Разлика изме?у
синодичког (сунчаног) дана
ко?и тра?е 24 сата
[1]
и
сидеричког (звезданог) дана
ко?и тра?е 23 сата 56 минута и 4 секунде.
Разлика изме?у
сред?ега сунчаног и правога сунчаног дана
изражава се
?едначином времена
.
Зем?ина ротаци?а
?е узрок привидном окрета?у
небеске сфере
и измене дана и но?и.
Приказ положа?а
Зем?е
и
Сунца
за 4
годиш?а доба
.
Синодички дан
(
Сунчев дан
) ?е дужи од
сидеричког дана
(
звездани дан
). У времену од 1 до 2,
Зем?а
се потпуно
окрене око сво?е осе
ротаци?е за 360° (1→2 = сидерички или звездани дан). Али тек отприлике 4 минуте касни?е у положа?у 3, Зем?а ?е досегла
кулминаци?у
(подне) у односу на Сунце (1→3 = синодички или Сунчев дан).
Небески екватор
и
еклиптика
.
Карта
временских зона
света (од ?ануара 2015).
Дан
?е било ко?а од неколико различитих ?единица за
време
.
[2]
[3]
Реч се односи или на период
светлости
када ?е
Сунце
изнад локалног
хоризонта
или на цео дан ко?и покрива и тамни и светли период.
Дан (
старосл
.
dьnь
, од
индоевропског
корена
*din-
, с основним значе?ем: с?а?, зраче?е) ?е
време
за ко?е се Зем?а ?едном окрене око сво?е
осе
(
зем?ина ротаци?а
). У
астрономи?и
се то време одре?у?е раздоб?ем ко?е протече изме?у два узастопна пролазака некога
небеског тела
кроз исти подневник или
мериди?ан
. Ако ?е то тело Сунце, говори се о сунчаном или соларном дану (
синодички дан
). Али како су посматрани сунчани дани не?еднаког тра?а?а, због
елиптичности
зем?ине стазе око Сунца
, за астрономски дан узима се сред?и сунчани дан. Разлика изме?у сред?ега сунчаног и правог сунчаног дана изражава се ?едначином времена. Отклон правог сунчаног дана од сред?ег има два максимума (+3,8 минута 14. ма?а и +16,4 минута 3. новембра) и два минимума (?13,4 минуте 12. фебруара и ?6,4 минута 26. ?ула), а подудара?у се четири пута годиш?е (16. априла, 14. ?уна, 1. септембра и 25. децембра). Право месно време (
тп
) доби?а се по ?едначини времена:
- tp = Ts + es + λ
где ?е:
Ts
- сред?е гриничко време (
GMT
, данас
UTC
),
es
- отклон за дати
датум
(из таблица), а
λ
-
географска дужина
.
Временски размак изме?у два узастопна пролазака неке
звезде
кроз
подневник
зове се звездани или сидерални дан (
сидерички дан
); он тра?е 23
сата
56
минуте
.
Месечев или лунарни дан тра?е 24 сата 50 минута.
[4]
Различите дефиници?е за дан су базиране на привидном крета?у Сунца преко
неба
(соларни дан). Разлог за ово привидно крета?е ?е
ротаци?а
Зем?е
око сво?е осе, као и револуци?а Зем?е у
орбити
око Сунца.
Дан, за разлику од
но?и
, често се дефинише као период када сунчева светлост стиже до зем?е, под претпоставком да нема логичких претпоставки. Два ефекта чине да ?е дан просечно дужи од но?и. Сунце ни?е тачка, али има привидну величину од око 32 лучна минута. У прилог томе, атмосфера прелама сунчеву светлост на та? начин да ?едан део те светлости стиже до зем?е чак и када ?е сунце и да?е испод хоризонта за око 34 лучна минута. Тако да прва светлост стиже до зем?е када ?е центар сунца и да?е испод хоризонта за око 50 лучна минута. Разлика у времену зависи од угла под ко?им сунце излази и залази, али износи на?ма?е скоро 7 минута.
Стари обича? гласи да нови дан почи?е или изласком или заласком Сунца на локалном хоризонту. Тачан моменат, као и интервал изме?у два изласка или два заласка сунца, зависе од географског положа?а (
географске дужине
, као и
географске ширине
) и дела године.
Константни?и дан може да се дефинише Сунцем ко?е пролази кроз локални
мериди?ан
, што се дешава у локално подне (виша
кулминаци?а
) или поно? (нижа кулминаци?а). Тачан моменат зависи од географске дужине и, у ма?им количинама, од дела године. Дужина таквог дана ?е скоро константна. Овакво време показу?у
сунчани сатови
.
Да?е побо?ша?е дефинише измиш?ено сред?е Сунце ко?е се кре?е константном брзином преко
екватора
; брзина ?е иста као и просечна брзина правог Сунца, али ово укла?а вари?аци?е током године када Зем?а прелази орбиту око Сунца.
Зем?а ?е током времена имала пове?ава?у?е дуже дане. Првобитна дужина ?едног дана, када ?е зем?а била нова, била ?е у ствари ближа 23 часа. Ова? феномен се ?ав?а због Месеца ко?и успорава Зем?ину ротаци?у полако током времена. Због начина на ко?и ?е
секунда
дефинисана, сред?а дужина дана ?е сада отприлике 86400,002 секунде и пове?ава се за око 2 милисекунде по веку.
За цивилне сврхе, од средине
19. века
када су се усталиле
железнице
са сталним распоредима вож?е, обично време ?е дефинисано за цео регион базирано на сред?ем локалном соларном времену код неког централног мериди?ана. За цео свет, дефинисано ?е 30 таквих
временских зона
. Главна ?е ?светско време“ или
УТЦ
(
UTC - Coordinated Universal Time
).
Садаш?а конвенци?а налаже да цивилни дан почи?е у поно?, што ?е близу времена
ниже кулминаци?е
сред?ег Сунца на централном мериди?ану временске зоне. Дан се уобича?ено дели на 24 сата од 60 минута од ко?их сваки има по 60 секунди.
[5]
Како би се одржао цивилни дан у лини?и са привидним крета?ем сунца,
преступне секунде
могу да се убацу?у.
Цивилни дан типично тра?е 86400
СИ
секунди
, али ?е тра?ати 86401 s у случа?у преступне секунде (или могу?е 86399 у случа?у обрнуте преступне секунде, али се она никад до сада ни?е десила).
[1]
Преступне секунде унапред на?ав?у?е
Ме?ународни сервис за ротаци?у Зем?е и референцне системе
ко?и мери Зем?ину ротаци?у и одре?у?е да ли ?е преступна секунда потребна. Преступне секунде се дешава?у само на кра?у УТЦ месеца и до сада су само додате на кра?у
30. ?уна
и
31. децембра
.
За ве?ину дневних животи?а, ук?учу?у?и
Homo sapiens
, дан природно почи?е
зором
а завршава се заласком сунца. ?уди су, са сво?им културолошким нормама и научним зна?ем, заменили природу са неколико различитих схвата?а граница дана. У
?удаизму
и
?евре?ско? култури
, дан почи?е заласком сунца, прате?и
К?игу о поста?у
1:5, и тра?е до следе?е вечери.
Сред?овековна
Европа
?е пратила ову традици?у. Дани као што су
Божи?но вече
,
Но? вештица
и вече
Свете Агнес
су остаци старих шаблона када су
празници
почи?али вече рани?е. Садаш?а конвенци?а ?е да цивилни дан почи?е у
поно?
, т?. у 0:00, и тра?е пуна 24
часа
до 24:00.
Дигитална композици?а неколико панорамних приказа исте локаци?е сним?ене истог дана приказу?е време како пролази на северно?
хемисфери
, са леве стране слике ?е
запад
и залазак сунца, а са десне
исток
и зора.
У
С?еди?еним Државама
, но?и се назива?у по претходним данима, нпр. ?петак увече“ обично означава целу но? изме?у изме?у
петка
и
суботе
. Ово ?е супротно ?евре?ско? шеми. Ова разлика од цивилног дана често води до конфузи?е. Дога?а?и ко?и почи?у у поно? се често на?ав?у?у као да се дешава?у дан рани?е. ТВ водичи често став?а?у но?не програме у претходни дан, иако програмира?е
Видео рикордери
захтева?у стриктну логику да нови дан почи?е у 0:00. Изрази као што су ?данас“, ??уче“ и ?сутра“ поста?у двосмислени током но?и.
Карте, улазнице итд. за ?едан или неколико дана могу да важе до поно?и или до времена затвара?а, када ?е оно рани?е. Ме?утим, ако сервис, рецимо
?авни превоз
, ради од нпр. 6:00 до 01:00, послед?и сат може да се рачуна као део претходног дана (тако?е и за аранжира?е распореда). За сервисе ко?и зависе од дана (?затворено неде?ом“, ?не пушта се петком“, итд.) посто?и ризик од двосмислености. Као пример, за
Холандску Железницу
, дневна карта важи 28 сати, од 0:00 до 4:00 наредне вечери.
У
метрологи?и
(ознака d), дан ?е допуштена
мерна ?единица
изван СИ (
Ме?ународни систем ?единица
), ко?а одговара изворном тра?а?у ?едног окрета Зем?е око ?езине осе.
[6]
Сред?и
сунчев дан
тра?е 24
h
= 1 440
min
= 86 400
s
. Дан се као компонента
календара
дели на два промен?ива дела, обданицу и
но?
, чи?е дужине зависе од
географске ширине
и
годиш?ег доба
. Договорно ?е почетак дана у поно?. Доба дана ?еднако ?е само на ?едноме подневнику (
мериди?ану
), а ме?а се са географском ширином. Због посебне важности за уре?ени живот, службено ?е време у неком географском подруч?у нормирано, с ослонцем на ускла?ено светско време (
UTC
), рачунато према времену на почетном мериди?ану, ко?и пролази кроз опсерватори?а у
Гриничу
кра?
Лондона
.
Антички народи
, почевши од
Вавилонаца
, делили су дан на 12 сати (по 2 наша сата); од кра?а
сред?ега века
усталила се подела дана на 24 сата, ко?и се да?е деле на минуте и на секунде. Да би се одредило ври?еме (то ?ест положа? неког дога?а?а у току дана), обично се бро?и два пута по 12 сати: од поно?и до поднева и од поднева до поно?и. Вавилонци и Инди?ци узимали су за почетак дана Сунчев излазак, а Жидови и муслимани Сунчев запад; Кинези, Егип?ани и Рим?ани ? као и ми ? узимали су за почетак дана поно?.
Сваки дан у
неде?и
има сво?е име. При бро?а?у дана почи?е се од
неде?е
, то ?ест од дана када се не ради. Дан ко?и долази након неде?е (
по неде?и
) зове се
понеде?ак
; назив
уторак
потиче од
старословенског
vъtoryj
(други, то ?ест други дан након неде?е).
Среда
?е названа по томе што се налази у средини неде?е (седмице);
четвртак
и
петак
су четврти и пети дан неде?е, док ?е назив
субота
преузет из
хебре?ског ?езика
(
?abbath
), преко хриш?анскога грчког и латинског. У неким европским ?езицима имена дана наста?ала су из обича?а да по?едини дан у неде?и буде посве?ен неком божанству, односно небеском телу ко?е се сматрало божанством. Тако су на пример називи за четвртак у
романским ?езицима
(
итал
.
gioved?
,
франц
.
jeudi
,
шпан
.
jueves
,
рум
.
joi
) настали од
лат
.
dies Iovis
, то ?ест
?упитеров дан
; одговара?у?и германски називи (нем.
Donnerstag
, енгл.
Thursday
, швед. и дан.
torsdag
) настали су аналоги?ом према романским називима, када ?е германски бог-громовник Донар (Thunor,
Thor
) из?едначен с римским громовником
?упитером
.
Спомендан
, када се нешто слави, споми?е или када нечему долази рок:
благдан
(благ, то ?ест сретан дан), имендан, ро?ендан, смртни дан, венчани дан, дан мира, суд?и дан и тако да?е. Многострана ?е употреба речи дан у оквиру народног миш?е?а, обича?а и верова?а. Народно празновер?е разлику?е сретне и несретне дане (такозвани црни петак); израз
добар дан
код нас ?е, а и код многих других народа, вековима на?раширени?и поздрав и симболичан по?ам.
У свакодневном делова?у на?важни?е раздоб?е времена одре?ено ?е изменом
светлости
и таме (дневном изменом осунче?а или
инсолаци?е
). Положа?
Сунца
на
небеско? сфери
престав?а каза?ку помо?у ко?е се установ?у?е доба дана. Рачуна?е
времена
дана почи?е у поно?, у часу када се Сунце налази у
до?о? кулминаци?и
.
Сунчев дан
(
синодички дан
) ?е време ко?е протече изме?у Сунчеве две узастопне истоветне
кулминаци?е
(гор?е у подне или до?е у поно?). Слично томе,
звездани дан
(
сидерички дан
) ?е време у ко?ем пуни окрет учини нека
звезда
, или тачни?е речено
пролетна тачка
. Сунчево време служи за свакодневне животне делатности. Зна?у?и тренутак Сунчева времена, у ста?у смо да одредимо положа? Сунца на небу. Звездано време ?е неопходно да би се одредио положа? звезда, а осим у
астрономи?и
, приме?у?е се у
геодези?и
и
навигаци?и
.
[7]
Каза?ка зв?езданог времена ?е
пролетна тачка
. Звездано време ?еднако ?е сатном углу пролетне тачке. Звездани дан почи?е када се пролетна тачка налази у гор?о? кулминаци?и. Звездано време повезано ?е у сваком часу са сатним углом и
ректасцензи?ом
звезде. Оно ?е ограничено тиме на раздоб?е од 0 до 24 h. Звездано време тече онолико ?еднолико колико се ?еднолико
Зем?а окре?е
. Ток звезданог времена одре?ен ?е само Зем?ином врт?ом у односу на звезде. У току времена посто?е мале промене. Разлози тих промена тро?аки су вишеструки. ?едан ?е учинак
плиме
. При крета?у плимних таласа долази до
тре?а
изме?у
водених маса
и дна. Тре?ем се губи део
кинетичке енерги?е
ротаци?е па се она успорава. По?ава се очиту?е у столетним размацима. Затим, посто?е сезонске промене брзине ротаци?е, ?ер се зависно од
годиш?ег добу
ме?а?у ?ачине и смерови
ветрова
те
морских стру?а
. Стога се ротаци?а и успорава и убрзава у току године, зависно од тога помажу ли стру?а?а Зем?ино? ротаци?и или одмажу. Тре?и разлог кри?е се у крета?има у
Зем?ино? унутраш?ости
и у физичком простору Зем?ине околине.
Сунчев дан задан ?е не само Зем?ином врт?ом око властите осе, ве? и
Зем?ином годиш?ом пута?ом
око Сунца. Притом Зем?а учини ?едан окрет више око сво?е осе, с обзиром на пролетну тачку (или звезде) него с обзиром на Сунце. Обилаже?е око Сунца чини ?едан додатни окрет Зем?е према систему звезда. То значи да ?е бро? звезданих дана у Сунчево? (тропско?) години бити за ?единицу ве?и од бро?а Сунчевих дана у Сунчево? години :
- (
T
+ 1) звездани дан =
T
Сунчев дан
где ?е
T
-
Сунчева или тропска година
ко?а износи 365 d 5 h 48 min 46 s = 365,24219 d, па се доби?а:
- 1 звездани дан = 23 h 56 min 4 s
Звездани дан дели се сам по себи у 24 h звезданог времена, а сати, минуте и секунде звезданог времена тако?е тра?у кра?е од сата, минута и секунди Сунчевог времена:
- 1 звездани сат = 59 min 50 s
- 1 звездана минута = 59,8 s
Звездано време зависи од тога у ко?ем се годиш?ем добу налазимо. Оног часа када ?е Сунце у пролетно? тачки с ко?ом за?едно пролази кроз гор?у кулминаци?у подне ?е (12 h Сунчева времена), али истодобно ?е и почетак звезданог дана (0 h звезданог времена). Наредног ?е се дана Сунце на?и источни?е од пролетне тачке, ?ер оно ме?у звездама одмиче на
исток
, па ?е у дневно? врт?и неба ?заоста?ати“ за звездама и касни?е про?и него пролетна тачка. Када
угао
изме?у сатног угла пролетне тачке и Сунца порасте на 90° (
почетак лета
), звездано ?е време бити ?мла?е“ од Сунчевог за 6 h; када порасте на 180° (почетак
?есени
), звездано време ?еднако ?е Сунчевом; када разлика досегне 270° (почетак
зиме
), звездано ?е време бити за 6 h ?стари?е“ од Сунчевог.
Сунце се не кре?е ?едноликом брзином по еклиптици, а
еклиптика
се не подудара с
небеским екватором
. По еклиптици се Сунце не кре?е ?еднолико, ?ер ?егово привидно крета?е само одражава право крета?е Зем?е око Сунца; Зем?а се по еклиптично? стази кре?е проме?ивом
брзином
. Стога Сунце не прелази сваког дана ?еднаке углове по еклиптици. Сунце исто ме?а сво?у угаону уда?еност од небеског екватора. То значи да оно осим крета?а упоредо с небеским екватором изводи ?ош и крета?е у смеру нормалном на
екватор
. На пример, дан после почетка
проле?а
, Сунце ?е се на?и нешто северни?е од небеског екватора. Дневни помаци на север или на ?уг од небеског екватора на?ве?и су у доба
равнодневница
, а у доба око
солстици?а
Сунце се кре?е упоредо с небеским екватором. То значи, и када би се Сунце еклиптиком и кретало равномерно, ?егова се про?екци?а на небески екватор не би кретала равномерно.
Прави сунчеви дани не тра?у зато ?еднако.
Сред?и сунчев дан
(или напросто
дан
) ?е просек свих правих сунчевих дана у току тропске или Сунчеве године. Данас се тра?а?е сред?ег Сунчевог дана прати помо?у
атомских сатова
. Године 1967. договорено ?е да се уместо секунде одре?ене из крета?а Зем?е, као ?единица времена искористи атомска секунда или секунда одре?ена атомским сатом. Та ?е секунда повезана с тра?а?ем тропске или Сунчеве године 1900. Секундом се сматра раздоб?е времена ко?и ?е био 31 556 925,9747 пута садржан у то? тропско? години. Како се дужина дана и тропске године с временом ме?а?у, то се ради ускла?е?а времена дана с календаром убацу?е у
календарски
дан додатна (прекобро?на)
секунда
. Зад?их декада дужина соларног дана на Зем?и ?е била око 86 400.002 секунди
[8]
Природне по?аве, као што су излазак и залазак Сунца, те гор?а
кулминаци?а
(право месно подне), зависе од крета?а правог Сунца. Да би се тренутак дана повезао са сатном кружницом на ко?о? се налази Сунце, установ?ена ?е разлика правог и сред?ег Сунчева времена. Разлика ?е позната под називом
?едначина времена
:
- ?едначина времена = право сунчево време - сред?е сунчево време
Пошто се свако време, и звездано и Сунчево, мери
сатним углом
(у односу на
мериди?ан
посматрача), оно ?е
локалног карактера
. Свака
географска дужина
има сво?е време. Ако ?е код нас подне, западно од нас ?е ?ош ?утро, а источни?е од нас поподне. Сваких 15° географске дужине доноси разлику месних времена од 1
сат
. Зато ?е на неко? географско? дужини
λ
, сред?е сунчево време ?еднако:
- T
m
= UT ± λ
Код источних географских дужина предзнак ?е позитиван, код западних негативан. Светско или
универзално време
UT
(
енг
.
Universal Time
) сред?е ?е сунчево време на 0° мериди?ану или
гриничком мериди?ану
. Географску дужину
λ
треба изразити у временским ?единицама користе?и следе?е односе: 1 h = 15°; 1 min = 15'; 1 s = 15"; 1° = 4 min; 1' = 4 s; 1" = 0,066 s.
Координирано светско време UTC
[
уреди
|
уреди извор
]
У друштвеним за?едницама успостав?ено ?е по?асно или зонско време. Уместо да се свако место равна по сво?ем сред?ем Сунчевом времену ко?е започи?е у месну поно?, читаве државе или ?ихови делови има?у за?едничко време. Цела ?е Зем?а расподе?ена на 24
временске зоне
или по?аса. Средиш?и мериди?ани временске зоне размакнути су за 15°. Унутар сваке зоне пошту?е се ?единствено време. По?едине државе су увеле и
летно рачуна?е времена
(енг.
Daylight saving time
или DST), ко?им се током лет?их месеци, каза?ке пребацу?у обично за ?едан сат унапри?ед у односу на
координирано светско време
(енг.
Coordinated Universal Time
или
UTC
). На Балкану се приме?у?е
сред?оевропско време
или UTC+1 (тачни?е речено сред?оевропско зимско време), ко?е ?е одре?ено сред?им Сунчевим временом за источну зем?описну дужину од 15° E, а од 1983. приме?у?е се и лет?е рачуна?е времена. Када се жели исказати временски след по?ава опажаних на различитим зем?описним дужинама, као и праве временске разлике, тренутак времена изражава се помо?у
координираног светског времена
UTC.
Односи правог и сред?ег Сунчевог времена, месног и зонског, се користе када се жели сазнати колико ?е сати у тренутку правог времена. Гра?анско време ко?е се приме?у?е ?е сред?е сунчево време само за одре?ени
мериди?ан
. На Балкану ?е то 15° Е мериди?ан. На локаци?и ко?а ?е 1° источни?е, на 16° Е мериди?ану сред?е време ?е бити за 4 минуте ?стари?е“ (сред?ем Сунчевом времену треба додати 4 минуте).
Тренутак поно?и у неко? временско? зони оде?у?е прошли дан од иду?ег дана. Дакле, посто?и ?една природна граница датума (
надневка
) ко?а се непрестано покре?е од временске зоне до зоне. Зато на Зем?и мора посто?ати ?ош ?една граница датума, ?ер два подруч?а на Зем?и, ко?а истодобно има?у два различита датума, мора?у се суче?авати на две, а не само на ?едно? граници. Зато ?е постав?ена чврста датумска граница, и то у на?ма?е насе?еном подруч?у
Тихог океана
. С обе стране границе исто ?е време у дану, ?ер ?е ?еднака осунчаност, али се сусре?у два различита датума. Изводи се правило да приликом преласка датумске границе треба ?едан дан одузети путу?е ли се са запада на исток, а додати ?едан дан путу?е ли се с истока на запад. Путова?ем на исток путник залази у подруч?е све ?стари?ег“ дана, мора помицати сатну каза?ку непрестано унапри?ед, па на читавом кругу око Зем?е напуни ?едан дан. Зато стекне ?едан дан више, па се при преласку датумске границе мора одбити.
- ^
а
б
BIPM
(2014) [2006].
?Non-SI units accepted for use with the SI, and units based on fundamental constants”
.
SI Brochure
(8th изд.).
- ^
Weisstein, Eric W. (2007).
?Solar Day”
. Приступ?ено
31. 5. 2011
.
- ^
Weisstein, Eric W. (2007).
?Day”
. Приступ?ено
31. 5. 2011
.
- ^
Дан
, "Хрватска енциклопеди?а", Лексикографски завод Мирослав Крлежа, www.enciklopedija.hr, 2015.
- ^
L. Holford-Stevens,
The History of Time
(Oxford 2005) pp. 6.
- ^
Certain authors caution against identifying "day" with rotation period. For example:
Seligman, Courtney.
?Rotation Period and Day Length”
. Приступ?ено
3. 6. 2011
. ?
A Cautionary Note: Because the rotation period of the Earth is almost the same as the length of its day, we sometimes get a bit sloppy in discussing the rotation of the sky, and say that the stars rotate around us once each day. In a similar way, it is not unusual for careless people to mix up the rotation period of a planet with the length of its day, or vice versa.
”
- ^
Vladis Vujnovi?
: "Astronomija", ?kolska knjiga, 1989.
- ^
The average over the last 50 years is about 86 400.002. The yearly average over that period has ranged between about 86 400 and 86 400.003, while the length of individual days has varied between about 86 399.999 and 86 400.004 seconds. See this graph: :
- (data from
?EARTH ORIENTATION PARAMETERS”
. International Earth Rotation and Reference Systems Service.
Архивирано
из оригинала 26. 4. 2015. г.
).