Aja mõõtühikud. Kuidas nimetatakse ühe tunni pikkust ajavahemikku? Kolmeteistkümnes peatükk. Pikkade ajavahemike mõõtmine. Kas mis tahes testi jaoks on olemas ühine lookuse ajaperiood Kell?

Oled sa siin: Silmade ja näo kaitse

See nõuab vähest enesevaatlust, et näidata, et viimane variant on tõsi ja et me ei saa olla teadlikud ei kestusest ega pikendamisest ilma mõistliku sisuta. Nii nagu me näeme suletud silmadega, samamoodi, välismaailma muljetest täieliku abstraktsiooniga, oleme endiselt sukeldunud sellesse, mida Wundt kusagil nimetas meie üldteadvuse “poolvalguseks”. Südamepekslemine, hingamine, tähelepanu pulseerimine, meie kujutlusvõimes vilksatavad sõnade ja fraaside killud – see täidabki selle uduse teadmisteala. Kõik need protsessid on rütmilised ja tunneme neid kohe terviklikult ära; hingamine ja tähelepanu pulseerimine kujutavad endast perioodilist tõusu ja languse muutust; sama asja täheldatakse ka südamelöökides, ainult siin on vibratsioonilaine palju lühem; sõnad ei vilgu meie kujutlusvõimest üksi, vaid rühmadena. Lühidalt, ükskõik kui kõvasti me ka ei püüaks oma teadvust kogu sisust vabastada, on mingi muutumisprotsessi vorm meist alati teadlik, esindades elementi, mida ei saa teadvusest eemaldada. Koos selle protsessi ja selle rütmide teadvustamisega oleme teadlikud ka ajast, mille see võtab. Seega on muutuste teadvustamine aja kulgemise teadvustamise tingimus, kuid pole põhjust eeldada, et absoluutselt tühja aja möödumine on piisav, et tekitada meis teadlikkus muutustest. See muutus peab esindama teadaolevat tegelikku nähtust.

Pikemate ajavahemike hindamine. Püüdes teadvuses vaadelda tühja aja möödumist (tühi selle sõna suhtelises tähenduses, vastavalt eelpool öeldule), järgime seda vaimselt katkendlikult. Me ütleme endale: "nüüd", "nüüd", "nüüd" või: "veel", "veel", "rohkem" aja möödudes. Teadaolevate kestusühikute liitmine esindab aja katkendliku voolu seadust. See katkestus on aga tingitud ainult sellest, et see on tajumise või apperseptsiooni katkendlikkus. Tegelikult on ajataju sama pidev kui mis tahes muu sarnane tunne. Nimetame pideva tunde üksikuid tükke. Iga meie "ikka" tähistab lõppeva või aegunud intervalli viimast osa. Hodgsoni väljendi järgi on tunnetus mõõdulint ja appertseptsioon jagamismasin, mis märgib lindile intervalle. Pidevalt monotoonset heli kuulates tajume seda appertseptsiooni katkendliku pulsatsiooni abil, vaimselt hääldades: “sama heli”, “sama”, “sama”! Sama teeme ka aja kulgu jälgides. Olles hakanud tähistama ajavahemikke, kaotame üsna pea mulje nende kogusummast, mis muutub äärmiselt ebakindlaks. Summa saame täpselt määrata ainult loendades või kellaosutite liikumist jälgides või mõnda muud ajavahemike sümboolse määramise meetodit kasutades.

Idee ajaperioodidest, mis ületavad tunde ja päevi, on täiesti sümboolne. Me mõtleme teadaolevate ajaperioodide summale, kas kujutame ette ainult selle nime või elame vaimselt läbi selle perioodi suurimaid sündmusi, ilma et teeskleme kõigi antud minuti moodustavate intervallide vaimset taasesitamist. Keegi ei saa öelda, et ta tajub ajavahemikku käesoleva sajandi ja esimese sajandi vahel eKr pikema perioodina võrreldes ajavahemikuga praeguse ja 10. sajandi vahel. Tõsi, ajaloolase ettekujutuses kutsub pikem ajaperiood esile suurema hulga kronoloogilisi daatumiid ja suurema hulga pilte ja sündmusi ning tundub seetõttu faktirikkam. Samal põhjusel väidavad paljud, et nad tajuvad kahenädalast perioodi otseselt nädalast pikemana. Kuid siin puudub tegelikult ajaintuitsioon, mis võiks võrdluseks olla.

Suurem või väiksem arv kuupäevi ja sündmusi on sel juhul vaid sümboolne tähis nende hõivatud intervalli pikemale või väiksemale kestusele. Olen veendunud, et see kehtib ka siis, kui võrreldavad ajaperioodid ei ületa tund aega. Sama juhtub, kui võrrelda mitme miili pikkusi ruume. Võrdluse kriteeriumiks on sel juhul võrreldavates ruumiintervallides sisalduvate pikkusühikute arv.

Praegu on kõige loomulikum asuda analüüsima mõningaid tuntud kõikumisi oma aja pikkuse hinnangus. Üldiselt tundub aeg, mis on täis vaheldusrikkaid ja huvitavaid muljeid, kiiresti mööduvat, kuid möödununa tundub see meenutades väga pikk. Vastupidi, aeg, mis pole täis muljeid, tundub kulgedes pikk, ja kui see on möödunud, tundub see lühike. Nädal, mis on pühendatud reisimisele või erinevate vaatemängude külastamisele, ei jäta peaaegu ühe päeva muljet. Kui vaadata aja kulgu oma mõtetes, näib selle kestus pikem või lühem, ilmselt sõltuvalt sellest, kui palju mälestusi see esile kutsub. Objektide, sündmuste, muutuste, arvukate jaotuste rohkus muudab meie vaate minevikust kohe avaramaks. Tühjus, monotoonsus, uudsuse puudumine muudavad selle, vastupidi, kitsamaks.

Vananedes hakkab sama ajavahemik meile tunduma lühem – see kehtib päevade, kuude ja aastate kohta; kella osas - kahtlane; minutite ja sekundite puhul tunduvad need alati ligikaudu ühepikkused. Vanainimesele ei tundu minevik ilmselt pikem, kui talle lapsepõlves tundus, kuigi tegelikult võib see olla 12 korda pikem. Enamiku inimeste jaoks on kõik täiskasvanuea sündmused nii tuttavad, et individuaalsed muljed ei jää kauaks mällu. Samal ajal hakkavad varasemad sündmused üha suuremas koguses ununema, kuna mälu ei suuda säilitada nii palju üksikuid konkreetseid pilte.

See on kõik, mida ma tahtsin öelda aja näilise lühenemise kohta minevikku vaadates. Olevikus tundub aeg lühem, kui oleme selle sisust nii sisse imbunud, et ei märkagi aja möödumist ennast. Päev, mis on täis elavaid muljeid, vilgub kiiresti meie ees. Vastupidi, päev, mis on täis ootusi ja rahuldamatuid muutuste soove, tundub igavikuna. Taedium, ennui, Langweile, tüdimus, tüdimus - sõnad, mille jaoks on igas keeles vastav mõiste. Me hakkame tundma igavust, kui meie kogemuse sisu suhtelise vaesuse tõttu on tähelepanu koondunud aja kulgemisele endale. Ootame uusi muljeid, valmistume neid tajuma – need ei ilmu, nende asemel kogeme peaaegu tühja ajaperioodi. Meie pettumuste pideva kordumisega hakkab aja kestus ennast äärmise jõuga tunda andma.

Sulgege silmad ja paluge kellelgi öelda, kui üks minut on möödas: see minut väliste muljete täielikust puudumisest tundub teile uskumatult pikk. See on sama tüütu kui esimene nädal ookeanil purjetamist ja te ei saa ära imestada, et inimkond võib kogeda võrreldamatult pikemaid tüütu monotoonsuse perioode. Kogu mõte on siin suunata tähelepanu ajatajule per se (iseenesele) ja et tähelepanu tajub sel juhul ülimalt peeneid ajajaotusi. Selliste kogemuste puhul on muljete värvitus meie jaoks väljakannatamatu, sest põnevus on naudingu vältimatu tingimus ja tühja aja tunne on kõige vähem erutav kogemus, mis meil võib olla. Nagu Volkmann ütleb, kujutab taedium justkui protesti kogu oleviku sisu vastu.

Möödunud aja tunne on kohal. Arutledes meie ajaliste suhete tundmise modus operandi üle, võib esmapilgul arvata, et see on maailma kõige lihtsam asi. Sisetunde nähtused asenduvad meis üksteisega: me tunneme need sellistena ära; seetõttu võime ilmselt öelda, et oleme teadlikud ka nende järjestusest. Kuid sellist jämedat arutlusviisi ei saa nimetada filosoofiliseks, sest meie teadvuse muutuvate seisundite jada ja nende järjestuse teadvustamise vahel on sama lai kuristik nagu mis tahes muu teadmise objekti ja subjekti vahel. Aistingute jada iseenesest ei ole veel järjepidevuse tunne. Kui aga siin lisandub järjestikustele aistingutele nende jada aisting, siis tuleb sellist fakti pidada mingiks täiendavaks mentaalseks nähtuseks, mis nõuab erilist selgitust, mis on rahuldavam kui ülalmainitud aistingute jada pealiskaudne samastamine selle omaga. teadlikkust.

JA NENDE MÕÕTÜHIKUD

Aja mõiste on keerulisem kui pikkuse ja massi mõiste. Igapäevaelus on aeg see, mis eraldab ühe sündmuse teisest. Matemaatikas ja füüsikas käsitletakse aega skalaarse suurusena, kuna ajavahemike omadused on sarnased pikkuse, pindala ja massi omadustega.

Ajavahemikke saab võrrelda. Näiteks jalakäija veedab samal teel rohkem aega kui jalgrattur.

Ajavahemikke saab lisada. Seega kestab loeng instituudis sama kaua kui kaks õppetundi koolis.

Mõõdetakse ajavahemikke. Kuid aja mõõtmise protsess erineb pikkuse, pindala või massi mõõtmisest. Pikkuse mõõtmiseks võite korduvalt kasutada joonlauda, liigutades seda punktist punkti. Ühikuna võetavat ajavahemikku saab kasutada ainult üks kord. Seetõttu peab ajaühik olema regulaarselt korduv protsess. Sellist ühikut rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis nimetatakse teiseks. Koos teisega kasutatakse ka teisi ajaühikuid: minut, tund, päev, aasta, nädal, kuu, sajand. Sellised ühikud nagu aasta ja päev võeti loodusest ning tund, minut, sekund leiutas inimene.

aasta- see on Maa ümber Päikese pöörde aeg.

päev- see on aeg, mil Maa pöörleb ümber oma telje.

Aasta koosneb ligikaudu 365 päevast. Kuid aasta inimese elus koosneb täisarvust päevadest. Seega, selle asemel, et lisada igale aastale 6 tundi, lisavad nad igale neljandale aastale terve päeva. See aasta koosneb 366 päevast ja on nn liigaaasta.

Nädal. Vana-Venemaal nimetati nädalat nädalaks ja pühapäev oli argipäev (kui tööd pole) või lihtsalt nädal, s.t. puhkepäev. Järgmise viie nädalapäeva nimed näitavad, mitu päeva on pühapäevast möödunud. Esmaspäev - kohe pärast nädalat, teisipäev - teine päev, kolmapäev - vastavalt keskmine, neljas ja viies päev, neljapäev ja reede, laupäev - asjade lõpp.

Kuu- mitte väga konkreetne ajaühik, see võib koosneda kolmekümnest ühest päevast, kolmekümnest ja kahekümne kaheksast, kahekümne üheksast liigaaastates (päevades). Kuid see ajaühik on eksisteerinud iidsetest aegadest ja seda seostatakse Kuu liikumisega ümber Maa. Kuu teeb ühe tiiru ümber Maa umbes 29,5 päevaga ja aastaga umbes 12 pööret. Need andmed olid iidsete kalendrite loomise aluseks ja nende sajandeid kestnud täiustamise tulemus on kalender, mida me praegu kasutame.

Kuna Kuu teeb ümber Maa 12 pööret, hakkasid inimesed lugema aastas pöörete täisarvu (see tähendab 22), see tähendab, et aasta on 12 kuud.

Kaasaegne ööpäeva jagamine 24 tunniks pärineb samuti iidsetest aegadest, see võeti kasutusele Vana-Egiptuses. Minut ja sekund ilmusid Vana-Babülonis ning asjaolu, et tunnis on 60 minutit ja minutis 60 sekundit, mõjutab Babüloonia teadlaste leiutatud seksagesimaalne arvusüsteem.

Aeg on uurimiseks kõige raskem suurus. Ajalised mõisted arenevad lastel aeglaselt pikaajaliste vaatluste, elukogemuse kogumise ja muude suuruste uurimise käigus.

Ajalised ideed kujunevad esimese klassi õpilastel eelkõige praktilise (kasvatusliku) tegevuse käigus: igapäevane rutiin, looduskalendri pidamine, sündmuste jada tajumine muinasjuttude, lugude lugemisel, filmide vaatamisel, igapäevane töökuupäevade salvestamine. vihikutes - see kõik aitab lapsel näha ja mõista ajas toimuvaid muutusi, tunnetada aja möödumist.

Ajaühikud, mida lastele algkoolis tutvustatakse: nädal, kuu, aasta, sajand, päev, tund, minut, sekund.

Alustades 1. klass, on vaja hakata võrdlema tuttavaid ajaperioode, mida laste kogemuses sageli kohtab. Näiteks, mis kestab kauem: õppetund või vahetund, koolivaheaeg või talvevaheaeg; Kumb on lühem: õpilase koolipäev koolis või vanema tööpäev?

Sellised ülesanded aitavad arendada ajataju. Erinevuste mõistega seotud probleemide lahendamise käigus hakkavad lapsed võrdlema inimeste vanust ja omandavad järk-järgult olulisi mõisteid: vanem - noorem - sama vanus. Näiteks:

“Mu õde on 7-aastane ja vend on õest 2 aastat vanem. Kui vana su vend on?"

"Misha on 10-aastane ja tema õde on temast 3 aastat noorem. Kui vana su õde on?"

"Sveta on 7-aastane ja tema vend on 9-aastane. Kui vanaks neist igaüks kolme aasta pärast saab?

sisse 2. klass Lapsed kujundavad nende ajaperioodide kohta täpsemaid ideid. (2 klassi" Tund. Minut "Koos. 20)

Selleks kasutab õpetaja liikuvate kätega sihverplaadi mudelit; selgitab, et suurt osutit nimetatakse minutiks, väikest tunniks, selgitab, et kõik kellad on konstrueeritud nii, et kui suur osuti liigub ühest väikesest jaotusest teise, siis aeg möödub 1 min, ja kui väike nool liigub ühest suurest jaotusest teise, siis see möödub 1 tund. Aega loetakse südaööst keskpäevani (12 päeval) ja keskpäevast südaööni. Seejärel pakutakse kellamudelit kasutavaid harjutusi:

♦ nimeta määratud aeg (lk 20 nr 1, lk 22 nr 5, lk 107 nr 12)

♦ märkige kellaaeg, mil õpetaja või õpilased helistavad.

Kella lugemiseks on antud erinevad vormid:

9 tundi 30 minutit, 30 minutit kümme, pool üksteist;

4 tundi 45 minutit, 45 minutit üle viie, 15 minutit viieni, veerand viieni.

Ajaühiku uurimist kasutatakse ülesannete lahendamisel (lk 21 nr 1).

IN 3. klass laste ideed selliste ajaühikute kohta nagu aasta, kuu, nädal . (3. klass, 1. osa, lk 9) Selleks kasutab õpetaja aruandekaarti. Seda kasutades panevad lapsed kirja kuude nimetused järjekorras ja päevade arvu igas kuus. Vahetult tõstetakse esile võrdse pikkusega kuud, mis tähistavad aasta lühimat kuud (veebruari). Kalendri abil määravad õpilased kuu järjekorranumbri:

♦ mis on aasta viienda kuu nimi?

♦ mis kuu on juuli?

Määrake nädalapäev, kui see on teada, päev ja kuu ning vastupidi, määrake, millistele kuupäevadele teatud nädalapäevad langevad:

♦ Mis kuupäevadele langevad novembris pühapäevad?

Kalendri abil lahendavad õpilased sündmuse kestuse leidmiseks ülesandeid:

♦ mitu päeva kestab sügis? Mitu nädalat see kestab?

♦ mitu päeva kestab kevadvaheaeg?

Mõisted päeva kohta ilmneb lastele lähedaste mõistete kaudu päeva osade kohta - hommik, pärastlõuna, õhtu, öö. Lisaks toetuvad nad ajajärjestuse ideedele: eile, täna, homme. (3. klass, 1. osa, lk 92 “Päev”)

Lastel palutakse loetleda, mida nad tegid eile hommikust hommikuni, mida nad teevad sellest õhtust homme õhtuni jne.

«Selliseid ajaperioode nimetatakse päevadeks»

Suhe on määratud: Päev = 24 tundi

Seejärel luuakse ühendus uuritud ajaühikutega:

♦ Mitu tundi on 2 päeva jooksul?

♦ Mitu päeva on kahes nädalas? 4 nädala pärast?

♦ Võrdle: 1 nädal. * 8 päeva, 25 tundi * 1 päev, 1 kuu. * 35 päeva.

Hiljem võetakse kasutusele ajaühik, nt veerand (iga 3 kuu järel, kokku 4 kvartalit).

Pärast aktsiatega tutvumist lahenevad järgmised probleemid:

♦ Mitu minutit on kolmandik tunnist?

♦ Mitu tundi on veerand päevast?

♦ Mis osa aastast on üks kvartal?

IN 4. klass selgitatakse ideid juba uuritud ajaühikute kohta (1. osa, lk 59): tutvustatakse uut suhet -

1 aasta = 365 või 366 päeva

Lapsed saavad teada, et põhilised mõõtühikud on päeval - aeg, mille jooksul Maa teeb täieliku pöörde ümber oma telje ja aastal - aeg, mille jooksul Maa teeb täieliku pöörde ümber Päikese.

Teema " Aeg 0 tundi kuni 24 tundi "(lk 60). Lapsed saavad tuttavaks 24-tunnise kellaaja lugemisega. Nad saavad teada, et päeva algus on südaöö (kell 0), et päevade tundide lugemine algab päeva algusest, mistõttu pärast lõunat (kell 12) on igal tunnil erinev järjekorranumber ( Kell 1 pärastlõunal on kell 13, kell 2 päevad -14 tundi...)

Harjutuste näited:

♦ Kuidas teisiti öelda, mis kell on:

1) kui päeva algusest on möödunud 16 tundi, 20 tundi, kolmveerand tundi, 21 tundi 40 minutit, 23 tundi 45 minutit;

2) kui nad ütlesid: veerand viis, pool kolm, veerand seitse.

Ekspress:

a) tundides: 5 päeva, 10 päeva 12 tundi, 120 minutit

b) päevas: 48 tundi, 2 nädalat

c) kuudes: 3 aastat, 8 aastat ja 4 kuud, veerand aastat

d) aastates: 24 kuud, 60 kuud, 84 kuud.

Vaadeldakse lihtsamaid ajaühikutes väljendatud suuruste liitmise ja lahutamise juhtumeid. Siin tehakse vajalikud ajaühikute teisendused, ilma eelnevalt antud väärtusi asendamata. Et vältida vigu arvutustes, mis on palju keerulisemad kui arvutused pikkuse ja massi ühikutes väljendatud suurustega, on soovitatav teha võrdlusarvutused:

30 min 45 s - 20 min 58 s;

30m 45cm - 20m 58cm;

30c 45kg - 20c 58kg;

♦ Millise toiminguga saate teada:

1) mis kellaaega näitab kell 4 tunni pärast, kui praegu on kell 0, 5...

2) kui kaua kulub 14 tunnist 20 tunnini, 1 tunnist 6 tunnini

3) mis aega näitas kell 7 tundi tagasi, kui nüüd on 13 tundi, 7 tundi 25 minutit?

1 min = 60 s

Seejärel arvestatakse vaadeldavatest ajaühikutest suurimat - sajandit - ja luuakse seos:

Harjutuste näited:

♦ Mitu aastat on 3 sajandis? 10. sajandil? 19. sajandil?

♦ Mitu sajandit on 600 aastat? 1100 aastat? 2000 aastat?

♦ A.S. Puškin sündis 1799. aastal ja suri 1837. aastal. Mis sajandil ta sündis ja mis sajandil suri?

Aitab mõista ajaühikute vahelisi seoseid meetmete tabel , mida tuleks korraks klassiruumis riputada, samuti süstemaatilisi harjutusi ajaühikutes väljendatud suuruste teisendamisel, nende võrdlemisel, mis tahes ajaühiku erinevate murdude leidmisel, aja arvutamise ülesannete lahendamisel.

1. sajand = 100 aastas 365 või 366 päeva jooksul

1 aasta = 12 kuud kuus on 30 või 31 päeva

1 päev = 24 tundi (veebruaris on 28 või 29 päeva)

1 tund = 60 minutit

1 min = 60 s

Teemas " Koguste liitmine ja lahutamine » vaadeldakse ajaühikutes väljendatud liitarvude liitmise ja lahutamise lihtsamaid juhtumeid:

♦ 18h 36 min -9h

♦ 20 min 30 s + 25 s

♦ 18 h 36 min - 9 min (rea kohta)

♦ 5 h 48 min + 35 min

♦ 2 h 30 min - 55 min

Korrutamise juhtumeid käsitletakse hiljem:

♦ 2 min 30 s 5

Ajakontseptsioonide väljatöötamiseks kasutame ülesannete lahendust sündmuste kestuse, alguse ja lõpu arvutamiseks.

Lihtsamad aasta (kuu) aja arvutamise ülesanded lahendatakse kalendri ja päeva jooksul - kellamudeli abil.

Harjutus nr 1

Lastel palutakse kuulata kahte lindistust. Pealegi on üks neist 20 sekundit ja teine 15 sekundit. Pärast kuulamist peavad lapsed kindlaks tegema, milline pakutud salvestistest kestab kauem kui teine. See ülesanne tekitab teatud raskusi, laste arvamused on erinevad.

Siis saab õpetaja teada, et meloodiate kestuse teadasaamiseks tuleb neid mõõta. Küsimused:

Kumb kahest meloodiast kestab kauem?

Kas seda saab kõrva järgi määrata?

Mida selleks vaja on. meloodiate kestuse määramiseks.

Selles õppetükis saate sisestada tunnid ja ajaühiku - minut .

Harjutus nr 2

Lapsed on oodatud kuulama kahte meloodiat. Üks neist kestab 1 minut ja teine 55 sekundit. Pärast kuulamist peavad lapsed kindlaks tegema, milline meloodia kestab kauem. See ülesanne on raske, laste arvamused on erinevad.

Seejärel soovitab õpetaja meloodiat kuulates lugeda, mitu korda nool liigub. Selle töö käigus saavad lapsed teada, et esimest meloodiat kuulates liikus nool 60 korda ja tegi täisringi, s.t. meloodia kestis ühe minuti. Teine meloodia kestis vähem, sest... Kõmise ajal liikus nool 55 korda. Pärast seda teatab õpetaja lastele, et noole iga “samm” on ajaperiood, mida nimetatakse teiseks . Nool, läbides täisringi - minut - võtab 60 "sammu, s.o. Ühes minutis on 60 sekundit.

Lastele pakutakse plakatit: „Kutsume kõiki kooliõpilasi loengule käitumisreeglitest veekogul. Loeng kestab 60......”

Õpetaja selgitab, et plakati joonistanud kunstnik ei teadnud ajaühikuid ega kirjutanud, kui kaua loeng kestab. Esimese klassi õpilased otsustasid, et loeng kestab 60 sekundit, s.o. üks minut ja teise klassi õpilased otsustasid, et loeng kestab 60 minutit. Kumb on teie arvates õige? Õpilased saavad teada, et teise klassi õpilastel on õigus. Selle probleemi lahendamise käigus jõuavad lapsed järeldusele, et ajavahemike mõõtmisel on vaja kasutada ühte kriiti. See õppetund tutvustab uut aja mõõtühikut - tund .

Miks otsustasite, et teise klassi õpilastel on õigus?

Mida on selliste vigade vältimiseks vaja?

Mitu minutit ühes tunnis? mitu sekundit?

Populaarne Einsteini ja SRT kohta

Siin on veel üks pilk relatiivsusteooriale:Ühes veebipoes müüakse kellasid, millel ei ole second hand’i. Kuid sihverplaat pöörleb tunni ja minuti suhtes sama kiirusega. Ja selle kella nimi sisaldab kuulsa füüsiku "Einstein" nime.

Ajavahemike suhtelisus on see, et kella käik sõltub vaatleja liikumisest. Liikuvad kellad jäävad seisvatest maha: kui nähtusel on liikuva vaatleja jaoks teatud kestus, siis paigalseisvale vaatlejale tundub see pikem. Kui süsteem liiguks valguse kiirusel, siis paigalseisvale vaatlejale tunduksid liikumised selles lõpmatult aeglased. See on kuulus "kella paradoks".

Näide

Kui ma samaaegselt (enda jaoks) klõpsan sõrmi laiali laiali, siis minu jaoks on klõpsude vaheline ajavahemik null (oletatakse, et kontrollisin seda Einsteini meetodil - vastutulede signaalid saabusid koos distantsi keskel klõpsatavate sõrmede paaride vahel). Kuid siis ei toimu ühegi minu suhtes “külgsuunas” liikuva vaatleja klõpsud üheaegselt. See tähendab, et tema loenduse järgi saab minu hetkest teatud kestus.

Vastupidi, kui ta klõpsab sõrmi käed laiali ja tema vaatenurgast on klõpsud üheaegsed, siis minu jaoks osutuvad need mitte-samaaegseteks. Seetõttu tajun tema hetke kestusena.

Niisamuti venib liikuva vaatleja jaoks välja minu “peaaegu hetk” – väga lühike kestus. Ja tema "peaaegu hetk" ulatub minu jaoks välja. Ühesõnaga, minu aeg aeglustub tema jaoks ja tema aeg minu jaoks.

Tõsi, nendes näidetes pole kohe selge, et kõigis võrdlussüsteemides säilib aja suund – tingimata minevikust tulevikku. Kuid seda on lihtne tõestada, pidades meeles üliluminaalsete kiiruste keeldu, mis muudab ajas tagurpidi liikumise võimatuks.

Üks näide veel

Ella ja Alla on astronaudid. Nad lendavad erinevatel rakettidel vastassuundades ja tormavad üksteisest mööda. Tüdrukutele meeldib peeglisse vaadata. Lisaks on mõlemale tüdrukule antud üliinimlik võime näha ja mõelda peenelt kiireid nähtusi.

Ella istub raketis, vaatab enda peegelpilti ja mõtiskleb aja vääramatu kulgemise üle. Seal, peeglist, näeb ta end minevikku. Ju jõudis tema näost tulev valgus esmalt peeglisse, peegeldus sealt tagasi ja pöördus tagasi. See valguse teekond võttis aega. See tähendab, et Ella näeb end mitte sellisena, nagu ta praegu on, vaid veidi nooremana. Umbes kolmsada miljonit sekundit – sest. valguse kiirus on 300 000 km/s ning tee Ella näost peeglini ja tagasi on ligikaudu 1 meeter. "Jah," arvab Ella, "sa näed ennast isegi ainult minevikku!"

Vastutuleval raketil lendav Alla jõuab Ellale järele, tervitab teda ja on uudishimulik, mida sõbranna teeb. Oh, ta vaatab peeglisse! Alla aga teeb Ella peeglisse vaadates teistsuguseid järeldusi. Alla sõnul vananeb Ella aeglasemalt kui Ella enda sõnul!

Tegelikult, kui Ella näo valgus jõudis peeglini, nihkus peegel Alla suhtes - ju rakett ju liigub. Valguse tagasiteel märkis Alla raketi edasist nihkumist.

See tähendab, et Alla jaoks ei käinud valgus edasi-tagasi mitte mööda üht sirget, vaid mööda kahte erinevat, mittekattuvat. Teel "Ella - peegel - Ella" tuli valgus nurga all ja kirjeldas midagi sarnast tähega "D". Seetõttu on ta Alla seisukohalt jõudnud kaugemale kui Ella vaatevinklist. Ja mida suurem, seda suurem on rakettide suhteline kiirus.

Alla pole mitte ainult astronaut, vaid ka füüsik. Ta teab: Einsteini järgi on valguse kiirus alati konstantne, igas võrdlusraamistikus on see sama, sest. ei sõltu valgusallika kiirusest. Seetõttu on nii Alla kui Ella puhul valguse kiirus 300 000 km/s. Kuid kui valgus võib erinevates võrdlussüsteemides liikuda sama kiirusega erinevaid teid, on ainult üks järeldus: aeg voolab erinevates võrdlussüsteemides erinevalt. Alla seisukohalt on Ella valgus kaugele jõudnud. See tähendab, et selleks kulus rohkem aega, muidu poleks valguse kiirus konstantseks jäänud. Alla mõõtude järgi kulgeb aeg Ella jaoks aeglasemalt kui Ella enda mõõtude järgi.

Viimane näide

Kui astronaut lahkub Maalt kiirusega, mis erineb valguse kiirusest ühe kahekümne tuhande võrra, lendab sinna aasta aega sirgjooneliselt (mõõdetuna kella ja elusündmuste järgi) ja naaseb siis tagasi. Astronaudi kella järgi kulub selleks teekonnaks 2 aastat.

Maale naastes avastab ta (aja dilatatsiooni relativistliku valemi järgi), et Maa elanikud on 100-aastaseks saanud (Maa kella järgi), st nad kohtuvad teise põlvkonnaga.

Peame meeles pidama, et sellise lennu ajal on ühtlase liikumise lõigud (referentssüsteem on inertsiaalne ja rakendatav on SRT), aga ka kiirendusega liikumislõike (kiirendus stardis, pidurdamine maandumisel, pööre - etalon). süsteem on mitteinertsiaalne ja SRT ei ole rakendatav.

Relativistliku aja dilatatsiooni valem:

Kogu meie elu on seotud ajaga ning seda reguleerib päeva ja öö perioodiline vaheldumine, aga ka aastaajad. Teate, et Päike valgustab alati ainult poolt maakerast: ühel poolkeral on päev ja teisel poolkeral on sel ajal öö. Järelikult on meie planeedil alati punkte, kus antud hetkel on keskpäev ja Päike on ülemises kulminatsioonis ning on kesköö, mil Päike on alumises kulminatsioonis.

Päikese keskpunkti kõrgeima kulminatsiooni hetke nimetatakse tõeline keskpäev, alumise haripunkti hetk - tõeline kesköö. Ja ajavahemikku kahe järjestikuse samanimelise kulminatsiooni vahel Päikese keskmes nimetatakse tõelised päikesepäevad.

Tundub, et neid saab kasutada aja täpseks loendamiseks. Maa elliptilise orbiidi tõttu muudab päikesepäev aga perioodiliselt oma pikkust. Seega, kui Maa on Päikesele kõige lähemal, liigub see orbiidil umbes 30,3 km/s. Ja kuue kuu pärast leiab Maa end Päikesest kõige kaugemas punktis, kus selle kiirus langeb 1 km/s. Maa ebaühtlane liikumine oma orbiidil põhjustab Päikese ebaühtlase näilise liikumise üle taevasfääri. Teisisõnu liigub Päike erinevatel aastaaegadel üle taeva erineva kiirusega. Seetõttu muutub tõelise päikesepäeva pikkus pidevalt ja nende kasutamine ajaühikuna on ebamugav. Sellega seoses igapäevaelus mitte tõsi, kuid keskmine päikese päev, mille kestus eeldatakse olevat konstantne ja võrdne 24 tunniga. Iga tund keskmisest päikeseajast jaguneb omakorda 60 minutiks ja iga minut 60 sekundiks.

Aja mõõtmine päikesepäevade järgi on seotud geograafilise meridiaaniga. Antud meridiaanil mõõdetud aega nimetatakse selleks kohalik aeg, ja see on kõigi selle punktide puhul sama. Veelgi enam, mida idas on Maa meridiaan, seda varem päev sellel algab. Kui võtta arvesse, et iga tunni kohta pöörleb meie planeet ümber oma telje 15 kraadi, siis kahe punkti ajavahe ühes tunnis vastab 15-kraadisele pikkuskraadi erinevusele. Järelikult erineb kohalik aeg kahes punktis täpselt sama palju, kui nende geograafiline pikkuskraad, väljendatuna tunniühikutes, erineb:

T 1 – T 2 = λ 1 – λ 2.

Oma geograafiakursuse põhjal teate, et algmeridiaaniks (või nagu seda nimetatakse ka nullmeridiaaniks) peetakse meridiaani, mis läbib Londoni lähedal asuvat Greenwichi observatooriumi. Greenwichi meridiaani kohalikku keskmist päikeseaega nimetatakse universaalne aeg- universaalaeg (lühendatult UT).

Teades punkti universaalaega ja geograafilist pikkuskraadi, saate hõlpsalt määrata selle kohaliku aja:

T 1 = TÜ + λ 1 .

See valem võimaldab leida ka geograafilist pikkuskraadi, kasutades universaalaega ja kohalikku aega, mis määratakse astronoomiliste vaatluste põhjal.

Kui aga teie ja mina kasutaksime igapäevaelus kohalikku aega, siis alalisest elukohast ida või lääne pool asuvate asulate vahel liikudes peaksime kellaosutit pidevalt liigutama.

Teeme näiteks kindlaks, kui palju hilisem keskpäev Peterburis Moskvaga võrreldes on, kui nende geograafiline pikkuskraad on ette teada.

Ehk siis Peterburis saabub keskpäev ligikaudu 29 minutit 12 sekundit hiljem kui Moskvas.

Tekkivad ebamugavused on nii ilmsed, et praegu kasutab neid peaaegu kogu maakera elanikkond vöö aja süsteem. USA õpetaja Charles Dowd pakkus seda 1872. aastal Ameerika raudteedel kasutamiseks välja. Ja juba 1884. aastal toimus Washingtonis rahvusvaheline meridiaanikonverents, mille tulemuseks oli soovitus Greenwichi aja kasutamiseks universaalajana.

Selle süsteemi kohaselt on kogu maakera jagatud 24 ajavööndiks, millest igaüks ulatub 15° (ehk üks tund) pikkuskraadi. Greenwichi meridiaani ajavööndit peetakse nulliks. Ülejäänud tsoonidele suunaga nullist itta omistatakse numbrid 1 kuni 23. Ühe tsooni piires on kõikides punktides igal hetkel standardaeg sama, naabertsoonides erineb see täpselt ühe tunni võrra.

Seega erineb konkreetses kohas aktsepteeritav standardaeg universaalajast tundide arvu võrra, mis on võrdne selle ajavööndi arvuga:

T = TÜ + n .

Kui vaadata ajavööndite kaarti, siis pole raske märgata, et nende piirid ühtivad meridiaanidega vaid hajaasustusaladel, meredel ja ookeanidel. Teistes kohtades tõmmatakse suurema mugavuse huvides vööde piirid mööda riigi- ja halduspiire, mäeahelikke, jõgesid ja muid looduslikke piire.

Samuti jookseb poolusest poolusele üle maakera pinna kokkuleppeline joon, mille vastaskülgedel erineb kohalik aeg ligi ööpäeva võrra. Sellele liinile anti nimi kuupäeva read. See kulgeb ligikaudu 180° meridiaanil.

Praegu peetakse seda usaldusväärsemaks ja mugavamaks ajaks aatomi aeg, mille võttis kasutusele Rahvusvaheline Kaalude ja Mõõtude Komitee 1964. aastal. Ja ajastandardiks olid aatomkellad, mille viga on ligikaudu üks sekund 50 tuhande aasta kohta. Seetõttu on riigid üle maakera alates 1. jaanuarist 1972 neid kasutanud kellaaega jälginud.

Lugemaks pikki ajaperioode, mille jooksul kehtestatakse kindel kuude pikkus, nende järjekord aastas ja aastate lugemise algushetk, võeti kasutusele kalender. See põhineb perioodilistel astronoomilistel nähtustel: Maa pöörlemine ümber oma telje, Kuu faaside muutused ja Maa pöörlemine ümber Päikese. Veelgi enam, iga kalendrisüsteem (ja neid on rohkem kui 200) põhineb kolmel põhilisel ajaühikul: keskmine päikesepäev, sünoodiline kuu ja troopiline (või päikese-) aasta.

Tuletame teile seda meelde sünoodiline kuu- see on ajavahemik kahe järjestikuse identse Kuu faasi vahel. See on ligikaudu võrdne 29,5 päevaga.

A troopiline aasta- see on ajavahemik Päikese keskpunkti kahe järjestikuse läbimise vahel läbi kevadise pööripäeva. Selle keskmine kestus alates 1. jaanuarist 2000 on 365 päeva 05 tundi 48 minutit 45,19 sekundit.

Nagu näeme, ei sisalda sünoodiline kuu ja troopiline aasta keskmiste päikesepäevade täisarvu. Seetõttu püüdsid paljud rahvad päeva, kuud ja aastat omal moel kooskõlastada. See viis hiljem selleni, et erinevatel aegadel oli erinevatel rahvastel oma kalendrisüsteem. Kõik kalendrid võib aga jagada kolme tüüpi: kuu-, kuu- ja päikesekalendrid.

IN kuukalender Aasta jaguneb 12 kuuks, mis sisaldavad vaheldumisi 30 või 29 päeva. Seetõttu on kuukalender umbes kümne päeva võrra lühem kui päikeseaasta. See kalender on tänapäevases islamimaailmas laialt levinud.

Kuu-päikesekalendrid kõige raskem. Need põhinevad suhtel, et 19 päikeseaastat võrdub 235 kuukuuga. Selle tulemusena sisaldab aasta 12 või 13 kuud. Praegu on selline süsteem säilinud juudi kalendris.

IN päikesekalender Aluseks on võetud troopilise aasta pikkus. Üheks esimeseks päikesekalendriks peetakse Vana-Egiptuse kalendrit, mis loodi umbes 5. aastatuhandel eKr. Selles jagati aasta 12 kuuks, millest igaüks oli 30 päeva. Ja aasta lõpus lisandus veel 5 puhkust.

Kaasaegse kalendri vahetuks eelkäijaks oli kalender, mis töötati välja 1. jaanuaril 45 eKr Vana-Roomas Julius Caesari käsul (sellest ka selle nimi - Julian).

Kuid ka Juliuse kalender polnud täiuslik, kuna selles erines kalendriaasta pikkus troopilisest aastast 11 minuti ja 14 sekundi võrra. Näib, et kõik pole midagi. Kuid 16. sajandi keskpaigaks märgati 10 päeva võrra nihet kevadise pööripäeva, millega seostatakse kirikupühi, päevast.

Kogunenud vea kompenseerimiseks ja edaspidise sellise nihke vältimiseks viis paavst Gregorius XIII 1582. aastal läbi kalendrireformi, mis nihutas päevade lugemist 10 päeva võrra ettepoole.

Samas muutis Gregorius XIII liigaaasta reeglit selleks, et keskmine kalendriaasta vastaks paremini päikeseaastale. Nagu varemgi, jäi liigaastaks aasta, mille arv oli neljakordne, kuid erand tehti nende puhul, mis olid sajakordsed. Sellised aastad olid liigaastad vaid siis, kui need jagati ka 400-ga. Näiteks 1700, 1800 ja 1900 olid lihtaastad. Kuid 1600 ja 2000 on liigaastad.

Parandatud kalender sai nime Gregoriuse kalender või uus stiil kalender.

Venemaal võeti uus stiil kasutusele alles 1918. aastal. Selleks ajaks oli selle ja vana stiili vahele kogunenud 13 päeva.

Vana kalender on aga paljude inimeste mälus veel elus. Just tänu temale tähistatakse paljudes endise NSV Liidu riikides “vana uut aastat” öösel vastu 13.–14. jaanuari.

Aja põhiühik on sideerpäev. See on ajavahemik, mille jooksul Maa teeb täieliku pöörde ümber oma telje. Sideerpäevade määramisel on Maa ühtlase pöörlemise asemel mugavam arvestada taevasfääri ühtlast pöörlemist.

Sideerpäev on ajavahemik kahe järjestikuse samanimelise kulminatsiooni vahel Jäära (või mis tahes tähe) punktis samal meridiaanil. Sideraalse päeva alguseks peetakse Jäära punkti ülemise kulminatsiooni hetke, st hetke, mil see läbib vaatleja meridiaani keskpäevase osa.

Tänu taevasfääri ühtlasele pöörlemisele muudab Jäära punkt ühtlaselt oma tunninurka 360° võrra. Seetõttu saab sidereaalset aega väljendada Jäära punkti läänepoolse tunninurgaga, st S= f y/w.

Jäära punkti tunninurka väljendatakse kraadides ja ajas. Sel eesmärgil on järgmised suhted: 24 h = 360°; 1 m = 15°; 1 m = 15"; 1 s = 0/2 5 ja vastupidi: 360° = 24 h; 1° = (1/15) h = 4 M; 1" = (1/15)* = 4 s; 0",1 = 0 s ,4.

Sideerpäev jaguneb veelgi väiksemateks ühikuteks. Sideertund on võrdne 1/24 sidereaalsest päevast, sideerminut on 1/60 sideertunnist ja sideersekund on 1/60 sideerilisest minutist.

Seega sidereaalne aeg nimetada sidereaalsete tundide, minutite ja sekundite arvu, mis on möödunud sidereaalse päeva algusest antud füüsilise hetkeni.

Astronoomid kasutavad observatooriumides vaatlusi tehes laialdaselt sidereaalset aega. Kuid see aeg on igapäevaelu jaoks ebamugav, mis on seotud Päikese igapäevase liikumisega.

Päikese ööpäevast liikumist saab kasutada tõeliste päikesepäevade aja arvutamiseks. Tõeliselt päikeselised päevad nimetage ajavahemikku kahe Päikese samanimelise kulminatsiooni vahel samal meridiaanil. Tõelise päikesepäeva alguseks peetakse tõelise Päikese ülemise kulminatsiooni hetke. Siit saate vaadata tõelist tundi, minutit ja sekundit.

Päikesepaisteliste päevade suur puudus on see, et nende kestus ei ole aastaringselt konstantne. Tõeliste päikesepäevade asemel võetakse keskmised päikesepäevad, mis on suuruselt identsed ja võrdsed tõeliste päikesepäevade aasta keskmise väärtusega. Sõna "päikeseline" jäetakse sageli välja ja öeldakse lihtsalt - keskmine päev.

Keskmise päeva kontseptsiooni tutvustamiseks kasutatakse ekvaatoril ühtlaselt liikuvat fiktiivset abipunkti, mida nimetatakse keskmiseks ekvaatoripäikseks. Selle asukoht taevasfääril on taevamehaanika meetoditega eelnevalt välja arvutatud.

Keskmise päikese tunninurk varieerub ühtlaselt ja seetõttu on keskmine päev aastaringselt sama suur. Omades ettekujutust keskmisest päikesest, saame anda keskmisele päevale teise definitsiooni. Keskmine päev nimetage ajavahemikku keskmise päikese kahe järjestikuse sama nimega kulminatsiooni vahel samal meridiaanil. Keskmise päeva alguseks peetakse keskmise päikese madalama kulminatsiooni hetke.

Keskmine päev jaguneb 24 osaks – saadakse keskmine tund. Keskmine tund jagatakse 60-ga, et saada keskmine minut ja vastavalt ka keskmine sekund. Seega keskmine aeg helistada keskmiste tundide, minutite ja sekundite arv, mis on möödunud keskmise päeva algusest antud füüsilise hetkeni. Keskmist aega mõõdetakse keskmise päikese läänepoolse tunninurga järgi. Keskmine päev on 3 M 55 s pikem kui sidereaalne päev, 9 keskmist ajaühikut. Seetõttu liigub sidereaalne aeg iga päev umbes 4 minutit edasi. Ühes kuus liigub sideeraeg võrreldes keskmisega 2 tundi jne. Aastaga liigub sideeraeg ühe päeva võrra edasi. Järelikult toimub sideerpäeva algus kogu aasta jooksul keskmise päeva erinevatel aegadel.

Navigatsioonikäsiraamatutes ja astronoomiaalases kirjanduses leidub sageli väljendit "tsiviilkeskaeg" või sagedamini "keskmine (tsiviil)aeg". Seda selgitatakse järgmiselt. Kuni 1925. aastani peeti keskmise päeva alguseks keskmise päikese ülemise kulminatsiooni hetke, seetõttu arvestati keskmist aega keskmisest keskpäevast. Astronoomid kasutasid seda aega vaatluste ajal, et mitte jagada ööd kaheks kuupäevaks. Tsiviilelus kasutasid nad sama keskmist aega, kuid võtsid keskmise päeva alguseks keskmist keskööd. Sellist keskmist päeva nimetati tsiviilkeskseks päevaks. Keskööst mõõdetud keskmist aega nimetati tsiviilajaks.

1925. aastal võtsid astronoomid rahvusvahelise kokkuleppe alusel oma töös kasutusele tsiviilaja. Järelikult on keskmisest keskpäevast arvestatud keskmise aja mõiste kaotanud oma tähenduse. Järele jäi vaid tsiviilkeskaeg, mida lihtsustatult nimetati keskmiseks ajaks.

Kui tähistada T-ga keskmist (tsiviil)aega ja keskmise päikese -tunni nurga all, siis T=m+12 H.

Eriti oluline on sidereaalaja, tähe tunninurga ja selle õige tõusmise suhe. Seda seost nimetatakse sidereaalse aja põhivalemiks ja see on kirjutatud järgmiselt:

Aja põhivalemi ilmsus tuleneb jooniselt fig. 86. Ülemise haripunkti hetkel t-0°. Siis S - a. Alumise haripunkti jaoks 5 = 12 H -4+a.

Tähe tunninurga arvutamiseks saab kasutada põhiaja valemit. Tegelikult: r = S+360°-a; tähistame 360° - a = m. Siis

Väärtust m nimetatakse tähetäiendiks ja see on toodud Nautical Astronomical Yearbookis. Külgaeg S arvutatakse antud hetkest.

Kõik meie saadud ajad loendati vaatleja meelevaldselt valitud meridiaani järgi. Sellepärast nimetatakse neid kohalikeks ajavormideks. Niisiis, kohalik aeg nimetatakse kellaajaks antud meridiaanil. Ilmselgelt ei võrdu erinevate meridiaanide kohalikud ajad samal füüsilisel hetkel üksteisega. See kehtib ka tunninurkade kohta. Tunninurki, mida mõõdetakse vaatleja suvalisest meridiaanist, nimetatakse kohalikeks tunninurkadeks, viimased ei ole üksteisega võrdsed.

Uurime välja seosed homogeensete kohalike kellaaegade ja valgustite lokaalsete tunninurkade vahel erinevatel meridiaanidel.

Taevasfäär joonisel fig. 87 on projekteeritud ekvatoriaaltasandil; QZrpPn Q" on Greenwichi läbiv vaatleja meridiaan. Zrp on Greenwichi seniit.

Vaatleme lisaks veel kahte punkti: üks asub ida pool pikkuskraadil LoSt seniidiga Z1 ja teine lääne pool pikkuskraadil Lw koos seniidiga Z2. Joonistame Jäära y punkti, keskmise päikese O ja valgusti o.

Kellaaegade ja tunninurkade definitsioonide põhjal siis

Ja
kus S GR, T GR ja t GR on vastavalt Greenwichi meridiaanil oleva tähe külgaeg, keskmine aeg ja tunninurk; S 1 T 1 ja t 1 - külgaeg, tähe keskmine kellaaeg ja tunninurk Greenwichist ida pool asuval meridiaanil;

S 2 , T 2 ja t 2 - sidereaalne aeg, tähe keskmine aeg ja tunninurk Greenwichist lääne pool asuval meridiaanil;

L - pikkuskraad.

Riis. 86.

Riis. 87.

Mis tahes meridiaaniga seotud kellaaegu ja tunninurki, nagu eespool öeldud, nimetatakse kohalikeks aegadeks ja tunninurkadeks, siis
Seega erinevad homogeensed kohalikud ajad ja kohalikud tunninurgad mis tahes kahes punktis üksteisest pikkuskraadide erinevuse poolest.

Aegade ja tundide nurkade võrdlemiseks samal füüsilisel hetkel võetakse kasutusele Greenwichi observatooriumi läbiv algmeridiaan. Seda meridiaani nimetatakse Greenwich.

Sellele meridiaanile määratud aegu ja tunninurki nimetatakse Greenwichi aegadeks ja Greenwichi tunninurkadeks. Greenwichi (tsiviil)aega nimetatakse universaalajaks (või maailmaajaks).

Kellaaegade ja tunninurkade suhetes on oluline meeles pidada, et ida pool on kellaajad ja lääne tunninurgad alati suuremad kui Greenwichis. See omadus on tingitud asjaolust, et päikesetõus, loojang ja taevakehade kulminatsioon idas asuvatel meridiaanidel toimub varem kui Greenwichi meridiaanil.

Seega on kohalik keskmine aeg maakera pinna erinevates punktides samal füüsikalisel hetkel erinev. See toob kaasa suuri ebamugavusi. Selle kõrvaldamiseks jagati kogu maakera mööda meridiaane 24 tsooniks. Igal tsoonil on sama nn tsooniaeg, mis on võrdne keskmeridiaani kohaliku keskmise (tsiviil)ajaga. Keskmeridiaanid on meridiaanid 0; 15; kolmkümmend; 45° jne ida ja lääne suunas. Vööde piirid kulgevad ühes või teises suunas keskmeridiaanist läbi 7°.5. Iga vöö laius on 15° ja seetõttu on samal füüsikalisel hetkel ajavahe kahes kõrvuti asetsevas vöös 1 tund.Ida- ja läänesuunas on vööd nummerdatud 0 kuni 12. Vööd, mille keskmeridiaan läbib Greenwichi, peetakse nullvööndiks.

Tegelikkuses ei jookse vööde piirid rangelt mööda meridiaane, vastasel juhul oleks vaja osad linnaosad, piirkonnad ja isegi linnad ära jagada. Selle kõrvaldamiseks järgivad piirid mõnikord riikide, vabariikide, jõgede jne piire.

Seega standardaeg nimetatakse tsooni keskmeridiaani lokaalseks, keskmiseks (tsiviil)ajaks, mida aktsepteeritakse kogu tsooni jaoks samaks. Standardaeg on tähistatud kui TP. Standardaeg kehtestati meie riigis 1919. aastal. 1957. aastal tehti halduspiirkondade muudatuste tõttu mõningaid muudatusi ka varem eksisteerinud vööndites.

Tsooniaja ja universaalaja (Greenwichi) TGR suhet väljendatakse järgmise valemiga:

Lisaks (vt valem 69)

Põhineb kahel viimasel väljendil

Pärast Esimest maailmasõda hakati erinevates riikides, sealhulgas NSV Liidus, nihutama kella osutit 1 tund või rohkem edasi või tagasi. Ülekanne tehti teatud perioodiks, enamasti suveks ja valitsuse korraldusel. Seda aega hakati kutsuma sünnitusaeg T D.

Nõukogude Liidus nihutati alates 1930. aastast Rahvakomissaride Nõukogu määrusega kõikide tsoonide kellaosutit aastaringselt 1 tund edasi. See oli tingitud majanduslikest kaalutlustest. Seega erineb sünnitusaeg NSV Liidu territooriumil Greenwichi ajast tsooni numbri võrra pluss 1 tund.

Laeva meeskonna eluea ja laeva surnute arvu arvestuse aluseks on laevakell, mis näitab laeva aega T C . Laeva aeg kutsuda välja selle ajavööndi standardaeg, millesse laeva kellad on seatud; see salvestatakse 1 minuti täpsusega.

Kui laev liigub ühest tsoonist teise, nihutatakse laevakella osutid 1 tund edasi (kui toimub üleminek idatsooni) või 1 tund tagasi (kui läänetsooni).

Kui samal füüsilisel hetkel eemaldume nullvööst ja jõuame ida- ja lääneküljelt kaheteistkümnendale vööle, siis märkame ühe kalendrikuupäeva võrra lahknevust.

Kuupäevajooneks (aja demarkatsioonijooneks) loetakse 180° meridiaani. Kui laevad ületavad seda joont idasuunas (see tähendab, et nad lähevad kursidele 0–180 °), siis esimesel südaööl kordavad nad sama kuupäeva. Kui laevad läbivad selle läänesuunas (st lähevad kursidele 180–360°), siis jäetakse üks (viimane) kuupäev esimesel südaööl ära.

Valdav osa selle pikkusest langeb eraldusjoon kokku 180° meridiaaniga ja vaid kohati kaldub sellest kõrvale, ääristades saari ja neeme.

Kalendrit kasutatakse suurte ajavahemike loendamiseks. Peamine raskus päikesekalendri loomisel on troopilise aasta (365, 2422 keskmist päeva) võrreldamatus keskmiste päevade täisarvuga. Praegu kasutavad nad NSV Liidus ja põhimõtteliselt kõigis osariikides Gregoriuse kalendrit. Gregoriuse kalendri troopiliste ja kalendriaastate (365, 25 keskmist päeva) pikkuse võrdsustamiseks on tavaks lugeda iga nelja aasta tagant: kolm lihtaastat, kuid 365 keskmist päeva ja üks liigaasta – kumbki 366 keskmist päeva.

Näide 36. 20. märts 1969 Standardaeg TP = 04 H 27 M 17 S, 0; A=81°55",0 O st (5 H 27 M 40 C, 0 O st). Määrake T gr ja T M.

Kaasaegsed ajaühikud põhinevad Maa pöördeperioodidel ümber oma telje ja ümber Päikese, samuti Kuu pöördeperioodidel ümber Maa.

See on tingitud nii ajaloolistest kui ka praktilistest kaalutlustest, sest inimesed peavad oma tegevusi kooskõlastama päeva ja öö või aastaaegade vahetumisega.

Ajalooliselt oli lühikeste ajavahemike mõõtmise põhiühik päeval(või päeval), mis on arvestatud päikesevalguse minimaalsete täielike tsüklite järgi (päev ja öö). Päeva jagamise tulemusena väiksemateks võrdse pikkusega ajavahemikeks vaata, minutit Ja sekundit. Päev jagati kaheks võrdseks järjestikuseks intervalliks (tinglikult päev ja öö). Igaüks neist jagati 12-ga tundi. Iga tund jagatud 60-ga minutit. Iga minut- 60-ga sekundit.

Seega sisse tund 3600 sekundit; V päevadel 24 tundi = 1440 minutit = 86 400 sekundit.

Teiseks sai rahvusvahelise mõõtühikute süsteemi (SI) ja GHS-süsteemi põhiliseks ajaühikuks.

Kellaaja näitamiseks on kaks süsteemi:

Prantsuse keel - päeva jagamist kaheks 12-tunniseks intervalliks (päev ja öö) ei võeta arvesse, kuid arvestatakse, et päev jaguneb otseselt 24 tunniks. Tundide arv võib olla vahemikus 0 kuni 23 (kaasa arvatud).

Inglise keel – seda jaotust võetakse arvesse. Tunnid on näidatud jooksva poolpäeva algusest ja numbrite järele kirjutatakse poolpäeva täheindeks. Päeva esimene pool (öö, hommik) on tähistatud AM, teine (päev, õhtu) on ladina keelest PM. Ante Meridiem/Post Meridiem (enne lõunat/pärastlõunat). Tunninumber 12-tunnisüsteemides kirjutatakse erinevates traditsioonides erinevalt: 0 kuni 11 või 12.

Aja lugemise alguspunktiks võetakse keskööd. Seega on kesköö prantsuse süsteemis 00:00 ja inglise keeles 12:00 AM. Keskpäev – 12.00 (12.00). Ajapunkt pärast 19 tundi ja veel 14 minutit pärast südaööd on 19:14 (inglise keeles 19:14).

Enamike kaasaegsete kellade (osutitega) sihverplaadid kasutavad inglise keele süsteemi. Samas toodetakse ka kellasid, mis kasutavad prantsuse 24-tunni süsteemi. Selliseid kellasid kasutatakse piirkondades, kus päeval ja öösel on raske hinnata (näiteks allveelaevadel või polaarjoonel, kus on polaaröö ja polaarpäev).

Keskmise päikesepäeva kestus ei ole konstantne väärtus. Ja kuigi see muutub väga vähe (suureneb Kuu ja Päikese ligitõmbamise tõttu loodete mõjul viimase 2000 aasta jooksul keskmiselt 0,0023 sekundit sajandis ja viimase 100 aasta jooksul vaid 0,0014 sekundit), piisab olulisteks moonutusteks sekundi kestuses, kui arvestada 1/86 400 päikesepäeva kestusest sekundiks. Seetõttu määratlusest "tund - 1/24 päeva; minut - 1/60 tunnist; sekund – 1/60 minutist" liikus edasi, et määratleda teine põhiühikuna, mis põhineb perioodilisel aatomisisesel protsessil, mis ei ole seotud ühegi taevakehade liikumisega (seda nimetatakse mõnikord SI sekundiks või "aatomi sekundiks"). , kui selle kontekstis võib segi ajada astronoomiliste vaatluste põhjal määratud teisega).

Aeg on pidev suurus, mida kasutatakse sündmuste jada näitamiseks minevikus, olevikus ja tulevikus. Aega kasutatakse ka sündmustevahelise intervalli määramiseks ja erinevatel kiirustel või sagedustel toimuvate protsesside kvantitatiivseks võrdlemiseks. Aja mõõtmiseks kasutatakse mingit perioodilist sündmuste jada, mis on tunnistatud teatud ajaperioodi standardiks.

Ajaühik rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis (SI) on teiseks (c), mis on määratletud kui 9 192 631 770 kiirgusperioodi, mis vastavad üleminekule tseesium-133 aatomi kvantseisundi kahe ülipeen taseme vahel puhkeolekus 0 K juures. See määratlus võeti vastu 1967. aastal (ilmus temperatuuri ja puhkeoleku täpsustus aastal 1997).

Terve inimese südamelihase kontraktsioon kestab ühe sekundi. Ühe sekundiga läbib ümber päikese pöörlev Maa 30 kilomeetri kaugusele. Selle aja jooksul jõuab meie täht ise läbida 274 kilomeetrit, kihutades läbi galaktika tohutu kiirusega. Kuuvalgusel ei ole selle ajavahemiku jooksul aega Maale jõuda.

Millisekund (ms) - ajaühik, murdosa sekundi suhtes (tuhandik sekundit).

Lühim säriaeg tavalises kaameras. Kärbes lehvitab tiibu iga kolme millisekundi järel. Mesilane - üks kord iga viie millisekundi järel. Igal aastal tiirleb Kuu ümber Maa kaks millisekundit aeglasemalt, kuna selle orbiit järk-järgult laieneb.

Mikrosekund (μs) - ajaühik, murdosa sekundi suhtes (miljonikud sekundit).

Näide. Kiiresti liikuvate sündmuste õhuvahe välk võib tekitada valgusimpulsi, mis kestab vähem kui ühe mikrosekundi. Seda kasutatakse väga suurel kiirusel liikuvate objektide (kuulid, plahvatavad õhupallid) pildistamiseks.

Selle aja jooksul katab valgusvihk vaakumis 300 meetri pikkuse distantsi, umbes kolme jalgpalliväljaku pikkuse. Merepinnal olev helilaine suudab sama aja jooksul katta vaid ühe kolmandiku millimeetri kaugusele. Dünamiidipulga, mille süütenöör on lõpuni põlenud, plahvatamiseks kulub 23 mikrosekundit.

Nanosekund (ns) - ajaühik, murdosa sekundi suhtes (miljardid sekundit).

Õhuta ruumi läbiv valgusvihk võib selle aja jooksul katta vaid kolmkümmend sentimeetrit. Personaalarvuti mikroprotsessoril kulub ühe käsu täitmiseks, näiteks kahe numbri lisamiseks, kaks kuni neli nanosekundit. Teise haruldase subatomilise osakese K-mesoni eluiga on 12 nanosekundit.

Pikosekund (ps) - ajaühik, murdosa sekundi suhtes (tuhandik miljardist sekundit).

Ühe pikosekundi jooksul liigub valgus vaakumis ligikaudu 0,3 mm. Kiireimad transistorid töötavad pikosekundites mõõdetud aja jooksul. Võimsates kiirendites toodetud haruldaste subatomaarsete osakeste kvarkide eluiga on vaid üks pikosekund. Vesimolekulide vahelise vesiniksideme keskmine kestus toatemperatuuril on kolm pikosekundit.

Femtosekund (fs) - ajaühik, murdosa teise suhtes (üks miljondik miljardist sekundit).

Impulss-titaan-safiirlaserid on võimelised genereerima ülilühikesi impulsse, mille kestus on vaid 10 femtosekundit. Selle aja jooksul liigub valgus vaid 3 mikromeetrit. See kaugus on võrreldav punaste vereliblede suurusega (6–8 µm). Molekulis olev aatom vibreerib üks kord 10 kuni 100 femtosekundit. Isegi kõige kiirem keemiline reaktsioon toimub mitmesaja femtosekundi jooksul. Valguse koostoime silma võrkkesta pigmentidega ja just see protsess võimaldab meil näha ümbritsevat, kestab umbes 200 femtosekundit.

Attosekund (as) - ajaühik, murdosa teise suhtes (üks miljardik miljardist sekundit).

Ühe attosekundi jooksul läbib valgus vahemaa, mis võrdub kolme vesinikuaatomi läbimõõduga. Kiireimaid protsesse, mida teadlased suudavad ajastada, mõõdetakse attosekundites. Kõige arenenumate lasersüsteemide abil suutsid teadlased toota valgusimpulsse, mis kestsid vaid 250 attosekundit. Kuid ükskõik kui lõpmata väikesed need ajaintervallid ka ei tunduks, tunduvad need võrreldes nn Plancki ajaga (umbes 10-43 sekundit) igavikuna, mis on tänapäeva teaduse järgi kõige lühem kõigist võimalikest ajavahemikest.

Minut (min) - mittesüsteemne ajamõõtühik. Minut võrdub 1/60 tunnist või 60 sekundist.

Selle aja jooksul võtab vastsündinud lapse aju kaalus juurde kuni kaks milligrammi. Kirju süda lööb 1000 korda. Keskmine inimene suudab selle aja jooksul rääkida 150 sõna või lugeda 250 sõna. Päikesest tulev valgus jõuab Maale kaheksa minutiga. Kui Marss on Maast kõige lähemal, jõuab Punase planeedi pinnalt peegeldunud päikesevalgus meieni vähem kui nelja minutiga.

Tund (h) – mittesüsteemne ajamõõtühik. Tund võrdub 60 minuti või 3600 sekundiga.

Just nii kaua kulub sugurakkude pooleks jagunemiseks. Tunni jooksul veereb Volžski autotehase konveierilt maha 150 Žiguli autot. Päikesesüsteemi kõige kaugema planeedi Pluuto valgus jõuab Maale viie tunni ja kahekümne minutiga.

päev (päev) - süsteemiväline ajaühik, mis võrdub 24 tunniga. Tavaliselt tähendab päev päikesepäeva, st ajavahemikku, mille jooksul Maa teeb ühe tiiru ümber oma telje Päikese keskpunkti suhtes. Päev koosneb päevast, õhtust, ööst ja hommikust.

Inimeste jaoks on see võib-olla kõige loomulikum ajaühik, mis põhineb Maa pöörlemisel. Tänapäeva teaduse järgi on ööpäeva pikkus 23 tundi 56 minutit ja 4,1 sekundit. Meie planeedi pöörlemine aeglustub pidevalt Kuu gravitatsiooni ja muude põhjuste tõttu. Inimese süda teeb päevas umbes 100 000 kontraktsiooni ja kopsud hingavad sisse umbes 11 000 liitrit õhku. Sinivaalapoeg võtab samal ajal kaalus juurde 90 kg.

Ühikuid kasutatakse pikema aja mõõtmiseks aastal, kuu Ja nädal, mis koosneb täisarvust päikesepäevade arvust. aasta ligikaudu võrdne Maa pöördeperioodiga ümber Päikese (umbes 365,25 päeva), kuu- Kuu faaside täieliku muutumise periood (nimetatakse sünoodiliseks kuuks, mis võrdub 29,53 päevaga).

Nädal - mittesüsteemne ajamõõtühik. Tavaliselt võrdub nädal seitsme päevaga. Nädal on standardne ajavahemik, mida enamikus maailma riikides kasutatakse töö- ja puhkepäevade tsüklite korraldamiseks.

Kuu - süsteemiväline ajaühik, mis on seotud Kuu pöördega ümber Maa.

Sünoodiline kuu (vanakreeka keelest σύνοδος "ühendus, lähenemine [päikesega]") - ajavahemik kahe järjestikuse identse Kuu faasi (näiteks noorkuu) vahel. Sünoodiline kuu on Kuu faaside periood, kuna Kuu välimus sõltub Maal vaatleja jaoks Kuu asukohast Päikese suhtes. Sünoodilist kuud kasutatakse päikesevarjutuste ajastuse arvutamiseks.

Kõige tavalisemas Gregoriuse kalendris, aga ka Juliuse kalendris aastal võrdub 365 päevaga. Kuna troopiline aasta ei võrdu päikesepäevade täisarvuga (365,2422), kasutab kalender astronoomiliste aastaaegade sünkroniseerimiseks liigaastaid, mis kestavad 366 päeva. Aasta jaguneb kaheteistkümneks erineva pikkusega kalendrikuuks (28-31 päeva). Tavaliselt on igal kalendrikuul üks täiskuu, kuid kuna kuu faasid vahetuvad veidi kiiremini kui 12 korda aastas, siis vahel on kuus teine täiskuu, mida nimetatakse siniseks kuuks.

Juudi kalender põhineb Kuu sünoodikuul ja troopilisel aastal ning aasta võib sisaldada 12 või 13 kuukuud. Pikas perspektiivis langevad samad kalendrikuud ligikaudu samale ajale.

Islami kalendris on aluseks Kuu sünoodiline kuu ja aasta sisaldab alati rangelt 12 kuukuud, see tähendab umbes 354 päeva, mis on 11 päeva vähem kui troopiline aasta. Tänu sellele nihkuvad aasta algus ja kõik moslemite pühad igal aastal kliimahooaegade ja pööripäevade suhtes.

aasta (d) - süsteemiväline ajaühik, mis on võrdne Maa pöördeperioodiga ümber Päikese. Astronoomias on Juliuse aasta ajaühik, mis on 365,25 päeva pikkusega 86 400 sekundit.

Maa teeb ühe tiiru ümber Päikese ja pöörleb ümber oma telje 365,26 korda, maailmamere keskmine tase tõuseb 1–2,5 millimeetrit. Lähedal asuva tähe Proxima Centauri valguse Maale jõudmiseks kulub 4,3 aastat. Ligikaudu sama palju aega kulub ookeani pinnapealsetel hoovustel maakera ümber tiirlemiseks.

Juliuse aasta (a) on ajaühik, mis on astronoomias määratletud kui 365,25 Juliuse päeva, igaüks 86 400 sekundit. See on aasta keskmine pikkus Juliuse kalendri järgi, mida kasutati Euroopas antiikajal ja keskajal.

Liigaaasta - aasta Juliuse ja Gregoriuse kalendri järgi, mille kestus on 366 päeva. See tähendab, et sellel aastal on üks päev rohkem päevi kui tavalisel mitteliigaastal.

Troopiline aasta , tuntud ka kui päikeseaasta, on aeg, mille jooksul Päike läbib ühe aastaaegade tsükli Maalt vaadatuna.

Sideeriline periood on ka sidereaalne aasta (ladina sidus - täht) - ajavahemik, mille jooksul Maa teeb tähtede suhtes täieliku tiiru ümber Päikese. 1. jaanuari 2000 keskpäeval oli sideraasta 365,25636 päeva. See on ligikaudu 20 minutit pikem kui samal päeval keskmiselt troopiline aasta.

Sideaalne päev - ajavahemik, mille jooksul Maa teeb kevadise pööripäeva suhtes ühe täieliku pöörde ümber oma telje. Maa sideeriline päev on 23 tundi 56 minutit 4,09 sekundit.

Sideaalne aeg ka sidereaalne aeg - tähtede suhtes mõõdetud aeg, erinevalt Päikese suhtes mõõdetud ajast (päikeseaeg). Astronoomid kasutavad sidereaalset aega, et määrata, kuhu objekti nägemiseks teleskoop suunata.

Fortnite - ajaühik, mis võrdub kahe nädalaga, see tähendab 14 päevaga (või täpsemalt 14 ööga). Seadet kasutatakse laialdaselt Ühendkuningriigis ja mõnes Rahvaste Ühenduse riigis, kuid harva Põhja-Ameerikas. Kanada ja Ameerika palgasüsteemid kasutavad sobiva palgaperioodi kirjeldamiseks terminit "kaks nädalas".

Kümnend - ajavahemik, mis hõlmab kümmet aastat.

sajand, sajandil – mittesüsteemne ajaühik, mis võrdub 100 järjestikuse aastaga.

Selle aja jooksul eemaldub Kuu Maast veel 3,8 meetrit. Tänapäevased kompakt- ja CD-plaadid on selleks ajaks juba lootusetult vananenud. Vaid üks kängurupoeg võib elada saja-aastaseks, kuid hiiglaslik merikilpkonn võib elada kuni 177-aastaseks. Kõige moodsama CD eluiga võib olla üle 200 aasta.

Millennium (ka millennium) - mittesüsteemne ajaühik, mis võrdub 1000 aastaga.

Megaaasta (tähis Myr) on ajaühik, mis on aasta kordne, võrdne miljoniga (1 000 000 = 10 6) aastaga.

Gigagod (tähis Gyr) on sarnane ühik, mis võrdub miljardi (1 000 000 000 = 10 9) aastaga. Seda kasutatakse peamiselt kosmoloogias, samuti geoloogias ja Maa ajaloo uurimisega seotud teadustes. Näiteks Universumi vanuseks hinnatakse 13,72±0,12 tuhat megaaastat või, mis on sama, 13,72±0,12 gigaletti.

1 miljoni aasta pärast ei kata valguse kiirusel lendav kosmoselaev pooltki teed Andromeeda galaktikasse (asub Maast 2,3 miljoni valgusaasta kaugusel). Kõige massiivsemad tähed, sinised superhiiglased (need on miljoneid kordi heledamad kui Päike), põlevad umbes sel ajal läbi. Maa tektooniliste kihtide nihke tõttu eemaldub Põhja-Ameerika Euroopast umbes 30 kilomeetri võrra.

1 miljard aastat. Umbes nii kaua kulus meie Maa jahtumiseks pärast selle tekkimist. Selleks, et sellele tekiks ookeanid, tekiks üherakuline elu ja süsihappegaasirikka atmosfääri asemel hapnikku sisaldav atmosfäär. Selle aja jooksul möödus Päike oma orbiidil ümber galaktika keskpunkti neli korda.

Plancki aeg (tP) on ajaühik Plancki ühikute süsteemis. Selle suuruse füüsikaline tähendus on aeg, mille jooksul valguse kiirusel liikuv osake ületab Plancki pikkuse, mis on võrdne 1,616199(97)·10⁻³⁵ meetriga.

Astronoomias ja paljudes muudes valdkondades koos SI-sekundiga efemeriid teine , mille määratlus põhineb astronoomilistel vaatlustel. Arvestades, et troopilises aastas on 365 242 198 781 25 päeva ja eeldades, et päev on konstantne (nn efemeriidiarvutus), saame, et aastas on 31 556 925,9747 sekundit. Siis arvatakse, et sekund on 1/31 556 925,9747 troopilisest aastast. Ilmalik muutus troopilise aasta pikkuses sunnib seda määratlust siduma konkreetse ajastuga; Seega viitab see määratlus troopilisele aastale 1900.0 seisuga.

Mõnikord on üksus kolmandaks , võrdne 1/60 sekundiga.

Üksus kümnendil , olenevalt kontekstist, võib viidata 10 päevale või (harvemini) 10 aastale.

Süüdistada ( süüdistus ), mida kasutati Rooma impeeriumis (alates Diocletianuse ajast), hiljem Bütsantsis, muistses Bulgaarias ja Vana-Venemaal, võrdub 15 aastaga.

Antiikaja olümpiaadi kasutati ajaühikuna ja see oli 4 aastat.

Saros - varjutuste kordumise periood, mis on võrdne 18 aasta ja 11⅓ päevaga ja mis on teada iidsetele babüloonlastele. Saros nimetati ka kalendriperioodi 3600 aastat; nimetati väiksemaid perioode neros (600 aastat) ja imeja (60 aastat).

Praeguseks on väikseim eksperimentaalselt vaadeldud ajavahemik suurusjärgus attosekund (10–18 s), mis vastab 10 26 Plancki ajale. Analoogiliselt Plancki pikkusega ei saa mõõta Plancki ajast väiksemat ajavahemikku.

Hinduismis on "Brahma päev". kalpa - võrdne 4,32 miljardi aastaga. See ühik on kantud Guinnessi rekordite raamatusse suurima ajaühikuna.

Kehade pikkus erinevates võrdlussüsteemides

Võrdleme varda pikkust inertsiaalsetes referentssüsteemides K Ja K"(Joon.). Oletame, et varras asub piki kattuvat telge x Ja x" toetub süsteemile K". Siis ei tekita selle pikkuse määramine selles süsteemis probleeme. Vardale tuleb kinnitada skaala joonlaud ja määrata koordinaat x" 1 varda üks ots ja seejärel koordinaat x" 2 teine ots. Koordinaatide erinevus annab varda pikkuseks süsteemis  0 K":  0 = x" 2 ‑ x" 1 .

Varras on süsteemis puhkeasendisK". Seoses süsteemigaKta liigub kiirusegav, võrdne süsteemide suhtelise kiirusegaV.

Määramine V kasutame seda ainult võrdlussüsteemide suhtelise kiiruse suhtes. Kuna varras liigub, on vaja samaaegselt mõõta selle otste koordinaate x 1 Ja x 2 mingil ajahetkel t. Koordinaatide erinevus annab varda pikkuse  süsteemis K:

 = x 2 ‑ x 1 .

Pikkuste  ja  0 võrdlemiseks peate võtma Lorentzi teisenduse valemitest selle, mis seostab koordinaate x, x" ja aeg t süsteemid K. Koordinaatide ja aja väärtuste asendamine sellesse viib avaldisteni

(asendasime selle väärtuse β asemel). Koordinaatide erinevuste asendamine varda pikkuste ja suhtelise kiirusega V süsteemid K Ja K" võrdne varda kiirusega v, millega see süsteemis liigub K, jõuame valemini

Seega osutub liikuva varda pikkus väiksemaks kui puhkeasendis. Sarnast efekti täheldatakse mis tahes kujuga kehade puhul: liikumissuunas vähenevad keha lineaarsed mõõtmed, mida suurem on liikumiskiirus.Seda nähtust nimetatakse Lorentzi (või Fitzgeraldi) kontraktsiooniks. Kere põikmõõtmed ei muutu. Selle tulemusel saab näiteks pall ellipsoidi kuju, mis on liikumissuunas lamedaks tehtud. Võib näidata, et visuaalselt tajutakse seda ellipsoidi pallina. Seda seletatakse liikuvate objektide visuaalse tajumise moonutusega, mis on tingitud aja ebaühtlusest, mis kulub valguse liikumiseks objekti erinevatest punktidest silma. Visuaalse taju moonutamine toob kaasa asjaolu, et liikuvat palli tajub silm liikumissuunas pikliku ellipsoidina. Selgub, et Lorentzi kontraktsioonist tingitud kujumuutuse kompenseerib täpselt visuaalse taju moonutamine.

Sündmuste vaheline ajavahemik

Laske süsteemi sisse K" samas punktis koordinaadiga x" esinevad ajahetkedel t" 1 Ja t" 2 kaks üritust. See võib olla näiteks elementaarosakese sünd ja sellele järgnev lagunemine. Süsteemis K" neid sündmusi eraldab ajavahemik

t" = t" 2 ‑ t" 1 .

Leiame ajavahemiku  t sündmuste vahel süsteemis K, mille suhtes süsteem K" liigub kiirusega V. Selleks määratleme süsteemis K hetked ajas t 1 Ja t 2 , mis vastab hetkedele t" 1 Ja t" 2 ja kujundage nende erinevus:

t = t 2 - t 1 .

Koordinaatide väärtuste ja ajahetkede asendamine sellesse viib avaldisteni

Kui sündmused toimuvad sama osakesega süsteemis puhkeolekus K", siis  t"= t" 2 -t" 1 tähistab ajavahemikku, mida mõõdetakse kellaga, mis on osakese suhtes paigal ja liigub koos sellega süsteemi suhtes K kiirusega v, võrdne V(pidage meeles, et kiri V tähistame ainult süsteemide suhtelist kiirust; osakeste ja kellade kiirusi tähistame tähega v). Aega, mida mõõdetakse koos kehaga liikuva kellaga, nimetatakse oma aeg sellest kehast ja seda tähistatakse tavaliselt tähega τ. Seetõttu  t"= τ. Väärtus  t== t 2 - t 1 tähistab ajavahemikku samade sündmuste vahel, mõõdetuna süsteemi kellaga K, mille suhtes osake (koos oma kellaga) liigub kiirusega v. Sellega öeldud

Saadud valemist järeldub, et õige aeg on väiksem kui aeg, mida loeb keha suhtes liikuv kell(ilmselgelt süsteemis paigal seisvad kellad K, liigub osakese suhtes kiirusega - v). Ükskõik millises võrdlussüsteemis osakese liikumist arvesse võtta, mõõdetakse õiget ajavahemikku selle süsteemi kella järgi, milles osake on puhkeolekus. Sellest järeldub, et õige ajavahemik on muutumatu, st suurus, millel on kõigis inertsiaalsetes tugisüsteemides sama väärtus. Süsteemis “elava” vaatleja vaatenurgast K, t on sündmuste vaheline ajavahemik, mida mõõdetakse statsionaarse kellaga, ja τ on ajavahemik, mida mõõdetakse kiirusega liikuva kellaga v. Alates τ< t, võime öelda, et liikuv kell töötab aeglasemalt kui paigal seisev kell. Seda kinnitab järgmine nähtus. Kosmiline kiirgus sisaldab 20-30 km kõrgusel sündinud ebastabiilseid osakesi, mida nimetatakse müüoniteks. Need lagunevad elektroniks (või positroniks) ja kaheks neutriinoks. Muoonide sisemine eluiga (st eluiga, mõõdetuna süsteemis, kus nad on paigal) on keskmiselt umbes 2 μs. Näib, et isegi liigub kiirusega, mis erineb sellest väga vähe c, suudavad nad läbida vaid 3·10 8 ·2·10–6 m. Kuid nagu näitavad mõõtmised, õnnestub neil jõuda maapinnale märkimisväärsel hulgal. Seda seletatakse asjaoluga, et müüonid liiguvad lähedase kiirusega c. Seetõttu osutub nende eluiga Maa suhtes paigal seisva kellaga mõõdetuna oluliselt pikemaks kui nende osakeste enda eluiga. Seetõttu pole üllatav, et eksperimenteerija vaatleb müüoni ulatust, mis ületab oluliselt 600 m. Muuonidega koos liikuva vaatleja jaoks väheneb kaugus Maa pinnast 600 m-ni, nii et müüonid suudavad selle vahemaa lennata 2 μs-ga.

Ümber Maa. Selline üksuste valik on tingitud nii ajaloolistest kui ka praktilistest kaalutlustest: vajadus kooskõlastada inimeste tegevust päeva ja öö või aastaaegade vaheldumisega.

Entsüklopeediline YouTube

Aja mõiste kui kvantiteet. Päev on ajaühik. Tund.

Matemaatika (4. klass) - Ajaühikud. päev. 24-tunnine kell

Ajaühik: aasta / aeg / mis on mis

"Aeg. Aja mõõtühikud" - Gordikova E.A.

Miks. 5. hooaeg, 25. jagu: Aja mõõtmise viisid

Subtiitrid

Päev, tund, minut ja sekund

Ajalooliselt oli lühikeste ajavahemike mõõtmise põhiühik päev (sageli nimetatakse seda päevaks), mida mõõdeti päikesevalguse minimaalsete täielike tsüklitega (päev ja öö).

Päeva väiksemateks ja võrdseteks ajavahemikeks jagamise tulemusena tekkisid tunnid, minutid ja sekundid. Jagamise päritolu on tõenäoliselt seotud muistses Sumeris järgitud kaksteistkümnendsüsteemiga. Päev jagati kaheks võrdseks järjestikuseks intervalliks (tinglikult päev ja öö). Igaüks neist jagati 12-ga tundi. Tundide edasine jaotus läheb tagasi kuuekümnendarvu süsteemi. Iga tund on jagatud 60-ga minutit. Iga minut - 60 eest sekundit .

Seega on tunnis 3600 sekundit; Ööpäevas on 24 tundi ehk 1440 minutit ehk 86 400 sekundit.

Tunnid, minutid ja sekundid on kindlalt meie igapäevaellu sisenenud ja muutunud loomulikuks tajutavaks isegi kümnendarvude süsteemi taustal. Tänapäeval kasutatakse neid ühikuid kõige sagedamini ajavahemike mõõtmiseks ja väljendamiseks. Teine (vene tähis: Koos; rahvusvaheline: s) on üks seitsmest rahvusvahelise ühikusüsteemi (SI) põhiühikust ja üks kolmest GHS-süsteemi põhiühikust.

Ühikud "minut" (vene tähis: min; rahvusvaheline: min), "tund" (vene tähis: h; rahvusvaheline: h) ja "päev" (vene tähis: päevadel; rahvusvaheline: d) ei kuulu SI-süsteemi, kuid Venemaa Föderatsioonis on need heaks kiidetud kasutamiseks süsteemiväliste üksustena, piiramata sissepääsu kehtivusaega rakendusalaga "kõik valdkonnad". Vastavalt SI brošüüri ja GOST 8.417-2002 nõuetele ei ole ajaühikute “minut”, “tund” ja “päev” nimetust ja tähistust lubatud kasutada koos mitme ja mitme SI eesliitega.

Astronoomias kasutatakse tähistust h, m, Koos(või h, m, s) ülaindeksis: näiteks 13 h 20 m 10 s (või 13 h 20 m 10 s).

Kasutage kellaaja märkimiseks

Kõigepealt võeti kasutusele tunnid, minutid ja sekundid, et oleks lihtsam päeva sees kellaaja koordinaati näidata.

Punkt ajateljel konkreetse kalendripäeva sees näidatakse päeva algusest möödunud tundide täisarvuga; siis jooksva tunni algusest möödunud minutite täisarv; siis jooksva minuti algusest möödunud sekundite täisarv; kui on vaja ajaasendit veelgi täpsemalt näidata, kasutatakse seejärel kümnendsüsteemi, mis näitab praeguse sekundi kulunud murdosa kümnendmurruna (tavaliselt sajandikute või tuhandikuteni).

Tähti “h”, “min”, “s” tähele tavaliselt ei kirjutata, vaid kooloni või punkti kaudu näidatakse ainult numbreid. Minutinumber ja teine number võivad olla vahemikus 0 kuni 59 (kaasa arvatud). Kui suurt täpsust ei nõuta, siis sekundite arvu ei näidata.

Kellaaja näitamiseks on kaks süsteemi. Nn prantsuse süsteem ei arvesta päeva jagamist kaheks 12-tunniseks intervalliks (päev ja öö), vaid arvestab, et päev jaguneb otseselt 24 tunniks. Tundide arv võib olla vahemikus 0 kuni 23 (kaasa arvatud). “Inglise süsteemis” on seda jaotust arvesse võetud. Tunnid on näidatud jooksva poolpäeva algusest ja numbrite järele kirjutatakse poolpäeva täheindeks. Päeva esimene pool (öö, hommik) on tähistatud AM, teine (päev, õhtu) tähistatakse PM; need nimetused pärinevad latist. ante meridiem ja post meridiem (enne lõunat/pärastlõunal). Tunninumber 12-tunnistes süsteemides kirjutatakse erinevates traditsioonides erinevalt: 0 kuni 11 või 12, 1, 2, ..., 11. Kuna kõik kolm aja alamkoordinaati ei ületa sada, piisab kahest numbrist nende kümnendsüsteemis kirjutamiseks; seetõttu kirjutatakse tunnid, minutid ja sekundid kahekohalise kümnendarvuna, lisades vajadusel numbri ette nulli (inglise süsteemis kirjutatakse aga tunni number ühe- või kahekohalise kümnendarvuna).

Kasutage ajavahemiku tähistamiseks

Tunnid, minutid ja sekundid ei ole ajavahemike mõõtmiseks kuigi mugavad, sest neis ei kasutata kümnendarvude süsteemi. Seetõttu kasutatakse ajavahemike mõõtmiseks tavaliselt vaid sekundeid.

Mõnikord kasutatakse aga tegelikke tunde, minuteid ja sekundeid. Seega võib 50 000 s pikkuseks kirjutada 13 tundi 53 minutit. 20 s.

Standardimine

SI-sekundi põhjal on minut määratletud kui 60 sekundit, tund kui 60 minutit ja kalendripäeva (Juliani) täpselt 86 400 sekundit. Praegu on Juliuse päev keskmisest päikesepäevast umbes 2 millisekundi võrra lühem; Hüppesekundid võetakse kasutusele kogunevate lahknevuste kõrvaldamiseks. Määratakse ka Juliuse aasta (täpselt 365,25 Juliuse päeva ehk 31 557 600 s), mida mõnikord nimetatakse ka teadusaastaks.

Astronoomias ja paljudes teistes valdkondades kasutatakse koos SI-sekundiga efemeriidi sekundit, mille määratlus põhineb astronoomilistel vaatlustel. Eeldades, et troopilises aastas on 365,24219878125 päeva ja eeldades, et päev on konstantse kestusega (nn efemeriidiarvutus), saame aastas 31 556 925,9747 sekundit. Siis arvatakse, et sekund on 1⁄ 31 556 925,9747 osa troopilisest aastast. Ilmalik muutus troopilise aasta pikkuses sunnib seda määratlust siduma konkreetse ajastuga; Seega viitab see määratlus troopilisele aastale 1900.0 seisuga.

Mitmikud ja alamkorrutised

Teine on ainus ajaühik, millega SI-eesliiteid kasutatakse osa- ja (harva) kordiste moodustamiseks.

Aasta, kuu, nädal

Pikemate ajavahemike mõõtmiseks kasutatakse aasta, kuu ja nädala ühikuid, mis koosnevad täisarvust päikese päevade arvust. Aasta on ligikaudu võrdne Maa pöördeperioodiga ümber Päikese (umbes 365,25 päeva), kuu on Kuu faaside täieliku muutumise periood (nimetatakse sünoodiliseks kuuks, mis võrdub 29,53 päevaga).

Kõige tavalisemas Gregoriuse kalendris, nagu ka Juliuse kalendris, võetakse aluseks 365-päevane aasta. Kuna troopiline aasta ei võrdu päikesepäevade täisarvuga (365,2422), kasutab kalendri aastaaegade sünkroniseerimiseks astronoomiliste aastaaegadega liigaastasid, mis kestavad 366 päeva. Aasta jaguneb kaheteistkümneks erineva pikkusega kalendrikuuks (28-31 päeva). Tavaliselt on igal kalendrikuul üks täiskuu, kuid kuna kuu faasid vahetuvad veidi kiiremini kui 12 korda aastas, siis vahel on kuus teine täiskuu, mida nimetatakse siniseks kuuks.

Sajand, aastatuhandel

Veelgi suuremad ajaühikud on sajand (100 aastat) ja millennium (1000 aastat). Sajand jaguneb mõnikord aastakümneteks. Teadustes nagu astronoomia ja geoloogia, mis uurivad väga pikki ajaperioode (miljoneid ja miljardeid aastaid), kasutatakse mõnikord isegi suuremaid ajaühikuid – näiteks gigaaastaid (miljardeid aastaid).

Megaaasta ja gigagod

Megaaasta(tähis Myr) - ajaühik, mida mõõdetakse aasta kordsena, mis võrdub miljoni aastaga; gigaaasta(tähis Gyr) on sarnane ühik, mis võrdub miljardi aastaga. Neid ühikuid kasutatakse peamiselt kosmoloogias, samuti geoloogias ja Maa ajaloo uurimisega seotud teadustes. Näiteks Universumi vanuseks hinnatakse 13,72 ± 0,12 gigaletti. Praegune nende ühikute kasutamise praktika on vastuolus "Vene Föderatsioonis kasutamiseks lubatud koguste ühikute eeskirjadega", mille kohaselt on ajaühik. aastal(sama nagu näiteks nädal, kuu, aastatuhandel) ei tohiks kasutada koos mitme ja mitme eesliitega.

Haruldased ja vananenud üksused

Ühendkuningriigis ja Rahvaste Ühenduse riikides kasutatakse Fortnite'i kahenädalast ajaühikut.

2. november 2017

Kui inimesed ütlevad, et neil on hetkest küllalt, ei saa nad tõenäoliselt aru, et nad lubavad vabaneda täpselt 90 sekundi pärast. Tõepoolest, keskajal defineeris mõiste “hetk” ajavahemikku, mis kestis 1/40 tundi või, nagu tollal oli kombeks öelda, 1/10 punkti, mis oli 15 minutit. Teisisõnu, see oli kokku 90 sekundit. Aastate jooksul on hetk kaotanud oma algse tähenduse, kuid seda kasutatakse igapäevaelus endiselt määramata, kuid väga lühikese intervalli tähistamiseks.

Miks me siis mäletame hetke, kuid unustame ghari, nuktemeroni või midagi veelgi eksootilisemat?

1. Aatom

Sõna "aatom" pärineb kreekakeelsest terminist, mis tähendab "jagamatut", ja seetõttu kasutatakse seda füüsikas aine väikseima osakese määratlemiseks. Kuid vanasti rakendati seda kontseptsiooni kõige lühema aja jooksul. Ühes minutis arvati olevat 376 aatomit, millest igaüks kestab vähem kui 1/6 sekundist (täpsemalt 0,15957 sekundit).

2. Ghari

Milliseid instrumente ja seadmeid ei leiutatud keskajal aja mõõtmiseks! Kui eurooplased kasutasid täielikult liiva- ja päikesekellasid, siis indiaanlased klepsydrasid – ghari. Puidust või metallist poolkerakujulisse kaussi tehti mitu auku, misjärel see pandi veebasseini. Läbi pilude imbunud vedelik täitis aeglaselt anuma, kuni see gravitatsioonist täielikult põhja vajus. Kogu protsess võttis aega umbes 24 minutit, mistõttu sai see vahemik seadme järgi nime – ghari. Sel ajal arvati, et päev koosneb 60 gharist.

3. Lühter

Läige on periood, mis kestab 5 aastat. Selle mõiste kasutamine ulatub tagasi antiikajast: siis tähistas lustrum viieaastast ajavahemikku, mis lõpetas Rooma kodanike omandikvalifikatsiooni kindlaksmääramise. Kui maksusumma oli kindlaks määratud, lõppes loendus ja igavese linna tänavatele voolas pidulik rongkäik. Tseremoonia lõppes lustratsiooniga (puhastusega) – haletsusväärse ohverdamisega jumalatele Marsiväljal, mis viidi läbi kodanike heaolu nimel.

4. Miilitee

Kõik, mis hiilgab, pole kuld. Kui näiliselt perioodi määratlemiseks loodud valgusaasta mõõdab vahemaad, siis miili, miilipikkust teed, loeb aega. Kuigi termin kõlab kauguse ühikuna, tähistas see varakeskajal lõiku, mis kestis 20 minutit. Just nii kaua kulub inimesel keskmiselt kilomeetripikkuse teekonna läbimiseks.

5. Nundin

Vana-Rooma elanikud töötasid väsimatult seitse päeva nädalas. Kaheksandal päeval aga, mida nad pidasid üheksandaks (roomlased arvasid ka eelmise perioodi viimast päeva), korraldasid nad linnades hiiglaslikke turge - nundiine. Turupäeva nimetati “novemiks” (10-kuulise põllumajanduse “romuluse aasta” üheksanda kuu novembri auks) ja kahe laada vahelist ajavahemikku nundiniks.

6. Nuktemeron

Nuktemeron, kombinatsioon kahest kreekakeelsest sõnast "nyks" (öö) ja "hemera" (päev), pole midagi muud kui meile tuttava päeva alternatiivne nimetus. Kõik, mida peetakse nukleerooniliseks, kestab seega vähem kui 24 tundi.

7. Punkt

Keskaegses Euroopas kasutati veerandtunni tähistamiseks punkti, mida nimetatakse ka punktiks.

8. Kvadrant

Ja epohhi punkti naaber, kvadrant, määras veerandi päevast - perioodi, mis kestab 6 tundi.

9. Viisteist

Pärast normannide vallutust laenasid britid sõna "Quinzieme", mis prantsuse keelest tõlgiti "viisteist", määratlemaks maksu, mis täiendas riigikassat 15 penni võrra iga riigis teenitud naela kohta. 1400. aastate alguses omandas termin ka religioosse konteksti: seda hakati kasutama olulise kirikupüha päeva ja sellele järgneva kahe täisnädala tähistamiseks. Nii sai "Quinziemest" 15-päevane periood.

10. Skrupul

Sõna "Scrupulus", mis tõlgitud ladina keelest tähendab "väike terav veeris", oli varem farmatseutiline kaaluühik, mis võrdub 1/24 untsi (umbes 1,3 grammi). 17. sajandil laiendas oma tähendust skrupul, mis oli muutunud väikese mahu stenogrammiks. Seda hakati kasutama tähistamaks 1/60 ringist (minut), 1/60 minutist (sekund) ja 1/60 päevast (24 minutit). Nüüd on skrupulaarsus, kaotanud oma endise tähenduse, muutunud täpsuseks – detailide tähelepanelikkuseks.

Ja veel mõned ajutised väärtused:

1 attosekund (üks miljardik miljardik sekundist)

Kiireimaid protsesse, mida teadlased suudavad ajastada, mõõdetakse attosekundites. Kõige arenenumate lasersüsteemide abil suutsid teadlased toota valgusimpulsse, mis kestsid vaid 250 attosekundit. Kuid ükskõik kui lõpmata väikesed need ajaintervallid ka ei tunduks, tunduvad need võrreldes nn Plancki ajaga (umbes 10-43 sekundit) igavikuna, mis on tänapäeva teaduse järgi kõige lühem kõigist võimalikest ajavahemikest.

1 femtosekund (üks miljondik miljardist sekundist)

Molekulis olev aatom vibreerib üks kord 10 kuni 100 femtosekundit. Isegi kõige kiirem keemiline reaktsioon toimub mitmesaja femtosekundi jooksul. Valguse koostoime silma võrkkesta pigmentidega ja just see protsess võimaldab meil näha ümbritsevat, kestab umbes 200 femtosekundit.

1 pikosekund (üks tuhandemiljardik sekundist)

Kiireimad transistorid töötavad pikosekundites mõõdetud aja jooksul. Võimsates kiirendites toodetud haruldaste subatomaarsete osakeste kvarkide eluiga on vaid üks pikosekund. Vesimolekulide vahelise vesiniksideme keskmine kestus toatemperatuuril on kolm pikosekundit.

1 nanosekund (miljardik sekundist)

1 mikrosekund (miljonik sekundist)

1 millisekund (tuhandiksekund)

Lühim säriaeg tavalises kaameras. Kärbes, keda me kõik teame, lehvitab tiibu iga kolme millisekundi järel. Mesilane - üks kord iga viie millisekundi järel. Igal aastal tiirleb Kuu ümber Maa kaks millisekundit aeglasemalt, kuna selle orbiit järk-järgult laieneb.

1/10 sekundit

Pilgutage silma. See on täpselt see, mida me suudame kindlaksmääratud aja jooksul teha. Just nii kaua kulub inimkõrval, et eristada kaja algsest helist. Päikesesüsteemist välja suunduv kosmoselaev Voyager 1 liigub selle aja jooksul päikesest kaks kilomeetrit eemale. Kümnendiksekundi jooksul jõuab koolibri tiibu seitse korda lehvitada.

1 sekund

Terve inimese südamelihase kokkutõmbumine kestab just seekord. Ühe sekundiga läbib ümber päikese pöörlev Maa 30 kilomeetri kaugusele. Selle aja jooksul jõuab meie täht ise läbida 274 kilomeetrit, kihutades läbi galaktika tohutu kiirusega. Kuuvalgusel ei ole selle ajavahemiku jooksul aega Maale jõuda.

1 minut

1 tund

1 päev

1 aasta

Maa teeb ühe tiiru ümber päikese ja pöörleb ümber oma telje 365,26 korda, maailmamere keskmine tase tõuseb 1–2,5 millimeetrit ning Venemaal toimuvad 45 föderaalvalimist. Lähedal asuva tähe Proxima Centauri valguse Maale jõudmiseks kulub 4,3 aastat. Ligikaudu sama palju aega kulub ookeani pinnapealsetel hoovustel maakera ümber tiirlemiseks.

1. sajand

Selle aja jooksul eemaldub Kuu Maast veel 3,8 meetrit, kuid hiiglaslik merikilpkonn võib elada kuni 177 aastat. Kõige moodsama CD eluiga võib olla üle 200 aasta.

1 miljon aastat

Valguse kiirusel lendav kosmoselaev ei kata pooltki teed Andromeeda galaktikasse (see asub Maast 2,3 miljoni valgusaasta kaugusel). Kõige massiivsemad tähed, sinised superhiiglased (need on miljoneid kordi heledamad kui Päike), põlevad umbes sel ajal läbi. Maa tektooniliste kihtide nihke tõttu eemaldub Põhja-Ameerika Euroopast umbes 30 kilomeetri võrra.

1 miljard aastat

Umbes nii kaua kulus meie Maa jahtumiseks pärast selle tekkimist. Selleks, et sellele tekiks ookeanid, tekiks üherakuline elu ja süsihappegaasirikka atmosfääri asemel hapnikku sisaldav atmosfäär. Selle aja jooksul möödus Päike oma orbiidil ümber galaktika keskpunkti neli korda.

Kuna universum on eksisteerinud vaid 12–14 miljardit aastat, kasutatakse miljardist aastast pikemaid ajaühikuid harva. Teadlased, kosmoloogiaspetsialistid, usuvad aga, et universum võib jätkuda ka pärast seda, kui viimane täht kustub (saja triljoni aasta pärast) ja viimane must auk (10 100 aasta pärast). Seega on universumil veel palju pikem tee käia, kui ta on juba läbinud.

allikatest
http://www.mywatch.ru/conditions/

------------------
Juhin teie tähelepanu asjaolule, et täna toimub huvitav vestlus Oktoobrirevolutsiooni teemal. Saate esitada küsimusi vestluse kaudu

Inimese kogu elu on ajaga seotud ja vajadus seda mõõta tekkis juba ammustel aegadel.

Esimene loomulik ajaühik oli päev, mis reguleeris inimeste tööd ja puhkamist. Alates eelajaloolistest aegadest on päev jagatud kaheks osaks – päevaks ja ööks. Seejärel eristati hommikut (päeva algus), lõunat (päeva keskpaik), õhtut (päeva lõpp) ja keskööd (keskööd). Veel hiljem jagati päev 24 võrdseks osaks, mida nimetati “tundideks”. Lühemate ajavahemike mõõtmiseks hakati tund jagama 60 minutiks, minut - 60 sekundiks, sekund - kümnendikuteks, sajandikuteks, tuhandikuteks jne.

Päeva ja öö perioodiline muutumine toimub Maa pöörlemise tõttu ümber oma telje. Kuid meie, olles Maa pinnal ja osaledes sellega selles pöörlemises, ei tunne seda ja hindame selle pöörlemist Päikese, tähtede ja teiste taevakehade igapäevase liikumise järgi.

Ajavahemikku Päikese keskpunkti kahe järjestikuse ülemise (või alumise) kulminatsiooni vahel samal geograafilisel meridiaanil, mis on võrdne Maa pöörlemisperioodiga Päikese suhtes, nimetatakse tõeliseks päikesepäevaks ja seda aega väljendatakse. selle päeva murdosades – tundides, minutites ja sekundites – nimetatakse tõeliseks päikeseajaks T 0.

Tõelise päikesepäeva alguseks võetakse Päikese keskpunkti alumise kulminatsiooni hetk (tõeline keskööd), mil arvestatakse T 0 = 0. Päikese ülemise kulminatsiooni hetkel tõelisel keskpäeval, T 0 = kell 12. Igal muul kellaajal on tegelik päikeseaeg T 0 = 12h + t 0, kus t 0 on päikese keskpunkti tunninurk (vt taevakoordinaadid). Päike, mida saab määrata, kui Päike on horisondi kohal.

Kuid aja mõõtmine tõeliste päikesepäevade abil on ebamugav: aastaringselt muudavad need perioodiliselt oma kestust - talvel on need pikemad, suvel lühemad. Pikim tõeline päikesepäev on 51 sekundit pikem kui lühim. See juhtub seetõttu, et Maa liigub lisaks oma telje ümber pöörlemisele ka elliptilisel orbiidil ja ümber Päikese. Maa selle liikumise tagajärjeks on Päikese iga-aastane näiv liikumine tähtede vahel mööda ekliptikat, vastupidises suunas tema igapäevasele liikumisele, st läänest itta.

Maa orbiidi liikumine toimub muutuva kiirusega. Kui Maa on periheeli lähedal, on selle orbiidi kiirus suurim ja afeeli lähedalt möödudes on selle kiirus kõige aeglasem. Maa ebaühtlane liikumine orbiidil, aga ka selle pöörlemistelje kalle orbiidi tasapinna suhtes on Päikese otsese tõusmise ebaühtlase muutumise põhjuseks aastaringselt ja sellest tulenevalt ka varieeruvusele. tõelise päikesepäeva kestus.

Selle ebameeldivuse kõrvaldamiseks võeti kasutusele nn keskmise päikese mõiste. See on kujuteldav punkt, mis aasta jooksul (samal ajal, kui tegelik Päike piki ekliptikat) teeb ühe täistiiru piki taevaekvaatorit, liikudes tähtede vahel täiesti ühtlaselt läänest itta ja läbides samaaegselt kevadise pööripäeva punktiga. Päike. Ajavahemikku keskmise päikese kahe järjestikuse ülemise (või alumise) kulminatsiooni vahel samal geograafilisel meridiaanil nimetatakse keskmiseks päikesepäevaks ja aega, mis on väljendatud nende murdosades – tundides, minutites ja sekundites –, on keskmine päikeseaeg T avg. Keskmise päikesepäeva kestus on ilmselgelt võrdne tõelise päikesepäeva keskmise kestusega aastas.

Keskmise päikesepäeva alguseks loetakse keskmise päikese madalama kulminatsiooni hetke (keskmine kesköö). Sel hetkel T av = 0 tundi. Keskmise päikese ülemise kulminatsiooni hetkel (keskmisel keskpäeval) on keskmine päikeseaeg T av = 12 tundi ja igal muul päevahetkel T av = 12 tundi + t av, kus t av on keskmise päikese tunninurk.

Keskmine päike on kujuteldav punkt, mis on taevas tähistamata, mistõttu on võimatu tunninurka t cf otse vaatluste põhjal määrata. Kuid seda saab arvutada, kui aja võrrand on teada.

Ajavõrrand on keskmise päikeseaja ja tegeliku päikeseaja vahe samal hetkel ehk keskmise ja tõelise Päikese tunninurkade erinevus, s.o.

η = T avg - T0 0 = t avg - t 0 .

Ajavõrrandit saab teoreetiliselt arvutada mis tahes ajahetke kohta. Tavaliselt avaldatakse see astronoomilistes aastaraamatutes ja kalendrites kesköö kesköö kohta Greenwichi meridiaanil. Aja võrrandi ligikaudne väärtus on leitav lisatud graafikult.

Graafik näitab, et 4 korda aastas on aja võrrand null. See juhtub umbes 15. aprillil, 14. juunil, 1. septembril ja 24. detsembril. Ajavõrrand saavutab suurima positiivse väärtuse 11. veebruari paiku (η = +14 min) ja negatiivse väärtuse 2. novembri paiku (η = -16 min).

Teades aja võrrandit ja tegelikku päikeseaega (Päikese vaatluste põhjal) antud hetkel, saate leida keskmise päikeseaja. Keskmine päikeseaeg on aga lihtsam ja täpsemalt arvutatav vaatluste põhjal määratud sidereaalajast.

Ajavahemikku kevadise pööripäeva kahe järjestikuse ülemise (või alumise) kulminatsiooni vahel samal geograafilisel meridiaanil nimetatakse sidereaalseteks päevadeks ja aega, mis on väljendatud nende murdosades – tundides, minutites ja sekundites – sideeriaajaks.

Sideerilise päeva alguseks peetakse kevadise pööripäeva ülemise kulminatsiooni hetke. Sel hetkel on sidereaalaeg s = 0 tundi ja kevadise pööripäeva alumise kulminatsiooni hetkel 5 = 12 tundi. Igal muul sidereaalse päeva hetkel on sidereaalaeg s = t γ, kus t γ on Kevadise pööripäeva punkti tunninurk.

Kevadine pööripäeva punkt pole taevasse märgitud ja selle tunninurka ei leia vaatluste põhjal. Seetõttu arvutavad astronoomid sidereaalset aega, määrates tähe tunninurga t *, mille jaoks on teada õige tõus α; siis s=α+t * .

Tähe ülemise kulminatsiooni hetkel, kui t * = 0, sidereaalaeg s = α; tähe alumise kulminatsiooni hetkel t * = 12 tundi ja s = α + 12 tundi (kui a on alla 12 tunni) või s = α - 12 tundi (kui α on üle 12 tunni).

Aja mõõtmist sidereaalsetes päevades ja nende murdosades (sideertunnid, minutid ja sekundid) kasutatakse paljude astronoomiliste ülesannete lahendamisel.

Keskmine päikeseaeg määratakse sidereaalaja abil, tuginedes järgmisele arvukate vaatluste põhjal kindlaks tehtud seosele:

365,2422 keskmist päikesepäeva = 366,2422 sidereaalset päeva, mis tähendab:

24 tundi sidereaalaeg = 23 tundi 56 minutit 4,091 s keskmine päikeseaeg;

24 tundi keskmist päikeseaega = 24 tundi 3 minutit 56,555 s sidereaalaeg.

Aja mõõtmine sideer- ja päikesepäevade järgi on seotud geograafilise meridiaaniga. Antud meridiaanil mõõdetud aega nimetatakse selle meridiaani kohalikuks ajaks ja see on kõigi sellel asuvate punktide jaoks sama. Maa pöörlemise tõttu läänest itta on kohalik aeg erinevatel meridiaanidel samal hetkel erinev. Näiteks meridiaanil, mis asub antud meridiaanist 15° ida pool, on kohalik aeg 1 tund pikem ja meridiaanil, mis asub 15° läänes, 1 tund lühem kui antud meridiaanil. Kahe punkti kohalike aegade erinevus on võrdne nende pikkuskraadide erinevusega, väljendatuna tunniühikutes.

Vastavalt rahvusvahelisele kokkuleppele on geograafiliste pikkuskraadide arvutamise algmeridiaan meridiaan, mis kulgeb läbi Londoni endise Greenwichi observatooriumi (nüüd on see viidud teise kohta, kuid Greenwichi meridiaan jäeti algmeridiaaniks). Greenwichi meridiaani kohalikku keskmist päikeseaega nimetatakse universaalajaks. Astronoomilistes kalendrites ja aastaraamatutes on enamiku nähtuste hetked märgitud universaalaja järgi. Nende nähtuste momente mis tahes punkti kohaliku aja järgi on lihtne kindlaks teha, teades selle punkti pikkuskraade Greenwichist.

Igapäevaelus on kohaliku aja kasutamine ebamugav, sest kohalikke ajasüsteeme on põhimõtteliselt sama palju kui geograafilisi meridiaane, s.t lugematu arv. Suur erinevus universaalaja ja Greenwichist märkimisväärsel kaugusel asuvate meridiaanide kohaliku aja vahel tekitab ebamugavusi ka universaalaja kasutamisel igapäevaelus. Näiteks kui Greenwichis on keskpäev, s.o kell 12, siis meie riigi Kaug-Idas Jakuutias ja Primorye’s on juba hilisõhtu.

Alates 1884. aastast hakkasid paljud riigid üle maailma kasutama keskmise päikeseaja arvutamiseks tsoonisüsteemi. See ajavõtusüsteem põhineb Maa pinna jagamisel 24 ajavööndiks; kõigis punktides ühes tsoonis on igal hetkel standardaeg sama, naabervööndites erineb see täpselt 1 tunni võrra. Standardajasüsteemis on aja põhimeridiaanideks võetud 24 meridiaani, mille pikkuskraadide vahe on 15° tsoonid. Vööde piirid meredes ja ookeanides, aga ka hajaasustusaladel on tõmmatud piki meridiaane, mis paiknevad peamisest 7,5° ida ja lääne pool. Mugavuse huvides on teistes Maa piirkondades vööde piirid tõmmatud piki riigi- ja halduspiire, jõgesid, mäeahelikke jne, nende meridiaanide lähedal.

Rahvusvahelise kokkuleppe alusel võeti algseks meridiaan pikkusega 0° (Greenwich). Vastav ajavöönd loetakse nulliks. Ülejäänud vöödele nullist itta on määratud numbrid 1 kuni 23.

Punkti standardaeg on selle ajavööndi põhimeridiaani kohalik keskmine päikeseaeg, milles punkt asub. Erinevus mis tahes ajavööndi standardaja ja universaalaja (nullvööndi aeg) vahel on võrdne ajavööndi numbriga.

Kõigis ajavööndites standardajale seatud kellad näitavad sama arvu sekundeid ja minuteid ning nende näidud erinevad vaid tervete tundide võrra. Maailma aja süsteem välistab nii kohaliku kui ka universaalaja kasutamise ebamugavused.

Mõne ajavööndi standardajal on spetsiaalsed nimed. Nii nimetatakse näiteks nulltsooni aega Lääne-Euroopa, 1. tsooni aega - Kesk-Euroopa, 2. tsooni aega - Ida-Euroopa. Ameerika Ühendriikides nimetatakse ajavööndeid 16, 17, 18, 19 ja 20 vastavalt Vaikse ookeani, mäestiku, kesk-, ida- ja Atlandi ookeani aja järgi.

NSV Liidu territoorium on nüüd jagatud 10 ajavööndiks, mis on nummerdatud 2 kuni 11 (vt ajavööndite kaarti).

Standardaja kaardil on 180° pikkuskraadi meridiaanile tõmmatud kuupäevajoon.

Elektrienergia säästmiseks ja ratsionaalsemaks jaotamiseks päevasel ajal, eriti suvel, nihutatakse kevaditi mõnes riigis kellaosutit tunni võrra ettepoole ja seda aega nimetatakse suveajaks. Sügisel läheb käsi tunni võrra tagasi.

Meil nihutati 1930. aastal Nõukogude valitsuse määrusega kõigis ajavööndites kellaosutit kogu kaotamiseni (seda aega nimetati sünnitusajaks) tunni võrra ettepoole. Seda ajalugemise korda muudeti 1981. aastal, mil kehtestati suveaja süsteem (see võeti kasutusele ajutiselt varem, kuni 1930. aastani). Kehtiva reegli kohaselt toimub üleminek suveajale igal aastal märtsi viimasel pühapäeval kell 2 öösel, mil kellaosutid nihutatakse 1 tund edasi. See jääb ära septembri viimasel pühapäeval kell 3 öösel, mil kellaosutid nihutatakse 1 tunni võrra tagasi. Kuna osutite ajutine reguleerimine toimub konstantse aja suhtes, mis on standardajast 1 tund ees (kattub varem eksisteerinud sünnitusajaga), siis kevad-suvekuudel on meie kellad standardajast 2 tundi ees. kellaajal ning sügis- ja talvekuudel - 1 tund Meie kodumaa pealinn Moskva asub 2. ajavööndis, seetõttu nimetatakse aega, mille järgi inimesed selles vööndis (nii suvel kui talvel) elavad, Moskvaks. aega. Moskva aja järgi koostatakse NSV Liidus rongide, laevade, lennukite sõiduplaane, märgitakse kellaaeg telegrammidesse jne.

Igapäevaelus nimetatakse konkreetses paikkonnas kasutatavat aega sageli selle asukoha kohalikuks ajaks; seda ei tohiks segi ajada ülalpool käsitletud kohaliku aja astronoomilise kontseptsiooniga.

Alates 1960. aastast on astronoomilistes aastaraamatutes avaldatud Päikese, Kuu, planeetide ja nende satelliitide koordinaadid efemeriidi ajasüsteemis.

Tagasi 30ndatel. XX sajand Lõpuks tehti kindlaks, et Maa pöörleb ümber oma telje ebaühtlaselt. Kui Maa pöörlemiskiirus väheneb, siis päev (tähe ja päikese) pikeneb ja kui see suureneb, siis lüheneb. Keskmise päikesepäeva väärtus Maa ebaühtlase pöörlemise tõttu suureneb 100 aasta jooksul 1-2 tuhandikku sekundit. See väga väike muutus pole igapäevaelu jaoks oluline, kuid seda ei saa jätta tähelepanuta tänapäeva teaduse ja tehnoloogia mõnes valdkonnas. Kasutusele võeti ühtne ajalugemissüsteem – efemeriidiaeg.

Efemeriidi aeg on ühtlaselt jooksev aeg, mida peame silmas dünaamika valemites ja seadustes taevakehade koordinaatide (efemeriidide) arvutamisel. Efemeriidi aja ja universaalaja erinevuse arvutamiseks võrreldakse Kuu ja planeetide koordinaate, mis on vaadeldud universaalses ajasüsteemis, nende koordinaatidega, mis on arvutatud valemite ja dünaamikaseaduste abil. See vahe võeti 20. sajandi alguses võrdseks nulliga. Kuid kuna Maa pöörlemiskiirus 20. sajandil. vähenes keskmiselt, s.t vaadeldud päevad olid pikemad kui ühtlased (efemeriidsed) päevad, siis “liikus” efemeriidide aeg üldaja suhtes ettepoole ja 1986. aastal oli vahe pluss 56 s.

Enne Maa ebaühtlase pöörlemise avastamist määrati tuletatud ajaühikuks – teiseks – 1/86400 keskmisest päikesepäevast. Keskmise päikesepäeva varieeruvus Maa ebaühtlase pöörlemise tõttu sundis meid sellest definitsioonist loobuma ja esitama järgmise: „Sekund on 1/31556925,9747 1900. aasta troopilise aasta murdosa, 0. jaanuar, kell 12 efemeriid aeg."

Sel viisil määratud teist nimetatakse efemeriidiks. Arv 31 556 925,9747, mis võrdub korrutisega 86400 x 365,2421988, on sekundite arv troopilisel aastal, mille kestus 1900. aastal, 0. jaanuar, kell 12 oli efemeriidi aja järgi 365,2421988 keskmist päikesepäeva.

Teisisõnu, efemeriidisekund on ajavahemik, mis võrdub 786 400 keskmise päikesepäeva kestusega, mis neil oli 1900. aastal, jaanuaris 0, kell 12 efemeriidi aja järgi.

Seega on teise uus definitsioon seotud Maa elliptilise orbiidiga ümber Päikese, samas kui vana määratlus põhines ainult selle pöörlemisel ümber oma telje.

Aatomkellade loomine võimaldas saada põhimõtteliselt uue, Maa liikumisest sõltumatu ajaskaala, mida nimetatakse aatomiajaks. Aastal 1967 võttis rahvusvaheline kaalude ja mõõtude konverents vastu aatomisekundi kui ajaühikut, mis defineeriti kui "aeg, mis võrdub tseesium-133 aatomi põhioleku kahe ülipeene taseme vahelise ülemineku 9 192 631 770 kiirgusperioodiga. ”

Aatomisekundi kestus valitakse nii, et see oleks võimalikult lähedane efemeriidi sekundi kestusele.

Aatomisekund on üks seitsmest rahvusvahelise mõõtühikute süsteemi (SI) põhiühikust.

Aatomi ajaskaala põhineb tseesiumi aatomkellade näitudel mitmes maailma riigis, sealhulgas Nõukogude Liidus, observatooriumides ja ajateenistuste laborites.

Niisiis, oleme tutvunud paljude erinevate ajamõõtmissüsteemidega, kuid peame selgelt ette kujutama, et kõik need erinevad ajasüsteemid viitavad samale reaalselt ja objektiivselt eksisteerivale ajale. Teisisõnu ei ole erinevaid aegu, on ainult erinevad ajaühikud ja erinevad süsteemid nende ühikute lugemiseks.

Lühim ajavahemik, millel on füüsiline tähendus, on nn Plancki aeg. See on aeg, mis kulub valguse kiirusel liikuval footonil Plancki pikkuse ületamiseks. Plancki pikkust väljendatakse omakorda valemiga, milles on seotud füüsikalised põhikonstandid – valguse kiirus, gravitatsioonikonstant ja Plancki konstant. Kvantfüüsikas arvatakse, et Plancki pikkusest väiksematel vahemaadel ei saa pideva aegruumi kontseptsiooni rakendada. Plancki aja pikkus on 5,391 16 (13) 10–44 s.

Greenwichi kaupmehed

Londoni kuulsa Greenwichi observatooriumi töötaja John Henry Belleville tuli idee müüa aega juba 1836. aastal. Äritegevuse põhiolemus seisnes selles, et hr Belleville kontrollis iga päev oma kellasid kõige täpsemate vaatluskeskuse kelladega, sõitis seejärel klientide juurde ja lubas neil raha eest oma kelladele täpset aega määrata. Teenus osutus nii populaarseks, et selle päris Johni tütar Ruth Belleville, kes pakkus teenust kuni 1940. aastani, st 14 aastat pärast seda, kui BBC raadios edastati esimest korda täpseid ajasignaale.

Ei mingit tulistamist

Kaasaegsed sprindi ajavõtusüsteemid on kaugele jõudnud nendest aegadest, mil kohtunik tulistas püstolist ja stopper käivitati käsitsi. Kuna tulemus hõlmab nüüd sekundi murdosasid, mis on palju lühem kui inimese reaktsiooniaeg, juhib elektroonika kõike. Püstol pole enam püstol, vaid ilma pürotehnikata valgusmüraseade, mis edastab arvutisse täpse algusaja. Et üks jooksja helikiiruse tõttu stardisignaali enne teist ei kuuleks, edastatakse “lask” jooksjate kõrvale paigaldatud kõlaritesse. Valesartid tuvastatakse ka elektrooniliselt, kasutades iga jooksja stardiplokkidesse ehitatud andureid. Viimistlusaeg salvestatakse laserkiire ja fotosilmaga, samuti ülikiire kaamera abil, mis jäädvustab sõna otseses mõttes iga hetke.

Sekund miljardite eest

Colorado ülikoolis Boulderis asuva uurimiskeskuse JILA (Joint Institute for Laboratory Astrophysics) aatomkellasid peetakse maailma kõige täpsemateks. See keskus on ülikooli ja USA riikliku standardi- ja tehnoloogiainstituudi ühisprojekt. Kellas on ülimadalateks temperatuurideks jahutatud strontsiumiaatomid paigutatud nn optilistesse lõksudesse. Laser paneb aatomid vibreerima kiirusega 430 triljonit vibratsiooni sekundis. Selle tulemusel kogub seade üle 5 miljardi aasta vea vaid 1 sekundi.

Aatomi tugevus

Kõik teavad, et kõige täpsemad kellad on aatomkellad. GPS-süsteem kasutab aatomkella aega. Ja kui käekell on reguleeritud GPS-signaali järgi, muutub see ülitäpseks. See võimalus on juba olemas. Seiko toodetud Astron GPS Solar Dual-Time käekell on varustatud GPS-kiibistikuga, mis annab võimaluse kontrollida satelliidi signaali ja näidata ülitäpset aega kõikjal maailmas. Pealegi pole selleks vaja spetsiaalseid energiaallikaid: Astron GPS Solar Dual-Time saab toite ainult valgusenergiast läbi sihverplaadi sisse ehitatud paneelide.

Ärge vihastage Jupiterit

On teada, et enamikul kelladel, mis kasutavad sihverplaadil rooma numbreid, tähistab neljandat tundi IV asemel sümbol IIII. Ilmselt on selle “asendamise” taga pikk traditsioon, sest küsimusele, kes ja miks vale nelja välja mõtles, pole täpset vastust. Kuid on erinevaid legende, näiteks et kuna rooma numbrid on samad ladina tähed, osutus number IV väga austatud jumala Jupiteri (IVPPITER) nime esimeseks silpiks. Selle silbi ilmumist päikesekella sihverplaadile pidasid roomlased väidetavalt jumalateotuseks. Kõik läks sealt edasi. Need, kes legende ei usu, eeldavad, et see on disaini küsimus. 4. sajandi asendamisega 3. sajandiga. Sihverplaadi esimene kolmandik kasutab ainult numbrit I, teine ainult I ja V ning kolmas ainult I ja X. Nii näeb sihverplaat välja korralikum ja korralikum.

Päev dinosaurustega

Mõnel inimesel pole ööpäevas 24 tundi, aga dinosaurustel seda isegi ei olnud. Iidsetel geoloogilistel aegadel pöörles Maa palju kiiremini. Arvatakse, et Kuu tekkimise ajal kestis üks päev Maal kaks-kolm tundi ning palju lähemal asunud Kuu tegi meie planeedile ringi viie tunniga. Kuid järk-järgult aeglustas Kuu gravitatsioon Maa pöörlemist (tõuke tõusulainete tekkele, mis ei moodustu mitte ainult vees, vaid ka maakoores ja vahevöös), samal ajal kui Kuu orbiidi impulss suurenes, satelliit kiirenes, liikus kõrgemale orbiidile, kus selle kiirus langes. See protsess jätkub tänapäevani ja sajandi jooksul pikeneb päev 1/500 s võrra. 100 miljonit aastat tagasi, dinosauruste ajastu kõrgajal, oli ööpäeva pikkus ligikaudu 23 tundi.

Aja kuristikud

Erinevate iidsete tsivilisatsioonide kalendrid töötati välja mitte ainult praktiliste vajaduste jaoks, vaid ka tihedas seoses religioossete ja mütoloogiliste vaadetega. Seetõttu hõlmasid mineviku kalendrisüsteemid ajaühikuid, mis ületasid tunduvalt inimese eeldatavat eluiga ja isegi nende tsivilisatsioonide endi olemasolu. Näiteks maiade kalender sisaldas ajaühikuid, nagu "baktun", mis oli 409 aastat, ja 13 baktunist (5125 aastat) koosnevaid ajajärke. Muistsed hindud läksid kõige kaugemale - nende pühades tekstides ilmub Maha Manvantara universaalse tegevuse periood, mis ulatub 311,04 triljoni aastani. Võrdluseks: Universumi eluiga on tänapäeva teaduse järgi ligikaudu 13,8 miljardit aastat.

Igaühel on oma kesköö

Ajaarvestuse ühtsed süsteemid, ajavööndisüsteemid tekkisid juba industriaalajastul ning vanas maailmas, eriti selle põllumajanduslikus osas, korraldati ajaarvestus igas paikkonnas isemoodi, lähtudes vaadeldud astronoomilistest nähtustest. Selle arhaismi jälgi võib tänapäevalgi täheldada Athose mäel Kreeka kloostrivabariigis. Siin on kasutusel ka kellad, kuid päikeseloojangu hetkeks loetakse keskööd ja iga päev seatakse kellad sellele hetkele. Võttes arvesse asjaolu, et mõned kloostrid asuvad mägedes kõrgemal, teised aga madalamal ja nende jaoks kaob Päike erinevatel aegadel silmapiiri taha, siis südaöö ei saabu nende jaoks korraga.

Ela kauem - ela sügavamalt

Raskusjõud aeglustab aja kulgu. Sügavas kaevanduses, kus Maa raskusjõud on tugevam, kulgeb aeg aeglasemalt kui pinnal. Ja Mount Everesti tipus – kiiremini. Gravitatsioonilise aeglustumise mõju ennustas Albert Einstein 1907. aastal üldrelatiivsusteooria raames. Mõju eksperimentaalse kinnituse ootamiseks kulus üle poole sajandi, kuni ilmusid seadmed, mis suudavad aja jooksul salvestada üliväikesi muutusi. Tänapäeval registreerivad kõige täpsemad aatomkellad gravitatsiooni aeglustumise mõju, kui kõrgus muutub mitmekümne sentimeetri võrra.

Aeg - stopp!

Seda efekti on juba ammu märgatud: kui inimese pilk langeb kogemata kella sihverplaadile, siis näib sekundiosuti mõneks ajaks paigale jäävat ja selle järgnev “tikk” tundub kõigist teistest pikem. Seda nähtust nimetatakse kronostaasiks (st "aja seisaks") ja ilmselt pärineb see aegadest, mil meie metsikul esivanemal oli ülioluline vajadus reageerida mis tahes tuvastatud liikumisele. Kui meie pilk langeb noolele ja tuvastame liikumise, võtab aju meie jaoks külmkaadri ja taastab seejärel ajataju kiiresti normaalseks.

Aeg hüppab

Meie, Venemaa elanikud, oleme harjunud, et meie paljudes ajavööndites erineb kellaaeg tervete tundide võrra. Kuid väljaspool meie riiki võib leida ajavööndeid, kus kellaaeg erineb Greenwichist täisarvu pluss poole tunni või isegi 45 minuti võrra. Näiteks India aeg erineb GMT-st 5,5 tunni võrra, mis omal ajal tekitas nalja: kui oled Londonis ja tahad Delhi aega teada, keera käekell ümber. Kui kolite Indiast Nepali (GMT?+?5.45), siis tuleb kella 15 minutit tagasi keerata ja kui kolite kohe kõrval asuvasse Hiinasse (GMT?+?8), siis kohe 3,5 tundi tagasi!

Kell iga väljakutse jaoks

Šveitsi firma Victorinox Swiss Army on loonud kella, mis ei suuda mitte ainult kellaaega näidata ja kõige karmimatele katsumustele (alates 10 m kõrguselt betoonile kukkumisest kuni kaheksatonnise ekskavaatorini, mis sellest üle sõidab), vaid ka vajalik, päästa selle omaniku elu. Neid kutsutakse I.N.O. X. Naimakka. Käevõru on kootud spetsiaalsest langevarjurihmast, mida kasutatakse raske sõjavarustuse mahaviskamiseks ning raskes olukorras saab selle kandja käevõru lahti harutada ja paela mitmel viisil kasutada: telki püstitada, võrku või mõrra punuda, siduda. saapad, lõhestada vigastatud jäseme ja isegi tuld teha!

Lõhnakell

Gnomon, clepsydra, liivakell - kõik need iidsete aja hoidmise instrumentide nimetused on meile tuttavad. Vähem tuntud on nn tulekellad, mis kõige lihtsamal kujul on gradueeritud küünal. Küünal on ühe pügala ära põlenud – ütleme, et tund on möödas. Kaug-Ida inimesed olid selles osas palju leidlikumad. Jaapanis ja Hiinas olid nn viirukikellad. Küünalde asemel hõõgusid neis viirukipulgad ja igal tunnil võis olla oma aroom. Pulkade külge seoti mõnikord niidid, mille otsa kinnitati raskus. Õigel hetkel põles lõng läbi, raskus langes kõlaplaadile ja kell lõi.

Ameerikasse ja tagasi

Vaikses ookeanis jookseb rahvusvaheline kuupäevaliin, kuid ka seal, paljudel saartel, elab inimesi, kelle elu “kohtingute vahel” viib vahel naljakateni. 1892. aastal veensid Ameerika kaupmehed Samoa saarekuningriigi kuningat ületama “Aasiast Ameerikasse”, liikudes kuupäevajoonest ida poole, mis nõudis saarlastelt sama päeva, 4. juulit, kaks korda. Rohkem kui sajand hiljem otsustasid samoalased selle kõik tagasi võtta, mistõttu 2011. aastal kaotati reede, 30. detsember. "Austraalia ja Uus-Meremaa elanikud ei helista meile enam pühapäevaste jumalateenistuste ajal, arvates, et on esmaspäev," ütles riigi peaminister sel puhul.

Hetke illusioon

Oleme harjunud jagama aega minevikuks, olevikuks ja tulevikuks, kuid teatud (füüsilises) mõttes on praegune aeg omamoodi konventsioon. Mis toimub olevikus? Näeme tähistaevast, kuid iga helendav objekti valgus meieni jõuab erineva aja jooksul – mitmest valgusaastast miljonite aastateni (Andromeeda udukogu). Me näeme päikest sellisena, nagu see oli kaheksa minutit tagasi.
Kuid isegi kui me räägime oma aistingutest, mis tulenevad lähedalasuvatest objektidest – näiteks lühtris olevast lambipirnist või soojast ahjust, mida käega puudutame –, tuleb arvestada ajaga, mis möödub, kui valgus lendab lambipirn silma võrkkestale või informatsioon aistingute kohta liigub närvilõpmetest ajju. Kõik, mida me olevikus kogeme, on mineviku, kauge ja lähedase mineviku nähtuste hunnik.