Продолжительность суток проверяется в обсерватории специально отрегулированными часами, уходящими вперед против обычных часов на 3 минуты 56 секунд в сутки. Таким образом, «звездные часы» несколько короче обычных, или «солнечных», единиц времени, а именно: 1 звездный час короче 1 солнечного часа почти на 10 секунд (3 минуты 56 секунд = 3 X 60 + 56 = = 236 секунд; 236 сек. : 24 = 10 секунд).
Звездное время непригодно для исчисления из-за того, что начало звездных суток в течение года переходит на различное время дня и ночи.
Продолжительность истинных, солнечных суток, т. е. дня вместе с ночью, в течение года несколько изменяется в зависимости от промежутка времени между двумя возвращениями Солнца к меридиану. Самые длинные истинные сутки бывают 22 декабря, они длиннее самых коротких истинных суток 22 июня на 51,2 секунды.
Для того чтобы избежать частых поправок в часах, были введены средние солнечные сутки, длина которых всегда одна и та же и выражается в часовой мере от 0 до 24 часов. При этом моменты среднего времени сопровождаются указанием календарной даты, так как календарный счет дней ведется в средних сутках.
Части, на которые разделены средние солнечные сутки: часы, минуты и секунды среднего, или, иначе, гражданского, времени и есть те самые единицы времени, по которым мы живем. С 1919 года мы перешли на более удобное в повседневной жизни поясное, а за тем на декретное время.
Изменения видимой формы Луны давно привлекали к себе внимание человека. Путем наблюдений было установлено, что лунные фазы, представляющие собой различные части освещенной Солнцем поверхности Луны, сменяются в течение 29 суток 12 часов 44 минут 2,9 секунды, или округленно за 29,5 суток.
В древности первыми природными часами, по-видимому, служила Луна, которую астроном Парижской обсерватории Поль Кудерк назвал «идеальным аппаратом для подсчета дней». «Смена фаз от новолуния к полнолунию,— пишет он,— и от полнолуния к концу последней четверти, сопровождающаяся изменением освещенности по ночам, представляет собой наиболее регулярное и заметное явление, если не говорить о самом чередовании дня и ночи». Поэтому древние евреи и ассирийцы вели счет времени по лунам, а мусульманский календарь и до сих пор остается лунным 17.
Этот промежуток времени между двумя одинаковыми фазами Луны — от полнолуния до следующего полнолуния или от новолуния до следующего новолуния — и определил вторую природную меру времени — месяц. Число дней в месяце люди научились чередовать целым числом 28, 29, 30 и 31 с таким расчетом, чтобы новолуние всегда приходилось на начало месяца.
Основные фазы Луны и ее изменения, наблюдаемые с Земли, показаны на рис. 43. Они носят следующие названия:
Новолуние — начало месяца; в этой фазе Луна не видна.
Первая четверть — видимый серп Луны наблюдается половиной круга в первой половине ночи, заходит в середине ночи.
Полнолуние — Луна наблюдается в виде диска- круга, восходит вечером и заходит утром, т. е. «светит» всю ночь.
Последняя четверть — Луна наблюдается половиной круга во второй половине ночи, восходит в середине ночи.
В древности новый год начинался весной и месяцы нумеровались с марта по февраль. Затем лунный месяц был разделен на четыре семидневные недели, так как промежуток от первой четверти до полнолуния составляет приблизительно семь дней.
Лунный год равен 12 лунным месяцам, или 354 суткам 8 часам 49 минутам, и его трудно было согласовать со сменой времен года. Поэтому от него пришлось отказаться.
КАК ОРИЕНТИРОВАТЬСЯ В СМЕНЕ ВРЕМЕН ГОДА?
Несколько тысяч лет назад египтяне впервые стали исчислять время, исходя из периодической смены времен года. Установленный ими год имел сначала 360 дней, но потом он стал расходиться с действительной сменой сезонов.
Между тем сельское хозяйство нуждалось в более точном определении времени. Поэтому в 4236 году до н. э. египтяне выбрали себе указатель времени на небе 18.
Этим указателем стала звезда Сириус, которую египтяне называли Сотис. Они заметили, что появление Сириуса совпадает с разливом Нила, всегда приносящим плодородный ил на их поля. На этот раз год определили более точно — 365 дней. Расхождение календаря с действительной сменой времен года стало менее заметным, но все же оставалось. Через 700 лет летние праздники и день урожая стали праздновать в разгар зимы.
Кроме суточного вращения вокруг своей воображаемой оси Земля подобно другим планетам солнечной системы движется вокруг Солнца по кривой, называемой орбитой, длина которой равна примерно 930 млн. км. Это расстояние Земля преодолевает (округленно) за 365 дней и 6 часов, двигаясь со скоростью 29,8 км/сек19 Время одного обращения Земли