Trópusi év

A trópusi év (más néven napév ) általános értelemben az az időtartam, amely alatt a Nap az évszakok egyik ciklusát a Földről nézve befejezi , például az egyik tavaszi napéjegyenlőségtől a másikig eltelt időt. vagy a nyári napforduló egyik napjáról a másikra. Az ókor óta a csillagászok fokozatosan finomították a trópusi év definícióját, és most úgy határozzák meg, mint az az idő, amely ahhoz szükséges, hogy a Nap átlagos trópusi hosszúsága (az ekliptika menti hosszirányú helyzete a tavaszi napéjegyenlőségi helyzethez képest) 360 fokkal növekedjen (vagyis , egy teljes szezonális ciklus teljesítéséhez) [1] .

A trópusi év hossza

Definíció szerint a trópusi év az az idő, amelyre a Napnak egy kiválasztott ekliptikai hosszúságtól kezdve az évszakok egy teljes ciklusának befejezéséhez és ugyanahhoz az ekliptikai hosszúsághoz kell visszatérnie. Mielőtt egy példát megvizsgálnánk, tisztázni kell a napéjegyenlőség fogalmát. A Naprendszerben végzett számítások során két fontos síkot használnak: az ekliptika síkját (a Föld Nap körüli pályája) és az égi egyenlítő síkját (a Föld egyenlítőjének vetülete a térben). Ezeknek a síkoknak van egy metszésvonala. Ezen a metszésvonalon a Földtől a Halak csillagkép felé haladó irány  a márciusi napéjegyenlőség, amelyet a ♈ szimbólum jelöl (a szimbólum úgy néz ki, mint a kos szarva, és a Kos csillagkép szimbóluma , ahol a napéjegyenlőség volt a távoli múlt). A Szűz csillagképhez vezető vonal ellentétes iránya a szeptemberi napéjegyenlőség, és a ♎ szimbólum jelzi (a szimbólum ismét a Mérleg csillagképre utal , amelyben az ókorban a napéjegyenlőség volt). A Föld tengelyének precessziója és nutációja miatt ezek az irányok megváltoznak a távoli csillagok és galaxisok irányához képest, amelyek irányai a tárgyaktól való nagy távolság miatt nem mutatnak észrevehető eltolódást (lásd Nemzetközi égi vonatkoztatási rendszer ).

A Nap ekliptikai hosszúsága a ♈ és a Nap közötti szög, az ekliptika mentén kelet felé mérve. Mérése bizonyos nehézségekkel jár, mivel a Nap mozog, és a szög mérési iránya is mozog. Egy ilyen méréshez célszerű egy rögzített (a távoli csillagokhoz képest) irány. Ilyen iránynak a ♈ irányt 2000. január 1-jén délben választjuk, ezt a ♈ 0 jellel jelöljük .

Ezzel a meghatározással a tavaszi napéjegyenlőséget 2009. március 20-án 11:44:43,6-kor rögzítették. A következő napéjegyenlőség 2010. március 20-án, 17:33:18.1-kor volt, így a trópusi év 365 nap 5 óra 48 perc 34,5 másodperc volt. A nap és a ♈ ellentétes irányba mozog. Amikor a Nap és a ♈ találkozott 2010 márciusában, a napéjegyenlőségkor, a Nap 359° 59' 09" szögben haladt el kelet felé, és ♈ 51" nyugat felé mozdult el, összesen 360°-ban (mind ♈ 0 -hoz képest ).

Ha a Nap másik ekliptikai hosszúságát választják referenciapontnak, akkor a trópusi év hossza már más lesz. Ez annak köszönhető, hogy bár a ♈ változás szinte állandó sebességgel megy végbe [2] , de a Nap szögsebessége jelentős eltéréseket mutat . Így az a körülbelül 50 ívmásodperc, ami alatt a Nap egy teljes trópusi évben nem halad át az ekliptikán, a pálya helyzetétől függően eltérő mennyiségű időt "takarít meg".

A trópusi év átlagos hossza a tavaszi napéjegyenlőségkor

Mint fentebb említettük, a trópusi év hossza a referenciapont megválasztásától függ. A csillagászok nem azonnal jutottak el az egységes módszertanhoz, de legtöbbször az egyik napéjegyenlőséget választották referenciapontnak, mert ezekben az időszakokban minimális a hiba. A trópusi év méréseinek összehasonlítása több egymást követő évben a nutációval és a Napra ható bolygózavarokkal kapcsolatos különbségeket mutatott ki. Meos és Savoy az [1]-ben a következő példákat adják a tavaszi napéjegyenlőségek közötti intervallumokra:

A 19. század elejéig a trópusi év időtartamát a napéjegyenlőség dátumainak hosszú időn keresztüli összehasonlításával határozták meg. Ez a megközelítés lehetővé tette a trópusi év átlagos hosszának kiszámítását [1] .

A napéjegyenlőségek és napfordulók közötti átlagos időközök értékeinek összehasonlítása a 0. csillagászati ​​évre (hagyományos számítás szerint Kr. e. 1 év) és a 2000. évre vonatkozóan a táblázatban látható [1] :

A trópusi év átlagos hosszának jelenlegi értéke

A trópusi év átlagos időtartama 2000. január 1. óta 365,2421897 nap vagy 365 nap 5 óra 48 perc 45,19 másodperc. Ez az érték meglehetősen lassan változik. Egy kifejezés, amely alkalmas egy trópusi év hosszának kiszámítására a távoli múltban:

ahol T  az idő Julian-századokban (1. Julianus század pontosan 36 525 nap) 2000. január 1-jén déltől számítva [3] [4]

Változások a trópusi év hosszában

A Föld zavartalan (Kepleri) mozgásával a trópusi év időtartama időben állandó lenne. A Föld tényleges keringési mozgása azonban megzavart [5] . A Föld zavart mozgásának következménye a trópusi év időtartamának évenkénti ingadozása. Tanulmányok azt mutatják [6] , hogy ezek a változások periodikusak, mivel a Föld keringési mozgásának a legközelebbi égitestek általi periodikus zavaraihoz kapcsolódnak. A variációk fő periódusa egy hároméves ciklus, amelynek átlagos amplitúdója 0,006659 nap (9 perc 35 másodperc). Ez a ciklus általában 8 vagy 11 évente váltakozik egy kétéves ciklussal, amelynek átlagos amplitúdója 0,004676 nap (6 perc 44 másodperc). A két- és hároméves periodicitást a Föld és a legközelebbi bolygók - a Mars (pályarezonancia 2:1) és a Vénusz (3:5) - keringési mozgásának összemérhetősége magyarázza. A két- és hároméves ciklusok váltakozva 8 (2+3+3) és 11 (2+3+3+3) éves sorozatokat alkotnak, amelyek megfelelnek a 19 éves nutációs ciklus fázisainak [7] .

Naptári év

A polgári célokra használt Gergely-naptár a nemzetközi szabvány. Ez egy naptár (a trópusi évvel való szinkronizálásra találták ki). A periódusa 400 év (146 097 nap). A hónapok, dátumok és a hét napjai minden időszakban teljesen megismétlődnek. Egy naptári év átlagos hossza: 146 097 / 400 = 365,2425 nap, ami jó közelítést ad egy trópusi évhez.

A Gergely-naptár a Julianus-naptár továbbfejlesztett változata . Az 1582-es reform idejére a tavaszi napéjegyenlőség időpontja körülbelül 10 nappal, március 21-ről - a 325-ös első niceai zsinat idején - március 11-ére tolódott el. A reformok valódi motivációja elsősorban nem az volt, hogy a mezőgazdasági ciklusokat visszaállítsák az egykori szezonális ciklusba, a keresztények fő gondja a húsvét helyes megünneplése volt. A húsvét dátumának kiszámításához használt szabályok a tavaszi napéjegyenlőség szokásos időpontját (március 21.) használták, és fontosnak tartották, hogy március 21-ét a tényleges napéjegyenlőséghez közel tartsák [8] . Szintén a legtöbb autokefális ortodox egyház javasolta és használja az új Julianus-naptárt (43 500 év alatt egy nap hiba).

Ha a társadalom a jövőben is fontosnak tartja a polgári naptár és az évszakok közötti szinkronizálást, akkor végül a naptár új reformjára lesz szükség. Ha a trópusi év 1900, 365,242199 nap, akkor a Gergely-naptár 10 000 évvel lemaradva körülbelül 3 nap 17 perccel. 33 mp. Ennek a hibának a növelésével a trópusi év hossza (földi idő szerint mérve) körülbelül 0,53 másodperccel csökken 100 trópusi évenként. Ezenkívül az átlagos napsugárzás 1,5 ms-mal növekszik 100 trópusi évenként. Ezek a hatások azt eredményezik, hogy a naptár 1 nappal eltolódik 3200 év alatt. A naptár további javítására javasolt különféle lehetőségek egyelőre nem tűnnek relevánsnak [9] . Ezen túlmenően, mivel a Gergely-reform célja a naptár szinkronizálása nem az évszakokkal, hanem a tavaszi napéjegyenlőséggel, a naptár pontosságát nem az átlagos trópusi év hosszával, hanem a tavaszi évszak hosszával kell értékelni. napéjegyenlőség éve. És ahogy a fenti táblázatból kitűnik, a Gergely-naptár korunkban olyan jól megbirkózik ezzel a feladattal, hogy egy napon belüli hiba legkorábban 10 000 év múlva jelentkezik [10] [11] .

Lásd még

• Év
• Bessel év
• sziderikus időszak

Jegyzetek

1. ↑ 1 2 3 4 Meeus, J., Savoie, D. A trópusi év története Journal of the British Astronomical Association , 102(1), 40-42. Archiválva : 2007. február 27. a Wayback Machine -nél 
2. ↑ Seidelmann, PK (szerk.). (1992). Magyarázó melléklet a Csillagászati ​​almanachhoz . Sausalito, CA: University Science Books. ISBN 0-935702-68-7 
3. ↑ McCarthy D. & Seidelmann, PK Idő a Föld forgásától az atomfizikáig  . – Weinhein: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA., 2009. - P. 351. - ISBN 9783527407804 .
4. ↑ A klasszikus planetáris elméletek világi kifejezései az általános elmélet eredményeit felhasználva. Astronomy and Astrophysics , 157, 59-70. ISSN 0004-6361 Archivált : 2013. december 8. a Wayback Machine -nél 
5. ↑ Duboshin G. N. Égi mechanika. Főbb feladatok és módszerek. — M.: Nauka, 1975. — 800 p.
6. ↑ Fedorov V. M. A trópusi év időtartamának évközi változásai // Az Orosz Tudományos Akadémia jelentései, 2013. - 451. v. - 1. szám, - p. 95–97. (2013). Letöltve: 2015. április 20. Az eredetiből archiválva : 2021. május 9.. (határozatlan)
7. ↑ Fedorov V. M. A bejövő napsugárzás szélességi változékonysága különböző időciklusokban // Az Orosz Tudományos Akadémia jelentései, 2015, 460. évf., 3. szám, 3. o. 339–342. (2015). Letöltve: 2015. április 20. Az eredetiből archiválva : 2015. április 27.. (határozatlan)
8. ↑ A nyugati naptár - "Intolerabilis, horribilis, et derisibilis"; négy évszázados elégedetlenség. In GV Coyne, M. A. Hoskin és O. Pedersen (szerk.). A naptár gregorián reformja . Vatikáni Obszervatórium.
9. ↑ Blackburn, B. & Holford-Strevens (2003, 1999 javított utánnyomása). Az év oxfordi társa . Oxford University Press.
10. ↑ S. Cassidy, Hiba a trópusi év kimutatásában Archiválva : 2022. január 28. a Wayback Machine -nél , 1996
11. ↑ M. L. Gorodetsky , A Gergely-naptár és a holdciklus pontosságának kérdéséről // Történeti és csillagászati ​​kutatás, 2. évf. XXXV. -M.: Fizmatlit, 2010, C. 289-293.

Szótárak és enciklopédiák	Nagy norvég Britannica (online)