Научная библиотека

Глава III. ИЗМЕРЕНИЕ ВРЕМЕНИ

1. ОСНОВЫ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ

Вопрос измерения времени решался на протяжении всей истории развития человечества. Проблема времени одна из древнейших. На первый взгляд кажется, что время является очень простым понятием. Но вместе с тем трудно себе представить более сложное понятие, чем время.

Величайший философ древнего мира Аристотель за четыре столетия до нашей эры писал, что среди неизвестного в окружающей нас природе самым неизвестным является время, ибо никто не знает, что такое время и как им управлять. Научное понимание мира позволило объяснить, что такое время. Марксистско-ленинская философия рассматривает время как одну из объективных форм существования материи. Диалектический материализм утверждает, что весь окружающий мир, вся Вселенная находятся в непрерывном движении и изменении во времени и пространстве.

Время непрерывно течет и не может быть остановлено. На разных этапах развития науки и техники разрабатывались различные средства и способы его измерения.

Время имеет большое значение в жизни человека и всего современного общества. Знание точного времени необходимо во многих отраслях науки, техники, в народном хозяйстве и в быту.

Особенно велика роль времени в самолетовождении, где оно является одним из основных навигационных элементов. Точное время необходимо знать для руководства полетами, при определении местонахождения воздушного судна и особенно при использовании астрономических средств самолетовождения. Точность измерения времени является одним из важнейших условий повышения безопасности и регулярности полетов в ГА.

Измерение времени основано на вращении Земли вокруг своей оси и на обращении ее вокруг Солнца. Эти процессы непрерывно совершаются в природе и имеют достаточно постоянные периоды повторения, что позволяет использовать их в качестве естественных единиц измерения времени. Кроме указанных естественных процессов, для измерения времени пользуются различными искусственно создаваемыми процессами, имеющими стабильный период повторения,

например колебания маятника или колебания кварцевой пластинки, помещенной в высокочастотное электрическое поле.

До недавнего времени считалось, что период вращения Земли строго постоянен, и поэтому предполагалось, что самые идеальные часы — это вращающаяся Земля. Ныне доказано, что скорость вращения Земли не является абсолютно постоянной. Поэтому для точного измерения времени стали использовать другие естественные процессы, постоянство периодичности которых превосходит постоянство периода вращения Земли. Такими процессами являются собственные колебания молекул и атомов некоторых веществ. С помощью молекулярных и атомных часов удается измерять время с точностью . Применение высокоточных атомных часов позволило определить неравномерность вращения Земли. Атомные и молекулярные часы очень сложны и применяются в тех областях науки и техники, где нужна очень высокая точность измерения времени.

Астрономические методы измерения времени отличаются своей простотой и широко применяются в практике для проверки часов по скорости вращения Земли с точностью, удовлетворяющей многие современные практические и научные требования.

При измерении времени астрономическими методами основными единицами являются сутки и год.

Сутками называется промежуток времени, в течение которого Земля совершает полный оборот вокруг своей оси относительно какой-нибудь точки на небесной сфере. Сутки делятся на 24 ч, час — на 60 мин, минута — на 60 с, секунда — на десятые, сотые и более мелкие доли. Для измерения больших промежутков времени служит другая единица — тропический год, соответствующий периоду обращения Земли вокруг Солнца.

В авиационной астрономии применяются три различных единицы измерения времени: звездные, истинные солнечные и средние солнечные сутки. Время, измеряемое этими единицами, называется соответственно звездным, истинным солнечным и средним солнечным временем.

Продолжительность суток зависит от того, относительно какой точки на небесной сфере определяется период вращения Земли вокруг своей оси. За точки, по которым определяется продолжительность суток, принимаются: точка весеннего равноденствия, центр истинного или центр среднего Солнца. За начало суток принимается момент верхней (или нижней) кульминации избранной точки на данном меридиане. Название времени принято давать в зависимости от названия меридиана, на котором оно определяется, и названия точки, выбранной для определения периода вращения Земли. Например, местное звездное время, гринвичское истинное солнечное время.

Изучение вопросов измерения времени по движению небесных светил требует определенной теоретической базы, основой которой являются единицы звездного и солнечного времени.

Рассмотрим подробней единицы измерения времени, применяемые в авиационной астрономии.