Zaman
advertisement
BÖLÜM III • I. ZAMAN • II. TAKVİMLER ZAMAN • Yer yüzünde insanın göründüğünden beri insan hayatını düzenliyen gündüz ve gecenin meydana gelişi, yaklaşık olarak sabit Bir ölçü birimi olan gün kavramını bize vermiştir. Aynı safhalarının tekrarlanışı ayı, mevsimlerin tekrarlanışı da yıl kavramını ortaya koymuştur. Şu halde ölçü biriminin saptanmasında, yerin dönme hareketi, yörünge hareketi, ve ayın yörünge hareketi gözönüne alınmaktadır. Kesin olarak yerin bir tam dönmesi gün ölçüsünün birimi olarak alınır. Lakin günün başlangıcı olarak bir referans noktası alınmalıdır; Güneş mi yoksa bir yıldız mi alınıyor bunu ayırdetmek gerekir. Çünkü Güneş yerin yörünge hareketi sebebiyle yıldızlar arasında hareket ediyor gibi görünmektedir. • Koç noktasının meridyenimizden ardardına iki geçiçi arasındaki zaman aralığına siderel gün (yıldız günü) denir. (veya daha genel olarak herhangi bir yıldız alınabilir). • Sideral zaman (yıldız zamanı) koç noktasının saat açısıdır.Yıldız zamanı, koç noktasının saat açısı 0 iken, yani koç noktası üst geçişte iken başlar. Herhangi bir yıldızın rektesansiyonu ve saat açısı bilindiği zaman yıldız zamanı bulunabilir. Şekil 19 dan görüldüğü üzere yıldızın saat açısı s ve rektesansiyonu a ise, o yerin T yıldız zamanı için T = s+a bağıntısı vardır. P T s E’ E O a Y’ ♈ P’ Şekil 19 • Yıldız zamanı gözlemcinin yerel boylamına bağlıdır. Gerçekten yer bir tam rotasyonunu (360°) 24sa de tamamladığına göre, 0° ve 15 ° doğu boylamlarında aynı bir yıldız aynı anda s ve s+15° (veya s+1sa) saat açılarına sahip olacaktır, halbuki 15 ° batı boylamında ayni yıldızın aynı andaki saat açısı s-15° (veya s-1sa) olacaktır. • Mademki boylamların başlangıcı olarak Greenwich'ten geçen meridyen alınmaktadır; o halde, sg (Green) = sg (x)±l(x) • Burada l, x yerinin boylamıdır (saat olarak : 1s 15°) ; + veya - işareti, x in Greenwich’in batısında veya doğusunda olmasına göre geçerlidir. Halbuki güneş günü referans olarak Güneş’i alır. Güneş günü ile yıldız günü arasındaki fark yaklaşık olarak 4d. Hakikaten yerin güneş etrafındaki dolanımı nedeniyle biz güneşin yıldızlar arasında tam bir dolanımını bir yılda tamamlayacak şekilde batıdan doğuya doğru, yer degiştirdiğini gözlüyoruz, halbuki eksen etrafında dönme hareketi nedeniyle onun bir günde doğudan batıya döndüğünü görüyoruz. Sonuç olarak bu iki hareketin birleşimi nedeniyle Güneş her gün meridyene gelmekte biraz geçikir. 360 o 24 sa d sn 3 56 4 d 365 365 • O halde, eğer güneş hergün meridyene 4d geç gelirse, güneş günü yıldız gününden 4d daha uzun olur. Güneşin saat açısı +12s, güneş zamanı adını alar. Yani yıldız zamanından farklı olarak güneş zamanı güneşin meridyenden alt geçişi ile başlar. 0 halde şu eşitlikleri yazabiliriz. Gerçel Güneş zamanı = s + 12s • Yıldız zamanı= güneşin 21 Marttaki saat açısı (yani Güneş koç noktasında olduğu zaman) • O halde 21 Martta güneş zamanı 20s iken yıldız zamanı 8s dir. Bir ay sonra yine güneş zamanı 20s iken yıldız zamanı 10s olacaktır. Çünkü yıldız zamanı, güneş zamanına göre günde 4d ilerlemektedir, ayda 2s eder. 21 Haziranda güneş saati 20s gösterirken yıldız saati 14s ; • 23 Eylülde yıldız zamanı da 20s olacak ve 21 Aralıkta güneş saati 20s iken yıldız saati 2s olacaktır. • Başka bir deyişle, mademki güneş doğuya doğru hareketi nedeniyle hergün meridyene geç gelmektedir, o halde 21 Marttan sonra, güneş hergün koç noktasının biraz daha doğusunda ve dolayısıyla onun saat açısı koç noktasınınkinden daha küçük olacaktır. Aslan (22 Haziran) Yengeç Başak İkizler (23 Eylül) Terazi Öküz Akrep Koç (21 Mart) Yilanci Balık Nişancı Saka Teke (22 Aralık) • • • • • 21 Mart 22 Haziran 23 Eylül 21 Aralık 21 Mart s = sg s = sg - 6s s = sg - 12s s = sg - 18s s = sg - 24s = sg Bir yılda güneş meridyenden 365 defa geçmektedir. Koç noktası veya herhangi bir yıldız ise 366 defa geçer. Gerçel Güneş zamanı = s + 12s • • • • • 21 Mart 22 Haziran 23 Eylül 21 Aralık 21 Mart Saat Açısı Yıldız Zamanı s = sg Eğer 20sa ise s = sg - 6s Eğer 20sa ise s = sg - 12s Eğer 20sa ise s = sg - 18s Eğer 20sa ise s = sg - 24s = sg Eğer 20sa ise Güneş Zamanı 8sa olur. 2sa olur. 20sa olur. 14sa olur. 8sa olur. • Güneşin meridyenden ard ardına iki geçişi arasındaki zaman aralığına görünen veya gerçel güneş günü denir. Fakat bu zaman aralığı bir zaman birimi olarak aşağıdaki sebeplerden ötürü kullanılamaz • a) Yer, güneş etrafında eliptik bir yörünge çizer ve perihelde iken daha hızlı, afelde iken daha yavaş hareket eder. Bu nedenle güneşin görünen hareketi düzgün değildir. b) Bundan başka Güneşin daha hızlı veya daha yavaş hareket ediyor gibi görünmesinin diğer bir nedeniki bu, yerin yörüngesi tam bir daire şeklinde olsa bile vardır- ekliptiğin ekvatora göre eğik olmasıdır. Dönencelerde (22 haziran ve 22 Aralıkta Güneş ekvatordan en büyük açısal uzaklıkta bulunur ve bu tarihten ilkine yaz dönencesi, ikinciye kış dönencesi denir), yani güneşin görünen harketi ekvatora parelel iken, güneşin doğuya doğru daha hızlı hareket ettiğini görüyoruz. • Ekinokslarda ise hareketin doğrultusunun ekvatora göre egimi max. yani 23°.5 dir ve bunun için hareketin ekvatora dik olan bileşeni maksimum, ekvatora parelel olan bileşeni ise minimum değeri haizdir (ilkbahar ekinoksunda doğrultu kuzeye, sonbahar ekinoksunda güneye doğrudur). Bu iki sebepten dolayı gerçel güneş günlerinin uzunlukları sabit değildir. Yıl boyunca degişir. • O halde gerçel güneş zamanını gösterecek bir mekanik zaman saatinin yapılması çok güçtür. Bu güçlüğü ortadan kaldırmak için yeni bir zaman tanımı yapılmıştır. Bu yeni tanım ortalama Güneş zamanıdır. Bunun için ortalama güneş denilen teorik bir güneş kabul edilir ve bu güneşin şu koşullar sağlaması istenir : • Ekvator üzerinde, gerçek güneşin ortalama açısal hızına eşit sabit bir hızla düzgün dairesel hareket yapsın. • Yıllık dolanımını Gerçek güneşte aynı anda tamamlasın. • Bu. şekilde tanımlanan ortalama güneşin saat açısına 12sa ilavesiyle ortalama güneş zamanı bulunur. Ortalama güneşin saat açısı, zamanın lineer bir fonksiyonudur ve buna göre çalışacak mekanik saatlerin yapımı mümkündür. Günlük hayatımızda biz ortalama güneş zamanını kullanırız. • Ortalama Güneşi berhangi bir gök cismi gibi kabul ederek, yıldız zamanı ile ortalama zaman arasındaki şu, bağıntı bulunur Y.Z.= sm + am am ve sm ortalama güneşin rektesansiyonu ve saat açısıdır. O halde yılın herhangi bir gününde ortalama güneşin rektesansiyonu ve yıldız zamanı bilinirse, ortalama güneşin saat açısı ve buna 12 s ilave ederek ortalama zaman çıkarılabilir. • Gerçel güneş zamanı ile ortalama güneş zamanının özellikleri gözönüne alınırsa, bu ikisi arasındaki farkın bir yıl içinde artıp eksilmesi ve bazen de sıfır olması gerektiği kolayca görülür. Bu fark astronomi uygulamalarında ve takvimlerde çok kullanılır ve zaman denklemi adını alar. 0 halde herhangi bir an için zaman o ana ait gerçel güneş zamanı ile ortalama güneş zamanı arasındaki farkdır. Buna göre E(t) ile gëstereceğimiz bu denklem, E(t) = s - sm (s, gerçek güneşin, sm ortalama güneşin saat açısıdır). olmalıdır. • Ortalama güneş zamanı anlaşıldıktan sonra buna ait birim ortalama güneş günü tanımı kolayca yapılabılır ; teorik olmakla beraber özelliklerini bildiğimiz ortalama güneşin meridyenimizden ardı ardına iki geçişi arasındaki zaman aralığı bir ortalama Güneş günüdür. • 1 yıldız günü = 1 ortalama gün (3d 55sn,91) • Zaman denklemi bir yıl boyunca hergün için hesaplanabilir. Bu şekilde zaman denkleminin yıllık değişimi veren eğri elde edilir. Haziran Mayıs Nisan Mart Aralık Kasım Ekim Eylül Ağustos Temmuz Şekil 20 Şubat Ocak E(t) 10d.0 5d.0 0d.0 -5d.0 -10d.0 t • Şekil 20 den görüldüğü gibi E(t), yılda dört defa sıfır olmaktadır ve max.değeri 16d 24sn dir. • Zaman denklemine ait değerler (1963 için) Tarih 12.Şub 16 Nis. E(t) -14d 18sn Min. -0d 04sn Sıfır 15 May. 14 Haz. 27 Tem. 02.Eyl 04.Kas +3d 43sn +0d 05sn 6d 27sn 0d 00sn +16d 24sn Max. Sıfır Min. Sıfır Max. 26.Ara -0d 04sn Sıfır • Astronomi yıllıklarında E(t) , hergün için verilmektedir. Şimdiye kadar üç çeşit zaman tanımı verdik 1. Yıldız zamanı (Y.Z.=sg) 2. Gerçel güneş zamanı (GZ= s + 12sa) 3. Ortalama zaman (OZ= sm + 12 sa) • Yukaridaki zamanlar, her gözlem-yeri için başkadır. Çünkü tanıma göre zamanın başlangıcı söz konusu gök cisminin gözlem yerinin meridyenine geldiği andır. Bu nedenle yukarıda tanımladığımız zamanlara yerel zaman denir. • Günlük hayatta yerel-zamanın kullanılması mümkün değildir. Greenwich gözlemevinden geçen meridyenin 7°,5 doğusu ve 7 °,5 batısında bulunan iki meridyen arasındaki bütün noktalar Greenwich yerel zamanını kullanırlar; bu zamana batı Avrupa saati, genel zaman veya evrensel zaman denir. Bu bölgenin doğusunda bulunan 15 ° lik bölge Greenwich'e göre 1sa ileri olan saati, onun doğusunda bulunan 15 ° lik bölge de 2s ileri olan saati kullanır ; ilkine orta Avrupa saati, ikincisine de doğu Avrupa saati denir. Türkiye Greenwiche nazaran 2s ileri olan saati kullanır. Böylece yeryüzü 24 bölgeye ayrılmıştır ve her memleket ait olduğu bölgenin saatini kullanır.Yalnız bir ülkenin siyasi sınırları bir bölgeyi aşarsa , aşan parça da aynı saati kullanmayı tercih etmektedir. Başlangıç meridyeni Bering BoğazıAsya 'nın en doğu noktası (169° 44' W) ile Amerika 'nın en batı (168° 05' W) arasında bir boğaz. Rusya ile ABD 'yi (Alaska) ayırır. Pazar 12:00 Pazartesi 11:00 Cumartesi 00:00 Cumartesi 23:00 Uluslararası Gün Çizgisi Bir gün sonra Bir gün önce Rusya Salı 23:00 Alaska Salı 00:00 Alaska Salı 02:00 Los Angeles Salı 04:00 Los Angeles Salı 06:00 Rusya Çarşamba 01:00 Ankara Salı 14:00 Ankara Salı 16:00 Gece yarısı Uluslararası Gün Çizgisi Geçilirse Batıya giderse o günü hiç yaşamış olur Doğuya giderse o günü tekrar yaşar Batı Doğu Yeni Zelanda Pazartesi 08:00 İşe trafikte gidiyor Yeni Zelanda Cumartesi 13:30 Arkadaşlarla Cafe’de, sinemada Yeni Yıla ilk Yeni Zelanda girer French Polynesia Pazar 10:00 Pazar Sabahı Keyfi yaparken French Polynesia Cuma 15:30 Astronomi I dersinde Yeni Yıla en son Alaska, French Polynesia girer • 0 halde bir şehrin bölge zamanına ait meridyen ile kendi meridyeni arasındaki • boylam farkı Dl ise, Yerel OZ = Bölge OZ + Dl • dir. Burada Dl bölge boylamı - yerel boylamdır Boylamlar 0 60 B 45 B 30 B 15 B 15 D 30 D 45 D 60 D Örnek : Ankara Rasathanesininin boylamı =-(28 11d 07sn) Bölge boylamı -2s Dl = + 11d 07sn 0 halde Ankara için yerel OZ = Bölge OZ + lld 07s Bölge Boylam 30o (-2sa) 33o 45o Ankara Gözlemevi İzmit B.O.Z Dl=11sa 07sn Y.O.Z Boylamı -2sa 11dk 07sn Boylamlar 0 -60 B -45 B -30 B -15 B 15 D 30 D Türkiye’de kullanılan bölge boylamı 45 D 60 D AUKR’nin Boylamı – Problem : 13 Mart 1978 de Güneş Ankara meridyeninden saat kaçta geçecektir ? – 1978 yıllığından E(t) = -9dk 35sn – Güneş meridyende iken s = 0 veya GGZ = 12sa dir. 0 halde E(t) = GGZ – OGZ ise – – – – • OGZ (YOZ) = 12sa - E(t) = 12sa 9d 35sn Buradan; Yerel OZ = Bölge OZ + Dl idi. Buna göre: Bölge OZ = Yerel OZ - Dl Bölge OZ = (128a 9d 35sa) - (lld 07 sn) = 110a 58d 28sn
