الفلك

هل يعني الوقت الشمسي والوقت الفلكي يشير أحيانًا إلى نفس الوقت؟

هل يعني الوقت الشمسي والوقت الفلكي يشير أحيانًا إلى نفس الوقت؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أحاول أن ألتف رأسي حول التعريفات المختلفة للوقت. بما أن متوسط ​​الوقت الشمسي يعتمد على الشمس ، والوقت الفلكي يعتمد على النجوم ، وبما أن موقع الشمس بالنسبة للنجوم يتغير على مدار العام ، فهل هذا يعني أن الفرق بين الوقتين يزيد وينقص خلال على مدار العام؟

مرة واحدة في السنة ، سيكون متوسط ​​الوقت الشمسي والوقت الفلكي متماثلين. هل هذا صحيح؟


3م56س يرجع الفرق المتوسط ​​بين الأيام الشمسية والأيام النجمية إلى الحركة المدارية للأرض حول الشمس. هذا يصل إلى 1 يوم في السنة ؛ لكل 365 يوم شمسي درجة 366 يومًا فلكيًا.

الزمن الفلكي يساوي الصعود الصحيح لما يوجد على خط الزوال السماوي في ذلك الوقت. الشمس على خط الزوال في الساعة 12:00 واضح التوقيت الشمسي. تتماشى هذه في الاعتدال في سبتمبر ، عندما تكون الشمس في RA 12ح. يعني التوقيت الشمسي متأخر بحوالي 7.5 دقيقة عن التوقيت الشمسي الظاهر في ذلك التاريخ ويتماشى مع الوقت الفلكي قبل 1.9 يومًا تقريبًا.


الوقت الفلكي هو الوقت الذي يقاس بالزاوية بين خط الرؤية للمراقب والشعاع المباشر لنجم ثابت للمراقب ، في حين أن الوقت الشمسي هو الوقت الذي يتم قياسه من خلال النظر إلى موقع الشمس في السماء مثلك. يمكن القول إنه في حوالي الظهيرة عندما تكون الشمس في السماء ... إنها مجرد نسخ مختلفة في نفس الوقت ... مثل المتر والميل بطول 1 ميل لا يساوي مترًا واحدًا ... وبالمثل ، فإن التوقيت الفلكي والشمسي هما وحدات مختلفة في نفس الوقت ... كثيرا ما يقال أن اليوم الشمسي أقل بأربع دقائق من اليوم الفلكي


يلقي عمود طويل مثبت عموديًا في الأرض بظلاله على أي يوم مشمس. في لحظة ما خلال اليوم ، سيشير الظل إلى الشمال أو الجنوب تمامًا (أو يختفي عندما وإذا تحركت الشمس مباشرة في الأعلى). تلك اللحظة هي الظهيرة المحلية أو 12:00 بالتوقيت المحلي الظاهر. بعد حوالي 24 ساعة ، سيتجه الظل مرة أخرى إلى الشمال والجنوب ، ويبدو أن الشمس قد غطت قوسًا بزاوية 360 درجة حول محور الأرض. عندما تكون الشمس قد غطت 15 درجة بالضبط (1/24 دائرة ، كلتا الزاويتين يتم قياسهما في مستوى عمودي على محور الأرض) ، يكون الوقت الظاهري المحلي 13:00 بالضبط بعد 15 درجة أخرى سيكون 14:00 بالضبط.

تكمن المشكلة في أن الشمس في سبتمبر تستغرق وقتًا أقل (كما تقاس بساعة دقيقة) لإحداث ثورة واضحة مما تفعله في 24 ديسمبر ، يمكن أن تكون "ساعة" من التوقيت الشمسي 21 ثانية أقل أو 29 ثانية أكثر من 24 ساعة من الساعة. زمن. يتم قياس هذا التغيير من خلال معادلة الوقت ، ويرجع ذلك إلى انحراف مدار الأرض (أي أن مدار الأرض ليس دائريًا تمامًا ، مما يعني أن المسافة بين الأرض والشمس تختلف على مدار العام) ، وحقيقة أن محور الأرض ليس عموديًا على مستوى مداره (ما يسمى بميل مسير الشمس).

تأثير هذا هو أن الساعة تعمل بمعدل ثابت - على سبيل المثال إكمال نفس عدد تأرجحات البندول في كل ساعة - لا يمكن أن تتبع الشمس الفعلية بدلاً من ذلك فهي تتبع "متوسط ​​الشمس" الوهمي الذي يتحرك على طول خط الاستواء السماوي بمعدل ثابت يطابق متوسط ​​معدل الشمس الحقيقي على مدار العام. [1] هذا هو "متوسط ​​الوقت الشمسي" ، والذي لا يزال غير ثابت تمامًا من قرن إلى آخر ولكنه قريب بما يكفي لمعظم الأغراض. يبلغ متوسط ​​اليوم الشمسي حاليًا حوالي 86400.002 ثانية SI. [2]

يعد نوعا التوقيت الشمسي (الوقت الشمسي الظاهر والتوقيت الشمسي المتوسط) من بين الأنواع الثلاثة لتقدير الوقت التي كان يستخدمها علماء الفلك حتى الخمسينيات من القرن الماضي. (النوع الثالث من حساب الوقت التقليدي هو الزمن الفلكي ، والذي يعتمد على الحركات الظاهرة للنجوم غير الشمس.) [3] بحلول الخمسينيات من القرن الماضي ، أصبح من الواضح أن معدل دوران الأرض لم يكن ثابتًا ، لذلك طور علماء الفلك التقويم الفلكي. الوقت ، مقياس زمني يعتمد على مواقع أجسام النظام الشمسي في مداراتها.

الشمس الظاهرة هي الشمس الحقيقية كما يراها الراصد على الأرض. [4] يعتمد الوقت الشمسي الظاهر أو التوقيت الشمسي الحقيقي على الحركة الظاهرة للشمس الفعلية. لأنه يقوم على اليوم الشمسي الظاهر، الفاصل الزمني بين عودتين متتاليتين للشمس إلى خط الزوال المحلي. [5] [6] يمكن قياس الوقت الشمسي الظاهري بشكل فظ عن طريق الساعة الشمسية. يسمى المكافئ على الكواكب الأخرى التوقيت الشمسي المحلي الحقيقي (LTST). [7] [8]

يختلف طول اليوم الشمسي على مدار العام ، وينتج التأثير المتراكم انحرافات موسمية تصل إلى 16 دقيقة من المتوسط. التأثير له سببان رئيسيان. أولاً ، بسبب الانحراف اللامركزي لمدار الأرض ، تتحرك الأرض بشكل أسرع عندما تكون أقرب للشمس (الحضيض الشمسي) وأبطأ عندما تكون بعيدة عن الشمس (الأوج) (انظر قوانين كبلر لحركة الكواكب). ثانيًا ، بسبب الميل المحوري للأرض (المعروف باسم ميل مسير الشمس) ، حركة الشمس السنوية على طول دائرة كبيرة (مسير الشمس) تميل إلى خط الاستواء السماوي للأرض. عندما تعبر الشمس خط الاستواء في كلا الاعتدالين ، يكون الانزياح اليومي للشمس (بالنسبة إلى نجوم الخلفية) في زاوية من خط الاستواء ، وبالتالي فإن إسقاط هذا التحول على خط الاستواء يكون أقل من متوسطه للسنة التي تكون فيها الشمس بعيدًا عن خط الاستواء عند كلا الانقلابين ، يكون تحول الشمس في موضعها من يوم إلى اليوم التالي موازيًا لخط الاستواء ، وبالتالي فإن الإسقاط على خط الاستواء لهذا التحول أكبر من متوسط ​​السنة (انظر السنة الاستوائية). في شهري يونيو وديسمبر عندما تكون الشمس بعيدة عن خط الاستواء السماوي ، فإن تحولًا معينًا على طول مسير الشمس يتوافق مع تحول كبير عند خط الاستواء. لذا فإن الأيام الشمسية الواضحة تكون أقصر في مارس وسبتمبر مما كانت عليه في يونيو أو ديسمبر.

طول اليوم الشمسي الظاهر (1998) [9]
تاريخ المدة بالتوقيت الشمسي المتوسط
11 فبراير 24 ساعة
26 مارس 24 ساعة - 18.1 ثانية
14 مايو 24 ساعة
19 يونيو 24 ساعة + 13.1 ثانية
25 و 26 يوليو 24 ساعة
16 سبتمبر 24 ساعة - 21.3 ثانية
2/3 نوفمبر 24 ساعة
22 ديسمبر 24 ساعة + 29.9 ثانية

ستتغير هذه الأطوال قليلاً في غضون بضع سنوات وبشكل ملحوظ في آلاف السنين.

متوسط ​​الوقت الشمسي هو زاوية ساعة متوسط ​​الشمس زائد 12 ساعة. يأتي تعويض 12 ساعة هذا من قرار جعل كل يوم يبدأ في منتصف الليل للأغراض المدنية بينما يتم قياس زاوية الساعة أو متوسط ​​الشمس من خط الزوال المحلي. [10] حاليًا (2009) يتم تحقيق ذلك باستخدام المقياس الزمني UT1 ، الذي تم إنشاؤه رياضيًا من ملاحظات قياس التداخل الأساسية الطويلة جدًا للحركات النهارية للمصادر الراديوية الموجودة في المجرات الأخرى ، وغيرها من الملاحظات. [11] [12] تختلف مدة ضوء النهار خلال العام لكن طولها يختلف يعني يوم شمسي يكاد يكون ثابتًا ، على عكس اليوم الشمسي الظاهر. [١٣] يمكن أن يكون اليوم الشمسي الظاهر أقصر بـ 20 ثانية أو أطول بـ 30 ثانية من اليوم الشمسي المتوسط. [9] [14] تحدث الأيام الطويلة أو القصيرة على التوالي ، لذلك يتراكم الفارق حتى يتقدم الوقت الظاهر بحوالي 14 دقيقة بالقرب من 6 فبراير وخلف الوقت الظاهر بحوالي 16 دقيقة بالقرب من نوفمبر 3. معادلة الوقت هل هذا الاختلاف دوري ولا يتراكم من سنة إلى أخرى.

متوسط ​​الوقت يتبع الشمس المتوسطة. يصف جان ميوس متوسط ​​الشمس على النحو التالي:

تأمل أول شمس خيالية تسافر على طول مسير الشمس بسرعة ثابتة وتتزامن مع الشمس الحقيقية عند الحضيض والأوج (عندما تكون الأرض في الحضيض والأوج ، على التوالي). ثم فكر في شمس خيالية ثانية تسافر على طول خط الاستواء السماوي بسرعة ثابتة وتتزامن مع أول شمس خيالية في الاعتدال. هذه الشمس الوهمية الثانية هي يعني الشمس. " [15]

يتزايد طول متوسط ​​اليوم الشمسي ببطء بسبب تسارع المد والجزر للقمر بواسطة الأرض والتباطؤ المقابل لدوران الأرض بواسطة القمر.

تم استخدام العديد من الطرق لمحاكاة متوسط ​​الوقت الشمسي. أقدمها كانت الساعات المائية أو الساعات المائية ، والتي استخدمت منذ ما يقرب من أربعة آلاف عام منذ منتصف الألفية الثانية قبل الميلاد وحتى أوائل الألفية الثانية. قبل منتصف الألفية الأولى قبل الميلاد ، تم تعديل الساعات المائية فقط لتتوافق مع اليوم الشمسي الظاهر ، وبالتالي لم تكن أفضل من الظل الذي يلقيه عقرب (عمود عمودي) ، باستثناء أنه يمكن استخدامها في الليل.

لكن من المعروف منذ فترة طويلة أن الشمس تتحرك شرقًا بالنسبة للنجوم الثابتة على طول مسير الشمس. منذ منتصف الألفية الأولى قبل الميلاد ، تم استخدام الدوران النهاري للنجوم الثابتة لتحديد متوسط ​​الوقت الشمسي ، مقارنةً بالساعات التي تمت مقارنتها لتحديد معدل الخطأ. عرف علماء الفلك البابليون معادلة الوقت وقاموا بتصحيحها وكذلك معدل دوران النجوم المختلف ، الزمن الفلكي ، للحصول على متوسط ​​وقت شمسي أكثر دقة من ساعاتهم المائية. تم استخدام هذا التوقيت الشمسي المثالي منذ ذلك الحين لوصف حركات الكواكب والقمر والشمس.

لم تحقق الساعات الميكانيكية دقة "ساعة النجوم" على الأرض حتى بداية القرن العشرين. الساعات الذرية اليوم لها معدل ثابت أكثر بكثير من الأرض ، لكن ساعتها النجمية لا تزال تستخدم لتحديد متوسط ​​الوقت الشمسي. منذ وقت ما في أواخر القرن العشرين ، تم تعريف دوران الأرض بالنسبة لمجموعة من المصادر الراديوية خارج المجرة ثم تم تحويلها إلى متوسط ​​الوقت الشمسي بنسبة معتمدة. يحدد الفرق بين متوسط ​​التوقيت الشمسي المحسوب والتوقيت العالمي المنسق (UTC) ما إذا كانت هناك حاجة إلى ثانية كبيسة. (يعمل مقياس التوقيت العالمي المنسق (UTC) الآن على SI بالثواني ، وكان مقياس SI الثاني ، عند اعتماده ، أقصر قليلاً من القيمة الحالية للثاني من متوسط ​​الوقت الشمسي. [16])


4.3 حفظ الوقت

يعتمد قياس الوقت على دوران الأرض. طوال معظم تاريخ البشرية ، كان الوقت يُحسب من خلال مواقع الشمس والنجوم في السماء. في الآونة الأخيرة فقط استحوذت الساعات الميكانيكية والإلكترونية على هذه الوظيفة في تنظيم حياتنا.

طول اليوم

إن الوحدة الفلكية الأساسية للوقت هي اليوم ، وتُقاس من حيث دوران الأرض. ومع ذلك ، هناك أكثر من طريقة لتحديد اليوم. عادة ، نعتقد أنها فترة دوران الأرض بالنسبة للشمس ، تسمى اليوم الشمسي. بعد كل شيء ، يعتبر شروق الشمس بالنسبة لمعظم الناس أكثر أهمية من وقت شروق Arcturus أو بعض النجوم الأخرى ، لذلك قمنا بتعيين ساعاتنا على نسخة معينة من Sun-time. ومع ذلك ، يستخدم علماء الفلك أيضًا اليوم الفلكي ، والذي يتم تحديده من حيث فترة دوران الأرض فيما يتعلق بالنجوم.

اليوم الشمسي أطول قليلاً من اليوم الفلكي لأن الأرض (كما ترون من الشكل 4.10) لا تدور فقط بل تتحرك أيضًا على طول مسارها حول الشمس في يوم واحد. لنفترض أننا نبدأ عندما يكون الموقع المداري للأرض في اليوم الأول ، مع وجود كل من الشمس وبعض النجوم البعيدة (الموجودة في الاتجاه المشار إليه بالسهم الأبيض الطويل الذي يشير إلى اليسار) ، مباشرة بالتوافق مع ذروة الراصد على الأرض. عندما تكمل الأرض دورة واحدة فيما يتعلق بالنجم البعيد وتكون في اليوم الثاني ، يشير السهم الطويل مرة أخرى إلى نفس النجم البعيد. ومع ذلك ، لاحظ أنه بسبب حركة الأرض على طول مدارها من اليوم الأول إلى الثاني ، لم تصل الشمس بعد إلى موضع فوق الراصد. لإكمال يوم شمسي ، يجب أن تدور الأرض بمقدار إضافي يساوي 1/365 من دورة كاملة. الوقت المطلوب لهذا الدوران الإضافي هو 1/365 من اليوم ، أو حوالي 4 دقائق. لذا فإن اليوم الشمسي أطول بحوالي 4 دقائق من اليوم الفلكي.

نظرًا لأن ساعاتنا العادية مضبوطة على التوقيت الشمسي ، فإن النجوم ترتفع قبل 4 دقائق كل يوم. يفضل علماء الفلك الوقت الفلكي لتخطيط ملاحظاتهم لأنه في هذا النظام ، يرتفع النجم في نفس الوقت كل يوم.

مثال 4.3

التوقيت الفلكي والتوقيت الشمسي

حل

سترتفع في حوالي الساعة 1:00 بعد الظهر. وتكون عالياً في السماء عند غروب الشمس بدلاً من منتصف الليل. سيريوس هو ألمع نجم في كوكبة Canis Major (الكلب الكبير). لذلك ، ستكون بعض الأبراج الأخرى مرئية بشكل بارز في السماء في هذا التاريخ اللاحق.

تحقق من التعلم الخاص بك

إجابه:

بعد شهرين ستشرق النجمة:
60 يومًا × 4 دقائق في اليوم = 24 0 دقيقة أو قبل 4 ساعات. 60 يومًا × 4 دقائق في اليوم = 24 0 دقيقة أو قبل 4 ساعات.
هذا يعني أنه سيرتفع الساعة 4:30 مساءً.

وقت شمسي ظاهر

يمكننا تعريف الوقت الشمسي الظاهر على أنه الوقت الذي يُحسب من خلال الموقع الفعلي للشمس في السماء (أو ، أثناء الليل ، موقعها أسفل الأفق). هذا هو نوع الوقت الذي تشير إليه الساعات الشمسية ، وربما يمثل أول مقياس للوقت استخدمته الحضارات القديمة. اليوم ، نعتمد منتصف الليل كنقطة بداية في اليوم ونقيس الوقت بالساعات المنقضية منذ منتصف الليل.

خلال النصف الأول من اليوم ، لم تصل الشمس بعد إلى خط الزوال (الدائرة الكبرى في السماء التي تمر عبر أوجنا). نخصص تلك الساعات كما كانت قبل منتصف النهار (صباحي، أو صباحًا) ، قبل أن تصل الشمس إلى خط الزوال المحلي. نبدأ عادةً في ترقيم الساعات بعد الظهر مرة أخرى ونحددها قبل الظهر. (بعد الظهر) ، بعد وصول الشمس إلى خط الزوال المحلي.

على الرغم من أن الوقت الشمسي الظاهر يبدو بسيطًا ، إلا أنه ليس مناسبًا جدًا للاستخدام. يختلف الطول الدقيق لليوم الشمسي الظاهر قليلاً خلال العام. إن تقدم الشمس باتجاه الشرق في رحلتها السنوية حول السماء ليس موحدًا لأن سرعة الأرض تختلف قليلاً في مدارها الإهليلجي. التعقيد الآخر هو أن محور دوران الأرض ليس متعامدًا على مستوى ثورتها. وبالتالي ، فإن الوقت الشمسي الظاهر لا يتقدم بمعدل موحد. بعد اختراع الساعات الميكانيكية التي تعمل بمعدل موحد ، أصبح من الضروري التخلي عن اليوم الشمسي الظاهر كوحدة أساسية للوقت.

متوسط ​​التوقيت الشمسي والتوقيت القياسي

بدلاً من ذلك ، يمكننا النظر في متوسط ​​الوقت الشمسي ، والذي يعتمد على متوسط ​​قيمة اليوم الشمسي على مدار العام. يحتوي اليوم الشمسي المتوسط ​​على 24 ساعة بالضبط وهو ما نستخدمه في ضبط الوقت اليومي. على الرغم من أن متوسط ​​الوقت الشمسي يتمتع بميزة التقدم بمعدل موحد ، إلا أنه لا يزال غير مناسب للاستخدام العملي لأنه يتحدد من خلال موقع الشمس. على سبيل المثال ، تحدث فترة الظهيرة عندما تكون الشمس في أعلى نقطة في السماء على خط الزوال (ولكن ليس بالضرورة في أوجها). ولكن نظرًا لأننا نعيش على أرض مستديرة ، فإن الوقت المحدد للظهيرة يختلف عندما تقوم بتغيير خط الطول بالتحرك شرقًا أو غربًا.

إذا تم الالتزام بمتوسط ​​التوقيت الشمسي بدقة ، فسيتعين على الأشخاص الذين يسافرون شرقًا أو غربًا إعادة ضبط ساعاتهم باستمرار مع تغير خط الطول ، فقط لقراءة متوسط ​​الوقت المحلي بشكل صحيح. على سبيل المثال ، يجب على مسافر يسافر من خليج أويستر في لونغ آيلاند إلى مدينة نيويورك أن يعدل الوقت في الرحلة عبر نفق إيست ريفر لأن توقيت أويستر باي في الواقع أكثر تقدمًا بحوالي 1.6 دقيقة من وقت مانهاتن. (تخيل رحلة الطائرة التي تدخل فيها مضيفة طيران بغيضة على جهاز الاتصال الداخلي كل دقيقة قائلة ، "يُرجى إعادة ضبط ساعتك حسب التوقيت المحلي.")

حتى نهاية القرن التاسع عشر تقريبًا ، احتفظت كل مدينة وبلدة في الولايات المتحدة بالتوقيت المحلي الخاص بها. مع تطور السكك الحديدية والتلغراف ، أصبحت الحاجة إلى نوع من التقييس واضحة. في عام 1883 ، تم تقسيم الولايات المتحدة إلى أربع مناطق زمنية قياسية (ستة الآن ، بما في ذلك هاواي وألاسكا) ، لكل منها نظام زمني واحد داخل تلك المنطقة.

بحلول عام 1900 ، كان معظم العالم يستخدم نظام 24 منطقة زمنية عالمية موحدة. داخل كل منطقة ، تبقى جميع الأماكن كما هي التوقيت القياسي، مع متوسط ​​التوقيت الشمسي المحلي لخط طول معياري يمتد أكثر أو أقل عبر منتصف كل منطقة. الآن يقوم المسافرون بإعادة ضبط ساعاتهم فقط عندما يكون تغيير الوقت قد وصل إلى ساعة كاملة. توقيت المحيط الهادئ القياسي يسبق التوقيت القياسي الشرقي بثلاث ساعات ، وهي حقيقة تصبح واضحة بشكل مؤلم في كاليفورنيا عندما ينسى شخص ما على الساحل الشرقي ويتصل بك في الساعة 5:00 صباحًا.

على الصعيد العالمي ، اعتمدت جميع البلدان تقريبًا منطقة زمنية قياسية واحدة أو أكثر ، على الرغم من أن إحدى أكبر الدول ، الهند ، قد استقرت على نصف منطقة ، على بعد 5.5 ساعة من معيار غرينتش. أيضًا ، تستخدم الصين رسميًا منطقة زمنية واحدة فقط ، لذلك تحتفظ جميع الساعات في ذلك البلد بالوقت نفسه. في التبت ، على سبيل المثال ، تشرق الشمس بينما تقول الساعات (التي تحافظ على توقيت بكين) إنها منتصف الصباح بالفعل.

التوقيت الصيفي هو ببساطة التوقيت القياسي المحلي للمكان بالإضافة إلى ساعة واحدة. لقد تم اعتماده للاستخدام في فصلي الربيع والصيف في معظم الولايات في الولايات المتحدة ، وكذلك في العديد من البلدان ، لإطالة ضوء الشمس إلى ساعات المساء ، بناءً على نظرية واضحة مفادها أنه من الأسهل تغيير الوقت عن طريق الإجراءات الحكومية أكثر مما يمكن أن يحدث. يكون للأفراد أو الشركات تعديل جداولهم الخاصة لإحداث نفس التأثير. بالطبع ، لا "يوفر" أي ضوء نهار على الإطلاق - لأن كمية ضوء الشمس لا يتم تحديدها من خلال ما نفعله بساعاتنا - ويعد التقيد بها نقطة نقاش تشريعي في بعض الولايات.

خط التوقيت الدولي

تمثل حقيقة أن الوقت يتقدم دائمًا وأنت تتحرك نحو الشرق مشكلة. لنفترض أنك تسافر شرقًا حول العالم. أنت تنتقل إلى منطقة زمنية جديدة ، في المتوسط ​​، كل 15 درجة تقريبًا من خط الطول تسافر ، وفي كل مرة تقوم فيها بضبط ساعتك بإخلاص قبل ساعة. بحلول الوقت الذي تكمل فيه رحلتك ، تكون قد حددت ساعتك مسبقًا لمدة 24 ساعة كاملة وبالتالي اكتسبت يومًا على أولئك الذين بقوا في المنزل.

الحل لهذه المعضلة هو خط التاريخ الدولي ، الذي حددته اتفاقية دولية للعمل تقريبًا على طول خط الطول 180 درجة. يمتد خط التاريخ في منتصف المحيط الهادئ ، على الرغم من أنه يهرول قليلاً في أماكن قليلة لتجنب قطع مجموعات الجزر وعبر ألاسكا (الشكل 4.11). حسب الاصطلاح ، في سطر التاريخ ، يتم تغيير تاريخ التقويم بيوم واحد. عبور خط التاريخ من الغرب إلى الشرق ، وبالتالي تقدم وقتك ، فإنك تعوض عن طريق تقليل عبور التاريخ من الشرق إلى الغرب ، وتزيد التاريخ بيوم واحد. للحفاظ على كوكبنا على نظام عقلاني لضبط الوقت ، علينا ببساطة أن نقبل أن التاريخ سيختلف في مدن مختلفة في نفس الوقت. وخير مثال على ذلك هو التاريخ الذي قصفت فيه البحرية الإمبراطورية اليابانية بيرل هاربور في هاواي ، والمعروف في الولايات المتحدة يوم الأحد ، 7 ديسمبر 1941 ، ولكن تم تدريسه للطلاب اليابانيين يوم الاثنين ، 8 ديسمبر.


ستيلاريوم

كل ما عليك فعله هو تشغيل الشبكة الاستوائية وخط الزوال (انظر
جنوب). التوقيت الفلكي المحلي هو الصعود الصحيح الذي يشير إليه
خط الزوال. إذا قمت بالتكبير بما يكفي ستحصل على قيمة دقيقة.

أظن بشدة أن أي شخص يطلب Stellarium ليكون قادرًا على إظهار الوقت الفلكي بشكل صريح يعرف أنه يمكن قراءة تقريبه من RA عند خط الزوال (أو ، في هذه المسألة ، من HA للاعتدال الربيعي). هذا ليس هو الهدف تمامًا. تتمثل مهمة أجهزة الكمبيوتر في تسهيل الأمور على المستخدمين وتخليصهم من الاضطرار إلى أداء الأعمال المنزلية فقط للحصول على بعض المعلومات (عليك تغيير اتجاه العرض ومستوى التكبير / التصغير وتشغيل عرض خط الزوال وشبكة RA / Dec ، وحتى مع ذلك فإن دقة قراءتك محدودة).

لن أحاول حتى مناقشة أهمية الوقت الفلكي المحلي - يكفي أن أقول إن كل برنامج القبة السماوية الذي أعرفه (بما في ذلك البرنامج القديم لنظام DOS من الثمانينيات والتسعينيات) ، في المقام الأول CDC و C2A ، يمكنه عرض الوقت الفلكي. يبدو واضحًا تمامًا أن Stellarium لا ينبغي أن يفقد هذه الوظيفة أيضًا ، وربما تكون أفضل طريقة لتنفيذها هي عبر مكون إضافي "Clock" يشبه إلى حد ما ميزة ساعة CDC (صورة) ، حيث يعرض فقط قراءات الساعة كتراكب نص شفاف في الزاوية اليمنى العلوية أو السفلية ، مع عرض ساعات يمكن للمستخدم تكوينها.

هناك ميزتان رائعتان أخريان سترافقان ذلك:

إضافة شبكة زاوية / ميل للساعة ، مما يسمح على النحو الأمثل بحساب HA ليس فقط من خط الزوال المحلي ، ولكن أيضًا من خطوط الطول الأخرى مثل خط الزوال المركزي للمنطقة الزمنية الحالية ، أو خط الزوال الصفري

ميزة تسمح بعرض الموقع الحالي للشمس على خط الاستواء السماوي.

سيكون للميزات المذكورة أعلاه قيمة تعليمية كبيرة من حيث أنها ستجعل من الممكن إظهار كيف أن قراءات الساعة المختلفة (التوقيت العالمي المنسق ، المنطقة الزمنية المحلية ، المتوسط ​​المحلي للطاقة الشمسية ، الطاقة الشمسية الحقيقية المحلية ، الفلكية ، إلخ) هي في الحقيقة مجرد زوايا ساعة (تم تغييرها بواسطة 12 ساعة في حالة الشمس) إما لمتوسط ​​الشمس ، أو الشمس الحقيقية ، أو الاعتدال الربيعي ، من منظور خطوط الطول المختلفة (صفر ، المنطقة الزمنية المركزية ، أو المحلية).


PHY115: المهارات المهنية في الفيزياء وعلم الفلك

حيث HA ☉ و RA ☉ هما زاوية الساعة والصعود الأيمن للشمس. لكن بالطبع ، الشمس تتحرك حول مسير الشمس ، لذلك يتغير RA خلال العام. إذا كان علينا الذهاب إلى العمل كل يوم في نفس التوقيت الفلكي المحلي ، فقد يكون هذا في بعض الأحيان في النهار ، وأحيانًا في الليل!

ليس من المستغرب إذن أن نستخدمه التوقيت الشمسي لإدارة ضبط الوقت المدني. يرتبط التوقيت الشمسي بزاوية ساعة الشمس ، بحيث تكون الشمس دائمًا بالقرب من خط الزوال للراصد عند الظهيرة. حسب الاتفاقية ، يكون الظهر المحلي في الساعة 12:00 ، بحيث يتم تحديد التوقيت الشمسي بحلول

يضمن تصحيح 12 ساعة أن يكون الوقت الشمسي دائمًا 12:00 عندما تكون الشمس على خط الزوال.

في الواقع ، الأمور أكثر تعقيدًا قليلاً مما تم وصفه أعلاه ، حيث أن مدار الأرض بيضاوي الشكل ، مما يعني أن طول اليوم الشمسي يختلف على مدار العام. هذا يعني أن الشمس قد تصل إلى 15 دقيقة أمام أو خلف خط الزوال في الظهيرة المحلية. لن ندخل في ذلك في هذه الدورة ، ولكن تمت مناقشته بمزيد من التفصيل في ملاحظات Vik Dhillon الممتازة من PHY105 المتوقف.

التوقيت العالمي

تعتمد زاوية ساعة الشمس على خط طول الراصد ، وبالتالي يختلف التوقيت الشمسي بالنسبة للمراقبين عند خطوط طول مختلفة. من الملائم تحديد خط طول مرجعي لاستخدامه في ضبط الساعات. هذه النقطة المرجعية هي المرصد الملكي في غرينتش ، وهي نفس النقطة المستخدمة لتحديد الصفر لمقياس خط الطول. يمكننا بعد ذلك تحديد توقيت غرينتش (GMT)، أو التوقيت العالمي (UT)، بالإشارة إلى زاوية ساعة الشمس لمراقب في غرينتش (HA ☉، G) مثل

التوقيت الفلكي والتوقيت الشمسي

غالبًا ما نريد التحويل بين التوقيت الفلكي والتوقيت الشمسي (إما بالتوقيت المحلي أو بتوقيت جرينتش). على سبيل المثال ، قد نرغب في معرفة ما إذا كان نجم معين يمر خلال النهار أم لا. هذا سهل للغاية ، بالنظر إلى العلاقات المعروضة هنا ، بشرط أن يعرف المرء الصعود الصحيح للشمس في أي يوم. يمكنك حساب الصعود الصحيح للشمس تقريبًا من حركتها حول مسير الشمس ، أو (إذا كنت تريد قيمة دقيقة) ، استخدم الآلة الحاسبة عبر الإنترنت من وزارة الطاقة الأمريكية.

بالنسبة إلى LST معين ، يتم إعطاء زاوية ساعة الشمس ببساطة بواسطة

والتوقيت الشمسي المحلي عادل

التحويل من التوقيت الشمسي المحلي إلى التوقيت العالمي هو بنفس السهولة. من الواضح أن العلاقة بين التوقيت المحلي و UT هي دالة لخط الطول ، حيث أن التوقيت الشمسي المحلي في غرينتش هو نفسه التوقيت العالمي. بما أن الأرض تدور 15 درجة في ساعة واحدة ، فلدينا

أين l هو خط طول الراصد. تُستخدم علامة الجمع عندما يكون خط الطول إلى الشرق وعلامة الطرح عندما يكون خط الطول إلى الغرب.


هل يعني الوقت الشمسي والوقت الفلكي يشير أحيانًا إلى نفس الوقت؟ - الفلك

الوقت الذي تستغرقه الأرض للدوران حول محورها 360 درجة ، أو دوران واحد بالنسبة إلى النجوم "الثابتة" ، هو يوم فلكي . (Sidereal تعني النجوم.) اليوم الفلكي هو 23 ساعة و 56 دقيقة و 4 ثوانٍ.

وبالمقارنة ، فإن الوقت الذي تستغرقه الأرض لتدور بطريقة تجعل الشمس تنتقل من الظهيرة المحلية إلى الظهيرة المحلية هي يوم شمسي . الظهيرة المحلية هي عندما تكون الشمس هي الأعلى في السماء بالنسبة لمراقب عند خط عرض معين. يُطلق على اليوم الشمسي أيضًا اسم يوم الأرض السينودسي .

اليوم الشمسي هو في المتوسط ​​24 ساعة ، على الرغم من أنه يمكن أن يختلف بقدر زائد أو ناقص 25 ثانية. متوسط ​​اليوم الشمسي (24 ساعة) يسمى يعني يوم شمسي .

الفرق الذي يبلغ أربع دقائق بين اليوم الفلكي واليوم الشمسي المتوسط ​​له علاقة بتحرك الأرض للأمام في مدارها حول الشمس وهي تدور حول محورها. نظرًا لأن الأرض تتحرك للأمام في مدارها بمقدار درجة تقريبًا بالنسبة للشمس كل يوم ، يجب أن تدور الأرض بدرجة إضافية (أو إجمالي 361 درجة) كل يوم لإعادة تنظيم نفسها مع الشمس حتى تحدث فترة الظهيرة المحلية مرة أخرى.

اليوم الفلكي أقصر بـ 4 دقائق من متوسط ​​اليوم الشمسي ، لأن دوران الأرض حول محورها ، ودوران الأرض حول الشمس ، كلاهما عكس اتجاه عقارب الساعة ، كما يُرى من أعلى (أو شمال) مستوى مسير الشمس. انظر إلى حركة الكواكب إلى الوراء للحصول على مثال للوضع المعاكس.

سبب اختلاف اليوم الشمسي حول اليوم الشمسي المتوسط ​​هو أن الأرض تتحرك بسرعات مختلفة خلال مدارها حول الشمس. هذا يتماشى مع قانون كبلر الثاني لحركة الكواكب.

يرجى ملاحظة أن متوسط ​​اليوم الشمسي يتغير على مدى فترة طويلة من الزمن ، بسبب تباطؤ دوران الأرض بسبب قوى المد والجزر التي يمارسها القمر بشكل أساسي على الأرض. على سبيل المثال ، كان اليوم المتوسط ​​للطاقة الشمسية حوالي 23 ساعة منذ حوالي 250 مليون سنة.


الأزمنة الذرية

TAI - التوقيت الذري الدولي

UTC - التوقيت العالمي المنسق

TDT أو TT - الوقت الديناميكي الأرضي

TDB - الوقت الديناميكي Barycentric

هناك تمييز نسبي دقيق بين تنسيق الوقت والوقت الديناميكي ، وهو ليس مهمًا لمعظم الأغراض العملية. المقابل لـ TDB هو Barycentric Coordinate Time (TCB) والذي يختلف في المعدل عن TDB بحوالي 15.5 جزء في المليار [المرجع 5]. تزامن كل من TDB و TCB في 1 يناير 1977 ويختلفان الآن بمقدار 9.3 ثانية. يمكن أن يكون فرق المعدل من TDB مهمًا للقياسات طويلة المدى ، لذا تأكد من معرفة الوقت الذي يتم استخدامه عند مقارنة الملاحظات. تختلف بعض الثوابت الفيزيائية في تنسيق الوقت. من غير المحتمل أن تصادف TCB في الأدبيات.


هل يعني الوقت الشمسي والوقت الفلكي يشير أحيانًا إلى نفس الوقت؟ - الفلك

لقد قرأت عن أوقات مختلفة تسمى الوقت الفلكي ، وما إلى ذلك ، فأنا مرتبك قليلاً بشأن كل ذلك. هل يمكنك أن تنورني من فضلك؟

الوقت الشمسي هو نوع الوقت الذي اعتدنا عليه ، حيث يكون اليوم 24 ساعة ، متوسط ​​الوقت الذي تستغرقه الشمس لإكمال رحلة واحدة حول السماء والعودة إلى موقعها الأصلي. (من الناحية الفنية ، تعتمد المناطق الزمنية والزمنية المدنية على متوسط ​​الوقت الشمسي.) يُقاس الوقت الفلكي وفقًا لمواقع النجوم في السماء. اليوم الفلكي هو الوقت الذي يستغرقه نجم معين للتنقل حوله والوصول إلى نفس الموقع في السماء. اليوم الفلكي أقصر بقليل من متوسط ​​اليوم ، ويستمر لمدة 23 ساعة و 56 دقيقة و 4.1 ثانية. اليوم الفلكي مقسم إلى 24 ساعة فلكية ، كل منها مقسمة إلى 60 دقيقة فلكية ، وهكذا.

السبب في أن الأيام الفلكية أقصر هو أنه بينما تدور الأرض حول محورها ، فإنها تتحرك أيضًا حول الشمس. كلتا الحركتين في عكس اتجاه عقارب الساعة كما تُرى من أعلى القطب الشمالي للأرض. قد تجد أنه من المفيد رسم مخطط. يمكن تمثيل الشمس بنقطة. ارسم الأرض. فليكن وقت الظهيرة لمراقب على الأرض ، لذا ارسم شخصًا عصا صغيرة بقدميه على الأرض ورأسه موجهًا إلى الشمس ، لأن الشمس في الظهيرة تكون مباشرة في السماء. ارسم خطًا من الأرض إلى الشمس ، واتركه يمتد بعيدًا عن الشمس. ارسم نجمة على هذا الخط. من وجهة نظر الراصد ، النجم موجود أيضًا في السماء ، على الرغم من أنه سيكون مخفيًا خلف الشمس بالطبع. الآن ، تخيل أن الراصد يُحمل ليوم واحد متوسط ​​على الأرض حيث يقوم بالدوران بينما يتحرك أيضًا عبر الفضاء. ارسم الأرض في موضعها الجديد في المدار (لا بأس من المبالغة في هذه الحركة لأغراض التوضيح) ولاحظ أنه عند إضافة الشخص الذي يشير إلى الشمس ، فإنه لم يعد يشير إلى النجم! لقد مر أكثر من يوم فلكي!

قد تسأل عما إذا كانت مسافة النجم ستؤثر على طول اليوم الفلكي. حاول تحريك النجم بعيدًا عن الشمس ، وستلاحظ أنه عندما يبتعد النجم كثيرًا ، تصبح الاختلافات صغيرة جدًا. حتى أقرب النجوم إلينا بعيدة جدًا لدرجة أن اليوم الفلكي هو نفسه ، بغض النظر عن النجم الذي تستخدمه لقياسه.

تم آخر تحديث لهذه الصفحة في 5 سبتمبر 2016.

عن المؤلف

ديف كورنريتش

كان ديف مؤسس Ask an Astronomer. حصل على درجة الدكتوراه من جامعة كورنيل عام 2001 وهو الآن أستاذ مساعد في قسم الفيزياء والعلوم الفيزيائية بجامعة ولاية هومبولت في كاليفورنيا. هناك يدير نسخته الخاصة من اسأل الفلكي. كما أنه يساعدنا في حل مسألة الكوسمولوجيا الغريبة.


PY124: علم فلك النظام الشمسي

Right Ascension هو إحداثي على الكرة السماوية مشابه لخط الطول على سطح الأرض ولكنه غير مطابق له. يقيس الصعود الأيمن مواقع الأجرام السماوية في اتجاه الشرق والغرب ، مثل خط الطول ، ولكن على عكس خط الطول ، فإن الصعود الأيمن هو إحداثي قائم على الوقت.

الإحداثي السماوي الآخر ، الانحراف ، مشابه لخط عرض إحداثيات الأرض. يظهر رسم تخطيطي للصعود المستقيم والانحدار أدناه:

بينما تدور الأرض حول محورها ، يبدو أن الكرة السماوية تدور حول الأرض ، مما يجعل دورة واحدة كاملة في يوم فلكي واحد (23 ساعة ، 56 دقيقة ، 4 ثوان). وبالتالي ، فإن اليوم الفلكي أقصر بحوالي 4 دقائق من اليوم الشمسي المتوسط. هذا الفارق الزمني بين يوم فلكي ويوم شمسي هو نتيجة تحرك الأرض 1/365 من الطريق حول الشمس خلال هذه الفترة.

فكر في الكرة السماوية على أنها كرة بلاستيكية عملاقة مع الأرض في المركز. النجوم مرسومة على الكرة البلاستيكية من الداخل ، جنبًا إلى جنب مع خطوط الإحداثيات السماوية ، الصعود الأيمن والانحدار. لا تتحرك الكرة أثناء دوران الأرض في المركز ، ولكن كما نراها نحن هنا على الأرض ، يبدو أن الكرة (الكرة السماوية) تدور حول الأرض. نظرًا لأن الكرة تجلس هناك فقط ، فإن الأشياء المرسومة على الكرة (النجوم والخطوط المنسقة) لا تتحرك فيما يتعلق ببعضها البعض. يظهر لنا على الأرض الكرة السماوية بأكملها ، والنجوم ، وخطوط التنسيق ، وكل شيء ، للتحرك معًا ، مما يجعل دائرة كاملة كل يوم فلكي.

حق الصعود هو في الأساس أ زمن قياس. يمكنك التفكير في RA بهذه الطريقة: عندما تعبر النقطة على الكرة السماوية التي حددناها على أنها & quotstart & quot في Right Ascension خط الزوال المحلي ، ابدأ ساعة توقيت. عندما يعبر الجسم السماوي محل الاهتمام (نجم ، على سبيل المثال) خط الزوال المحلي ، أوقف ساعة الإيقاف. الوقت على ساعة الإيقاف هو حق الصعود لهذا الكائن. يتم التعبير عن Right Ascension بوحدات زمنية بتنسيق 24 ساعة. يمكن أن يكون النجم RA 17 ساعة و 32 مترًا ، على سبيل المثال. هذا يعني أن النجم قد عبر خط الطول 17 ساعة و 32 دقيقة بعد عبور & quotstart & quot في Right Ascension.

أين هو & quotstart & quot في Right Ascension؟ احتاج علماء الفلك إلى اختيار مكان ما على الكرة السماوية لبدء توقيت الصعود المستقيم. المكان الأكثر وضوحًا هو إحدى النقاط الموجودة على الكرة السماوية حيث يتقاطع المساران السماويان الأساسيان ، مسير الشمس وخط الاستواء السماوي. هناك نقطتان من هذا القبيل ، واحدة عندما يتحرك مسير الشمس من الجنوب من خط الاستواء السماوي الى الشمال من خط الاستواء السماوي (المعروف باسم نقطة الاعتدال الربيعي) ، وواحد حيث يتحرك مسير الشمس من الشمال من خط الاستواء السماوي الى الجنوب من خط الاستواء السماوي (المعروفة باسم نقطة الاعتدال الخريفي).

كانت النقطة المختارة هي نقطة الاعتدال الربيعي. من المهم أن نفهم أن المصطلح & quot؛ الاعتدال الربيعي & quot يمكن أن يشير إلى two different things. في this situation we mean the point on the celestial sphere where the paths of the ecliptic and the celestial equator cross near the constellation Aries. (The term "Vernal Equinox" can also mean the moment in time when the sun is actually located at that point, but this is not the meaning in this context.)

Astronomers use Sidereal Time to measure the movement of the celestial sphere. Local sidereal time, that is the sidereal time where we are located, is equal to the right ascension of any celestial object that is transiting our meridian at this particular moment.

Avoid a common misunderstanding:

Celestial objects (stars, planets, etc. ) have a Right Ascension . إنهم يفعلون ليس have a sidereal time. It does ليس make sense to say, for example, that the Moon's sidereal time is 15 h 00 m . القمر does not have a sidereal time. The Moon (or the sun, stars, etc.. does have a Right Ascension.

Locations on the Earth have a Sidereal Time . إنهم يفعلون ليس have a Right Ascension. It also does ليس make sense to say, for example, that the Right Ascension of Raleigh is now 21 h 00 m . Places do not have a Right Ascension.

Look at the diagram below. Let's say that star 2 has a Right Ascension of 06h 00m. The entire celestial sphere slowly moves from left to right over the course of the night, so the positions in relation to the horizon and the meridian of all the stars shown slowly change.

In the diagram, star 2 is just now transiting our local meridian, so our local sidereal time is 06h 00m.

Star 1 has a right ascension of 05 h 00 m . Star 1 already transited 1 hour ago. When star 1 was on our meridian, our sidereal time then was 05h 00m.

Star 3 has a right ascension of 07 h 00 m . When star 3 transits our local sidereal time will be 07 h 00 m . Since our local sidereal time is now 06 h 00 m , star 3 will transit in one hour.

So you see that the celestial sphere is like a giant clock keeping sidereal time.



تعليقات:

  1. Avery

    حسنًا ... حتى هذا يحدث.

  2. Hwitford

    انت مخطئ. اكتب لي في PM ، وسوف نتعامل معها.

  3. Bailey

    آسف للتدخل ... لدي وضع مماثل. اكتب هنا أو في PM.

  4. Tosh

    يا لها من عبارة ... رائعة

  5. Sidell

    فكرة قيمة بالأحرى

  6. Reizo

    هل ستتمكن من العثور بسرعة على هذه الجملة واحدة؟

  7. Willhard

    من الصعب القول.



اكتب رسالة