Časové jednotky

Moderní jednotky času jsou založeny na periodách rotace Země kolem její osy a rotace kolem Slunce , stejně jako rotace Měsíce kolem Země. Tento výběr jednotek je dán jak historickými, tak praktickými ohledy: potřeba koordinovat aktivity lidí se změnou dne a noci nebo ročních období.

Den, hodina, minuta a sekunda

Historicky byl základní jednotkou pro měření průměrných časových intervalů den (často nazývaný „den“), měřený minimálními úplnými cykly změn slunečního osvětlení ( den a noc ).

V důsledku rozdělení dne na menší časové úseky o stejné délce vznikly hodiny , minuty a sekundy . Původ dělení pravděpodobně souvisí s duodecimálním číselným systémem , který byl dodržován ve starověkém Sumeru . Den byl rozdělen do dvou stejných po sobě jdoucích intervalů (obvykle den a noc). Každá z nich byla rozdělena do 12  hodin . Další dělení hodiny se vrací k šestinásobné číselné soustavě . Každá hodina byla rozdělena do 60  minut . Každou minutu po dobu 60  sekund .

Takže za hodinu je 3600 sekund ; Den má 24 hodin neboli 1440 minut nebo 86 400 sekund .

Hodiny, minuty a vteřiny pevně vstoupily do našeho každodenního života, začaly být přirozeně vnímány i na pozadí desítkové číselné soustavy . Nyní jsou to právě tyto jednotky, které se nejčastěji používají k měření a vyjádření časových úseků. Druhá (ruské označení: с ; mezinárodní: s ) je jednou ze sedmi základních jednotek Mezinárodní soustavy jednotek (SI) a jednou ze tří základních jednotek soustavy ČGS .

Jednotky „minuta“ (ruské označení: min ; mezinárodní: min ), „hodina“ (ruské označení: h ; mezinárodní: h ) a „den“ (ruské označení: sut ; mezinárodní: d ) se do soustavy SI nezapočítávají. v Ruské federaci jsou však schváleny pro použití jako mimosystémové jednotky bez omezení doby platnosti povolení s rozsahem "všech oblastí" [1] . V souladu s požadavky brožury SI a GOST 8.417-2002 není povoleno používat název a označení jednotek času „minuta“, „hodina“ a „den“ s předponami SI [2] [3] .

V astronomii se v horním indexu používá označení h , m , s (nebo h , m , s ): například 13 h 20 m 10 s (nebo 13 h 20 m 10 s ).

Použijte k označení denní doby

Nejprve byly zavedeny hodiny, minuty a sekundy pro usnadnění indikace časové souřadnice v rámci dne.

Bod na časové ose v rámci konkrétního kalendářního dne je označen označením celočíselného počtu hodin, které uplynuly od začátku dne; pak celé číslo minut, které uplynuly od začátku aktuální hodiny; potom celý počet sekund, které uplynuly od začátku aktuální minuty; v případě potřeby určete časovou polohu ještě přesněji a poté použijte desetinnou soustavu, která udává uplynulý zlomek aktuální sekundy (obvykle až setiny nebo tisíciny) jako desetinný zlomek.

Písmena „h“, „min“, „s“ se obvykle nepíší na písmeno, ale pouze číslice jsou označeny dvojtečkou nebo tečkou. Číslo minuty a číslo sekundy může být mezi 0 a 59 včetně. Pokud není vyžadována vysoká přesnost, počet sekund se vynechá.

Existují dva systémy pro indikaci denní doby. Takzvaný francouzský systém nezohledňuje rozdělení dne na dva intervaly po 12 hodinách (den a noc), ale má se za to, že den je přímo rozdělen na 24 hodin . Číslo hodiny může být od 0 do 23 včetně. V „ anglickém systému “ je toto rozdělení zohledněno. Hodiny ukazují od okamžiku, kdy začíná aktuální půlden, a za číslicemi píší písmenný index půl dne. První polovina dne (noc, ráno) je označena AM, druhá (den, večer) - PM; Tato označení pocházejí z lat.  ante meridiem a post meridiem (před polednem / odpoledne). Číslo hodiny ve 12hodinových systémech se v různých tradicích píše odlišně: od 0 do 11 nebo 12, 1, 2, ..., 11 . Protože všechny tři časové dílčí souřadnice nepřesahují sto, stačí k jejich zápisu v desítkové soustavě dvě číslice; proto se hodiny, minuty a sekundy zapisují dvoumístnými desetinnými čísly, v případě potřeby se před číslo přidá nula (v anglickém systému se však číslo hodiny zapisuje jednociferným nebo dvoumístným desetinným číslem). ).

Půlnoc je brána jako začátek odpočítávání. Ve francouzském systému je tedy půlnoc 00:00 a v anglickém 12:00 . poledne  –12:00 ( 12:00 ). Časový bod po 19 hodinách a 14 minutách po půlnoci je 19:14 ( 19:14 v anglickém systému ).

Na cifernících většiny moderních hodinek (s ručičkami) se používá anglický systém. Vyrábějí se však i takové analogové hodiny, kde je použit francouzský 24hodinový systém. Takové hodinky se používají v oblastech, kde je obtížné posoudit den a noc (například na ponorkách nebo za polárním kruhem, kde je polární noc a polární den ).

Použijte k označení časového intervalu

Pro měření časových intervalů nejsou hodiny, minuty a sekundy příliš vhodné, protože nepoužívají desítkovou číselnou soustavu. K měření časových intervalů se proto obvykle používají pouze sekundy.

Někdy se však také používají vlastní hodiny, minuty a sekundy. Trvání 50 000 sekund lze tedy zapsat jako 13 hodin 53 minut 20 sekund .

Standardizace

Délka středního slunečního dne  není konstantní. A i když se docela mění (zvyšuje se v důsledku přílivu a odlivu v důsledku působení přitažlivosti Měsíce a Slunce v průměru o 0,0023 sekundy za století za posledních 2000 let a za posledních 100 let  - pouze o 0,0014 sekundy ), to stačí pro výrazná zkreslení v trvání sekundy, pokud za sekundu počítáme 1 ⁄ 86 400 trvání slunečního dne. Proto z definice „hodina je 1⁄ 24 dnů  ; minuta - 1 ⁄ 60  hodin; sekunda - 1 ⁄ 60  minut“ přešlo k definování sekundy jako základní jednotky založené na periodickém vnitroatomovém procesu, který není spojen s žádnými pohyby nebeských těles (někdy se nazývá sekunda SI nebo „atomová sekunda“, když , podle kontextu jeho lze zaměnit s druhým, určeným z astronomických pozorování).

V současné době je v Mezinárodní soustavě jednotek (SI) přijata tato definice druhé: „jedna sekunda je časový interval rovný 9 192 631 770 periodám záření, které odpovídají přechodu mezi dvěma hyperjemnými úrovněmi základního kvantového stavu cesia- 133 atom v klidu při 0  K » . Tato definice byla přijata v roce 1967 (zpřesnění ohledně teploty a klidu se objevilo v roce 1997) [3] .

Na základě sekundy v soustavě SI je minuta definována jako 60 sekund , hodina jako 60 minut a kalendářní (juliánský) den se rovná přesně 86 400 s . V současné době je juliánský den asi o 2 milisekundy kratší než střední sluneční den ; jsou zavedeny přestupné sekundy , aby se odstranily kumulativní nesrovnalosti . Určuje se také juliánský rok (přesně 365,25 juliánských dnů neboli 31 557 600 s ), někdy nazývaný vědecký rok.

V astronomii a v řadě dalších oblastí se spolu s SI sekundou používá efemeridní sekunda, jejíž definice je založena na astronomických pozorováních. Uvážíme -li, že tropický rok má 365,242190402 dní , a za předpokladu, že den konstantního trvání (tzv. efemeridní počet ), dostanou za rok 31 556 925,25073 sekund . Druhý je pak považován za 1 ⁄ 31 556 925,1875 tropického roku. Sekulární změna délky tropického roku nás nutí tuto definici spojit s určitou epochou ; tedy tato definice odkazuje na tropický rok v době 2000.0 [4] .

Násobky a dílčí násobky

Druhá je jedinou časovou jednotkou, se kterou se předpony SI používají k vytvoření dílčích násobků a (zřídka) násobků.

Rok, měsíc, týden

Pro delší časové úseky se používají jednotky rok , měsíc a týden , které se skládají z celého čísla slunečních dnů . Rok se přibližně rovná periodě oběhu Země kolem Slunce (přibližně 365,2422 dnů), měsíc je perioda úplné změny fází Měsíce (nazývaná synodický měsíc , rovná se 29,53 dne).

V nejběžnějším gregoriánském , stejně jako v juliánském kalendáři , se za základ bere rok, který se rovná 365 dnům . Vzhledem k tomu, že tropický rok není roven celému počtu slunečních dnů (je to přibližně 365,2422 dne ), jsou v kalendáři použity přestupné roky trvající 366 dnů pro synchronizaci kalendářních období s těmi astronomickými . Rok je rozdělen do dvanácti kalendářních měsíců různé délky (od 28 do 31 dnů ). Obvykle připadá jeden úplněk na každý kalendářní měsíc , ale protože se fáze měsíce mění o něco rychleji než 12krát za rok, někdy dochází k druhému úplňku v měsíci, kterému se říká modrý měsíc .

V hebrejském kalendáři je základem synodický lunární měsíc a tropický rok, přičemž rok může obsahovat 12 nebo 13 lunárních měsíců. Z dlouhodobého hlediska připadají stejné měsíce kalendáře přibližně ve stejnou dobu.

V islámském kalendáři je základem synodický lunární měsíc a rok vždy obsahuje striktně 12 lunárních měsíců, tedy asi 354 dní , což je o 11 dní méně než tropický rok. Kvůli tomu se začátek roku a všechny muslimské svátky každý rok posouvají vzhledem ke klimatickým obdobím a rovnodennostem .

Týden , obvykle sestávající ze 7 dnů , není vázán na žádnou astronomickou událost , ale je široce používán jako časová jednotka. Týdny lze považovat za samostatný kalendář , který se používá souběžně s různými jinými kalendáři. Předpokládá se, že trvání týdne pochází z trvání jedné ze čtyř fází měsíce , zaokrouhleno na celé číslo dní .

Století, tisíciletí

Ještě větší jednotky času jsou století ( 100 let ) a tisíciletí ( 1000 let ). Století se někdy dělí na desetiletí (dekády) .

Megaroky a gigaroky

V zahraniční literatuře jsou přijímány i takové jednotky měření času, které jsou násobky roku, jako megarok (označení Myr), rovný miliónu let, a gigarok (označení Gyr), rovný miliardě let. Tyto jednotky se používají především v kosmologii , stejně jako v geologii a ve vědách souvisejících se studiem historie Země. Takže například stáří vesmíru se odhaduje na 13,72 ± 0,12 Gyr [5] . V ruskojazyčné literatuře se takové jednotky používají jen zřídka, jejich použití je také v rozporu s „Předpisy o jednotkách hodnot povolených pro použití v Ruské federaci“, podle kterých je jednotkou času rok (stejně jako např. , týden , měsíc , století , tisíciletí ) by se neměly používat s vícenásobnými a podélnými předponami [1] .

Vzácné a zastaralé jednotky

Ve Spojeném království a zemích Commonwealthu je časová jednotka fortnite dva týdny.

V SSSR se v různých časech místo sedmidenního týdne používaly šestidenní a pětidenní týdny a pro účely ekonomického plánování pětileté plány .

V zásadě se pro účetní účely používají jednotky čtvrtletí (tři měsíce, čtvrt roku) a půl roku (dvě čtvrtletí, šest měsíců, půl roku) .

V oblasti vzdělávání je časovou jednotkou akademická hodina ( 45 minut ). Také na středních školách se slovo „hodina“ často vyskytuje ve významu trvání jedné vyučovací hodiny (tedy 40 minut ); "čtvrtletí" (přibližně ¼ akademického roku); přibližně stejný jako v posledním "trimestru" (z lat.  tri  - tři, mensis  - měsíc; přibližně 3 měsíce ); "semestr" (z lat.  pohlaví  - šest; přibližně 6 měsíců ), shodující se s "šest měsíců". Trimestr se také používá v porodnictví a gynekologii k označení délky těhotenství , v tomto případě se přesně rovná třem měsícům.

Někdy se používá třetí jednotka,  která se rovná 1⁄60 sekundám .

Jednotková dekáda může v závislosti na kontextu odkazovat na 10 dní nebo (vzácněji) na 10 let .

Indikace (indikce), používaná v Římské říši (od dob Diokleciána ), později v Byzanci , starověkém Bulharsku a starověkém Rusku , se rovná 15 letům .

Olympiáda ve starověku se používala jako časová jednotka a rovnala se 4 rokům .

Saros  - období opakování zatmění, které se rovná 18 letům a 11 1 ⁄ 3  dnům+ a je známé starým Babyloňanům. Saros byl také nazýván kalendářním obdobím 3600 let ; menší období byla nazývána neros ( 600 let ) a sossos ( 60 let ).

V Planckově systému jednotek , založeném na základních konstantách , je jednotka času ( Planckův čas ) vyjádřena pomocí gravitační konstanty G , Planckovy konstanty ℏ a rychlosti světla c :

sekund [6] .

Galaktický rok  je přibližně 216 milionů let.

Astronomický juliánský rok se doporučuje pro určování vzdáleností ve světelných letech

Dosud nejmenší experimentálně pozorovaný časový interval je v řádu attosekund ( 10 −18 s  ) , což odpovídá 1026  Planckovým časům. Analogicky s Planckovou délkou nelze měřit časový interval menší než Planckův čas.

V hinduismu se „den Brahmy“ – kalpa  – rovná 4,32 miliardám let . Tato jednotka se zapsala do Guinessovy knihy rekordů jako největší jednotka času.

Viz také

Poznámky

  1. ↑ 1 2 Předpisy o jednotkách hodnot povolených k použití v Ruské federaci Archivní kopie z 2. listopadu 2013 o Wayback Machine Schváleno nařízením vlády Ruské federace ze dne 31. října 2009 N 879.
  2. ↑ Kapitola 3: Desetinné násobky a podnásobky  jednotek SI . Brožura SI: Mezinárodní soustava jednotek (SI) . Bureau International des Poids et Meures (2006; aktualizováno v roce 2014). Získáno 31. ledna 2015. Archivováno z originálu 17. července 2018.
  3. ↑ 1 2 GOST 8.417-2002. Státní systém pro zajištění jednotnosti měření. Jednotky množství. (nedostupný odkaz) . Získáno 25. října 2014. Archivováno z originálu 10. listopadu 2012. 
  4. ↑ UŽITEČNÉ KONSTANTY . hpiers.obspm.fr _ Získáno 28. září 2020. Archivováno z originálu dne 6. září 2019.
  5. ↑ Výsledky mise WMAP Archivováno 10. dubna 2015 na Wayback Machine 
  6. ↑ Planckův  čas . CODATA Mezinárodně doporučené hodnoty základních fyzikálních konstant z roku 2014 . NIST (2014). Získáno 31. října 2016. Archivováno z originálu 1. července 2017.

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie