Laiko intervalams matuoti naudojami natūralūs laiko vienetai, susiję su astronominiais reiškiniais. Pats laikas skirstomas į didelius ir mažus intervalus. Pastarosios apima sekundes, minutes, valandas ir dienas: jos yra susijusios su mūsų Mėlynosios planetos sukimu aplink savo ašį. Dideli laiko tarpai yra susiję su planetos sukimu aplink Saulę. Metai skaičiuojami remiantis atogrąžų metais – tai laikotarpis, per kurį planeta atlieka pilną apsisukimą aplink Saulę nuo savo padėties zenite virš atogrąžų iki kitos tos pačios padėties. Vieni atogrąžų metai yra lygūs 365 dienoms, 5 valandoms ir 48 minutėms.
Julijus Cezaris 45 m. pr. Kr. įvedė Julijaus kalendorių, kuriame buvo 365,25 dienos, o tai buvo vienuolika minučių ilgesnė už atogrąžų metus. Tačiau laikui bėgant susikaupė didelis laiko skirtumas. Kad tai ištaisytų, XVI amžiuje popiežius Grigalius XIII įvedė kitokį kalendorių, kuriame buvo atsižvelgta į keliamuosius metus. Tai pašalino papildomas dienas, kurios išbėgo pagal Julijaus kalendorių. Grigaliaus kalendorius vis dar naudojamas ir šiandien, dalijantis laiką į metus, mėnesius, savaites ir dienas.
Laiko taškai
Norėdami užfiksuotibet kokių įvykių istorija, žmonėms reikėjo kalendoriaus. Tačiau jam reikėjo atskaitos taško. Senovės Egipte buvo sukurtas unikalus kalendorius, kuriame skaičiuojamos metų dienos. Visi įvykiai, vykstantys pasaulyje, kuriuos datuojame bet kuria diena ir metais, šimtmečiu, epocha, prasideda nuo tos pačios datos (įvykio) tolimoje praeityje. Jei taip nebūtų, Žemėje kiltų sumaištis ir žmonės nesuprastų, nuo ko tiksliai juos reikia skaičiuoti: kai kurioms dabar gali būti 7000 metai, o kitoms – 1000-ieji. Mūsų era pradeda skaičiuoti nuo Kristaus gimimo datos. Nuo šių metų prasideda metų atgalinis skaičiavimas.
Atogrąžų mėnuo
Yra daug laiko sąvokų, ir jos visos yra skirtingos: yra vietinis dienos laikas, visuotinis laikas, atogrąžų metai, atogrąžų mėnuo ir kiti laiko skaičiavimai.
Atogrąžų mėnesį lemia Mėnulis. Pagal apibrėžimą tai yra laiko intervalas, per kurį mėnulio ilguma padidėja 360 laipsnių. Atogrąžų mėnuo yra 29,5 Saulės Žemės dienos.
Net senovės Babilone astronomai sekė mėnulį, jo septynių dienų ciklą. Jie matė visus pokyčius, vykstančius su Žemės palydovu. Taip atsirado savaitės, kurios tapo tikra viešąja istorine nuosavybe ir iki šiol naudojamos skaičiuojant laiką (vienoje savaitėje turime ir septynias dienas).
Tropiniai metai
Norint išmatuoti ilgesnį laikotarpį, naudojami atogrąžų metai. Tai laiko tarpas tarp dviejų vienodų Saulės dangaus pusiaujo kirtimų jai skriejant. Tropinė trukmėmetų – 365, 2 saulės dienos. Tačiau šis rodiklis nėra pastovus: per tūkstantmetį trukmė kinta porą sekundžių.
Judėjimo orbitoje greitis taip pat nestabilus. Nuo kovo iki rugsėjo planetos judėjimas trunka 186 dienas, o antroji orbitos kelio dalis – 179 dienas. Mūsų planetos judėjimo aplink Saulę pasikartojimas vadinamas kasmetiniu Žemės judėjimu, dėl kurio pasikeičia sezoniškumas.
Kiti skaičiavimo tipai
Be atogrąžų metų, buvo sukurtos ir kitos skaičiavimo sistemos, pvz., Žemės metai, susidedantys iš 365 dienų, Mėnulio metai – dvylika nuoseklių mėnulio fazių pasikartojimų.
Yra ir toks dalykas kaip sideriniai metai. Tai laiko intervalas, per kurį kūnas visiškai apsisuka aplink savo centrinį kūną arba aplink Saulę ar bet kurią kitą žvaigždę. Mūsų sideriniai metai vadinami atogrąžų metais.
Astronomijoje yra galaktikos metų koncepcija, kuri numato Saulės sukimąsi aplink Paukščių Tako galaktikos centrą. Šiemet užtrunka 223–230 milijonų metų.
Žemės metai
Mūsų planetos cirkuliacija aplink žvaigždę turi kelių tipų metus: atogrąžų, drakoninių, žvaigždinių, anomalinių. Kiekvienas iš jų turi savo ypatybes.
Anomaliniai metai – tai laiko intervalas tarp poros iš eilės einančių taškų, per kuriuos Saulė eina geocentrinėmis orbitomis. Anomaliniai metai yra 365,23 saulės dienos.
Yra ir toks dalykas kaip drakoniški metai. Jisreiškia laiko intervalą tarp dviejų nuoseklių žvaigždės perėjimų ta pačia Mėnulio orbitos dalimi. Drakoniniai metai yra 346,62 saulės dienos.
Žvaigždžių metai yra laikas, atitinkantis vieną Saulės apsisukimą danguje nejudančių žvaigždžių atžvilgiu. Šis laikotarpis trunka 365,25 saulės dienos.
Žemėje žmonės labiau įpratę matyti kalendorinius metus. Vidutiniškai tai yra 365 dienos. Jis pagrįstas suapvalintomis tropinių metų vertėmis. Tos minutės ir valandos, kurios yra suapvalintos, įtraukiamos kas ketverius metus į 366 dienų keliamuosius metus. Tokie skaičiavimai padeda išvengti didelių laiko ir astronominių stebėjimų neatitikimų.
Atogrąžų metų skaičius
Atogrąžų metai pradeda skaičiuoti nuo pasirinkto ekliptikos ilgumos taško iki viso sezonų ciklo ir Saulės sugrįžimo į šį tašką. Atliekant skaičiavimus, išeities tašku dažniausiai imamas pavasario lygiadienis. Tiksliems skaičiavimams imamos dvi plokštumos: dangaus pusiaujo plokštuma ir ekliptikos plokštuma. Šios dvi linijos turi susikirtimo tašką. Kai Saulė šiuo metu praeina du kartus, laikoma, kad metai praėjo.
Jei kitas taškas bus laikomas atskaitos tašku, tropiniai metai bus kitokie. Taip yra dėl to, kad yra daug šviestuvo kampinių greičių variacijų. Šioje formoje tos lanko sekundės, kurių žvaigždė nepraleidžia išilgai ekliptikos tropiniais metais, sukels laiko poslinkius ir palaipsniui keisis naktis ir diena.
Viduriniai atogrąžų metai
Saulės metų trukmė priklauso nuo atskaitos taško. Mokslininkai ne iš karto priėjo prie vieningo laiko skaičiavimo metodo, nors vis dažniau imdavosi lygiadienio dienų. Taip yra dėl to, kad nuo šio atskaitos taško matavimo paklaida buvo minimali.
Atogrąžų metų pradžia gali būti šiek tiek pasislinkusi, nes gali atsirasti planetų trikdžių Saulei slenkant dangumi.
Per visą stebėjimų istoriją tropiniai metai keitėsi ne kartą. Jis niekada nebuvo lygus 365 dienoms, nes trunka ilgiau: jo trukmė visada yra 365 dienos ir penkios valandos, bet minutės ir sekundės visada skiriasi.
Atogrąžų metų parinktys
Jei Žemė erdvėje judėtų sklandžiai, be trikdžių, tropiniai metai visada būtų pastovus vienetas. Tačiau taip nebūna, o šis laikotarpis visada yra skirtingas: jam didelę įtaką daro planetos ir šalia esančių erdvės kūnų orbitinio judėjimo sutrikimai.
Mokslininkams pavyko nustatyti ciklišką trikdžių pasireiškimą, lygų šešioms minutėms. Jie karts nuo karto išnyksta. Į šiuos rodiklius atsižvelgiama nustatant metinį Žemės ciklą.
Kalendoriniai metai
Kaip jau minėta, yra daug laiko skaičiavimo variantų. Žemėje laikui skaičiuoti naudojamas Grigaliaus kalendorius. Jis turi savo periodiškumą, lygų keturiems šimtams metų. Kiekvienu laikotarpiu, mėnesiais, dienomis ir datomiskartojasi. Šio kalendoriaus vidurkis yra 365,25 dienos, tai yra beveik tiek pat, kiek atogrąžų metais.
Nuo tada, kai buvo naudojamas šis kalendorius, lygiadieniai visada išliko vietoje, o tai padėjo žemės ūkiui. Be to, tokio tipo kalendorius supaprastino Velykų ir kitų bažnytinių švenčių skaičiavimus.
Mokslininkų teigimu, atogrąžų metai per tris dienas nesinchronizuojasi su Grigaliaus kalendoriumi, tačiau tai įvyks ne greitai, o po aštuonių tūkstančių metų.
Taigi, kas yra atogrąžų metai ir kam jie prilygsta? Galima sakyti, kad tai yra laiko skaičiavimas, prie kurio esame įpratę. Mūsų kalendorius pagrįstas atogrąžų metais, 365 dienas ir penkias valandas. Kad mūsų kalendorius būtų sinchronizuotas su atogrąžų metais, kas ketverius metus pridedama viena diena. Tai būtina priemonė, be kurios laiko neatitikimai būtų dideli: per dešimt keliamųjų metų metai būtų pasislinkę net keturiasdešimčia dienų. Tačiau tai neįvyksta dėl keliamųjų metų įvedimo į kalendorių.
