1 太阳的周年视运动是古代历法的依据
我们都有这样的感觉,坐在行驶的车厢里不觉得车在前进,而觉得周围的物体在向后退。与此类似,地球上的人感觉不到地球在运动,而看到太阳在恒星组成的星空背景上向后移动。由于地球每年绕太阳公转一圈,所以觉得太阳公转一圈是一年。早先,人们以为太阳的这种运动是太阳的真实运动,所以称为太阳周年运动;但随着地心说的崩溃,人们认识到这是一种“视觉上的”太阳运动,故称太阳周年视运动(见《太阳的视运动》)。
太阳周年视运动是古代制订历法的依据,如古埃及的历法以太阳与天狼星同时升起的日期作为新年。但随科学的发展,人们认识到恒星年与回归年不是一回事,而阳历的制订则是以回归年为依据的。
2 时间的计量
时间是物质存在的一种基本形式,可以通过选定的某种物质运动过程计量,其他物质的运动过程与所选定的过程进行比较,获得事件发生的先后顺序和运动的快慢程度。通常所说的时间计量涉及两个方面:一是测定事件发生的时间间隔,二是测定事件发生的时刻。
u测量时间的标准
通常用周期运动来测量时间,常用的运动有:
(1)物体的自由旋转,特别是地球自转,由此导出了恒星时系统与平太阳时系统。
(2)开普勒运动,即在双星系统中伴星围绕主星的轨道运动,例如地球围绕太阳的公转运动和月亮围绕地球的公转运动,历书时系统就是由此导出的。
(3)谐波振荡。绝大多数机械钟、电子钟和原子钟都是依据振荡原理制成的。
◇恒星时。由春分点(见《二分点和二至点》)的周日视运动确定的时间计量系统叫做“恒星时”,简单地说,恒星时就等于春分点的时角。它以春分点在某地上中天的瞬间作为计量系统的起算点。但是,由于岁差、章动的影响,春分点的位置有缓慢的变化。根据运动情况,春分点分为“平春分点”和“真春分点”。平春分点只受岁差的影响,它在黄道上的运动方向与太阳运动方向相反。真春分点既受岁差的影响,也受章动的影响,它除了随同平春分点运动外,还相对于平春分点作多种周期的运动。因此,以春分点周日视运动为依据的恒星时也有“平恒星时”和“真恒星时”之分。平恒星时对应于平春分点,记为s;真恒星时对应于真春分点,记为S真。根据恒星时的定义,春分点连续两次经过某地子午圈的时间间隔叫做“1个恒星日”,1恒星日分为24恒星时,1恒星时等于60恒星分,1恒星分等于60秒。由于恒星时同地方子午圈有关,因此恒星时具有地方性,叫做“地方恒星时”。
◇平太阳时。由于太阳视运动是地球公转运动的反映,而地球沿公转轨道运动,公转轨道呈椭圆形,太阳位于椭圆的一个焦点上,因此在一年中日地之间的距离在不断改变。另一方面,太阳在黄道上作视运动,不是在天赤道上视运动,而黄道面与赤道面之间有一个23027',的黄赤交角,因此即使太阳在黄道上均匀视运动,真太阳日的长度也是变化的,所以用真太阳时作计时单位是不方便的,为此天文学家引进一个”平太阳”概念。所谓平太阳是假想在天赤道上(不是在黄赤道上!)有一个等速运行的太阳,其速度等于真太阳在黄赤道上一年运行的平均速度。这个假想的太阳连续两次上中天的时间间隔,叫做一个平太阳日,换句话说,平太阳日相当于一年中真太阳日的平均值。1个平太阳日等于24平太阳时,1平太阳时等于60平太阳分,1平太阳分等于60平太阳秒。实际上平太阳时就是我们日常生活中应用的时间。
◇时差。真太阳时角与平太阳时角之差,叫做”时差”,通常记为η。因为平太阳是假想的点,它是无法观测的。如果由观测太阳来求平时,就要加时差改正,η的数值记载在《中国天文年历》的太阳表上。
◇地方时。如前所述,以天体过当地子午圈来计量的时间系统叫做”地方时”。因此地方时同当地的子午圈紧密相关。
时区与世界时
◇时区与世界时。地球上沿赤道一圈划分为3600,称为地理经度,格林尼治子午圈为00,称为”本初子午圈”或”本初子午线”。由本初子午线向东和向西各划分1800,称为”东经”和”西经”。从本初子午线开始,地理经度每隔150划分一个时区,东、西各划分12个时区,每个时区按中央子午线计时,分别叫做东1时区,东2时区……,西1时区,西2时区……(见上图)。每个时区对应的时间系统叫做“区时”。格林尼治地方时叫“世界时”,记为M。
区时与地理经度的对应关系是:0时区对应的地理经度为西经7.50~东经7.50,东1时区对应于东经7.50~东经22.50,东2时区对应于东经22.50~37.50……,西1时区对应于西 经7.50~西经22.50,西2时区对应于西经22.50 ~37.50……。
◇北京时。我国通用的时间是北京时间——东8区时间,对应于东经1200。如果把北京时间记为tp,那么 t p与世界时M的关系是:t p=M+8。
3 历法
历法是天文学的一个分支学科。它是描述推算年、月、日的时间长度,推算它们之间的关系以及制定时间序列方法的学科。简单地说,就是为人类的社会生产需要而创立较长的时间记录系统的学科。
时间的计量单位是太阳、地球和月亮的运行周期。然而这些运行周期都不是整数。一个回归年是365.2422日,一个朔望月为29.5306日,它们既不是“月”的整数,也不是“日”的整数,使用起来很不方便。因此需要进行很复杂的计算,使年、月、日的周期能够相互配合起来,并且能用整数进位,这就是编制历法。用不同的方法来计算这种比例关系,形成了不同的历法。
u阳历
阳历就是“太阳历”,又称公历或儒略历,格里历,是目前国际上通用的一种历法。它以地球绕太阳公转周期——回归年为“年”的单位,一年定为365天,分成12个月。四年闰一次,闰年为366天,历年的平均长度为365.25天。实际上,儒略历的历年比回归年长0.0078天,400个儒略历的历年约比回归年长3天,所以每隔400年阳历少闰一次。
u阴历
阴历又称“农历”或“太阴历”。它以月亮绕地球公转周期——朔望月为“月”的单位,历月是一个朔望月。平年一年为354天,分成12个朔望月,大月30天,小月29天,闰年13个月,闰月放在没有中气的那个月(见《二十四节气》)。伊斯兰历是阴历的一种。
u阴阳历
阴阳历是我国特有的一种历法,自古至今,一直沿用。现在我国使用的农历是一种阴阳合历,或称“阴阳历”。它的平均历年为一个回归年,分为12个月,历月为一个朔望月。因为12个朔望月与1个回归年相差甚大,所以在阴阳历中设置闰月,闰月的设置同《阴历》。这种历法既与月相一致,也与地球绕太阳的公转周期相符。
u历年和历月
历法是在人类生产与生活中逐渐形成的,很早以来,人们就把四季更迭的周期定为年,把月亮盈亏圆缺变化的周期定为月。然而回归年和朔望月都不是整数,使用起来很不方便。因此人为地规定历法中的年和月用整数日,这种整数日的年和月,称为“历年”和“历月”。
古今中外最荒谬的理论就是地轴进动解岁差!与数学原理相悖!与观测事实不符!!