Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Пермские ученые рассказали, зачем нужен високосный год и почему космонавты сверяются с наземными часами
Раз в четыре года февраль становится на один день длиннее. Связано это с разницей между григорианским календарем и реальным, астрономическим. Ученые Пермского Политеха рассказали, как люди в разные времена определяли дату и время, где в России появились первые механические часы, какой часовой механизм самый точный и почему время для землян и космонавтов идет с разной скоростью.
Почему в году именно 12 месяцев, а в сутках — 24 часа? «Такой отсчет времени появился у древних цивилизаций — шумеро-вавилонской и египетской. У древних египтян год делился на три сезона по четыре месяца каждый, а сутки как раз на 24 часа: по 12 часов на день и ночь. Выбрали именно такие значения, потому что число 12 очень удобно для счета, ведь делится на 2, 3, 4 и 6. Разделение каждого часа на 60 минут, а минуты — на 60 секунд пришло из Древнего Вавилона. Его жители использовали шестидесятеричную систему счисления в математике и астрономии. Кстати, год у них длился 360 дней», — рассказывает Константин Антипьев, кандидат социологических наук, доцент кафедры социологии и политологии Пермского Политеха.
Зачем нужен високосный год? «Чтобы календарный год совпадал с астрономическим, вводят високосный год. Земля делает один оборот вокруг Солнца за 365 суток пять часов 46 минут и 48 секунд. Для удобства количество дней округляют до 365. Но если делать так всегда, то через какое-то время календарный год сильно отстанет от астрономического, а вот это уже будет проблемой. Решение о введении високосного года было принято в 1582 году, когда Папа Римский Григорий XIII заказал разработку новой системы календаря. Он получил название григорианского, и теперь его используют большинство стран мира», — отмечает социолог ПНИПУ.
Но в России пользуются не только им. После того, как глава католической церкви ввел новый календарь, православные христиане остались верны старому юлианскому календарю, из-за чего Рождество (на две недели) и Пасху (на семь недель) празднуют позднее католиков. Юлианскому календарю следуют также Грузинская, Сербская, Македонская и Иерусалимская церкви.
Где и какими часами пользовались в прошлом?
Чтобы узнать дату, использовались разные способы. Например, жрецы в Древнем Риме определяли число, наблюдая за фазами луны. Более примитивно можно было фиксировать дни через зарубки на дереве или узелки на шнурке. В сохранившихся до наших дней племенных культурах даты устанавливают шаманы. Но для определения точного времени нужны, разумеется, часы.
Наиболее удобными были солнечные, их независимо друг от друга использовали разные народы. Принцип работы таких часов прост: солнце в течение дня меняет свое положение, а значит, меняются длина и направление тени. В центре циферблата установлен гномон, тень с которого указывает на время суток. В Древнем Египте жрецы отмеряли время для молитвы по водяным часам. Вода по капельке стекала из одного сосуда в другой по тростниковой трубке, отсчитывая часы. Это было неудобно, так как предполагало периодическое вмешательство человека в процесс.
В средневековой Европе были популярны свечные часы: время отсчитывали по объему сгоревшего воска. Там же широко распространились песочные часы, хотя есть мнение, что они появились еще в Древнем Египте или в Азии. Для таких часов нужно почти идеальное стекло, чтобы песчинки без затруднений скользили по поверхности. И изготовить его было крайне непросто.
«Древние славяне пользовались «живыми» часами. Было замечено, что петухи кричат три раза за ночь: после полуночи, в два часа ночи и рано утром. Кроме того, ориентиром служило солнце. Восход давал понять, что можно отправляться на работу, а закат — что пора заканчивать дела и отдыхать. По аналогии с солнечными часами определяли время по отбрасываемой тени — самые короткие были в полдень. Поколениями наблюдения за природой складывались в устойчивые представления о часах и сутках», — объясняет Константин Антипьев.
Откуда в России взялись автоматические часы?
Механические часы появились в России в 1404 году. Мастер Лазарь Сербин по приказу князя Василия Дмитриевича смонтировал первые башенные часы в Московском Кремле. Они были без стрелок, но имели вращающийся циферблат. И часы обозначали не цифрами, а буквами: арабские цифры пришли к нам гораздо позже. Сложно сказать, были ли они точными, но не имели альтернативы. Часовые механизмы, похожие на современные, привез из Европы Петр I.
«Сперва автоматические часы появились в монастырях: монахам важно знать, когда осуществлять молитву, а праздная трата времени считалась грехом. Потом часы стали распространяться в городах, на зданиях ратуш и торговых площадях. Торговые сделки назначались на конкретное время, к которому и подходили покупатели. Поэтому городские часы делали «с боем», чтобы все знали точное время. Наручные часы, которые позволили «индивидуализировать» время, стали массовым явлением только в XX веке», — рассказывает Константин Антипьев.
У каких часов самая маленькая погрешность?
Об этом рассказал Вадим Шарифулин, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры прикладной физики ПНИПУ. Самыми точными часами считаются атомные. В основе их работы лежат атомы цезия-133, которые из одного состояния нужно перевести в другое. Делается это так: магнитной ловушкой вылавливаются атомы в первичном состоянии, которые затем подвергаются микроволновому излучению именно той частоты, которая позволит им перейти во вторичное состояние. Когда волна совершает 9 192 631 770 колебаний, проходит ровно одна секунда. И если у лучших механических часов погрешность измеряется минутами в год, то у атомных — лишь секундой за сотню миллионов лет.
Но и атомные часы могут ошибаться, а время — идти быстрее или медленнее?
«До начала XX века ученые считали, что время абсолютно и непрерывно, идет с одинаковой скоростью в любой точке пространства и не зависит ни от каких физических процессов. Затем появилась Теория относительности, сформулированная Альбертом Эйнштейном, откуда следовало, что и время относительно и зависит от системы отсчета. Например, вы едете на автомобиле где-то в районе экватора. Относительно автомобиля ваша скорость равна ноль километров в час, относительно дороги – 60 километров в час, относительно земной оси вы вращаетесь со скоростью 1670 километров в час, относительно Солнца — со скоростью 108000 километров в час», — объясняет Нина Любимова, старший преподаватель кафедры прикладной физики ПНИПУ.
Согласно специальной теории относительности, время имеет особые свойства: оно может растягиваться, сжиматься, останавливаться и, теоретически, даже поворачивать вспять. Наравне с длиной, шириной и высотой, это позволяет рассматривать его как четвертое измерение единого времени-пространства. Его часто изображают в виде чего-то плоского и мягкого – например, листа резины. Когда на него бросают тяжелый шар, материал прогибается и растягивается. Образуется вмятина или гравитационный колодец, создаваемые в пространстве-времени такими массивными объектами, как, например, Солнце. Космические объекты не притягивают друг друга, подобно противоположным электрическим зарядам, – они просто движутся по прямым, которые искривлены под влиянием массы. В искривленном пространстве-времени длина отрезка меньше, чем в плоском, а значит, в условиях гравитации время идет быстрее.
Когда нужно связаться с человеком, живущим на другом полушарии, достаточно просто согласовать время. Мы привыкли, что время везде идет с одной скоростью, и продолжительность часа везде одинаковая. По специальной теории относительности, это связано тем, что все мы находимся в одной системе отсчета (на поверхности Земли) и не движемся относительно друг друга со скоростью света. Поскольку все точки поверхности Земли равноудалены от ее центра, сила гравитационного поля везде практически одинаковая.
«А вот на земной орбите ситуация меняется. Например, GPS-спутник движется относительно поверхности Земли со скоростью порядка 12000 километров в час. На нем находятся бортовые атомные часы, которые в сравнении с земными, согласно специальной теории относительности, запаздывают на семь микросекунд в день, а из-за эффектов общей теории относительности — спешат на 45 микросекунд. То есть для спутника день длится на 38 микросекунд дольше, чем для земных объектов. Разница небольшая, но этого достаточно, чтобы ошибиться с местоположением спутника на 10 километров. Поэтому навигационные спутники регулярно сверяются с наземными часами», — добавляет Нина Любимова.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые из МФТИ разработали и предложили новую систему единиц для электродинамики, способную примирить два главенствующих, но исторически несовместимых подхода. Эта компромиссная система, названная авторами физико-технической (ФТ), сохраняет практическое удобство Международной системы единиц (СИ), используемой инженерами по всему миру, и в то же время отражает теоретическую стройность и симметрию гауссовой системы (СГС), предпочитаемой физиками-теоретиками.
Ученые из коллаборации LIGO, VIRGO и KAGRA впервые зафиксировали гравитационно-волновые события, указывающие на существование черных дыр второго поколения — «потомков» предыдущих слияний. Открытие позволит понять, как именно во Вселенной рождаются сверхмассивные черные дыры.
Эксперимент, устроенный в морском аквариуме в Лос-Анджелесе, продемонстрировал, что акулы и скаты, принадлежащие к пластиножаберным рыбам, могут обладать более высоким уровнем интеллекта. Значит, им необходима обогащенная среда обитания при содержании в неволе.
Ученые из МФТИ разработали и предложили новую систему единиц для электродинамики, способную примирить два главенствующих, но исторически несовместимых подхода. Эта компромиссная система, названная авторами физико-технической (ФТ), сохраняет практическое удобство Международной системы единиц (СИ), используемой инженерами по всему миру, и в то же время отражает теоретическую стройность и симметрию гауссовой системы (СГС), предпочитаемой физиками-теоретиками.
Исследователи объяснили, как цивилизация майя добивалась высокой точности в предсказании солнечных затмений на протяжении столетий. Для коррекции накапливающихся астрономических неточностей они использовали сложную систему пересекающихся календарных таблиц.
В последние годы содержание кошек дома без возможности свободного выгула все чаще преподносят как идеальную модель, которая ограждает дикую фауну от нападений и обеспечивает благополучие самих питомцев. Подобные утверждения в разных частях мира звучат от некоторых защитников природы и представителей властей. Однако группа ветеринаров из Австралии и Дании недавно раскритиковала такой подход. Ученые не спорят с тем, что кошки влияют на уязвимые экосистемы и что ограничение их свободы — действенная мера по смягчению этого эффекта. Тем не менее исследователи настаивают, что жизнь в изоляции для питомцев совсем не благо. Заявляющие обратное как минимум ошибаются, а в худшем случае намеренно вводят общественность в заблуждение.
Проанализировав данные наблюдений, полученных с помощью наземных обсерваторий за последние два десятилетия, астрономы обнаружили потенциально обитаемый мир — суперземлю Gliese 251 c (GJ 251 с). Планета обращается вокруг красного карлика на расстоянии около 18 световых лет от Земли и считается одним из самых перспективных кандидатов для поисков жизни.
Согласно новой гипотезе, сознание возникает не только из-за активности нейронов, но и благодаря физическим процессам — электромагнитным полям от движения жидкости в мозге. Эта модель, как и ее предшественники, пока носит теоретический характер, но предлагает нестандартный взгляд на проблему синхронизации работы разных отделов мозга.
В современном доме, насыщенном разнообразной техникой, удлинители стали незаменимым атрибутом, позволяющим обеспечить электропитанием все необходимые устройства. Однако мало кто задумывается, что привычное использование этого аксессуара может нести серьезную угрозу безопасности. По статистике, значительная часть бытовых пожаров происходит из-за неправильной эксплуатации электропроводки и вспомогательных устройств. Какие приборы категорически нельзя подключать через удлинители и почему это может привести к трагическим последствиям, рассказывает профессор кафедры наноэлектроники РТУ МИРЭА, доктор физико-математических наук Алексей Юрасов.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно