základyastronomieaastrofyziky čas, kalendář čas „Čas si vymysleli lidé, aby věděli, odkdy do kdy, a co za to.“ JanWerich způsoby měření času adaptace povídky Guy de Maupassanta, Prodej (ČT 1967) orloje orloje orloje v České republice systémy měření času •klasické pojetí času - veličina, jejíž hodnota se trvale mění, rovnoměrně narůstá, je měřitelný až ve spojení s pohybem v konkrétní souřadné soustavě •princip měření - zvolit vhodné periodické děje, v prvém přiblížení lze považovat i rotaci Země za rovnoměrný periodický děj a odvozovat z něj čas •hvězdný den - čas mezi dvěma horními kulminacemi jarního bodu •pravý sluneční den - doba mezi dvěma spodními kulminacemi skutečného Slunce. •rozdíl mezi nimi je 3 min 56 sec - důvodem je oběh Země kolem Slunce systémy měření času hvězdný čas •hvězdný čas se dá chápat také jako hodinový úhel jarního bodu (v okamžiku svrchního průchodu j. b. meridiánem je h. č. = 0 hod 0 min 0 sec) •je-li hodinový úhel j. b. 15o = 1h, pak místní hvězdný čas je 1 hodina a kulminují hvězdy s rektascenzí 1h atd. •platí vztah: hvězdný čas =  + t , kde  je rektascenze a t hodinový úhel •pak také: t = hvězdný čas -  •praktické příklady viz cvičení systémy měření času pravý sluneční čas sluneční hodiny Nepravidelnosti: 1. Slunce - nerovnoměrný pohyb po ekliptice, nejrychleji - Země v perihelu, nejpomaleji - Země v afelu. 2. Slunce se nepohybuje po rovníku, ale po ekliptice. • rozdíly mezi časem takto odvozovaným a časem rovnoměrným jsou až 15 minut, proto bylo pravé Slunce nahrazeno fiktivním tělesem - tzv. středním Sluncem • střední Slunce může být dvojí: 1. takové, které se pohybuje po ekliptice rovnoměrně (jako by se Země pohybovala kolem Slunce po kružnici) 2. pohybuje se rovnoměrně po rovníku systémy měření času •obě střední Slunce se shodují v jarní a podzimní rovnodennosti. •čas mezi dvěma následujícími průchody středních Sluncí jarním b. = tropický rok. •střední čas - takto lze definovat pojem středního slunečního dne, což je doba mezi dvěma spodními kulminacemi druhého středního Slunce •rozdíl mezi slunečním časem pravým a středním udává tzv. časová rovnice R =Tv –T, kde Tv je pravý sluneční čas systémy měření času pásmový čas • každé pozorovací stanoviště má svůj tzv. místní čas, toho se skutečně dříve užívalo, teprve v předminulém století byl postupně zaveden tzv. pásmový čas, který se od světového (UT) liší celistvým počtem hodin, je to tedy místní čas 15., 30., 45. atd. poledníku • ČR - SEČ - čili místní čas 15o v.d. (Jindřichův Hradec) • Opava má korekci -11,5 minuty • z tohoto systému také logicky vyplývá existence tzv. datové hranice • novinka minulého století je periodický přechod na tzv. letní čas = pásmový + 1 hodina, experiment i s tzv. zimním časem (pásmový - 1 hod.) se neujal systémy měření času změny zemské rotace 1. roční perioda, amplituda 22 ms - odpovídá pravidelným klimatickým změnám, přesun vzdušných a vodních hmot 2. půlroční perioda, amplituda 10 ms - elipticita dráhy Země, kolísání gravitačního působení 3. perioda 13,8 a 27,6 dne, amplituda  1 ms - excentricita dráhy Měsíce atomový čas •sekunda byla původně definovaná jako 1/86 400 díl středního slunečního dne, ale vzhledem k nerovnoměrnostem v rotačním pohybu Země, nebyla tato definice dlouhodobě udržitelná •v roce 1960 na jedenácté konferenci CGPM byla změněna definice sekundy, byla přijata definice Mezinárodní astronomické unie založená na přesně definovaném zlomku tropického roku •ale definice založená na frekvenci záření při přechodu mezi dvěma hladinami v atomu či molekule by byla mnohem přesnější atomový čas •došlo ke změně definice sekundy v roce 1967, stalo se tak na třinácté konferenciCGPM, od té doby je sekunda definována jako doba trvání 9 192 631 770 period záření, které odpovídá přechodu mezi dvěma hladinami velmi jemné struktury základního stavu atomu Cs 133 •čas je dnes nejpřesněji měřitelnou fyzikální veličinou, frekvenční přesnost dosáhla v roce 2014 už 1,1.10-16 (chyba 1 s za cca 300 milionů let!) NIST •https://www.nist.gov/pml/time-and-frequency-division/primary-standard- nist-f1 •přehled časových systémů •https://www.usno.navy.mil/USNO/time/master-clock/systems-of-time •vše o času budeme čas měřit ještě přesněji? ach, ta relativita … rychlostí speciální teorie relativity gravitačním poli zrychleně inerciální soustavě obecné teorie relativity gravitačním potenciálem Planckův čas 10−44 Planckova délka 10−35 • časový paradox • paradox zabití předka • paradox makroskopických objektů uzavřených v časové smyčce • paradox teorie, kterou nikdo nevymyslel převodník JD https://www.usno.navy.mil/USNO/astronomical-applications/data-services http://www.iers.org http://www.iers.org Kalendáře s nápadem ... … a kolik je vlastně hodin? … nebude už konec? použitá a doporučená literatura a další informační zdroje • Carlo Rovelli, Řád času, nakladatelství Dokořán, Praha, 2020, ISBN 978-80-7363-887-0 • Masatoshi Kajita, MeasuringTime, IOP Publishing, Bristol, 2018, ISBN 978-0-7503-2122-8 • Otakar Svítek - Máte problémy s časem? Zkuste to bez času! https://www.youtube.com/watch?v=_xKiHSjEBR0 • Pavel Krtouš - Může čas běžet pozpátku? https://www.youtube.com/watch?v=hSPuqAX_ZiE • http://astro.cz • https://cs.wikipedia.org/wiki/Dilatace_%C4%8Dasu • https://cs.wikipedia.org/wiki/Cestov%C3%A1n%C3%AD_v_%C4%8Dase • https://cs.wikipedia.org/wiki/%C4%8Casov%C3%BD_paradox