Тропический год

Поделись знанием:


Ты - не раб!
Закрытый образовательный курс для детей элиты: "Истинное обустройство мира".
http://noslave.org

Перейти к: навигация, поиск

Тропический год (также известный как солнечный год) в общем смысле — это отрезок времени, за который солнце завершает один цикл смены времён года, как это видно с Земли, например, время от одного весеннего равноденствия до следующего, или от одного дня летнего солнцестояния до другого. Со времён античности астрономы постепенно совершенствовали определение тропического года и в настоящее время определяют его как время, необходимое для того, чтобы средняя тропическая долгота Солнца (продольная позиция вдоль эклиптики относительно положения на весеннее равноденствие) увеличилась на 360 градусов (то есть, чтобы завершился один полный сезонный цикл)[1].







Продолжительность тропического года

По определению, тропический год — это время, необходимое для того, чтобы Солнце, начав своё движение от выбранной эклиптической долготы, завершило один полный цикл времён года и возвратилось к той же самой эклиптической долготе. Прежде чем рассматривать пример, следует уточнить понятие равноденствия. При выполнении расчётов в солнечной системе используются две важные плоскости: плоскость эклиптики (орбиты Земли вокруг Солнца), и плоскость небесного экватора (проекции экватора Земли в пространстве). Эти плоскости имеют линию пересечения. Направление вдоль этой линии пересечения от Земли в сторону созвездия Овна — это мартовское равноденствие, которое обозначается символом ♈ (символ похож на бараньи рога). Противоположное направление вдоль линии в сторону созвездия Весов является сентябрьским равноденствием и обозначается символом ♎. Из-за прецессии и нутации земной оси эти направления изменяются по сравнению с направлением на далекие звёзды и галактики, направления на которые не имеют заметного сдвига из-за большого расстояния до этих объектов (см. Международная небесная система отсчета).

Эклиптическая долгота Солнца — это угол между ♈ и Солнцем, измеренный в восточном направлении вдоль эклиптики. Его измерение сопряжено с определёнными трудностями, поскольку Солнце движется, и направление, относительно которого измеряется угол, тоже движется. Для такого измерения удобно иметь фиксированное (по отношению к далеким звёздам) направление. В качестве такого направления выбрано направление ♈ в полдень 1 января 2000, оно обозначается символом ♈0.

С использованием такого определения, было зафиксировано весеннее равноденствие 20 марта 2009 года в 11:44:43.6. Следующее равноденствие было 20 марта 2010 года в 17:33:18.1, что даёт продолжительность тропического года в 365 дней 5 часов 49 минут 30 секунд. Солнце и ♈ движутся в противоположных направлениях. Когда Солнце и ♈ встретились в марте 2010 в точке равноденствия, Солнце прошло в восточном направлении угол 359° 59' 09", а ♈ сдвинулось в западном направлении на 51", что в сумме составляет 360° (всё по отношению к ♈0).

Если в качестве точки отсчёта выбрать другую эклиптическую долготу Солнца, продолжительность тропического года будет уже отличаться. Это связано с тем, что, хотя изменение ♈ происходит с почти постоянной скоростью[2], но существуют значительные вариации угловой скорости движения Солнца. Таким образом, те 50 угловых секунд, или около того, которые Солнце не проходит по эклиптике за полный тропический год, «спасают» различное количество времени в зависимости от положения на орбите.

Средняя продолжительность тропического года по весеннему равноденствию

Как уже упоминалось выше, продолжительность тропического года зависит от выбора точки отсчёта. Астрономы не сразу пришли к единой методике, но чаще всего выбирали в качестве точки отсчёта одно из равноденствий, потому что приборы в эти периоды оказались наиболее чувствительными. При сравнении измерений тропического года за несколько последовательных лет обнаружены различия, связанные с нутацией и планетарными возмущениями, действующими на Солнце. Меёс и Савой в работе[1] приводят следующие примеры интервалов между весенними равноденствиями:

Дни Часы Мин. 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

До начала XIX века продолжительность тропического года определялась путём сравнения дат равноденствия за большой промежуток времени. Этот подход позволил вычислить среднюю продолжительность тропического года[1].

Сравнение значений средних интервалов времени между равноденствиями и солнцестояниями за астрономический 0 год (1 год до н. э. по традиционному счету) и 2000 год представлено[1] в таблице:

Год 0 Год 2000
Между двумя мартовскими равноденствиями 365,242137 дней 365,242374 дней
Между двумя июньскими солнцестояниями 365,241726 дней 365,241626 дней
Между двумя сентябрьскими равноденствиями 365,242496 дней 365,242018 дней
Между двумя декабрьскими солнцестояниями 365,242883 дней 365,242740 дней

Текущее значение средней продолжительности тропического года

Средняя продолжительность тропического года с 1 января 2000 года составляет 365,2421897 дней или 365 дней 5 часов 48 минут 45,19 секунды. Эта величина меняется довольно медленно. Выражение, подходящее для вычисления продолжительности тропического года в далёком прошлом:

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

где Т — время в юлианских столетиях (1 юлианское столетие равно в точности 36 525 дней), отсчитываемое от полудня 1 января 2000 года[3][4]

Вариации продолжительности тропического года

При невозмущенном (кеплеровском) движении Земли продолжительность тропического года была бы величиной постоянной во времени. Однако реальное орбитальное движение Земли является возмущенным[5]. Следствием возмущенного движения Земли являются межгодовые вариации продолжительности тропического года. Как показывают исследования[6], эти вариации являются периодическими, так как связаны с периодическими возмущениями орбитального движения Земли ближайшими небесными телами. Основным периодом в вариациях является 3-х летний цикл со средней амплитудой 0,006659 суток (9 минут 35 секунд). Этот цикл, как правило, через каждые 8 или 11 лет чередуется с 2-х летним циклом, средняя амплитуда которого составляет 0,004676 суток (6 минут 44 секунды). 2-х и 3-х летняя периодичность объясняется соизмеримостью в орбитальном движении Земли и ближайших планет — Марса (орбитальный резонанс 2:1) и Венеры (3:5). В своем чередовании 2-х и 3-х летние циклы образуют серии продолжительностью в 8 (2+3+3) и 11 (2+3+3+3) лет, которые соответствуют фазам 19-летнего нутационного цикла[7].

Календарный год

Григорианский календарь, который используется для гражданских целей, является международным стандартом. Это солнечный календарь (он изобретён для поддержания синхронности с тропическим годом). Он имеет периодичность в 400 лет (146 097 дней). В каждом периоде полностью повторяются месяцы, даты и дни недели. Средняя продолжительность календарного года: 146 097 / 400 = 365,2425 дней, что даёт хорошее приближение к тропическому году.

Григорианский календарь представляет собой улучшенный вариант юлианского календаря. Ко времени проведения реформы в 1582 году дата весеннего равноденствия сместилась примерно на 10 дней, с 21 марта — в период Первого Никейского собора в 325 году — на 11 марта. Истинная мотивация реформ заключалась, в первую очередь, не в вопросе возвращения сельскохозяйственных циклов туда, где они когда-то были в сезонном цикле, главной заботой христиан было правильное соблюдение Пасхи. Правила, используемые для вычисления даты Пасхи, использовали обычную дату весеннего равноденствия (21 марта), и было сочтено важным, чтобы сохранить 21 марта недалеко от фактического равноденствия[8].

Если общество в будущем будет по-прежнему придавать важное значение синхронизации между гражданским календарём и сезонами, в конечном итоге потребуется новая реформа календаря. Если тропический год будет иметь значение 1900 года в 365,242199 дней, то григорианский календарь за 10 000 лет отстанет от него приблизительно на 3 дня 17 мин. 33 сек. Увеличивая эту ошибку, продолжительность тропического года (измеренная в земном времени) уменьшается со скоростью примерно 0,53 с за 100 тропических лет. Кроме того, средние солнечные сутки увеличиваются на 1,5 мс за 100 тропических лет. Эти эффекты вызовут сдвиг календаря на 1 день за 3200 лет. Предлагаемые различные варианты дальнейшего совершенствования календаря пока не представляются актуальными[9]. Кроме того, поскольку григорианская реформа имела целью синхронизацию календаря не с сезонами, а с весенним равноденствием, то и точность календаря следует оценивать не по продолжительности среднего тропического года, а по продолжительности года весеннего равноденствия. И, как следует из таблицы, приведённой выше, с этой задачей григорианский календарь справляется в наше время настолько хорошо, что ошибка в один день набежит не ранее чем через 10 000 лет[10][11].

См. также

Напишите отзыв о статье "Тропический год"

Примечания

  1. 1 2 3 4 [http://adsabs.harvard.edu/abs/1992JBAA..102...40M 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. Time from Earth rotation to atomic physics. — Weinhein: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA., 2009. — P. 351. — ISBN 9783527407804.
  4. [http://adsabs.harvard.edu/abs/1986A%26A...157...59L Secular terms of the classical planetary theories using the results of general theory. Astronomy and Astrophysics, 157, 59—70. ISSN 0004-6361] (англ.)
  5. Дубошин Г. Н. Небесная механика. Основные задачи и методы. — М.: Наука, 1975. — 800 с.
  6. Фёдоров В. М. [http://www.solar-climate.com/pd/MEZH2013.pdf Межгодовые вариации продолжительности тропического года // Доклады Российской Академии наук, 2013. – т. 451. - № 1, - с. 95–97.] (2013).
  7. Фёдоров В. М. [http://www.solar-climate.com/pd/SHIROT2015.pdf Широтная изменчивость приходящей солнечной радиации в различных временных циклах // Доклады РАН, 2015, т. 460, № 3, с. 339–342.] (2015).
  8. 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.
  9. Blackburn, B. & Holford-Strevens (2003, corrected reprint of 1999). The Oxford companion to the year. Oxford University Press.
  10. S. Cassidy, [http://www.hermetic.ch/cal_stud/cassidy/err_trop.htm Error in statement of tropical year], 1996
  11. М. Л. Городецкий, К вопросу о точности григорианского календаря и лунного цикла // Историко-астрономические исследования, Вып. XXXV. —М.: Физматлит, 2010, C. 289—293.

Ссылки

  • [http://bse.sci-lib.com/article112412.html «Тропический год» в Большой советской энциклопедии]

Отрывок, характеризующий Тропический год

– Ну, наверное, эти «бедняжки» слишком сильно провинились когда-то, если оказались здесь. Их ведь никто сюда не посылал – они всего лишь получили то, чего заслуживали, правда же? – всё ещё не сдаваясь, сказала я.
– А вот сейчас посмотришь... – загадочно прошептала Стелла.
Перед нами неожиданно появилась заросшая сероватой зеленью пещера. А из неё, щурясь, вышел высокий, статный человек, который никоим образом не вписывался в этот убогий, леденящий душу пейзаж...
– Здравствуй, Печальный! – ласково приветствовала незнакомца Стелла. – Вот я подругу привела! Она не верит, что здесь можно найти хороших людей. А я хотела ей тебя показать... Ты ведь не против?
– Здравствуй милая... – грустно ответил человек, – Да не такой я хороший, чтобы меня кому-то показывать. Напрасно ты это...
Как ни странно, но этот печальный человек мне и в правду сразу чем-то понравился. От него веяло силой и теплом, и было очень приятно рядом с ним находиться. Уж, во всяком случае, он никак не был похож на тех безвольных, убитых горем, сдавшихся на милость судьбы людей, которыми был битком набит этот «этаж».
– Расскажи нам свою историю, печальный человек... – светло улыбнувшись, попросила Стелла.
– Да нечего там рассказывать, и гордиться особо нечем... – покачал головой незнакомец. – И на что вам это?
Мне почему-то стало его очень жаль... Ещё ничего о нём не зная, я уже была почти что уверенна, что этот человек никак не мог сделать что-то по-настоящему плохое. Ну, просто не мог!.. Стела, улыбаясь, следила за моими мыслями, которые ей видимо очень нравились...
– Ну, хорошо, согласна – ты права!.. – видя её довольную мордашку, наконец-то честно признала я.
– Но ты ведь ещё ничего о нём не знаешь, а ведь с ним всё не так просто, – лукаво улыбаясь, довольно произнесла Стелла. – Ну, пожалуйста, расскажи ей, Печальный...
Человек грустно нам улыбнулся, и тихо произнёс:
– Я здесь потому, что убивал... Многих убивал. Но не по желанию, а по нужде это было...
Я тут же жутко расстроилась – убивал!.. А я, глупая, поверила!.. Но почему-то у меня упорно не появлялось ни малейшего чувства отторжения или неприязни. Человек явно мне нравился, и, как бы я не старалась, я ничего с этим поделать не могла...
– А разве это одинаковая вина – убивать по желанию или по необходимости? – спросила я. – Иногда люди не имеют выбора, не так ли? Например: когда им приходится защищаться или защищать других. Я всегда восхищалась героями – воинами, рыцарями. Последних я вообще всегда обожала... Разве можно сравнивать с ними простых убийц?
Он долго и грустно на меня смотрел, а потом также тихо ответил:
– Не знаю, милая... То, что я нахожусь здесь, говорит, что вина одинаковая... Но по тому, как я эту вину чувствую в моём сердце, то – нет... Я никогда не желал убивать, я просто защищал свою землю, я был там героем... А здесь оказалось, что я просто убивал... Разве это правильно? Думаю – нет...
– Значит, вы были воином? – с надеждой спросила я. – Но тогда, это ведь большая разница – вы защищали свой дом, свою семью, своих детей! Да и не похожи вы на убийцу!..
– Ну, мы все не похожи на тех, какими нас видят другие... Потому, что они видят лишь то, что хотят видеть... или лишь то, что мы хотим им показать... А насчёт войны – я тоже сперва так же, как ты думал, гордился даже... А здесь оказалось, что гордиться-то нечем было. Убийство – оно убийство и есть, и совсем не важно, как оно совершилось.
– Но это не правильно!.. – возмутилась я. – Что же тогда получается – маньяк-убийца получается таким же, как герой?!.. Этого просто не может быть, такого быть не должно!
Во мне всё бушевало от возмущения! А человек грустно смотрел на меня своими печальными, серыми глазами, в которых читалось понимание...
– Герой и убийца точно так же отнимают жизнь. Только, наверное, существуют «смягчающие вину обстоятельства», так как защищающий кого-то человек, даже если и отнимает жизнь, то по светлой и праведной причине. Но, так или иначе, им обоим приходится за это платить... И платить очень горько, ты уж поверь мне...
– А можно вас спросить – как давно вы жили? – немного смутившись, спросила я.
– О, достаточно давно... Это уже второй раз я здесь... Почему-то две мои жизни были похожими – в обоих я за кого-то воевал... Ну, а потом платил... И всегда так же горько... – незнакомец надолго умолк, как будто не желая больше об этом говорить, но потом всё же тихо продолжил. – Есть люди, которые любят воевать. Я же всегда это ненавидел. Но почему-то жизнь второй уже раз возвращает меня на тот же самый круг, как будто меня замкнули на этом, не позволяя освободиться... Когда я жил, все народы у нас воевали между собой... Одни захватывали чужие земли – другие те же земли защищали. Сыновья свергали отцов, братья убивали братьев... Всякое было. Кто-то свершал немыслимые подвиги, кто-то кого-то предавал, а кто-то оказывался просто трусом. Но никто из них даже не подозревал, какой горькой окажется плата за всё содеянное ими в той жизни...
– А у вас там была семья? – чтобы изменить тему, спросила я. – Были дети?
– Конечно! Но это уже было так давно!.. Они когда-то стали прадедами, потом умерли... А некоторые уже опять живут. Давно это было...
– И вы всё ещё здесь?!.. – в ужасе оглядываясь вокруг, прошептала я.
Я даже представить себе не могла, что вот так он существует здесь уже много, много лет, страдая и «выплачивая» свою вину, без какой-либо надежды уйти с этого ужасающего «этажа» ещё до того, как придёт его час возвращения на физическую Землю!.. И там он опять должен будет начать всё сначала, чтобы после, когда закончится его очередная «физическая» жизнь, вернуться (возможно сюда же!) с целым новым «багажом», плохим или хорошим, в зависимости от того, как он проживёт свою «очередную» земную жизнь... И освободиться из этого замкнутого круга (будь он хорошим или плохим) никакой надежды у него быть не могло, так как, начав свою земную жизнь, каждый человек «обрекает» себя на это нескончаемое, вечное круговое «путешествие»... И, в зависимости от его действий, возвращение на «этажи» может быть очень приятным, или же – очень страшным...
– А если вы не будете убивать в своей новой жизни, вы ведь не вернётесь больше на этот «этаж», правда же?– с надеждой спросила я.
– Так я ведь не помню ничего, милая, когда возвращаюсь туда... Это после смерти мы помним свои жизни и свои ошибки. А, как только возвращаемся жить обратно – то память сразу же закрывается. Потому, видно, и повторяются все старые «деяния», что мы не помним своих старых ошибок... Но, говоря по-честному, даже если бы я знал, что буду снова за это «наказан», я всё равно никогда бы не оставался в стороне, если б страдала моя семья... или моя страна. Странно всё это... Если вдуматься, то тот, кто «распределяет» нашу вину и плату, как будто желает, чтобы на земле росли одни трусы и предатели... Иначе, не наказывал бы одинаково мерзавцев и героев. Или всё-таки есть какая-то разница в наказании?.. По справедливости – должна была бы быть. Ведь есть герои, совершившие нечеловеческие подвиги... О них потом столетиями слагают песни, о них живут легенды... Уж их-то точно нельзя «поселять» среди простых убийц!.. Жаль, не у кого спросить...
– Я тоже думаю, не может такого быть! Ведь есть люди, которые совершали чудеса человеческой смелости, и они, даже после смерти, как солнца, столетиями освещают путь всем оставшимся в живых. Я очень люблю про них читать, и стараюсь найти как можно больше книг, в которых рассказывается о человеческих подвигах. Они помогают мне жить, помогают справляться с одиночеством, когда уже становится слишком тяжело... Единственное, что я не могу понять, это: почему на Земле герои всегда должны погибнуть, чтобы люди могли увидеть их правоту?.. И когда того же самого героя уже нельзя воскресить, тут уж все, наконец, возмущаются, поднимается долго спавшая человеческая гордость, и, горящая праведным гневом толпа, сносит «врагов», как пылинки, попавшиеся на их «верном» пути... – во мне бушевало искреннее возмущение, и я говорила наверняка слишком быстро и слишком много, но у меня редко появлялась возможность выговориться о том, что «болит»... и я продолжала.
– Ведь даже своего бедного Бога люди сперва убили, а только потом уже стали ему молиться. Неужели нельзя настоящую правду увидеть ещё до того, когда уже бывает поздно?.. Неужели не лучше сберечь тех же самых героев, равняться на них и учиться у них?.. Неужели людям всегда нужен шоковый пример чужого мужества, чтобы они могли поверить в своё?.. Почему надо обязательно убить, чтобы потом можно было поставить памятник и славить? Честное слово, я бы предпочитала ставить памятники живым, если они этого стоят...
А что вы имеете в виду, говоря, что кто-то «распределяет вину»? Это – Бог что ли?.. Но ведь, не Бог наказывает... Мы сами наказываем себя. И сами за всё отвечаем.
– Ты не веришь в Бога, милая?.. – удивился, внимательно слушавший мою «эмоционально-возмущённую» речь, печальный человек.
– Я его не нашла пока... Но если он и вправду существует, то он должен быть добрым. А многие почему-то им пугают, его боятся... У нас в школе говорят: «Человек – звучит гордо!». Как же человек может быть гордым, если над ним будет всё время висеть страх?!.. Да и богов что-то слишком много разных – в каждой стране свой. И все стараются доказать, что их и есть самый лучший... Нет, мне ещё очень многое непонятно... А как же можно во что-то верить, не поняв?.. У нас в школе учат, что после смерти ничего нет... А как же я могу верить этому, если вижу совсем другое?.. Думаю, слепая вера просто убивает в людях надежду и увеличивает страх. Если бы они знали, что происходит по-настоящему, они вели бы себя намного осмотрительнее... Им не было бы всё равно, что будет дальше, после их смерти. Они бы знали, что опять будут жить, и за то, как они жили – им придётся ответить. Только не перед «грозным Богом», конечно же... А перед собой. И не придёт никто искупать их грехи, а придётся им искупать свои грехи самим... Я хотела об этом кому-то рассказать, но никто не хотел меня слушать. Наверное, так жить всем намного удобнее... Да и проще, наверное, тоже, – наконец-то закончила свою «убийственно-длинную» речь я.