Трапічны год

З пляцоўкі Вікіпедыя.
Перайсці да: рух, знайсці

Трапічны год (таксама вядомы як сонечны год) у агульным сэнсе — гэта адрэзак часу, за які сонца выконвае адзін цыкл змены пор года, як гэта бачна з Зямлі, напрыклад, час ад аднаго вясновага раўнадзенства да наступнага, ці ад аднаго дня летняга сонцастаяння да наступнага. З часоў антычнасці астраномы паступова ўдасканальвалі вызначэнне трапічнага года, і ў сапраўдны час тлумачаць яго як час, неабходны для таго, каб сярэдняя трапічная даўгата Сонца (падоўжная пазіцыя уздоўж экліптыкі адносна стану на вясенняе раўнадзенства) павялічвалася на 360 градусаў (гэта значыць, каб завяршыўся адзін поўны сезонны цыкл)[1].

Працягласць трапічнага года[правіць | правіць зыходнік]

Па надта спрошчанаму азначэнню, трапічны год — гэта час, неабходны для таго, каб сонца, пачаўшы свой рух ад абранай экліптычнай даўгаты, скончыла адзін поўны цыкл пор года і вярнулася да той жа самай экліптычнай даўгаты. Перад тым як разглядаць прыклад, належыць удакладніць паняцце раўнадзенства. Пры выкананні разлікаў у сонечнай сістэме ужываюцца дзве важныя плоскасці: плоскасць экліптыкі (арбіта Зямлі вакол Сонца), і плоскасць нябеснага экватара (праекцыя экватара Зямлі ў прасторы). Гэтыя плоскасці маюць лінію перасячэння. Напрамак уздоўж гэтай лініі перасячэння ад Зямлі ў напрамак сузор'я Овена — гэта сакавіцкае раўнадзенства, якое вызначаецца сімвалам ♈ (сімвал падобны на рогі барана).

Супрацьлеглы напрамак уздоўж лініі ў сузор'я Вагаў з'яўляецца вераснёвым раўнадзенствам і вызначаецца сімвалам ♎. З-за прэцэсіі і нутацыі зямной восі гэтыя напрамкі змяняюцца па параўнанню з напрамкамі на далёкія зоркі і галактыкі, напрамкі на якія не маюць заўважнага зрушання з-за вялікай адлегласці да гэтых аб'ектаў(гл. Міжнародная нябесная сістэма адліку).

Экліптычная даўгата Сонца — гэта вугал паміж ♈ і Сонцам, вымераны ў усходнім напрамку уздоўж экліптыкі. Яго вымярэнне спалучана з пэўнымі цяжкасцямі, паколькі Сонца рухаецца, і напрамак, адносна якога вымяраецца вугал, таксама рухаецца. Для такога вымярэння зручна мець фіксаваны (адносна далёкіх зорак) напрамак. У якасці такога напрамку абраны напрамак ♈ у поўдзень 1 студзеня 2000, яно вызначаецца сімвалам ♈0.

З ужываннем такога надта спрошчанага тлумачэння, было зафіксавана вясновае раўнадзенства 20 сакавіка 2009 года ў 11:44:43.6. Наступнае раўнадзенства будзе 20 сакавіка 2010 года ў 17:33:18.1, што дае працягласць трапічнага года ў 365 дзён 5 гадзін 49 хвілін 30 секунд. Сонца і ♈ рухаюцца ў супрацьлеглых напрамках. Калі Сонца і ♈ сустрэнуцца ў сакавіку 2010 ў кропцы раўнадзенства, Сонца пройдзе ў усходнім напрамку вугал 359° 59' 09", а ♈ зрушыцца ў заходнім напрамку на 51", што ў суме складае 360° (усё адносна ♈0).

Калі ў якасці кропкі адліку выбраць іншую экліптычную даўгату Сонца, працягласць трапічнага года будзе ўжо адрознівацца. Гэта звязана з тым, што, хоць змяненне ♈ адбываецца амаль з пастаяннай хуткасцю[2], але існуе значныя варыяцыі вуглавой хуткасці руху Сонца. Такім чынам, тыя 50 вуглавых секунд ці каля таго, якія Сонца не праходзіць па арбіце за поўны трапічны год, «выратоўваюць» розную колькасць часу ў залежнасці ад палажэння на арбіце.

Сярэдняя працягласць трапічнага года па веснавому раўнадзенству[правіць | правіць зыходнік]

Як ужо згадвалася вышэй, працягласць трапічнага года залежыць ад выбару кропкі адліку. Астраномы не адразу прыйшлі да адзінай методыкі, але часцей усяго абіралі ў якасці кропкі адліку адно з раўнадзенстваў, таму што прыборы ў гэтыя перыяды аказаліся найбольш адчувальнымі. Пры параўнанні вымярэнняў трапічнага года за некалькі паслядоўных год выяўлены адрозненні, звязаныя з нутацыяй і планетарнымі усмучэннямі, якія уплываюць на Сонца. Міус і Савой у працы[1] прыводзяць наступныя прыклады інтэрвалаў паміж вясновымі раўнадзенствамі:

Дні Гадзіны Хвіл. Сек.
1985—1986 365 5 48 58
1986—1987 365 5 49 15
1987—1988 365 5 46 38
1988—1989 365 5 49 42
1989—1990 365 5 51 06

Да пачатку XIX стагоддзя працягласць трапічнага года вызначалася шляхам параўнання дат раўнадзенстваў за вялікі прамежак часу. Гэты падыход дазволіў вылічыць сярэднюю працягласць трапічнага года[1].

Параўнанне значэнняў сярэдніх інтэрвалаў часу паміж раўнадзенствамі і сонцастаяннямі за астранамічны 0 (1 г. до н. э. па традыцыйнаму ліку) і 2000 гады прадстаўлена [1] ў табліцы:

Год 0 Год 2000
Паміж двума сакавіцкімі раўнадзенствамі 365,242137 дзён 365,242374 дзён
Паміж двума чэрвеньскімі сонцастаяннямі 365,241726 365,241626
Паміж двума вераснёвымі раўнадзенствамі 365,242496 365,242018
Паміж двума снежаньскімі сонцастаяннямі 365,242883 365,242740

Бягучае значэнне сярэдняй працягласці трапічнага года[правіць | правіць зыходнік]

Сярэдняя працягласць трапічнага года з 1 студзеня 2000 года складае 365,2421897 дзён ці 365 дзён 5 гадзін 48 хвілін 45,19 секунд. Гэтая велічыня змяняецца даволі павольна. Выражэнне, подыходзячае для вылічэння працягласці трапічнага года ў далёкім мінулым:


365.24218966986.15359×10^−6T7.29×10^−10T2 + 2.64×10^−10T3

дзе Т — час у юліянскіх стагоддзях(1 юліянскае стагоддзе роўна дакладна 36525 дзён), адлічваемае ад паўдня 1 студзеня 2000 года[3][4]

Каляндарны год[правіць | правіць зыходнік]

Грыгарыянскі каляндар, які ужываецца для грамадзянскіх мэт, з'яўляецца міжнародным стандартам. Гэта сонечны каляндар (ён вынаходжаны для падтрымкі сінхроннасці з трапічным годам). Ён мае перыядычнасць у 400 год (146097 дзён). У кожным перыядзе поўнасцю паўтараюцца месяцы, даты і дні тыдня. сярэдняя працягласць каляндарнага года: 146097 / 400 = 365,2425 дзён, што дае добрае набліжэнне да трапічнага года.

Грыгарыянскі каляндар уяўляе сабой палепшаны варыянт юліянскага календара. Да часу правядзення рэформы ў 1582 годзе дата вясновага раўнадзенства зрушыла прыкладна на 10 дзён, з 21 сакавіка — у перыяд Першага Нікейскага сабора ў 325 годзе — на 11 сакавіка. Істынная матывацыя рэформ заключалася, у першую чаргу, не ў пытанні вяртання сельскагаспадарчых цыклаў туды, дзе яны калісьці былі ў сезонным цыкле, галоўным клопатам хрысціян было правільнае прытрымліванне Пасхі. Правілы, ужываемыя для вылічэння даты Пасхі, ужывалі звычайную дату вясновага раўнадзенства(21 сакавіка), і было палічана важным, каб захаваць 21 сакавіка недалёка ад фактычнага раўнадзенства[5].

Калі грамадства ў будучыні будзе па-ранейшаму адаваць важнае значэнне сінхранізацыі паміж грамадзянскім календаром і сезонамі, у канчатковым выніку патрабуецца новая рэформа календара. Калі трапічны год будзе мець значэнне 1900 года ў 365,242199 дзён, то грыгарыянскі каляндар адстане ад яго прыкладна на 3 дні 17 хвілін 33 сек. за 10 000 год. Павялічваючы гэту памылку, працягласць трапічнага дня (вымераная ў зямным часе) змяншаецца з хуткасцю прыкладна 53 сек. за 100 трапічных год. Акрамя таго, сярэднія сонечныя суткі павялічваюцца на 1,5 мс за 100 трапічных год. Гэтыя эфекты выклікаюць зрух календара на дзень за 3 200 год. Прапаноўваемыя разнастайныя варыянты далейшага удасканалення календара пакуль не ўяўляецца актуальнымі[6]. Акрамя таго, паколькі грыгарыянская рэформа мела мэтай сінхранізацыю календара не з сезонамі, а з вясновым раўнадзенствам, то і дакладнасць календара належыць ацэньваць не па даўжыні сярэдняга трапічнага года, а па году вясновага раўнадзенства. І, як вынікае з табліцы, прыведзенай вышэй, з гэтай задачай грыгарыянскі каляндар спраўляецца ў наш час настолькі добра, што памылка ў адзін дзень набярэцца не раней чым праз 10 000 год[7][8].

Гл. таксама[правіць | правіць зыходнік]

Зноскі[правіць | правіць зыходнік]

Зноскі

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 Meeus, J., Savoie, D. The history of the tropical year Journal of the British Astronomical Association, 102(1), 40—42.(англ.) 
  2. Seidelmann, P. K. (Ed.). (1992). Explanatory supplement to the Astronomical almanac. Sausalito, CA: University Science Books. ISBN 0-935702-68-7(англ.) 
  3. McCarthy D. & Seidelmann, P. K. (2009). Time from Earth rotation to atomic physics. Weinhein: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.. pp. 351. ISBN 9783527407804. 
  4. Secular terms of the classical planetary theories using the results of general theory. Astronomy and Astrophysics, 157, 59—70. ISSN 0004-6361(англ.) 
  5. The Western calendar — «Intolerabilis, horribilis, et derisibilis»; four centuries of discontent. In G. V. Coyne, M. A. Hoskin, & O. Pedersen (Eds.). Gregorian reform of the calendar. Vatican Observatory.
  6. Blackburn, B. & Holford-Strevens (2003, corrected reprint of 1999). The Oxford companion to the year. Oxford University Press.
  7. S. Cassidy, Error in statement of tropical year, 1996
  8. М. Л. Городецкий, К вопросу о точности григорианского календаря и лунного цикла // Историко-астрономические исследования, Вып. XXXV. —М.: Физматлит, 2010, C. 289—293.

Спасылкі[правіць | правіць зыходнік]