Сторінка
1

Астрономічні основи календаря

Відлічувати окремі проміжки часу люди вже здавна могли саме тому, що в навколишньому світі є декілька явищ, які періодично повторюються. Так, оскільки є зміна дня й ночі, то склалося уявлення про добу як найкоротшу календарну одиницю часу. Далі, Місяць ритмічно змінює свій зовнішній вигляд (кажуть: змінює своє фази). І – тривалість цього явища стала астроно­мічним прообразом місяця календарного. Нарешті, зміна пір року дала людям рік календарний.

а) Доба: Доба – це проміжок часу між двома послідовними моментами перебування Сонця найглибше під горизонтом. Кажемо й так: доба триває від півночі до півночі. І ми ділимо її на 24 години.

В минулому деякі народи мали й інші способи відліку початку доби. Як ось, у євреїв, згідно з Біблією: «і був вечір, і був ранок - день перший» (Буття 1:5), ця традиція зберігається в християн і тепер у богослужбовій практиці.

б) Місяць. За зміною фаз Місяця люди віддавна слідкували дуже ретельно. Тож не випадково у давніх греків «мене» – це Місяць, а «мен» – місяць календарний, у римлян «mensis» – також місяць як проміжок часу і «mensura» – міра! Маємо наглядні приклади того ж і в англійській мові - відповідно Мооn і month, у німецькій Моnd та Моnat. В українській мові і небесне світило і календарний відрізок часу мають одну і ту ж назву!

Свій зовнішній вигляд Місяць повторює в середньому через кожні S = 29,53059 доби (рис. 1). Цей проміжок часу S названо синодичним місяцем – від гр. «синодос» – зближення, тут мають на увазі регулярне зближення Місяця з Сонцем при його швидшому пересуванні «на небі», на тлі зір. Латинською мовою таке зближення має назву кон’юнкція. У цей момент Місяць перебуває між Землею і Сонцем, проскакуючи то «вище», то «нижче» від нього. Але від двох до п’яти разів за рік він («для землян») повністю або частково закриває своїм диском Сонце і тоді трапляється повне чи, відповідно, часткове затемнення Сонця.

Перша поява вузького серпа Місяця на вечірньому небі називається неоменією (дослівно з гр. «новий Місяць»). Саме від неоменії було зручно вести облік днів у місяці. На сьомий день Місяць вже має форму півкруга. Це -перша чверть. Приблизно через 8 діб після цього Місяць вже займає положення прямо протилежне до Сонця (Сонце заходить, Місяць сходить, і навпаки), тоді маємо повню, тобто повний місяць. Через 7 днів після повні настає третя чверть, Місяць сходить після півночі. Ще через 8 діб настає чергова кон’юнкція і цикл розпочинається знову.

Використання зміни фаз Місяця для лічби часу було пов’язане з деякими труднощами. Передусім тривалість синодичного місяця упродовж року буває то довшою, то коротшою від вказаного вище середнього значення навіть на 1–6 годин. Тому неоменія (чи повня) може настати навіть на 14 годин швидше, або пізніше, від середньої очікуваної появи «молодого» (відповідно повного) Місяця (тобто – “календарно” – настати на добу швидше або ж запізнитися на один день). До того ж особливості руху Місяця навколо Землі такі, що наприкінці зими і весною «молодий Місяць» видно ввечері високо над горизонтом, тоді як влітку і восени значно нижче! Тому навесні спостерігач може зауважити вузький серп Місяця принаймні на добу раніше, ніж восени.

Оскільки синодичний місяць триває 29,53059 доби, та 12 таких проміжків часу – 12 лунацій, це 12S = 354,367 доби.

в) Рік. Зміну пір року обумовлює видимий річний рух Сонця на небі. Є певні особливості цього руху і моменти, які і прийнято виділяти. Річ ясна, фактично йдеться про обертання Землі навколо Сонця. І найважливішим тут є те, що вісь, навколо якої наша планета здійснює своє добове обертання, нахилена до уявної площини, в якій вона рухається навколо Сонця, під кутом 66,50. Завдяки цьому Земля почергово підставляє під сонячні промені то свою південну частину (і тоді в північній півкулі день менший за ніч), то північну частину (тоді день триває довше, ніж ніч). Двічі за рік настає момент, коли день рівний ночі: після зими маємо весняне рівнодення, після літа – осіннє(відповідно, 21 березня і 23 вересня).

Проміжок часу Тγ, протягом якого повторюються пори року, називається тропічним роком (від гр. «тропе» – поворот). Його тривалість Тγ = 365,24220 доби, або Тγ = 365 діб 5 год 48 хв 46 с. За цей саме час Сонце, «мандруючи екліптикою» через так звані зодіакальні сузір’я, повертається до точки весняного рівнодення (рис. 2). Її визначення астрономи формулюють так: це та точка небесного екватора, через яку центр диска Сонця 21 (або 20 і навіть 19) березня переходить з південної півкулі неба в північну.

Щоправда, заглянувши у відривний календар, читач легко виявить, що день рівний ночі не 21 (20) березня, а 17-18. Також восени – не 23 (22) вересня, а 25-го. Причин тут дві. Перша: астрономи вказують дати рівнодень, беручи моменти сходу і заходу центра диска Сонця. У побуті ж за початок дня приймають появу над горизонтом верхнього краєчка диска Сонця, його ж заходом за горизонт день завершується. Друга: ми бачимо Сонце над горизонтом вище, ніж воно є насправді, бо ж сонячні промені при їх проходженні через атмосферу Землі (яка неоднорідна!) заломлюються, тобто відхиляються вниз. При горизонті цей ефект сягає півградуса: спостерігач бачить, як нижній край диска відривається від горизонту, тоді як насправді над ним підіймається лише його верхній край (і навпаки при заході).