Astronomi (shkollim shtesë)_11. Konceptet themelore të astronomisë Astronomia e numërimit dhe mbajtjes së kohës

Të vdekshmit e zakonshëm rrallë mendojnë se çfarë është koha. Ata e njohin atë nga ora e tij, e cila kontrollohet në TV ose radio.

Megjithatë, ka gjithashtu nevojë për të kontrolluar orën.

Kjo bëhet sipas sinjaleve të sakta kohore të transmetuara nga observatorët astronomikë, dhe ata, nga ana tjetër, kontrollojnë orën nga yjet. Në vëzhgimet astronomike, përdoret koha sidereale.

Koha astronomike dhe zonat kohore

KOHA e Yllit

Koha sidereale është koha e lidhur me rrotullimin e Tokës jo në lidhje me Diellin, por në lidhje me një pikë të caktuar në sferën qiellore - ekuinoksin e pranverës. Periudha midis dy kulmeve të njëpasnjëshme të kësaj pike është një ditë e pakëndshme me të cilën jemi njohur prej kohësh.

Pra, koha sidereale është themeli mbi të cilin mbështetet i gjithë sistemi ynë i numërimit të kohës, megjithëse shumë nuk e dyshojnë këtë, pasi koha diellore është baza e jetës sonë.

KOHA DIELLORE

Termi kohë diellore nuk është plotësisht i saktë, pasi ekzistojnë dy kohë diellore: koha e vërtetë diellore dhe koha mesatare diellore. Një lloj i veçantë i kësaj të fundit është koha standarde.

Për të kuptuar se çfarë është koha standarde, së pari duhet të dimë se çfarë është koha e vërtetë diellore.

KOHA E VËRTETË DIELLORE

Kjo është koha që përcaktohet nga ora diellore.

Në një orë diellore, mesdita është kur dielli kalon meridianin. Intervali kohor midis dy kalimeve të njëpasnjëshme përmes meridianit është një ditë e vërtetë diellore.

DITËT E VËRTETA DIELLORE

Fillojnë ditët me diell dhe. përfundon në mesditë. Është një mënyrë e thjeshtë dhe e natyrshme për të matur kohën dhe është përdorur me shekuj.

Megjithatë, në epokën tonë, kur kërkohet të dihet koha e saktë dhe është e nevojshme që llogaritja e kohës të jetë uniforme, kjo metodë e ruajtjes së kohës nuk është e përshtatshme, pasi ditët e vërteta diellore kanë kohëzgjatje të ndryshme.

Tani njësia e kohës - një sekondë - llogaritet sipas intervalit kohor gjatë të cilit ndodhin 9192631770 lëkundje të rrezatimit elektromagnetik, frekuenca e të cilave është e barabartë me frekuencën që ka një linjë e caktuar absorbimi në spektrin e atomeve të ceziumit.

Një lexim i tillë i të dytës është shumë më i saktë se llogaritja duke përdorur vëzhgime astronomike.

Lëvizja e vërtetë ditore e Diellit nëpër qiell është e pabarabartë gjatë gjithë vitit.

Ndonjëherë Dielli duket se lëviz pak më shpejt, ndonjëherë pak më ngadalë dhe intervalet kohore ndërmjet dy mesditave të njëpasnjëshme janë të ndryshme.

Ato mund të ndryshojnë me pothuajse një minutë të tërë.

Prandaj, nëse orët tona kontrollohen nga dielli, ato do të duhet të lëvizin pak përpara ose prapa çdo ditë në përputhje me pozicionin e diellit, gjë që padyshim do të ishte shumë e papërshtatshme nga pikëpamja praktike.

Kjo ndodh, veçanërisht, për faktin se orbita e Tokës nuk është një rreth i rregullt, por një elips, uji i vatrave të së cilës është Dielli.

Prandaj, Toka ndonjëherë është më afër, dhe ndonjëherë më larg nga Dielli. Kur Toka është më afër Diellit, ajo orbiton më shpejt, kështu që Dielli duket se lëviz pak më shpejt nëpër qiell. Devijimi nga rrethi është i vogël - vetëm rreth 3%.

Në pikën më të afërt me Diellin - perihelion (greqisht peri - rreth, Helios - Dielli) - Toka është 5 milion kilometra më afër Diellit sesa në aphelion (në latinisht apo - nga), ndërsa distanca mesatare me Diellin është rreth 150 milionë kilometra.

Në hemisferën veriore, afërsisht 186 ditë kalojnë nga pranvera në ekuinoksin e vjeshtës dhe 179 ditë nga vjeshta në pranverë (një ndryshim prej rreth 3%). Në hemisferën tonë, vera është rreth një javë më e gjatë se dimri.

Përveç kësaj, koha diellore varet nga vendi i vëzhgimit. Mesdita e vërtetë zhvendoset me rreth një minutë me një ndryshim në gjatësi për çdo çerek gradë. Për të shmangur të parën nga këto dy shqetësime, gjatësinë e pabarabartë të ditës së vërtetë diellore, astronomët prezantuan kohën mesatare diellore.

KOHA MESIMORE DIELLORE

Koha mesatare diellore, e cila bazohet në mesataren e ditës diellore, d.m.th., ditët diellore mesatare të vitit.

Është dita mesatare diellore që nënkuptojmë kur themi se dita anësore është 3 minuta 55,91 sekonda më e shkurtër se dita diellore (d.m.th. minutat dhe sekondat e ditës diellore). Ka 24 orë sidereale në një ditë sidereale, të cilat, natyrisht, si minutat dhe sekondat sidereale, janë më të shkurtra se orët, minutat dhe sekondat diellore.

Kështu që dita nuk përfundonte në mesditë, por në mesnatë, u fut ora civile; është e barabartë me kohën mesatare diellore plus 12 orë. Kështu, dita civile fillon dhe mbaron në mesnatë.

Pra, nëse ora juaj është mjaft e saktë, ajo do të tregojë kohën e ditës mesatare civile, domethënë do të numërojë orët, minutat dhe sekondat e ditës mesatare civile.

Shqetësimi i dytë mbetet - megjithëse kohëzgjatja e ditës mesatare diellore është konstante, momenti i fillimit dhe mbarimit të tyre varet nga vendi i vëzhgimit. Ora civile lokale e mesditës ndryshon me një minutë për një ndryshim çerek gradë në gjatësi.

Me një sistem të tillë, të gjitha qytetet dhe qytezat dhe fshatrat kishin orën e tyre lokale dhe kjo shkaktoi keqkuptime të pafundme derisa koha standarde u fut kudo.

Ne i numërojmë ditët nga mesnata, përndryshe do të duhej të uleshim për të darkuar të martën dhe të ngriheshim nga tavolina të mërkurën.

KOHA BOTËRORE

Ishte një proces i ngadalshëm që filloi me konventën ndërkombëtare në Uashington në 1884 dhe vazhdoi për dekada. Si rezultat, globi ndahet në 24 zona kohore, secila 15' e gjerë në gjatësi (me devijime të vogla të bëra për arsye praktike).

Nga brezi në brez, koha ndryshon saktësisht me një orë.

Koha në secilën zonë është e barabartë me kohën mesatare civile në meridianin mesatar të zonës. Në këtë meridian, koha standarde përkon me kohën civile lokale, por në kufijtë e zonës, që janë në një distancë prej 7,5′ nga meridiani i mesëm, ora standarde dhe ajo lokale ndryshojnë me rreth 30 minuta.

Pranë kufirit lindor të zonës, ora standarde e orës suaj është 30 minuta pas orës civile lokale, dhe afër kufirit perëndimor është 30 minuta përpara.

Kjo është mjaft e dukshme nëse e përcaktoni kohën nga pozicioni i yjeve, megjithëse në raste të tjera ndryshimi nuk është i dukshëm.

Në vitin 1930, koha e lehonisë u prezantua në BRSS, sipas së cilës të gjitha orët u zhvendosën 1 orë përpara, d.m.th., koha e lehonisë ishte 1 orë përpara kohës standarde.

Nga rruga, kalendari i lashtë Mayan, përfundimi i ciklit më të madh të të cilit supozohet se bie më 21 dhjetor 2012, ishte më i saktë se kalendari ynë modern.

******

Marrja e pikave kohore zgjidh vetëm detyrën e parë të shërbimit të kohës. Detyra tjetër është ruajtja e kohës së saktë në intervalet midis përkufizimeve të saj astronomike. Ky problem zgjidhet me ndihmën e orëve astronomike.

Për të marrë një saktësi të lartë të leximit të kohës në prodhimin e orëve astronomike, për aq sa është e mundur, merren parasysh dhe eliminohen të gjitha burimet e gabimit dhe krijohen kushtet më të favorshme për funksionimin e tyre.

Pjesa më e rëndësishme e një ore është lavjerrësi. Sustat dhe rrotat shërbejnë si një mekanizëm transmetimi, shigjetat shërbejnë si tregues dhe lavjerrësi mat kohën. Prandaj, në orët astronomike, ata përpiqen të krijojnë kushtet më të mira të mundshme për funksionimin e saj: të bëjnë konstante temperaturën e dhomës, të eliminojnë goditjet, të dobësojnë rezistencën e ajrit dhe, në fund, të bëjnë ngarkesën mekanike sa më të vogël.

Për të siguruar saktësi të lartë, ora astronomike vendoset në një bodrum të thellë, të mbrojtur nga goditjet.Dhoma mbahet në një temperaturë konstante gjatë gjithë vitit. Për të zvogëluar rezistencën e ajrit dhe për të eliminuar efektin e ndryshimeve në presionin atmosferik, lavjerrësi i orës vendoset në një shtresë në të cilën presioni i ajrit është pakësuar (Fig. 20).

Një orë astronomike me dy lavjerrës (ora e Short) ka një saktësi shumë të lartë, nga e cila njëra - jo e lirë, ose "skllav" - shoqërohet me mekanizma transmetimi dhe tregues, dhe kontrollohet nga një tjetër - një lavjerrës i lirë, jo lidhur me çdo rrotë dhe susta (Fig. 21).

Lavjerrësi i lirë vendoset në një bodrum të thellë në një kuti metalike. Ky rast krijon një presion të reduktuar. Lidhja e një lavjerrës të lirë me një jo të lirë kryhet përmes dy elektromagnetëve të vegjël, pranë të cilëve lëkundet. Lavjerrësi i lirë kontrollon lavjerrësin "skllav", duke e bërë atë të lëkundet në kohë me vetveten.

Është e mundur të arrihet një gabim shumë i vogël në leximet e orës, por ai nuk mund të eliminohet plotësisht. Sidoqoftë, nëse ora funksionon gabimisht, por dihet paraprakisht se ata janë me nxitim ose janë prapa me një numër të caktuar sekondash në ditë, atëherë nuk është e vështirë të llogaritet koha e saktë nga orët e tilla të pasakta. Për ta bërë këtë, mjafton të dini se cila është ecuria e orës, domethënë sa sekonda në ditë janë me nxitim ose prapa. Tabelat e korrigjimit përpilohen për një shembull të caktuar të një ore astronomike gjatë muajve dhe viteve. Akrepat e orëve astronomike pothuajse asnjëherë nuk e tregojnë saktë kohën, por me ndihmën e tabelave korrigjuese është mjaft e mundur të merren vulat kohore me një saktësi prej të mijëtave të sekondës.

Për fat të keq, ora nuk qëndron konstante. Kur ndryshojnë kushtet e jashtme - temperatura e dhomës dhe presioni i ajrit - për shkak të pasaktësive gjithmonë ekzistuese në prodhimin e pjesëve dhe funksionimin e pjesëve individuale, e njëjta orë mund të ndryshojë rrjedhën e saj me kalimin e kohës. Ndryshimi, ose ndryshimi i rrjedhës së një ore është treguesi kryesor i cilësisë së punës së saj. Sa më i vogël të jetë ndryshimi i shpejtësisë së orës, aq më i mirë është ora.

Kështu, një orë e mirë astronomike mund të jetë shumë e nxituar dhe shumë e ngadaltë, mund të ecë përpara ose të vonojë edhe të dhjetat e sekondës në ditë, dhe megjithatë ata mund të mbajnë kohën me siguri dhe të japin lexime mjaftueshëm të sakta, vetëm nëse sjellja e tyre është konstante, d.m.th. variacioni ditor është i vogël.

Në orën astronomike me lavjerrës të Short-it, ndryshimi ditor i shpejtësisë është 0,001-0,003 sek. Për një kohë të gjatë, një saktësi kaq e lartë mbeti e patejkalueshme. Në vitet pesëdhjetë të shekullit tonë, inxhinieri F. M. Fedchenko përmirësoi pezullimin e lavjerrësit dhe përmirësoi kompensimin termik të tij. Kjo e lejoi atë të projektonte një orë, ndryshimi i normës ditore të së cilës u reduktua në 0.0002-0.0003 sekonda.

Vitet e fundit, dizajni i orëve astronomike nuk është marrë nga mekanikët, por nga elektricistët dhe inxhinierët e radios. Ata bënë orë në të cilat, në vend të lëkundjeve të lavjerrësit, dridhjet elastike të një kristali kuarci përdoreshin për të numëruar kohën.

Një pjatë e prerë në mënyrë të përshtatshme nga një kristal kuarci ka veti interesante. Nëse një pllakë e tillë, e quajtur piezoquartz, është e ngjeshur ose e përkulur, atëherë ngarkesat elektrike të shenjave të ndryshme shfaqen në sipërfaqet e kundërta të saj. Nëse një rrymë elektrike alternative aplikohet në sipërfaqet e kundërta të pllakës piezoelektrike, atëherë piezoquartz lëkundet. Sa më i ulët të jetë dobësimi i pajisjes osciluese, aq më konstante është frekuenca e lëkundjes. Piezoquartz ka veti jashtëzakonisht të mira në këtë drejtim, pasi amortizimi i lëkundjeve të tij është shumë i vogël. Kjo përdoret gjerësisht në inxhinierinë radio për të mbajtur një frekuencë konstante të transmetuesve të radios. E njëjta veti e piezokuarcit - qëndrueshmëria e lartë e frekuencës së lëkundjes - bëri të mundur ndërtimin e orëve shumë të sakta astronomike kuarci.

Orët kuarci (Fig. 22) përbëhen nga një gjenerator radioteknik i stabilizuar nga kuarci piezoelektrik, kaskada të ndarjes së frekuencës, një motor elektrik sinkron dhe një numërues me shigjeta treguese.

Gjeneratori i radios gjeneron një rrymë alternative me frekuencë të lartë dhe piezoquartz ruan një frekuencë konstante të lëkundjeve të tij me saktësi të madhe. Në fazat e ndarjes së frekuencës, frekuenca e rrymës alternative zvogëlohet nga disa qindra mijëra në disa qindra lëkundje në sekondë. Një motor elektrik sinkron që funksionon me rrymë alternative me frekuencë të ulët rrotullon treguesit, mbyll reletë që japin sinjale kohore, etj.

Shpejtësia e rrotullimit të një motori elektrik sinkron varet nga frekuenca e rrymës alternative nga e cila furnizohet. Kështu, në një orë kuarci, shpejtësia e rrotullimit të akrepave të treguesit përcaktohet përfundimisht nga frekuenca e lëkundjes së piezoquartzit. Qëndrueshmëria e lartë e frekuencës së lëkundjes së pllakës së kuarcit siguron uniformitetin e rrjedhës dhe saktësinë e lartë të treguesve të orës astronomike të kuarcit.

Orët e kuarcit aktualisht janë duke u prodhuar lloje të ndryshme dhe takime me një variacion ditor të kursit, jo më shumë se të qindtat dhe madje të mijëtat e sekondës.

Modelet e para të orëve të kuarcit ishin mjaft të mëdha. Në fund të fundit, frekuenca natyrore e lëkundjeve të një pllake kuarci është relativisht e lartë, dhe për të numëruar sekondat dhe minutat, është e nevojshme ta zvogëloni atë duke përdorur një numër kaskadash të ndarjes së frekuencës. Ndërkohë, pajisjet radio tuba që përdoren për këtë qëllim zënë shumë hapësirë. Në dekadat e fundit, inxhinieria e radios gjysmëpërçuese është zhvilluar me shpejtësi, dhe mbi bazën e saj janë zhvilluar pajisjet radio miniaturë dhe mikrominiaturë. Kjo bëri të mundur ndërtimin e orëve portative të kuarcit me përmasa të vogla për lundrimin detar dhe ajror, si dhe për punë të ndryshme ekspedite. Këta kronometra portativë kuarci nuk janë më të mëdhenj dhe më të rëndë se kronometrat mekanikë konvencionalë.

Sidoqoftë, nëse një kronometër mekanik detar i klasës së dytë ka një gabim ditor të shpejtësisë jo më shumë se ±0,4 sek, dhe i klasës së parë - jo më shumë se ± 0,2 sek, atëherë kronometrit portativ kuarci modern kanë një paqëndrueshmëri të shpejtësisë ditore prej ±0,1 ; ±0,01 dhe madje ±0,001 sek.

Për shembull, "Chronotom" i prodhuar në Zvicër ka përmasa 245X137X100 mm, dhe paqëndrueshmëria e kursit të tij në ditë nuk i kalon ±0.02 sekonda. Kronometri i palëvizshëm i kuarcit "Isotom" ka një paqëndrueshmëri relative afatgjatë jo më shumë se 10 -8, dmth. gabimi në ciklin ditor është rreth ±0,001 sek.

Megjithatë, orët e kuarcit nuk janë pa mangësi serioze, prania e të cilave është thelbësore për matjet astronomike me saktësi të lartë. Disavantazhet kryesore të orëve astronomike të kuarcit janë varësia e frekuencës së lëkundjeve të kuarcit nga temperatura e ambientit dhe "plakja e kuarcit", d.m.th., ndryshimi i frekuencës së lëkundjeve të tij me kalimin e kohës. E meta e parë u tejkalua nga kontrolli i kujdesshëm i temperaturës së pjesës së orës në të cilën ndodhet pllaka e kuarcit. Plakja e kuarcit, e cila çon në një lëvizje të ngadaltë të orës, nuk është eliminuar ende.

"Ora molekulare"

A është e mundur të krijohet një pajisje për matjen e intervaleve kohore që të ketë një saktësi më të lartë se orët astronomike me lavjerrës dhe kuarc?

Në kërkim të metodave të përshtatshme për këtë, shkencëtarët iu drejtuan sistemeve në të cilat ndodhin dridhjet molekulare. Një zgjedhje e tillë, natyrisht, nuk ishte e rastësishme dhe ishte ai që paracaktoi suksesin e mëtejshëm. “Orat molekulare” bënë të mundur në fillim rritjen e saktësisë së matjes së kohës me mijëra, dhe duke huazuar qindra mijëra herë. Sidoqoftë, rruga nga molekula në treguesin e kohës doli të ishte komplekse dhe shumë e vështirë.

Pse nuk ishte e mundur të përmirësohej saktësia e orëve astronomike me lavjerrës dhe kuarc? Në çfarë mënyre molekulat rezultuan më të mira se lavjerrësit dhe pllakat e kuarcit për sa i përket matjes së kohës? Cili është parimi i funksionimit dhe pajisjes së orës molekulare?

Kujtoni se çdo orë përbëhet nga një bllok në të cilin ndodhin lëkundje periodike, një mekanizëm numërimi për numërimin e numrit të tyre dhe një pajisje në të cilën ruhet energjia e nevojshme për t'i mbajtur ato. Megjithatë, saktësia e orës është kryesisht varet nga qëndrueshmëria e punës së atij elementi që mat kohën.

Për të rritur saktësinë e orëve astronomike me lavjerrës, lavjerrësi i tyre është bërë nga një aliazh i veçantë me një koeficient minimal të zgjerimit termik, i vendosur në një termostat, i pezulluar në mënyrë të veçantë, i vendosur në një enë nga e cila pompohet ajri, etj. dihet, të gjitha këto masa bënë të mundur reduktimin e variacioneve në kursin e orëve të lavjerrësit astronomik në të mijtët e sekondës në ditë. Sidoqoftë, veshja graduale e pjesëve lëvizëse dhe fërkuese, ndryshimet e ngadalta dhe të pakthyeshme në materialet strukturore, në përgjithësi - "plakja" e orëve të tilla nuk lejoi përmirësime të mëtejshme në saktësinë e tyre.

Në orët astronomike të kuarcit, koha matet nga një oshilator i stabilizuar nga kuarci, dhe saktësia e leximeve të këtyre orëve përcaktohet nga qëndrueshmëria e frekuencës së lëkundjes së pllakës së kuarcit. Me kalimin e kohës, ndryshime të pakthyeshme ndodhin në pllakën e kuarcit dhe kontaktet elektrike të lidhura me të. Kështu, ky element kryesor i një ore kuarci "vlakohet". Në këtë rast, frekuenca e lëkundjes së pllakës së kuarcit ndryshon disi. Kjo është arsyeja e paqëndrueshmërisë së orëve të tilla dhe vendos një kufi për rritjen e mëtejshme të saktësisë së tyre.

Orët molekulare janë të dizajnuara në atë mënyrë që leximet e tyre përfundimisht të përcaktohen nga frekuenca e dridhjeve elektromagnetike të absorbuara dhe emetuara nga molekulat. Ndërkohë, atomet dhe molekulat thithin dhe lëshojnë energji vetëm me ndërprerje, vetëm në pjesë të caktuara, të quajtura kuanta të energjisë. Këto procese aktualisht përfaqësohen si më poshtë: kur një atom është në një gjendje normale (të pangacmuar), atëherë elektronet e tij zënë nivelet më të ulëta të energjisë dhe, në të njëjtën kohë, janë në distancën më të afërt nga bërthama. Nëse atomet thithin energji, siç është drita, atëherë elektronet e tyre kërcejnë në pozicione të reja dhe ndodhen disi më larg nga bërthamat e tyre.

Le të shënojmë energjinë e atomit, që korrespondon me pozicionin më të ulët të elektronit, përmes Ei, dhe energjinë që korrespondon me vendndodhjen e tij më të largët nga bërthama, përmes E2. Kur atomet, që rrezatojnë lëkundje elektromagnetike (për shembull, drita), nga një gjendje e ngacmuar me energji E 2 kalojnë në një gjendje të pangacmuar me energji E 1, atëherë pjesa e emetuar e energjisë elektromagnetike është e barabartë me ε = E 2 -E 1 . Është e lehtë të shihet se marrëdhënia e dhënë nuk është gjë tjetër veçse një nga shprehjet e ligjit të ruajtjes së energjisë.

Ndërkaq, dihet se energjia e një kuantike të dritës është në përpjesëtim me frekuencën e saj: ε = hv, ku ε është energjia e lëkundjeve elektromagnetike, v është frekuenca e tyre, h = 6,62 * 10 -27 erg * sek është konstanta e Plankut. Nga këto dy marrëdhënie nuk është e vështirë të gjesh frekuencën v të dritës që emeton atomi. Natyrisht, v \u003d (E 2 - E 1) / orë sek -1

Çdo atom i një lloji të caktuar (për shembull, një atom hidrogjeni, oksigjeni, etj.) ka nivelet e veta të energjisë. Prandaj, çdo atom i ngacmuar, gjatë kalimit në gjendjet më të ulëta, lëshon lëkundje elektromagnetike me një grup frekuencash të përcaktuara mirë, d.m.th., jep një karakteristikë shkëlqimi vetëm për të. Situata është saktësisht e njëjtë me molekulat, me ndryshimin e vetëm që ato kanë një sërë nivelesh shtesë energjie të lidhura me rregullimin e ndryshëm të grimcave të tyre përbërëse dhe me lëvizjen e tyre reciproke,

Kështu, atomet dhe molekulat janë të afta të thithin dhe të lëshojnë dridhje elektromagnetike vetëm me një frekuencë të kufizuar. Stabiliteti me të cilin sistemet atomike e bëjnë këtë është jashtëzakonisht i lartë. Është miliarda herë më e lartë se stabiliteti i çdo pajisjeje makroskopike që percepton ose lëshon lloje të caktuara dridhjesh, për shembull, telat, pirunët akordues, mikrofonët, etj. Kjo shpjegohet me faktin se në çdo pajisje makroskopike, për shembull, makinat , instrumentet matëse etj., forcat që sigurojnë qëndrueshmërinë e tyre janë në shumicën e rasteve vetëm dhjetëra ose qindra herë më të mëdha se forcat e jashtme. Prandaj, me kalimin e kohës dhe me ndryshimin e kushteve të jashtme, vetitë e pajisjeve të tilla ndryshojnë disi. Kjo është arsyeja pse muzikantët duhet të akordojnë kaq shpesh violinat dhe pianon e tyre. Përkundrazi, në mikrosistemet, si atomet dhe molekulat, forca të tilla të mëdha veprojnë midis grimcave që i përbëjnë ato, saqë ndikimet e zakonshme të jashtme janë shumë më të vogla në madhësi. Prandaj, ndryshimet e zakonshme në kushtet e jashtme - temperatura, presioni, etj. - nuk shkaktojnë ndonjë ndryshim të dukshëm brenda këtyre mikrosistemeve.

Kjo shpjegon saktësinë e lartë të analizës spektrale dhe shumë metodave dhe instrumenteve të tjera të bazuara në përdorimin e dridhjeve atomike dhe molekulare. Kjo është ajo që e bën kaq tërheqës përdorimin e këtyre sistemeve kuantike si një element kryesor në orët astronomike. Në fund të fundit, mikrosistemet e tilla nuk i ndryshojnë vetitë e tyre me kalimin e kohës, domethënë, ato nuk "plaken".

Kur inxhinierët filluan të projektonin orët molekulare, metodat e ngacmimit të dridhjeve atomike dhe molekulare ishin tashmë të njohura. Një prej tyre është se lëkundjet elektromagnetike me frekuencë të lartë aplikohen në një enë të mbushur me një ose një tjetër gaz. Nëse frekuenca e këtyre lëkundjeve korrespondon me energjinë e ngacmimit të këtyre grimcave, atëherë ndodh thithja rezonante e energjisë elektromagnetike. Pas njëfarë kohe (më pak se një e milionta e sekondës), grimcat e ngacmuara (atomet dhe molekulat) kalojnë spontanisht nga gjendja e ngacmuar në normale dhe në të njëjtën kohë lëshojnë vetë kuanta të energjisë elektromagnetike.

Duket se hapi tjetër në hartimin e një ore të tillë duhet të jetë numërimi i numrit të këtyre lëkundjeve, sepse numri i lëkundjeve të lavjerrësit llogaritet në orën e lavjerrësit. Sidoqoftë, një rrugë kaq e drejtpërdrejtë, "frontale" doli të ishte shumë e vështirë. Fakti është se frekuenca e lëkundjeve elektromagnetike të emetuara nga molekulat është shumë e lartë. Për shembull, në molekulën e amoniakut për një nga tranzicionet kryesore, është 23,870,129,000 perioda në sekondë. Frekuenca e lëkundjeve elektromagnetike të emetuara nga atome të ndryshme është e të njëjtit rend të madhësisë ose edhe më e lartë. Asnjë pajisje mekanike nuk është e përshtatshme për të numëruar numrin e dridhjeve të tilla me frekuencë të lartë. Për më tepër, pajisjet elektronike konvencionale gjithashtu doli të ishin të papërshtatshme për këtë.

Një rrugëdalje nga kjo vështirësi u gjet me ndihmën e një devijim origjinal. Gazi i amoniakut u vendos në një tub të gjatë metalik (udhëzues valësh). Për lehtësinë e trajtimit, ky tub është i mbështjellë. Lëkundjet elektromagnetike me frekuencë të lartë u furnizuan nga gjeneratori në njërin skaj të këtij tubi dhe një pajisje u instalua në skajin tjetër të tij për të matur intensitetin e tyre. Gjeneratori bëri të mundur, brenda kufijve të caktuar, ndryshimin e frekuencës së lëkundjeve elektromagnetike të ngacmuara prej tij.

Për kalimin e molekulave të amoniakut nga një gjendje e pangacmuar në një gjendje të ngacmuar, nevojitet një energji e mirëpërcaktuar dhe, në përputhje me rrethanat, një frekuencë e mirëpërcaktuar e lëkundjeve elektromagnetike (ε = hv, ku ε është energjia kuantike, v është frekuenca e lëkundjet elektromagnetike, h është konstanta e Plankut). Për sa kohë që frekuenca e lëkundjeve elektromagnetike të prodhuara nga gjeneratori është më e madhe ose më e vogël se kjo frekuencë rezonante, molekulat e amoniakut nuk thithin energji. Kur këto frekuenca përkojnë, një numër i konsiderueshëm i molekulave të amoniakut thithin energjinë elektromagnetike dhe kalojnë në një gjendje të ngacmuar. Natyrisht, në këtë rast (për shkak të ligjit të ruajtjes së energjisë) në fund të valëve ku është instaluar pajisja matëse, intensiteti i lëkundjeve elektromagnetike është më i vogël. Nëse ndryshoni pa probleme frekuencën e gjeneratorit dhe regjistroni leximet e pajisjes matëse, atëherë në frekuencën rezonante, zbulohet një rënie në intensitetin e lëkundjeve elektromagnetike.

Hapi tjetër në hartimin e një ore molekulare është pikërisht shfrytëzimi i këtij efekti. Për këtë, u montua një pajisje e veçantë (Fig. 23). Në të, një gjenerator me frekuencë të lartë i pajisur me një furnizim me energji elektrike gjeneron lëkundje elektromagnetike me frekuencë të lartë. Për të rritur qëndrueshmërinë e frekuencës së këtyre lëkundjeve, gjeneratori stabilizohet me. duke përdorur një kristal piezoelektrik. Në pajisjet ekzistuese të këtij lloji, frekuenca e lëkundjeve të gjeneratorit me frekuencë të lartë zgjidhet të jetë disa qindra mijëra perioda në sekondë në përputhje me frekuencën natyrore të lëkundjeve të pllakave të kuarcit të përdorura në to.

Oriz. 23. Skema e "orarit molekular"

Meqenëse kjo frekuencë është shumë e lartë për të kontrolluar drejtpërdrejt çdo pajisje mekanike, ajo reduktohet në disa qindra lëkundje në sekondë me ndihmën e njësisë së ndarjes së frekuencës dhe vetëm pas kësaj ajo furnizohet me reletë e sinjalit dhe një motor elektrik sinkron që rrotullon shigjetat e treguesit. ndodhet në faqen e orës. Kështu, kjo pjesë e orës molekulare përsërit skemën e orëve të kuarcit të përshkruar më parë.

Për të ngacmuar molekulat e amoniakut, një pjesë e lëkundjeve elektromagnetike të gjeneruara nga gjeneratori i frekuencës së lartë aplikohet në një shumëzues të frekuencës së rrymës alternative (shih Fig. 23). Faktori i shumëzimit të frekuencës në të zgjidhet në mënyrë që ta çojë atë në atë rezonant. Nga dalja e shumëzuesit të frekuencës, lëkundjet elektromagnetike hyjnë në valëzues me gaz amoniak. Pajisja në dalje të valëdhënësit - diskriminuesi - shënon intensitetin e lëkundjeve elektromagnetike që kanë kaluar nëpër valëdhënës dhe vepron në gjeneratorin me frekuencë të lartë, duke ndryshuar frekuencën e lëkundjeve të ngacmuara prej tij. Diskriminuesi është projektuar në atë mënyrë që kur lëkundjet me një frekuencë nën frekuencën rezonante arrijnë në hyrjen e valëmarrësit, ai rregullon gjeneratorin, duke rritur frekuencën e lëkundjeve të tij. Nëse, megjithatë, lëkundjet me një frekuencë më të lartë se frekuenca rezonante arrijnë në hyrjen e valëmarrësit, atëherë ai zvogëlon frekuencën e gjeneratorit. Në këtë rast, akordimi në rezonancë është më i saktë, aq më i pjerrët shkon kurba e përthithjes. Kështu, është e dëshirueshme që zhytja në intensitetin e lëkundjeve elektromagnetike, për shkak të përthithjes rezonante të energjisë së tyre nga molekulat, të jetë sa më e ngushtë dhe e thellë.

Të gjitha këto pajisje të ndërlidhura - gjeneratori, shumëzuesi, valëzuesi i gazit të amoniakut dhe diskriminuesi - janë një qark reagime, në të cilin molekulat e amoniakut ngacmohen nga gjeneratori dhe në të njëjtën kohë e kontrollojnë atë, duke e detyruar atë të gjenerojë lëkundje të frekuencës së dëshiruar. Kështu, ora molekulare në fund të fundit përdor molekulat e amoniakut si standard të frekuencës dhe kohës. Në orën e parë molekulare të amoniakut, të zhvilluar sipas këtij parimi nga G. Lyons në 1953, paqëndrueshmëria e shkallës ishte rreth 10 -7, d.m.th., ndryshimi i frekuencës nuk i kalonte dhjetë milionët. Më pas, paqëndrueshmëria u reduktua në 10 -8, që korrespondon me një gabim në matjen e intervaleve kohore me 1 sekondë për disa vite.

Në përgjithësi, kjo është, natyrisht, saktësi e shkëlqyer. Megjithatë, rezultoi se në pajisjen e ndërtuar kurba e përthithjes së energjisë elektromagnetike rezultoi të ishte larg të qenit aq e mprehtë sa pritej, por më tepër "e njollosur". Prandaj, saktësia e të gjithë pajisjes doli të jetë dukshëm më e ulët se sa pritej. Studimet e kujdesshme të këtyre orëve molekulare të kryera në vitet e mëvonshme bënë të mundur të zbulohej se leximet e tyre varen në një farë mase nga dizajni i valëve, si dhe nga temperatura dhe presioni i gazit që përmbahet në të. U zbulua se këto efekte janë burimet e paqëndrueshmërisë së orëve të tilla dhe kufizojnë saktësinë e tyre.

Në të ardhmen, këto defekte në orën molekulare nuk janë eliminuar plotësisht. Sidoqoftë, ishte e mundur të dilnin me lloje të tjera, më të avancuara të matësve kuantikë të kohës.

Ora atomike e ceziumit

Përmirësimi i mëtejshëm i standardeve të frekuencës dhe kohës është arritur në bazë të një kuptimi të qartë të arsyeve të mangësive të orëve molekulare të amoniakut. Kujtojmë se disavantazhet kryesore të orëve molekulare të amoniakut janë disa "njollosje" të kurbës së përthithjes rezonante dhe varësia e paraqitjeve të këtyre orëve nga temperatura dhe presioni i gazit në valëzues.

Cilat janë arsyet e këtyre defekteve? A mund të eliminohen? Doli se përhapja e rezonancës ndodh si rezultat i lëvizjes termike të grimcave të gazit që mbushin valëzuesin. Në fund të fundit, disa nga grimcat e gazit lëvizin drejt valës elektromagnetike dhe për këtë arsye për to frekuenca e lëkundjeve është disi më e lartë se ajo e dhënë nga gjeneratori. Grimcat e tjera të gazit, përkundrazi, lëvizin nga vala hyrëse elektromagnetike, sikur ikin prej saj; për ta, frekuenca e lëkundjeve elektromagnetike është disi më e ulët se ajo nominale. Vetëm për një numër relativisht të vogël të grimcave të gazit të palëvizshëm, frekuenca e lëkundjeve elektromagnetike të perceptuara prej tyre është e barabartë me atë nominale, d.m.th. dhënë nga gjeneratori.

Fenomeni i përshkruar është efekti i mirënjohur gjatësor Doppler. Është ai që çon në faktin se kurba e rezonancës rrafshohet dhe lyhet dhe gjendet varësia e forcës së rrymës në daljen e valëmarrësit nga shpejtësia e grimcave të gazit, d.m.th. në temperaturën e gazit.

Një grup shkencëtarësh nga Byroja Amerikane e Standardeve arritën të përballonin këto vështirësi. Megjithatë, ajo që ata bënë ishte, në përgjithësi, një standard i ri dhe shumë më i saktë i frekuencës dhe kohës, megjithëse u përdorën disa gjëra tashmë të njohura.

Kjo pajisje nuk përdor më molekula, por atome. Këto atome jo vetëm që mbushin enën, por lëvizin në një rreze. Dhe në mënyrë që drejtimi i lëvizjes së tyre të jetë pingul me drejtimin e përhapjes së valës elektromagnetike. Është e lehtë të kuptohet se në këtë rast nuk ka efekt gjatësor Doppler. Pajisja përdor atome ceziumi, ngacmimi i të cilave ndodh në një frekuencë të lëkundjeve elektromagnetike të barabartë me 9,192,631,831 perioda në sekondë.

Pajisja përkatëse është montuar në një tub, në një skaj të së cilës është një furrë elektrike 1, e cila ngroh metalin cezium deri në avullim, dhe në anën tjetër, një detektor 6, i cili numëron numrin e atomeve të ceziumit që kanë arritur në të. (Fig. 24). Midis tyre janë: magneti i parë 2, përcjellësi valësh 3, i cili furnizon lëkundjet elektromagnetike me frekuencë të lartë, kolimatori 4 dhe magneti i dytë 5. fushat e krijuara nga magnetet e përhershëm dhe një fushë elektromagnetike me frekuencë të lartë e furnizuar nga një përcjellës valësh nga gjenerator në tub në mënyrë që drejtimi i përhapjes së valës të jetë pingul me drejtimin e fluturimit të grimcave.

Një pajisje e tillë bën të mundur zgjidhjen e pjesës së parë të problemit: të ngacmojë atomet, domethënë t'i transferojë ato nga një gjendje në tjetrën dhe në të njëjtën kohë të shmangë efektin gjatësor Doppler. Nëse studiuesit do të ishin kufizuar vetëm në këtë përmirësim, atëherë saktësia e pajisjes do të ishte rritur, por jo shumë. Në të vërtetë, në një rreze atomesh të emetuara nga një burim inkandeshent, ka gjithmonë atome të pangacmuar dhe të ngacmuar. Kështu, kur atomet që kanë dalë nga burimi fluturojnë nëpër fushën elektromagnetike dhe ngacmohen, atëherë atomeve të ngacmuara tashmë ekzistuese u shtohen një numër i caktuar atomesh të ngacmuar. Prandaj, ndryshimi në numrin e atomeve të ngacmuara rezulton të jetë relativisht jo shumë i madh dhe, për rrjedhojë, efekti i veprimit të valëve elektromagnetike në rrezen e grimcave rezulton të jetë jo shumë i mprehtë. Është e qartë se nëse në fillim nuk do të kishte fare atome të ngacmuara, dhe më pas ato shfaqeshin, atëherë efekti i përgjithshëm do të ishte shumë më i kundërt.

Pra, lind një detyrë shtesë: në seksionin nga burimi në fushën elektromagnetike, kaloni atomet që janë në gjendje normale dhe hiqni ato të ngacmuara. Asgjë e re nuk duhej shpikur për ta zgjidhur atë, pasi që në vitet dyzet të shekullit tonë, Rabbi dhe më pas Ramsey, zhvilluan metodat përkatëse për studimet spektroskopike. Këto metoda bazohen në faktin se të gjitha atomet dhe molekulat kanë veti të caktuara elektrike dhe magnetike, dhe këto veti janë të ndryshme për grimcat e ngacmuara dhe të pangacmuara. Prandaj, në fushat elektrike dhe magnetike, atomet dhe molekulat e ngacmuara dhe të pangacmuara devijojnë ndryshe.

Në orën atomike të ceziumit të përshkruar, në rrugën e rrezes së grimcave ndërmjet burimit dhe fushës elektromagnetike me frekuencë të lartë, magneti i përhershëm 2 (shih Fig. 24) u instalua në atë mënyrë që grimcat e pangacmuara të fokusoheshin në çarjen e kolimatorit. , dhe të emocionuarit u hoqën nga trau. Magneti i dytë 5, që qëndron midis fushës elektromagnetike me frekuencë të lartë dhe detektorit, përkundrazi, u instalua në atë mënyrë që grimcat e pangacmuara u hoqën nga rrezja, dhe vetëm ato të ngacmuara u përqendruan në detektor. Një ndarje e tillë e dyfishtë çon në faktin se vetëm ato grimca arrijnë në detektor që ishin të pangacmuara përpara se të hynin në fushën elektromagnetike, dhe më pas kaluan në një gjendje të ngacmuar në këtë fushë. Në këtë rast, varësia e leximeve të detektorit nga frekuenca e lëkundjeve elektromagnetike rezulton të jetë shumë e mprehtë dhe, në përputhje me rrethanat, kurba e rezonancës së thithjes së energjisë elektromagnetike rezulton të jetë shumë e ngushtë dhe e pjerrët.

Si rezultat i masave të përshkruara, njësia lëvizëse e orës atomike të ceziumit rezultoi të jetë në gjendje t'i përgjigjet edhe një ç'rregullimi shumë të vogël të gjeneratorit me frekuencë të lartë, dhe kështu u arrit një saktësi shumë e lartë stabilizimi.

Pjesa tjetër e pajisjes, në përgjithësi, përsërit diagramin parimor të një ore molekulare: një gjenerator me frekuencë të lartë kontrollon një orë elektrike dhe njëkohësisht ngacmon grimcat përmes qarqeve të shumëzimit të frekuencës. Një diskriminues i lidhur me një tub ceziumi dhe një gjenerator me frekuencë të lartë reagon ndaj funksionimit të tubit dhe rregullon gjeneratorin në mënyrë që frekuenca e lëkundjeve të prodhuara prej tij të përputhet me frekuencën në të cilën grimcat ngacmohen.

E gjithë kjo pajisje në tërësi quhet ora atomike e ceziumit.

Në modelet e para të orëve të ceziumit (për shembull, ora e ceziumit të Laboratorit Kombëtar Fizik të Anglisë), paqëndrueshmëria ishte vetëm 1 -9. Në pajisjet e këtij lloji, të zhvilluara dhe të ndërtuara vitet e fundit, paqëndrueshmëria është ulur në 10 -12 -10 -13 .

Është thënë tashmë më parë se edhe orët më të mira mekanike astronomike, për shkak të konsumimit të pjesëve të tyre, ndryshojnë disi rrjedhën e tyre me kalimin e kohës. Edhe orët astronomike të kuarcit nuk janë pa këtë pengesë, pasi për shkak të plakjes së kuarcit, ka një lëvizje të ngadaltë të leximeve të tyre. Asnjë zhvendosje e frekuencës nuk u gjet në orët atomike të ceziumit.

Kur krahasojmë raste të ndryshme të këtyre orëve, frekuenca e lëkundjeve të tyre u vu re se përkon brenda ± 3 * 10 -12, që korrespondon me një gabim prej vetëm 1 sekonde në 10,000 vjet.

Sidoqoftë, kjo pajisje nuk është pa të meta: shtrembërimet e formës së fushës elektromagnetike dhe kohëzgjatja relativisht e shkurtër e ndikimit të saj në atomet e rrezes kufizojnë rritjen e mëtejshme të saktësisë së matjes së intervaleve kohore duke përdorur sisteme të tilla.

Orë astronomike me një gjenerator kuantik

Një hap tjetër drejt rritjes së saktësisë së matjes së intervaleve kohore u bë duke përdorur gjeneratorë molekularë- pajisje që përdorin rrezatimi i valëve elektromagnetike nga molekulat.

Ky zbulim ishte i papritur dhe i natyrshëm. E papritur - sepse dukej se mundësitë e metodave të vjetra ishin shterur, ndërsa të tjera nuk kishte. Natyrore - sepse një numër efektesh të njohura tashmë përbënin pothuajse të gjitha pjesët e metodës së re dhe mbeti vetëm të kombinoheshin siç duhet këto pjesë. Megjithatë, një kombinim i ri i gjërave të njohura është thelbi i shumë zbulimeve. Gjithmonë duhet shumë guxim për të menduar për ta arritur atë. Shumë shpesh, pasi të bëhet kjo, gjithçka duket shumë e thjeshtë.

Pajisjet në të cilat rrezatimi nga molekulat përdoret për të marrë një standard të frekuencës quhen maser; Kjo fjalë është formuar nga shkronjat fillestare të shprehjes: amplifikimi i mikrovalës me emetim të stimuluar të rrezatimit, d.m.th. amplifikimi i valëve të radios me rreze centimetri duke përdorur rrezatim të induktuar. Aktualisht, pajisjet e këtij lloji quhen më shpesh amplifikues kuantikë ose gjeneratorë kuantikë.

Çfarë e përgatiti zbulimin e gjeneratorit kuantik? Cili është parimi i funksionimit dhe pajisjes së tij?

Studiuesit e dinin se kur molekulat e ngacmuara, si amoniaku, shkojnë në nivele më të ulëta të energjisë dhe lëshojnë rrezatim elektromagnetik, gjerësia natyrore e këtyre linjave të emetimit është jashtëzakonisht e vogël, të paktën shumë herë më i vogël se gjerësia e linjës së absorbimit të përdorur në orët molekulare. Ndërkohë, kur krahasojmë frekuencën e dy lëkundjeve, mprehtësia e lakores së rezonancës varet nga gjerësia e vijave spektrale, dhe saktësia e arritshme e stabilizimit varet nga mprehtësia e lakores së rezonancës.

Është e qartë se studiuesit ishin jashtëzakonisht të interesuar për mundësinë e arritjes së një saktësie më të lartë në matjen e intervaleve kohore duke përdorur jo vetëm thithjen, por edhe emetimin e valëve elektromagnetike nga molekulat. Duket se gjithçka është tashmë atje për këtë. Në të vërtetë, në përcjellësin e valëve të një ore molekulare, molekulat e amoniakut të ngacmuara lëshojnë spontanisht dritë, d.m.th., ato kalojnë në nivele më të ulëta të energjisë dhe në të njëjtën kohë lëshojnë rrezatim elektromagnetik me një frekuencë prej 23,870,129,000 periodash në sekondë. Gjerësia e kësaj linje emetimi spektrale është me të vërtetë shumë e vogël. Përveç kësaj, duke qenë se përcjellësi i valës së orës molekulare është i mbushur me lëkundje elektromagnetike të furnizuara nga gjeneratori, dhe frekuenca e këtyre lëkundjeve është e barabartë me frekuencën e kuanteve të energjisë të emetuara nga molekulat e amoniakut, pastaj në valën e induktuar rrezatimi i molekulave të amoniakut të ngacmuar, probabiliteti i të cilit është shumë më i madh se ai spontan. Kështu, ky proces rrit numrin total të ngjarjeve të rrezatimit.

Sidoqoftë, për vëzhgimin dhe përdorimin e rrezatimit molekular, një sistem i tillë si një përcjellës valësh i orës molekulare doli të ishte plotësisht i papërshtatshëm. Në të vërtetë, në një përcjellës valësh të tillë ka shumë më tepër grimca amoniaku të pangacmuara sesa ato të ngacmuara, dhe madje duke marrë parasysh rrezatimin e induktuar, aktet e përthithjes së energjisë elektromagnetike ndodhin shumë më shpesh sesa aktet e emetimit. Për më tepër, nuk është e qartë se si të izolohen kuantet e energjisë të emetuara nga molekulat në një valëdhënës të tillë kur i njëjti vëllim është i mbushur me rrezatim elektromagnetik nga gjeneratori, dhe ky rrezatim ka të njëjtën frekuencë dhe intensitet shumë më të madh.

A nuk është e vërtetë që të gjitha proceset rezultojnë të jenë aq të ngatërruara sa që në pamje të parë duket e pamundur të veçosh të duhurin prej tyre? Megjithatë, nuk është kështu. Në fund të fundit, dihet se molekulat e ngacmuara ndryshojnë në vetitë e tyre elektrike dhe magnetike nga ato të pangacmuara, dhe kjo bën të mundur ndarjen e tyre.

Në vitet 1954-1955. ky problem u zgjidh shkëlqyeshëm nga N. G. Basov dhe A. M. Prokhorov në BRSS dhe nga Gordon, Zeiger dhe Towns në SHBA*. Këta autorë përfituan nga fakti se gjendja elektrike e molekulave të amoniakut të ngacmuara dhe të pangacmuara është disi e ndryshme dhe, duke fluturuar nëpër një fushë elektrike johomogjene, ato devijojnë ndryshe.

* (J. Singer, Mathers, IL, M., 1961; Basov N. G., Letokhov V. S. Standardet e frekuencës optike, UFN, vëll 96, nr. 4, 1968.)

Kujtojmë se midis dy pllakave paralele të ngarkuara elektrike, për shembull, pllakave të një kondensatori, krijohet një fushë elektrike uniforme; ndërmjet një pllake të ngarkuar dhe një pike ose dy pikave të ngarkuara - johomogjene. Nëse fushat elektrike përshkruhen duke përdorur linja të forcës, atëherë fushat uniforme përfaqësohen nga linja me të njëjtën densitet, dhe fushat johomogjene me linja me densitet të pabarabartë, për shembull, më pak afër planit dhe më shumë afër majës, ku linjat konvergojnë. Metodat për marrjen e fushave elektrike johomogjene të një forme ose një tjetër janë njohur prej kohësh.

Një gjenerator molekular është një kombinim i një burimi molekulash, një ndarës elektrik dhe një rezonator të montuar në një tub nga i cili pompohet ajri. Për ftohje të thellë, ky tub vendoset në azot të lëngshëm. Kjo siguron stabilitet të lartë të të gjithë pajisjes. Burimi i grimcave në gjeneratorin molekular është një shishe me një hapje të ngushtë të mbushur me gaz amoniak. Nëpërmjet kësaj vrime, një rreze e ngushtë grimcash hyn në tub me një shpejtësi të caktuar (Fig. 25a).

Rrezja përmban gjithmonë molekula amoniaku të pangacmuara dhe të ngacmuara. Megjithatë, zakonisht ka shumë më tepër të pangacmuar sesa të emocionuar. Në tub, në rrugën e këtyre grimcave, ndodhet një kondensator i ngarkuar me energji elektrike, i përbërë nga katër shufra, i ashtuquajturi kondensator katërpolësh. Në të, fusha elektrike është johomogjene dhe ka një formë të tillë (Fig. 25, b) që, duke kaluar nëpër të, molekulat e pangacmuara të amoniakut shpërndahen në anët, dhe ato të ngacmuara devijojnë drejt boshtit të tubit dhe kështu fokusohen. Prandaj, grimcat ndahen në një kondensator të tillë dhe vetëm molekulat e amoniakut të ngacmuara arrijnë në skajin tjetër të tubit.

Në këtë skaj tjetër të tubit ka një enë me madhësi dhe formë të caktuar - i ashtuquajturi rezonator. Pasi në të, molekulat e amoniakut të ngacmuara pas një periudhe të shkurtër kohore kalojnë spontanisht nga gjendja e ngacmuar në gjendjen e pangacmuar dhe në të njëjtën kohë lëshojnë valë elektromagnetike të një frekuence të caktuar. Për këtë proces thonë se molekulat janë të theksuara. Kështu, është e mundur jo vetëm për të marrë rrezatim molekular, por edhe për ta izoluar atë.

Le të shqyrtojmë zhvillimin e mëtejshëm të këtyre ideve. Rrezatimi elektromagnetik i frekuencës rezonante, duke ndërvepruar me molekula të pangacmuara, i transferon ato në një gjendje të ngacmuar. I njëjti rrezatim, duke ndërvepruar me molekulat e ngacmuara, i transferon ato në një gjendje të pangacmuar, duke stimuluar kështu rrezatimin e tyre. Varësisht se cilat molekula janë më shumë, të pangacmuara apo të ngacmuara, mbizotëron procesi i përthithjes apo emetimit të induktuar të energjisë elektromagnetike.

Duke krijuar në një vëllim të caktuar, për shembull, një rezonator, një mbizotërim të konsiderueshëm të molekulave të amoniakut të ngacmuar dhe duke aplikuar lëkundje elektromagnetike të frekuencës rezonante në të, është e mundur të përforcohet frekuenca e mikrovalës. Është e qartë se ky përforcim ndodh për shkak të pompimit të vazhdueshëm të molekulave të amoniakut të ngacmuar në rezonator.

Roli i rezonatorit nuk kufizohet vetëm në faktin se është një enë në të cilën ndodh emetimi i molekulave të ngacmuara. Meqenëse rrezatimi elektromagnetik i frekuencës rezonante stimulon rrezatimin e molekulave të ngacmuara, sa më i madh të jetë densiteti i këtij rrezatimi, aq më aktivisht vazhdon ky proces i rrezatimit të induktuar.

Duke zgjedhur dimensionet e rezonatorit në përputhje me gjatësinë valore të këtyre lëkundjeve elektromagnetike, është e mundur të krijohen kushte për shfaqjen e valëve në këmbë në të (ngjashëm me zgjedhjen e dimensioneve të tubave të organeve për shfaqjen e valëve në këmbë të lëkundjet përkatëse elastike të zërit në to). Pasi të keni bërë muret e rezonatorit nga materiali i duhur, është e mundur të siguroheni që ato të pasqyrojnë lëkundjet elektromagnetike me humbjen më të vogël. Të dyja këto masa bëjnë të mundur krijimin e një densiteti të lartë të energjisë elektromagnetike në rezonator dhe në këtë mënyrë rrisin efikasitetin e të gjithë pajisjes në tërësi.

Ceteris paribus, fitimi në këtë pajisje është sa më i madh, aq më i lartë është dendësia e fluksit të molekulave të ngacmuara. Është e jashtëzakonshme që në një densitet mjaftueshëm të lartë të fluksit të molekulave të ngacmuara dhe parametrave të përshtatshëm të rezonatorit, intensiteti i rrezatimit të molekulave bëhet mjaft i madh për të mbuluar humbje të ndryshme të energjisë, dhe amplifikatori kthehet në një gjenerator molekular të lëkundjeve të mikrovalës - kështu - i quajtur gjenerator kuantik. Në këtë rast, nuk është më e nevojshme të furnizoni rezonatorin me energji elektromagnetike me frekuencë të lartë. Procesi i emetimit të stimuluar të disa grimcave të ngacmuara mbështetet nga emetimi i të tjerave. Për më tepër, në kushte të përshtatshme, procesi i gjenerimit të energjisë elektromagnetike nuk ndalet edhe nëse një pjesë e saj devijohet anash.

Oscilator kuantik me stabilitet shumë të lartë Jep lëkundje elektromagnetike me frekuencë të lartë të një frekuence të përcaktuar rreptësisht dhe mund të përdoret për të matur intervalet kohore. Nuk ka nevojë të funksionojë vazhdimisht. Mjafton periodikisht në intervale të caktuara të krahasohet frekuenca e gjeneratorit elektrik të orës astronomike me këtë standard të frekuencës molekulare dhe, nëse është e nevojshme, të bëhet një korrigjim.

Një orë astronomike e korrigjuar nga një gjenerator molekular i amoniakut u ndërtua në fund të viteve pesëdhjetë. Paqëndrueshmëria e tyre afatshkurtër nuk i kalonte 10 -12 për 1 minutë, dhe paqëndrueshmëria afatgjatë ishte rreth 10 -10, që korrespondon me shtrembërime në numërimin e intervaleve kohore prej vetëm 1 sekondë në disa qindra vjet.

Përmirësimi i mëtejshëm i standardeve të frekuencës dhe kohës u arrit në bazë të të njëjtave ide dhe përdorimit të disa grimcave të tjera si një mjet pune, si talium dhe hidrogjen. Në këtë rast, gjeneratori kuantik që vepron mbi një rreze atomesh hidrogjeni, i zhvilluar dhe ndërtuar në fillim të viteve gjashtëdhjetë nga Goldenberg, Klepner dhe Ramsay, doli të ishte veçanërisht premtues. Ky gjenerator përbëhet gjithashtu nga një burim grimcash, një ndarës dhe një rezonator të montuar në një tub (Fig. 26) të zhytur në një ftohës të përshtatshëm. Burimi lëshon një rreze atomesh hidrogjeni. Në këtë rreze ka atome hidrogjeni të pangacmuar dhe të ngacmuar, dhe ka shumë më tepër të pangacmuar sesa ato të ngacmuar.

Meqenëse atomet e hidrogjenit të ngacmuar ndryshojnë nga ato të pangacmuarit në gjendjen e tyre magnetike (momenti magnetik), ndarja e tyre nuk është më një fushë elektrike, por një fushë magnetike e krijuar nga një palë magnete. Rezonatori i gjeneratorit të hidrogjenit gjithashtu ka karakteristika domethënëse. Është bërë në formën e një balone të bërë nga kuarci i shkrirë, muret e brendshme të së cilës janë të veshura me parafinë. Për shkak të reflektimeve të shumta (rreth 10,000) elastike të atomeve të hidrogjenit nga shtresa e parafinës, gjatësia e fluturimit të grimcave dhe, në përputhje me rrethanat, koha e qëndrimit të tyre në rezonator, në krahasim me gjeneratorin molekular, rritet mijëra herë. Në këtë mënyrë, është e mundur të merren linja shumë të ngushta spektrale të atomeve të hidrogjenit dhe, në krahasim me një gjenerator molekular, të zvogëlohet paqëndrueshmëria e të gjithë pajisjes me një faktor mijëra.

Modelet moderne të orëve astronomike me një gjenerator kuantik hidrogjeni kanë tejkaluar standardin e rrezeve atomike të ceziumit në performancën e tyre. Nuk u gjet asnjë lëvizje sistematike. Paqëndrueshmëria e tyre afatshkurtër është vetëm 6 * 10 -14 në minutë, dhe afatgjatë - 2 * 10 -14 në ditë, që është dhjetë herë më e vogël se ajo e standardit të ceziumit. Riprodhueshmëria e leximeve të orës me një gjenerator kuantik të hidrogjenit është ±5*10 -13, ndërsa riprodhueshmëria e standardit të ceziumit është ±3*10 -12. Rrjedhimisht, gjeneratori i hidrogjenit është rreth dhjetë herë më i mirë edhe në këtë tregues. Kështu, me ndihmën e një ore astronomike me hidrogjen, është e mundur të sigurohet një saktësi e matjes së kohës prej rendit 1 sekondë për një interval prej rreth njëqind mijë vjetësh.

Ndërkohë, një sërë studimesh të viteve të fundit kanë treguar se kjo saktësi e lartë e matjes së intervaleve kohore, e arritur në bazë të gjeneratorëve të rrezeve atomike, nuk është ende kufi dhe mund të përmirësohet.

Transmetimi i kohës së saktë

Detyra e shërbimit të kohës nuk kufizohet vetëm në marrjen dhe ruajtjen e kohës së saktë. Një pjesë po aq e rëndësishme e tij është një organizim i tillë i transferimit të kohës së saktë, në të cilin kjo saktësi nuk do të humbiste.

Në kohët e vjetra, transmetimi i sinjaleve kohore kryhej duke përdorur pajisje mekanike, të zërit ose të dritës. Në Shën Petersburg, një top u shkrep pikërisht në mesditë; Dikush mund të kontrollojë orën e tij edhe me orën e kullës së Institutit të Metrologjisë, tani i quajtur pas D. I. Mendeleev. Në portet detare, një top që binte përdorej si sinjal kohor. Nga anijet në port shihej sesi pikërisht në mesditë topi u shkëput nga maja e një direku special dhe ra në këmbën e tij.

Për rrjedhën normale të jetës intensive moderne, një detyrë shumë e rëndësishme është sigurimi i kohës së saktë për hekurudhat, zyrat postare, telegrafët dhe qytetet e mëdha. Nuk kërkon saktësi kaq të lartë si në punën astronomike dhe gjeografike, por është e nevojshme që, me një saktësi deri në një minutë, në të gjitha pjesët e qytetit, në të gjitha pjesët e vendit tonë të gjerë, të gjitha orët të tregojnë kohën në në te njejtën mënyrë. Kjo detyrë zakonisht zgjidhet me ndihmën e një ore elektrike.

Në industrinë e orëve të hekurudhave dhe institucioneve të komunikimit, në industrinë e orëve të një qyteti modern, orët elektrike luajnë një rol të rëndësishëm. Pajisja e tyre është shumë e thjeshtë, e megjithatë, me një saktësi prej një minutë, ata tregojnë të njëjtën kohë në të gjitha pikat e qytetit.

Orët elektrike janë parësore dhe dytësore. Orët elektrike primare kanë një lavjerrës, rrota, arratisje dhe janë matës në kohë reale. Orët elektrike dytësore janë vetëm tregues: në to nuk ka orë, por ekziston vetëm një pajisje relativisht e thjeshtë që lëviz akrepat një herë në minutë (Fig. 27). Me çdo hapje të rrymës, elektromagneti lëshon armaturën dhe "qeni" i ngjitur në spirancë, i mbështetur në rrotën e arpionit, e kthen atë me një dhëmb. Sinjalet e rrymës elektrike furnizohen në orën dytësore ose nga instalimi qendror ose nga ora primare elektrike. Vitet e fundit janë shfaqur orët që flasin, të dizajnuara në parimin e filmave me zë, të cilat jo vetëm tregojnë, por tregojnë edhe kohën.

Për transmetim kohën e saktë tani shërbejnë kryesisht sinjale elektrike të dërguara me telefon, telegraf dhe radio. Gjatë dekadave të fundit, teknika e transmetimit të tyre është përmirësuar, dhe saktësia është rritur në përputhje me rrethanat. Në vitin 1904, Bigourdant transmetoi sinjale ritmike kohore nga Observatori i Parisit, të cilat u morën nga Observatori Montsouris me një saktësi prej 0,02-0,03 sek. Në vitin 1905, Observatori Detar i Uashingtonit filloi transmetimin e rregullt të sinjaleve kohore, nga viti 1908 ata filluan të transmetojnë sinjale ritmike kohore nga Kulla Eifel dhe nga viti 1912 nga Observatori Greenwich.

Aktualisht, transmetimi i sinjaleve të sakta kohore kryhet në shumë vende. Në BRSS, transmetime të tilla kryhen nga Instituti Shtetëror Astronomik me emrin V.I. P.K. Sternberg, si dhe një sërë organizatash të tjera. Në të njëjtën kohë, një sërë programesh të ndryshme përdoren për të transmetuar leximet e kohës mesatare diellore me radio. Për shembull, programi i sinjalit të kohës së transmetimit transmetohet në fund të çdo ore dhe përbëhet nga gjashtë pulse të shkurtra. Fillimi i të fundit prej tyre korrespondon me kohën e kësaj ose asaj ore dhe 00 min 00 sek. Në lundrimin detar dhe ajror, përdoret një program me pesë seri me 60 impulse dhe tre seri me gjashtë sinjale të shkurtra, të ndara nga sinjale më të gjata. Përveç kësaj, ka një numër programesh të veçanta të sinjalit të kohës. Informacione për të ndryshme programe të veçanta sinjalet e sakta kohore publikohen në botime speciale.

Gabimi në transmetimin e sinjaleve kohore për programet e transmetimit është rreth ±0,01 - 0,001 sek, dhe për disa të veçanta ±10 -4 dhe madje ±10 -5 sek. Kështu, tani janë zhvilluar metoda dhe pajisje që bëjnë të mundur marrjen, ruajtjen dhe transmetimin e kohës me një shkallë shumë të lartë saktësie.

Kohët e fundit, ide të reja të rëndësishme janë zbatuar në fushën e ruajtjes dhe transmetimit të saktë të kohës. Supozoni se është e nevojshme që në një numër pikash në çdo territor, saktësia e leximeve të orëve në këmbë të mos jetë më e keqe se ± 30 sekonda, me kusht që të gjitha këto orë të punojnë vazhdimisht gjatë gjithë vitit. Kërkesa të tilla zbatohen, për shembull, për orët e qytetit dhe hekurudhave. Kërkesat nuk janë shumë strikte, megjithatë, për t'i përmbushur ato duke përdorur orët autonome, është e nevojshme që shkalla ditore e çdo shembulli të orës të jetë më e mirë se ± 0,1 sekonda, dhe kjo kërkon kronometra kuarci preciz.

Ndërkohë, nëse ky problem zgjidhet duke përdorur sistemi i përbashkët i kohës, i përbërë nga orë primare dhe një numër i madh i orëve dytësore të lidhura me to, atëherë vetëm orët primare duhet të kenë saktësi të lartë. Prandaj, edhe me një kosto të rritur për orën parësore dhe një kosto përkatësisht të ulët për orën dytësore, saktësia e mirë mund të arrihet në të gjithë sistemin me një kosto totale relativisht të ulët.

Natyrisht, në këtë rast, duhet të siguroheni që vetë ora sekondare të mos sjellë gabime. Ora dytësore e përshkruar më parë me një rrotë me arpion dhe një puthje, në të cilën dora lëviz një herë në minutë në një sinjal, ndonjëherë keqfunksionon. Për më tepër, me kalimin e kohës, gabimi i dëshmisë së tyre grumbullohet. Në orët sekondare moderne, përdoren lloje të ndryshme verifikimi dhe korrigjimi të leximeve. Saktësia edhe më e madhe sigurohet nga ora sekondare, e cila përdor rrymë alternative të frekuencës industriale (50 Hz), frekuenca e së cilës është e stabilizuar rreptësisht. Pjesa kryesore e kësaj ore është një motor elektrik sinkron i drejtuar nga rryma alternative. Kështu, në këtë orë, vetë rryma alternative është një sinjal i vazhdueshëm kohor me një periudhë përsëritjeje prej 0,02 sekondash.

Aktualisht, është krijuar Sinkronizimi në mbarë botën i orëve atomike (WOSAC; emri përbëhet nga shkronjat e para të fjalëve: Sinkronizimi në mbarë botën i orëve atomike). Ora kryesore kryesore e këtij sistemi ndodhet në Romë, Nju Jork, SHBA, dhe përbëhet nga tre orë atomike të ceziumit, leximet e të cilave janë mesatare. Kështu, saktësia e leximit të kohës është e barabartë me (1-3)*10 -11 . Këto orë primare janë të lidhura me një rrjet mbarëbotëror të orëve sekondare.

Testi tregoi se gjatë transmetimit të sinjaleve të sakta kohore nëpërmjet WHOAC nga shteti i Nju Jorkut (SHBA) në ishullin Oahu (Hawaii), pra afërsisht 30,000 km, treguesit e kohës u koordinuan me një saktësi prej 3 mikrosekonda.

Saktësia e lartë e ruajtjes dhe transmetimit të pullave kohore, e arritur sot, bën të mundur zgjidhjen e problemeve komplekse dhe të reja të lundrimit në hapësirën e thellë, si dhe pyetje, megjithëse të vjetra, por ende të rëndësishme dhe interesante për lëvizjen. kores së tokës.

Ku po shkojnë kontinentet?

Tani mund t'i kthehemi problemit të lëvizjes së kontinenteve, të përshkruar në kapitullin e mëparshëm. Kjo është edhe më interesante, sepse në gjysmë shekulli që ka kaluar që nga shfaqja e veprave të Wegener deri në kohën tonë, mosmarrëveshjet shkencore rreth këtyre ideve nuk janë shuar ende. Për shembull, W. Munk dhe G. Macdonald shkruan në vitin 1960: "Disa nga të dhënat e Wegener janë të pamohueshme, por shumica e argumenteve të tij bazohen tërësisht në supozime arbitrare". Dhe më tej: "Ndryshime të mëdha të kontinenteve ndodhën para shpikjes së telegrafit, ndërrime të mesme - para shpikjes së radios, dhe pas kësaj praktikisht nuk u vunë re ndryshime".

Këto vërejtje kaustike nuk janë pa bazë, të paktën në pjesën e tyre të parë. Në të vërtetë, matjet gjatësore që Wegeper dhe bashkëpunëtorët e tij kryen dikur në ekspeditat e tyre në Grenlandë (në njërën prej të cilave Wegener vdiq tragjikisht) u kryen me një saktësi të pamjaftueshme për një zgjidhje rigoroze të problemit. Këtë e vunë re edhe bashkëkohësit e tij.

Një nga mbështetësit më të bindur të teorisë së lëvizjes së kontinenteve në versionin e saj modern është P. N. Kropotkin. Në vitin 1962, ai shkroi: "Të dhënat paleomagnetike dhe gjeologjike tregojnë se gjatë Mesozoikut dhe Cenozoit, lajtmotivi i lëvizjes së kores së tokës ishte copëzimi i dy kontinenteve antike - Laurasia dhe Gondwana dhe përhapja e pjesëve të tyre drejt Oqeanit Paqësor dhe drejt brezit gjeosinklinal të Tetisës”. Kujtojmë që Laurasia mbuloi Amerikën e Veriut, Grenlandën, Evropën dhe të gjithë gjysmën veriore të Azisë, Gondwana - kontinentet jugore dhe Indinë. Oqeani Tethys shtrihej nga Mesdheu përmes Alpeve, Kaukazit dhe Himalajeve deri në Indonezi.

I njëjti autor shkroi më tej: “Uniteti i Gondvanës tani është gjurmuar nga Prekambriani deri në mesin e Kretakut dhe fragmentimi i tij tani duket si një proces i gjatë që filloi në Paleozoik dhe arriti një shkallë veçanërisht të madhe nga mesi i shek. Kretaku. Tetëdhjetë milionë vjet kanë kaluar që nga ajo kohë. Për rrjedhojë, distanca midis Afrikës dhe Amerika Jugore rritet me një normë prej 6 cm në vit. E njëjta shpejtësi është marrë nga të dhënat paleomagnetike për lëvizjen e Hindustanit nga hemisfera jugore në veri". Pasi rindërtoi vendndodhjen e kontinenteve në të kaluarën duke përdorur të dhëna paleomagnetike, P. N. Kropotkin arriti në përfundimin se "në atë kohë kontinentet ishin me të vërtetë të bashkuar në një bllok të tillë që i ngjante skicave të platformës kryesore kontinentale Wegener. ."

Pra, shuma e të dhënave të marra me metoda të ndryshme tregon se vendndodhja aktuale e kontinenteve dhe konturet e tyre janë formuar në të kaluarën e largët si rezultat i një sërë gabimesh dhe një lëvizje të konsiderueshme të blloqeve kontinentale.

Çështja e lëvizjes aktuale të kontinenteve vendoset në bazë të rezultateve të studimeve gjatësore të kryera me saktësi të mjaftueshme. Ajo që në këtë rast do të thotë saktësi e mjaftueshme mund të shihet nga fakti se, për shembull, në gjerësinë gjeografike të Uashingtonit, një ndryshim në gjatësinë gjeografike prej një të dhjetëmijtë e sekondës korrespondon me një zhvendosje prej 0,3 cm.. Meqenëse shpejtësia e vlerësuar e lëvizjes është rreth 1 m në vit, dhe shërbimet kohore moderne tashmë Nëse është e mundur të përcaktohen pikat kohore, të ruhet dhe të transmetohet koha e saktë me një saktësi prej të mijëtave dhe dhjetë të mijëtave të sekondës, atëherë për të marrë rezultate bindëse, mjafton të kryejnë matjet e duhura në intervale disavjeçare ose disa dhjetëravjeçare.

Për këtë qëllim në vitin 1926 u krijua një rrjet prej 32 pikash vëzhgimi dhe u kryen studime gjatësore astronomike. Në vitin 1933, u kryen studime të përsëritura gjatësore astronomike dhe 71 observatorë ishin përfshirë tashmë në punë. Këto matje, të kryera në një nivel të mirë modern, edhe pse në një interval jo shumë të gjatë (7 vjet), treguan veçanërisht se Amerika nuk po largohet nga Evropa me 1 m në vit, siç mendonte Wegener, por po afrohet. me shpejtësi afërsisht 60 cm në vit.

Kështu, me ndihmën e matjeve gjatësore shumë të sakta, u vërtetua prania e lëvizjes moderne të blloqeve të mëdha kontinentale. Për më tepër, ishte e mundur të zbulohej se pjesë të veçanta të këtyre blloqeve kontinentale kanë një lëvizje paksa të ndryshme.

Jam i lumtur që jetoj shembullor dhe i thjeshtë:
Ashtu si dielli - si një lavjerrës - si një kalendar
M. Tsvetaeva

Mësimi 6/6

Subjekti Bazat e matjes së kohës.

Synimi Merrni parasysh sistemin e numërimit të kohës dhe lidhjen e tij me gjatësinë gjeografike. Jepni një ide për kronologjinë dhe kalendarin, duke përcaktuar koordinatat gjeografike (gjatësinë) e zonës sipas vëzhgimeve astrometrike.

Detyrat :
1. arsimore: astrometri praktike rreth: 1) metodave astronomike, instrumenteve dhe njësive matëse, numërimit dhe mbajtjes së kohës, kalendarëve dhe kronologjisë; 2) përcaktimin e koordinatave (gjatësisë) gjeografike të zonës sipas të dhënave të vëzhgimeve astrometrike. Shërbimet e Diellit dhe koha e saktë. Zbatimi i astronomisë në hartografi. Rreth fenomeneve kozmike: revolucioni i Tokës rreth Diellit, revolucioni i Hënës rreth Tokës dhe rrotullimi i Tokës rreth boshtit të saj dhe pasojat e tyre - fenomenet qiellore: lindja, perëndimi i diellit, lëvizja e dukshme ditore dhe vjetore dhe kulminacioni i ndriçuesit (Dielli, Hëna dhe yjet), ndryshimi i fazave të Hënës.
2. duke edukuar: formimi i një botëkuptimi shkencor dhe edukimi ateist në rrjedhën e njohjes me historinë e dijes njerëzore, me llojet kryesore të kalendarëve dhe sistemeve kronologjike; zhvlerësimi i bestytnive që lidhen me konceptet e "vitit të brishtë" dhe përkthimin e datave të kalendarit Julian dhe Gregorian; Edukimi politeknik dhe i punës në prezantimin e materialit për instrumentet për matjen dhe ruajtjen e kohës (orë), kalendarët dhe sistemet kronologjike dhe mbi metodat praktike të zbatimit të njohurive astrometrike.
3. arsimore: formimi i aftësive: zgjidh problemet për llogaritjen e kohës dhe datave të kronologjisë dhe transferimin e kohës nga një sistem ruajtjeje dhe llogari në tjetrin; të kryejë ushtrime për zbatimin e formulave bazë të astrometrisë praktike; përdorni një hartë celulare të qiellit me yje, libra referimi dhe kalendarin astronomik për të përcaktuar pozicionin dhe kushtet e dukshmërisë trupat qiellorë dhe rrjedha e fenomeneve qiellore; të përcaktojë koordinatat (gjatësinë) gjeografike të zonës sipas vëzhgimeve astronomike.

Dije:
Niveli i parë (standard)- sistemet e numërimit të kohës dhe njësitë matëse; koncepti i mesditës, mesnatës, ditës, raporti i kohës me gjatësinë gjeografike; meridian zero dhe koha universale; zona, ora lokale, verore dhe dimërore; metodat e përkthimit; llogaria jonë, origjina e kalendarit tonë.
niveli i 2-të- sistemet e numërimit të kohës dhe njësitë matëse; koncepti i mesditës, mesnatës, ditës; lidhja e kohës me gjatësinë gjeografike; meridian zero dhe koha universale; zona, ora lokale, verore dhe dimërore; metodat e përkthimit; caktimi i shërbimit me orar të saktë; koncepti i kronologjisë dhe shembujt; koncepti i një kalendari dhe llojet kryesore të kalendarëve: hënor, hënor, diellor (Julian dhe Gregorian) dhe bazat e kronologjisë; problemi i krijimit të një kalendari të përhershëm. Konceptet bazë të astrometrisë praktike: parimet e përcaktimit të kohës dhe koordinatave gjeografike të zonës sipas vëzhgimeve astronomike. Shkaqet e fenomeneve qiellore të vëzhguara ditore të krijuara nga revolucioni i Hënës rreth Tokës (ndryshimi i fazave të Hënës, lëvizja e dukshme e Hënës në sferën qiellore).

Te jesh i afte te:
Niveli i parë (standard)- Gjeni kohën e botës, mesataren, zonën, lokale, verën, dimrin;
niveli i 2-të- Gjeni kohën e botës, mesataren, zonën, lokale, verën, dimrin; konvertoni datat nga stili i vjetër në stilin e ri dhe anasjelltas. Zgjidh problema për të përcaktuar koordinatat gjeografike të vendit dhe kohës së vëzhgimit.

Pajisjet: posteri "Kalendari", PKZN, lavjerrës dhe ora diellore, metronom, kronometër, orë kuarci Toka Globe, tabela: disa aplikime praktike astronomi. CD- "Red Shift 5.1" (Time-show, Stories about the Universe = Time and seasons). Modeli i sferës qiellore; harta e murit të qiellit me yje, harta e zonave kohore. Hartat dhe fotografitë e sipërfaqes së tokës. Tabela "Toka në hapësirën e jashtme". Fragmente shiritash filmi"Lëvizja e dukshme e trupave qiellorë"; "Zhvillimi i ideve për Universin"; "Si i hodhi poshtë astronomia idetë fetare për universin"

Komunikimi ndërdisiplinor: Koordinatat gjeografike, metodat e numërimit dhe orientimit të kohës, projeksioni i hartës(gjeografia, 6-8 qeliza)

Gjatë orëve të mësimit

1. Përsëritje e asaj që është mësuar(10 minuta).
a) 3 persona në karta individuale.
1. 1. Në cilën lartësi në Novosibirsk (φ= 55º) arrin kulmin Dielli më 21 shtator? [për javën e dytë të tetorit, sipas PKZN δ=-7º, pastaj h=90 o -φ+δ=90 o -55º-7º=28º]
2. Ku në tokë nuk shihen yje të hemisferës jugore? [në Polin e Veriut]
3. Si të lundroni në terren nga dielli? [Mars, Shtator - lindja e diellit në lindje, perëndimi i diellit në perëndim, mesdita në jug]
2. 1. Lartësia e diellit në mesditë është 30º dhe pjerrësia e tij është 19º. Përcaktoni gjerësinë gjeografike të vendit të vëzhgimit.
2. Si janë rrugët e përditshme të yjeve në raport me ekuatorin qiellor? [paralel]
3. Si të lundroni në terren duke përdorur Yllin e Veriut? [drejtimi në veri]
3. 1. Sa është deklinimi i një ylli nëse arrin kulmin në Moskë (φ= 56 º ) në një lartësi prej 69º?
2. Si lidhet boshti i botës boshti i tokës në lidhje me rrafshin e horizontit? [paralel, në këndin e gjerësisë gjeografike të vendit të vëzhgimit]
3. Si të përcaktohet gjerësia gjeografike e zonës nga vëzhgimet astronomike? [matni lartësinë këndore të Yllit të Veriut]

b) 3 persona në bord.
1. Nxirrni formulën për lartësinë e ndriçuesit.
2. Shtigjet ditore të ndriçuesve (yjeve) në gjerësi të ndryshme.
3. Vërtetoni se lartësia e polit botëror është e barabartë me gjerësinë gjeografike.

në) Pjesa tjetër më vete .
1. Cila është lartësia më e lartë që arrin Vega (δ=38 o 47") në Djep (φ=54 o 04")? [lartësia maksimale në kulminacionin e sipërm, h=90 o -φ+δ=90 o -54 o 04 "+38 o 47"=74 o 43"]
2. Zgjidhni çdo yll të ndritshëm sipas PCZN dhe shkruani koordinatat e tij.
3. Në çfarë konstelacioni ndodhet Dielli sot dhe cilat janë koordinatat e tij? [për javën e dytë të tetorit sipas PZHP në kons. Virgjëresha, δ=-7º, α=13 h 06 m]

d) në "Red Shift 5.1"
Gjeni diellin:
Çfarë informacioni mund të merret për Diellin?
- cilat janë koordinatat e tij sot dhe në cilën plejadë ndodhet?
Si ndryshon deklinimi? [ulet]
- cili nga yjet me emrin e tij është më afër Diellit në distancë këndore dhe cilat janë koordinatat e tij?
- provoni që Toka aktualisht po lëviz në orbitë duke iu afruar Diellit (nga tabela e dukshmërisë - diametri këndor i Diellit po rritet)

2. material i ri (20 minuta)
Nevoja për të paguar vëmendjen e nxënësve:
1. Gjatësia e ditës dhe vitit varet nga korniza e referencës në të cilën merret parasysh lëvizja e Tokës (nëse lidhet me yjet e fiksuar, Dielli, etj.). Zgjedhja e sistemit të referencës pasqyrohet në emrin e njësisë së kohës.
2. Kohëzgjatja e njësive të numërimit të kohës lidhet me kushtet e dukshmërisë (kulminacioneve) të trupave qiellorë.
3. Futja e standardit të kohës atomike në shkencë ishte për shkak të jo uniformitetit të rrotullimit të Tokës, i cili u zbulua me saktësi në rritje të orës.
4. Futja e orës standarde vjen si pasojë e nevojës së bashkërendimit të aktiviteteve ekonomike në territorin e përcaktuar nga kufijtë e zonave kohore.

Sistemet e numërimit të kohës. Marrëdhënia me gjatësinë gjeografike. Mijëra vjet më parë, njerëzit vunë re se shumë gjëra në natyrë përsëriten: Dielli lind në lindje dhe perëndon në perëndim, vera pason dimrin dhe anasjelltas. Ishte atëherë që u ngritën njësitë e para të kohës - ditë muaj Viti . Duke përdorur instrumentet më të thjeshta astronomike, u zbulua se ka rreth 360 ditë në një vit, dhe në rreth 30 ditë silueta e hënës kalon një cikël nga një hënë e plotë në tjetrën. Prandaj, të urtët kaldeas miratuan sistemin e numrave seksagesimal si bazë: dita ndahej në 12 natë dhe 12 ditë. orë , rrethi është 360 gradë. Çdo orë dhe çdo shkallë ndahej me 60 minuta , dhe çdo minutë - nga 60 sekonda .
Sidoqoftë, matjet e mëvonshme më të sakta e prishën pashpresë këtë përsosmëri. Doli se Toka bën një rrotullim të plotë rreth Diellit në 365 ditë 5 orë 48 minuta dhe 46 sekonda. Hënës, nga ana tjetër, i duhen nga 29.25 deri në 29.85 ditë për të anashkaluar Tokën.
Dukuritë periodike të shoqëruara nga rrotullimi ditor i sferës qiellore dhe lëvizja e dukshme vjetore e Diellit përgjatë ekliptikës janë baza e sistemeve të ndryshme të numërimit të kohës. Koha- sasia kryesore fizike që karakterizon ndryshimin e njëpasnjëshëm të fenomeneve dhe gjendjeve të materies, kohëzgjatja e ekzistencës së tyre.
Shkurt- ditë, orë, minutë, sekondë
E gjatë- vit, tremujor, muaj, javë.
1. "yjor"koha e lidhur me lëvizjen e yjeve në sferën qiellore. Matur me këndin e orës së pikës së ekuinoksit pranveror: S \u003d t ^; t \u003d S - a
2. "diellore"koha e lidhur: me lëvizjen e dukshme të qendrës së diskut të Diellit përgjatë ekliptikës (koha e vërtetë diellore) ose lëvizjen e "diellit mesatar" - një pikë imagjinare që lëviz në mënyrë uniforme përgjatë ekuatorit qiellor në të njëjtin interval kohor si e vërteta. Dielli (koha mesatare diellore).
Me futjen në vitin 1967 të standardit të kohës atomike dhe sistemit ndërkombëtar SI në fizikë përdor sekondën atomike.
Së dyti- sasi fizike numerikisht e barabartë me 9192631770 periudha rrezatimi që korrespondojnë me kalimin ndërmjet niveleve hiperfine të gjendjes bazë të atomit të cezium-133.
Të gjitha "kohët" e mësipërme janë në përputhje me njëra-tjetrën me llogaritje të veçanta. Koha mesatare diellore përdoret në jetën e përditshme . Njësia bazë e kohës diellore siderale, e vërtetë dhe mesatare është dita. Ne marrim sekonda anësore, mesatare diellore dhe sekonda të tjera duke e ndarë ditën përkatëse me 86400 (24 orë, 60 m, 60 s). Dita u bë njësia e parë e matjes së kohës mbi 50,000 vjet më parë. ditë- periudha kohore gjatë së cilës Toka bën një rrotullim të plotë rreth boshtit të saj në lidhje me çdo pikë referimi.
ditë siderale- periudha e rrotullimit të Tokës rreth boshtit të saj në raport me yjet fikse, përcaktohet si intervali kohor ndërmjet dy kulmeve të njëpasnjëshme të sipërme të ekuinoksit pranveror.
ditë e vërtetë diellore- periudha e rrotullimit të Tokës rreth boshtit të saj në raport me qendrën e diskut diellor, e përcaktuar si intervali kohor midis dy kulmeve të njëpasnjëshme me të njëjtin emër të qendrës së diskut diellor.
Për shkak të faktit se ekliptika është e prirur nga ekuatori qiellor në një kënd prej 23 rreth 26 ", dhe Toka rrotullohet rreth Diellit në një orbitë eliptike (pak të zgjatur), shpejtësia e lëvizjes së dukshme të Diellit në qiellor sfera dhe, për rrjedhojë, kohëzgjatja e një dite të vërtetë diellore do të ndryshojë vazhdimisht gjatë gjithë vitit: më e shpejta pranë ekuinokseve (mars, shtator), më e ngadalta pranë solsticeve (qershor, janar) Për të thjeshtuar llogaritjet e kohës në astronomi, Prezantohet koncepti i një dite mesatare diellore - periudha e rrotullimit të Tokës rreth boshtit të saj në lidhje me "Diellin mesatar".
Dita mesatare diellore përkufizohen si intervali kohor ndërmjet dy kulmeve të njëpasnjëshme me të njëjtin emër të "diellit të mesëm". Ato janë 3 m 55.009 s më të shkurtra se një ditë siderale.
24 h 00 m 00 s të kohës sidereale janë të barabarta me 23 h 56 m 4,09 s të kohës mesatare diellore. Për saktësinë e llogaritjeve teorike, pranohet efemeris (tabela) e dyta e barabartë me sekondën mesatare diellore më 0 janar 1900 në orën 12, e barabartë me kohën aktuale, që nuk lidhet me rrotullimin e Tokës.

Rreth 35,000 vjet më parë, njerëzit vunë re një ndryshim periodik në pamjen e hënës - një ndryshim në fazat hënore. Faza F trupi qiellor (hëna, planetët, etj.) përcaktohet nga raporti i gjerësisë më të madhe të pjesës së ndriçuar të diskut d në diametrin e tij D: F=d/D. Linjë terminator ndan pjesët e errëta dhe të lehta të diskut të ndriçuesit. Hëna lëviz rreth tokës në të njëjtin drejtim në të cilin toka rrotullohet rreth boshtit të saj: nga perëndimi në lindje. Shfaqja e kësaj lëvizjeje është lëvizja e dukshme e Hënës në sfondin e yjeve drejt rrotullimit të qiellit. Çdo ditë, Hëna lëviz në lindje me 13,5 o në krahasim me yjet dhe përfundon një rreth të plotë në 27,3 ditë. Pra, masa e dytë e kohës pas ditës u vendos - muaj.
Muaji hënor sidereal (yjor).- periudha kohore gjatë së cilës hëna bën një rrotullim të plotë rreth tokës në raport me yjet e palëvizshëm. Është e barabartë me 27 d 07 h 43 m 11,47 s.
Muaji hënor sinodik (kalendarik).- intervali kohor ndërmjet dy fazave të njëpasnjëshme me të njëjtin emër (zakonisht hënat e reja) të hënës. Është e barabartë me 29 d 12 h 44 m 2,78 s.
Tërësia e dukurive të lëvizjes së dukshme të Hënës në sfondin e yjeve dhe ndryshimi i fazave të Hënës bën të mundur lundrimin e Hënës në tokë (Fig.). Hëna shfaqet si një gjysmëhënë e ngushtë në perëndim dhe zhduket në rrezet e agimit të mëngjesit me të njëjtën gjysmëhënë të ngushtë në lindje. Vendosni mendërisht një vijë të drejtë në të majtë të gjysmëhënës. Ne mund të lexojmë në qiell ose shkronjën "P" - "në rritje", "brirët" e muajit janë kthyer në të majtë - muaji është i dukshëm në perëndim; ose shkronja "C" - "plakje", "brirët" e muajit janë kthyer në të djathtë - muaji është i dukshëm në lindje. Në një hënë të plotë, hëna është e dukshme në jug në mesnatë.

Si rezultat i vëzhgimeve të ndryshimit të pozicionit të Diellit mbi horizont për shumë muaj, u ngrit një masë e tretë e kohës - vit.
viti- periudha kohore gjatë së cilës Toka bën një rrotullim të plotë rreth Diellit në lidhje me çdo pikë referimi (pikë).
vit sidereal- periudha sidereale (yjore) e revolucionit të Tokës rreth Diellit, e barabartë me 365.256320 ... ditë mesatare diellore.
vit anomali- intervali kohor ndërmjet dy kalimeve të njëpasnjëshme të Diellit mesatar nëpër pikën e orbitës së tij (zakonisht perihelion) është i barabartë me 365.259641 ... ditë mesatare diellore.
vit tropikal- intervali kohor ndërmjet dy kalimeve të njëpasnjëshme të Diellit mesatar nëpër ekuinoksin pranveror, i barabartë me 365,2422... ditë mesatare diellore ose 365 d 05 h 48 m 46,1 s.

Koha Universale e përcaktuar si koha mesatare diellore lokale në meridianin zero (Greenwich) ( Se, UT- Koha Universale). Sepse në jetën e përditshme Koha lokale nuk mund ta përdorni (pasi është një në djep dhe një tjetër në Novosibirsk (ndryshe λ )), prandaj u miratua nga Konferenca me sugjerimin e një inxhinieri kanadez hekurudhor Sanford Fleming(8 shkurt 1879 kur flet në Institutin Kanadez në Toronto) koha standarde, duke e ndarë globin në 24 zona kohore (360:24 = 15 o, 7.5 o nga meridiani qendror). Zona kohore zero është e vendosur në mënyrë simetrike në lidhje me meridianin zero (Greenwich). Rripat numërohen nga 0 në 23 nga perëndimi në lindje. Kufijtë realë të brezave përputhen me kufijtë administrativë të rretheve, rajoneve ose shteteve. Meridianët qendrorë të zonave kohore janë saktësisht 15 o (1 orë) larg njëri-tjetrit, kështu që kur lëvizni nga një zonë kohore në tjetrën, koha ndryshon me një numër të plotë orësh dhe numri i minutave dhe sekondave nuk ndryshon. Dita e re kalendarike (dhe Viti i Ri) fillon në vijat e datës(vija e demarkacionit), duke kaluar kryesisht përgjatë meridianit prej 180 o me gjatësi gjeografike lindore pranë kufirit verilindor Federata Ruse. Në perëndim të vijës së datës, dita e muajit është gjithmonë një më shumë se në lindje të tij. Kur kaloni këtë linjë nga perëndimi në lindje, numri i kalendarit zvogëlohet me një, dhe kur kaloni vijën nga lindja në perëndim, numri i kalendarit rritet me një, gjë që eliminon gabimin në numërimin e kohës kur udhëtoni nëpër botë dhe lëvizni njerëzit nga Lindore në hemisferën perëndimore të Tokës.
Prandaj, Konferenca Ndërkombëtare e Meridianit (1884, Uashington, SHBA) në lidhje me zhvillimin e telegrafit dhe transportit hekurudhor prezanton:
- fillimi i ditës nga mesnata, dhe jo nga mesdita, siç ishte.
- meridiani fillestar (zero) nga Greenwich (Observatori Greenwich afër Londrës, i themeluar nga J. Flamsteed në 1675, përmes boshtit të teleskopit të observatorit).
- sistemi i numërimit koha standarde
Koha standarde përcaktohet nga formula: T n = T 0 + n , ku T 0 - koha universale; n- numri i zonës kohore.
Koha e ditës- koha standarde, e ndryshuar në numër të plotë orësh me dekret qeveritar. Për Rusinë, është e barabartë me rripin, plus 1 orë.
koha e Moskës- koha e kursimit të ditës të zonës së dytë kohore (plus 1 orë): Tm \u003d T 0 + 3 (orë).
Koha e verës- Ora standarde standarde, e cila ndryshohet me një shtesë plus 1 orë me urdhër të qeverisë për periudhën e kohës së verës për të kursyer burimet e energjisë. Sipas shembullit të Anglisë, e cila prezantoi për herë të parë orën verore në vitin 1908, tani 120 vende të botës, përfshirë Federatën Ruse, kalojnë çdo vit në orën verore.
Zonat kohore të botës dhe Rusisë
Më pas, nxënësit duhet të njihen shkurtimisht me metodat astronomike për përcaktimin e koordinatave (gjatësisë) gjeografike të zonës. Për shkak të rrotullimit të Tokës, ndryshimi midis orëve të mesditës ose kulminacionit ( kulm. Cili është ky fenomen?) i yjeve me koordinata ekuatoriale të njohura në 2 pika është e barabartë me ndryshimin në gjatësinë gjeografike të pikave, gjë që bën të mundur përcaktimin e gjatësisë së një pike të caktuar nga vëzhgimet astronomike të Diellit dhe ndriçuesve të tjerë dhe , anasjelltas, koha lokale në çdo pikë me një gjatësi gjeografike të njohur.
Për shembull: njëri prej jush është në Novosibirsk, i dyti në Omsk (Moskë). Cili prej jush do të vëzhgojë më herët kulmin e sipërm të qendrës së Diellit? Dhe pse? (vini re, do të thotë që ora juaj është në kohën e Novosibirsk). konkluzioni- në varësi të vendndodhjes në Tokë (meridian - gjatësi gjeografike), kulmi i çdo ndriçimi vërehet në kohë të ndryshme, d.m.th. koha lidhet me gjatësinë gjeografike ose T=UT+λ, dhe diferenca kohore për dy pika të vendosura në meridianë të ndryshëm do të jetë T 1 -T 2 \u003d λ 1 - λ 2.Gjatësia gjeografike (λ ) i zonës matet në lindje të meridianit "zero" (Greenwich) dhe është numerikisht i barabartë me intervalin kohor midis kulminacioneve me të njëjtin emër të të njëjtit ndriçues në meridianin e Greenwich ( UT) dhe në pikën e vëzhgimit ( T). Shprehet në gradë ose orë, minuta dhe sekonda. Për të përcaktuar gjatësia gjeografike e zonës, është e nevojshme të përcaktohet momenti i kulmit të çdo ndriçimi (zakonisht Dielli) me koordinata ekuatoriale të njohura. Duke përkthyer me ndihmën e tabelave të veçanta ose një kalkulator kohën e vëzhgimeve nga dielli mesatar në yjor dhe duke ditur nga libri referencë kohën e kulmit të këtij ndriçuesi në meridianin e Greenwich, ne mund të përcaktojmë lehtësisht gjatësinë e zonës. . Vështirësia e vetme në llogaritjet është shndërrimi i saktë i njësive të kohës nga një sistem në tjetrin. Momenti i kulmit nuk mund të "ruhet": mjafton të përcaktohet lartësia (distanca zenitore) e ndriçuesit në çdo moment të caktuar në kohë, por atëherë llogaritjet do të jenë mjaft të ndërlikuara.
Orët përdoren për të matur kohën. Nga më të thjeshtat, të përdorura në antikitet, është gnomon - një shtyllë vertikale në qendër të një platforme horizontale me ndarje, pastaj rërë, ujë (clepsydra) dhe zjarr, deri në mekanike, elektronike dhe atomike. Një standard kohor edhe më i saktë atomik (optik) u krijua në BRSS në 1978. Një gabim prej 1 sekonde ndodh çdo 10,000,000 vjet!

Sistemi i matjes së kohës në vendin tonë
1) Prej 1 korrikut 1919 prezantohet koha standarde(Dekreti i Këshillit të Komisarëve Popullorë të RSFSR-së i 8 shkurtit 1919)
2) Në vitin 1930 themelohet Moskë (maternitet) ora e zonës së dytë kohore në të cilën ndodhet Moska, duke lëvizur një orë përpara në krahasim me orën standarde (+3 në Universale ose +2 në Evropën Qendrore) në mënyrë që të sigurojë një pjesë më të ndritshme të ditës gjatë ditës ( dekret i Këshillit të Komisarëve Popullorë të BRSS të 16/06/1930). Shpërndarja e zonës kohore të skajeve dhe rajoneve ndryshon ndjeshëm. Anuluar në shkurt 1991 dhe restauruar përsëri nga janari 1992.
3) I njëjti Dekret i vitit 1930 shfuqizon kalimin në orën verore, i cili është në fuqi që nga viti 1917 (20 prill dhe kthimi më 20 shtator).
4) Në vitin 1981, në vend rifillon kalimi në orën verore. Dekret i Këshillit të Ministrave të BRSS të 24 tetorit 1980 "Për procedurën e llogaritjes së kohës në territorin e BRSS". është futur koha e verës duke i transferuar akrepat e orës në 0 orë më 1 prill një orë përpara, dhe në 1 tetor një orë më parë që nga viti 1981. (Në 1981, koha e kursimit të ditës u fut në shumicën dërrmuese të vendeve të zhvilluara - 70, me përjashtim të Japonisë). Në të ardhmen, në BRSS, përkthimi filloi të bëhej të dielën më afër këtyre datave. Rezoluta bëri një sërë ndryshimesh të rëndësishme dhe miratoi një listë të sapopërpiluar të territoreve administrative të caktuara për zonat përkatëse kohore.
5) Në vitin 1992, me Dekretet e Presidentit, të anuluara në shkurt 1991, ora e maternitetit (Moskë) u rivendos nga 19 janari 1992, duke ruajtur transferimin në orën verore të dielën e fundit të marsit në orën 2 të mëngjesit një orë përpara, dhe në kohën e dimrit të dielën e fundit të shtatorit në 3 një orë të natës një orë më parë.
6) Në 1996, me Dekret të Qeverisë së Federatës Ruse nr. 511, datë 23 prill 1996, koha verore zgjatet me një muaj dhe tani përfundon të dielën e fundit të tetorit. Në Siberinë Perëndimore, rajonet që ishin më parë në zonën MSK + 4 kaluan në MSK + 3 herë, duke u bashkuar me kohën e Omsk: rajoni i Novosibirsk 23 maj 1993 në orën 00:00, Rajoni i Altait dhe Republika e Altait 28 maj 1995 në orën 4:00, rajoni Tomsk 1 maj 2002 në orën 3:00, rajoni i Kemerovës 28 mars 2010 në orën 02:00. ( diferenca me orën universale GMT mbetet 6 orë).
7) Nga 28 Mars 2010, gjatë kalimit në kohën e verës, territori i Rusisë filloi të vendoset në 9 zona kohore (nga 2 deri në 11 përfshirëse, me përjashtim të 4 - rajoni Samara dhe Udmurtia më 28 Mars , 2010 në orën 2 të mëngjesit ata kaluan në kohën e Moskës) me të njëjtën orë brenda çdo zone kohore. Kufijtë e zonave kohore kalojnë përgjatë kufijve të subjekteve të Federatës Ruse, secila lëndë përfshihet në një zonë, me përjashtim të Yakutia, e cila përfshihet në 3 zona (MSK + 6, MSK + 7, MSK + 8) , dhe rajoni Sakhalin, i cili përfshihet në 2 zona ( MSK + 7 në Sakhalin dhe MSK + 8 në Ishujt Kuril).

Kështu për vendin tonë në kohën e dimrit T= UT+n+1 h , a në kohën e verës T= UT+n+2 h

Ju mund të ofroni të bëni punë laboratorike (praktike) në shtëpi: Puna laboratorike"Përcaktimi i koordinatave të terrenit nga vëzhgimet e Diellit"
Pajisjet: gnomon; shkumës (kunja); “Kalendari astronomik”, fletore, laps.
Rradhe pune:
1. Përcaktimi i vijës së mesditës (drejtimi i meridianit).
Me lëvizjen e përditshme të Diellit nëpër qiell, hija nga gnomon gradualisht ndryshon drejtimin dhe gjatësinë e saj. Në mesditën e vërtetë, ai ka gjatësinë më të vogël dhe tregon drejtimin e vijës së mesditës - projeksionin e meridianit qiellor në rrafshin e horizontit matematik. Për të përcaktuar vijën e mesditës, është e nevojshme që në orët e mëngjesit të shënoni pikën në të cilën bie hija nga gnomon dhe të vizatoni një rreth përmes tij, duke marrë gnomonin si qendër. Pastaj duhet të prisni derisa hija nga gnomon të prekë vijën e rrethit për herë të dytë. Harku që rezulton është i ndarë në dy pjesë. Vija që kalon përmes gnomonit dhe mesit të harkut të mesditës do të jetë vija e mesditës.
2. Përcaktimi i gjerësisë dhe gjatësisë gjeografike të zonës nga vëzhgimet e Diellit.
Vëzhgimet fillojnë pak para momentit të mesditës së vërtetë, fillimi i së cilës fiksohet në momentin e rastit të saktë të hijes nga gnomon dhe vijës së mesditës sipas orëve të kalibruara mirë që ecin sipas kohës standarde. Në të njëjtën kohë, matet gjatësia e hijes nga gnomon. Nga gjatësia e hijes l në mesditën e vërtetë në momentin e ndodhjes së tij T d sipas kohës standarde, duke përdorur llogaritje të thjeshta, përcaktoni koordinatat e zonës. Më parë nga lidhja tg h ¤ \u003d N / l, ku H- lartësia e gnomonit, gjeni lartësinë e gnomonit në mesditën e vërtetë h ¤ .
Gjerësia e zonës llogaritet me formulë φ=90-h ¤ +d ¤, ku d ¤ është deklinacioni diellor. Për të përcaktuar gjatësinë e zonës, përdorni formulën λ=12h+n+Δ-D, ku n- numri i zonës kohore, h - ekuacioni i kohës për një ditë të caktuar (përcaktuar sipas të dhënave të "Kalendarit Astronomik"). Për kohën e dimrit D = n+1; për kohën e verës D = n + 2.

"Planetari" 410,05 mb		Burimi ju lejon të instaloni versionin e plotë të kompleksit inovativ arsimor dhe metodologjik "Planetarium" në kompjuterin e një mësuesi ose studenti. "Planetarium" - një përzgjedhje artikujsh tematikë - janë të destinuara për përdorim nga mësuesit dhe studentët në mësimet e fizikës, astronomisë ose shkencave natyrore në klasat 10-11. Kur instaloni kompleksin, rekomandohet të përdorni vetëm shkronja angleze në emrat e dosjeve.
Materiale demo 13.08 mb		Burimi është një material demonstrues i kompleksit inovativ arsimor dhe metodologjik "Planetarium".
Planetarium 2,67 mb Ora 154,3 kb Koha standarde 374.3 kb Harta e kohës botërore 175.3 kb

“Koncepti i një periudhe të caktuar kohore na duhet
si një shkallë, domethënë koha, sepse koha,
marrë në vetvete nuk është një shkallë e tillë…”.
Plotini

Pasi të keni studiuar këtë temë, ju:

• të mësojnë për historinë e kalendarit modern; çfarë është koha "yjore" dhe "diellore" dhe a ka një ekuacion të kohës; i cili në vendet e zhvilluara ekonomikisht është ruajtësi i kohës së saktë; Me çfarë kalendari jetojmë? për historinë e instrumenteve për matjen e kohës;
• të jetë në gjendje të tregojë historinë e kalendarit modern; shpjegoni se çfarë është koha "yll" dhe "diellore"; shpjegoni ndryshimet midis ditëve të vërteta, ditëve dhe ditëve të vërteta; shpjegoni cili është ekuacioni i kohës; flasin për instrumentet për matjen e kohës që përdoreshin në antikitet; përmendni një nga këto pajisje që është ende në përdorim sot.

Para se të filloni të zotëroni materialin për këtë temë, dëgjoni video-leksionin nga Surdin Vladimir Georgievich "Koha dhe kalendari astronomik".

Klikoni ikonën

E gjithë jeta dhe aktivitetet e njerëzve kalojnë në kohë. Duke vëzhguar ndryshimin e ditës dhe natës, njerëzit e kanë perceptuar prej kohësh kalimin e kohës, por ata mësuan ta masin atë shumë më vonë.

Masat për matjen e kohës merren nga vetë natyra: ato më të shkurtrat janë të lidhura ngushtë me rrotullimin e Tokës rreth boshtit të saj, dhe ato të gjata - me lëvizjen e Hënës dhe planetit tonë në orbitë rreth Diellit.

U shfaqën vështirësi të konsiderueshme në vendosjen e standardeve për matjen e kohës. Masat e kohës janë njësi natyrore të marra nga një person nga bota rreth tij - kjo është një ditë, një muaj dhe një vit. Është e rëndësishme që ato të jenë të pakrahasueshme.

Njësitë për matjen e periudhave kohore, më pak se një ditë - një orë, një minutë, një sekondë dhe fraksionet e saj - u krijuan nga vetë njeriu. Me kalimin e kohës, ai mësoi jo vetëm të masë këto njësi konvencionale të kohës, por edhe t'i ruajë ato. Për të matur periudha më të gjata kohore, njeriu përdori fenomene natyrore periodike. Një sistem për numërimin e periudhave të rëndësishme kohore, bazuar në fenomenet periodike të botës përreth, zakonisht quhet kalendar. Është kalendari që ju lejon të vendosni një rend të caktuar për numërimin e ditëve në një vit; është e pandashme nga kultura njerëzore.

Kalendari, të cilin ne e përdorim vazhdimisht në kohën e tanishme, nuk u shfaq menjëherë; ai ka historinë e tij të gjatë, shumë komplekse, e cila ende nuk ka përfunduar deri më sot, pasi kalendari modern nuk mund të quhet i përsosur.

Koha. Njësitë e matjes dhe të kohës së numërimit

Koha- sasia kryesore fizike që karakterizon ndryshimin e njëpasnjëshëm të fenomeneve dhe gjendjeve të materies, kohëzgjatja e ekzistencës së tyre.

Historikisht, të gjitha njësitë themelore dhe të prejardhura të kohës përcaktohen në bazë të vëzhgimeve astronomike të rrjedhës së fenomeneve qiellore, për shkak të rrotullimit të Tokës rreth boshtit të saj, rrotullimit të Hënës rreth Tokës dhe rrotullimit të Tokës rreth dielli. Për të matur dhe llogaritur kohën në astrometri, përdoren sisteme të ndryshme referimi, të lidhura me trupa të caktuar qiellorë ose pika të caktuara të sferës qiellore. Më të përhapurat janë koha “yllore” dhe “diellore”. Me futjen në vitin 1967 të standardit të kohës atomike dhe sistemit ndërkombëtar SI, sekonda atomike përdoret në fizikë.

"Ylli" dhe " koha diellore janë në përputhje me njëra-tjetrën me llogaritje të veçanta. Në jetën e përditshme, përdoret koha mesatare diellore.

Përcaktimi i saktë i kohës, ruajtja dhe transmetimi i saj me radio përbëjnë punën e Shërbimit të Kohës së Përpiktë, i cili ekziston në të gjitha vendet e zhvilluara të botës, përfshirë Rusinë.

Njësia bazë e kohës diellore siderale, e vërtetë dhe mesatare është dita. Sidereale, mesatare diellore dhe sekonda të tjera fitohen duke pjesëtuar ditën përkatëse me 86400 (24 orë 60 minuta 60 sekonda). Dita u bë njësia e parë e matjes së kohës mbi 50,000 vjet më parë.

ditë- periudha kohore gjatë së cilës Toka bën një rrotullim të plotë rreth boshtit të saj në lidhje me çdo pikë referimi.

yjorditë- periudha e rrotullimit të Tokës rreth boshtit të saj në raport me yjet fikse, përcaktohet si intervali kohor ndërmjet dy kulmeve të njëpasnjëshme të sipërme të ekuinoksit pranveror.

diellore e vërtetëditë- periudha e rrotullimit të Tokës rreth boshtit të saj në raport me qendrën e diskut diellor, e përcaktuar si intervali kohor midis dy kulmeve të njëpasnjëshme me të njëjtin emër të qendrës së diskut diellor.

Për shkak të faktit se ekliptika është e prirur nga ekuatori qiellor në një kënd, dhe Toka rrotullohet rreth Diellit në një orbitë eliptike, shpejtësia e lëvizjes së dukshme të Diellit në sferën qiellore. Rrjedhimisht, gjatë gjithë vitit, kohëzgjatja e një dite të vërtetë diellore do të ndryshojë vazhdimisht: më e shpejta pranë ekuinokseve (mars, shtator), më e ngadalta pranë solsticeve (qershor, janar).

Për të thjeshtuar llogaritjet e kohës në astronomi, është prezantuar koncepti i një dite mesatare diellore - periudha e rrotullimit të Tokës rreth boshtit të saj në lidhje me "Diellin mesatar".

Ekuacioni i kohës(MT) është ndryshimi midis kohës mesatare diellore (MST) dhe kohës së vërtetë diellore (UTS):

SW = CNE - WIS

Ky ndryshim në çdo moment të caktuar kohor është i njëjtë për një vëzhgues në çdo pikë të Tokës.

Detyrë për diskutim me mësuesin (e mundur në ose në dhomën e videove)

Dita e vërtetë është koha gjatë së cilës Dielli bën një rreth të plotë në qiell, gjatë vitit ai varion nga 23 orë 44 minuta në 24 orë 14 minuta, në varësi të kohës së vitit. Orbita aktuale e Tokës kryqëzohet me një rrethore vetëm katër herë në vit: 16 prill , 14 qershor , 1 shtator dhe 25 dhjetor. Këto ditë, ekuacioni i kohës është 0. Prandaj, çdo sezon ka ekuacionin e vet maksimal të kohës: rreth 12 shkurt+ 14.3 min, 15 maj- 3.8 min, 27 korrik+ 6.4 min dhe 4 nëntor- 16.4 min. Shpjegoni pse ekuacioni i kohës është 0 në ditët kur orbita e Tokës kryqëzon atë rrethore.

Për saktësinë e llogaritjeve teorike, pranohet efemeris (tabelare) një sekondë e barabartë me sekondën mesatare diellore më 1 janar 1900 në orën 12, e barabartë me kohën aktuale, që nuk lidhet me rrotullimin e Tokës. Rreth 35,000 vjet më parë, njerëzit vunë re një ndryshim periodik në pamjen e hënës - një ndryshim në fazat hënore. Faza F trupi qiellor (hëna, planetët, etj.) përcaktohet nga raporti i gjerësisë më të madhe të pjesës së ndriçuar të diskut d në diametrin e tij D:

Linjë terminator ndan pjesët e errëta dhe të lehta të diskut të ndriçuesit.

Hëna lëviz rreth tokës në të njëjtin drejtim në të cilin toka rrotullohet rreth boshtit të saj: nga perëndimi në lindje. Shfaqja e kësaj lëvizjeje është lëvizja e dukshme e Hënës në sfondin e yjeve drejt rrotullimit të qiellit. Çdo ditë, Hëna lëviz në lindje në krahasim me yjet dhe përfundon një rreth të plotë në 27.3 ditë. Pra, masa e dytë e kohës pas ditës u vendos - muaj .

hënor sidereal (yjor).muaj- periudha kohore gjatë së cilës hëna bën një rrotullim të plotë rreth tokës në raport me yjet e palëvizshëm. Është e barabartë me 27 ditë 07 h 43 min 11,51 s.

Sinodik (kalendar) hënormuaj- intervali kohor ndërmjet dy fazave të njëpasnjëshme me të njëjtin emër (zakonisht hëna të reja) të Hënës, e barabartë me 29 ditë 12 orë 44 minuta 2,78 sekonda.

Tërësia e dukurive të lëvizjes së dukshme të Hënës në sfondin e yjeve dhe ndryshimi i fazave të Hënës bën të mundur lundrimin e Hënës në tokë. Hëna shfaqet me një gjysmëhënë të ngushtë në perëndim dhe zhduket në rrezet e agimit të mëngjesit me të njëjtën gjysmëhënë të ngushtë në lindje. Nëse vendosim mendërisht një vijë të drejtë në të majtë të gjysmëhënës, atëherë mund të lexojmë ose shkronjën "P" (në rritje) në qiell, ndërsa "brirët" e muajit janë kthyer në të majtë - muaji është i dukshëm. në perëndim; ose shkronja "C" (duke u plakur), ndërsa "brirët" e muajit janë kthyer djathtas - muaji është i dukshëm në lindje. Në një hënë të plotë, hëna është e dukshme në jug në mesnatë.

Sipërfaqja e Tokës është e ndarë në 24 zona, të kufizuara nga meridianët, - zonat kohore. Zona kohore zero është e vendosur në mënyrë simetrike në lidhje me meridianin e Greenwich (zero); Rripat numërohen nga 0 në 23 nga perëndimi në lindje. Kufijtë realë të brezave përputhen me kufijtë administrativë të rretheve, rajoneve ose shteteve. Meridianët qendrorë të zonave kohore janë saktësisht 1 orë larg njëri-tjetrit, kështu që kur lëvizni nga një zonë kohore në tjetrën, koha ndryshon me një numër të plotë orësh dhe numri i minutave dhe sekondave nuk ndryshon. Ditët e reja kalendarike (dhe Viti i Ri) fillojnë vijat e datës (vija e demarkacionit), duke kaluar kryesisht përgjatë meridianit të gjatësisë gjeografike 180 në lindje pranë kufirit verilindor të Federatës Ruse. Në perëndim të vijës së datës, dita e muajit është gjithmonë një më shumë se në lindje të tij. Kur kaloni këtë linjë nga perëndimi në lindje, numri i kalendarit zvogëlohet për njësi, dhe kur kaloni vijën nga lindja në perëndim, numri kalendar rritet për njësi. Kjo eliminon gabimin në numërimin e kohës kur udhëtoni nëpër botë, si dhe lëvizni nga hemisfera lindore e Tokës në atë perëndimore.

Koha e ditës- koha standarde, e ndryshuar në numër të plotë orësh me dekret qeveritar. Për Rusinë, është e barabartë me kohën standarde, plus 1 orë.

koha e Moskës- koha e kursimit të ditës të zonës së dytë kohore (plus 1 orë): Tm = T0 + 3 (orë).

Koha e verës- Ora standarde standarde, e cila ndryshohet me një shtesë plus 1 orë me urdhër të qeverisë për periudhën e kohës së verës për të kursyer burimet e energjisë.

Për shkak të rrotullimit të Tokës, diferenca midis momenteve të fillimit të mesditës ose kulminimit të yjeve me koordinata ekuatoriale të njohura në 2 pika është e barabartë me diferencën në gjatësinë gjeografike të pikave, gjë që bën të mundur përcaktimin e gjatësia e një pike të caktuar nga vëzhgimet astronomike të Diellit dhe ndriçuesve të tjerë dhe, anasjelltas, koha lokale në çdo pikë me një gjatësi të njohur.

Gjatësia gjeografike zona llogaritet në lindje të meridianit "zero" (Greenwich) dhe është numerikisht e barabartë me intervalin kohor midis kulmeve me të njëjtin emër të të njëjtit ndriçues në meridianin e Greenwich dhe në pikën e vëzhgimit:

ku S- koha sidereale në një pikë me një gjerësi gjeografike të caktuar, S0- koha sidereale në meridianin zero. Shprehet në gradë ose orë, minuta dhe sekonda.

Për të përcaktuar gjatësinë gjeografike të zonës, është e nevojshme të përcaktohet momenti i kulmit të çdo ndriçimi (zakonisht Dielli) me koordinata ekuatoriale të njohura. Duke përkthyer me ndihmën e tabelave speciale ose një kalkulatori kohën e vëzhgimeve nga dielli mesatar në yjor, si dhe duke ditur kohën e kulmit të këtij ndriçuesi në meridianin e Greenwich nga libri i referencës, mund të përcaktohet gjatësia e gjatësisë. zonë. Për të përcaktuar momentin e kulmit, mjafton të përcaktohet lartësia (distanca zenitore) e ndriçuesit në çdo moment të caktuar saktësisht në kohë.

Detyra për diskutim me mësuesin (e mundur në ose në dhomën e videove)

Pse përdoret koha diellore në jetën e përditshme dhe jo koha e jashtme?

A është e mundur të ndërtohet një orë diellore që do të tregojë kohën mesatare diellore, maternitetin, verën, etj.? Përgatitni përgjigje të arsyetuara, diskutoni përgjigjet me mësuesin.

Instrumente për matjen dhe ruajtjen e kohës

Edhe në Babiloninë e lashtë, dita diellore ndahej në 24 orë (360: 24 = 15). Më vonë, çdo orë u nda në 60 minuta dhe çdo minutë në 60 sekonda.

Instrumentet e para për matjen e kohës ishin orët diellore. Ora diellore më e thjeshtë ishte gnomon- një shtyllë vertikale në qendër të një platforme horizontale me ndarje. Hija nga gnomon përshkruan një kurbë komplekse që varet nga lartësia e Diellit dhe ndryshon nga dita në ditë në varësi të pozicionit të Diellit në ekliptik, shpejtësia e hijes gjithashtu ndryshon. Shikoni fotot: këndet që i korrespondojnë çdo ore kanë një vlerë të ndryshme.

Saktësia e matjes së kohës me ndihmën e një gnomon përcaktohej nga lartësia e tij: sa më i lartë të ishte gnomoni, aq më e gjatë hija e hedhur prej tij, gjë që rriti saktësinë e matjes. Për lehtësi referimi, kishte një vrimë në fund të gnomonit, e cila dukej qartë në hije. Ishte e mundur të rritet saktësia e matjes së kohës duke gjetur përgjysmuesin e hijeve të mëngjesit dhe të mbrëmjes me të njëjtën gjatësi: në agim dhe muzg, shkalla e ndryshimit në gjatësinë e hijes është më e lartë dhe drejtimi i saj (për një gjatësi të caktuar ) është vendosur më saktë.

Duke e anuar platformën në mënyrë që poli nga gnomon të drejtohet në polin qiellor, marrim një orë diellore ekuatoriale në të cilën shpejtësia e hijes është uniforme.

Për të matur kohën gjatë natës dhe në mot të keq, u shpikën orë rëre, orë zjarri dhe uji.

Orë me rërë kanë një dizajn të thjeshtë, mund të përdoren në çdo kohë të ditës dhe pavarësisht nga moti, ato janë të sakta, por të mëdha dhe "start up" vetëm për një kohë të shkurtër.

orë zjarri përfaqësojnë një spirale ose një shkop nga një substancë e djegshme me ndarje të aplikuara. Disavantazhet e këtyre orëve: saktësi e ulët (varësia e shkallës së djegies nga përbërja e substancës dhe moti) dhe kompleksiteti i prodhimit.

Eshte interesante

Në Kinën e lashtë, u krijuan përzierje të veçanta që mund të digjen për një kohë të gjatë (për muaj) dhe nuk kërkonin monitorim të vazhdueshëm.

Minatorët e lashtë përdornin një orë zjarri, që përfaqësonte një enë balte me vaj, e cila ishte e mjaftueshme për 10 orë djegie të llambës. Minatori mbaroi punën e tij kur vaji u dogj.

orë me ujë përdoret në shumë vende të botës antike.

Orë mekanike me pesha dhe rrota u shpikën për herë të parë në shekujt X-XI. Në Rusi, kulla e parë orë mekanike vendosur nga murgu Lazar serb në Kremlinin e Moskës në 1404. orë lavjerrës e shpikur në vitin 1657 nga fizikani dhe astronomi holandez H. Huygens.

Eshte interesante

Bëj një udhëtim prapa në kohë me Ronald Top, shiko videoklipin “Time. Historia e krijimit të orës. Historia e shpikjeve.

Klikoni ikonën

Kalendari . Kalendarët bazë

Kalendari i lashtë egjiptian në varrin e Senenmut

Kalendari- një sistem numrash të vazhdueshëm për periudha të gjata kohore, bazuar në periodicitetin e dukurive natyrore, e cila manifestohet veçanërisht qartë në dukuritë qiellore (lëvizja e trupave qiellorë). E gjithë historia shekullore e kulturës njerëzore është e lidhur pazgjidhshmërisht me kalendarin. Nevoja për kalendarët lindi në një lashtësi kaq ekstreme, kur njerëzit ende nuk dinin të lexonin dhe shkruanin. Kalendarët përcaktuan fillimin e pranverës, verës, vjeshtës dhe dimrit, periudhat e lulëzimit të bimëve, pjekja e frutave, grumbullimi i bimëve mjekësore, ndryshimet në sjelljen dhe jetën e kafshëve, ndryshimet e motit, kohën e punës bujqësore dhe shumë më tepër. . Ashtu si në kohët e lashta, për momentin, kalendarët ju lejojnë të rregulloni dhe planifikoni jetën dhe aktivitetet ekonomike të njerëzve.

Ekzistojnë tre lloje kryesore të kalendarëve: hënor, diellore, hënor diellor.

1. Kalendari hënor. Filloi mbi 30,000 vjet më parë. Ky kalendar bazohet në një muaj hënor sinodik prej 29.5 do të thotë ditë diellore. Viti hënor i kalendarit përmban 354 (355) ditë (11,25 ditë më të shkurtër se viti diellor) dhe ndahet në 12 muaj: çdo muaj tek ka 30 ditë, dhe muaji çift ka 29 ditë. Duke qenë se muaji kalendarik është 0,0306 ditë më i shkurtër se ai sinodik, në 30 vjet diferenca mes tyre arrin në 11 ditë. Ka dy cikle: arabe 30-vjeçare (11/30) dhe turqisht 8-vjeçare (8/3). Në ciklin 30-vjeçar arab, ka 19 vite "të thjeshta" me 354 ditë dhe 11 "vite të brishtë" me 355 ditë. Në ciklin 8-vjeçar turk ka 5 vite “të thjeshta” dhe 3 “të brishtë”. Kalendari hënor është pranuar si kalendar fetar dhe shtetëror në shumë vende myslimane.

2. Kalendari diellor. Kalendari diellor bazohet në vitin tropikal (periudhat e stinëve). I shfaqur mbi 6000 vjet më parë në Egjiptin e lashtë, ky kalendar aktualisht pranohet si kalendar botëror.

Juliani kalendari diellor i "stilit të vjetër" përmban 365,25 ditë: tre vite "të thjeshta" kanë 365 ditë secili, një vit i brishtë - 366 ditë. Ka 12 muaj me 30 dhe 31 ditë secili në vit (përveç shkurtit). Viti Julian është 11 minuta 13.9 sekonda prapa vitit tropikal. Për 1500 vjet të aplikimit të tij, është grumbulluar një gabim prej 10 ditësh.

AT Gregorian Në kalendarin diellor të stilit të ri, gjatësia e vitit është 365.242500 ditë. Dallimet nga kalendari diellor Julian: numërimi i ditëve u zhvendos 10 ditë përpara; shekujt dhe mijëvjeçarët e rinj fillojnë më 1 janar të vitit "të parë" të shekullit dhe mijëvjeçarit të caktuar; Çdo shekull që nuk pjesëtohet me 4 pa mbetje nuk konsiderohet vit i brishtë. Kjo korrigjon një gabim prej 3 ditësh për çdo 400 vjet.

Në vendin tonë, para revolucionit, u përdor kalendari Julian i "stilit të vjetër", gabimi i të cilit deri në vitin 1917 ishte 13 ditë. Në vitin 1918, kalendari Gregorian me famë botërore i "stilit të ri" u prezantua në vend dhe të gjitha datat u zhvendosën 13 ditë përpara.

Për kuriozët

Shikoni një karikaturë edukative për historinë e kalendarit Julian dhe Gregorian.

Klikoni ikonën

Formula për konvertimin e datave nga kalendari Julian në atë Gregorian:

ku
T G dhe T Yu- datat sipas kalendarit Gregorian dhe Julian;
nështë një numër i plotë ditësh Me- numri i shekujve të kaluar të plotë;
Nga 1është numri më i afërt i shekujve, shumëfish i katër.

Konsideroni shembuj të tjerë të llojeve të kalendarëve diellorë.

Kalendari persian. Projektuar nga Omar Khayyam në 1079; u përdor në territorin e Persisë dhe një sërë shtetesh të tjera deri në mesin e shekullit të 19-të. Kohëzgjatja e vitit tropikal është 365.24242 ditë; Cikli 33-vjeçar përfshin 25 vite "të thjeshta" dhe 8 "të brishtë". Shumë më i saktë se ai gregorian: një gabim prej 1 viti "vrapon" në 4500 vjet.

Kalendari Koptik (Aleksandrian): në një vit - 12 muaj nga 30 ditë; pas 12 muajsh në një vit "të thjeshtë", shtohen 5, në një vit "të brishtë" - 6 ditë shtesë. Përdoret në territorin e Koptëve (Etiopi, Egjipt, Sudan, Turqi, etj.).

3. Kalendari hënor diellor. Ajo u ngrit në fillim të mijëvjeçarit të parë para Krishtit, u përdor në Kinën e Lashtë, Indi, Babiloni, Jude, Greqinë e Lashtë dhe Romë. Ai bazohet në lëvizjen e Hënës, të koordinuar me lëvizjen vjetore të Diellit. Viti përbëhet nga 12 muaj hënor me nga 29 dhe 30 ditë secili, të cilëve u shtohen periodikisht vitet "të brishtë" për të marrë parasysh lëvizjen e Diellit, që përmban një muaj shtesë të 13-të: vitet "të thjeshta" zgjasin 353, 354, 355 ditë. , dhe "vitet e brishtë" » - 383, 384 ose 385 ditë. Aktualisht kalendari zyrtar në Izrael (fillimi i vitit bie në ditë të ndryshme midis 6 shtatorit dhe 5 tetorit). Përdoret gjithashtu së bashku me shtetin - kalendarin Gregorian, në vendet e Azisë Juglindore (Vietnam, Kinë, etj.).

kalendari hënor diellor

Përveç llojeve kryesore të kalendarëve të përshkruar, popuj të ndryshëm krijuan kalendarë të tjerë, për shembull, kalendarin lindor, majan, kalendarin aztec, kalendarin hindu, etj.

Nga fillimi i shekullit të 20-të, rritja e lidhjeve ndërkombëtare shkencore, teknike, kulturore dhe ekonomike bëri të nevojshme krijimin e një Kalendari Botëror të vetëm, të thjeshtë dhe të saktë. Kalendarët ekzistues kanë një sërë mangësish: korrespondencë e pamjaftueshme midis kohëzgjatjes së vitit tropikal dhe datave të fenomeneve astronomike që lidhen me lëvizjen e Diellit në sferën qiellore; gjatësia e pabarabartë dhe e ndryshueshme e muajve; mospërputhja e numrave të muajit dhe ditëve të javës, mospërputhjet e emrave të tyre me pozicionin në kalendar etj. U shqyrtuan projekte të ndryshme, njëri prej të cilëve në vitin 1954 u rekomandua për shqyrtim nga Asambleja e Përgjithshme e OKB-së. Megjithatë, për arsye fetare, projekti nuk u zbatua. Prezantimi i një kalendari të vetëm botëror të përhershëm mbetet një nga problemet e kohës sonë.

Në observatorë ka instrumente me ndihmën e të cilave ata përcaktojnë kohën në mënyrën më të saktë - kontrollojnë orën. Koha caktohet sipas pozicionit të zënë nga ndriçuesit mbi horizont. Në mënyrë që ora e observatorit të funksionojë sa më saktë dhe në mënyrë të barabartë në intervalin ndërmjet mbrëmjeve, kur ato kontrollohen nga pozicioni i yjeve, ora vendoset në bodrume të thella. Në bodrume të tilla, një temperaturë konstante mbahet gjatë gjithë vitit. Kjo është shumë e rëndësishme pasi ndryshimet e temperaturës ndikojnë në funksionimin e orës.

Për të transmetuar sinjale të sakta kohore me radio, observatori ka orë speciale të sofistikuara, pajisje elektrike dhe radio. Sinjalet e sakta kohore të transmetuara nga Moska janë ndër më të saktat në botë. Përcaktimi i orës së saktë nga yjet, mbajtja e kohës me orë të sakta dhe transmetimi i saj me radio - e gjithë kjo përbën Shërbimin e Kohës.

KU PUNON Astronomët

Astronomët kryejnë punë shkencore në observatorë dhe institute astronomike.

Këta të fundit janë të angazhuar kryesisht në kërkime teorike.

Pas Revolucionit të Madh Socialist të Tetorit në vendin tonë, u krijua Instituti i Astronomisë Teorike në Leningrad, Instituti Astronomik. P.K. Sternberg në Moskë, observatorë astrofizikë në Armeni, Gjeorgji dhe një sërë institucionesh të tjera astronomike.

Trajnimi dhe edukimi i astronomëve bëhet në universitete në fakultetet e Mekanikës dhe Matematikës ose Fizikë-Matematikës.

Observatori kryesor në vendin tonë është Pulkovo. Është ndërtuar në vitin 1839 pranë Shën Petersburgut nën drejtimin e një shkencëtari të shquar rus. Në shumë vende, me të drejtë quhet kryeqyteti astronomik i botës.

Observatori Simeiz në Krime pas të Madhit Lufta Patriotike u restaurua plotësisht, dhe jo larg tij u ndërtua një observator i ri në fshatin Partizanskoye afër Bakhchisarai, ku tani është instaluar teleskopi më i madh reflektues në BRSS me një pasqyrë me një diametër prej 1 ¼ m dhe një reflektor me një pasqyrë. me një diametër prej 2.6 m do të instalohet së shpejti - i treti në madhësi në botë. Të dy observatorët tani formojnë një institucion - Observatori Astrofizik i Krimesë i Akademisë së Shkencave të BRSS. Ka observatorë astronomikë në Kazan, Tashkent, Kiev, Kharkov dhe vende të tjera.

Në të gjithë observatorët tanë po kryhet puna shkencore sipas një plani të rënë dakord. Arritjet në shkencën astronomike në vendin tonë po ndihmojnë një pjesë të gjerë të njerëzve që punojnë të zhvillojnë një ide korrekte, shkencore për botën që na rrethon.

Shumë observatorë astronomikë ekzistojnë edhe në vende të tjera. Nga këto, më të vjetrat nga ekzistuesit janë më të famshmit - Parisi dhe Greenwich, nga meridiani i të cilëve llogariten gjatësitë gjeografike. Globi(Së fundmi ky observator është zhvendosur në një vend të ri, më larg nga Londra, ku ka shumë ndërhyrje për vëzhgimet e qiellit të natës). Teleskopët më të mëdhenj në botë janë instaluar në Kaliforni në observatorët Mount Palomar, Mount Wilson dhe Lick. E fundit prej tyre u ndërtua në fund të shekullit të 19-të, dhe dy të parat - tashmë në shekullin e 20-të.