Айзек Азимов - Часы, по которым мы живем. От солнечных часов до лунного календаря
Таким образом, три указателя или стрелки современных часов называют часовой стрелкой, минутной стрелкой и секундной стрелкой. Часовая стрелка — «маленькая стрелка», так как за час она передвигается лишь на одно деление на циферблате, Минутная стрелка — «большая стрелкам, так как она проходит весь путь по маленьким делениям, чтобы мы смогли определить точную минуту. Вторая стрелка находится на отдельном маленьком циферблате, или ее часто окрашивают в красный цвет, чтобы даже при быстром взгляде на часы можно было определить секунды.
Вам может быть интересно: есть ли какая-то причина, по которой час разделен на 60 единиц. Почему 8 минуте 60 секунд, а в часе 60 минут? Почему не 10 или 100?
Использование числа 60 уходит своими корнями к вавилонянам, которые использовали его в огромных циферблатах потому, что оно делится на равные части множеством способов, Я уже упоминал об использовании ими числа 12, которое без остатка делится на 2, 3, 4 и 6. Но 12 нельзя разделить на 5. Самое меньшее число, которое делится на 2, 3, 4, 6 и еще 5 — это 60. (Кроме того, 60 можно также разделить на 10, 12, 15, 20 и 30.)
Шестидесятеричная система разбивается на единицы времени, которые меньше секунды. Немногие люди даже в наши дни заинтересованы во временных интервалах меньших секунды, если они не показывают время скачек. Тем не менее ученые вынуждены принимать во внимание иногда мельчайшие доли секунды.
Ученые привыкли работать с метрической системой, в которой все единицы разделены и подразделены на 10. Так они делят и секунду: тысячную долю секунды называют миллисекундой, миллионную долю секунды — микросекундой. (Приставки «милли-» и «микро-» используют в метрической системе, чтобы показать тысячную и миллионную долю любой единицы.)
Глава 2.
ДЕЛЕНИЕ НЕБА И ЗЕМЛИ
НАЧАЛО С СЕРЕДИНЫ
Когда начали использовать 24-часовой день, возник волрос: когда начать и закончить день. День начинается с восходом Солнца, а ночь — с закатом. Первой тенденцией, естественно, было начинать 24-часовой день с восхода Солнца или с заката.
Египтяне начинали комбинацию дня и ночи с восхода Солнца, а иудеи — с заката. Даже сегодня еврейские праздники Рош-а-Шан (Новый год) и Йом Кинпур (День искупления грехов) начинаются с восхода Солнца и заканчиваются на закате. Период, наступающий после заката Солнца, с которого начинается праздник, называют «Ерев Рош-а-Шан» или «Ерев Йом Киппур». Слово «ерев» означает «вечер», поэтому «Ерев Йом Кигтур» означает «вечер Йом Киппур.
Эту привычку перенесли и на христианские праздники, когда мы говорим о «кануне Рождества» и «кануне Нового года».
Начало дня с восхода Солнца или заката имеет определенные недостатки. Во-первых, восход Солнца и закат наступают в разное время в разные времена года. В начале зимы в Нью-Йорке восход Солнца наступает намного позже, чем в начале лета. Когда мы просыпаемся в декабре, на улице все еще темно, и темнеет уже до наступления ужина. А когда просыпаемся в июле, Солнце находится в небе уже несколько часов и остается там еще долго после ужина.
В течение всей зимы и весны Солнце всходит все раньше и заходит все позже: время от одного восхода до другого составляет чуть более 24 часов. Летом и осенью все происходит наоборот, и время от одного восхода Солнца до следующего восхода (или от заката до заката) составляет менее 24 часов.
Все эти изменения не столь важны для сельского хозяйства, где работа всегда должна проводиться в соответствии с «работой» Солнца. Но городам с искусственной жизнью требовалось что-то более постоянное».
«Чем-то более постоянным» является время, когда Солнце находится прямо над головой. Если ориентироваться по клепсидре, между периодами времени, когда Солнце оказывается над головой независимо от времени года, почти всегда проходит 24 часа. Если Солнце поднималось раньше, оно позже садилось (или наоборот), поэтому оказывалось на середине своего путешествия почти в одно и то же время.
Впоследствии оказалось более практичным начинать отсчет от полудня, это было сделано во времена римлян.. Спустя час после полудня наступал 1 час, спустя 2 часа — 2 часа к так далее. Когда истекали 12 часов, наступала полночь. Затем все начиналось снова. Спустя час после полуночи снова наступал 1 час, и это продолжалось до полудня, 12 часов.
Латинское слово для «полудня» — «меридиан». Поэтому о времени в полдень говорят как о «12-м меридиане», что обозначается аббревиатурой «12 м». Часы после полудня от 1 до 12 называют «пост меридианом» (латинское название для времени суток «после полудня»). Это обозначают аббревиатурой «p.m.». Часы до полудня от 1 до 12 соответственно называют «анте меридиан» (латинское название для времени суток «до полудня»). Это обозначают аббревиатурой «a.m.».
Таким образом, мы можем различать 3 часа светлого времени суток и 3 часа темного времени суток. Первое обозначают как 3 р.м., а второе — 3 а.м.
День продолжительностью в 24 часа может начаться в 12 м, (полдень) либо в 12 р.м. (полночь). Если начинать день в полдень, как было в Древнем Египте, рабочий день прервался бы на половине. Дело, законченное в часы а.м., датировалось бы, например, 5 марта, а дело, законченное в часы р.м., датировалось бы 6 марта. Не было бы конца путанице.
Поэтому кажется логичным. Начинать день в полночь, когда все (или почти все) безмятежно спят и ни о чем не думают. Вы просыпаетесь в новом дне и живете в этом дне до наступления времени сна.
Астрономы, которые работают ночью (и спят, вероятно, днем), считали удобным по тем же причинам начинать день в полдень. Это так называемое астрономическое время, которое на полдня отстает от обычного времени. Таким образом, 5 июня 3 а.м. по обычному времени представляют 15 часов по астрономическому времени. Но после 1925 года астрономы перешли на полночное начало и сейчас живут в ногу с остальным миром.
ДЕЛЕНИЕ НЕБА
Сейчас в хронометрии важно учитывать момент, когда Солнце находится прямо над головой (или в зените). Вавилоняне пытались точно определить местоположение небесных тел в небе, и, чтобы помочь себе в этом, они разделили небо воображаемыми линиями, идущими с севера на юг. Весь свод неба разделили 360 такими линиями, находящимися на одинаковом расстоянии одна от другой. (Почему 360? Я расскажу об этом дальше.)
Деление кругаРазделившие небо линии похожи на ряд спускающихся вниз ступенек, тянущихся от зенита к горизонту. Эти 360 делений неба называют латинским словом градусы,> что значит «ступеньки вниз». Со времени вавилонян привыкли делить все круги и сферы на 360 градусов.
Другие типы делений можно также назвать градусами: например, градусы температуры на термометре. Делящие круг или сферу градусы отличаются от других типов градусов тем, что их называют угловыми градусами («угол» это часть кривизны круга).
Расстояние, равное половине любого круга или сферы, например от горизонта до горизонта вдоль огромной небесной сферы, составляет 180 градусов. Расстояние от горизонта до зенита составляет половину, то есть 90 градусов.
Каждый градус разделен на 60 угловых минут («угловая» отличается от временной минуты), и каждая минута делится на 60 угловых секунд. Здесь снова находим подтверждение использования вавилонянами шестидесятеричной системы.
Сначала считали, что Солнце находится в зените (полдень), когда тень на солнечных часах была самой короткой. Это был не совсем точный способ определения. В 1731 году англичанин Джон Хадли изобрел прибор, способный более точно определить местонахождение Солнца. Сейчас его называют секстантом, он может измерять шестую часть круга (слово «секстант» произошло от латинского слова, означающего «шесть») и разделен на 120 делений, каждое из которых является половиной градуса.
Секстант оснащен двумя зеркалами, одно из которых используют для наблюдения за горизонтом. (Он работает лучше на море, где нет холмов, деревьев или домов, закрывающих горизонт.) Второе зеркало используют для наблюдения за Солнцем. Угол между двумя зеркалами, когда совмещают светило и линию горизонта, является половиной угла, на который Солнце поднимается над горизонтом. (Почему половину? Это следует из оптических законов отражения света.)
Если секстант показывает, что Солнце находится в точке 90 градусов над горизонтом — это полдень.
Воображаемая северо-южная линия, которая проходит через зенит неба, находится в 90 градусах от горизонта и может определяться но полуденному Солнцу. Эту линию называют меридианом. Сравнивая часы с результатами измерений секстанта, человек может определить время, когда Солнце «пересекает меридиан». Часы можно отрегулировать, если они спешат или отстают.
