Помоги проекту - поделись книгой:
Если посмотрите на карту Соединенных Штатов, где отмечены часовые пояса, вас, вероятно, удивят изгибы и зигзаги пограничных линий. Теоретически зоны разграничены прямыми северо-южными линиями, но это может вызывать неудобство.
Например, линия 821/2º западной долготы, которая теоретически является границей между восточным декретным временем и центральным декретным временем, проходит через середину штатов Огайо и Джорджия. Это могло вызвать неудобство у правительств штатов, которым.пришлось бы иметь дело с двумя различными временными рамками. Огайо и Джорджия решили принять стандарт восточного декретного времени. Поэтому граница между восточным и центральным декретным временем проходит по пограничным линиям штатов Огайо и Индиана и штатами Джорджия и Алабама.
Другие штаты позволили границе часового пояса разделить себя на две части. Примером тому могут служить Флорида и Мичиган. В таких случаях штаты используют удобную природную границу: Мичиган ведет границу через озеро Мичиган, а Флорида — вдоль реки Чаттахучи.
Всегда, когда это возможно, нации для удобства стараются разместить в одном часовом поясе, Например, граница между полу денным поясом и поясом 1 р.м. — линия 71/2º восточной долготы. Она проходит через западную часть Германии и восточную часть Франции. Но Франция решила принять полуденный пояс (но Гринвичу), а Германия — пояс 1 р.м. (по Центральной Европе).
Лишь несколько стран имеют проблемы с часовыми поясами, подобные тем, что есть у Соединенных Штатов. В Мексике три пояса, но большая ее часть живет по центральному декретному времени. В Бразилии тоже три, но большая часть населенной территории находится в поясе 9 а.м. У Китая четыре, но большая часть населенной территории располагается в поясе 8 р.м.
Страна, где ситуация хуже» чем в Соединенных Штатах (поскольку она охватывает большую долготу), это Канада. Кроме четырех часовых поясов, существующих в Соединенных Штатах, Канада имеет пояс, который находится восточнее восточного декретного времени и охватывает Лабрадор и приморские области. Это
Но чемпионом в этом вопросе стал Советский Союз с одиннадцатью часовыми поясами. В полдень по Гринвичу, когда на западных границах Советского Союза в Калининграде еще 2 р.м., на восточном краю Сибири уже полночь.
Некоторые регионы на Земле хотят находиться между часовыми поясами, чтобы декретное время было ближе к их местному времени. Например, Ньюфаундленд располагается на восточной границе атлантического декретного времени. Впоследствии он установил свое декретное время на полчаса позже атлантического декретного времени. В полдень по Гринвичу в Ньюфаундленде 8:30 а.м. (хотя на границах Канады через залив Святого Лаврентия 8:00 а.м.).
Еще один пример: половина территории Ирана находится в поясе 3 р. м., а половина — в поясе 4 р.м. Вместо того чтобы подвергать себя неудобству двух часовых поясов, он полностью принял пояс 3:30 р.м. Во всем мире астрономы для своих наблюдений используют время по Гринвичу. Поэтому его иногда называют
ДЕКРЕТНОЕ ЛЕТНЕЕ ВРЕМЯ
Существует одна тонкость, которая добавилась к декретному времени начиная с Первой мировой войны. Она проявляется в следующем.
Рабочий день в таких странах, как Великобритания и Соединенные Штаты, начинается в 8 или 9 а.м. и заканчивается в 5 или 6 р.м. Чтобы попасть на работу вовремя, люди (которые любят поспать) проснутся не раньше 7 а.м. А чтобы спать не менее 8 часов, они должны лечь в 11 р.м.
Это значит, что осенью и зимой 16-часовой период бодрствования включает весь период светлого времени суток и захватывает 5 — 7 часов темного времени суток. В течение этих 5 — 7 часов потребляется большое количество энергии для искусственного освещения.
Но весной и летом Солнце всходит раньше и заходит позже. Поэтому 16-часовой период бодрствования включает лишь 3 — 5 часов темного времени суток. С другой стороны, поскольку в Британии Солнце всходит в 4 а.м., а в северных Соединенных Штатах в 4:30 а.м., на сон уходят первые 2 или 3 часа светлого времени суток.
Если было бы возможно убедить людей начинать дела весной и летом на час раньше, все просыпались бы и ложились спать на час раньше. Таким образом сэкономили бы 20 — 30% электроэнергии, необходимой для искусственного освещения в темное время суток.
Но заставить людей изменить привычки почти невозможно. Единственный реальный способ осуществить это — изменить официальное время. Если весной перевести часы на час вперед, то во время утреннего сна люди потеряют на час меньше солнечного света. Тогда вечером будет на час больше солнечного света. Потребление энергии сократится. После приспособления все будут жить в соответствии со своими привычками.
Предложения о такого рода изменении выдвигались еще за 10 лет до Первой мировой войны. (Начиная с 1907 года англичанин Вильям Виллетт отчаянно сражался за это.) Но люди относились к времени как к чему-то, во что нельзя вмешиваться. Многие думали, что оно предопределено небесами, поэтому его изменение — кощунство. Они забыли (или никогда не знали), что часы — творение рук человеческих, а декретное время — вмешательство в местное время. Даже многие ученые думали, что бесполезно изменять часы. Они не понимали,» что люди следуют за часами и можно заставить изменить их привычки, просто изменив часы.
Лишь после 1916 года было что-то сделано, но Виллетт, к сожалению, умер в 1915 году и не мог увидеть свою победу. Первая мировая война сократила количество энергии для второстепенных целей, поэтому экономическая нужда одержала победу над иррациональными предрассудками. Германия» Великобритания и некоторые другие страны начали в летнее время переводить часы вперед.
Это передвинутое на час вперед время называют
Декретное летнее время нецелесообразно в северных странах, где летом день становится таким длинным, что требуется очень мало искусственного освещения. Оно нецелесообразно и в тропических и субтропических странах, где летом день не длинный, поэтому утренний солнечный свет почти не теряется. В земледельческих странах декретное летнее время не очень популярно, так как фермерскую работу выполняют по Солнцу, и изменения с часами — лишняя сложность.
Поэтому декретное летнее время не есть что-то, что должен принимать весь мир. В Соединенных Штатах разные группы населения традиционно сами решают, переходить им на декретное летнее время или нет. Большинство крупных северных городов, почти вся Новая Англия и Тихоокеанское побережье переходят. Но многие небольшие населенные районы не следуют этому примеру.
Это создает определенное неудобство, так как существует чар разницы между декретным летним временем и декретным временем. Два района, находящиеся в нескольких милях один от другого и располагающиеся в одном часовом поясе, могут иметь часовую разницу во времени, Из-за этого особенно часто Страдают железные дороги, поэтому на вокзалах висят часы с двумя часовыми стрелками. Черная стрелка показывает декретное время, а красная (идущая на час вперед) показывает декретное летнее время.
Путаница может возникнуть даже тогда, когда оба района переходят на декретное летнее время, но переводят часы в разное время. Однажды, несколько лет назад, Нью-Йорк оставался на декретном летнем времени до конца октября, а Бостон вернулся к декретному времени в конце сентября. Поэтому в течение октября телевидение (которое работало по нью-йоркской системе) осуществляло трансляцию но бостонским часам с опозданием на час, Я лично был свидетелем того, как это ужасно раздражало жителей Бостона. К счастью, с тех нор это не повторялось.
ПРЫЖОК ЧЕРЕЗ ДЕНЬ
Если вернуться к декретному времени и часовым поясам, то, передвигая по глобусу палец, мы увидим любопытную вещь. Начав свой путь 5 июня в полдень по Гринвичу (для примера) и двигаясь по глобусу на восток, мы 5 июня пройдем пояс 1 р.м., 2 р.м. и так далее. Когда подойдем к Восточной Сибири в поясе 1721/2º восточной долготы, будет полночь, а затем 6 июня.
Если снова начать свой путь 5 июня в полдень по Гринвичу и вести палец по глобусу на запад, 5 июня мы пройдем пояс 11 а.м., 10 а.м, и так далее. Когда мы снова подойдем к поясу 1721/2° восточной долготы (на этот раз с другого направления), наступит полночь 5 июня.
Заметьте, что происходит. Когда палец левой руки движется на восток от Гринвича, он проходит районы, где время более позднее, А когда такой же палец правой руки движется на запад от Гринвича, он проходит районы, где время более раннее. Когда оба пальца встречаются в Восточной Сибири, в обоих случаях наступает полночь. Но палец, который двигался на восток, опоздал на целый день, в отличие от пальца, который двигался на запад.
Единственное решение — установить 24-часовую разницу на линии 180º. Как при пересечении границы пояса вы переводите часы на час, так и при пересечении линии 180º переворачиваете лист в календаре.
Если вы движетесь из Азии в Америку, то переворачиваете лист календаря на день назад, а если движетесь из Америки в Азию, то переворачиваете на день вперед.
Это не значит, что вы «теряете день» или «опережаете на день». Это просто бухгалтерия, чтобы, так сказать, уравнять время. Когда палец движется на восток вокруг земного шара, он опережает на час каждый раз, как пересекает часовую границу. На линии 180º он вынужден потерять день, чтобы возместить все часы. Мгновенная потеря дня возмещает постепенное опережение на 24 часа.
Палец, движущийся но земному шару на запад, каждый раз при пересечении часового пояса теряет 1 час. На линии 180º ему придется прибавить день, чтобы возместить эти часы. Мгновенное прибавление дня возмещает постепенную потерю 24 часов. Все это очень хорошо для путешествующих по глобусу пальцев. Но реальному человеку, путешествующему вокруг Земли, приходится сталкиваться с фактом вращения Земли и изменения времени. Это создает в пути определенное неудобство, когда день, потерянный или прибавленный у 180º, уравнивает часы, которые путешественник опередил или терял на часовых границах. Если бы в ходе путешествия он тщательно проверял и подсчитывал часы, потерянные или прибавленные на часовых границах, то, возвратившись в первоначальную точку, он обнаружил бы, что они уравнялись. Он не прибавил бы или не потерял бы ни единой секунды.
В реальной практике дни меняются не всегда на 180º меридиане. Советский Союз, например, предпочел, чтобы вся Сибирь считалась на западной стороне 180º меридиана, хотя восточная окраина Сибири находится на восточной стороне 180º меридиана. Соединенные Штаты предпочитают видеть Алеутские острова на восточной стороне этого меридиана, хотя некоторые из них находятся на западе от 180º меридиана.
В результате была установлена демаркационная линия времени. Она доходит до половины 180º меридиана, а другая ее половина идет зигзагом во избежание разделения территории суши по времени.
Тот факт, что 180º меридиан пересекает меньше суши, чем любой другой меридиан во всем мире, послужил причиной выбора Гринвича нулевым меридианом. Нулевой меридиан в Нью-Йорке, например, провел бы демаркационную линию прямо через середину Сибири, Китая и Юго-Восточную Азию, Оказавшиеся в таком положении нации были бы очень несчастны, так как часть этих наций всегда жила бы в другом календарном дне.
НЕПОСТОЯНСТВО ЗЕМЛИ
Теперь может показаться, что мы организовали день и его деление совершенным образом. Но нет ничего совершенного.
В последние годы люди создали более точные часы, основанные на постоянных движениях элементов, которые надежнее маятников и пружин. Например,
Когда человек научился точно делать хронометраж с помощью механических устройств, он смог еще раз убедиться в регулярном или предположительно регулярном движении Земли. Он определил это по продолжительности звездных суток между двумя последовательными пересечениями меридиана определенной звездой, как я упоминал в главе 2.
Если бы вращение Земли было абсолютно стабильным, продолжительность звездных суток никогда бы не менялась. Но оказывается, что продолжительность звездных суток не постоянна: происходят странные скачки, хотя и очень небольшие. Например, продолжительность дня может увеличиться или сократиться на несколько тысяч секунд[2]. Никто еще не объяснил причину этого. Конечно, с практической точки зрения эти странные изменения не серьезны, так как в конечном счете исчезают, но они остаются интересной проблемой для астрономов.
Кроме этих странных изменений, имеет место небольшое увеличение продолжительности дня. Это происходит из-за морских приливов к отливов. Луна (слабее, чем Солнце) притягивает воду океана гравитационными силами. При этом воды океана движутся вокруг Земли, поскольку наша планета вращается.
В мелководных морях, подобных Берингову или Ирландскому, движущиеся воды трутся о дно моря. Это приводит к торможению вращательного движения Земли. Эффект не велик, но достаточный, чтобы увеличивать день на 1 секунду через каждые 100 тысяч лет.
Очевидно, мы должны беспокоиться об этом. Но любопытно думать, что 200 миллионов лет назад, когда по Земле бродили динозавры, день, возможно, был на полчаса короче, чем сейчас. (Я говорю «возможно, был», так как размер и форма океанов на Земле меняются во время геологических эпох, и в ранние века эффект приливов и отливов мог быть сильнее или слабее.)
Что касается практической проблемы ежедневной хронометрии, то непрерывное вращение Земли является для нас абсолютно безопасным. Тем не менее, астрономы и другие ученые должны быть осторожными. До 1960 года секунду определяли как 1/86400 дня. В тот год определение изменилось, и секунда стала составлять тропического года, так как год (о котором я скоро буду говорить) со временем меняется меньше, чем день. Эту новую секунду называют
Глава 4.
НЕПОСТОЯНСТВО ЛУНЫ
МЕНЯЮЩЕЕСЯ НЕБЕСНОЕ ТЕЛО
День и его части недостаточны для определения времени. Существует определенная потребность в более продолжительных временных единицах. Человек, которого спрашивают, как долго он
Вероятно, уже первобытные люди чувствовали потребность в более продолжительном периоде, чем день. Так как движение Солнца определяет длительность дня, целесообразно рассмотреть и другое важное небесное тело — Луну и понаблюдать за ней.
С земли Луна выглядит по размеру такой же, как Солнце, но значительно менее яркой. Но в одном отношении она намного удивительнее Солнца. Луна меняет форму! Человек, вероятно, начал замечать это уже в каменном веке.
Любой наблюдающий за Луной заметит, что есть время, когда сразу после заката Солнца она появляется как тонкая изогнутая полоса света. Она изогнута по направлению к западу, к ушедшему Солнцу. Это
Затем Луна растет. На следующую ночь
она появляется в небе немного выше сразу после захода Солнца и кажется более округлым полумесяцем. Каждую ночь полумесяц все больше округляется и появляется в небе все выше.
Уже через неделю Луна становится полукругом, округленным с западной стороны и плоским с восточной. Он продолжает расти и на следующую ночь немного надувается» вдоль плоской стороны. На следующий день он становится еще более выпуклым, и его называют
Горб растет до тех пор, пока спустя неделю после появления полукруга Луна превращается в круг света и поднимается на востоке, когда на западе садится Солнце, Это
Но Луна не остается полной. На следующий день после захода Солнца она поднимается уже чуть приплюснутая с западного края. Спустя неделю после полной Луны она снова становится полукругом, но теперь круглым с восточной стороны и плоским с западной.
Она продолжает подниматься и садиться все позже ночью. Становится полумесяцем с изгибом на восток (где готово взойти Солнце) и быстро поднимается до рассвета. И наконец, она исчезает на время.
Затем изогнутая на запад Луна появляется после захода Солнца, и весь цикл начинается снова.
Первобытные люди считали, что Луна рождается, быстро растет, постепенно исчезает и умирает. А затем чудом рождается новая Луна. Фактически это представление сохраняется но сей день, когда мы говорим
В течение тысяч лет период с одного молодого месяца до следующего молодого месяца был естественным «долгим» периодом времени. Он составлял 29 или 30 дней под названием
Но прежде, чем мы пойдем дальше, давайте рассмотрим, что на самом деле происходит с Луной, что заставляет ее вести себя подобным образом.
ЛУНА И ЗВЕЗДЫ
Из всех видимых небесных тел Луна ближе всего находится к Земле. Это расстояние в среднем составляет лишь 240 тысяч миль. Следующее близкое к Земле небесное тело (планета Венера) никогда не было ближе 25 миллионов миль.
Лишь благодаря своей близости Луна кажется такой большой. В действительности это сравнительно маленькое тело, которое составляет лишь четверть диаметра Земли, Солнце в сотню раз превосходит диаметр Земли, но оно находится в 93 миллионах миль от Земли. Размер и расстояние компенсируют друг друга, поэтому Солнце и Луна выглядят одинакового размера. Солнце закрывает часть неба, величина которой 32 минуты, а для Луны этот показатель составляет 31 минуту.
Луна находится так близко к Земле, что ее крепко держит гравитационное поле Земли. Из всех небесных тел, которые, как нам кажется, величественно вращаются вокруг Земли, Луна является единственным, которое действительно вращается. (Движение одного небесного тела вокруг другого называют термином
Это вращение происходит сложно. Если бы Земля была неподвижной, мы смогли бы наблюдать величественное движение Луны вокруг нас с запада на восток. Но сама Земля движется с запада на восток, что значительно ускоряет ее вращение, в отличие от Луны.
Это как если бы Земля и Луна были двумя бегунами по круговому пути вокруг общего центра. Земля вращается по очень маленькому кругу, а Луна — по значительно большему. Хотя Луна вращается в два с половиной раза быстрее Земли, последняя проходит намного меньшее расстояние и легко обгоняет Луну.
Хотя Луна действительно движется с запада на восток, Земля опережает ее, поэтому кажется, что она вращается с востока на.запад. Она всходит на востоке, движется на запад и садится на западе.
Чтобы увидеть настоящее движение Луны, человек должен из ночи в ночь сравнивать ее местоположение со звездами. Звезды также всходят на востоке и садятся на западе. Но звезды находятся очень далеко: чтобы их собственное движение стало заметным, должно пройти много тысяч лет. Изо дня в день, из месяца в месяц звезды «вращаются» вокруг Земли, но необходимо учитывать лишь вращение Земли.
Если мы сравним местоположение Луны с местоположением какой-нибудь яркой звезды, мы исключим аффект движения Земли. Если Луна, в отличие от звезды, меняет местоположение, это лишь результат реального движения Луны.
Наблюдая за Луной, мы можем обнаружить, что она, к примеру, в какую-то полночь находится на одном меридиане с определенной звездой. Будьте особенно внимательны в следующую полночь! Она уже находится в 13º к востоку от той звезды. За период 24 часа Луна, в отличие от звезды, перемещается с запада на восток на 13º. На следующую ночь она уже находится в 26° к востоку от звезды.
За время чуть более 27 дней при таком темпе движения (13º в день) Луна завершит свое вращение, пройдя полные 360º. Затем она снова окажется на одном меридиане со звездой. Точное время, за которое Луна совершает полный кругооборот (используя звезды в качестве путеводителя), составляет в среднем 27 дней 7 часов 43 минуты 11,5 секунды.
Время, за которое Луна вращается вокруг Земли, называют
Но звездный месяц — это не время силового месяца до нового месяца; не то время, что первобытный человек назвал месяцем. Именно благодаря взаимоотношению Луны и Солнца образуется месяц, который использует человек.
Давайте рассмотрим, почему это так происходит.
ЛУНА И СОЛНЦЕ
Поскольку Луна вращается вокруг Земли, то ей удается один раз за время своего вращения оказаться между Землей и Солнцем, Иногда она занимает позицию точно между ними: Луна частично или полностью закрывает Солнце. Если это происходит, мы наблюдаем
Луна находится чуть выше или к иже Солнца, поэтому оно закрыто не полностью.
Когда Луна находится между Землей и Солнцем, ее нельзя увидеть. Луна — это холодное тело, которое светит отраженным светом Солнца. Когда Луна находится между Землей и Солнцем, на обращенной к Солнцу ее половине, естественно, день; она отражает свет. Эта половина удалена от нас. А другая половина, обращенная к Земле темна — там ночь.
Освещенная Солнцем половина Луны обращена к Солнцу. Мы можем видеть лишь узкий участок у крал Луны, который называем молодым месяцем. Изгиб полумесяца всегда обращен к Солнцу, поскольку оттуда исходит свет. Но он может быть виден лишь после заката Солнца.
Так как Луна находятся все еще довольно близко к Солнцу, она, появившись в небе, должна быстро зайти. (Она находится чуть восточнее Солнца, и оба небесных тела движутся на запад, что вызвано вращением Земли. Луна достигает западного горизонта и заходит чуть позже Солнца.)
Так как Луна продолжает уходить на восток от Солнца, мы можем видеть, что освещенная Солнцем поверхность Луны каждую ночь становится все больше. Луна все время двигается на восток, и освещенная Солнцем часть постоянно увеличивается. Наконец, она оказывается со стороны Земли, почти прямо напротив Солнца. (Иногда она находится точно напротив, и этом случае она входит в тень Земли, и происходит
Когда Луна находится со стороны Земли напротив Солнца, наступает полнолуние. Причем, поскольку Луна находится прямо напротив Солнца, она видима на восточном горизонте, а Солнце — на западном. Поэтому полная Луна всходит на закате Солнца, а садится на восходе Солнца.
Так как Луна продолжает вращаться, освещенная часть начинает снова уходить у другого края поверхности. Все изменения происходят снова, но в обратном порядке.
Таким образом, мы можем видеть два рада за цикл половину Луны: первый раз на пути превращения в полную Луну, а второй раз — при убывании. В календарях первую обычно называют
Между прочим, интересный момент: Луна, вращаясь вокруг Земли, ровно половину времени проводит в дневном небе, а половину времени — в ночном небе. Каждый видел Луну в дневное время.
Но в дневное время ее свет перекрывает ослепительный блеск Солнца, а ночью Луна хорошо видна из-за отсутствия конкуренции.
МЕСЯЦ
Поскольку Луна движется с запада на восток среди звезд, молодой месяц появляется каждый раз, когда она проходит между нами и Солнцем, Если бы Солнце двигалось точно со звездами, это случалось бы каждые 27 дней 7 часов 43 минуты 11,5 секунды (это звездный месяц).
Поделиться книгой: