Blogi tervislikest eluviisidest. Lülisamba song. Osteokondroos. Elukvaliteet. ilu ja tervis

Inimene hakkas aja mõõtmise vastu aktiivselt huvi tundma siis, kui ta mõistis, et sellest on võimalik saada praktilist kasu.


Eelkõige oli see vajalik aastaaegade vahetumise täpseks ennustamiseks, mis võimaldas eelseisvaid põllutöid ette planeerida. Selle tulemusena on sellised põhimõisted nagu aasta, kuu ja päev kindlalt sisenenud kõigi kaasaegsete rahvaste kultuuri ja samal ajal ka iga üksiku inimese arusaamisesse.

Kuid alles keskajal võimaldasid arvukad tähistaeva uuringud paljastada vaadeldud astronoomiliste nähtuste tõelise olemuse. Selle tulemusena on teaduslikud teadmised omandanud mitmeid põhilisi ajamõisteid tõlgendusi, mida aga kõik ei tea.

Mis on aasta?

Esialgu tähendas aasta täielikku aastaaegade vaheldumise tsüklit (talv, kevad, suvi, sügis). Alles pärast heliotsentrilise teooria loomist tõestati, et aasta mõiste on lahutamatult seotud (nagu ka Maa telje kalde kaudu). Taevakehade trajektooride arvutamise ja muude astronoomiliste probleemide lahendamise täpsuse suurendamiseks oli vaja mõiste "aasta" selget määratlust, mille tulemusena sündis selle mitu tõlgendust:

Troopiline aasta: ajavahemik, mille jooksul Päike naaseb taevasfääril oma algsesse asendisse (Maa pinnal vaatleja seisukohalt). Kestus - 365 päeva 5 tundi 48 minutit 45,19 sekundit (muutub igal aastal veidi).

Sideer: ajavahemik, mille jooksul Maa teeb täistiiru ümber Päikese ja naaseb alguspunkti (loendamine toimub tähtede suhtes, mille asukoht taevasfääril muutub väga aeglaselt). Kestus - 365 päeva 6 tundi 9 minutit 8,97 sekundit.

Anomaalne aasta: ajaperiood, mille jooksul meie planeet naaseb oma orbiidi teatud punkti - periapsisesse. Kestus - 365 päeva 6 tundi 13 minutit 52,6 sekundit.

Kalendriaasta: ajaperiood, mis esindab ligikaudu täielikku hooajalist tsüklit. Kestus 365 päeva (Gregoriuse kalendri järgi).


Väärib märkimist, et kaasaegses kalendris suureneb aastane tsükkel iga 4 aasta järel ühe päeva võrra. Selle põhjuseks on asjaolu, et iga aasta lõpu “lisa” veerandpäevad summeeritakse ja liidetakse igale viiendale aastale.

Mis on kuu?

Kaasaegse kalendriga seostab enamik inimesi ka kuu mõistet. Ajalooliselt on aga 30-päevane tsükkel seotud kuukalendriga või täpsemalt meie planeedi ainsa satelliidi faaside täieliku muutumise 29-päevase perioodiga. Seda kuud nimetatakse sünoodiliseks ja see kestab 29 päeva 12 tundi 44 minutit ja 2,8 sekundit. Analoogiliselt aastaga võib (kuu)kuu olla ka troopiline, sideerne ja anomalistlik.

Enamik rahvaid nimetas seda või seda kuud vastavalt selle omadustele, kuid tänapäevases Gregoriuse kalendris on selliseid mustreid raske jälgida. Fakt on see, et selle süsteemi kuude nimed on laenatud ladina Juliuse kalendrist, nii et kui tõlgite need vene keelde, on neil ühemõtteline tähendus: september on seitsmes, oktoober on kaheksas, august on nime saanud Octavianuse järgi. Augustus, Juuli on nime saanud Julius Caesari järgi jne.

Mis on päev?

Astronoomilisest vaatenurgast on päev Maa täieliku pöörde ümber oma telje periood, seega pole sellel terminil nii erinevaid tõlgendusi nagu aasta ja kuu. Teadlased eristavad Maa päeva (täielik päeva/öö tsükkel, vaatlejale Maa pinnalt nähtav. Kestus – 24 tundi) ja sidereaalset päeva (välisvaatleja jaoks täielik tsükkel. Kestus – 23 tundi 56 minutit 4 sekundit).

Seda erinevust seletatakse asjaoluga, et päeva jooksul liigub meie planeet oma orbiidil veidi, mistõttu maise vaatleja jaoks tsükli lõpuleviimiseks peab planeet pisut "pöörama". Samuti väärib märkimist, et päeva jagamine 24 tunniks on absoluutselt tinglik jaotus, mille dikteerivad Euroopa kultuuri kultuurilised iseärasused (ajaloos on näiteid, kuidas erinevad rahvad jagasid päeva 10, 22, 30 osaks , mis pealegi ei saa kestuse järgi olla sama).


Päikese gravitatsioonijõudude mõjul meie planeedi pöörlemiskiirus aeglustub väga aeglaselt, mille tulemusena päeva pikkus pikeneb. Näiteks 500 miljonit aastat tagasi oli ööpäevas vaid 20,5 tundi, seega iga sajandi kohta pikeneb see oluline ajaperiood 2 millisekundi võrra.

Entsüklopeediline YouTube

1 / 2

✪ Teenige passiivselt 1000 rubla päevas - LeoPais töötab!

✪ KUIDAS 2 tunniga päevas piisavalt magada? Õppige 5 salajast tehnikat!

Subtiitrid

Päev astronoomias

Päeva pikkus planeedil sõltub tema enda pöörlemise nurkkiirusest. Astronoomias on mitut tüüpi päevi, olenevalt võrdlussüsteemist. Kui valite pöörlemise võrdluspunktiks kauge tähe, siis erinevalt planeedisüsteemi kesktähest on sellistel päevadel erinev kestus. Näiteks Maal eristatakse keskmist päikesepäeva (24 tundi) ja sidereaalset ehk sidereaalset päeva (umbes 23 tundi 56 minutit 4 sekundit). Need ei ole üksteisega võrdsed, sest Maa orbitaalliikumise tõttu ümber Päikese on Maa pinnal asuva vaatleja jaoks Päike kaugete tähtede taustal nihkunud.

Tõeline päikesepäev on ajavahemik kahe ülemise kulminatsiooni vahel (Päikese keskpunkti järjestikused läbimised meridiaani lõunaosast (põhjapoolkeral); teisisõnu aeg kahe tõelise keskpäeva vahel); selle päeva alguseks peetakse hetke, mil Päikese keskpunkt läbib meridiaani lõunaosa; Päikese keskpunkti tunninurka nimetatakse tõeliseks ajaks (vt Ajavõrrand). Tõelised päikesepäevad on pikemad kui sideerpäevad ja nende kestus varieerub aastaringselt, mis saab alguse ekliptika kaldest ekvaatoritasapinnale ja Maa ebaühtlasest liikumisest ümber Päikese.

Rahvusvaheline mõõtühikute süsteem (SI)

Aja mõõtühik - päev (vene tähis: päev; rahvusvaheline: d) on üks mittesüsteemsetest mõõtühikutest ja ei sisaldu SI-s. Kuid Vene Föderatsioonis on see heaks kiidetud kasutamiseks ilma kehtivusaja piiranguteta kohaldamisalaga "kõik valdkonnad". Sel juhul loetakse 1 päev täpselt 86 400 sekundiks. SI-s on sekund defineeritud kui 9 192 631 770 kiirgusperioodi, mis vastab tseesium-133 aatomi põhioleku kahe ülipeen taseme üleminekule. Vastavalt sellele võib päeva määratlust SI-s pidada 794 243 384 928 000 selliseks perioodiks.

Astronoomias nimetatakse SI-sekundites määratletud päeva Juliuse päevaks.

Keskmine päikesepäev ei sisalda täisarvu sekundeid (näiteks nende kestus epohhil 2000,0 oli 86400,002 s) ja ka keskmise päikesepäeva kestus on varieeruv, kuna nurkkiiruse ilmalik muutus. Maa pöörlemine (vt.).

Teistes keeltes

Nagu eespool mainitud, on see termin tavakasutuses päeval sageli asendatakse sõnaga päeval, kuid igal juhul on vene keeles sõnad, mis eraldavad üheselt mõisted "päev" (päevavalgus) ja "päev" (24 tundi). Eraldi sõna mõiste "päev" jaoks esineb ka järgmistes keeltes:

Islamis loetakse päeva päikeseloojangust päikeseloojanguni, see tähendab, et päikese täielik kadumine silmapiirilt tähistab uue päeva algust, olenemata kumast.

Päeva jaotus

Osade arv, milleks päev jagati ehk öö ja päev eraldi, sõltus antud rahva arenguastmest ja suurenes inimkonna arenguga järk-järgult. Enamik Uue Maailma rahvaid jagas päeva vaid neljaks osaks, mis vastavad päikesetõusule, selle igapäevase teekonna kõrgeimale punktile, päikeseloojangule ja lõpuks ka keskööle. 18. sajandi keskel Islandit kirjeldanud rändur Gorrebou sõnul jagasid islandlased päeva 10 osaks. Araablased eristasid ainult päikesetõusu, selle tõusu ja langust, päikeseloojangut, hämarust, ööd, kuke esimest varest ja koitu. Mõne varem tsiviliseerimata rahva seas võis aga leida suhteliselt täpse päevajaotuse, nagu näiteks Seltsisaarte põliselanike seas, kellel Cooki ajal oli päev jaotatud 18 osaks, mille pikkus oli , aga ebavõrdne; kõige lühemad ajaperioodid vastasid hommikule ja õhtule, pikim - keskööle ja lõunale.

Babülonis oli ka 12-tunnine päeva ja öö jaotus. Herodotose “Ajaloo” (II, 109) järgi võtsid kreeklased selle süsteemi üle babüloonlastelt ja hiljem, tõenäoliselt egiptlastelt või kreeklastelt, võtsid selle kasutusele roomlased. Näiteks talvel kestis “päevatund” Roomas umbes 45 minutit.

Jaotatud 12 põhiossa

Jaotatud 30 põhiossa

Jagamine 22 põhiosaks

Jaotatud 10 põhiossa

Korallide tärkamise ajastule eelnenud päeva pikkuse väljaselgitamiseks pidid teadlased appi võtma sinivetikad. Alates 1998. aastast on Hiina teadlased Zhu Shixing, Huang Xueguang ja Xin Houtian Tianjini geoloogia ja maavarade instituudist analüüsinud enam kui 500 kivistunud stromatoliiti, mille vanus on 1,3 miljardit aastat ja mis kunagi kasvasid ekvaatori lähedal ja on maetud Yanshani mägedesse. Sinivetikad reageerivad päevavalguse ja pimeduse muutumisele oma kasvusuuna ja värvuse sügavuse järgi: päeval värvuvad nad heledates toonides ja kasvavad vertikaalselt, öösel on tumedad ja kasvavad horisontaalselt. Nende organismide välimuse põhjal, võttes arvesse nende kasvukiirust ning kogutud teaduslikke andmeid geoloogia ja klimatoloogia kohta, oli võimalik määrata sinivetikate aastane, kuu ja päevane kasvurütm. Saadud tulemuste põhjal jõudsid teadlased järeldusele, et 1,3 miljardit aastat tagasi (eelkambriumi ajastul) kestis Maa ööpäev 14,91-16,05 tundi ja aasta koosnes 546-588 päevast.

Sellele hinnangule leidub ka vastaseid, kes viitavad sellele, et uurimisandmed iidsete loodete lademete, loodete kohta räägivad sellega vastu.

Lisaks Maa pöörlemiskiiruse muutumisele pikema aja jooksul (ja sellest tulenevale päeva pikkuse muutumisele) toimuvad päevast päeva väikesed muutused planeedi pöörlemiskiiruses, mis on seotud masside jaotus, näiteks maailmamere või atmosfääri mahu vähenemise tõttu nende keskmise temperatuuri kõikumiste tõttu. Kui maailma ookean või atmosfäär jahtub, pöörleb Maa kiiremini (ja vastupidi), kuna selle tulemusena toimib nurkimpulsi jäävuse seadus. Samuti võivad ööpäeva keskmise pikkuse muutusi põhjustada geoloogilised sündmused, näiteks tugevad maavärinad. Nii lühenes 2004. aasta India ookeani maavärina tagajärjel päeva pikkus ligikaudu 2,68 mikrosekundi võrra. Selliseid muutusi on märgatud ja neid saab mõõta tänapäevaste meetoditega.

1967. aastal võttis Rahvusvaheline Kaalude ja Mõõtude Komitee vastu fikseeritud sekundi, arvestamata praeguse päikesepäeva pikkusega Maal. Uus sekund võrdub 9 192 631 770 kiirgusperioodiga, mis vastab üleminekule põhiseisundi kahe ülipeen taseme vahel

1. Päev kui ajaühik

Kõigepealt tuletagem meelde, et astronoomias, nagu ka teistes teadustes, on ajaühik rahvusvahelisest SI ühikute süsteemist teine ​​- aatomi sekund. Siin on teise määratlus 13. kaalude ja mõõtude peakonverentsil 1967. aastal:

Teine on tseesium 133 aatomi kiirguse 9 192 631 770 perioodi kestus, mida see kiirgab üleminekul põhioleku kahe ülipeen taseme vahel (vt Rahvusvahelise Kaalude ja Mõõtude Büroo lehekülge, seal on ka mõned täpsustused) .

Kui ajaühiku tähistamiseks kasutatakse sõna "päev", tuleks selle all mõista 86400 aatomsekundit. Astronoomias kasutatakse ka suuremaid ajaühikuid: Juliuse aasta on täpselt 365,25 päeva, Juliuse sajand on täpselt 36525 päeva. Rahvusvaheline Astronoomialiit (astronoomide avalik organisatsioon) soovitas 1976. aastal astronoomidel kasutada just selliseid ajaühikuid. Peamine ajaskaala Time Atomic International (TAI) põhineb paljude erinevate riikide aatomkellade näitudel. Järelikult on formaalsest vaatenurgast aja mõõtmise alus astronoomiast lahkunud. Vanu ühikuid "tähendab päikesesekundit", "siderealist sekundit" ei tohiks kasutada.

2. Päev kui Maa ümber oma telje pöörlemise periood

Sõna "päev" selle kasutuse määratlemine on mõnevõrra keerulisem. Sellel on palju põhjuseid.

Esiteks ei hoia Maa pöörlemistelg ehk teaduslikult öeldes selle nurkkiiruse vektor ruumis konstantset suunda. Seda nähtust nimetatakse pretsessiooniks ja nutatsiooniks. Teiseks ei hoia Maa ise oma nurkkiiruse vektori suhtes püsivat orientatsiooni. Seda nähtust nimetatakse pooluse liikumiseks. Seetõttu ei pöördu Maa pinnal asuva vaatleja raadiuse vektor (lõik Maa keskpunktist pinnapunktini) pärast ühte pööret (ja mitte kunagi) tagasi oma eelmisele suunale. Kolmandaks Maa pöörlemiskiirus, s.o. Ka nurkkiiruse vektori absoluutväärtus ei jää konstantseks. Niisiis, rangelt võttes ei ole Maa kindlat pöörlemisperioodi. Kuid teatud täpsusega, mõne millisekundiga, saame rääkida Maa ümber oma telje pöörlemise perioodist.

Lisaks peame märkima suuna, mille suhtes me Maa pöördeid loeme. Praegu on astronoomias kolm sellist suunda. See on suund kevadise pööripäeva, Päikese ja taevase efemeriidi poole.

Maa pöörlemisperioodi kevadise pööripäeva suhtes nimetatakse külgpäevaks. See võrdub 23h 56m 04.0905308s. Pange tähele, et sideerpäev on periood kevadpunkti, mitte tähtede suhtes.

Kevadine pööripäevapunkt ise läbib taevasfääril keeruka liikumise, seega tuleks seda arvu mõista keskmise väärtusena. Selle punkti asemel tegi Rahvusvaheline Astronoomialiit ettepaneku kasutada "taevase efemeriidi päritolu". Me ei anna selle määratlust (see on üsna keeruline). See valiti nii, et Maa pöörlemisperiood tema suhtes oleks lähedane perioodile inertsiaalse võrdlusraami suhtes, s.o. tähtede või täpsemalt ekstragalaktiliste objektide suhtes. Maa pöördenurka selle suuna suhtes nimetatakse külgnurgaks. See on võrdne 23h 56m 04.0989036s, veidi rohkem kui sideerpäev selle võrra, mille võrra kevadpunkt päevas pretsessiooni tõttu taevas nihkub.

Lõpuks kaaluge Maa pöörlemist Päikese suhtes. See on kõige keerulisem juhtum, kuna Päike liigub taevas mitte mööda ekvaatorit, vaid piki ekliptikat ja pealegi ebaühtlaselt. Aga need päikeselised päevad on inimeste jaoks ilmselgelt kõige olulisemad. Ajalooliselt kohandati aatomisekundit Maa pöörlemisperioodiga Päikese suhtes, keskmistamine tehti umbes 19. sajandil. See periood võrdub 86 400 ajaühikuga, mida nimetati keskmisteks päikesesekunditeks. Kohandamine toimus kahes etapis: esiteks võeti kasutusele "efemeriidi aeg" ja "efemeriidi sekund" ning seejärel määrati aatomi sekund võrdseks efemeriidi sekundiga. Seega aatomsekund "pärineb endiselt Päikeselt", kuid aatomkellad on miljon korda täpsemad kui "maised kellad".

Maa pöörlemisperiood ei püsi muutumatuna. Sellel on palju põhjuseid. Nende hulka kuuluvad hooajalised muutused temperatuuri ja õhurõhu jaotuses üle maakera, sisemised protsessid ja välismõjud. Esineb ilmalikku aeglustumist, kümnendilist (aastakümnete jooksul) ebaühtlust, hooajalist ja äkilist. Joonisel fig. 1 ja 2 näitavad graafikuid, mis näitavad päeva pikkuse muutust aastatel 1700-2000. ja aastatel 2000-2006. Joonisel fig. 1 on kalduvus päeva pikenemisele ja joonisel fig. 2 - hooajaline ebaühtlus. Graafikud, mis põhinevad Rahvusvahelise Maa pöörlemis- ja võrdlussüsteemide teenuse (IERS) materjalidel.

Kas ajamõõtmise aluseid on võimalik astronoomiasse tagasi tuua ja kas seda tasub teha? See võimalus on olemas. Need on pulsarid, mille pöörlemisperioodid säilitatakse suure täpsusega. Lisaks on paljud neist teada. Võimalik, et pikkade ajavahemike jooksul, näiteks aastakümnete jooksul, aitavad pulsaride vaatlused aatomiaega selgitada ja luuakse "pulsari aja" skaala.

Maa ebaühtlase pöörlemise uurimine on praktika jaoks väga oluline ja teaduslikust seisukohast huvitav. Näiteks satelliitnavigatsioon on võimatu ilma Maa pöörlemise teadmata. Ja selle omadused kannavad teavet Maa sisemise struktuuri kohta. See keeruline probleem ootab oma uurijaid.

Aeg on kõige olulisem filosoofiline, teaduslik ja praktiline kategooria. Aja mõõtmise meetodi valik on inimest huvitanud iidsetest aegadest, mil praktilist elu hakati seostama päikese ja kuu pöördeperioodidega. Hoolimata asjaolust, et esimene kell, päikesekell, ilmus kolm ja pool aastatuhandet eKr, on see probleem endiselt üsna keeruline. Sageli pole sellega seotud kõige lihtsamale küsimusele vastamine, näiteks "mitu tundi päevas on", nii lihtne.

Ajaarvestuse ajalugu

Ööpäeva heledate ja pimedate aegade, une- ja ärkveloleku perioodide, töö- ja puhkeperioodide vaheldumine hakkas inimeste jaoks tähendama aja möödumist juba ürgsel ajal. Iga päev liikus päike päeval üle taeva, päikesetõusust päikeseloojanguni ja kuu liikus öösel. On loogiline, et valgustite liikumise identsete faaside vaheline periood sai ajaarvutuse ühikuks. Päev ja öö kujunesid järk-järgult päevaks – mõiste, mis määratleb kuupäeva muutumise. Nende põhjal ilmnesid lühemad ajaühikud - tunnid, minutid ja sekundid.

Esimest korda hakati iidsetel aegadel määrama, mitu tundi päevas on. Teadmiste areng astronoomias viis selleni, et päev ja öö hakati jagama võrdseteks perioodideks, mis olid seotud teatud tähtkujude tõusuga taevaekvaatorile. Ja kreeklased võtsid kuuekümnendarvu süsteemi üle vanadelt sumeritelt, kes pidasid seda kõige praktilisemaks.

Miks 60 minutit ja 24 tundi?

Millegi loendamiseks kasutas iidne inimene seda, mis tavaliselt alati käepärast oli – sõrmi. Siit pärineb enamikus riikides kasutusele võetud kümnendarvude süsteem. Teine meetod, mis põhineb vasaku käe avatud peopesa nelja sõrme falangetel, saavutas haripunkti Egiptuses ja Babülonis. Sumerite ja teiste Mesopotaamia rahvaste kultuuris ja teaduses sai pühaks arv 60. Paljudel juhtudel võimaldas paljude jagajate olemasolu, millest üks on 12, seda ilma jäägita jagada.

Matemaatiline arusaam, mitu tundi päevas on, pärineb Vana-Kreekast. Kreeklased võtsid omal ajal kalendris arvesse ainult päevavalgust ja jagasid aja päikesetõusust päikeseloojanguni kaheteistkümneks võrdseks intervalliks. Seejärel tegid nad sama ööajaga, mille tulemuseks oli 24-osaline päevajaotus. Kreeka teadlased teadsid, et päeva pikkus muutub aastaringselt, nii et pikka aega olid päeva- ja öötunnid, mis olid samad ainult pööripäevadel.

Sumeritelt võtsid kreeklased üle ka ringi jagamise 360 ​​kraadiks, mille alusel loodi geograafiliste koordinaatide süsteem ja tundide jagamine minutiteks (minuta prima (ladina keeles) - "vähendatud esimene osa" tund)) ja sekundid (secunda divisio (ladina)).

Päikeseline päev

Päeva tähendus seoses taevaobjektide vastasmõjuga on ajavahemik, mille jooksul Maa teeb täieliku pöörde ümber oma pöörlemistelje. Astronoomid teevad tavaliselt mitu selgitust. Nad eristavad päikesepäevi – pöörde algus ja lõpp arvutatakse Päikese asukoha järgi taevasfääri samas punktis – ning jagavad need tõelisteks ja keskmisteks.

Konkreetset kuupäeva määramata on võimatu sekundini öelda, mitu tundi on päevas, mida nimetatakse tõelisteks päikesetundideks. Aasta jooksul muutub nende kestus perioodiliselt peaaegu minuti võrra. Selle põhjuseks on tähe liikumise ebaühtlus ja keeruline trajektoor mööda taevasfääri - planeedi pöörlemistelje kalle on taevaekvaatori tasapinna suhtes umbes 23 kraadi.

Võime enam-vähem täpselt öelda, mitu tundi ja minutit on päevas, mida eksperdid nimetavad keskmiseks päikeseenergiaks. Need on tavalised igapäevaelus kasutatavad kalendriperioodid, mis määratlevad konkreetse kuupäeva. Arvatakse, et nende kestus on konstantne, et need on täpselt 24 tundi ehk 1440 minutit ehk 86 400 sekundit. Kuid see väide on tingimuslik. Teadaolevalt Maa pöörlemiskiirus väheneb (päev pikeneb 0,0017 sekundit saja aasta kohta). Planeedi pöörlemise intensiivsust mõjutavad keerulised gravitatsioonilised kosmilised vastasmõjud ja spontaansed geoloogilised protsessid selles.

Sideaalne päev

Kaasaegsed nõuded arvutustele kosmoseballistikas, navigatsioonis jne on sellised, et küsimus, mitu tundi ööpäevas kestab, nõuab nanosekundi täpsusega lahendust. Selleks valitakse stabiilsemad võrdluspunktid kui läheduses asuvad taevakehad. Kui arvutate maakera täieliku pöörde, võttes alghetkeks selle asukoha kevadise pööripäeva punkti suhtes, saate päeva pikkuse, mida nimetatakse sidereaalseks.

Kaasaegne teadus teeb täpselt kindlaks, mitu tundi on päevas, mis kannab ilusat nimetust sideertunnid – 23 tundi 56 minutit 4 sekundit. Pealegi täpsustatakse mõnel juhul nende kestust veelgi: tegelik sekundite arv on 4,0905308333. Kuid see täpsustamise skaala on ka ebapiisav: võrdluspunkti püsivust mõjutab planeedi orbiidi liikumise ebaühtlus. Selle teguri välistamiseks valitakse ekstragalaktiliste raadioallikatega seotud spetsiaalne efemeriidi päritolu.

Aeg ja kalender

Lõplik versioon selle määramise kohta, mitu tundi on päevas, mis on lähedane tänapäevasele tunnile, võeti vastu Vana-Roomas Juliuse kalendri kasutuselevõtuga. Erinevalt Vana-Kreeka aja arvutamise süsteemist jagati päev 24 võrdseks intervalliks, olenemata kellaajast või aastaajast.

Erinevad kultuurid kasutavad oma kalendreid, mille lähtepunktiks on konkreetsed, enamasti religioosset laadi sündmused. Kuid keskmise päikesepäeva pikkus on kogu Maal ühesugune.

Siin Maal kipume võtma aega iseenesestmõistetavana, arvestamata kunagi, et selle mõõtmise sammud on üsna suhtelised.

Näiteks viis, kuidas me oma päevi ja aastaid mõõdame, tuleneb tegelikult meie planeedi kaugusest Päikesest, ajast, mis kulub selle ümber tiirlemiseks ja oma telje ümber pöörlemiseks. Sama kehtib ka teiste meie päikesesüsteemi planeetide kohta. Kui meie, maalased, arvutame päeva koidikust õhtuhämaruseni 24 tunni jooksul, siis teisel planeedil erineb ühe päeva pikkus oluliselt. Mõnel juhul on see väga lühike, samas kui teistel võib see kesta kauem kui aasta.

Päev Merkuuril:

Merkuur on meie Päikesele lähim planeet, ulatudes 46 001 200 km-st periheelis (lähim kaugus Päikesele) kuni 69 816 900 km-ni afeelis (kõige kaugemal). Merkuuril kulub ümber oma telje pöörlemiseks 58 646 Maa päeva, mis tähendab, et üks päev Merkuuril võtab koidikust õhtuhämaruseni umbes 58 Maa päeva.

Merkuuril kulub aga Päikese ümber tiirlemiseks (teise nimega selle tiirlemisperiood) vaid 87 969 Maa päeva. See tähendab, et aasta Merkuuril võrdub ligikaudu 88 Maa päevaga, mis omakorda tähendab, et üks aasta Merkuuril kestab 1,5 Merkuuri päeva. Pealegi on Merkuuri põhjapoolsed polaaralad pidevalt varjus.

Selle põhjuseks on selle telje kaldenurk 0,034° (võrreldes Maa 23,4°-ga), mis tähendab, et Merkuuril ei esine äärmuslikke hooajalisi muutusi, päevad ja ööd kestavad olenevalt aastaajast kuid. Merkuuri poolustel on alati pime.

Päev Veenusel:

Tuntud ka kui "Maa kaksik", on Veenus meie Päikesele lähim teine ​​planeet – 107 477 000 km periheelis kuni 108 939 000 km afeelis. Kahjuks on Veenus ka kõige aeglasem planeet, mis on ilmselge, kui vaadata tema pooluseid. Kui Päikesesüsteemi planeedid kogesid nende pöörlemiskiiruse tõttu pooluste lamenemist, siis Veenus seda üle ei elanud.

Veenus pöörleb kiirusega vaid 6,5 km/h (võrreldes Maa ratsionaalse kiirusega 1670 km/h), mille tulemuseks on sidereaalne pöörlemisperiood 243,025 päeva. Tehniliselt on see miinus 243,025 päeva, kuna Veenuse pöörlemine on retrograadne (st pöörleb ümber Päikese orbiidi teele vastupidises suunas).

Sellegipoolest pöörleb Veenus endiselt ümber oma telje 243 Maa päevaga, see tähendab, et päikesetõusu ja -loojangu vahele jääb palju päevi. See võib tunduda kummaline, kuni teate, et üks Veenuse aasta kestab 224 071 Maa päeva. Jah, Veenusel kulub oma tiirlemisperioodi läbimiseks 224 päeva, kuid koidikust õhtuhämarusse jõudmiseks kulub rohkem kui 243 päeva.

Seega on üks Veenuse päev veidi rohkem kui Veenuse aasta! Hea, et Veenusel on Maaga ka muid sarnasusi, kuid ilmselgelt pole see igapäevane tsükkel!

Päev maa peal:

Kui mõtleme ühele päevale Maal, kipume seda pidama lihtsalt 24 tunniks. Tegelikult on Maa külgsuunaline pöörlemisperiood 23 tundi 56 minutit ja 4,1 sekundit. Seega võrdub üks päev Maal 0,997 Maa päevaga. See on kummaline, aga jällegi eelistavad inimesed ajaplaneerimisel lihtsust, nii et me ümardame.

Samas on ühe päeva pikkuses planeedil olenevalt aastaajast erinevusi. Maa telje kalde tõttu on mõnel poolkeral vastuvõetava päikesevalguse hulk erinev. Kõige silmatorkavamad juhtumid esinevad poolustel, kus päev ja öö võivad olenevalt aastaajast kesta mitu päeva ja isegi kuid.

Põhja- ja lõunapoolusel võib talvel üks öö kesta kuni kuus kuud, mida nimetatakse polaarööks. Suvel algab poolustel nn polaarpäev, kus päike ei looju 24 tundi. Tegelikult pole see nii lihtne, kui ma ette kujutan.

Päev Marsil:

Paljuski võib Marsi nimetada ka "Maa kaksikuks". Lisage polaarjääkattele hooajalised kõikumised ja vesi (ehkki külmunud) ning päev Marsil on üsna lähedal päevale Maal. Marss teeb 24 tunni jooksul ühe pöörde ümber oma telje.
37 minutit ja 22 sekundit. See tähendab, et üks päev Marsil võrdub 1,025957 Maa päevaga.

Hooajalised tsüklid Marsil on sarnased meie omadega Maal, rohkem kui ühelgi teisel planeedil, tänu selle telje 25,19° kaldenurgale. Selle tulemusena kogevad Marsi päevad sarnaseid muutusi Päikesega, mis tõuseb varakult ja loojub suvel hilja ning talvel vastupidi.

Hooajalised muutused kestavad aga Marsil kaks korda kauem, sest Punane planeet asub Päikesest kaugemal. Selle tulemusena kestab Marsi aasta kaks korda kauem kui Maa aasta – 686,971 Maa päeva või 668,5991 Marsi päeva ehk Solas.

Päev Jupiteril:

Arvestades asjaolu, et see on Päikesesüsteemi suurim planeet, võiks eeldada, et päev Jupiteril on pikk. Kuid nagu selgub, kestab päev Jupiteril ametlikult vaid 9 tundi, 55 minutit ja 30 sekundit, mis on vähem kui kolmandik Maa päeva pikkusest. Selle põhjuseks on asjaolu, et gaasihiiglasel on väga suur pöörlemiskiirus, ligikaudu 45 300 km/h. See kõrge pöörlemiskiirus on ka üks põhjusi, miks planeedil on nii tugevad tormid.

Pange tähele sõna formaalne kasutamist. Kuna Jupiter ei ole tahke keha, liigub selle ülemine atmosfäär erineva kiirusega kui ekvaatoril. Põhimõtteliselt on Jupiteri polaaratmosfääri pöörlemine 5 minutit kiirem kui ekvatoriaalses atmosfääris. Seetõttu kasutavad astronoomid kolme võrdlusraami.

Süsteemi I kasutatakse laiuskraadidel 10°N kuni 10°S, kus selle pöörlemisperiood on 9 tundi 50 minutit ja 30 sekundit. Süsteemi II rakendatakse kõigil laiuskraadidel neist põhjas ja lõunas, kus pöörlemisperiood on 9 tundi 55 minutit ja 40,6 sekundit. Süsteem III vastab planeedi magnetosfääri pöörlemisele ja seda perioodi kasutavad IAU ja IAG Jupiteri ametliku pöörlemise määramiseks (st 9 tundi 44 minutit ja 30 sekundit)

Seega, kui te suudaksite teoreetiliselt seista gaasihiiglase pilvedel, näete, et päike tõuseb igal Jupiteri laiuskraadil harvem kui kord 10 tunni jooksul. Ja ühe aasta jooksul Jupiteril tõuseb Päike ligikaudu 10 476 korda.

Päev Saturnil:

Saturni olukord on väga sarnane Jupiteriga. Vaatamata oma suurele suurusele on planeedi hinnanguline pöörlemiskiirus 35 500 km/h. Saturni üks sideeriline pöörlemine võtab aega ligikaudu 10 tundi 33 minutit, mis teeb ühe Saturni ööpäeva pikkuseks vähem kui poole Maa ööpäeva.

Saturni tiirlemisperiood on võrdne 10 759,22 Maa päevaga (ehk 29,45 Maa-aastaga), kusjuures aasta kestab ligikaudu 24 491 Saturni päeva. Kuid nagu Jupiter, pöörleb ka Saturni atmosfäär sõltuvalt laiuskraadist erineva kiirusega, mis nõuab astronoomidelt kolme erineva võrdlusraami kasutamist.

I süsteem hõlmab lõunaekvatoriaalpooluse ja põhjaekvatoriaalvöö ekvatoriaalvööndeid ning selle ajavahemik on 10 tundi 14 minutit. Süsteem II hõlmab kõiki teisi Saturni laiuskraade, välja arvatud põhja- ja lõunapoolus, pöörlemisperioodiga 10 tundi 38 minutit ja 25,4 sekundit. Süsteem III kasutab raadioemissioone, et mõõta Saturni sisemist pöörlemiskiirust, mille tulemuseks oli pöörlemisperiood 10 tundi 39 minutit 22,4 sekundit.

Neid erinevaid süsteeme kasutades on teadlased aastate jooksul saanud Saturnilt erinevaid andmeid. Näiteks 1980. aastatel Voyager 1 ja 2 missioonide käigus saadud andmed näitasid, et Saturni päev on 10 tundi, 45 minutit ja 45 sekundit (±36 sekundit).

2007. aastal vaatasid UCLA Maa-, planeedi- ja kosmoseteaduste osakonna teadlased selle üle, mille tulemuseks oli praegune hinnang 10 tundi ja 33 minutit. Sarnaselt Jupiteriga tuleneb täpsete mõõtmiste probleem asjaolust, et erinevad osad pöörlevad erineva kiirusega.

Päev Uraanil:

Uraanile lähenedes muutus küsimus, kui kaua päev kestab, keerulisemaks. Ühest küljest on planeedi külgsuunaline pöörlemisperiood 17 tundi 14 minutit ja 24 sekundit, mis võrdub 0,71833 Maa päevaga. Seega võime öelda, et päev Uraanil kestab peaaegu sama kaua kui päev Maal. See oleks tõsi, kui see poleks selle gaasi-jää hiiglase telje äärmuslik kalle.

Aksiaalse kaldega 97,77° tiirleb Uraan sisuliselt ümber Päikese oma küljel. See tähendab, et selle põhja- või lõunaosa on tiirlemisperioodi erinevatel aegadel otse Päikese poole. Kui ühel poolusel on suvi, paistab päike seal katkematult 42 aastat. Kui sama poolus Päikesest ära pöörata (ehk Uraanil on talv), on seal pimedus 42 aastat.

Seetõttu võime öelda, et üks päev Uraanil päikesetõusust päikeseloojanguni kestab koguni 84 aastat! Teisisõnu, üks päev Uraanil kestab sama kaua kui aasta.

Samuti, nagu ka teiste gaasi-/jäähiiglaste puhul, pöörleb Uraan teatud laiuskraadidel kiiremini. Seega, kuigi planeedi pöörlemine ekvaatoril, ligikaudu 60° lõunalaiuskraadil, on 17 tundi ja 14,5 minutit, liiguvad atmosfääri nähtavad tunnused palju kiiremini, viies täieliku pöörlemise lõpule vaid 14 tunniga.

Päev Neptuunil:

Lõpuks on meil Neptuun. Ka siin on ühe päeva mõõtmine mõnevõrra keerulisem. Näiteks Neptuuni külgsuunalise pöörlemise periood on ligikaudu 16 tundi, 6 minutit ja 36 sekundit (vastab 0,6713 Maa päevale). Kuid selle gaasi/jää päritolu tõttu asendavad planeedi poolused üksteist kiiremini kui ekvaator.

Arvestades, et planeedi magnetväli pöörleb kiirusega 16,1 tundi, siis ekvaatorivöönd pöörleb ligikaudu 18 tundi. Samal ajal pöörlevad polaarpiirkonnad 12 tunni jooksul. See erinev pöörlemine on heledam kui ükski teine ​​​​Päikesesüsteemi planeet, mille tulemuseks on tugev laiuskraadi tuulenihe.

Lisaks põhjustab planeedi aksiaalne kalle 28,32° Maal ja Marsil sarnaseid hooajalisi kõikumisi. Neptuuni pikk tiirlemisperiood tähendab, et hooaeg kestab 40 Maa aastat. Kuid kuna selle telje kalle on võrreldav Maa omaga, ei ole selle päeva pikkuse muutus pika aasta jooksul nii äärmuslik.

Nagu näete meie päikesesüsteemi erinevate planeetide kokkuvõttest, sõltub päeva pikkus täielikult meie võrdlusraamistikust. Lisaks varieerub hooajaline tsükkel olenevalt kõnealusest planeedist ja sellest, kus planeedil mõõtmisi tehakse.