष:
1. दिवस आणि वर्षाची लांबी पृथ्वीच्या गतीचा विचार केला जाणार्‍या संदर्भाच्या चौकटीवर अवलंबून असते. स्थिर तारे, सूर्य इ.). संदर्भ प्रणालीची निवड वेळेच्या युनिटच्या नावावर दिसून येते.
2. वेळ मोजण्याच्या एककांचा कालावधी खगोलीय पिंडांच्या दृश्यमानतेच्या परिस्थितीशी संबंधित आहे.
3. विज्ञानातील अणुवेळ मानकाचा परिचय पृथ्वीच्या परिभ्रमणाच्या गैर-एकरूपतेमुळे झाला, ज्याचा शोध वाढत्या घड्याळाच्या अचूकतेसह झाला.
4. मानक वेळेची ओळख टाइम झोनच्या सीमांद्वारे परिभाषित केलेल्या प्रदेशात आर्थिक क्रियाकलापांचे समन्वय साधण्याची गरज आहे.

वेळ मोजणी प्रणाली. भौगोलिक रेखांशाशी संबंध. हजारो वर्षांपूर्वी, लोकांच्या लक्षात आले की निसर्गातील अनेक गोष्टी स्वतःची पुनरावृत्ती करतात: सूर्य पूर्वेला उगवतो आणि पश्चिमेला मावळतो, उन्हाळा हिवाळ्यानंतर आणि त्याउलट. तेव्हाच काळाची पहिली एकके उद्भवली - दिवस महिना वर्ष . सर्वात सोप्या खगोलशास्त्रीय उपकरणांचा वापर करून, असे आढळून आले की एका वर्षात सुमारे 360 दिवस असतात आणि सुमारे 30 दिवसांमध्ये चंद्राचे छायचित्र एका पौर्णिमेपासून दुसऱ्या पौर्णिमेपर्यंत जाते. म्हणून, कॅल्डियन ऋषींनी आधार म्हणून लैंगिक संख्या प्रणाली स्वीकारली: दिवस 12 रात्र आणि 12 दिवसांमध्ये विभागला गेला. तास , वर्तुळ 360 अंश आहे. प्रत्येक तास आणि प्रत्येक पदवी 60 ने विभागली गेली मिनिटे , आणि प्रत्येक मिनिटाला - 60 पर्यंत सेकंद .
तथापि, त्यानंतरच्या अधिक अचूक मोजमापांनी हताशपणे ही परिपूर्णता खराब केली. असे दिसून आले की पृथ्वी सूर्याभोवती 365 दिवस 5 तास 48 मिनिटे आणि 46 सेकंदात संपूर्ण क्रांती करते. दुसरीकडे, चंद्राला पृथ्वीला मागे टाकण्यासाठी 29.25 ते 29.85 दिवस लागतात.
खगोलीय गोलाचे दैनंदिन परिभ्रमण आणि ग्रहणाच्या बाजूने सूर्याची स्पष्ट वार्षिक हालचाल यासह नियतकालिक घटना विविध वेळ मोजणी प्रणालीचा आधार आहेत. वेळ- घटना आणि पदार्थाच्या अवस्था, त्यांच्या अस्तित्वाचा कालावधी यांचे क्रमिक बदल दर्शविणारी मुख्य भौतिक मात्रा.
लहान- दिवस, तास, मिनिट, सेकंद
लांब- वर्ष, तिमाही, महिना, आठवडा.
1. "तार्यांचा"खगोलीय गोलावरील तार्‍यांच्या हालचालीशी संबंधित वेळ. वर्नल विषुव बिंदूच्या तासाच्या कोनाने मोजला जातो: S \u003d t ^; t \u003d S - a
2. "सौर"संबंधित वेळ: सूर्याच्या डिस्कच्या मध्यभागी ग्रहण (खरा सौर वेळ) किंवा "सरासरी सूर्य" ची हालचाल - एक काल्पनिक बिंदू खगोलीय विषुववृत्ताच्या बाजूने समान वेळेच्या अंतराने फिरतो. सूर्य (सरासरी सौर वेळ).
आण्विक वेळ मानक 1967 मध्ये परिचय सह आणि आंतरराष्ट्रीय प्रणालीभौतिकशास्त्रातील SI अणू सेकंदाचा वापर करतो.
दुसरा- सीझियम-133 अणूच्या ग्राउंड स्टेटच्या हायपरफाइन स्तरांमधील संक्रमणाशी संबंधित रेडिएशनच्या 9192631770 कालावधीच्या संख्यात्मकदृष्ट्या समान भौतिक प्रमाण.
वरील सर्व "वेळा" विशेष गणनेद्वारे एकमेकांशी सुसंगत आहेत. दैनंदिन जीवनात सरासरी सौर वेळ वापरली जाते . साईडरियल, सत्य आणि सरासरी सौर वेळेचे मूलभूत एकक म्हणजे दिवस.संबंधित दिवसाला 86400 (24 h, 60 m, 60 s) ने भागून आपल्याला sidereal, मीन सौर आणि इतर सेकंद मिळतात. 50,000 वर्षांपूर्वीचा दिवस वेळ मोजण्याचे पहिले एकक बनले. दिवस- ज्या कालावधीत पृथ्वी कोणत्याही खूणाच्या सापेक्ष त्याच्या अक्षाभोवती एक संपूर्ण प्रदक्षिणा करते.
बाजूचा दिवस- स्थिर ताऱ्यांच्या सापेक्ष पृथ्वीच्या अक्षाभोवती फिरण्याचा कालावधी, व्हर्नल विषुववृत्ताच्या दोन सलग वरच्या कळसांमधील वेळ मध्यांतर म्हणून परिभाषित केला जातो.
खरा सौर दिवस- सौर डिस्कच्या केंद्राच्या सापेक्ष पृथ्वीच्या त्याच्या अक्षाभोवती फिरण्याचा कालावधी, सौर डिस्कच्या केंद्राच्या समान नावाच्या दोन सलग कळसांमधील वेळ मध्यांतर म्हणून परिभाषित केला जातो.
ग्रहण खगोलीय विषुववृत्ताकडे 23 सुमारे 26 "च्या कोनात झुकलेले असल्यामुळे आणि पृथ्वी सूर्याभोवती लंबवर्तुळाकार (किंचित लांबलचक) कक्षेत फिरते या वस्तुस्थितीमुळे, आकाशातील सूर्याच्या स्पष्ट हालचालीचा वेग गोल आणि म्हणून, खर्‍या सौरदिवसाचा कालावधी वर्षभर सतत बदलत राहील : विषुववृत्ताजवळ सर्वात वेगवान (मार्च, सप्टेंबर), संक्रांतीच्या जवळ सर्वात मंद (जून, जानेवारी) खगोलशास्त्रातील वेळेची गणना सुलभ करण्यासाठी, सरासरी सौर दिवसाची संकल्पना सादर केली गेली - "सरासरी सूर्य" च्या तुलनेत पृथ्वीच्या अक्षाभोवती फिरण्याचा कालावधी.
म्हणजे सौर दिवस"मध्य सूर्य" च्या समान नावाच्या दोन सलग क्लायमॅक्समधील वेळ मध्यांतर म्हणून परिभाषित केले जातात. ते एका बाजूच्या दिवसापेक्षा 3 मीटर 55.009 से कमी आहेत.
24 तास 00 मीटर 00 सेकेंड साइडरीअल वेळ सरासरी सौर वेळेच्या 23 तास 56 मीटर 4.09 सेकेंड आहे. सैद्धांतिक गणनांच्या निश्चिततेसाठी, ते स्वीकारले जाते पंचांग (टेबल) 0 जानेवारी 1900 रोजी 12 वाजून 12 वाजता सरासरी सौर सेकंदाच्या बरोबरीचा दुसरा, पृथ्वीच्या परिभ्रमणाशी संबंधित नाही.

सुमारे 35,000 वर्षांपूर्वी, लोकांना चंद्राच्या देखाव्यामध्ये नियतकालिक बदल दिसून आला - चंद्राच्या टप्प्यात बदल. टप्पा एफखगोलीय शरीर (चंद्र, ग्रह इ.) डिस्कच्या प्रकाशित भागाच्या सर्वात मोठ्या रुंदीच्या गुणोत्तराने निर्धारित केले जाते. dत्याच्या व्यासापर्यंत डी: F=d/D. ओळ टर्मिनेटरल्युमिनरी डिस्कचे गडद आणि हलके भाग वेगळे करते. चंद्र पृथ्वीभोवती त्याच दिशेने फिरतो ज्या दिशेने पृथ्वी त्याच्या अक्षाभोवती फिरते: पश्चिमेकडून पूर्वेकडे. या हालचालीचे प्रदर्शन म्हणजे आकाशाच्या फिरण्याच्या दिशेने ताऱ्यांच्या पार्श्वभूमीवर चंद्राची स्पष्ट हालचाल. दररोज, चंद्र ताऱ्यांच्या सापेक्ष 13.5 o ने पूर्वेकडे सरकतो आणि 27.3 दिवसात पूर्ण वर्तुळ पूर्ण करतो. म्हणून दिवसाची स्थापना झाल्यानंतर वेळेचे दुसरे माप - महिना.
पार्श्व (तारा) चांद्र महिना- ज्या कालावधीत चंद्र पृथ्वीभोवती स्थिर ताऱ्यांच्या सापेक्ष एक संपूर्ण क्रांती करतो. 27 d 07 तास 43 मीटर 11.47 से
सिनोडिक (कॅलेंडर) चांद्र महिना- चंद्राच्या एकाच नावाच्या (सामान्यतः नवीन चंद्र) दोन सलग टप्प्यांमधील वेळ मध्यांतर. 29 d 12 तास 44 मीटर 2.78 s च्या बरोबरीचे आहे.
ताऱ्यांच्या पार्श्वभूमीवर चंद्राच्या दृश्यमान हालचालींच्या संपूर्ण घटना आणि चंद्राच्या टप्प्यात होणारा बदल यामुळे चंद्रावर जमिनीवर नेव्हिगेट करणे शक्य होते (चित्र). चंद्र पश्चिमेला अरुंद चंद्रकोर म्हणून दिसतो आणि पूर्वेला त्याच अरुंद चंद्रकोरासह पहाटेच्या किरणांमध्ये अदृश्य होतो. अर्धचंद्राच्या डावीकडे मानसिकदृष्ट्या सरळ रेषा जोडा. आपण आकाशात एकतर "पी" अक्षर वाचू शकतो - "वाढत आहे", महिन्याची "शिंगे" डावीकडे वळली आहेत - महिना पश्चिमेला दिसतो; किंवा "C" अक्षर - "म्हातारे होत आहे", महिन्याची "शिंगे" उजवीकडे वळली आहेत - महिना पूर्वेला दिसतो. पौर्णिमेला मध्यरात्री दक्षिणेला चंद्र दिसतो.

अनेक महिन्यांपासून क्षितिजाच्या वरच्या सूर्याच्या स्थितीतील बदलाच्या निरीक्षणाच्या परिणामी, वेळेचा तिसरा माप उद्भवला - वर्ष.
वर्ष- ज्या कालावधीत पृथ्वी कोणत्याही संदर्भ बिंदू (बिंदू) च्या सापेक्ष सूर्याभोवती एक संपूर्ण क्रांती करते.
बाजूचे वर्ष- सूर्याभोवती पृथ्वीच्या क्रांतीचा साईडरियल (तारकीय) कालावधी, 365.256320 ... म्हणजे सौर दिवस.
विसंगत वर्ष- सरासरी सूर्याच्या त्याच्या कक्षेच्या बिंदूमधून (सामान्यतः पेरिहेलियन) दोन सलग परिच्छेदांमधील वेळ मध्यांतर 365.259641 आहे ... म्हणजे सौर दिवस.
उष्णकटिबंधीय वर्ष- व्हर्नल इक्विनॉक्समधून सरासरी सूर्याच्या सलग दोन परिच्छेदांमधील वेळ मध्यांतर, 365.2422... म्हणजे सौर दिवस किंवा 365 d 05 h 48 m 46.1 s.

सार्वत्रिक वेळशून्य (ग्रीनविच) मेरिडियन येथे स्थानिक सरासरी सौर वेळ म्हणून परिभाषित ( ते, UT- सार्वत्रिक वेळ). कारण दैनंदिन जीवनात स्थानिक वेळतुम्ही ते वापरू शकत नाही (कारण ते एक पाळणामध्ये आहे आणि दुसरे नोवोसिबिर्स्कमध्ये आहे (वेगळे λ )), म्हणूनच कॅनेडियन रेल्वे अभियंत्याच्या सूचनेनुसार परिषदेने त्याला मान्यता दिली सॅनफोर्ड फ्लेमिंग(८ फेब्रुवारी 1879 टोरोंटो येथील कॅनेडियन इन्स्टिट्यूटमध्ये बोलत असताना) मानक वेळ,जगाचे 24 टाइम झोनमध्ये विभाजन करणे (360:24 = 15 o, मध्य मेरिडियनपासून 7.5 o). शून्य वेळ क्षेत्र शून्य (ग्रीनविच) मेरिडियनच्या संदर्भात सममितीयपणे स्थित आहे. पट्ट्यांची संख्या पश्चिमेकडून पूर्वेकडे 0 ते 23 पर्यंत आहे. पट्ट्यांच्या वास्तविक सीमा जिल्हा, प्रदेश किंवा राज्यांच्या प्रशासकीय सीमांशी संरेखित केल्या जातात. टाइम झोनच्या मध्यवर्ती मेरिडियन्समध्ये अगदी 15 o (1 तास) अंतर आहे, म्हणून एका टाइम झोनमधून दुसऱ्या टाइम झोनमध्ये जाताना, वेळ पूर्णांक संख्येने तास बदलतो आणि मिनिटे आणि सेकंदांची संख्या बदलत नाही. नवीन कॅलेंडर दिवस (आणि नवीन वर्ष) वाजता सुरू करा तारीख ओळी(सीमांकन रेषा), प्रामुख्याने उत्तरपूर्व सीमेजवळ 180 o पूर्व रेखांशाच्या मेरिडियनच्या बाजूने जात आहे रशियाचे संघराज्य. तारीख रेषेच्या पश्चिमेला, महिन्याचा दिवस नेहमी त्याच्या पूर्वेपेक्षा एक जास्त असतो. ही रेषा पश्चिमेकडून पूर्वेकडे ओलांडताना, कॅलेंडर क्रमांक एकने कमी होतो आणि पूर्वेकडून पश्चिमेकडे जाताना, कॅलेंडर क्रमांक एकने वाढतो, ज्यामुळे जगभरात प्रवास करताना आणि लोकांना हलवताना वेळ मोजण्यात त्रुटी दूर होते. पृथ्वीच्या पूर्व ते पश्चिम गोलार्ध.
म्हणून, टेलीग्राफ आणि रेल्वे वाहतुकीच्या विकासाच्या संदर्भात आंतरराष्ट्रीय मेरिडियन कॉन्फरन्स (1884, वॉशिंग्टन, यूएसए) सादर करते:
- दिवसाची सुरुवात मध्यरात्रीपासून, आणि दुपारपासून नाही, जशी होती.
- ग्रीनविचमधील प्रारंभिक (शून्य) मेरिडियन (लंडनजवळील ग्रीनविच वेधशाळा, जे. फ्लॅमस्टीड यांनी १६७५ मध्ये वेधशाळेच्या दुर्बिणीच्या अक्षातून स्थापन केली).
- मोजणी प्रणाली मानक वेळ
मानक वेळ सूत्रानुसार निर्धारित केला जातो: T n = T 0 + n , कुठे ट 0 - सार्वत्रिक वेळ; n- वेळ क्षेत्र क्रमांक.
डेलाइट सेव्हिंग वेळ- प्रमाणित वेळ, सरकारी डिक्रीद्वारे तासांच्या पूर्णांक संख्येत बदलली. रशियासाठी, ते बेल्टच्या समान आहे, अधिक 1 तास.
मॉस्को वेळ- दुसऱ्या टाइम झोनचा डेलाइट सेव्हिंग वेळ (अधिक 1 तास): Tm \u003d T 0 + 3 (तास).
उन्हाळ्याची वेळ- मानक मानक वेळ, जी ऊर्जा संसाधनांची बचत करण्यासाठी उन्हाळ्याच्या कालावधीसाठी सरकारी आदेशानुसार अतिरिक्त अधिक 1 तासाने बदलली जाते. 1908 मध्ये पहिल्यांदा उन्हाळ्याची वेळ आणणाऱ्या इंग्लंडच्या उदाहरणानंतर, आता रशियन फेडरेशनसह जगातील 120 देश दरवर्षी उन्हाळ्याच्या वेळेवर स्विच करतात.
जग आणि रशियाचे टाइम झोन
पुढे, विद्यार्थ्यांना क्षेत्राचे भौगोलिक निर्देशांक (रेखांश) निश्चित करण्यासाठी खगोलशास्त्रीय पद्धतींची थोडक्यात ओळख करून दिली पाहिजे. पृथ्वीच्या परिभ्रमणामुळे, मध्यान्ह किंवा कळसाच्या वेळेतील फरक ( कळसही घटना काय आहे?) 2 बिंदूंवर ज्ञात विषुववृत्तीय समन्वय असलेल्या तार्‍यांची संख्या बिंदूंच्या भौगोलिक रेखांशातील फरकाच्या बरोबरीची आहे, ज्यामुळे सूर्य आणि इतर प्रकाशमानांच्या खगोलशास्त्रीय निरीक्षणांवरून दिलेल्या बिंदूचे रेखांश निश्चित करणे शक्य होते. , याउलट, ज्ञात रेखांशासह कोणत्याही बिंदूवर स्थानिक वेळ.
उदाहरणार्थ: तुमच्यापैकी एक नोवोसिबिर्स्कमध्ये आहे, दुसरा ओम्स्क (मॉस्को) मध्ये आहे. तुमच्यापैकी कोण सूर्याच्या मध्यभागाच्या वरच्या कळसाचे आधी निरीक्षण करेल? आणि का? (लक्षात घ्या, याचा अर्थ तुमचे घड्याळ नोवोसिबिर्स्कच्या वेळेवर आहे). निष्कर्ष- पृथ्वीवरील स्थानावर अवलंबून (मेरिडियन - भौगोलिक रेखांश), कोणत्याही ल्युमिनरीचा कळस वेगवेगळ्या वेळी साजरा केला जातो, म्हणजे वेळ भौगोलिक रेखांशाशी संबंधित आहे किंवा T=UT+λ,आणि वेगवेगळ्या मेरिडियनवर स्थित दोन बिंदूंसाठी वेळेतील फरक असेल T 1 -T 2 \u003d λ 1 - λ 2.भौगोलिक रेखांश (λ ) क्षेत्रफळ "शून्य" (ग्रीनविच) मेरिडियनच्या पूर्वेकडे गणले जाते आणि ग्रीनविच मेरिडियन (ग्रीनविच) वर समान नावाच्या क्लायमॅक्समधील वेळेच्या अंतराप्रमाणे संख्यात्मकदृष्ट्या समान आहे. UT)आणि निरीक्षण बिंदूवर ( ट). अंश किंवा तास, मिनिटे आणि सेकंदात व्यक्त केले जाते. ठरवण्यासाठी क्षेत्राचे भौगोलिक रेखांश, ज्ञात विषुववृत्तीय निर्देशांकांसह कोणत्याही ल्युमिनरी (सामान्यतः सूर्य) च्या कळसाचा क्षण निश्चित करणे आवश्यक आहे. विशेष तक्ते किंवा कॅल्क्युलेटरच्या साहाय्याने मध्य सूर्यापासून तार्यांपर्यंतच्या निरीक्षणाच्या वेळेचे भाषांतर करून आणि संदर्भ पुस्तकातून ग्रीनविच मेरिडियनवर या ज्योतीच्या कळसाची वेळ जाणून घेतल्यास, आपण त्या क्षेत्राचे रेखांश सहज ठरवू शकतो. . गणनेतील एकमात्र अडचण म्हणजे वेळेच्या युनिट्सचे एका सिस्टममधून दुसर्‍या सिस्टममध्ये अचूक रूपांतरण. पराकाष्ठेचा क्षण "संरक्षण" केला जाऊ शकत नाही: वेळेत कोणत्याही अचूकपणे निश्चित केलेल्या क्षणी ल्युमिनरीची उंची (झेनिथ अंतर) निर्धारित करणे पुरेसे आहे, परंतु नंतर गणना खूप क्लिष्ट होईल.
वेळ मोजण्यासाठी घड्याळांचा वापर केला जातो. सर्वात सोप्या पासून, पुरातन काळात वापरले, आहे gnomon - क्षैतिज प्लॅटफॉर्मच्या मध्यभागी एक अनुलंब खांब ज्यामध्ये विभाग आहेत, नंतर वाळू, पाणी (क्लेप्सीड्रा) आणि अग्नि, यांत्रिक, इलेक्ट्रॉनिक आणि अणू पर्यंत. यूएसएसआरमध्ये 1978 मध्ये आणखी अचूक अणु (ऑप्टिकल) वेळ मानक तयार केले गेले. दर 10,000,000 वर्षांनी 1 सेकंदाची त्रुटी येते!

आपल्या देशात टाइमकीपिंग सिस्टम
1) जुलै 1, 1919 पासून सुरू करण्यात आला मानक वेळ(आरएसएफएसआरच्या पीपल्स कमिशनर्सच्या कौन्सिलचा डिक्री ८ फेब्रुवारी १९१९)
2) 1930 मध्ये त्याची स्थापना झाली मॉस्को (मातृत्व) मॉस्को स्थित असलेल्या 2र्‍या टाइम झोनची वेळ, दिवसाचा उजळ भाग प्रदान करण्यासाठी मानक वेळेच्या तुलनेत एक तास पुढे जात आहे (+3 युनिव्हर्सल किंवा +2 मध्य युरोपियन) 06/16/1930 च्या यूएसएसआरच्या पीपल्स कमिसर्सच्या कौन्सिलचा हुकूम). कडा आणि प्रदेशांचे टाइम झोन वितरण लक्षणीयरीत्या बदलते. फेब्रुवारी 1991 मध्ये रद्द केले आणि जानेवारी 1992 पासून पुन्हा पुनर्संचयित केले.
3) 1930 च्या त्याच डिक्रीने उन्हाळ्याच्या वेळेचे संक्रमण रद्द केले, जे 1917 पासून लागू होते (20 एप्रिल आणि 20 सप्टेंबर रोजी परत).
4) 1981 मध्ये, देशात उन्हाळ्याच्या वेळेचे संक्रमण पुन्हा सुरू झाले. 24 ऑक्टोबर 1980 च्या यूएसएसआरच्या मंत्रिमंडळाचा आदेश "यूएसएसआरच्या प्रदेशावरील वेळेची गणना करण्याच्या प्रक्रियेवर" उन्हाळ्याची वेळ सुरू झाली आहे 1 एप्रिल रोजी घड्याळाचे हात 0 तासांवर बदलून एक तास पुढे आणि 1 ऑक्टोबर 1981 पासून एक तासापूर्वी. (1981 मध्ये, डेलाइट सेव्हिंग टाइम बहुसंख्य विकसित देशांमध्ये सुरू करण्यात आला - 70, जपान वगळता). भविष्यात, यूएसएसआरमध्ये, या तारखांच्या सर्वात जवळच्या रविवारी भाषांतर केले जाऊ लागले. ठरावाने अनेक महत्त्वपूर्ण बदल केले आणि संबंधित टाइम झोनसाठी नियुक्त केलेल्या प्रशासकीय प्रदेशांची नवीन संकलित सूची मंजूर केली.
5) 1992 मध्ये, फेब्रुवारी 1991 मध्ये रद्द केलेल्या राष्ट्रपतींच्या आदेशानुसार, प्रसूतीची (मॉस्को) वेळ 19 जानेवारी, 1992 पासून पुनर्संचयित करण्यात आली, तर मार्चच्या शेवटच्या रविवारी सकाळी 2 वाजता एक तास पुढे, उन्हाळ्याच्या वेळेत हस्तांतरण कायम ठेवले. आणि हिवाळ्याच्या वेळेस सप्टेंबरच्या शेवटच्या रविवारी रात्री 3 वाजता एक तासापूर्वी.
6) 1996 मध्ये, 23 एप्रिल 1996 च्या रशियन फेडरेशन क्रमांक 511 च्या सरकारच्या डिक्रीनुसार, उन्हाळ्याची वेळ एक महिन्याने वाढवली गेली आणि आता ऑक्टोबरच्या शेवटच्या रविवारी संपेल. पश्चिम सायबेरियामध्ये, पूर्वी MSK + 4 झोनमध्ये असलेले क्षेत्र MSK + 3 वेळा ओम्स्क वेळेत सामील झाले: नोवोसिबिर्स्क प्रदेश 23 मे 1993 रोजी 00:00 वाजता, अल्ताई प्रदेशआणि अल्ताई प्रजासत्ताक 28 मे 1995 रोजी 4:00 वाजता, टॉम्स्क प्रदेश 1 मे 2002 रोजी 3:00 वाजता, केमेरोव्हो प्रदेश 28 मार्च 2010 रोजी 02:00 वाजता. ( सार्वत्रिक वेळेसह जीएमटी 6 तासांचा फरक आहे).
7) 28 मार्च, 2010 पासून, उन्हाळ्याच्या काळात संक्रमणादरम्यान, रशियाचा प्रदेश 9 टाइम झोनमध्ये स्थित होऊ लागला (2 ते 11 व्या समावेशी, 4 था अपवाद वगळता - समारा प्रदेश आणि 28 मार्च रोजी उदमुर्तिया. , 2010 रोजी सकाळी 2 वाजता त्यांनी मॉस्को वेळेवर स्विच केले) प्रत्येक टाइम झोनमध्ये समान वेळेसह. टाइम झोनच्या सीमा रशियन फेडरेशनच्या विषयांच्या सीमेवर जातात, प्रत्येक विषय एका झोनमध्ये समाविष्ट केला जातो, याकुतियाचा अपवाद वगळता, जो 3 झोनमध्ये समाविष्ट आहे (MSK + 6, MSK + 7, MSK + 8) , आणि सखालिन प्रदेश, जो 2 झोनमध्ये समाविष्ट आहे (सखालिनवर MSK+7 आणि Kuril बेटांवर MSK+8).

तर आपल्या देशासाठी हिवाळ्यात T= UT+n+1 ता , अ उन्हाळ्याच्या काळात T= UT+n+2 ता

आपण घरी प्रयोगशाळा (व्यावहारिक) काम करण्याची ऑफर देऊ शकता: प्रयोगशाळा काम"सूर्याच्या निरीक्षणावरून भूप्रदेशाचे समन्वय निश्चित करणे"
उपकरणे: gnomon; खडू (खूंटे); "खगोलशास्त्रीय कॅलेंडर", नोटबुक, पेन्सिल.
काम पुर्ण करण्यचा क्रम:
1. दुपारच्या ओळीचे निर्धारण (मेरिडियन दिशा).
आकाशात सूर्याच्या दैनंदिन हालचालीमुळे, ग्नोमोनची सावली हळूहळू तिची दिशा आणि लांबी बदलते. खऱ्या दुपारच्या वेळी, त्याची लांबी सर्वात लहान असते आणि ती दुपारच्या रेषेची दिशा दर्शवते - गणितीय क्षितिजाच्या समतल वर आकाशीय मेरिडियनचे प्रक्षेपण. दुपारची रेषा निश्चित करण्यासाठी, सकाळच्या वेळी ग्नोमोनची सावली ज्या बिंदूवर पडते त्या बिंदूवर चिन्हांकित करणे आणि त्याद्वारे एक वर्तुळ काढणे आवश्यक आहे आणि ग्नोमोनला मध्यभागी घेऊन. मग तुम्ही ग्नोमोनची सावली दुसऱ्यांदा वर्तुळाच्या रेषेला स्पर्श करेपर्यंत थांबावे. परिणामी चाप दोन भागांमध्ये विभागलेला आहे. ग्नोमोनमधून जाणारी रेषा आणि मध्यान्ह चाप मध्यान्हाची रेषा असेल.
2. सूर्याच्या निरीक्षणावरून क्षेत्राचे अक्षांश आणि रेखांश निश्चित करणे.
निरीक्षणे खऱ्या दुपारच्या क्षणाच्या काही काळापूर्वी सुरू होतात, ज्याची सुरुवात ग्नोमोनपासून सावलीच्या अचूक योगायोगाच्या क्षणी निश्चित केली जाते आणि मानक वेळेनुसार चालू असलेल्या चांगल्या-कॅलिब्रेटेड घड्याळांनुसार दुपारची रेषा निश्चित केली जाते. त्याच वेळी, ग्नोमोनपासून सावलीची लांबी मोजली जाते. सावलीच्या लांबीनुसार lत्याच्या घटनेच्या वेळी खऱ्या दुपारच्या वेळी ट d मानक वेळेनुसार, साधी गणना वापरून, क्षेत्राचे निर्देशांक निर्धारित करा. पूर्वी नात्यातून tg h ¤ \u003d N / l, कुठे एच- ग्नोमोनची उंची, खऱ्या दुपारच्या वेळी ग्नोमोनची उंची शोधा h ¤ .
क्षेत्राचे अक्षांश सूत्रानुसार मोजले जातात φ=90-h ¤ +d ¤, जेथे d ¤ हे सौर घट आहे. क्षेत्राचे रेखांश निश्चित करण्यासाठी, सूत्र वापरा λ=12h+n+Δ-D, कुठे n- टाइम झोन क्रमांक, h - दिलेल्या दिवसासाठी वेळेचे समीकरण ("खगोलशास्त्रीय कॅलेंडर" च्या डेटानुसार निर्धारित). हिवाळ्याच्या वेळेसाठी D = n+1; उन्हाळ्याच्या वेळेसाठी D = n + 2.

"प्लॅनेटेरियम" 410.05 mb		संसाधन आपल्याला शिक्षक किंवा विद्यार्थ्याच्या संगणकावर नाविन्यपूर्ण शैक्षणिक आणि पद्धतशीर कॉम्प्लेक्स "प्लॅनेटेरियम" ची संपूर्ण आवृत्ती स्थापित करण्याची परवानगी देते. "प्लॅनेटेरियम" - थीमॅटिक लेखांची निवड - 10-11 ग्रेडमधील भौतिकशास्त्र, खगोलशास्त्र किंवा नैसर्गिक विज्ञानाच्या धड्यांमध्ये शिक्षक आणि विद्यार्थी वापरण्यासाठी हेतू आहेत. कॉम्प्लेक्स स्थापित करताना, फोल्डरच्या नावांमध्ये फक्त इंग्रजी अक्षरे वापरण्याची शिफारस केली जाते.
डेमो साहित्य 13.08 mb		संसाधन हे नाविन्यपूर्ण शैक्षणिक आणि पद्धतशीर कॉम्प्लेक्स "प्लॅनेटेरियम" चे प्रात्यक्षिक साहित्य आहे.
तारांगण 2.67 mb घड्याळ 154.3 kb मानक वेळ 374.3 kb जागतिक वेळ नकाशा 175.3 kb

"आम्हाला आवश्यक असलेल्या ठराविक कालावधीची संकल्पना
स्केल म्हणून, म्हणजे वेळ, कारण वेळ,
स्वतःहून घेतलेले असे स्केल नाही ..."
प्लॉटिनस

या विषयाचा अभ्यास केल्यानंतर, तुम्ही:

• आधुनिक कॅलेंडरच्या इतिहासाबद्दल जाणून घ्या; "तारकीय" आणि "सौर" वेळ काय आहे आणि वेळेचे समीकरण आहे का; आर्थिकदृष्ट्या विकसित देशांमध्ये अचूक वेळेचा रक्षक कोण आहे; आपण कोणत्या कॅलेंडरनुसार जगतो? वेळ मोजण्यासाठी साधनांच्या इतिहासाबद्दल;
• आधुनिक कॅलेंडरची कथा सांगण्यास सक्षम व्हा; "तारा" आणि "सौर" वेळ काय आहेत ते स्पष्ट करा; खरे दिवस, दिवस आणि साईडरियल दिवसांमधील फरक स्पष्ट करा; वेळेचे समीकरण काय आहे ते स्पष्ट करा; पुरातन काळात वापरल्या जाणार्‍या वेळ मोजण्यासाठी साधनांबद्दल बोला; आजही वापरात असलेल्या या उपकरणांपैकी एकाचे नाव द्या.

आपण या विषयावरील सामग्रीवर प्रभुत्व मिळविण्यास प्रारंभ करण्यापूर्वी, सुरदिन व्लादिमीर जॉर्जिविच "खगोलशास्त्रीय वेळ आणि दिनदर्शिका" यांचे व्हिडिओ व्याख्यान ऐका.

आयकॉनवर क्लिक करा

लोकांचे सर्व जीवन आणि क्रियाकलाप वेळेत निघून जातात. दिवस आणि रात्रीच्या बदलाचे निरीक्षण करून, लोकांना वेळ निघून गेल्याची जाणीव झाली आहे, परंतु ते खूप नंतर मोजायला शिकले.

वेळ मोजण्यासाठीचे उपाय निसर्गाकडूनच घेतले जातात: लहान पृथ्वीच्या अक्षाभोवती फिरण्याशी जवळून संबंधित आहेत आणि लांब - चंद्र आणि आपला ग्रह सूर्याभोवती फिरत असलेल्या हालचालींशी संबंधित आहेत.

वेळ मोजण्यासाठी मानके स्थापित करण्यात महत्त्वपूर्ण अडचणी उद्भवल्या. वेळेचे मोजमाप म्हणजे त्याच्या सभोवतालच्या जगातून एखाद्या व्यक्तीने घेतलेली नैसर्गिक एकके - हा एक दिवस, एक महिना आणि एक वर्ष आहे. ते अतुलनीय आहेत हे महत्वाचे आहे.

एका दिवसापेक्षा कमी कालावधी मोजण्यासाठी एकके - एक तास, एक मिनिट, एक सेकंद आणि त्याचे अपूर्णांक - माणसाने स्वतः तयार केले होते. कालांतराने, तो केवळ या पारंपारिक एककांचे मोजमाप करण्यास शिकला नाही तर ते संग्रहित करणे देखील शिकला. दीर्घ कालावधी मोजण्यासाठी, माणसाने नियतकालिक नैसर्गिक घटनांचा वापर केला. सभोवतालच्या जगाच्या नियतकालिक घटनांवर आधारित महत्त्वपूर्ण कालावधी मोजण्यासाठी एक प्रणाली, सामान्यतः कॅलेंडर म्हणतात. हे कॅलेंडर आहे जे आपल्याला वर्षातील दिवस मोजण्यासाठी विशिष्ट ऑर्डर सेट करण्याची परवानगी देते; ते मानवी संस्कृतीपासून अविभाज्य आहे.

सध्याच्या काळात आपण सतत वापरत असलेले कॅलेंडर लगेच दिसले नाही; त्याचा स्वतःचा दीर्घ, अतिशय गुंतागुंतीचा इतिहास आहे, जो आजपर्यंत पूर्ण झालेला नाही, कारण आधुनिक कॅलेंडरला परिपूर्ण म्हणता येणार नाही.

वेळ. मोजमाप आणि मोजणी वेळेची एकके

वेळ- घटना आणि पदार्थाच्या अवस्था, त्यांच्या अस्तित्वाचा कालावधी यांचे क्रमिक बदल दर्शविणारी मुख्य भौतिक मात्रा.

ऐतिहासिकदृष्ट्या, काळाची सर्व मूलभूत आणि व्युत्पन्न एकके खगोलीय घटनांच्या खगोलीय निरीक्षणाच्या आधारे निर्धारित केली जातात, पृथ्वीच्या अक्षाभोवती फिरणे, चंद्राचे पृथ्वीभोवती फिरणे आणि पृथ्वीभोवती फिरणे यामुळे. सुर्य. खगोलशास्त्रामध्ये वेळ मोजण्यासाठी आणि मोजण्यासाठी, भिन्न संदर्भ प्रणाली वापरल्या जातात, ज्या काही खगोलीय पिंडांशी किंवा खगोलीय गोलाच्या विशिष्ट बिंदूंशी संबंधित असतात. सर्वात व्यापक "तारा" आणि "सौर" वेळ आहेत. 1967 मध्ये आण्विक वेळ मानक आणि आंतरराष्ट्रीय SI प्रणालीच्या परिचयासह, अणू सेकंदाचा भौतिकशास्त्रात वापर केला जातो.

"तारा" आणि " सौर वेळविशेष गणनेद्वारे एकमेकांशी सुसंगत आहेत. दैनंदिन जीवनात, सरासरी सौर वेळ वापरली जाते.

अचूक वेळ निश्चित करणे, त्याचे स्टोरेज आणि रेडिओद्वारे प्रसारित करणे हे अचूक वेळ सेवेचे कार्य आहे, जे रशियासह जगातील सर्व विकसित देशांमध्ये अस्तित्वात आहे.

साईडरियल, सत्य आणि सरासरी सौर वेळेचे मूलभूत एकक म्हणजे दिवस. संबंधित दिवसाला 86400 (24 तास 60 मिनिटे 60 सेकंद) ने भागून बाजूकडील, सरासरी सौर आणि इतर सेकंद प्राप्त होतात. 50,000 वर्षांपूर्वीचा दिवस वेळ मोजण्याचे पहिले एकक बनले.

दिवस- ज्या कालावधीत पृथ्वी कोणत्याही खूणाच्या सापेक्ष त्याच्या अक्षाभोवती एक संपूर्ण प्रदक्षिणा करते.

तार्यांचादिवस- स्थिर ताऱ्यांच्या सापेक्ष पृथ्वीच्या अक्षाभोवती फिरण्याचा कालावधी, व्हर्नल विषुववृत्ताच्या दोन सलग वरच्या कळसांमधील वेळ मध्यांतर म्हणून परिभाषित केला जातो.

खरे सौरदिवस- सौर डिस्कच्या केंद्राच्या सापेक्ष पृथ्वीच्या त्याच्या अक्षाभोवती फिरण्याचा कालावधी, सौर डिस्कच्या केंद्राच्या समान नावाच्या दोन सलग कळसांमधील वेळ मध्यांतर म्हणून परिभाषित केला जातो.

ग्रहण एका कोनात खगोलीय विषुववृत्ताकडे कलते आणि पृथ्वी सूर्याभोवती लंबवर्तुळाकार कक्षेत फिरते या वस्तुस्थितीमुळे, खगोलीय गोलामध्ये सूर्याच्या स्पष्ट हालचालीचा वेग. परिणामी, वर्षभर, खऱ्या सौर दिवसाचा कालावधी सतत बदलत जाईल: विषुववृत्ताजवळ सर्वात वेगवान (मार्च, सप्टेंबर), संक्रांती जवळ सर्वात मंद (जून, जानेवारी).

खगोलशास्त्रातील वेळेची गणना सुलभ करण्यासाठी, सरासरी सौर दिवसाची संकल्पना सादर केली गेली आहे - "सरासरी सूर्य" च्या तुलनेत पृथ्वीच्या अक्षाभोवती फिरण्याचा कालावधी.

काळाचे समीकरण(MT) सरासरी सौर वेळ (MST) आणि खरे सौर वेळ (UTS) मधील फरक आहे:

SW = CNE - WIS

वेळेच्या कोणत्याही विशिष्ट क्षणी हा फरक पृथ्वीवरील कोणत्याही टप्प्यावर निरीक्षकासाठी समान असतो.

शिक्षकांशी चर्चेसाठी असाइनमेंट (व्हिडिओ रूमवर किंवा मध्ये शक्य आहे)

खरा दिवस म्हणजे ज्या काळात सूर्य आकाशात पूर्ण वर्तुळ करतो, वर्षभरात तो 23 तास 44 मिनिटे ते 24 तास 14 मिनिटांपर्यंत असतो, वर्षाच्या वेळेनुसार. पृथ्वीची सध्याची कक्षा वर्षातून फक्त चार वेळा वर्तुळाकाराने छेदते: 16 एप्रिल , १४ जून , सप्टेंबर २०१५आणि 25 डिसेंबर. आजकाल, वेळेचे समीकरण 0 आहे. त्यानुसार, प्रत्येक हंगामाचे स्वतःचे जास्तीत जास्त वेळेचे समीकरण असते: सुमारे 12 फेब्रुवारी+ १४.३ मिनिटे, 15 मे- 3.8 मिनिटे, 27 जुलै+ 6.4 मिनिटे आणि 4 नोव्हेंबर- 16.4 मि. जेव्हा पृथ्वीची कक्षा वर्तुळाकाराला छेदते तेव्हा दिवसांचे वेळेचे समीकरण 0 का असते ते स्पष्ट करा.

सैद्धांतिक गणनांच्या निश्चिततेसाठी, ते स्वीकारले जाते पंचांग (सारणी) 01 जानेवारी 1900 रोजी 12 वाजून 12 मिनिटांनी सरासरी सौर सेकंदाच्या बरोबरीचा सेकंद, पृथ्वीच्या परिभ्रमणाशी संबंधित नाही. सुमारे 35,000 वर्षांपूर्वी, लोकांना चंद्राच्या देखाव्यामध्ये नियतकालिक बदल दिसून आला - चंद्राच्या टप्प्यात बदल. टप्पा एफखगोलीय शरीर (चंद्र, ग्रह इ.) डिस्कच्या प्रकाशित भागाच्या सर्वात मोठ्या रुंदीच्या गुणोत्तराने निर्धारित केले जाते. dत्याच्या व्यासापर्यंत डी:

ओळ टर्मिनेटरल्युमिनरी डिस्कचे गडद आणि हलके भाग वेगळे करते.

चंद्र पृथ्वीभोवती त्याच दिशेने फिरतो ज्या दिशेने पृथ्वी त्याच्या अक्षाभोवती फिरते: पश्चिमेकडून पूर्वेकडे. या हालचालीचे प्रदर्शन म्हणजे आकाशाच्या फिरण्याच्या दिशेने ताऱ्यांच्या पार्श्वभूमीवर चंद्राची स्पष्ट हालचाल. दररोज, चंद्र ताऱ्यांच्या तुलनेत पूर्वेकडे सरकतो आणि 27.3 दिवसात पूर्ण वर्तुळ पूर्ण करतो. म्हणून दिवसाची स्थापना झाल्यानंतर वेळेचे दुसरे माप - महिना .

sidereal (तारकीय) चंद्रमहिना- ज्या कालावधीत चंद्र पृथ्वीभोवती स्थिर ताऱ्यांच्या सापेक्ष एक संपूर्ण क्रांती करतो. बरोबरी 27 दिवस 07 तास 43 मिनिटे 11.51 से.

सिनोडिक (कॅलेंडर) चंद्रमहिना- चंद्राच्या एकाच नावाच्या (सामान्यत: नवीन चंद्र) दोन सलग टप्प्यांमधील वेळ मध्यांतर, 29 दिवस 12 तास 44 मिनिटे 2.78 सेकंदांच्या बरोबरीचे.

ताऱ्यांच्या पार्श्वभूमीवर चंद्राच्या दृश्यमान हालचालींच्या संपूर्ण घटना आणि चंद्राच्या टप्प्यांमधील बदल यामुळे चंद्रावर पृथ्वीवर नेव्हिगेट करणे शक्य होते. चंद्र पश्चिमेला अरुंद चंद्रकोरासह दिसतो आणि पूर्वेला त्याच अरुंद चंद्रकोरासह पहाटेच्या किरणांमध्ये अदृश्य होतो. जर आपण अर्धचंद्राच्या डावीकडे मानसिकदृष्ट्या सरळ रेषा जोडली तर आपण आकाशातील “पी” (वाढणारे) अक्षर वाचू शकतो, तर महिन्याची “शिंगे” डावीकडे वळली आहेत - महिना दृश्यमान आहे. पश्चिमेला; किंवा "C" अक्षर (वृद्ध होत आहे), तर महिन्याची "शिंगे" उजवीकडे वळली आहेत - महिना पूर्वेला दिसतो. पौर्णिमेला मध्यरात्री दक्षिणेला चंद्र दिसतो.

पृथ्वीची पृष्ठभाग 24 भागात विभागली गेली आहे, मेरिडियनने बांधलेली आहे, - वेळ क्षेत्र. शून्य वेळ क्षेत्र ग्रीनविच (शून्य) मेरिडियनच्या संदर्भात सममितीयपणे स्थित आहे; पट्ट्यांची संख्या पश्चिमेकडून पूर्वेकडे 0 ते 23 पर्यंत आहे. पट्ट्यांच्या वास्तविक सीमा जिल्हा, प्रदेश किंवा राज्यांच्या प्रशासकीय सीमांशी संरेखित केल्या जातात. टाइम झोनचे मध्यवर्ती मेरिडियन अगदी 1 तासाच्या अंतरावर आहेत, त्यामुळे एका टाइम झोनमधून दुसऱ्या टाइम झोनमध्ये जाताना, वेळ तासांच्या पूर्णांक संख्येने बदलतो आणि मिनिटे आणि सेकंदांची संख्या बदलत नाही. नवीन कॅलेंडर दिवस (आणि नवीन वर्ष) सुरू होतात तारीख ओळी (सीमांकन रेषा), प्रामुख्याने रशियन फेडरेशनच्या ईशान्य सीमेजवळ 180 पूर्व रेखांशाच्या मेरिडियन बाजूने जात आहे. तारीख रेषेच्या पश्चिमेला, महिन्याचा दिवस नेहमी त्याच्या पूर्वेपेक्षा एक जास्त असतो. ही रेषा पश्चिमेकडून पूर्वेकडे ओलांडताना, कॅलेंडर क्रमांक कमी होतेप्रति युनिट, आणि पूर्वेकडून पश्चिमेकडे रेषा ओलांडताना, कॅलेंडर क्रमांक वाढतेप्रति युनिट. हे जगभर प्रवास करताना, तसेच पृथ्वीच्या पूर्व गोलार्धातून पश्चिमेकडे जाताना वेळ मोजण्यात त्रुटी दूर करते.

डेलाइट सेव्हिंग वेळ- प्रमाणित वेळ, सरकारी डिक्रीद्वारे तासांच्या पूर्णांक संख्येत बदलली. रशियासाठी, ते मानक वेळेच्या समान आहे, अधिक 1 तास.

मॉस्को वेळ- दुसऱ्या टाइम झोनचा डेलाइट सेव्हिंग वेळ (अधिक 1 तास): Tm = T0 + 3 (तास).

उन्हाळ्याची वेळ- मानक मानक वेळ, जी ऊर्जा संसाधनांची बचत करण्यासाठी उन्हाळ्याच्या कालावधीसाठी सरकारी आदेशानुसार अतिरिक्त अधिक 1 तासाने बदलली जाते.

पृथ्वीच्या परिभ्रमणामुळे, दुपारच्या प्रारंभाच्या क्षणांमधील फरक किंवा 2 बिंदूंवर ज्ञात विषुववृत्तीय समन्वय असलेल्या ताऱ्यांचा कळस बिंदूंच्या भौगोलिक रेखांशाच्या फरकाइतका आहे, ज्यामुळे ते निश्चित करणे शक्य होते. सूर्य आणि इतर प्रकाशमानांच्या खगोलशास्त्रीय निरीक्षणातून दिलेल्या बिंदूचे रेखांश आणि त्याउलट, ज्ञात रेखांशासह कोणत्याही बिंदूवर स्थानिक वेळ.

भौगोलिक रेखांशक्षेत्रफळ "शून्य" (ग्रीनविच) मेरिडियनच्या पूर्वेला मोजले जाते आणि ते ग्रीनविच मेरिडियनवर आणि निरीक्षण बिंदूवर समान ल्युमिनरीच्या समान नावाच्या क्लायमॅक्समधील वेळेच्या अंतराएवढे असते:

कुठे एस- दिलेल्या भौगोलिक अक्षांशासह एका बिंदूवर साइडरिअल वेळ, S0- शून्य मेरिडियन येथे साइडरिअल वेळ. अंश किंवा तास, मिनिटे आणि सेकंदात व्यक्त केले जाते.

क्षेत्राचे भौगोलिक रेखांश निश्चित करण्यासाठी, ज्ञात विषुववृत्तीय निर्देशांकांसह कोणत्याही प्रकाशाच्या (सामान्यतः सूर्याच्या) कळसाचा क्षण निश्चित करणे आवश्यक आहे. विशेष तक्ते किंवा कॅल्क्युलेटरच्या साहाय्याने मध्य सूर्यापासून तार्यांपर्यंतच्या निरीक्षणाच्या वेळेचे भाषांतर करून, तसेच संदर्भ पुस्तकातून ग्रीनविच मेरिडियनवर या ज्योतीच्या पराकाष्ठेची वेळ जाणून घेतल्यास, कोणीही सूर्यप्रकाशाचा रेखांश निश्चित करू शकतो. क्षेत्र कळसाचा क्षण निश्चित करण्यासाठी, वेळेत कोणत्याही अचूकपणे निश्चित केलेल्या क्षणी ल्युमिनरीची उंची (झेनिथ अंतर) निर्धारित करणे पुरेसे आहे.

शिक्षकांशी चर्चेसाठी असाइनमेंट (व्हिडिओ रूमवर किंवा मध्ये शक्य आहे)

दैनंदिन जीवनात सौर वेळ का वापरली जाते आणि साइडरिअल वेळ का नाही?

सरासरी सौर वेळ, मातृत्व, उन्हाळा इ. दर्शवेल अशी सनडायल बांधणे शक्य आहे का? तर्कशुद्ध उत्तरे तयार करा, शिक्षकांशी उत्तरांची चर्चा करा.

वेळ मोजण्यासाठी आणि साठवण्यासाठी साधने

अगदी प्राचीन बॅबिलोनमध्येही, सौर दिवस 24 तासांमध्ये विभागला गेला होता (360: 24 = 15). नंतर, प्रत्येक तास 60 मिनिटांत आणि प्रत्येक मिनिट 60 सेकंदात विभागला गेला.

वेळ मोजण्याचे पहिले उपकरण म्हणजे सनडील. सर्वात सोपी सनडील होती gnomon- विभागांसह क्षैतिज प्लॅटफॉर्मच्या मध्यभागी एक उभा खांब. ग्नोमोनमधील सावली एका जटिल वक्राचे वर्णन करते जी सूर्याच्या उंचीवर अवलंबून असते आणि ग्रहणावरील सूर्याच्या स्थितीनुसार दिवसेंदिवस बदलते, सावलीचा वेग देखील बदलतो. चित्रे पहा: प्रत्येक तासाशी संबंधित कोनांचे मूल्य वेगळे असते.

ग्नोमोनच्या मदतीने वेळ मोजण्याची अचूकता त्याच्या उंचीवरून निश्चित केली जाते: जीनोमन जितका जास्त असेल तितकी त्याची सावली जास्त असेल, ज्यामुळे मापनाची अचूकता वाढते. संदर्भ सुलभतेसाठी, ग्नोमोनच्या शेवटी एक छिद्र होते, जे सावलीत स्पष्टपणे दृश्यमान होते. सकाळ आणि संध्याकाळच्या समान लांबीच्या सावल्यांचे दुभाजक शोधून वेळेच्या मापनाची अचूकता वाढवणे शक्य होते: पहाटे आणि संध्याकाळच्या वेळी, सावलीच्या लांबीमध्ये बदल होण्याचा दर जास्त असतो आणि त्याची दिशा (दिलेल्या लांबीसाठी ) अधिक अचूकपणे सेट केले आहे.

प्लॅटफॉर्मला तिरपा केल्याने ग्नोमोनचा ध्रुव खगोलीय ध्रुवाच्या दिशेने असेल, आम्हाला विषुववृत्तीय सूर्यप्रकाश मिळतो ज्यामध्ये सावलीचा वेग एकसमान असतो.

रात्री आणि खराब हवामानात वेळ मोजण्यासाठी, घंटागाडी, अग्नि आणि पाण्याची घड्याळे शोधण्यात आली.

घंटागाडीएक साधी रचना आहे, दिवसाच्या कोणत्याही वेळी वापरली जाऊ शकते आणि हवामानाची पर्वा न करता, ते अचूक, परंतु अवजड आणि फक्त थोड्या काळासाठी "स्टार्ट अप" आहेत.

आग घड्याळलागू केलेल्या विभागांसह ज्वलनशील पदार्थापासून सर्पिल किंवा काठी दर्शवा. या घड्याळांचे तोटे: कमी अचूकता (पदार्थाची रचना आणि हवामान यावर बर्निंग रेटचे अवलंबन) आणि उत्पादनाची जटिलता.

हे मजेदार आहे

प्राचीन चीनमध्ये, विशेष मिश्रण तयार केले गेले होते जे बर्याच काळासाठी (महिने) बर्न करू शकतात आणि सतत देखरेखीची आवश्यकता नसते.

प्राचीन खाणकामगारांनी आगीचे घड्याळ वापरले, जे तेलाने मातीचे भांडे दर्शविते, जे 10 तास दिवा जळण्यासाठी पुरेसे होते. तेल जळून खाण कामगाराने आपले काम पूर्ण केले.

पाण्याचे घड्याळप्राचीन जगातील अनेक देशांमध्ये वापरले.

यांत्रिक घड्याळेवजन आणि चाकांचा शोध X-XI शतकात प्रथम लागला. रशियामध्ये, पहिला टॉवर यांत्रिक घड्याळे 1404 मध्ये मॉस्को क्रेमलिनमध्ये भिक्षू लाझर सर्बने सेट केले. पेंडुलम घड्याळडच भौतिकशास्त्रज्ञ आणि खगोलशास्त्रज्ञ एच. ह्युजेन्स यांनी 1657 मध्ये शोध लावला.

हे मजेदार आहे

रोनाल्ड टॉपसह वेळेत परत जा, व्हिडिओ क्लिप पहा “वेळ. घड्याळ निर्मितीचा इतिहास. शोधांचा इतिहास.

आयकॉनवर क्लिक करा

कॅलेंडर. मूलभूत कॅलेंडर

सेनेनमुटच्या थडग्यातील प्राचीन इजिप्शियन कॅलेंडर

कॅलेंडर- नैसर्गिक घटनांच्या नियतकालिकतेवर आधारित दीर्घ कालावधीसाठी सतत संख्या प्रणाली, जी विशेषतः खगोलीय घटनांमध्ये (खगोलीय पिंडांची हालचाल) स्पष्टपणे प्रकट होते. मानवी संस्कृतीचा शतकानुशतके जुना इतिहास कॅलेंडरशी अतूटपणे जोडलेला आहे. कॅलेंडरची आवश्यकता अशा अत्यंत पुरातन काळात निर्माण झाली, जेव्हा लोकांना अद्याप लिहिता-वाचता येत नव्हते. कॅलेंडरमध्ये वसंत ऋतु, उन्हाळा, शरद ऋतू आणि हिवाळा, फुलांच्या वनस्पतींचा कालावधी, फळे पिकवणे, औषधी वनस्पतींचे संकलन, प्राण्यांच्या वागणुकीत आणि जीवनातील बदल, हवामानातील बदल, शेतीच्या कामाची वेळ आणि बरेच काही निश्चित केले जाते. . प्राचीन काळाप्रमाणे, सध्या, कॅलेंडर आपल्याला लोकांच्या जीवनाचे आणि आर्थिक क्रियाकलापांचे नियमन आणि नियोजन करण्याची परवानगी देतात.

कॅलेंडरचे तीन मुख्य प्रकार आहेत: चंद्र, सौर, चंद्राचा.

1. चंद्र कॅलेंडर.त्याची उत्पत्ती 30,000 वर्षांपूर्वी झाली. हे कॅलेंडर 29.5 च्या सिनोडिक चंद्र महिन्यावर आधारित आहे म्हणजे सौर दिवस. कॅलेंडरच्या चांद्र वर्षात 354 (355) दिवस असतात (सौर वर्षापेक्षा 11.25 दिवस लहान) आणि 12 महिन्यांत विभागले जाते: प्रत्येक विषम महिन्यात 30 दिवस असतात आणि सम महिन्यात 29 दिवस असतात. कॅलेंडर महिना सिनोडिक महिन्यापेक्षा 0.0306 दिवस लहान असल्याने, 30 वर्षांमध्ये त्यांच्यातील फरक 11 दिवसांपर्यंत पोहोचतो. दोन चक्रे आहेत: 30 वर्षीय अरबी (11/30) आणि 8-वर्षीय तुर्की (8/3). अरबी 30-वर्षांच्या चक्रामध्ये, 354 दिवसांची 19 "साधी" वर्षे आणि 355 दिवसांची 11 "लीप वर्षे" आहेत. तुर्की 8 वर्षांच्या चक्रात 5 "साधी" आणि 3 "लीप" वर्षे आहेत. अनेक मुस्लिम देशांमध्ये चंद्र कॅलेंडर धार्मिक आणि राज्य दिनदर्शिका म्हणून स्वीकारले जाते.

2. सौर दिनदर्शिका.सौर कॅलेंडर उष्णकटिबंधीय वर्षावर (ऋतूंच्या कालावधी) आधारित आहे. प्राचीन इजिप्तमध्ये 6000 वर्षांपूर्वी दिसणारे हे कॅलेंडर सध्या जागतिक कॅलेंडर म्हणून स्वीकारले जाते.

ज्युलियन"जुन्या शैली" च्या सौर कॅलेंडरमध्ये 365.25 दिवस असतात: तीन "साध्या" वर्षांमध्ये प्रत्येकी 365 दिवस असतात, एक लीप वर्ष - 366 दिवस. वर्षात प्रत्येकी 12 महिने 30 आणि 31 दिवस असतात (फेब्रुवारी सोडून). ज्युलियन वर्ष उष्णकटिबंधीय वर्षापेक्षा 11 मिनिटे 13.9 सेकंद मागे आहे. त्याच्या अर्जाच्या 1500 वर्षांसाठी, 10 दिवसांची त्रुटी जमा झाली आहे.

एटी ग्रेगोरियननवीन शैलीतील सौर कॅलेंडरमध्ये वर्षाची लांबी 365.242500 दिवस आहे. ज्युलियन सौर कॅलेंडरमधील फरक: दिवसांची गणना 10 दिवस पुढे केली गेली; नवीन शतके आणि सहस्राब्दी दिलेल्या शतक आणि सहस्राब्दीच्या "पहिल्या" वर्षाच्या 1 जानेवारीपासून सुरू होतात; प्रत्येक शतक ज्याला 4 ने भाग न घेता उर्वरित शतक आहे ते लीप वर्ष मानले जात नाही. हे प्रत्येक 400 वर्षांसाठी 3 दिवसांची त्रुटी सुधारते.

आपल्या देशात, क्रांतीपूर्वी, "जुन्या शैली" चे ज्युलियन कॅलेंडर वापरले जात होते, ज्याची त्रुटी 1917 पर्यंत 13 दिवस होती. 1918 मध्ये, "नवीन शैली" चे जगप्रसिद्ध ग्रेगोरियन कॅलेंडर देशात सादर केले गेले आणि सर्व तारखा 13 दिवस पुढे हलविण्यात आल्या.

जिज्ञासूंसाठी

ज्युलियन आणि ग्रेगोरियन कॅलेंडरच्या इतिहासाबद्दल एक शैक्षणिक व्यंगचित्र पहा.

आयकॉनवर क्लिक करा

ज्युलियन कॅलेंडरमधून ग्रेगोरियनमध्ये तारखांचे रूपांतर करण्याचे सूत्र:

कुठे
टी जीआणि टी यू- ग्रेगोरियन आणि ज्युलियन कॅलेंडरनुसार तारखा;
nदिवसांची पूर्णांक संख्या आहे सह- मागील शतकांची संख्या;
1 पासूनशतकांची सर्वात जवळची संख्या आहे, चारचा गुणाकार.

सौर कॅलेंडरच्या विविध प्रकारांची इतर उदाहरणे विचारात घ्या.

पर्शियन कॅलेंडर. 1079 मध्ये उमर खय्याम यांनी डिझाइन केलेले; 19 व्या शतकाच्या मध्यापर्यंत पर्शिया आणि इतर अनेक राज्यांच्या प्रदेशावर वापरला गेला. उष्णकटिबंधीय वर्षाचा कालावधी 365.24242 दिवस असतो; 33 वर्षांच्या चक्रामध्ये 25 "साधे" आणि 8 "लीप" वर्षांचा समावेश आहे. ग्रेगोरियनपेक्षा बरेच अचूक: 4500 वर्षांत 1 वर्षाची "धावा" ची त्रुटी.

कॉप्टिक (अलेक्झांड्रियन) कॅलेंडर:एका वर्षात - 30 दिवसांचे 12 महिने; "साध्या" वर्षात 12 महिन्यांनंतर, 5 जोडले जातात, "लीप" वर्षात - 6 अतिरिक्त दिवस. कॉप्ट्सच्या प्रदेशात (इथिओपिया, इजिप्त, सुदान, तुर्की इ.) वापरले.

3. लुनिसोलर कॅलेंडर.हे बीसी 1ल्या सहस्राब्दीच्या सुरूवातीस उद्भवले, प्राचीन चीन, भारत, बॅबिलोन, जुडिया, प्राचीन ग्रीस आणि रोममध्ये वापरले गेले. हे चंद्राच्या हालचालीवर आधारित आहे, सूर्याच्या वार्षिक हालचालीशी समन्वयित आहे. वर्षात प्रत्येकी 29 आणि 30 दिवसांचे 12 चांद्र महिने असतात, ज्यामध्ये सूर्याची हालचाल लक्षात घेऊन "लीप" वर्षे वेळोवेळी जोडली जातात, त्यात अतिरिक्त 13 वा महिना असतो: "साधी" वर्षे गेली 353, 354, 355 दिवस , आणि "लीप वर्षे" » - ३८३, ३८४ किंवा ३८५ दिवस. सध्या इस्रायलमधील अधिकृत कॅलेंडर (वर्षाची सुरुवात 6 सप्टेंबर ते 5 ऑक्टोबर दरम्यान वेगवेगळ्या दिवशी येते). हे राज्यासह देखील वापरले जाते - ग्रेगोरियन कॅलेंडर, दक्षिणपूर्व आशिया (व्हिएतनाम, चीन इ.) देशांमध्ये.

चंद्र सौर कॅलेंडर

वर्णन केलेल्या मुख्य प्रकारच्या कॅलेंडर व्यतिरिक्त, वेगवेगळ्या लोकांनी इतर कॅलेंडर तयार केले, उदाहरणार्थ, पूर्व, माया, अझ्टेक, हिंदू कॅलेंडर इ.

20 व्या शतकाच्या सुरूवातीस, आंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिक, तांत्रिक, सांस्कृतिक आणि आर्थिक संबंधांच्या वाढीमुळे एकल, साधे आणि अचूक जागतिक दिनदर्शिका तयार करणे आवश्यक होते. विद्यमान कॅलेंडरमध्ये अनेक कमतरता आहेत: उष्णकटिबंधीय वर्षाचा कालावधी आणि खगोलीय क्षेत्रात सूर्याच्या हालचालीशी संबंधित खगोलीय घटनांच्या तारखांमधील अपुरा पत्रव्यवहार; असमान आणि बदलण्यायोग्य महिन्यांची लांबी; महिन्याच्या आणि आठवड्याच्या दिवसांच्या संख्येची विसंगती, कॅलेंडरमधील स्थानासह त्यांच्या नावांमधील विसंगती इ. विविध प्रकल्पांचा विचार करण्यात आला, त्यापैकी एकाची 1954 मध्ये यूएन जनरल असेंब्लीने विचार करण्यासाठी शिफारस केली होती. मात्र, धार्मिक कारणांमुळे हा प्रकल्प कार्यान्वित झाला नाही. एकल जागतिक शाश्वत कॅलेंडरचा परिचय आपल्या काळातील समस्यांपैकी एक आहे.

वेधशाळांमध्ये अशी उपकरणे आहेत ज्यांच्या मदतीने ते सर्वात अचूक मार्गाने वेळ निर्धारित करतात - ते घड्याळ तपासतात. क्षितिजाच्या वरच्या दिव्यांनी व्यापलेल्या स्थितीनुसार वेळ सेट केली जाते. वेधशाळेचे घड्याळ संध्याकाळच्या मध्यांतरात शक्य तितक्या अचूक आणि समान रीतीने चालण्यासाठी, जेव्हा ते ताऱ्यांच्या स्थितीनुसार तपासले जातात, तेव्हा घड्याळ खोल तळघरांमध्ये ठेवले जाते. अशा तळघरांमध्ये वर्षभर स्थिर तापमान राखले जाते. हे खूप महत्वाचे आहे कारण तापमानातील बदल घड्याळाच्या चालण्यावर परिणाम करतात.

रेडिओद्वारे अचूक वेळ सिग्नल प्रसारित करण्यासाठी, वेधशाळेत विशेष अत्याधुनिक घड्याळ, विद्युत आणि रेडिओ उपकरणे आहेत. मॉस्कोमधून प्रसारित केलेले अचूक वेळ सिग्नल जगातील सर्वात अचूक आहेत. ताऱ्यांवरून अचूक वेळ ठरवणे, अचूक घड्याळांसह वेळ ठेवणे आणि रेडिओद्वारे प्रसारित करणे - हे सर्व वेळ सेवा तयार करते.

जेथे खगोलशास्त्रज्ञ काम करतात

खगोलशास्त्रज्ञ वेधशाळा आणि खगोलशास्त्रीय संस्थांमध्ये वैज्ञानिक कार्य करतात.

नंतरचे प्रामुख्याने सैद्धांतिक संशोधनात गुंतलेले आहेत.

आपल्या देशात महान ऑक्टोबर समाजवादी क्रांतीनंतर, लेनिनग्राडमध्ये सैद्धांतिक खगोलशास्त्र संस्था, खगोलशास्त्रीय संस्था स्थापन करण्यात आली. मॉस्कोमधील पी.के. स्टर्नबर्ग, आर्मेनिया, जॉर्जियामधील खगोल भौतिक वेधशाळा आणि इतर अनेक खगोलशास्त्रीय संस्था.

खगोलशास्त्रज्ञांचे प्रशिक्षण आणि शिक्षण विद्यापीठांमध्ये यांत्रिकी आणि गणित किंवा भौतिकशास्त्र आणि गणित विद्याशाखांमध्ये होते.

आपल्या देशातील मुख्य वेधशाळा पुलकोवो आहे. हे 1839 मध्ये सेंट पीटर्सबर्गजवळ एका प्रख्यात रशियन शास्त्रज्ञाच्या मार्गदर्शनाखाली बांधले गेले. अनेक देशांमध्ये, याला जगाची खगोलीय राजधानी म्हटले जाते.

ग्रेट नंतर Crimea मध्ये Simeiz वेधशाळा देशभक्तीपर युद्धपूर्णपणे पुनर्संचयित केले गेले, आणि त्यापासून फार दूर बख्चिसराय जवळील पार्टिझन्स्कॉय गावात एक नवीन वेधशाळा बांधली गेली, जिथे यूएसएसआर मधील 1 ¼ मीटर व्यासाचा आरसा असलेली सर्वात मोठी परावर्तित दुर्बीण आता स्थापित केली गेली आहे आणि आरशासह एक परावर्तक स्थापित केला आहे. 2.6 मीटर व्यासासह लवकरच स्थापित केले जाईल - जगातील तिसरे आकारमान. दोन्ही वेधशाळा आता एक संस्था तयार करतात - यूएसएसआर अकादमी ऑफ सायन्सेसची क्रिमियन अॅस्ट्रोफिजिकल वेधशाळा. काझान, ताश्कंद, कीव, खारकोव्ह आणि इतर ठिकाणी खगोलशास्त्रीय वेधशाळा आहेत.

आमच्या सर्व वेधशाळांमध्ये, मान्य योजनेनुसार वैज्ञानिक कार्य केले जात आहे. आपल्या देशातील खगोलशास्त्रीय विज्ञानातील उपलब्धी श्रमिक लोकांच्या विस्तृत वर्गाला आपल्या सभोवतालच्या जगाची योग्य, वैज्ञानिक कल्पना विकसित करण्यास मदत करत आहेत.

इतर देशांमध्येही अनेक खगोलशास्त्रीय वेधशाळा अस्तित्वात आहेत. यापैकी, अस्तित्वातील सर्वात जुने सर्वात प्रसिद्ध आहेत - पॅरिस आणि ग्रीनविच, ज्याच्या मेरिडियनमधून भौगोलिक रेखांश मोजले जातात जग(अलीकडे ही वेधशाळा लंडनपासून पुढे एका नवीन ठिकाणी हलवण्यात आली आहे, जिथे रात्रीच्या आकाश निरीक्षणासाठी खूप हस्तक्षेप केला जातो). जगातील सर्वात मोठ्या दुर्बिणी कॅलिफोर्नियामध्ये माउंट पालोमर, माउंट विल्सन आणि लिक वेधशाळांमध्ये स्थापित केल्या आहेत. त्यापैकी शेवटचे 19 व्या शतकाच्या शेवटी बांधले गेले होते आणि पहिले दोन - आधीच 20 व्या शतकात.