M17. Ikki o’zgaruvchili ifodalarning qiymatini berilgan sonlar orqali toppish. Ifodaning qiymatini topish

1 milliard yil
Taxminan bu bizning Yerimiz paydo bo'lganidan keyin sovishi uchun qancha vaqt kerak bo'ldi. Unda okeanlar paydo bo'lishi uchun bir hujayrali hayot paydo bo'ladi va karbonat angidridga boy atmosfera o'rniga kislorodga boy atmosfera paydo bo'ladi. Bu vaqt ichida Quyosh o'z orbitasi bo'ylab Galaktika markazi atrofida to'rt marta o'tdi.
Koinotning umumiy mavjudligi 12-14 milliard yil bo'lganligi sababli, milliard yildan ortiq vaqt birliklari juda kam qo'llaniladi. Biroq, kosmologlarning fikriga ko'ra, koinot, ehtimol, oxirgi yulduz o'chib ketganidan keyin (yuz trillion yil ichida) va oxirgi qora tuynuk bug'langandan keyin (10 100 yildan keyin) davom etadi. Demak, koinot hali bosib o'tganidan ancha uzoqroq yo'lni bosib o'tishi kerak.
Insoniyatning butun hayoti vaqt bilan bog'liq bo'lib, uni o'lchash zarurati qadimgi davrlarda paydo bo'lgan.
Vaqtning birinchi tabiiy birligi kun bo'lib, u odamlarning mehnati va dam olishini tartibga soladi. Tarixdan oldingi davrdan boshlab kun ikki qismga - kunduz va tunga bo'lingan. Keyin ertalab (kunning boshi), peshin (kunduzi), kechqurun (kunning oxiri) va yarim tun (yarim tun) ajralib turdi. Keyinchalik ham kun 24 ta teng qismga bo'lingan, ular "soat" deb nomlangan. Qisqaroq vaqtlarni o'lchash uchun ular bir soatni 60 daqiqaga, bir daqiqani 60 soniyaga, soniyani o'ndan, yuzdan, mingdan va hokazolarga bo'lishni boshladilar.
Kun va tunning davriy o'zgarishi Yerning o'z o'qi atrofida aylanishi tufayli sodir bo'ladi. Ammo biz Yer yuzasida bo'lib, u bilan birga bu aylanishda ishtirok etar ekanmiz, buni his qilmaymiz va uning aylanishini Quyosh, yulduzlar va boshqa samoviy jismlarning kundalik harakati bilan baholaymiz.
Ammo vaqtni haqiqiy quyosh kunlari bilan o'lchash noqulay: yil davomida ular vaqti-vaqti bilan o'z davomiyligini o'zgartiradilar - qishda ular uzoqroq, yozda esa qisqaroq. Eng uzun haqiqiy quyosh kuni eng qisqa kundan 51 s uzunroq. Buning sababi shundaki, Yer o'z o'qi atrofida aylanishdan tashqari, elliptik orbitada va Quyosh atrofida harakat qiladi. Yerning bu harakatining oqibati Quyoshning ekliptika bo'ylab yulduzlar orasida, uning kundalik harakatiga qarama-qarshi yo'nalishda, ya'ni g'arbdan sharqqa ko'rinadigan yillik harakatidir.
Yerning orbitadagi harakati o'zgaruvchan tezlikda sodir bo'ladi. Yer perihelionga yaqin bo'lsa, uning orbital tezligi eng katta, afelion yaqinida esa tezligi eng past bo'ladi. Yerning oʻz orbitasi boʻylab notekis harakati, shuningdek, aylanish oʻqining orbita tekisligiga moyilligi Quyoshning yil davomida oʻng tomonga koʻtarilishining notekis oʻzgarishiga va natijada haqiqiy quyosh kunining davomiyligining o'zgaruvchanligi.
Ushbu noqulaylikni bartaraf etish uchun o'rtacha quyosh deb ataladigan tushuncha kiritildi. Bu xayoliy nuqtadirki, yil davomida (haqiqiy Quyosh ekliptika bo'ylab bir vaqtning o'zida) osmon ekvatori bo'ylab to'liq inqilob qiladi, shu bilan birga yulduzlar orasida g'arbdan sharqqa teng ravishda harakatlanadi va bahorgi tengkunlikni bir vaqtning o'zida o'tadi. Quyosh. Xuddi shu geografik meridian boʻyicha oʻrtacha quyoshning ikkita ketma-ket yuqori (yoki pastki) kuliminal nuqtalari orasidagi vaqt oraligʻi oʻrtacha quyosh kuni deb ataladi va ularning kasrlarida ifodalangan vaqt – soat, minut va sekund – oʻrtacha quyosh vaqti T cf. O'rtacha quyosh kunining davomiyligi, shubhasiz, yiliga haqiqiy quyosh kunining o'rtacha davomiyligiga teng.
Vaqt tenglamasini vaqtning istalgan nuqtasi uchun nazariy jihatdan hisoblash mumkin. Odatda astronomik yilnomalar va kalendarlarda Grinvich meridianida yarim tunda nashr etiladi. Vaqt tenglamasining taxminiy qiymatini ilova qilingan grafikdan topish mumkin.
Grafik yiliga 4 marta vaqt tenglamasi nolga teng ekanligini ko'rsatadi. Bu taxminan 15 aprel, 14 iyun, 1 sentyabr va 24 dekabr kunlari sodir bo'ladi. Vaqt tenglamasi maksimal musbat qiymatiga 11 fevral (ē = +14 min), salbiy esa 2 noyabr (ē = -16 min) atrofida erishadi.
Vaqt tenglamasini va ma'lum bir lahza uchun haqiqiy quyosh (Quyosh kuzatuvlaridan) vaqtini bilib, siz o'rtacha quyosh vaqtini topishingiz mumkin. Biroq, o'rtacha quyosh vaqtini kuzatishlar natijasida aniqlangan yulduz vaqtini hisoblash osonroq va aniqroqdir.
Bir xil geografik meridianda bahorgi tengkunlikning ketma-ket ikkita yuqori (yoki pastki) avj nuqtasi orasidagi vaqt oralig'i yulduz kuni deb ataladi va ularning kasrlarida ifodalangan vaqt - soat, daqiqa va sekundlarda - yulduz vaqti.
Bahorgi tengkunlikning yuqori kulminatsiya momenti yulduz kunining boshlanishi sifatida qabul qilinadi. Bu momentda yulduz vaqti s=0 h, bahorgi tengkunlik nuqtasining quyi kulminatsiyasi momentida esa 5=12 soat.
Bahorgi tengkunlik nuqtasi osmonda belgilanmagan va kuzatishlar natijasida uning soat burchagini topish mumkin emas. Shuning uchun astronomlar yulduz vaqtini to'g'ri ko'tarilish a ma'lum bo'lgan yulduzning soat burchagi t * ni aniqlash orqali hisoblashadi; keyin s=a+t * .
Yulduzning eng yuqori cho'qqisi momentida, t * = 0 bo'lganda, yulduz vaqti s = a; yulduzning pastki kulminatsiyasi vaqtida t * =12 soat va s = a + 12 soat (agar a 12 soatdan kam bo'lsa) yoki s = a - 12 soat (agar a 12 soatdan katta bo'lsa).
Vaqtni yulduz kunlar va ularning kasrlari (yulduz soatlari, minut va sekundlar) bilan oʻlchash koʻplab astronomik masalalarni yechishda qoʻllaniladi.
Quyoshning o'rtacha vaqti ko'plab kuzatishlar natijasida o'rnatilgan quyidagi munosabatlarga asoslangan yulduz vaqti yordamida aniqlanadi:
365,2422 o'rtacha quyosh kunlari = 366,2422 yulduzli kunlar, ya'ni:
24 soat yulduz vaqti = o'rtacha quyosh vaqtidan 23 soat 56 minut 4,091;
24 soat o'rtacha quyosh vaqti = 24 soat 3 minut 56,555 yulduz vaqti.
Vaqtni yulduz va quyosh kunlari bilan o'lchash geografik meridian bilan bog'liq. Berilgan meridian bo'yicha o'lchangan vaqt shu meridianning mahalliy vaqti deb ataladi va unda joylashgan barcha nuqtalar uchun bir xil bo'ladi. Yerning g'arbdan sharqqa aylanishi tufayli mahalliy vaqt bir vaqtning o'zida turli meridianlar bo'yicha farqlanadi. Masalan, berilgan meridiandan 15° sharqda yotgan meridianda mahalliy vaqt 1 soatga koʻproq, 15° gʻarbda joylashgan meridianda esa berilgan meridiandan 1 soat kam boʻladi. Ikki nuqtaning mahalliy vaqtlari orasidagi farq ularning uzunliklari farqiga teng, soatlarda ifodalangan.
Xalqaro kelishuvga ko‘ra, geografik uzunliklarni hisoblash uchun dastlabki meridian sifatida Londondagi sobiq Grinvich observatoriyasidan o‘tuvchi meridian (hozir u boshqa joyga ko‘chirilgan, lekin Grinvich meridiani boshlang‘ich meridian sifatida qolgan) olingan. Grinvich meridianining mahalliy oʻrtacha quyosh vaqti universal vaqt deb ataladi. Astronomiya kalendarlari va yilnomalarida ko'pchilik hodisalarning momentlari umuminsoniy vaqtda ko'rsatilgan. Grinvichdan bu nuqtaning uzunligini bilib, har qanday nuqtaning mahalliy vaqtiga ko'ra, bu hodisalarning momentlarini aniqlash oson.
Kundalik hayotda mahalliy vaqtdan foydalanish noqulay, chunki, printsipial jihatdan, geografik meridianlar, ya'ni cheksiz sonli mahalliy vaqtni hisoblash tizimlari mavjud. Jahon vaqti bilan Grinvich o‘rtacha vaqtidan uzoqda joylashgan meridianlarning mahalliy vaqti o‘rtasidagi katta farq kundalik hayotda jahon vaqtidan foydalanishda noqulaylik tug‘diradi. Masalan, agar Grinvichda tushlik bo'lsa, ya'ni universal vaqt 12 soat bo'lsa, Yakutiya va mamlakatimizning Uzoq Sharqidagi Primoryeda allaqachon kech bo'lgan.
1884 yildan beri dunyoning ko'plab mamlakatlarida o'rtacha quyosh vaqtini hisoblash uchun kamar tizimi qo'llanilmoqda. Bu vaqtni hisoblash tizimi Yer yuzasini 24 soat mintaqasiga bo'lishga asoslangan; Har bir lahzada bir zona ichidagi barcha nuqtalarda standart vaqt bir xil, qo'shni zonalarda u roppa-rosa 1 soatga farq qiladi.Standart vaqt tizimida bir-biridan uzunlik bo'yicha 15 ° uzoqlikda bo'lgan 24 meridian olinadi. vaqt zonalarining asosiy meridianlari. Dengiz va okeanlardagi kamarlarning chegaralari, shuningdek, kam aholi punktlarida asosiy meridiandan 7,5 ° sharq va g'arbda joylashgan meridianlar bo'ylab chiziladi. Erning boshqa mintaqalarida kamarlarning chegaralari ko'proq qulaylik uchun ushbu meridianlar, daryolar, tog 'tizmalari va boshqalarga yaqin davlat va ma'muriy chegaralar bo'ylab chiziladi.
Xalqaro kelishuvga ko'ra, 0 ° uzunlikdagi meridian (Grinvich) boshlang'ich sifatida qabul qilindi. Tegishli vaqt zonasi nolga teng deb hisoblanadi. Noldan sharqqa yo'nalishda qolgan kamarlarga 1 dan 23 gacha raqamlar beriladi.
Har qanday nuqtaning standart vaqti - bu nuqta joylashgan vaqt mintaqasining asosiy meridianining mahalliy o'rtacha quyosh vaqti. Har qanday vaqt mintaqasidagi standart vaqt va universal vaqt (zonasi nol vaqti) o'rtasidagi farq vaqt mintaqasi raqamiga teng.
Barcha vaqt zonalarida standart vaqtga o'rnatilgan soatlar bir xil soniya va daqiqalarni ko'rsatadi va ularning ko'rsatkichlari faqat butun soatlar soni bilan farq qiladi. Aylanma vaqti tizimi mahalliy va universal vaqtdan foydalanish bilan bog'liq noqulayliklarni bartaraf etadi.
Ba'zi vaqt mintaqalarining standart vaqti maxsus nomlarga ega. Masalan, nol zonaning vaqti G'arbiy Evropa, 1-chi zonaning vaqti - Markaziy Evropa, 2-chi zonasi Sharqiy Evropa deb ataladi. Qo'shma Shtatlarda 16, 17, 18, 19 va 20-soat zonalari mos ravishda Tinch okeani, Tog', Markaziy, Sharqiy va Atlantika vaqti deb ataladi.
SSSR hududi hozirda 2 dan 11 gacha raqamlarga ega bo'lgan 10 ta vaqt zonasiga bo'lingan (vaqt zonalari xaritasiga qarang).
180 ° uzunlikdagi meridian bo'ylab standart vaqt xaritasida sanani o'zgartirish chizig'i chizilgan.
Kun davomida, ayniqsa yozda, elektr energiyasini tejash va yanada oqilona taqsimlash uchun, ba'zi mamlakatlarda bahorda soatlar bir soat oldinga siljiydi va bu vaqt yoz vaqti deb ataladi. Kuzda qo'l bir soat orqaga ketadi.
Mamlakatimizda 1930 yilda Sovet hukumati qarori bilan barcha vaqt zonalaridagi soat strelkalari bekor qilinmaguncha (bunday vaqt onalik vaqti deb atalgan) barcha vaqtlar uchun bir soat oldinga surildi. Vaqtni hisoblashning ushbu tartibi 1981 yilda yozgi vaqt tizimi joriy etilganda o'zgartirildi (u vaqtinchalik, bundan ham oldinroq, 1930 yilgacha joriy qilingan). Mavjud qoidaga ko'ra, yozgi vaqtga o'tish har yili mart oyining oxirgi yakshanbasida soat 1 soat oldinga siljigan soat 2 da sodir bo'ladi. Sentyabr oyining oxirgi yakshanbasida soat 1 soat orqaga qo'yilganda u soat 3 da bekor qilinadi. Qo'llarning vaqt tarjimasi doimiy vaqtga nisbatan amalga oshirilganligi sababli, bu standart vaqtdan 1 soat oldin (u ilgari mavjud bo'lgan onalik vaqtiga to'g'ri keladi), keyin bahor va yoz oylarida bizning soatlarimiz oldinga o'tadi. standart vaqtni 2 soatga, kuz va qish oylarida esa 1 soatga.Vatanimiz poytaxti Moskva shahri 2-soat mintaqasida joylashgani uchun bu zonada odamlarning yashash vaqti (ikkalasi ham yozda) va qishda) Moskva vaqti deb ataladi. SSSRda Moskva vaqtiga ko'ra, poezdlar, paroxodlar, samolyotlar harakati uchun jadvallar tuziladi, vaqt telegrammalarda qayd etiladi va hokazo.
Kundalik hayotda ma'lum bir joyda ishlatiladigan vaqt ko'pincha bu nuqtaning mahalliy vaqti deb ataladi; uni yuqorida muhokama qilingan mahalliy vaqt astronomik tushunchasi bilan aralashtirib yubormaslik kerak.
1960-yildan boshlab astronomik yilnomalarda Quyosh, Oy, sayyoralar va ularning yo‘ldoshlarining koordinatalari efemer vaqt tizimida e’lon qilingan.
30-yillarda. 20-asr Nihoyat, Yer o'z o'qi atrofida notekis aylanishi aniqlandi. Yerning aylanish tezligining pasayishi bilan kun (yulduz va quyosh) uzayadi va uning ortishi bilan ular qisqaradi. Yerning notekis aylanishi tufayli o'rtacha quyosh kunining qiymati 100 yil davomida soniyaning 1-2 mingdan bir qismiga oshadi. Bu juda kichik o'zgarish insonning kundalik hayoti uchun ahamiyatli emas, ammo zamonaviy fan va texnologiyaning ayrim bo'limlarida buni e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi. Yagona vaqtni hisoblash tizimi joriy etildi - efemer vaqt.
Efemer vaqti - bu osmon jismlarining koordinatalarini (efemerislarini) hisoblashda dinamika formulalari va qonunlarida nazarda tutilgan bir xil joriy vaqt. Efemer vaqti va universal vaqt o'rtasidagi farqni hisoblash uchun universal vaqt tizimida kuzatilgan oy va sayyoralarning koordinatalari dinamika formulalari va qonunlari bilan hisoblangan ularning koordinatalari bilan taqqoslanadi. Bu farq 20-asrning boshida nolga teng edi. Ammo XX asrda Yerning aylanish tezligidan boshlab. o'rtacha kamaydi, ya'ni kuzatilgan kunlar bir xil (efemer) kunlardan uzunroq bo'lgan, keyin efemer vaqti universal vaqtga nisbatan "oldinga" ketgan va 1986 yilda farq plyus 56 s ni tashkil etgan.
Yerning notekis aylanishi kashf etilishidan oldin, olingan vaqt birligi - ikkinchisi - o'rtacha quyosh kunining 1/86400 qismi sifatida aniqlangan. Erning notekis aylanishi tufayli o'rtacha quyosh kunining o'zgaruvchanligi bizni bunday ta'rifdan voz kechishga va quyidagilarni berishga majbur qildi: "Bir soniya - 1/31556925,9747 Tropik yil kasr 1900 yil, 0 yanvar, efemer vaqti bilan soat 12 da. ."
Shu tarzda aniqlangan ikkinchisi efemer deb ataladi. 86400 x 365,2421988 ko'paytmasiga teng bo'lgan 31 556 925,9747 raqami tropik yildagi soniyalar soni bo'lib, uning davomiyligi 1900 yil, 0 yanvar, efemer vaqti bilan soat 12 da 365,24218 kunni tashkil etdi.
Boshqacha qilib aytganda, efemeris soniyasi 1900-yilda, 0-yanvarda, efemeris vaqti bilan soat 12:00da boʻlgan oʻrtacha quyosh kunining oʻrtacha davomiyligidan 786,400 martaga teng vaqt oraligʻidir.
Shunday qilib, ikkinchisining yangi ta'rifi Yerning Quyosh atrofida elliptik orbita bo'ylab harakati bilan bog'liq bo'lsa, eski ta'rif faqat o'z o'qi atrofida aylanishiga asoslangan edi.
Atom soatlarining yaratilishi Yerning harakatlaridan mustaqil va atom vaqti deb ataladigan mutlaqo yangi vaqt shkalasini olish imkonini berdi. 1967 yilda Og'irliklar va o'lchovlar bo'yicha xalqaro konferentsiyada atom soniyasi vaqt birligi sifatida qabul qilindi, bu "seziy-133 ning asosiy holatining ikkita yuqori nozik darajasi o'rtasidagi mos keladigan o'tishning 9 192 631 770 radiatsiya davriga teng vaqt" sifatida belgilandi. atom."
Atom soniyasining davomiyligi efemer sekundining davomiyligiga imkon qadar yaqin bo'lishi uchun tanlanadi.
Atom soniyasi Xalqaro birliklar tizimining (SI) ettita asosiy birliklaridan biridir.
Atom vaqt shkalasi dunyoning bir qancha mamlakatlaridagi, shu jumladan Sovet Ittifoqidagi observatoriyalar va vaqt xizmatlari laboratoriyalarining seziy atom soatlarining ko'rsatkichlariga asoslanadi.
Shunday qilib, biz juda ko'p turli xil vaqt o'lchash tizimlari bilan tanishdik, lekin biz bu turli vaqt tizimlarining barchasi bir xil real va ob'ektiv mavjud vaqtga ishora qilishini aniq tushunishimiz kerak. Boshqacha qilib aytganda, har xil vaqtlar yo'q, faqat turli xil vaqt birliklari va bu birliklarni hisoblashning turli tizimlari mavjud.
Jismoniy ma'noga ega bo'lgan eng qisqa vaqt davri Plank vaqti deb ataladi. Bu yorug'lik tezligida harakatlanadigan fotonning Plank uzunligini bosib o'tishi uchun zarur bo'lgan vaqt. Plank uzunligi, o'z navbatida, asosiy fizik konstantalar o'zaro bog'langan formula orqali ifodalanadi - yorug'lik tezligi, tortishish doimiysi va Plank doimiysi. Kvant fizikasida Plank uzunligidan kamroq masofalarda uzluksiz fazo-vaqt tushunchasini qo'llash mumkin emas, deb ishoniladi. Plank vaqtining uzunligi 5,391 16 (13) 10–44 s.