太陽時間

在前列行星喜歡地球， 這恆星日比太陽日。在時間1時太陽還有一定的遠處星星都是開銷。在時間2時，行星已經旋轉360°，遠處的恆星再次在頭頂（1→2 =一個恆星日）。但是直到時間3時，太陽才又在頭頂（1→3 =一個太陽日）。更簡單，1-2是完整的旋轉地球，但是因為太陽周圍的革命影響了角度從地球上看到太陽，1-3是需要多長時間中午返回。

太陽時間是計算通過時間基於陽光的位置在裡面天空。太陽時間的基本單位是天，基於會議旋轉期。兩種類型的太陽時間是明顯的太陽時間（晷時間和平均太陽時間（時鐘時間）。

介紹

地球圍繞太陽的軌道，顯示出偏心

在任何陽光明媚的日子裡，地面上垂直固定的一個高桿都會呈現陰影。在白天的一刻，陰影將正好指向北方或南（或在太陽直接移動時消失）。那一刻就是當地明顯中午，或12:00當地的時間。大約24小時後，陰影將再次向北指向南北，太陽似乎覆蓋了地球軸周圍的360度弧線。當太陽完全覆蓋了15度（圓的1/24，兩個角度都在垂直於地球軸的平面中測量）時，局部明顯時間恰好是13:00。再過15度後，它將完全是14:00。

問題是，在9月，太陽花費的時間少於12月的時間（按準確的時鐘衡量）才能進行明顯的革命。24個小時的太陽能時間可能比24小時的時鐘時間少21秒或29秒。此更改由時間方程，這是由於怪異地球軌道（如在地球軌道上，地球軌道不是完美的圓形，這意味著地球 - 距離的距離在一年中都有所不同），並且地球軸並不垂直於其軌道的平面（所謂的黃道的傾斜）。

這樣做的效果是，一個時鐘以恆定的速率運行 - 例如每小時完成相同數量的擺動 - 無法跟隨實際的陽光；取而代之的是，它遵循一個虛構的“平均太陽”，該“平均太陽”以恆定的速度沿著天體赤道移動，與一年中真正的太陽的平均速度相匹配。[1]這是“平均太陽時間”，從一個世紀到下一個世紀，它仍然不是完全恆定的，但對於大多數目的而言已經足夠接近。截至2008年，平均太陽日約為86,400.002si秒。[2]

兩種太陽時間（明顯的太陽時間和平均太陽時間）是天文學家使用的三種時間之一，直到1950年代。（第三種傳統時間估計是恆星時間，這是基於明顯的動作星星除了太陽。）[3]到1950年代，已經很明顯地球的旋轉速率不是恆定的，因此天文學家發展了埃弗米斯時間這是基於太陽系物體在其軌道中的位置的時間尺度。

明顯的太陽時間

也可以看看：太陽日

明顯的太陽是地球上的觀察者所看到的真實太陽。[4]明顯的太陽時間或者真正的太陽時間[a]基於實際運動太陽。它基於明顯的太陽日，兩個連續的太陽回報到當地的間隔子午線.[5][6]明顯的太陽時間可以通過晷。火星上的等效物被稱為火星當地真實的太陽能時間（LTST）。[7][8]

太陽日的長度在一年中有所不同，累積效果與平均值最高16分鐘的季節性偏差。效果有兩個主要原因。首先，由於偏心地球的軌道，當地球是最近的太陽時移動的速度（近日）並且距離太陽最遠的時候較慢（aphelion） （看開普勒的行星運動定律）。第二，由於地球的軸向傾斜（稱為傾斜的黃道），太陽的年度動議與大圈子（這黃道）傾斜到地球的天體赤道。當太陽越過兩者的赤道春分，太陽的每日轉移（相對於背景恆星）與赤道的角度一定程度，因此這種轉移到赤道的投影小於其平均一年當太陽離赤道最遠時求解，太陽從一天到下一天的位置轉移與赤道平行，因此對這一偏移的赤道的投影大於年度的平均水平（請參閱熱帶年）。在六月和12月，當太陽離天體赤道最遠時，沿著黃道的給定轉移對應於赤道的大幅移動。因此，明顯的太陽日在3月和9月的時間比六月或12月短。

明顯的太陽日（1998）[9]
日期平均太陽時間持續時間
2月11日24小時
3月26日24小時 - 18.1秒
5月14日24小時
6月19日24小時 + 13.1秒
7月25日/26日24小時
9月16日24小時-21.3秒
11月2/324小時
12月22日24小時 + 29.9秒

這些長度將在幾年內略有變化，並在數千年中顯著變化。

平均太陽時間

主要文章：普遍的時間
時間的方程式 - 軸是出現一個日常的軸快速地相對於顯示本地平均時間的時鐘，在軸線下方會出現日d減緩.

平均太陽時間是個小時角平均太陽加12小時。這個12小時的偏移來自於為民事目的每天開始每天開始的決定，而小時角或平均太陽是從當地的子午線來測量的。[10]截至2009年，這是通過UT1時間尺度，從數學上構建非常長的基線乾涉法觀察晝夜運動位於其他星系中的無線電來源以及其他觀察結果。[11]：68，326[12]白天的持續時間在一年中有所不同，但長度是平均太陽日與明顯的太陽日不同，幾乎是恆定的。[13]明顯的太陽日可能比平均太陽日短20秒或30秒。[9][14]長期或短短的幾天連續發生，因此差異一直在彌補，直到平均時間在2月6日附近約14分鐘內顯而易見，並且在11月3日左右的時間左右。時間方程是這種差異，這是周期性的，並且不會每年積累。

平均時間遵循平均太陽。讓·米烏斯（Jean Meeus）描述平均太陽如下：

考慮第一個虛擬的太陽沿著黃道持續的速度並與圍角群和天頂的真實陽光相吻合（分別在近古和囊中時）。然後考慮第二個虛擬的太陽沿著天體赤道以恆定的速度與春分處的第一個虛擬太陽相吻合。第二個虛擬的太陽是平均陽光[15]

由於該平均太陽日的長度正在緩慢增加潮汐加速度地球的月球和月球旋轉的相應減慢。

歷史

也可以看看：計時設備的歷史
太陽和月亮，紐倫堡編年史，1493

太陽在天空中一直可見，其位置構成了明顯的太陽時間的基礎，即古代使用的計時方法。埃及人方尖碑構建c。公元前3500年，[16]一個gnomon在公元前2300年的中國，[17]和一個埃及人晷公元前1500年[18]是測量太陽位置的最早方法。

巴比倫天文學家知道，白天的時間各不相同。公元前649年的平板電腦表明，他們在最短的一天使用2：1的比率，並使用線性鋸齒形函數估算了變化。[19]目前尚不清楚他們是否知道太陽日的長度和相應的變化時間方程.托勒密清楚地區分了平均太陽日和明顯的太陽日Almagest（2世紀），他在他的時間裡列出了時間方程式方便的桌子.[20]

隨著商業的增加和機械時鐘的改善，顯而易見的太陽能時間越來越少。1834年在英格蘭和法國引入了平均太陽時間，因為由於天空中的尺寸較大，很難直接觀察到太陽，因此平均太陽時間是按照星星觀察到的固定時間比例確定的。，使用類似點狀的觀測值。從午夜開始測量“平均太陽時間”的特定標準被稱為通用時間。[11]：9–11

從概念上講普遍的時間地球相對於太陽的旋轉是平均太陽時間。但是，自1955年以來的常用版本UT1使用旋轉的定義略有不同，該定義糾正了地球桿旋轉時的運動。此校正的平均太陽時間和協調的通用時間（UTC）確定是否是躍第二需要。（自1972年以來，UTC時間量表已經繼續SI秒，第二次採用後，SI已經比平均太陽能時間的第二個值短一點。[21][11]：227–231）

也可以看看

筆記

  1. ^“明顯”在英語來源中通常使用，但是“ True”在法國天文學文獻中使用，在英語來源中幾乎變得普遍。看：
    • 文斯，塞繆爾（1797）。天文學第1卷的完整系統。劍橋大學出版社。 p。 44。我們叫什麼顯而易見時間法國電話真的
    • “ comprendre-概念fondamentaux- echelles de temps”.局長（用法語）。2009年11月23日。原本的2009年11月23日。溫度vrai[TRUE TIME]
    • 艾莉森，邁克爾；羅伯特·施明克（Schmunk）（2015年6月30日）。“ Mars24日光線採用的火星太陽能時間的技術筆記”.戈達德太空研究學院.國家航空和航天局.存檔來自2015年9月25日的原始。檢索10月8日，2015.太陽小時角或真太陽能時間（TST）

參考

  1. ^“太陽時間，卑鄙”.詞彙表，天文學在線.女王je下的航海年鑑辦公室和美國海軍天文台。 2021。
  2. ^“ leap秒”.美國海軍天文台的時間服務部門。 1999年原本的2015年3月12日。
  3. ^對於三種時間，請參見年鑑中的解釋性部分定型temp1902年，第759頁存檔2011年8月10日，在Wayback Machine.
  4. ^塔圖姆（J.B.）（2022年3月27日）。“天體力學第6章”（PDF）.維多利亞大學.存檔（PDF）來自2015年9月23日的原件。
  5. ^“太陽時間，顯而易見”.詞彙表，天文學在線.女王je下的航海年鑑辦公室和美國海軍天文台。 2021。
  6. ^Yallop，B。D。;Hohenker，C。Y.（1989年8月）。“ 58號天文信息表”（PDF）.HM航海年鑑辦公室。太陽位置圖。
  7. ^艾莉森，邁克爾；羅伯特·施明克（Schmunk）（2015年6月30日）。“ Mars24日光線採用的火星太陽能時間的技術筆記”.戈達德太空研究學院.國家航空和航天局.存檔來自2015年9月25日的原始。檢索10月8日，2015.
  8. ^艾莉森，邁克爾； McEwen，Megan（2000）。“對中心的太陽能坐標的評估後，對火星季節/晝夜氣候研究的定時食譜有改善”.行星和太空科學.48（2-3）：215。Bibcode：2000p＆ss ... 48..215a.doi：10.1016/S0032-0633（99）00092-6.HDL：2060/20000097895.S2CID 123014765.存檔來自2015年6月23日的原始內容。
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  13. ^有關影響平均太陽日的輕微變化的討論，請參閱ΔT文章。
  14. ^Ricci，Pierpaolo。“真正的太陽日的持續時間”.Pierpaoloricci.it.存檔來自2009年8月26日的原始內容。
  15. ^Meeus，J。（1998）。天文算法。第二版。里士滿弗吉尼亞州：威爾曼·貝爾。p。183。
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  17. ^Li，Geng（2015）。“古代中國的黑人”。在Ruggles，C。（編輯）。考古學手冊和民族屠殺手冊。pp。2095–2104。Bibcode：2015HAE..Book.2095L.doi：10.1007/978-1-4614-6141-8_219.ISBN 978-1-4614-6140-1.
  18. ^Vodolazhskaya，L.N。（2014）。“重建古埃及聖迪亞族”（PDF）.考古學和古代技術.2（2）：1-18。
  19. ^Pingree，David；雷納（Reiner），埃里卡（Erica）（1974）。“關於季節性小時的新巴比隆報告”.Archivfürorientforschung.25：50–55。ISSN 0066-6440.Jstor 41636303.
  20. ^奧托·諾格鮑爾（Neugebauer）（1975），古代數學天文學的歷史，紐約 /海德堡 /柏林：Springer-Verlag，第984–986頁，ISBN 978-0-387-06995-1
  21. ^：（1）在“ leap第二的物理基礎”中，作者：D D McCarthy，C Hackman和R A Nelson，《天文學期刊》，第136卷（2008年），第1906-1908頁，陳述（Page 1908），這是“ Si第二等於UT1的第二個量度的量度，該測量太小了，不可能從ut1秒的持續時間增加，差異擴大。”：（2）在1950年代後期，使用剖宮產標準來測量平均太陽時間第二個平均長度（UT2）的當前平均長度（結果：9192631830循環），也是Ephemeris Time（ET）的第二個（結果：結果：結果：9192631770±20個週期），請參閱L. Essen的“時間尺度”存檔2008年10月19日，在Wayback Machine，在Metrologia，第4卷（1968年），第161-165頁，第162頁。眾所周知，選擇了9192631770的數字SI第二。在1968年的同一篇文章中（第162頁）中指出，“鑑於UT2的變化，這似乎是合理的”。

外部鏈接