Р Е Ф Е Р А Т

по астрономии на тему:

«Измерение времени и календарь»

ученицы 11 класса «А»

средней школы № 314

Мельниковой Ксении

Измерение времени

Ответить на вопрос «что такое время» нелегко. В самом общем виде можно сказать, что время – это непрерывная череда сменяющих друг друга явлений. Главное свойство времени состоит в том, что оно длится, течет безостановочно. Пространство можно оградить, но время остановить невозможно. Время необратимо – путешествия на машине времени в прошлое невозможны. «Нельзя дважды войти в одну и ту же реку», – говорил Гераклит.

Величественный Стоунхендж – одна из древнейших астрономических обсерваторий, построенная пять тысяч лет назад в Южной Англии.

Тысячи лет назад люди заметили, что многое в природе повторяется: Солнце встает на востоке и заходит на западе, лето сменяет зиму и наоборот. Именно тогда возникли первые единицы времени – день, месяц и год. С помощью простейших астрономических приборов было установлено, что в году около 360 дней, и приблизительно за 30 дней силуэт Луны проходит цикл от одного полнолуния к следующему. Поэтому халдейские мудрецы приняли в основу шестидесятеричную систему счисления: сутки разбили на 12 ночных и 12 дневных часов, окружность – на 360 градусов. Каждый час и каждый градус были разделены на 60 минут, а каждая минута – на 60 секунд.

Однако последующие более точные измерения безнадежно испортили это совершенство. Оказалось, что Земля делает полный оборот вокруг Солнца за 365 суток 5 часов 48 минут и 46 секунд. Луне же, чтобы обойти Землю, требуется от 29,25 до 29,85 суток.

Выберем любую звезду и зафиксируем ее положение на небе. На том же самом месте звезда появится через сутки, точнее через 23 часа 56 минут. Сутки, измеренные относительно далеких звезд, называются звездными (если быть совсем точными, звездные сутки – промежуток времени между двумя последовательными верхними кульминациями точки весеннего равноденствия). Куда же деваются еще 4 минуты? Дело в том, что вследствие движения Земли вокруг Солнца оно смещается для земного наблюдателя на фоне звезд на 1° за сутки. Чтобы «догнать» его, Земле и нужны эти 4 минуты.

Сутки, связанные с видимым движением Солнца вокруг Земли, называются солнечными. Они начинаются в момент нижней кульминации Солнца на данном меридиане (т.е. в полночь). Солнечные сутки не одинаковы – из-за эксцентриситета земной орбиты зимой в северном полушарии сутки длятся немного больше, чем летом, а в южном – наоборот. Кроме того, плоскость эклиптики наклонена к плоскости земного экватора. Поэтому были введены средние солнечные сутки, равные 24 часам.

Рисунок 2.

Вследствие движения Земли вокруг Солнца оно смещается для земного наблюдателя на фоне звезд на 1° за сутки. Проходит 4 минуты, прежде чем Земля «догоняет» его.

Итак, Земля делает один оборот вокруг своей оси за 23 часа 56 минут. 24 часа – средние солнечные сутки – время оборота Земли относительно центра Солнца.

Человек живет и работает по солнечным часам. С другой стороны, астрономам для организации наблюдений нужно именно звездное время.

В каждой местности существует свое солнечное и свое звездное время. В городах, расположенных на одном меридиане, оно одно и то же, а при перемещении вдоль параллели оно будет меняться. Местное время удобно для повседневной жизни – оно связано с чередованием дня и ночи в данной местности. Однако многие службы, например, транспорт, должны работать по одному и тому же времени; так, все поезда в России идут по московскому времени. Чтобы не возникало путаницы, было введено понятие гринвичского времени (UT): это местное время на нулевом меридиане, на котором расположена Гринвичская обсерватория. Но россиянам жить по одному времени с лондонцами неудобно; так появилась идея поясного времени. Были выбраны 24 земных меридиана (через каждые 15 градусов). На каждом из этих меридианов время отличается от всемирного на целое число часов, а минуты и секунды совпадают с гринвичскими. От каждого из этих меридианов отмерили 7,5° в обе стороны и провели границы часовых поясов. Внутри часовых поясов время всюду одинаково. Для того, чтобы отдельные населенные пункты не оказывались сразу в двух часовых поясах, границы между поясами немного сдвинули: они проводятся по границам государств и областей.

В нашей стране поясное время было введено с 1 июля 1919 года. В 1930 году на территории бывшего Советского Союза все часы были переведены на час вперед. Так появилось декретное время. А в марте россияне переводят часы еще на час вперед (т.е. уже на 2 часа по сравнению с поясным) и до конца октября живут по летнему времени. Подобная практика принята во многих европейских странах.

Часовые пояса Земли.

По московскому зимнему времени истинный полдень в Москве наступает в 12 часов 30 минут, по летнему – в 13 часов 30 минут.

Возвращаясь из первого кругосветного плавания, экспедиция Фернана Магеллана выяснила, что куда-то потерялись целые сутки: по корабельному времени была среда, а местные жители, все как один, утверждали, что уже четверг. Никакой ошибки в этом нет – путешественники плыли все время на запад, догоняя Солнце, и, в итоге, сэкономили 24 часа. Похожая история случилась с русскими землепроходцами, встретившимися на Аляске с англичанами и французами.

Чтобы решить эту проблему, было принято соглашение о международной линии смены дат. Она проходит через Берингов пролив по 180- му меридиану. На острове Крузенштерна, лежащем восточнее, по календарю на сутки меньше, чем на острове Ротманова, лежащем западнее этой линии.

Наш календарь и наше время подстроены под Солнце и Луну, однако эти светила не годятся для точного измерения времени: Земля и Луна неравномерно движутся по своим орбитам, скорость вращения Земли, кроме того, постепенно уменьшается под действием приливов. И уж тем более неудобно измерять по светилам короткие промежутки времени – минуты и секунды.

Издревле для более точного измерения времени применяли песочные и водяные часы, а в XI веке появились первые механические часы, но их время приходилось по несколько раз в день сверять с солнечными часами. В середине XVII века, открыв закон колебания маятника, Галилео Галилей вывел механические часы на новый уровень точности. Однако даже лучшие механические часы показывают не совсем точное время: они спешат или отстают из-за неточной регулировки, вибрации, перепадов в температуре, каких-то внешних воздействий. В 1939 году астрономы заменили механические маятниковые часы на кварцевые: точность хода увеличилась в сотни раз и стала составлять 10 -4 – 10 –6 c в сутки. А еще через двадцать лет появились атомные часы; отклонение хода у них всего 10 -10 –10 -11 с.

История нашего календаря

Мы так привыкли пользоваться календарем, что даже и не вполне отдаем себе отчет в том, как велика в нашей жизни и во всем нашем мышлении

роль упорядоченного счета времени; между тем нетрудно видеть,

что никакая культура невозможна без него...

Н.И.Идельсон

Календарем принято называть определенную систему счета продолжительных промежутков времени с подразделениями их на отдельные более короткие периоды (годы, месяцы, недели, дни). Само же слово календарь произошло от латинских слов "caleo" - провозглашать и "calendarium" - долговая книга. Первое напоминает о том, что в древнем Риме начало каждого месяца провозглашалось особо, второе - что первого числа месяца там было принято уплачивать проценты по долгам.

Все календари можно разделить на следующие типы: солнечные, лунные и лунно-солнечные. Все эти календари используют естественные периодические процессы – сутки, то есть смену дня и ночи, смену фаз Луны, которые происходят на протяжении месяца, или смену времен года между двумя весенними равноденствиями, то есть период так называемого тропического года.

Кочевые народы древности больше пользовались лунным календарем, в основу которого положена продолжительность лунного месяца. Народы, занимавшиеся земледелием, основывали свой календарь на продолжительности тропического года. В Древней Греции и странах Востока использовался лунно-солнечный календарь, в котором начало каждого месяца располагалось как можно ближе к новолунию, а средняя продолжительность года соответствовала промежутку времени между двумя весенними равноденствиями. Поскольку 12 лунных месяцев по продолжительности меньше 1 года, приходилось добавлять дополнительный 13 месяц. Этот процесс называется интеркаляцией.

Лунно-солнечными календарями уже в глубокой древности пользовались в Китае, Индии. Было замечено, что появление определенных звезд на небе утром или вечером соответствуют определенному периоду в календаре. Такими звездами-ориентирами являлись Ригель и Бетельгейзе, Антарес, Сириус. Особенно пристально в древности следили за положением созвездия Большая Медведица, за ее поворотом и положением «ручки» Ковша или «хвоста Медведицы» относительно горизонта. С XXI века до н.э. месяцы в календаре Китая начинались с новолуния, а начало нового года приходилось на время между зимним солнцестоянием и весенним равноденствием. В VII в. до н.э. устанавливается продолжительность года в 365,25 суток, а в IV в. до н.э. через каждые 19 лет вставляются дополнительные месяцы. Примерно за сто лет до наступления нашей эры в Китае был введен календарь, в котором продолжительность месяца была 29,5 суток, продолжительность года – 365,2502 суток. При этом, в каждый третий, шестой, девятый, одиннадцатый, четырнадцатый, семнадцатый и девятнадцатый год надо было вставлять дополнительный 13 месяц.

В Древнем Египте было замечено, что разлив Нила начинается после первой утренней видимости звезды Сириус (Сотис). На одном из египетских храмов в Дендере есть надпись: «Сотис великая впервые блистает на небе, река Нил выходит из своих берегов». Жрецы вначале оценили длину года в 360 дней и соответственно этому разделили небесную сферу на 360 частей (это в будущем будет соответствовать 360°). Год жрецы разделили на 12 месяцев, в каждом по 30 дней. Через несколько сотен лет стало понятно, что восход Сириуса запаздывает, поэтому в систему календаря были введены дополнительные 5 дней.

Современный (григорианский) календарь, принятый в большинстве стран, является солнечным календарем. В основе его лежит год продолжительностью 365,24220 суток (очень близкий к тропическому). Поэтому григорианский календарь содержит в разные годы разное количество суток, либо 365, либо 366 суток. В этом календаре не считаются високосными годы столетий, у которых число сотен не делится без остатка на 4 (1700, 1800, 1900, 2100 и т.д.). Подобная система даст ошибку в одни сутки за 3300 лет.

Новый стиль был почти сразу введен в странах, где основной религией был католицизм, то есть в Испании, Италии, Франции, Польше. Только в 1751 году григорианский календарь был введен в Великобритании.

Совокупность ста лет образуют век, а совокупность тысячи лет – тысячелетие. В настоящее время в большинстве стран мира применяется христианская эра. Счет лет начинается от Рождества Христова. Эта дата была введена монахом Дионисием в 525 году. Все годы до этой даты стали именоваться «до нашей эры», а все последующие даты стали «нашей эры».

Семидневная неделя

Происхождение семидневной недели. Искусственные единицы измерения времени, состоящие из нескольких (трех, пяти, семи и т.д.) дней, встречаются у многих народов древности. В частности, древние римляне вели счет дням "восьмидневками" - торговыми неделями, в которых дни обозначались буквами от А до Н; семь дней такой недели были рабочими, восьмые - базарными.

Но вот уже у известного иудейского историка Иосифа Флавия (37 - ок. 100 г. н.э.) читаем: "Нет ни одного города, греческого или же варварского, и ни одного народа, на который не распространился бы наш обычай воздерживаться от работы на седьмой день". Откуда же "пошла есть" эта семидневная неделя?

Обычай измерять время семидневной неделей пришел к нам из Древнего Вавилона и, по-видимому, связан с изменением фаз Луны. В самом деле, продолжительность синодического месяца составляет 29,53 суток, причем люди видели Луну на небе около 28 суток: семь дней продолжается увеличение фазы Луны от узкого серпа до первой четверти, примерно столько же - от первой четверти до полнолуния и т. д.

Но наблюдения за звездным небом дали еще одно подтверждение "исключительности" числа семь. В свое время древневавилонские астрономы обнаружили, что, кроме неподвижных звезд, на небе видны и семь "блуждающих" светил, которые позже были названы планетами (от греческого слова "планэтэс", которое и означает "блуждающий"). Предполагалось, что эти светила обращаются вокруг Земли и что их расстояния от нее возрастают в таком порядке: Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер и Сатурн. В Древнем Вавилоне возникла астрология - верование, будто планеты влияют на судьбы отдельных людей и целых народов. Сопоставляя определенные события в жизни людей с положением планет на звездном небе, астрологи полагали, что такое же событие наступит снова, если это расположение светил повторится. Само же число семь - количество планет стало священным как для вавилонян, так и для многих других народов древности.

Название дней недели . Разделив сутки на 24 часа, древневавилонские астрологи составили представление, будто каждый час суток находится под покровительством определенной планеты, которая как бы "управляет" им. Счет часов был начат с субботы: первым ее часом управлял Сатурн, вторым - Юпитер, третьим Марс, четвертым - Солнце, пятым - Венера, шестым - Меркурий и седьмым - Луна. После этого цикл снова повторялся, так что 8-м, 15-м и 22-м часами "управлял" Сатурн, 9-м, 16-м, 23-м - Юпитер и т.д. В итоге получилось что первым часом следующего дня, воскресенья, "управляло" Солнце, первым часом третьего дня Луна, четвертого - Марс, пятого - Меркурий, шестого - Юпитер и седьмого - Венера. Соответственно этому и получили свое название дни недели.

Эти названия дней недели именами богов перекочевали к римлянам, а затем в календари многих народов Западной Европы. На латинском, русском и английском языках они выглядят так:

	латинское	перевод с латинского	английское
понедельник		день Луны
		деньМарса
		день Меркурия
		день Юпитера
	Dies Veneris	день Венеры
		день Сатурна
воскресенье		день Солнца

Сегодня почти все народы мира пользуются солнечным календарем, практически унаследованном от древних римлян. Но если в своем нынешнем виде этот календарь почти идеально соответствует годичному движению Земли вокруг Солнца, то о его первоначальном варианте можно сказать лишь "хуже было некуда". А все вероятно потому, что, как заметил римский поэт Овидий (43 г. до н. э. - 17 г. н. э.), древние римляне лучше знали оружие, чем звезды...

Древнеримский календарь

Сельскохозяйственный календарь. Как и их соседи греки, древние римляне определяли начало своих работ по восходу и заходу отдельных звезд и их групп, т.е. они связывали свой календарь с годичным изменением вида звездного неба. Едва ли не главным "ориентиром" при этом был восход и заход (утренний и вечерний) звездного скопления Плеяды, которое в Риме именовалось Вергилиями. Начала многих полевых работ здесь связывали и с фавонием - теплым западным ветром, который начинает дуть в феврале (3 - 4 февраля по современному календарю). По свидетельству Плиния, в Риме "с него начинается весна". Вот несколько примеров проведенной древними римлянами "привязки" полевых работ к изменению вида звездного неба:

"Между фавонием и весенним равноденствием подрезают деревья, окапывают лозы... Между весенним равноденствием и восходом Вергилий (утренний восход Плеяд наблюдается в середине мая) пропалывают нивы..., рубят иву, огораживают луга..., следует сажать маслины".

"Считают, что не следует начинать сев до (осеннего) равноденствия, потому что если начнется непогода, то семена станут гнить... От фавония до восхода Арктура (с 3 по 16 февраля) рыть новые канавы, производить обрезку в виноградниках ".

Следует, однако, иметь в виду, что этот календарь был переполнен самыми невероятными предрассудками. Так, луга следовало удобрять ранней весной не иначе, как в новолуние, когда молодой месяц еще не виден ("тогда травы будут расти так же, как и молодой месяц"), а на поле не будет сорняков. Яйца под курицу рекомендовалось подкладывать только в первую четверть фазы Луны. Согласно Плинию, "всякая рубка, обрывание, стрижка принесут меньше вреда, если их делать, когда Луна на ущербе". Поэтому тот, кто решил стричься когда "Луна прибывает", рисковал облысеть. А если в указанное время срезать листья на дереве, то оно вскоре потеряет все листья. Срубленному в это время дереву грозила гниль...

Месяцы и вставные дни. Остановимся на общей структуре древнеримского календаря, сложившейся в середине I в. до н. э.

В указанное время год римского календаря с общей продолжительностью в 355 дней состоял из 12 месяцев с таким распределением дней в них:

Мартиус 31 Квинтилис 31 Новембер 29

Априлис 29 Секстилис 29 Децембер 29

Майус 31 Септембер 29 Януариус 29

О добавочном месяце Мерцедонии речь пойдет ниже.

Как видно, за исключением одного, все месяцы древнеримского календаря имели нечетное число дней. Это объясняется суеверными представлениями древних римлян, будто нечетные числа счастливые, тогда как четные приносят несчастья. Год начинался с первого числа марта. Этот месяц был назван Мартиусом в честь Марса, которого первоначально почитали как бога земледелия и скотоводства, а позже как бога войны, призванного защищать мирный труд. Второй месяц получил название Априлис от латинского aperire - раскрывать, так как в этом месяце раскрываются почки на деревьях или от слова apricus - "согреваемый Солнцем". Он был посвящен богине красоты Венере. Третий месяц Майус посвящался богине земли Майе, четвертый Юниус - богине неба Юноне, покровительнице женщин, супруге Юпитера. Названия шести дальнейших месяцев были связаны с их положением в календаре: Квинтилис - пятый, Секстилитис - шестой, Септембер - седьмой, Октобер - восьмой, Новембер - девятый, Децембер - десятый.

Название Януариса - предпоследнего месяца древнеримского календаря - происходит, как полагают, от слова janua - "вход", "дверь". Месяц был посвящен богу Янусу, который, по одной из версий, считался богом небесного свода, открывавшим ворота Солнцу в начале дня и закрывавшим их в его конце. В Риме ему было посвящено 12 алтарей - по числу месяцев в году. Он же был богом входа, всяких начинаний. Римляне изображали его с двумя лицами: одним, обращенным вперед, бог будто бы видит будущее, вторым, обращенным назад, созерцает прошедшее. И, наконец, 12-й месяц был посвящен богу подземного царства Фебруусу. Само же его название происходит, по-видимому, от februare - "очищать", но, возможно и от слова feralia. Так римляне называли приходившуюся на февраль поминальную неделю. По истечении ее, в конце года они совершали очистительный обряд (lustratio populi) "для примирения богов с народом". Возможно, из-за этого они и не могли делать вставку дополнительных дней в самом конце года, а производили ее между 23 и 24 февраля.

Продолжительность года в 355 дней была на 10,242 суток короче тропического. Но в хозяйственной жизни римлян важную роль играли земледельческие работы - сев, сбор урожая и т. д. И чтобы держать начало года вблизи одного и того же сезона, они делали вставку дополнительных дней. При этом римляне из каких-то суеверных побуждений не вставляли целого месяца отдельно, а в каждом втором году между 23 и 24 февраля "вклинивали" попеременно 22 или 23 дня. В итоге число дней в римском календаре чередовалось в таком порядке:

377 (355 + 22) дней,

378 (355 + 23) дней.

Вставные дни (dies intercalares) получили название месяца Мерцедония, хотя древние писатели называли его просто вставочным месяцем - интеркалярием (intercalaris). Само слово "мерцедоний" происходит как будто от "merces edis" - "плата за труд": это будто бы был месяц, в котором производились расчеты арендаторов с владельцами имущества.

Как видно, в результате таких вставок средняя продолжительность года римского календаря была равной 366,25 суток - на одни сутки больше истинной. Поэтому время от времени эти сутки из календаря приходилось выбрасывать.

Юлианский календарь.

Реформу календаря провел в 46 г. до н. э. римский верховный жрец, полководец и писатель Гай Юлий Цезарь (100 - 44 гг. до н. э.). До этого Цезарь побывал в Египте, познакомился с египетским солнечным календарем и даже сам составил несколько не дошедших до нас трактатов по астрономии. Разработку нового календаря осуществила группа александрийских астрономов во главе с Созигеном.

В основу календаря, получившего позже название юлианского, положен солнечный год, продолжительность которого была принята равной 365,25 суток. Но в календарном году может быть лишь целое число суток. Поэтому предписывалось считать в трех из каждых четырех годов по 365 дней, в четвертом - 366 дней.

Как прежде целый месяц Мерцедоний, так и теперь этот один день решили "упрятать" между 24 и 25 февраля. Дополненный год позже был назван annus bissextus, откуда и пошло наше слово високосный.

Юлий Цезарь упорядочил также число дней в месяцах по такому принципу: нечетный месяц имеет 31 день, четный - 30. Февраль же в простом году - 29, в високосном - 30 дней. Кроме того он решил начать счет дней в новом году с новолуния, которое как раз пришлось на первое января.

В благодарность за реформу, а так же учитывая выдающиеся военные заслуги Юлия Цезаря (который был убит через два года после реформы), римский сенат переименовал месяц Квинтилис (в этом месяце Цезарь родился) в Юлиус.

Вскоре, однако, римские жрецы запутали календарь объявляя високосным каждый третий год календаря. Эту ошибку исправил император Август. Таким образом, юлианский календарь начал нормально функционировать с 1 марта 4 г. н. э. В связи с этим сенат, учитывая большие военные победы и в благодарность за исправление календаря, переименовал месяц Секстилис в месяц Августус. Но продолжительность этого месяца была установлена Юлием Цезарем в 30 дней, теперь же к нему добавили еще один день, отняв его от Фебруариуса. А чтобы три месяца - Юлиус, Августус и Септембер - не имели подряд по 31 дню, то от Септембера один день был перенесен на Октобер, а от Новембера - один день на Децембер. Тем самым было нарушено введенное Цезарем правильное чередование долгих и коротких месяцев, а первое полугодие в простом году оказалось на четыре дня короче второго. И после Августа некоторые императоры стремились увековечить свое имя в календаре. Но эти желания властелинов были отвергнуты самим временем...

В 324г. римский император Константин (ок. 285 - 337 гг.) провозгласил христианство государственной религией. Через год в 325 г. он созвал в городе Никее церковный собор, на котором обсуждению подвергся и вопрос о дате празднования пасхи. И начиная с IVв. н.э. христианская церковь связала свой годичный цикл праздников с юлианским календарем. Но в результате разной продолжительности тропического и года юлианского календаря за каждые 128 лет накапливалась ошибка в целые сутки. И все праздники передвигались "вперед": весенние - на лето, летние - на осень. Поэтому церковь и стала инициатором последующей календарной реформы.

Введение "нового стиля".

Причины календарной реформы. В конце III в. н.э. весеннее равноденствие приходилось на 21 марта. По-видимому, "отцы церкви", участвовавшие в работе Никейского собора, полагали, что так оно и будет. Но в результате вышеупомянутой ошибки, как дата весеннего равноденствия, так и даты пасхальных новолуний, принятые в качестве основы для расчета пасхи, уже не соответствовали реальным астрономическим явлениям.

Поэтому проблема календарной реформы обсуждалась католической церковью на Базельском (1437 г.), Латеранском (1512-1517 гг.) и Тридентском (1545-1563 гг.) соборах.

Григорианская реформа. Реформу календаря осуществил папа Григорий XIII на основе проекта итальянского врача и математика Луиджи Лилио. Весеннее равноденствие было передвинуто на 21 марта, "на свое место". А чтобы ошибка в дальнейшем не накапливалась, было решено из каждых 400 лет выбрасывать трое суток. Принято было считать простыми те столетия, число сотен которых не делится без остатка на 4.

Такая система получила название григорианской, или "нового стиля". В противовес ей за юлианским календарем укрепилось название "старого стиля"

Введение Григорианского календаря в России. Вопрос о реформе календаря в России поднимался неоднократно. В частности, с этим предложением выступала Российская Академия наук в 1830 г. Однако бывший в то время министром народного просвещения князь К.А.Ливен представил в своем докладе царю Николаю I реформу как дело "несвоевременное, недолжное, могущее произвести нежелательные волнения и смущения умов". Также он докладывал, что выгоды от перемены календаря маловажны, почти ничтожны, а неудобства и затруднения неизбежны и велики". Царь написал на этом докладе: "Замечания князя Ливена совершенно справедливы" - и вопрос был похоронен.

Вопрос о реформе календаря в России был решен сразу после Великой Октябрьской социалистической революции. Уже 16 ноября 1917 г. он был поставлен на обсуждение Совнаркома РФСФР, который 24 января и принял "Декрет о введении в Российской республике западноевропейского календаря". В декрете говорилось: "В целях установления в России одинакового почти со всеми культурными народами исчисления времени Совет Народных Комиссаров постановляет ввести по истечении января месяца сего год в гражданский обиход новый календарь". Для этого: "Первый день после 31 января сего года считать не 1 февраля, а 14 февраля, второй день - считать 15 и т.д.".

Дамоклов меч реформы

Сегодня наш календарь с астрономической точки зрения является достаточно точным и, по существу, не требует никаких изменений, и все же о реформе его говорят уже десятилетиями. При этом имеют в виду не изменение типа календаря, не введение новых приемов счета високосных годов. Нет, речь идет исключительно о перегруппировании дней в году с тем, чтобы уровнять длину месяцев, кварталов, полугодий, ввести такой порядок счета дней в году, при котором новый год приходился бы на один и тот же день недели, например, на воскресенье.

В самом деле, наши календарные месяцы имеют продолжительность в 28, 29, 30 и 31 день, длина квартала меняется от 90 до 92 дней, а первое полугодие на три-четыре дня короче второго. Вследствие этого усложняется работа плановых и финансовых органов. Неудобным является и то, что неделя начинается в одном месяце или квартале, а заканчивается в другом. Поскольку же год содержит 365 дней, то он заканчивается тем же днем, с которого он начался, а каждый новый год начинается с другого дня.

Поэтому каждое государство тратит ежегодно крупные суммы на печатание новых календарей.

На протяжении последних 160 лет выдвигались всевозможные проекты реформы календаря. В 1923 г. при Лиге Наций был создан специальный комитет по вопросам календарной реформы. После второй мировой войны этот вопрос был передан в руки Экономического и Социального Совета ООН.

Какие же существуют проекты календаря?

Проекты календарей. Хотя проектов существует очень много, выбирать приходится только из двух: 13 - месячный календарь или 12 - месячный. Первый из них был предложен в 1849 г. французским философом Огюстом Контом (1798 - 1857). В этом календаре каждый месяц начинается в воскресенье и заканчивается в субботу. Один день в году не имеет названия и вставляется после субботы последнего, XIII месяца, перед Новым годом, как дополнительный день отдыха. В високосном году такой же день отдыха вставляется также после субботы VI месяца.

Однако 13 - месячный календарь имел бы ряд существенных недостатков хотя бы потому, что при делении года на кварталы пришлось бы делить и месяцы. Поэтому главное внимание уделяется другому варианту календаря, предложенному в 1888 году французским астрономом Гюставом Армелином. Согласно этому проекту календарный год состоит из 12 месяцев и делится на 4 квартала по 91 дню в каждом. Первый месяц квартала имеет 31 день, два остальных - по 30. Первое число года и квартала приходится на воскресенье, каждый квартал заканчивается субботой и имеет 13 недель. В каждом месяце 26 рабочих дней. В простом году один день, как Международный праздник мира и дружбы народов, вставляется после 30 декабря, в високосном году праздничный день високосного года вставляется еще после 30 июня.

Вводить же календарь Армелина удобно вводить с того года, в котором 1 января приходится на воскресенье.

Проект этого календаря был одобрен Советским Союзом, Индией, Францией, Югославией и рядом других государств. Однако Генеральная Ассамблея ООН все откладывала его окончательное рассмотрение и утверждение. В настоящее же время эта деятельность под эгидой ООН вообще прекратилась.

Позиция церкви. С введением нового календаря не будет непрерывной смены дней недели при переходе от одного года к другому. Церковь же не возражает только против таких вечных календарей, "которые сохраняют и защищают семидневную неделю с воскресным днем, не вводя никаких дней помимо седмиц, так что последовательность седмиц не нарушается, разве только неожиданно появятся весьма основательные причины, о которых апостольский престол должен будет иметь суждение".

Построим план исследования, позволяющий изучить эволюцию представлений человека о времени... Вступление. Почему мне интересно это исследование. Древний мир. Зарождение понятий, связанных со временем. Античность. Понятие о часах, минутах, секундах... Первые часы. Начало осмысления свойств времени. Наше время. Современные хронометры. Промежутки времени в современной хронологии. Новые знания о времени. Проблемы будущего. Часовые пояса. Релятивистское замедление. Машина времени?.. ПЕРВОБЫТНОЕ ОБЩЕСТВО ВСТУПЛЕНИЕ АНТИЧНОСТЬ НАШИ ДНИ ПРОБЛЕМЫ БУДУЩЕГО

Почему именно эта тема? Рядом с нами постоянно работают различные часовые механизмы: настенные механические, электронные, переносные устройства со встроенными часами и механические наручные часы. Двенадцатые часы (электронные) работают в нашем автомобиле. Помимо этого, часы есть на некоторых телевизионных каланах. Часов у нас столько, чтобы любой человек мог определить текущее время в течение нескольких секунд. С другой стороны, когда мы ездили в отпуск на Алтай, там была совсем другая ситуация: домашние часы мы оставили дома, телефоны там были выключены (мобильная связь там, где мы были не работала), автомобильные часы тоже не работали (двигатель был заглушен). Функционировали только папины наручные часы. Однако, когда я убегал играть в футбол с друзьями, папы рядом не было я несколько раз опаздывал к обеду, так как не мог определить время. А как же люди жили, когда часов еще не было? Неужели они всегда всюду опаздывали? Как были устроены школы? Если нет часов, когда давать звонок на перемену? И как потом всем одновременно собраться на следующий урок? Данное исследование поможет мне ответить на эти вопросы, а заодно и выяснить, все ли проблемы решены на сегодня, или часть проблем только предстоит решить? ПЕРВОБЫТНОЕ ОБЩЕСТВО ВСТУПЛЕНИЕ АНТИЧНОСТЬ НАШИ ДНИ ПРОБЛЕМЫ БУДУЩЕГО

Первыми естественными единицами измерения стали сутки. ВСТУПЛЕНИЕ АНТИЧНОСТЬ НАШИ ДНИ ПРОБЛЕМЫ БУДУЩЕГО Люди обратили внимание на то, что Солнце движется по небосклону циклически. Утром Солнце восходит, днем движется по небу, вечером садится за горизонт, ночью его не видно. Встает Солнце не из того места, где оно село... Ритмы биологической активности всех животных и растений, в.т. ч. и человека тоже имеют суточную цикличность (т. е. периодичность сна и еды у нас связана именно с сутками). Сутки моментами восхода и захода Солнца естественно делились на две части: день и ночь. Летом день длиннее ночи, зимой наоборот. Но продолжительность суток постоянна. ПЕРВОБЫТНОЕ ОБЩЕСТВО

Единицей измерения больших периодов времени стали года. ВСТУПЛЕНИЕ АНТИЧНОСТЬ НАШИ ДНИ ПРОБЛЕМЫ БУДУЩЕГО Люди обратили внимание на то, что время от времени, существует циклическая смена времени года (ВЕСНА-ЛЕТО-ОСЕНЬ-ЗИМА). В зависимости от времени года, менялись температура (зимой холоднее, чем летом). Меняется состояние окружающего мира (особенно растений, которые зимой теряют листву). Меняется и траектория движения Солнца (время светового дня и высота Солнца над горизонтом). Летом день длиннее ночи, зимой наоборот. Но продолжительность суток постоянна. Люди заметили, что в году примерно 365 суток. (На самом деле измерить продолжительность одного года без часов очень сложно. Для этого нужно несколько лет подряд каждый день измерять максимальную высоту Солнца, а потом вычислить разницу в днях между днями, где эта высота максимальна.) В годах стали измерять очень продолжительные интервалы времени (например время жизни человека или период правления царя). ПЕРВОБЫТНОЕ ОБЩЕСТВО

Для того, чтобы определять продолжительность года был придуман специальный инструмент - гномон. ВСТУПЛЕНИЕ АНТИЧНОСТЬ НАШИ ДНИ ПРОБЛЕМЫ БУДУЩЕГО Напомним, что чтобы измерить продолжительность одного года без часов, нужно иметь инструмент для измерения максимальной высоты Солнца. Гномон позволяет определить: астрономический полдень момент, когда длина его тени наименьшая. направление на север по направлению тени в астрономический полдень. широта места по длине тени в астрономический полдень. Точность гномона в принципе невелика, так как Солнце не точка, а диск, использовать же гномон для измерения по звёздам невозможно. Гномон из Запретного Города (Пекин). ПЕРВОБЫТНОЕ ОБЩЕСТВО

Третьей единицей измерения времени у древних стал месяц. ВСТУПЛЕНИЕ АНТИЧНОСТЬ НАШИ ДНИ ПРОБЛЕМЫ БУДУЩЕГО Люди обратили внимание на то, что время от времени, по ночам меняется форма видимого диска Луны (НОВОЛУНИЕ-ПЕРВАЯ ЧЕТВЕРТЬ- ПОЛНОЛУНИЕ-ПОСЛЕДНЯЯ ЧЕТВЕРТЬ). Фазы Луны не взаимосвязаны напрямую с ритмами живой природы, но в зависимости от фаз Луны менялась видимость в темное время суток. Период между двумя новолуниями гораздо проще измерить чем год. Люди заметили, что в месяце примерно дней, а в году – немногим больше, чем 12 месяцев. Период времени из 7 суток (примерно равный периоду между двумя соседними фазами Луны) люди назвали неделей. В неделях и месяцах стали выражать средние по продолжительности промежутки времени (продолжительности с/х работ, интервалы путешествий, воин, торговых сделок). ПЕРВОБЫТНОЕ ОБЩЕСТВО

Подытожим знания Древнего Мира: ВСТУПЛЕНИЕ АНТИЧНОСТЬ НАШИ ДНИ ПРОБЛЕМЫ БУДУЩЕГО Сутки (периодичность смены времени суток). Цикл УТРО_ДЕНЬ_ВЕЧЕР_НОЧЬ. Сутки моментами восхода и захода Солнца делились на день и ночь. Сложно было назначить встречу... (если только на восходе Солнца, или на закате Солнца). Год (периодичность смены времен года). Цикл ВЕСНА-ЛЕТО-ОСЕНЬ-ЗИМА. Люди заметили, что в году примерно 365 суток. 1 год очень сложно измерить. Удобно измерять только очень большие периоды времени. Для измерения года был изобретен гномон. Месяц (периодичность смены фаз Луны). Цикл НОВОЛУНИЕ-ПЕРВАЯ ЧЕТВЕРТЬ-ПОЛНОЛУНИЕ-ПОСЛЕДНЯЯ ЧЕТВЕРТЬ. Делится на недели. Люди заметили, что в месяце примерно дней, а в году – немногим больше, чем 12 месяцев. 1 месяц легко измерить. Подходит для измерения длинных интервалов. ПЕРВОБЫТНОЕ ОБЩЕСТВО

Итак, перед людьми встали три проблемы измерения времени, которые предстояло решить... ВСТУПЛЕНИЕ АНТИЧНОСТЬ НАШИ ДНИ ПРОБЛЕМЫ БУДУЩЕГО Неделимость суток. В природе нет повторяющегося цикла меньшего по длительности, чем суточный (на берегах морей были приливы, но там где нет моря, воспользоваться ими невозможно. Сложно было назначить встречу... (если только на восходе Солнца, или на закате Солнца). То есть если учитель в древней школе хотел всех собрать в одно и тоже время, назначить такое время он мог только на момент рассвета... Отсутствие календаря. Сложно назначить событие на конкретный день через длительный промежуток времени. Например позвать друзей и родственников из других городов на свой день рожденья. Ведь надо быть очень преданным другом, чтобы ради кого-либо считать когда пройдет ровно 365 дней с момента последнего праздника. Отсутствие часов. Даже, если удалось договориться на встречу после работы на момент заката Солнца как быть, если Солнце скрылось за тучами? Необходим какой- нибудь бытовой прибор для оценки настоящего момента времени... ПЕРВОБЫТНОЕ ОБЩЕСТВО

Вскоре люди решили разделить каждый день на 12 частей. Так появился час. ВСТУПЛЕНИЕ АНТИЧНОСТЬ НАШИ ДНИ ПРОБЛЕМЫ БУДУЩЕГО Часы. Исторически основной единицей для измерения коротких интервалов времени были сутки (часто говорят «день»), равные периоду обращения Земли вокруг своей оси. В результате деления суток на меньшие временны́е интервалы точной длины возникли часы. Происхождение деления, вероятно, связано с двенадцатеричной системой счисления, которой придерживались древние. Сутки делили на два равных последовательных интервала (условно день и ночь). Каждый из них делили на 12 часов. При таком делении час в Новосибирске будет короче, чем час в Петербурге летом, а зимой наоборот длиннее. В Мурманске (за полярным кругом) летом час будет в 2 раза длиннее обычного, а зимой его длительность будет падать до нуля! Минуты и секунды. Деление часа восходит к шестидесятеричной системе счисления. Каждый час делили на 60 минут. Каждую минуту на 60 секунд. В средние века лишь астрономы для своих нужд делили часы на минуты. В повседневной жизни минуты значения не имели. ПЕРВОБЫТНОЕ ОБЩЕСТВО

Уже в XV в. до н. э. Египтяне изобретают солнечные часы, поняв, что тень в течение дня перемещается... ВСТУПЛЕНИЕ АНТИЧНОСТЬ НАШИ ДНИ ПРОБЛЕМЫ БУДУЩЕГО Первое известное описание солнечных часов в Древнем Египте надпись в гробнице Сети I, датируемая гг. до н.э. Сделанные по такому принципу инструменты также были найдены. Один из них восходит ко времени правления Тутмоса III и датируется гг. до н.э., второй из Саиса, он на 500 лет моложе. Несколько позже (VIII в. до н.э.) подобный механизм описан в Библии под названием «ступени Ахаза». ПЕРВОБЫТНОЕ ОБЩЕСТВО

Вскоре, удалось построить достаточно точный прибор, усовершенствовав древний гномон. ДРЕВНИЙ МИР ВСТУПЛЕНИЕ АНТИЧНОСТЬ НАШИ ДНИ ПРОБЛЕМЫ БУДУЩЕГО Чем гномон выше, тем длиннее отбрасываемая им тень, тем точнее измерения. На циферблате имелось только одна отметка – прямая линия к северу от столба, куда тень падает в полдень. Экран гномона можно разбить на часы, но все часы дня будут иметь разную продолжительность, и, кроме того, день ото дня длительность такого «часа» тоже будет меняться. Чтобы гномон показывал всегда время правильно, его надо наклонить в направлении земной оси, т. е. на Полярную звезду. Такое усовершенствование гномона предпринял грек Анаксимен Милетский, около 530 г. до н. э. построивший в спартанской столицы Лакедемоне солнечные часы. С той поры более 2 тысячелетий этот прибор оставался главным измерителям времен. Чаще всего его устанавливали либо на тумбе с горизонтальным циферблатом, либо на стене здания – это были вертикальные солнечные часы. Обычно на циферблате отмечали только часы.

ВСТУПЛЕНИЕ АНТИЧНОСТЬ НАШИ ДНИ ПРОБЛЕМЫ БУДУЩЕГО XVI в до н. э. «Солнечные часы» III в до н. э. «Песочные часы» IV в до н. э. «Водные часы» XVI в н. э. «Звездные часы» XVI в н. э. «Механические часы» IX в н. э. «Огненные часы» После солнечных вскоре появились и другие виды часовых механизмов... ПЕРВОБЫТНОЕ ОБЩЕСТВО

Проблему с календарями разные цивилизации решили по-разному... ВСТУПЛЕНИЕ АНТИЧНОСТЬ НАШИ ДНИ ПРОБЛЕМЫ БУДУЩЕГО Солнечные. Солнечный год период между двумя летними солнцестояниями (т.е. 365 дней). Неточность связана с тем, что в году суток, повышают точность високосные годы (примерно 24 суток за 100 лет). Примеры такого календаря в древности: календарь египтян (привязывался к появлению Сириуса), календарь майя. Современные примеры: григорианский и юлианский календари (т.н. новый и старый стили). Лунные. Лунный год период равный 12 месяцам (т.е * 12 = 354 сут.). Привязан к фазам Луны. Неточность связана с тем, что в лунном году суток. Повышают точность високосные годы (примерно 11 суток за 30 лет). Пример такого календаря: мусульманский календарь. Лунно-солнечные. Лунно-солнечный год период примерно равный солнечному году, состоящий из промежутков, равных лунным месяцам. Продолжительность равна 354 суток (обычный год) или 384 (високосный год). Неточность связана с неоднозначностью принципа добавления високосного месяца. Пример такого календаря: календарь в Израиле. ПЕРВОБЫТНОЕ ОБЩЕСТВО

Когда решились основные проблемы бытового измерения времени, пришла пора задуматься о сути времени... ВСТУПЛЕНИЕ АНТИЧНОСТЬ НАШИ ДНИ ПРОБЛЕМЫ БУДУЩЕГО ПЕРВОБЫТНОЕ ОБЩЕСТВО Наиболее ранее в не-восточной философии высказывание на тему времени принадлежит древнеегипетскому мыслителю Птаххотепу (ок до н. э.). Он писал: «Не умаляй времени следования желаниям, ибо растрачивание времени впустую противно духу.» В текстах «Вед», наиболее ранних текстах индуизма (ок. XVI века до н. э. и позднее), описывается индуистская космология, в которой вселенная переживает повторяющиеся циклы создания, разрушения и возрождения, каждый цикл длится 4,320,000 лет. Во вступлении к первой книге «Махабхараты» Санджая говорит: «Бытие и небытие, счастье и несчастье все это имеет свой корень во времени. Время приводит к зрелости существа, время их же уничтожает. Время вновь успокаивает время, сожигающее существа. Именно время изменяет в мире все благоприятные и неблагоприятные чувства и мысли. Время уничтожает все существа и создает их вновь. Время проходит неудержимо одинаково для всех существ.» В Книге Екклесиаста говорится: «Всему свое время, и время всякой вещи под небом: время рождаться, и время умирать; время насаждать, и время вырывать посаженное; время убивать, и время врачевать; время разрушать, и время строить; время плакать, и время смеяться; время сетовать, и время плясать; время разбрасывать камни, и время собирать камни; время обнимать, и время уклоняться от объятий; время искать, и время терять; время сберегать, и время бросать; время раздирать, и время сшивать; время молчать, и время говорить; время любить, и время ненавидеть; время войне, и время миру.»

Крепко задуматься о природе времени людей заставил греческий философ Зенон... ВСТУПЛЕНИЕ АНТИЧНОСТЬ НАШИ ДНИ ПРОБЛЕМЫ БУДУЩЕГО ПЕРВОБЫТНОЕ ОБЩЕСТВО Допустим, Ахиллес бежит в десять раз быстрее, чем черепаха, и находится позади неё на расстоянии в тысячу шагов. За то время, за которое Ахиллес пробежит это расстояние, черепаха в ту же сторону проползёт сто шагов. Когда Ахиллес пробежит сто шагов, черепаха проползёт ещё десять шагов, и так далее. Процесс будет продолжаться до бесконечности, Ахиллес так никогда и не догонит черепаху. Чтобы преодолеть путь, нужно сначала преодолеть половину пути, а чтобы преодолеть половину пути, нужно сначала преодолеть половину половины, и так до бесконечности. Поэтому движение никогда не начнётся. Летящая стрела неподвижна, так как в каждый момент времени она покоится, а поскольку она покоится в каждый момент времени, то она покоится всегда. Зенон (V в до н. э.) «СТАВЛЮ НА ЧЕРЕПАХУ» Аристотель (IV в до н. э.) «СТАВЛЮ НА АХИЛЛЕСА»

Еще 150 лет назад (к середине XIX века) представления о времени окончательно сформировались... ВСТУПЛЕНИЕ АНТИЧНОСТЬ НАШИ ДНИ ПРОБЛЕМЫ БУДУЩЕГО ПЕРВОБЫТНОЕ ОБЩЕСТВО ВРЕМЯ ПРОСТИРАЕТСЯ БЕСКОНЕЧНО В ПРОШЛОЕ. Люди стали считать, что Вселенная и время в ней существовали всегда. ВРЕМЯ, В ОТЛИЧИИ ОТ ВЕЩЕСТВА, НЕ СОСТОИТ ИЗ НЕДЕЛИМЫХ ЧАСТИЦ. Если вещество делится на атомы, то время можно делить бесконечно. ВРЕМЯ ТЕЧЕТ ВЕЗДЕ С ОДИНАКОВОЙ СКОРОСТЬЮ. По крайней мере, если часы достаточно точные, а метод сравнения корректный. УДИВИТЕЛЬНО! НО СЕЙЧАС ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ВРЕМЕНИ ПРЯМО ПРОТИВОПОЛОЖНЫ!

Сейчас представления о времени кардинально изменились: ВСТУПЛЕНИЕ АНТИЧНОСТЬ НАШИ ДНИ ПРОБЛЕМЫ БУДУЩЕГО ПЕРВОБЫТНОЕ ОБЩЕСТВО У ВРЕМЕНИ БЫЛО НАЧАЛО Эдвин Хаббл доказал, что временная шкала имела начало отсчета примерно лет назад. ВРЕМЯ, ПО ВИДИМОМУ СОСТОИТ ИЗ НЕДЕЛИМЫХ ЧАСТИЦ. Из вычислений Макса Планка следует, что существует самый мелкий промежуток времени, меньше которого уже быть не может. Его называют «временем Планка». ВРЕМЯ ТЕЧЕТ ВЕЗДЕ С РАЗНОЙ СКОРОСТЬЮ. Альберт Эйнштейн показал, что для время течет для всех по своему. Например, для Ахиллеса время течет несколько медленнее, чем для черепахи.

Если вернуться к уровню обычного человека, то произошло следующее: ВСТУПЛЕНИЕ АНТИЧНОСТЬ НАШИ ДНИ ПРОБЛЕМЫ БУДУЩЕГО ПЕРВОБЫТНОЕ ОБЩЕСТВО ВСЯ ПЛАНЕТА ПОДЕЛЕНА НА ЧАСОВЫЕ ПОЯСА Раньше люди путешествовали мало и разницей во времени в пределах путешествий чаще всего можно было пренебречь. Сейчас из-за высокой скорости передвижения (например на самолете) можно перемещаться со скоростью вращения Земли. Для простоты взаимоотношений в таких ситуациях вся планета была поделена на 24 часовых пояса. Интересно, что из-за этого разница во времени между Чукоткой (Россия) и Аляской (США), находящихся по соседству составляет 24 часа (т.е. целые сутки). При этом по разным причинам в некоторых странах есть понятие «летнего времени», когда стрелки летом переводятся на час вперед. Иногда соседние деревни отличаются по времени сразу на 2 часа. НЕБЫВАЛАЯ ТОЧНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЙ Секундомер на мобильном телефоне учитывает промежутки времени в 0.1 секунду. В спортивных соревнованиях учитывают 0.01 секунды. А в науке и технике точность иногда измеряется долями секунды, меньшими чем секунда во столько, во сколько секунда меньше возраста Вселенной... ВПОЛНЕ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ КАЛЕНДАРЬ. Григорианский календарь обеспечивает хорошую точность для солнечного года. При этом по разным причинам в некоторых странах есть понятие «летнего времени», когда стрелки летом переводятся на час вперед.

В течении ближайших 50 лет человечество наконец сможет придумать общий календарь. ВСТУПЛЕНИЕ АНТИЧНОСТЬ НАШИ ДНИ ПРОБЛЕМЫ БУДУЩЕГО ПЕРВОБЫТНОЕ ОБЩЕСТВО ОСНОВНАЯ ПРОБЛЕМА НЫНЕШНЕГО КАЛЕНДАРЯ РАССОГЛАСОВАНИЕ ЧИСЕЛ МЕСЯЦА И ДНЕЙ НЕДЕЛИ. На данный момент предложено сразу несколько реформ календаря, предлагающих устранение этого недостатка. Большинство из них предполагает оставить в году 364 дня, равных 4 кварталам по 13 недель в каждом. При этом 365 день 31 декабря (в високосный год 2 дня) объявляется «Днем мира и дружбы народов» и выносится за пределы недели. Главным недостаток этого проекта в том, что при его введении возникает неопределенность с религиозными праздниками. Праздники связаны с днями недели (например пятница в исламе, суббота в иудаизме и воскресенье в христианстве), и вынос дня за пределы этой недели влечет не мало вопросов... При другом варианте в году только 364 дня, но один раз примерно в 5-6 лет добавляется «Високосная неделя». НАКОНЕЦ БУДЕТ РЕШЕНА ПРОБЛЕМА ПЕРЕВОДА ЧАСОВ.

Через 100 лет, при помощи замедления времени, человек полетит к звездам... ВСТУПЛЕНИЕ АНТИЧНОСТЬ НАШИ ДНИ ПРОБЛЕМЫ БУДУЩЕГО ПЕРВОБЫТНОЕ ОБЩЕСТВО Рассмотрим гипотетический полёт к звёздной системе Альфа Центавра, удалённой от Земли на расстояние в 4,3 световых года. Пусть половину пути космический корабль двигается с ускорением равным ускорению свободного падения (тогда космонавты будут ощущать в космосе свой обычный земной вес, а вторую половину с таким же ускорением тормозит (для космонавтов пол и потолок поменяются местами). Затем корабль разворачивается и повторяет этапы разгона и торможения. В этой ситуации время полёта в земной системе отсчёта составит примерно 12 лет, тогда как по часам на корабле пройдёт 7,3 года. Максимальная скорость корабля достигнет 0,95 от скорости света. За 64 года собственного времени космический корабль с единичным ускорением потенциально может совершить путешествие (вернувшись на Землю) к галактике Андромеды, удалённой на 2,5 млн св. лет. На Земле за время такого полёта пройдёт около 5 млн лет.

А через 200 лет человек построит первую машину времени! ВСТУПЛЕНИЕ АНТИЧНОСТЬ НАШИ ДНИ ПРОБЛЕМЫ БУДУЩЕГО ПЕРВОБЫТНОЕ ОБЩЕСТВО Хотя в будущее мы путешествуем постоянно, никто не имеет опыта перемещение в прошлое. В фантастической литературе XIX века зарождается идея путешествия во времени. Широкую известность получил изданный в 1895 году роман Герберта Уэллса «Машина времени». В ХХ веке данная идея развивалась многими, но самыми знаменитыми стали кинотрилогия Роберта Земекиса «НАЗАД В БУДУЩЕЕ» и советский фильм «ГОСТЬЯ ИЗ БУДУЩЕГО». Современная физика утверждает, что перемещения во времени, в том числе и в прошлое возможны, но для этого необходимо во-первых перемещаться в пространстве со скоростью, близкой к световой, во-вторых необходимо либо обнаружить в космосе, либо сконструировать искусственно очень экзотические объекты под названием «кротовые норы», в-третьих саму машину времени нужно строить с применением материалов, обладающих отрицательной плотностью энергии, что на данный момент не наблюдается ни у одного из известных материалов.

ВСТУПЛЕНИЕ АНТИЧНОСТЬ НАШИ ДНИ ПРОБЛЕМЫ БУДУЩЕГО ПЕРВОБЫТНОЕ ОБЩЕСТВО Мы увидели, как люди от определения времени по положению Солнца и Луны перешли к кварцевым и атомным часам... Мы видим, что часы есть к каждой квартире и даже каждой комнате этой квартиры... Но мы видим так же, что и теперь остались неразрешенные проблемы управления временем, которые предстоит решить в будущем... ИТАК... Мы увидели, как люди от определения времени по положению Солнца и Луны перешли к кварцевым и атомным часам... Мы видим, что часы есть к каждой квартире и даже каждой комнате этой квартиры... Но мы видим так же, что и теперь остались неразрешенные проблемы управления временем, которые предстоит решить в будущем...

Cлайд 1

Районная научно практическая конференция «Шаг в будущее» «Время. Измерение времени. Часы». Столярова Виктория 5 класс Руководитель: Серкина Г.Н.

Cлайд 2

Цель 1. Провести анкетирование, выяснить, что учащиеся знают о происхождении времени. 2. Исследовать происхождение времени и его измерение. 3. Составить классификацию часов от древнего человека до наших дней. 4. Показать значение времени для человека и его влияние на организм человека и животных. 5. Подобрать задачи, связанные со временем, на логическое мышление.

Cлайд 3

Задачи: 1. Развитие познавательного интереса к обучению. 2.Применение полученных знаний в дальнейшем обучении. Содержание: 1.Введение 2.Происхождение времени, классификация и описание часов 3.Биологическое время и его влияние на организм. 4. Занимательные задачи на время.

Cлайд 4

Введение В нашей повседневной жизни мы так часто пользуемся временем, что даже не задумываемся и не подозреваем, что же это такое? Откуда появились понятия: год, месяц, день, час, каким образом древние люди измеряли время и с помощью чего. Обратившись к одноклассникам и старшим ребятам, я поняла, что и они не могут объяснить мне происхождение времени и его измерении, тогда я решила узнать об этом больше, обратившись к книгам, Интернету, и рассказать о своих открытиях сверстникам.

Cлайд 5

Происхождение времени, классификация и описание часов Предметы считать легко: один, два, три и т.д. Измерить небольшое расстояние тоже, несложно. Достаточно иметь какую-нибудь мерку, даже нередко расстояние мы мерим по способу первобытных людей - считаем шаги. Гораздо труднее найти мерку для времени. Тут ни пальцы, ни шаги не помогут: время можно измерять только временем, а мерку нужно искать в природе.

Cлайд 6

Самыми древними «часами», которые никогда не ломались, было солнце. Утро, день, вечер, ночь. Не очень точно, но первобытному человеку этого было достаточно. Потом люди научились определять время более точно: днем по солнцу, а ночью по звездам. Древние солнечные часы. Древние часы Египта.

Cлайд 7

Люди заметили, что звезды на небе двигаются, причем медленно. Все они как бы привязаны к одной звезде, которую назвали Гвоздем Неба. Сейчас мы называем эту звезду Полярной, она показывает направление на Северный полюс. Неподалеку от Полярной звезды на небе всегда можно найти семь звезд, расположенных в виде ковша. Это созвездие Большая Медведица. За сутки она обходит полный оборот вокруг Полярной звезды, за ночь полкруга. Вот и получается, что на небе есть настоящие часы со звездной стрелкой.

Cлайд 8

Еще три или четыре тысячи лет назад люди не только точно знали этот день, но и сумели построить каменный календарь, который без ошибки показывал начало года, он сохранился и до наших дней. Когда первый луч восходящего солнца падал на священный камень внутри круга, это означало, что наступило начало нового года. Весь год это 365 дней.

Cлайд 9

После того как неделю разбили на сутки, научились разбивать их на 24 часа. Самые первые часы были солнечными. О времени судили по длине тени, отбрасываемой вертикальными предметами. Указателями солнечных часов были и знаменитые обелиски Древнего Египта. Они отбрасывали четкие тени, по которым можно было указать время с точностью до нескольких минут.

Cлайд 10

До нашего времени такие часы сохранились, например, в городе Пушкине. Там стоит небольшой верстовой столб с надписью:«От Санкт- Петербурга 22 версты», а около него лежит плита с римскими цифрами по окружности. Тень, падающая на ту или другую цифру, указывает время дня, как стрелка часов. Такие столбы были поставлены более 200 лет назад на каждой версте по всей дороге из Петербурга в Москву.

Cлайд 11

Солнечные часы не работают в пасмурный день и тем более, ночью. На этот случай у древних были водяные часы. Обычно, это был сосуд, из которого сквозь узкую трубочку медленно вытекала вода. Уровень ее в этом сосуде или в другом, куда выливалась вода, указывал время днем и ночью. Погрешность водяных часов, была не менее 10 минут за сутки. В древности в некоторых восточных городах существовали городские водяные часы. На ступеньках каменой лестницы один под другим стояло несколько сосудов. Наполняли водой верхний сосуд и вода, через небольшое отверстие выливалась из него во второй сосуд, из него в третий и т.д. Служитель, наблюдавший за часами, через определенное время оглашал который идет час.

Cлайд 12

Cлайд 13

В глубокой древности изобрели и всем известные песочные часы. Дата возникновения первых песочных часов неизвестна. Упоминания о часах бутылочного типа, по всей вероятности песочных, имеются уже со времени Архимеда. Несмотря на то, что песочные часы появились в Европе поздно, они быстро распространились. Этому способствовала их простата, надежность, низкая цена и возможность измерять с их помощью в любой момент дня и ночи. Недостатком, мешавшим широкому применению этих часов, был сравнительно короткий интервал времени, который можно было измерить, не переворачивая эти часы. Обычно песочные часы рассчитывались на работу в течение получаса или часа.

Cлайд 14

Помимо солнечных, песочных часов и водяных часов, с начала ХIII в. появились первые огневые - свечные часы. Это очень простые часы в виде длинной тонкой свечи с нанесенной по ее длине шкалой. Они сравнительно удовлетворительно показывали время, а в ночные часы еще и освещали жилища. Свечи, применявшиеся для этой цели, были длинной около метра. Отсюда происходит и обычай измерять длину ночи количеством сгоревших за ночь свечей. Обычно за ночь выгорали три таких свечи, а зимой - больше. К боковым сторонам свечи иногда прикрепляли металлические штырьки, которые по мере выгорания и таяния воска падали, и их удар по металлической чашке подсвечника был своего рода звуковой сигнализацией времени.

Cлайд 15

Изобретением, ознаменовавшим новый этап развития стали «колесные часы», впоследствии переименованные в механические. Первоначально они долго имели лишь одну стрелку - часовую. Гораздо позже появилась минутная, а спустя 60 лет и секундная стрелка. Затем пришло время Электронных, кварцевых часов и т. д. Вряд ли еще какой-нибудь измерительный инструмент может похвастать таким разнообразием воплощений как часы. Даже если рассматривать, начиная только с механических, то можно встретить часы с пружиной для завода и часы с гирями, часы с кукушкой и часы с маятником, часы с боем и будильники.

Cлайд 16

Разнообразие размеров - от башенных часов высотой в несколько метров до часов в перстне на пальце. По точности измерений - от обычных бытовых, до спортивных, отмеряющих сотые доли секунды. Последнее изобретение - часы, в которых секундная стрелка не «прыгает» на новое положение, а движется равномерно по кругу.

Cлайд 17

Кроме того, что есть часы, которыми мы привыкли пользоваться, существует так называемые биологические часы, когда организм каждого человека, приспосабливается к определенным условиям. Еще во времена водяных часов появились первые попытки перевести биологические часы человека. Это было связано с « растранжириванием дневного света». В Великобритании было предложено перевести летом стрелки часов на 20 минут вперед, а зимой вернуть стрелки назад. Эту идею воплотили все европейские страны. Кроме того, что есть часы, которыми мы привыкли пользоваться, существует так называемые биологические часы, когда организм каждого человека, приспосабливается к определенным условиям. Еще во времена водяных часов появились первые попытки перевести биологические часы человека. Это было связано с « растранжириванием дневного света». В Великобритании было предложено перевести летом стрелки часов на 20 минут вперед, а зимой вернуть стрелки назад. Эту идею воплотили все европейские страны.

Cлайд 18

Различные отзывы на переход зимнего и летнего времени: ЗА ПРОТИВ 1.ЭНЕРГЕТИКИ: Экономия электроэнергии, угля. 2.ФАРМАЦЕВТЫ: Перевод часов влияет на организм, увеличивается продажа лекарств. 3. ФЕРМЕРЫ: С переходом на летнее время увеличивается время посевных работ.. 1.МЕДИКИ: Нарушение сна, нарушение ритмов сердца, увеличение стрессов, снижение работоспособности, увеличивается количество вызовов скорой помощи. 2.ЖИВОТНОВОДЫ: Снижается удой молока.

Cлайд 19

Данные опроса школьников 5-6 классов, с целью выяснить, как влияет на их организм перевод часов на летние и зимнее время. Вывод: на моих ровесниках перевод часов никак не отражается, но приятно, что осенью есть возможность поспать лишний час. Вопросы Летнее время Зимнее время 1.Ощущаете ли вы на себе перевод часов? 32 5 2.Вам стало легче вставать? 2 25 3.Увеличилась ли ваша работоспособность? 15 12 4 Перевод, на какое время вас устраивает больше? 2 30 5.Когда у вас появилось больше свободного времени? 15 15 6.Повлиял ли перевод часов на ваш аппетит? 20 3 7. Влияет ли перевод времени на вашу успеваемость? 4 5 8 Ваш режим изменился? 18 14 9.Вас устраивает перевод часов на сезонное? 10 22

Cлайд 20

Cлайд 21

Занимательные задачи на время. 1. Имеются песочные часы на 7 и на 9 минут. Как с их помощью отмерить ровно 20 минут? 2. Часы пробили 3 часа, потратив на это 3 секунды. Сколько времени понадобится этим часам, чтобы пробить 7 часов. 3.Во сколько раз быстрее движется конец минутной стрелки, чем конец часовой стрелки? 4. Какие часы, чаще показывают правильное время - которые спешат на 2 минуты в сутки, или которые стоят? 5. В комнате двое часов. Одни идут точно, а другие спешат на 8 минут в сутки. В полдень часы были поставлены точно на 12. Через какое время в первый раз эти двое часов снова покажут одновременно 12 часов? 6. У Евгения Онегина были карманные часы, которые он заводил два раза в сутки: утром в 8.30 он делал 11 полных оборотов заводной головки, а вечером, ложась спать, приходилось делать 9 оборотов. В котором часу ложился спать Онегин? 7. Сколько есть положений на правильно идущих часах, когда часовая и минутная стрелки совмещаются? 8. У человека остановились настенные часы. Он идет к своему приятелю, часы которого идут правильно, просиживает у него некоторое время и, вернувшись, домой, верно, ставит свои часы. Как это сделать, если известно, сколько времени занимает дорога, и сколько времени он просидел у приятеля?

Cлайд 22

Интересные факты из области часов: Часы традиционно не устанавливаются в помещениях казино. Традиционное движение часовых стрелок «по часовой стрелке» используется для указания направления кругового движения. Однако существуют часы, у которых стрелки двигаются «против часовой стрелки». Биг - Бен - это название не башни, а 13-тонного колокола, который звонит внутри. Атомные часы имеют погрешность в 1 секунду за шесть миллионов лет. Одна секунда - это 9 192 631 770 колебаний излучения атома цезия -133. Часы идут по часовой стрелке - слева направо - потому что именно в этом направлении движется тень солнечных часов. Древнейшие солнечные часы, относящиеся к XV в. до н.э., обнаружены в Египте. Существует 24 часовых пояса.

Cлайд 23

Номер високосного года (с добавленным днём 29 февраля) должен быть кратен четырём. Существует исключение: года, кратные 100, не високосны. Существует исключение из исключения: года, кратные 400, високосны. 1900 не был високосным, а 2000 - был. Существуют високосные секунды. Существуют: тысячелетие, век, пятилетка, год, квартал, месяц, декада, неделя, сутки, час, минута, секунда, миллисекунда, микросекунда, наносекунда, пикосекунда, фемтосекунда и так далее. Никто точно не знает, почему год делится на 12 месяцев (такое деление не соответствует ни лунному, ни солнечному календарю). Считается, что деление часа на 60 минут связано с вавилонской системой счисления, в основе которой было не 10, а 60. Хотя в одной минуте 60 секунд, в одной секунде 1000 миллисекунд. Неправильно говорить «сколько время?». Стоит говорить только «который час?». 24 часа звёздного времени равняются 23 часам 56 минутам 4,091 секундам среднего солнечного времени.

И


сследовательская работа по теме

ВЫПОЛНИЛА :

Иваненко Ольга,

ученица 3 класса

РУКОВОДИТЕЛЬ :

Маркова Наталья Григорьевна,

учитель начальных классов

х. Зазерский

Отгадайте загадку:

Вчера было, сегодня есть и завтра будет.
Догадались? Это время.

Тема моей исследовательской работы «Время. Измерение времени. Часы».

Невозможно представить себе жизнь современного человека без такого привычного приспособления как часы. Занимаясь разными делами, мы так часто ориентируемся на время, но даже не задумываемся, что же это такое? На уроках математики мы изучали тему «Измерение времени».

Я заинтересовалась, откуда появились понятия: год, месяц, день, час?

Как люди определяли время раньше?

Возможно, им помогали народные приметы?

А может быть, люди определяли время по явлениям природы.

Как можно самой определять время, если в доме нет часов?

Обратившись к одноклассникам и старшим ребятам, я поняла, что и они мало что об этом знают. Тогда я решила найти ответы на интересующие меня вопросы, обратившись к книгам, Интернету, и рассказать о своих открытиях сверстникам.

Цель моей работы: изучить и систематизировать информацию о понятии «время» и способах его измерения.

Мои задачи:

Исследовать происхождение времени и его измерение.

Узнать, какие виды часов существовали от времён древнего человека до наших дней.

Изготовить самой приборы для измерения времени.

4. Познакомить с собранной информацией одноклассников.

Для выполнения работы я использовала такие методы :

Знакомство с учебной, научной и популярной литературой.

Экспериментальный.

Наблюдения

1 . Происхождение времени.

Предметы считать легко: один, два, три и т.д. Измерить небольшое расстояние тоже, несложно, например шагами. Гораздо труднее найти мерку для времени. Тут ни пальцы, ни шаги не помогут: время можно измерять только временем, а мерку нужно искать в природе.

(Слайд 2)

Самыми древними «часами» было солнце. Утро, день, вечер, ночь. Не очень точно, но первобытному человеку этого было достаточно. Потом люди научились определять время более точно: днем по солнцу, а ночью по звездам. Люди заметили, что звезды на небе медленно двигаются. Все они как бы привязаны к одной звезде, которую назвали Гвоздем Неба. Сейчас мы называем эту звезду Полярной, она показывает направление на Северный полюс. Неподалеку от Полярной звезды на небе всегда можно найти семь звезд, расположенных в виде ковша. Это созвездие Большой Медведицы. За сутки она обходит полный оборот вокруг Полярной звезды, за ночь полкруга. Вот и получается, что на небе есть настоящие часы со звездной стрелкой.

(Слайд 3)

По солнцу и звездам легко было определить время суток. Но людям нужны были еще и меры времени. В природе нашлись такие мерки. Люди заметили, что летом дни длиннее, а зимой короче. Так появился первый промежуток времени от одного лета до другого, который назвали годом. Началом года люди считали самый длинный летний день-21 июня.

(Слайд 4)

Еще три или четыре тысячи лет назад люди не только точно знали этот день, но и сумели построить каменный календарь, который показывал начало года. Когда первый луч восходящего солнца падал на священный камень внутри круга, это означало, что наступило начало нового года. Весь год это 365 дней. С точки зрения астрономов, год составляет 365 дней и почти 6 часов. Поэтому простой год насчитывает 365 дней, а каждый четвертый - 366. Этот год назвали високосным, в феврале високосного года 29 дней.

(Слайд 5)

А как разделить год? Это очень большая и не всегда удобная мера времени. На помощь пришла луна. Люди заметили, что от полнолуния до полнолуния проходит почти ровно 30 суток. Так появилась еще одна мерка времени - месяц.

(Слайд 6)

Наш современный календарь ведёт свое начало от календаря древних римлян. Именно они далимесяцам года названия, которые приняты у нас сейчас.

Двенадцатый месяц года называется декабрь . Это слово происходит от греческого слова дека - десять. Дело в том, что римляне считали началом года не 1 января, а 1 марта . Декабрь тогда был десятый по счету месяц. С перенесением начала года на 1 января возникло несовпадение между названием и порядковым номером некоторых месяцев.

Название месяца

Смысл названия

Порядковый номер

сентябрь

седьмой

октябрь

восьмой

Ноябрь

девятый

декабрь

десятый

Потом месяц стали делить еще на четыре части. Так появились недели. После того как неделю разбили на сутки, научились разбивать их на 24 часа.

2.Способы измерения времени.

(Слайд 7)

В древности существовало много способов измерения времени. Это солнечные и огненные, водяные и песочные, и даже цветочные .

Все дело в том, что цветы раскрываются и закрываются строго в определенное время. В 6 часов утра раскрывается одуванчик, а в 9 часов - гвоздика. В 6 часов вечера опускаются под воду кувшинки, а в 7-8 часов «засыпает» шиповник. Таким образом, простая наблюдательность могла сослужить человеку хорошую службу.

3.История часов

3.1.Солнечные часы

(Слайд 8)

Самые первые часы на земле - солнечные. Они были гениально простыми: вбитый в землю шест. Вокруг него нарисована шкала. Тень от шеста, передвигаясь по шкале, показывала, который теперь час. Позднее такие часы делали из дерева или камня и устанавливали на стенах общественных зданий.

Но солнечные часы имели один большой недостаток: они могли «ходить» только на улице, и только в ечный день. Это, конечно, было очень неудобно.

(Слайд 9)

3.2.Огненные часы впервые появились в Китае. Они состояли из спирали или палочки из горючего материала с подвешенными металлическими шариками. При сгорании материала шарики падали в фарфоровую вазу, производя звон. В рудниках использовали лампадки, в которые наливали определенное количество масла. Как только огонек в лампе ослабевал, рудокопы заканчивали свою работу.

В некоторых случаях для определения времени применялся горючий жгут, который пропитывали ароматическими веществами через равные промежутки. Время в таких часах устанавливали по появляющемуся запаху. Также использовали свечи с отметками. Каждый раз, когда свеча догорала до одной из отметок, проходил определенный промежуток времени.

(Слайд 10)

3.3 .Первые водяные часы появились почти одновременно с солнечными часами. Устроены они были очень просто, в виде сосуда, из которого медленно вытекала вода. По уровню воды, которая осталась, судили, сколько прошло времени.

(Слайд 11)

3.4.Песочные часы состоят из двух стеклянных луковиц соединённых между собой узким горлышком. Из верхней стеклянной луковицы в нижнюю медленно пересыпается песок. Чем больше песка, тем больше пройдёт времени.

(Слайд 12)

3.5.Механические часы появились в Европе в Средние века. Их стрелки приводились в движение при помощи гири на цепочке. Гиря была привязана к колёсику и тянула его вниз. А чтобы колесо поворачивалось медленно через равные промежутки времени, его делали зубчатым. Такие механические часы можно закрепить на стене, но носить их очень неудобно.

(Слайды 1 3- 16)

По размерам и портативности часы тоже можно разделить на:

настенные;

напольные;

наручные;

каминные:

карманные и другие.

3.6.Биологические часы.

Но есть еще одни часы, только их нельзя увидеть. Установлено, что человек обладает хорошо развитым чувством времени. Он даже может проснуться в тот час, в который запланировал со вчерашнего вечера. Эти часы находятся внутри каждого из нас и называются биологические часы .

4. Практическая часть

Опыт 1 (Слайд 17)

Опытным путем я решила установить, может ли человек в домашних условиях изготовить простейшие часы.

Для изготовления песочных часов мне понадобилось:

Две маленькие бутылочки с крышками.

Клейкая лента.

Сверло.

Соль мелкая «Экстра».

Приклеила две крышки друг к другу. Папа проделал в них отверстие сверлом.

Насыпала соль в одну из бутылок.

Прикрутила крышки к бутылкам.

В зависимости от количества соли мои часы отмеряют 2 минуты.

Опыт 2 (Слайд 18)

Для изготовления огненных часов я взяла две свечи и несколько бусинок.

Каждые 30 минут я отмеряла, сколько сгорело свечи, и делала отметки бусинкой на целой свечке. Затем начертила шкалу с промежутком в 1 час.

В результате я получила восковые часы с интервалом времени 5 часов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

(Слайд 19)

Закончив свой проект, я могу сказать, что мне удалось решить поставленные задачи:

Я узнала много нового, получила опыт работы с разными источниками информации и компьютерными программами;

Изучив данный вопрос и проделав ряд опытов, я убедилась в том, что время можно определить не только с помощью часов, но и с помощью свечки, песочными, солнечными или водяными часами.

Мое выступление заинтересовало одноклассников, помогло им расширить свои знания.

Мне удалось выполнить поставленные задачи. Значит, я с пользой потратила время.

(Слайд 20)

ЛИТЕРАТУРА:

Полный энциклопедический справочник школьника.-М., 2008.

Черненко Г.Т. Школьный путеводитель Часы и время.– М., 2004.

Детская энциклопедия. Открытия и изобретения. Под ред. Артемова О. В. и др. – М., 2008.

Большая детская энциклопедия. Перевод с англ. Кима А. И.; Демыкина В.В. – М., 2005.

Детская энциклопедия Я познаю мир. Автор - сост. Савин А. П. и др. – М., 1997.

12. Интернет сайты:

3. История часов…………………………………………………………………5

3.1.Солнечные часы……………………………………………………………..5

3.2.Огненные часы ….…………………………………………………………..6

3.3 Водяные часы ……………………………………………………………….6

3.4.Песочные часы………………………………………………………………6

3.5.Механические часы…………………………………………………………6

3.6.Биологические часы…………………………………………………………6

4. Практическая часть…………………………………………………………..7

4.1 Опыт 1………………………………………………………………………..7

4.2 Опыт 2………………………………………………………………………..7

5. Заключение……………………………………………………………………8

6. Литература…………………………………………………………………….9