Godina
Godinajevrijemepotrebno daZemljaobiđe okoSunca.Najduža prirodna jedinica za tijek vremena. Prema referentnoj točki u odnosu na koju se određuje puni obilazak Zemlje oko Sunca definirano je nekoliko godina ponešto različite duljine trajanja:
- zvjezdana ili siderička godina(365d6h9min9,76s= 365,256363 d) je vrijeme obilaska Zemlje oko Sunca s obzirom na sustav dalekihzvijezda;
- tropska ili Sunčeva godina(365 d 5 h 48 min 46 s = 365,24219 d) je vrijeme između dvaju uzastopnih prolazaka Suncaproljetnom točkom;
- anomalistička godina (365 d 6 h 13 min 52,6 s = 365,259636 d) je vrijeme potrebno da Zemlja ponovno prođe kroz istu točku na svojoj putanji, to jest krozperihel;
- eklipsna ili drakonistička godina (346 d 14 h 52 min 54 s = 346,620075 d) je vrijeme između dvaju uzastopnih prolazaka Sunca istim uzlaznimčvorom Mjesečeve putanje.
Zvjezdana godinavažna je umehanici gibanja planeta,dok jetropska godinarazdoblje u kojem segodišnja dobaizmijene i zato je važna za svakodnevni život; njihova razlika uzrokovana jeprecesijom Zemlje.Promjena duljine anomalističke godine uzrokovana je zakretanjem linijeapsida.
Kalendarska godina(Gregorijanskoga kalendara) traje 365 (obična godina) ili 366 dana (prijestupna godina).
Vrijeme obilaska ili revolucije bilo kojegaplanetaoko Sunca naziva se godinom planeta, pa je na primjer Marsova godina, godina na planetuMarsu.[1]
Podrobniji članak o temi:Kalendarska godinaKalendarska godinaoznažava razdoblje između dva istoimenadatuma(nadnevak) ukalendaru.Kalendari se međusobno razlikuju prema tome je li riječ osolarnimililunarnimkalendarima, ili o njihovoj kombinaciji. Danas je najraširenijiGregorijanski kalendaru kojemu jedna kalendarska godina traje 365dana,aprijestupna godina366dana.Njegova se godina dijeli na 12mjeseci,a počinje1. siječnjai završava31. prosinca.Kalendarska godina ima 52 ili 53tjedna.Prosječnokalendarska godinagregorijaniskog kalendaratraje 365,2425danaili 365dana,5sati,49minutai 12sekundi.
Prosječnotrajanje kalendarske godinejulijanskog kalendera,koji je prethodio gregorijanskom, a i dalje je u uporabi u nekim istočnim crkvama, iznosi 365,25danaili 365danai 6sati.
Zvjezdana godinavažna je umehanici gibanja planeta,dok jetropska godinarazdoblje u kojem segodišnja dobaizmijene i zato je važna za svakodnevni život; njihova razlika uzrokovana jeprecesijom Zemlje.
Podrobniji članak o temi:Zvjezdana godinaZvjezdana godinailisiderička godina(365 d 6 h 9 min 9,76 s = 365,256363 d) je vrijeme obilaskaZemljeokoSuncas obzirom na sustav dalekihzvijezda.Zvjezdana godina važna je umehanici gibanja planeta,dok je tropska (Sunčeva) godina razdoblje u kojem se godišnja doba izmijene i zato je važna za svakodnevni život; njihova razlika uzrokovana jeprecesijom Zemlje,vrtnjekoja se odvija obratno odrotacije Zemljes periodom od 25 800 godina (Platonova godina). Godišnji iznos Zemljine precesije jest 50,29".Zbog periodične promjene položajačvorova Mjesečeve putanjeoko Zemlje pojavljuje senutacija,kao nabori naprecesijskomstošcu,s periodom od 18,66 godina (Sarosov period). Zemljina precesija dovodi do razlike između Sunčeve (tropske) i zvjezdane (sideričke) godine. Zvjezdana godina je vrijeme potrebno da Sunce nanebeskoj sferiprevali punikutili, drugim riječima, vrijeme obilaženja Zemlje oko Sunca s obzirom na neki zadani smjer u prostoru (na primjer u odnosu naproljetnu točku). U Sunčevoj (tropskoj) godini Sunce prevali nebeskom sferom kut koji je od punog kuta manji za iznos Zemljine precesije; kut od 360° - 50,25 "Sunce prijeđe za vrijeme Sunčeve godine od 365,2422 dana, a kut od 360° za vrijeme zvjezdane godine. Zvjezdana godina je oko 20minutaduža od Sunčeve godine.
Podrobniji članak o temi:Tropska godinaTropska godina,sinodička godinailiSunčeva godina(365 d 5 h 48 min 46 s = 365,24219 d) je vrijeme između dvaju uzastopnih prolazaka Sunca proljetnom točkom. Zvjezdana godina važna je u mehanici gibanja planeta, dok je tropska godina razdoblje u kojem se godišnja doba izmijene i zato je važna za svakodnevni život; njihova razlika uzrokovana je precesijom Zemlje.Zemljina precesijadovodi do razlike između Sunčeve (tropske) i zvjezdane (sideričke) godine. Zvjezdana godina je vrijeme potrebno da Sunce na nebeskoj sferi prevali puni kut ili, drugim riječima, vrijeme obilaženja Zemlje oko Sunca s obzirom na neki zadani smjer u prostoru (na primjer u odnosu naproljetnu točku). U Sunčevoj (tropskoj) godini Sunce prevali nebeskom sferom kut koji je od punog kuta manji za iznos Zemljine precesije; kut od 360° - 50,25 "Sunce prijeđe za vrijeme Sunčeve godine od 365,2422 dana, a kut od 360° za vrijeme zvjezdane godine. Zvjezdana godina je oko 20 minuta duža od Sunčeve godine.
U svakodnevnom djelovanju najvažnije razdoblje vremena određeno je izmjenomsvjetlostii tame (dnevnom izmjenom osunčenja iliinsolacije). PoložajSuncananebeskoj sferipredstavlja kazaljku pomoću koje se ustanovljuje doba dana. Računanjevremenadana počinje u ponoć, u času kada se Sunce nalazi udonjoj kulminaciji.Sunčev dan(sinodički dan) je vrijeme koje proteče između Sunčeve dvije uzastopne istovjetnekulminacije(gornje u podne ili donje u ponoć). Slično tome,zvjezdani dan(siderički dan) je vrijeme u kojemu puni okret učini nekazvijezda,ili točnije rečenoproljetna točka.Sunčevo vrijeme služi za svakodnevne životne djelatnosti. Znajući trenutak Sunčeva vremena, u stanju smo odrediti položaj Sunca na nebu. Možda nam se čini da to nije problem, jer se Sunce iznadobzoralako ugleda. No kod zvijezda nije tako. Zvijezde su mnogo manjeg sjaja nego Sunce. Zvjezdano vrijeme potrebno je da bi se odredio položaj zvijezda, a osim uastronomiji,primjenjuje se ugeodezijiinavigaciji.[2]
Kazaljka zvjezdanog vremena jeproljetna točka.Zvjezdano vrijeme jednako je satnom kutu proljetne točke. Zvjezdani dan počinje kada se proljetna točka nalazi u gornjoj kulminaciji. Zvjezdano vrijeme povezano je u svakom času sa satnim kutom irektascenzijomzvijezde. Ono je ograničeno time na razdoblje od 0 do 24 h. Zvjezdano vrijeme teče onoliko jednoliko koliko se jednolikoZemlja okreće.Tok zvjezdanog vremena određen je samo Zemljinom vrtnjom u odnosu na zvijezde. U toku vremena postoje male promjene. Razlozi tih promjena trojaki su. Jedan je učinakplime.Pri gibanju plimnih valova dolazi dotrenjaizmeđuvodenih masai dna. Trenjem se gubi diokinetičke energijevrtnje pa se ona usporava. Pojava se očituje u stoljetnim razmacima. Zatim, postoje sezonske promjene brzine vrtnje jer se ovisno ogodišnjem dobumijenjaju jačine i smjerovivjetrovatemorskih struja.Stoga se vrtnja i usporava i ubrzava u toku godine, ovisno o tome pomažu li strujanja Zemljinoj vrtnji ili odmažu. Treći razlog krije se u gibanjima uZemljinoj unutrašnjostii u fizičkom prostoru Zemljine okoline.
Sunčev dan zadan je ne samo Zemljinom vrtnjom oko vlastite osi, već iZemljinom godišnjom putanjomoko Sunca. Pritom Zemlja učini jedan okret više oko svoje osi, s obzirom na proljetnu točku (ili zvijezde) nego s obzirom na Sunce. Obilaženje oko Sunca čini jedan dodatni okret Zemlje prema sustavu zvijezda. To znači da će broj zvjezdanih dana u Sunčevoj (tropskoj) godini biti za jedinicu veći od broja Sunčevih dana u Sunčevoj godini:
- (T+ 1) zvjezdani dan =TSunčev dan
gdje jeT-Sunčeva ili tropska godinakoja iznosi 365 d 5 h 48 min 46 s = 365,24219 d, pa dobivamo:
- 1 zvjezdani dan = 23 h 56 min 4 s
Zvjezdani dan dijeli se sam po sebi u 24h zvjezdanog vremena, a sati, minute i sekunde zvjezdanog vremena takoder traju krace od sata, minuta i sekundi Sunčeva vremena:
- 1 zvjezdani sat = 59 min 50 s
- 1 zvjezdana minuta = 59,8 s
Zvjezdano vrijeme ovisi o tome u kojem se godišnjem dobu nalazimo. Onog časa kada je Sunce u proljetnoj točki s kojom zajedno prolazi kroz gornju kulminaciju podne je (12 h Sunčeva vremena), no istodobno je i početak zvjezdanog dana (0 h zvjezdanog vremena). Narednog će se dana Sunce naći istočnije od proljetne točke jer ono među zvijezdama odmiče naistok,pa će u dnevnoj vrtnji neba "zaostajati" za zvijezdama i kasnije proći nego proljetna točka. Kadakutizmeđu satnog kruga proljetne točke i Sunca poraste na 90° (početak ljeta), zvjezdano će vrijeme biti "mlađe" od Sunčeva za 6 h; kada poraste na 180° (početakjeseni), zvjezdano vrijeme jednako je Sunčevom; kada razlika dosegne 270° (početakzime), zvjezdano će vrijeme biti za 6 h "starije" od Sunčevog.
Sunce se ne giba jednolikom brzinom po ekliptici, aekliptikase ne podudara snebeskim ekvatorom.Po ekliptici se Sunce ne giba jednoliko jer njegovo prividno gibanje samo odražava pravo gibanje Zemlje oko Sunca; Zemlja se po ekliptičnoj stazi giba promjenjivombrzinom.Stoga Sunce ne prelazi svakog dana jednake kutove po ekliptici. Sunce isto mijenja svoju kutnu udaljenost od nebeskog ekvatora. To znači da ono osim gibanja usporedo s nebeskim ekvatorom izvodi još i gibanje u smjeru okomitom naekvator.Na primjer, dan poslije početkaproljeća,Sunce će se naći nešto sjevernije od nebeskog ekvatora. Dnevni pomaci na sjever ili na jug od nebeskog ekvatora najveći su u dobaravnodnevnica,a u doba okosuncostajaSunce se giba usporedo s nebeskim ekvatorom. To znači, i kada bi se Sunce ekliptikom i gibalo ravnomjerno, njegova se projekcija na nebeski ekvator ne bi gibala ravnomjerno.
Pravi Sunčevi dani ne traju zato jednako.Srednji Sunčev dan(ili naprostodan) je prosjek svih pravih Sunčevih dana u toku tropske ili Sunčeve godine. Danas se trajanje srednjeg Sunčevog dana prati pomoćuatomskih satova.Godine 1967. dogovoreno je da se umjesto sekunde određene iz gibanja Zemlje, kao jedinica vremena iskoristi atomska sekunda ili sekunda određena atomskim satom. Ta je sekunda povezana s trajanjem tropske ili Sunčeve godine 1900. Sekundom se smatra razdoblje vremena koji je bio 31 556 925,9747 puta sadržan u toj tropskoj godini. Kako se duljina dana i tropske godine s vremenom mijenjaju, to se radi usklađenja vremena dana s kalendarom ubacuje ukalendarskidan dodatna (prekobrojna)sekunda.
Prirodne pojave, kao što su izlazak i zalazak Sunca, te gornjakulminacija(pravo mjesno podne), ovise o gibanju pravog Sunca. Da bi se trenutak dana povezao sa satnom kružnicom na kojoj se nalazi Sunce, ustanovljena je razlika pravog i srednjeg Sunčeva vremena. Razlika je poznata pod nazivomjednadžba vremena:
- jednadžba vremena = pravo Sunčevo vrijeme - srednje Sunčevo vrijeme
Budući da se svako vrijeme, i zvjezdano i Sunčevo, mjerisatnim kutom(u odnosu nameridijanpromatrača), ono jelokalnog karaktera.Svakazemljopisna dužinaima svoje vrijeme. Ako je kod nas podne, zapadno od nas bit će još jutro, a istočnije od nas bit će popodne. Svakih 15° zemljopisne dužine donosi razliku mjesnih vremena od 1sat.Zato je na nekoj zemljopisnoj dužiniλ,srednje Sunčevo vrijeme jednako:
- Tm= UT ± λ
Kod istočnih zemljopisnih dužina predznak je pozitivan, kod zapadnih negativan. Svjetsko iliuniverzalno vrijemeUT(eng.Universal Time) srednje je Sunčevo vrijeme na 0° meridijanu iligriničkom meridijanu.Zemljopisnu dužinuλtreba izraziti u vremenskim jedinicama koristeći sljedeće odnose: 1 h = 15°; 1 min = 15'; 1 s = 15 "; 1° = 4 min; 1' = 4 s; 1" = 0,066 s.
U društvenim zajednicama uspostavljeno je pojasno ili zonsko vrijeme. Umjesto da se svako mjesto ravna po svojem srednjem Sunčevom vremenu koje započinje u mjesnu ponoć, čitave države ili njihovi dijelovi imaju zajedničko vrijeme. Cijela je Zemlja raspodijeljena na 24vremenske zoneili pojasa. Središnji meridijani vremenske zone razmaknuti su za 15°. Unutar svake zone poštuje se jedinstveno vrijeme. Pojedine države su uvele iljetno računanje vremena(eng.Daylight saving timeili DST), kojim se tijekom ljetnih mjeseci, kazaljke prebacuju obično za jedan sat unaprijed u odnosu nakoordinirano svjetsko vrijeme(eng.Coordinated Universal TimeiliUTC). UHrvatskojse primjenjujesrednjoeuropsko vrijemeili UTC+1 (točnije rečeno srednjoeuropsko zimsko vrijeme), koje je određeno srednjim Sunčevim vremenom za istočnu zemljopisnu dužinu od 15° E, a od 1983. primjenjuje se i ljetno računanje vremena. Kada se želi iskazati vremenski slijed pojava opažanih na različitim zemljopisnim dužinama, kao i prave vremenske razlike, trenutak vremena izražava se pomoćukoordiniranog svjetskog vremenaUTC.
Odnosima pravog i srednjeg Sunčevog vremena, mjesnog i zonskog, koristimo se kada želimo saznati koliko je sati u trenutku pravog vremena. Građansko vrijeme koje primjenjujemo srednje je Sunčevo vrijeme samo za određenimeridijan.U nas je to 15° E meridijan. Nalazimo li se 1° istočnije, na 16° E meridijanu (recimo u bliziniZagreba), naše srednje vrijeme bit će za 4 minute "starije" (srednjem Sunčevom vremenu treba dodati 4 minute).
Trenutak ponoći u nekoj vremenskoj zoni odjeljuje prošli dan od idućeg dana. Dakle, postoji jedna prirodna granica datuma (nadnevka) koja se neprestano pokreće od vremenske zone do zone. Zato na Zemlji mora postojati još jedna granica datuma, jer dva područja na Zemlji, koja istodobno imaju dva različita datuma, moraju se sučeljavati na dvije, a ne samo na jednoj granici. Zato je postavljena čvrsta datumska granica, i to u najmanje naseljenom područjuTihog oceana.S obje strane granice isto je vrijeme u danu, jer je jednaka osunčanost, ali se susreću dva različita datuma. Izvodimo pravilo da prilikom prelaska datumske granice treba jedan dan oduzeti putuje li se sa zapada na istok, a dodati jedan dan putuje li se s istoka na zapad. Putovanjem na istok putnik zalazi u područje sve "starijeg" dana, mora pomicati satnu kazaljku neprestano unaprijed, pa na čitavom krugu oko Zemlje napuni jedan dan. Zato stekne jedan dan više, pa ga pri prelasku datumske granice mora odbiti.
Osim vrtnje (rotacije) i obilaženja oko Sunca (revolucije),Zemljapokazuje još jednu vrstu gibanja. Njena os također se neprestano giba i opisujestožacoko polaekliptike,i to u smislu lijevogvijkakoji napreduje nasjever.Vršni polukut stožca jednak je nagibu ekliptike (ekliptikaje nagnuta je pod kutom od 23°27′ premanebeskom ekvatoru). Zbog toga zakretanja osi u istom se smislu zakreće i presjecište ravnine ekliptike s nebeskim ekvatorom, a s njime iproljetna točka.Zato proljetna točka mijenja mjesto među zvijezdama. Pomak proljetne točke odvija se u smjeru dnevne vrtnje neba, a to je upravo suprotno od prividnog, godišnjeg gibanja Sunca: proljetna točka se kreće nazapad,a Sunce naistok.To znači da proljetna točka ide u susret Suncu, ili "pred" Sunce. Otuda potječe latinski naziv te pojave, jerpraecedereznači ići naprijed.
Zemljinu precesiju tumačimehanikarotirajućeg krutog tijela. Najjači utjecaj na nju pokazuju Mjesec i Sunce. Mjesec je djelotvorniji zato što je mnogo bliže. Zajednički učinak Mjeseca i Sunca naziva seluni-solarnom precesijom.No dok se Sunce nalazi uvijek u ravnini ekliptike, Mjesečeva staza je prema njoj nagnuta otprilike za 5°. Otuda dolazi do periodičke promjene Mjeseceva utjecaja, u vremenu od 18.66 godina (to je period regresije čvorova Mjesečeve staze), pa precesijski stožac nije sasvim gladak nego ispunjen naborima. Pojava nabora naziva senutacija.
Veličina luni-solarne precesije iznosi 50,37 "na godinu. To jekutza koji bi se po ekliptici pomaknulaproljetna točkakada bi djelovali samo Mjesec i Sunce. No utječu još i planeti. Njihov se učinak ili planetska precesija ističe kao promjena položaja ravnine ekliptike. Pod privlačnom silom planeta, Zemlja se njiše oko 0,05 "na godinu (u današnje vrijeme). Zbog toga će proljetna točka kliziti i ponebeskom ekvatoruza 0,13 "na godinu, pa će u smjeru ekliptičkih dužina ukupan pomak iznositi 50.25" na godinu. To je godišnji iznosopće Zemljine precesije.
Zemljina precesija dovodi do razlike između Sunčeve (tropske) i zvjezdane (sideričke) godine.Zvjezdana godinaje vrijeme potrebno da Sunce nanebeskoj sferiprevali puni kut ili, drugim riječima, vrijeme obilaženja Zemlje oko Sunca s obzirom na neki zadani smjer u prostoru (npr. u odnosu na proljetnu točku). U Sunčevoj godini Sunce prevali nebeskom sferom kut koji je od punog kuta manji za iznos Zemljine precesije; kut od 360° - 50,25” Sunce prijeđe za vrijeme Sunčeve godine od 365,2422 dana, a kut od 360° za vrijeme zvjezdane godine. Zvjezdana godina je oko 20 minuta duža odSunčeve godine.
Iz iznosa opće precesije lako nađemo razdoblje vremena u kojemu Zemljina os obiđe precesijskistožac,aproljetna točkapuni krug po nebeskom ekvatoru. Ako pomak u jednoj godini iznosi 50,25 ", tada za pomak od 360° treba 25 800 godina. To jePlatonova godina.U tom razdobljunebeski polopišekružnicumeđu zvijezdama. Stoga će današnjuSjevernjaču(αMalog medvjeda) zamjenjivati druge zvijezde. Prije 5000 godina zabilježena je kao Sjevernjača zvijezda Tuban (αZmaja). Oko godine 14 000. kao Sjevernjača će služiti zvijezdaVega,iako sjevernom nebeskom polu neće prići bliže od 5°. Od vremena kada suastronomiimenovalizviježđai ustanovili Zemljinu precesiju, proljetna se točka pomaknula izzviježđa Ovnauzviježđe Riba,a tako su se u susjedno zviježđe pomaknule i ostale glavne točke ekliptike. Znakovi tih točaka ostali su međutim isti kao što su i bili. S pomakom proljetne točke povezana je najviše i promjena zvjezdanihrektascenzija,dok je promjenadeklinacijamnogo manja.
- 353, 354 ili 355 dana — duljina uobičajene godine u nekihlunisolarnih kalendara;
- 354,37 dana — 12 lunarnih mjeseci; prosječna duljina godine u većinelunarnih kalendara;
- 365 dana —uobičajena godinau mnogimsolarnim kalendarima;
- 365,24219 dana —tropska ili Sunčeva godina;
- 365,2425 dana — prosječna duljina godine uGregorijanskom kalendaru;
- 365,25 dana — prosječna duljina godine u Julijanskom kalendaru;
- 365,256363 —zvjezdana ili siderička godina;
- 366 dana —prijestupna godinau mnogim solarnim kalendarima;
- 383, 384 ili 385 dana — duljina preskočne godine u nekim lunarnim kalendarima;
- 383,9 dana — 13 lunarnih mjeseci; preskočna godina u nekim lunarnim kalendarima.
Prosječna gregorijanska godina je 365,2425dana= 52,1775tjedana,8,765,82sati= 525,949 2minute= 31 556 952sekundi.
Uobičajena godina je 365 dana = 8 760 sati = 525 600 minute = 31 536 000 sekundi.
Preskočna godina je 366 dana = 8 784 sati = 527 040 minuta = 31 622 400 sekundi.
Lako zapamtljiva aproksimacija broja sekundi u jednoj godini je:×107sekundi.
- ↑godina,[1]"Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.
- ↑Vladis Vujnović:"Astronomija", Školska knjiga, 1989.