Hvězdařskv 2 ^ Při' t ^ t I r *4. ' Obloha a hvězdná obloha směr = polbpnmka, spojující oči, kterými sledujeme svět kolem sebe, s*dánýiji" -objektem O obzor = krajina, kterou obzíráme, v našem dohledu (budovy, stromy, kopce) ■ i obloha = množina všech směrů, které míří nád obzor (vycházejí z 1 bodu, z pozorovatele); - v %i hvězdná,[obloha - vzdálená kulisa, síť, k níž vztahujeme pohyby blízkých objektu ,7* (Slunce, Měsíce, planet...) • I ři™- * 1 ~"J Sférické soustavy souřadnic Objekty na obloze - v různých směrech => úhly mezi dvěma směry -> sférické soustavy souřadnic Sféru nepotřebujeme! Definice: - počátek soustavy, - dva různé základní směry -směr k pólu, rovina kolmá = rovník soustavy - způsob určování dvou úhlových souřadnic - šířkové a délkové - třetí souřadnice - vzdálenost objektu od počátku se neuvažuje ■ni::ni poledník i objekt šířková souřadnice - orientovaný úhel měřený od rovníku k pólům poledník = polorovina daná 2 směry -- k pólu a k danému objektu. délková souřadnice - orientovaný úhel mezi předem vybraným základním poledníkem (ten je určen dalším základním směrem) a tím poledníkem, kde je náš objekt. r / základní rovina / počátek/ průmět / r do základní/ L i rovmv základní směr r-průvodič L - „délková" sférická souřadnice D - „šířková" sférická souřadnice nadhlavník (zenit), podnožník (nadir) - určen svislým směrem vodorovná rovina = rovina kolmá k zenitu, která prochází místem pozorování světová osa = přímka rovnoběžná s rotační osou Země procházející místem našeho pozorování (udává dva směry - světovými póly. severní a jižní). Světová osa tak určuje světově strany. Ve většině případů pro pozorovatele na Zemi: světová osa = osa rotace Země světový rovník = rovina kolmá na světovou osu procházející stanovištěm pozorovatele Ve většině případů pro pozorovatele na Zemi: rovina světového rovníku = osa rovina zemského rovníku místní poledník (meridián) - polorovina daná směrem svislým a světovou osou ekliptika = množina všech směrů na obloze, ve kterých se nachází Slunce v průběhu celého roku rovina ekliptika = rovina oběhu Země kolem Slunce roviny ekliptiky a světového rovníku svírají úhel asi 23,5° => => společná přímka (vedoucí místem pozorování) => => dva směry v prostoru - jarní bod, podzimní bod (bod - pozůstatek starého pojetí nebeské sféry) březen PISCES VJRUO fy. tr % X t>(f W/L 9 « ' ä D Am j, r MÚ 7 k 1 b 21 Kr«bs Mlroffav Kernet Souřadnicové soustavy v astronomii • obzorníková • rovníková • rovníková 2 • ekliptikální • galaktická Kdy kterou soustavu souřadnic? obzorníková SS - vázána na pozorovací stanoviště, např. hvězda Vega má různé! souřadnice (i ve stejný okamžik!). rovníková SS - vazba na hvězdnou oblohu => nezáleží na poloze na Zemi, a, ô objektu v témž časovém okamžiku prakticky stejná všude na Zemi, neplatí pro Měsíc! topocentrické SS - počátek sou řad nic vztažen k jistému bodu - místu pozorování (např. obzorníková), souřadnice geocentrické, souřadnice heliocentrické, barycentrické soustava zeměpisná obzomíková Rovníková 1,11 ekliptikální „pól" soustavy severní zem. pól zenit severní světový pól severní pól ekliptiky „rovník" soustavy zemský rovník vodorovná rovina světový rovník ekliptika směr, který určuje základní poledník severní jižní jarní bod T (II) meridián (1) jarní bod délková souřadnice zeměpisná délka azimut rektascenze a (II) hodinový úhel r(l) ekliptikální délka v f ví r sirková souřadnice zeměpisná V f VI sirka (úhlová) výška deklinace ô ekliptikální V f VI sirka soustava pravotočivá levotočivá pravotočivá (II) levotočivá (1) pravotočivá Souřadnice rovníkové soustavy 1. typu - hodinový úhel a deklinace, 2. typu - rektascenze a deklinace Cestujeme po zeměkouli - hvězdná obloha stálá, stejná souhvězdí x - obloha, pohyby objektů po obloze se mění s polohou pozorovatele - poloha Polárky Úhlová výška Polárky v místě pozorování? Úhlová výška severního světového pólu? Jaký úhel svírají směr k Polárce a vodorovný směr k severu? k zenitu horizontální rovina v místě pozorovatele pozorovatel k jižnímu světovému pólu k severnímu světovému pólu rovina rovníku Země 9 - zeměpisná šířka Poloha zemské osy • 1. přiblížení - rotační osa Země míří stále jedním směrem • dlouhodobě - Hipparchos (130 let př. n. I.) - poloha rovníku i ekliptiky se mění vlivem precese - posun jarního bodu po ekliptice o cca 50,407rok (vliv Měsíce a Slunce) - změna sklonu rovníku k ekliptice o 0,467rok (vliv planet) vznik precese - důsledek nekulového tvaru Země Rovina ekliptiky Jednotky času sekunda - základní jednotka času je v SI sekunda „Sekunda, symbol s, je Sl-jednotka času. Je definována fixovaním číselné hodnoty cesiové frekvence AvCi přechodové frekvence atomu cesia 133 v klidovém stavu při přechodu mezi dvěma hladinami velmi jemné struktury základního stavu, rovné 9 192 631 770, je-li vyjádřena v jednotce Hz, jež je rovna sr1." akceptované jednotky pro použití s jednotkami SI (dříve vedlejší jednotky SI): minuta -1 min = 60 s hodina -1 h = 60 min = 3600 s den - 1 d = 24 h = 86 400 s kalendářní jednotky - týden, měsíc, rok (365 dní nebo 366 dní pro přestupný rok) den, rok - odvozeny z otáčení Země kolem své osy a jejího oběhu kolem Slunce => => nerovnoměrné => je třeba odlišovat: kalendářní den x pravý sluneční den, střední sluneční den: kalendářní rok x tropicky rok a sidericky rok! (jiné roky - gregoriánsky, anomalistický, drakonický ....) střední juliánsky rok 1 = 365,25 dne = 3,155 76 x 107 s (dle IAU - v astronomii a astrofyzice) Měření času 2 způsoby: 1. přímým měřením plynulého, rovnoměrného pohybu nebo jeho projevů - pomocí Slunce - gnómón, sluneční hodiny - 5-3 tis. pŕ. n. I. - klepsydra (vodní hodiny), - přesýpací hodiny, - svíčkové hodiny - (520 n.l.) n i i i i 2. počítáním pravidelných pohybů - mechanických, elektrických nebo atomárních oscilací - mechanické hodiny - hnací kolo, kyvy, setrvačka (nepokoj) - před r. 1320 (mechanismus z Antikythéry 150-100 př.n.l.) - námořní a letecké chronometry - John Harrison (1760) - elektronické hodiny - křemenný krystal (1927) - atomové hodiny jako nejpřesnější normály času (od 1955) i w na Měření času Přesnost měření času - v r. 2011 dosažena přesnost měření 1 sekunda za 32 miliard let (= relativní přesnost 4 x 1019) - od vynálezu hodin zlepšení o 16 řádů! - měření času a kmitočtu patří dnes k nejpřesnějším měřením vůbec - Hinckley et al. (Science 2013) - nejpřesnější hodiny, nestabilitalO-18 během 7 h, ytterbium - laboratorní (Bioom et ai., 2004, Nature 506,71) Ess hodiny na sen & Parry (1955) - National Institute of Standards and Technology (NIST) NIST-F2 - přesnost chodu do 1 s po 300 milionů let video: jak pracují atomové hodiny Den základní jednotka biologického času - odvozena od doby otočky Země dnes - 1 d = 24 hodin = 1440 min = 86400 s dříve - čas denní, noční a soumrak čas denní dělen na 10 částí + 2 na ranní a večerní soumrak, noční někdy také na 12 dílů (starověký Egypt) ^^^^^^^^^^^ původ? • tehdy oblíbená dvanáctková soustava, • 12 článků prstů (bez palce) ^^^^^^^^^^9 - starověk, středověk - od východu Slunce (poledne - konec 6. hodiny) - italský (do pol. 18. st.), český (do 17. st.) systém - od večera (západu Slunce, soumraku) - den 24 hodin; poledne dle roční doby např. v 15 hod nebo až v 19 hod. - středověký islámský systém - od večerního soumraku - německý systém - od půlnoci Den 1 hvězdný den = doba otočky Země o 360° vůči hvězdám definice: doba mezi dvěma následujícími horními kulminacemi jarního bodu horní kulminace - objekt má největší úhlovou výšku nad vodorovnou rovinou, dolní kulminace - opak horní kulminace, někdy bez možnosti objekt pozorovat (je pod obzorem) 1 sluneční den = doba rotace Země vůči Slunci pravý sluneční den = doba mezi dvěma následujícími horními kulminacemi Slunce sluneční den > hvězdný den !!! vůči vzdáleným hvězdám se Země otočí za 1 sluneční den o úhel 361° poloha Země následující den směr ke vzdálené hvězdě <- Slunce Země Den 1 hvězdný den = doba otočky Země o 360° vůči hvězdám definice: doba mezi dvěma následujícími horními kulminacemi jarního bodu horní kulminace - objekt má největší úhlovou výšku nad vodorovnou rovinou, dolní kulminace - opak horní kulminace, někdy bez možnosti objekt pozorovat (je pod obzorem) 1 sluneční den = doba rotace Země vůči Slunci pravý sluneční den = doba mezi dvěma následujícími horními kulminacemi Slunce sluneční den > hvězdný den !!! Převodní vztahy: 1 sluneční den = 24 h 3 min 57 s hvězdného času, 1 hvězdný den = 23 h 56 min 4 s slunečního času. ale 1 hvězdný den = 24 h 0 min 0 s hvězdného (!) času, 1 sluneční den = 24 h 0 min 0 s slunečního (!) času. Časová rovnice pravý sluneční čas - odvozený přímo z pohybu Slunce po obloze => nerovnoměrný příčiny: • nerovnoměrný pohyb Země kolem Slunce • sklon roviny zemského rovníku k rovině ekliptiky důsledky - kratší sluneční dny v březnu a září než v červnu a prosinci střední sluneční čas - plyne rovnoměrně (vyloučením příčin nerovnoměrnosti) časová rovnice = rozdíl pravého a středního času časová rovnice = rozdíl mezí pravým a (druhým) středním Sluncem rozdíl mezi pravým a prvním středním Sluncem rozdíl mezi prvním a druhým středním Sluncem -5 sluneční hodiny se předbíhají v / v \ 1 / V- / ■ -V* v,. \ / / sluneční / Eeopožď íodiny jjí 50 100 150 200 250 300 350 den v roce Casy místní = čas platný pro zeměpisný poledník, na němž se nacházíme rozdíl místních časů = rozdíl zeměpisných délek (oněch dvou míst), místa východně od nás mají větší místní čas (Slunce tam kulminuje dříve), místa položená západně mají místní čas menší než my Časy pásmové konec 19. století - systém mnoha místních časů nepraktický => cestování (zejména po železnici) si vynutilo časy pásmové - Země rozdělena podél poledníků na 24 pásů, každý 15° zeměpisné délky, v každém stejný pásmový čas 1884 čas v pásmu podél greenwichského poledníku - základní, tzv. světový co je čas ZULU? THE STANDARD TIME STSTEM IN THE UNITED SDCTEB ADOPTEO ON THIS SITE—OCTOBER 11,1683 Conwrtfon or isag wnich, wOMbm u oi mu. yur, ■doptad tho cirrc^t Stiindand Time Systnm In Ut* Urited States ThoCcnvrmTonwMcrtJWbyi^niBori'a raflroaoa. Drteototvm (Bted todawetcp a bottsf art mora uniform time system to Qouorn nflrad operations. hnieVHSusty. IF^s bnii dfltarn^ngd fry ths portion tt flie ourv wffli rsgrf noon as the or*/ e»w*xj staidard of exact local fln*. Men than 100 different iocsJ times resulted from tills method. The new plan, proposed by WBam F, Alen, Convention Stontafy^ efflMahed four equal t! me ronoi across fr»oaurtry,rtcher«hotf ahead of thrr zone to Ita wost Al railroad doofcB In men Jcne wtfft to be synchronized to TitrikG the hour ■trultaneoualy. Tn*8fc»MT»>»ay^VWtlr^uf^onNto^ff«)W»,^ Or: thai Sunday', known sa the -"Day o( Two r^e^1'B» Alec**^ G6wrv«Drjr«t the University ol Pittsburgh trawnftttd tklVPH AnfHfwiImoncflv noon on the mm mert*«n.Ra»oadcb*i tiBUBhwrtfte United States ware tnen reset on tharwanoatdmo toSrnpzrjftp. Mfntfi MpfenwKfff by ffa» raimad* »» F«*ni Qwwrwt 1fc Standard TItto Act THIS PUOUE PHIffMTTO TO CONTINENTAL SANK TVfE I I HISTORICAL SOCIETY. 1 ■t* is. tan Časová pásma Odchylky - občas není striktně dodržována hranice pásů - letní čas - o hodinu předbíhá čas pásmový (letní čas = čas pásma ležícího východně). - zimní čas - nejde o náš čas v zimě! v zimě je v ČR normální pásmový čas; jde o čas v pásmu ležícím západně od nás (prakticky se nepoužívá) Ročník 1946. 1239 Sbírka zákonů a nařízení republiky Československé Částka 92. Vydána dne 27. listopadu 1946. Cena Kčs 1.—. OBSAH: (212. a213.) 212, Zákon o zimním rase. —213. Nařízen! o zavedeni zimního času v obdob) 194G/1ÍU7. 212. Zákon ze dne 21. listopadu 194» 0 zimním řase. Ústavodámé Národní shromáždění republiky československé usneslo se na tomto zákoně: 51. Vláda se zmocňuje, aby nařízením zaváděla odchylkou od středoevropského času zimní čas a Určovala jeho počátek a konec. S 2. Tento zákon nabývá účinnosti dnem vyhlášení; provede jej ministr vnitra v dohodě so zúčastneným i členy vlády. Dr. Beneš v. r. Dr. Zenkl v. r. Nosek v, r. 213. Vládni nařízeni ze dne 27. listopadu 1946 a zavedení zimního času v období 1946/1947. Vláda republiky Československé nařizuje podle § 1 zákona zc dne 21. listopadu 1946, Č. 212 SK, o zimním čase: Počátek zimního času v roce 1946 se určuje na den 1. prosince 1946 o třetí hodině ranní středoevropského času a provede se posunutím hodinových ručiček na druhou hodinu. 5 2. Konec zimního času v roce 1947 se určuje na den 23. února 1947 o druhé hodině ranní zimního času a provede se posunutím hodinových ručiček na třetí hodinu. § S. Toto nařízení nabývá účinnosti dnem vyhlášení; provede je ministr vnitra v dohodě se zúčastněnými členy vlády. Dr. Zenkl v. r. Fierlinger v. r. Široký v. r. Dr. Ripka v. r. Nosek v. r. Dr. Dolanský v. r. Dr. Drtina v. r. Kopecký v. r. Laušinan v. r. Gottwald v. r. Ďurii \: r. /mihal v. ľ. Ing. Kopecký v. r. Hála v. i. Dr. Nejedlý v. r. Dr. Procházka v. Majer v. r. Dr. Frunck v. r. Lichner v. r. f. Administrace: Prahe. III., Trž lati C. f. ■» Telefon 45J-41 &í «3. (ttet polt. mor. i. 40.6(4. ♦ Novinová, aa*bn povolena poILovnlm Frdltelatrfm v Prán 6. 105 704/111» 1339. * DohlŕdacE poítovnl ůfafl Prahn 25. Stétnl llalrtm* i( Praa*, ° 140 Kalendáře juliánsky kalendář - Julius Caesar, 45 př.n.l., od založení Říma 753 př.n.l., 365,25 d Dionysius Exiguus - kolem 500 n.l., počátek kalendáře narození Krista, převzato po r. 1000, BC x AD gregoriánsky kalendář-ŘehořXIII, r. 1582, reforma juliánskeho kalendáře, nově 365,2425 d, dny mezi 4. až 15.10.1582 vypuštěny, přestupné roky 1600, 2000 Další kalendáře 1 Řehoř XIII Egyptský - Jeden z nejstarších kalendářů vznikl pro účely účetnictví a daňové evidence, roku 266 př. n. I. zavedl Ptolemaios III. přestupné roky. Ptolemaiův kalendář byl základem kalendáře juliánskeho. ■ Řecký - počátkem byl 1. den první olympiády (8. červenec r. 776 př. n. I..) Mayský - od r. 3114 př. n. I., pracoval s cykly po 5119 letech, „Velkými roky". Celé schéma zahrnuje více než 36 000 let. Židovský - počátek - stvoření světa podle Bible na 7. říjen 3671 př. n. I. Islámský - čistě lunární, byl zaveden chalífou Umarem roku 637, počátek letopočtu byl stanoven na rok 622 (hidžra). Časy v astronomii čas sluneční, hvězdný - jevy svázané s rotací Země, měření průchodu meridianem dnes VLBI pro pozorování vzdálených kvasarů (přesnost jus) - nepravidelnp|ti GMT - záložen na středním slunečním čase v anglické Greenwičhi^ UT (Universal Time) - moderní pokračování GMT, od r. 1928, nepřesné -varianty UTO, UT1, UT2, UTC (liší se korekcemi) čas efemeridový (ET) - odvozen z oběhu Země kolem Slunce čas atomový (International Atomic Time, TAI) - čas atomových hodin, rovnoměrný UTC - (Coordinated Universal Time) - stejný chod jako TAI, ale nesmí se odchýlit od UT1 více než 0,9 s => přestupné sekundy terestrický čas (TT) - navazuje na ET, chod jako TAI, ale posunutý o 32 s Juliánsky čas/datování -zavedl poč. 17. st. Joseph Scaliger; počítání dní od 1. ledna roku 4713 př. n. I., 11.10. 2023, 13 h UT - 2460229.041667 Rok tropický rok - doba mezi dvěma po sobě následujícími průchody pravého Slunce (středu slunečního disku) jarním bodem; 365,242 192 129 dne středního slunečního času; délka ovlivněna precesí - jarní bod se posune za rok o 50,40" po ekliptice proti pohybu Slunce na hvězdné obloze; základem kalendářního roku našeho kalendáře hvězdný rok - doba, za kterou se Slunce vrátí do téhož bodu hvězdné oblohy (k téže hvězdě na ekliptice); o 20 minut delší než tropický rok, není ovlivněn precesí VID!?... ň TAK ŽE NÁM ŕílC TOiíÄPMEtíO AlEVVCtíAZf. Doplňky čítanka Zdeněk Horský: Sluneční hodiny neukazují přesně Posteskl si jeden můj přítel, že mezi slunečními hodinami na budovách viděl již několikerý krásné a pěkně udržované, ale ani jedny že neukazovaly čas správně. Druhý známý je však považuje za naprostý přežitek, který snad ani tu dekorativní úlohu dnes nemá právo na sebe brát. Jedovatě dodává, že bývaly dobré tak někdy za starých časů, kdy si na ně v noci ponocný chodil lucernou svítit, aby se dověděl, kolik je hodin. Tím ale slunečním hodinám nepěkně křivdíme. Nevíme sice, jak přesná byla konstrukce těch pro pohlednost chválených, tak těch ostatních vysmívaných, ale sluneční hodiny je možno konstruovat velice dokonale. Takové sluneční hodiny také čas velmi přesně ukazují. Co je nám však platné říkat, že ukazují správně, když se jejich časové údaje se správným časem očividně rozcházejí! Srovnáním s dobrými hodinkami či s rozhlasovým signálem vychází stále najevo, že si sluneční hodiny chodí vždy jen tak, jak se jim zlíbí. Dokonce den ze dne je rozdíl mezi nimi a časovým signálem jiný! Príčina je v tom, že tu srovnáváme dva různé časy. Dnes se nám představa přesného času již zcela spojila s tím časem, který je rozšiřován rozhlasem. A to je -jak již víme - sice čas sluneční, ale střední, a pochopitelně pásmový. Sluneční hodiny ukazují čas místní a pravý. Tyto časy jsou různé, za to ovšem sluneční hodiny nemohou. To, co mají ukazovat, ukazují přesně. Lze sestrojit i takové sluneční hodiny, které budou ukazovat střední sluneční čas, či přímo pásmový čas, jen jejich ciferník bude podstatně složitější. Existují dokonce sluneční hodiny, jejichž ciferník je možno pro danou dobu adjustovat tak, že ukazují v letním čase. Takže sluneční hodiny nikterak nepodceňujme. V historii byly i přesným ukazatelem světových stran - tam, kde kompas selhával. A ještě nedávno byly jedním z mála zdrojů správného času. V dobách před rozhlasovým signálem, tedy před dvacátými léty minulého století, bylo třeba se k nim utíkat všude tam, kam nedolehl polední signál vyzváněný na železniční stanici. Sluneční hodiny měly také svou významnou úlohu historickou. Byly sestrojovány v nejrůznějších provedeních - nástěnné, kabinetní i přenosné cestovní. Jejich teorie velmi podpořila rozvoj geometrie, zejména geometrie deskriptívni. Byly většinou nejen časoměrem, ale i výtvarným dílem. Měly svou určitou filozofii, připomínaly člověku jeho neustálou závislost na vesmírném dění. Tyto poslední schopnosti si zachovávají dodnes a je třeba si přát, aby stejně jako dřív byly opět využívány jako ozdoba budov i parků. Část stejnojmenné kapitoly z knihy Sto astronomických omylů uvedených na pravou míru (Svoboda, Praha 1988).