Astronomický kroužek
Kunratice
Přes léto kroužek není, sejdeme se opět koncem září
Není čas jako čas
Každý, kdo se začne trochu zajímat o astronomii, dříve či později narazí na problematiku uvádění časových údajů a různých typů a druhů času. Proto Vás zkusím uvést do problematiky času v astronomii.
Roky a dny
Astroláb byl jeden z prvních astronomických měřících přístrojů
Když se řekne čas, můžeme si jej představit jako nekonečně plynoucí veličinu, nebo jako konkrétní údaj označující určitou událost. Už od pradávna měli lidé potřebu nějak určit časové údaje během roku i během dne.
Zpočátku se lidé orientovali jen pomocí střídání dne a noci a v delším horizontu střídání ročních období. V těch dobách začaly vznikat první předchůdci časoměrných zařízení. Soustavy kamenných bloků, pomocí kterých se daly určovat významné dny v průběhu roku. Z hlediska pěstování plodin byl významný hlavně letní a zimní slunovrat. Objevila se však nutnost rozdělit rok na jednotlivé dny, mimo jiné také z důvodů označení dnů výběru daní.
Patrně nejznámějším předchůdcem kalendáře je kamenné Stonehenge
První pokusy se zavedením kalendáře byly postaveny na cyklu Měsíce, nový měsíc začínal když byl na večerní obloze poprvé spatřen srpek Měsíce po novu. Jeden oběh Měsíce kolem Země trvá 29.5 dne, rok byl v těchto kalendářích rozdělen na 12 měsíců střídavě po 29 a 30 dnech. Bohužel rok v tomto kalendáři vycházel o 11 a čtvrt dne kratší než jeden oběh Země kolem Slunce. Proto se musely přidávat dny, týdny i měsíce navíc, které jednou za čas dorovnávaly rozdíly. Mimořádný kalendář používali Egypťané, kteří už v pátém tisíciletí před naším letopočtem dokázali určit délku roku na 365 dní a dělili ho na 12 měsíců po 30 dnech, zbytek byly svátky.
Gaius Julius Caesar - 100 - 44 př.n.l.
První zásadní reformu kalendáře provedl v roce 46 let př.n.l. římský císař Julius Caesar. Sezval astronomy a učence a po poradě s nimi zavedl kalendář, který se už příliš neliší od současného. Délku roku 365 a čtvrt dne vypočítal už téměř o 300 let dříve řecký astronom Kallipos. Caesar stanovil rok dlouhý 365 dnů rozdělený do 12 měsíců a každý čtvrtý rok byl přidán jeden přestupný den. Zrodil se Juliánský kalendář. Aby byl vyrovnán posun roku proti ročním dobám prodloužil Caesar rok 46 př.n.l. na 445 dní. Bohužel to nebyl poslední zásah do kalendáře na úrovni celých dnů. Juliánské datum se v astronomii stále používá, za počáteční bod je určen 1.1.4713 př.n.l. 12hod, od té doby plyne nepřetržitě, časový údaj v konkrétním dni je dán číslem za desetinnou čárkou.
Doba oběhu Země kolem Slunce, neboli jeden tropický rok, trvá 365.24219 dnů (a navíc ani to není stále stejné). Proto Juliánský kalendář má za rok chybu přibližně 11 minut a po 130 letech už je chyba kalendáře proti astronomickým pozorováním celý den.
Řehoř svou reformou a smazáním několika dní vzbudil nevole mezi lidem
Na vzniku našeho stávajícího kalendáře mají zásluhu Velikonoce a papež Řehoř XIII. V době středověku už činila chyba kalendáře několik dní a už i prostí lidé si začali všímat, že se Velikonoce posunují stále více k létu. Řehoř tedy v rámci úpravy vypustil v říjnu 1582 z kalendáře 10 dní, po čtvrtku 4. října následoval pátek 15. října, čímž dosáhl toho že se jarní rovnodennost vrátila zpět k 21. březnu. Dále stanovil podrobnější pravidla pro stanovení přestupného roku, každý rok dělitelný 4 je přestupný, rok dělitelný 100 není přestupný, rok dělitelný 400 je přestupný. I tento kalendář trpí malou chybou, asi 27 sekund za rok, takže upravit ho o celý den je třeba až po asi 3200 letech. K tomuto kalendáři se postupně dříve či později přidal téměř celý svět.
Hodiny a minuty
Sluneční hodiny jako slušivou dekoraci najdeme i dnes na fasádách domů
Nyní se zaměříme na kratší intervaly. Den a noc rozdělili na 12 stejných dílů pravděpodobně již staří Sumerové. Proč na 12 a ne na 10? Asi proto že 12 má více možností rozdělení na celé části a 12 bylo pravděpodobně mystické číslo. Původ šedesátkové soustavy minut a sekund je obestřen tajemstvím a je mnoho různých výkladů. Pro měření času se začaly používat stínové - sluneční hodiny. Poledne nastalo když byl stín vrhaný hodinami nejkratší. S technickým pokrokem lidstva byly vyvinuty hodiny vodní, přesýpací, ale i doutnákové a kahanové.
A začaly se objevovat první nesrovnalosti. Zatímco stínové hodiny měří pravý sluneční čas, ostatní hodiny měří pravidelné intervaly.
V létě urazí Země na oběžné dráze menší vzdálenost než v zimě, proto je i menší úhel o který se musí ještě pootočit aby nastalo sluneční poledne
Co to znamená v lidské řeči? Podle stínových hodin je poledne když je stín vržený na číselník nejkratší, neboli když Slunce na obloze projde nejvyšším bodem, a na své dráze překročí místní poledník. To je pomyslná čára na obloze, vzniklá přenesením spojnice severního a jižního pólu procházející místem pozorovatele. Z toho plyne, že na každé zeměpisné délce je poledne jindy. Protože však Země neobíhá kolem Slunce stále stejnou rychlostí, když je blíž pohybuje se rychleji a když je dál pohybuje se pomaleji, netrvá sluneční den v průběhu roku stejnou dobu. Nezdá se to, ale odchylka může činit až téměř 15 minut za den. Proto bylo od používání pravého slunečního času upuštěno a byl určen střední sluneční čas, kdy den má 24 hodin.
Problém s velkým množstvím místních časů vyřešilo zavedení 24 časových pásem. Povrch Země byl rozdělen na geograficky související severo-jižní pruhy, ve kterých platí vždy stejný čas. Za střed byl určen nultý poledník procházející Královskou observatoří v Greenwichi v Anglii. Proto byl i pojmenován jako Greenwich Mean Time, neboli GMT. Ostatní časová pásma směrem na východ přičítají hodiny k GMT, směrem na západ odečítají hodiny od GMT.
Rozdělení světa na jednotlivá časová pásma, zcela vpravo černě datová hranice
Pro Českou republiku platí středoevropský čas - CET, eventuelně v létě středoevropský letní čas - CEST, který odpovídá GMT+1 respektive GMT+2. Od GMT byl později odvozen světový koordinovaný čas - UTC, který nestřídá letní a zimní čas, plyne rovnoměrně 24 hodin za den a je koordinován s časem atomových hodin. Ty jsou natolik přesné, že jednou za čas je nutné k UTC přidat přestupnou sekundu, protože rotace Země se zvolna zpomaluje a UTC by se rozcházel s mezinárodním atomovým časem - TAI.
Dalším zajímavým druhem času je hvězdný čas.
Hvězdný čas také ukazuje i Staroměstský orloj, malá zlatá šesticípá hvězdička ukazuje na vnitřním římském číselníku místní hvězdný čas
Je odvozen přímo od rotace Země, jeden hvězdný den trvá 23 hodin 56 minut a 4.1 sekundy, což je právě jedna otáčka Země kolem své osy. Místní hvězdný čas udává hodinový úhel jarního bodu od kulminace, proto když jarní bod - což je průsečík nebeského rovníku s ekliptikou - prochází místním poledníkem, je místní hvězdný čas 0 hodin 0 minut 0 sekund.
V astronomii je většinou u označení určité události časovým údajem uvedeno i o jaký čas se jedná. V našem případě tedy buď CET - středoevropský čas, CEST - středoevropský letní čas, GMT nebo UTC - světový čas. V hvězdářských tabulkách je možné též nalézt časové označení události Juliánským datem. Na našem webu se budu snažit, aby oznamování zajímavých událostí bylo doprovázeno i označením typu času, ale současně co nejvíc respektovalo aktuální platný čas.
Momentální rozložení slunečních skvrn a fáze Měsíce
