Книга: Извечные тайны неба

У каждого свое время

У каждого свое время

Картина ежедневного видимого перемещения Солнца по небосводу нам уже знакома и понятна. Солнце восходит, поднимается над горизонтом, достигает верхней кульминации, опускается и заходит. Счет времени в пределах суток у всех народов всегда был связан с этим видимым перемещением нашего главного светила. Солнце восходит – в данном месте наступает утро, Солнце клонится к горизонту – в данном месте близится вечер. Момент верхней кульминации Солнца – это истинная середина дня. Мы называем этот момент истинным местным полднем.

Такая картина наблюдается в любой точке земного шара. Где бы в средних широтах вы ни находились – в Москве, в Хабаровске или, допустим, в Рио-де-Жанейро, повсюду Солнце рано или поздно в своем суточном движении достигнет наибольшей высоты. Такой момент отметит истинную середину дня. Для данной точки земного шара это будет местный полдень.

Исключение составляют районы, прилегающие к Северному и Южному полюсам Земли; сущность видимого перемещения Солнца по небосводу там остается точно такой же, как и в любом другом месте, но внешне картина выглядит несколько иначе – в этих районах чередуются летний полярный день и зимняя полярная ночь. Чтобы излишне не усложнять объяснение, мы этих особенностей касаться в дальнейшем не будем.

Но оглянемся теперь на нашу Землю из глубины межпланетного пространства. Мы тотчас обнаружим, что полдень наступает в разных местах Земли отнюдь не в один и тот же момент времени. Одна половина планеты освещена Солнцем, а на другой половине земного шара Солнце вовсе не видно – там царит ночь. На освещенной половине Земли время суток в различных местах тоже различно. Вблизи одного края, где Солнце только что взошло, недавно наступило утро. А вблизи противоположной границы освещенной и темной частей Земли Солнце вот-вот скроется – там уже готовятся к приходу ночи.

Напрашивается важный выввод: часы, идущие по местному времени, которое можно определять и по движению Солнца, и по движению звезд, в различных частях земного шара одновременно показывают различное время. Местное время зависит от расположения точки наблюдения на земной поверхности.

Рассмотрим теперь такую геометрическую схему. Через три точки, как известно, всегда можно провести плоскость, и притом только одну. Представим себе плоскость, проходящую через оба полюса Земли, Северный и Южный, и через центр Солнца. Наша «солнечная» плоскость рассечет поверхность Земли по кругу. Поскольку в рассматриваемой плоскости лежат оба полюса Земли, то в ней же лежит и ось вращения Земли, а следовательно, круг, по которому наша плоскость рассекает поверхность Земли, есть не что иное, как плоскость одного из меридианов. Этот меридиан проходит как раз посередине освещенной Солнцем половины Земли. Только на этом меридиане – и нигде больше – наступил сейчас по местному времени истинный полдень.

Конечно же, в разных частях этого меридиана высота Солнца над горизонтом в рассматриваемый нами момент различна. Но существённо важно то, что в каждой точке нашего меридиана Солнце кульминирует. Оно поднялось на самую большую для каждой из точек этого меридиана высоту. Здесь повсюду наступил момент верхней кульминации Солнца – середина дня, местный полдень[9].

Ось вращения Земли постоянно остается в выбранной нами «солнечной» плоскости. А Земля продолжает вращаться вокруг своей оси. И в нашу «солнечную» плоскость непрерывно попадают новые и новые меридианы. И какой бы меридиан ни повернулся теперь навстречу Солнцу, именно в этот момент наступает на нем местный полдень.

Так мы установили, что местное время не зависит от широты места наблюдений. Оно одинаково на одном и том же меридиане и меняется только в зависимости от долготы, при переходе от меридиана к меридиану.

По отношению к Солнцу Земля сделает полный оборот на 360° за сутки, за 24 часа. За то же время местный полдень «обойдет» всю поверхность Земли. Отсюда легко подсчитать, с какой скоростью «движется» местный полдень от меридиана к меридиану.

За один час Земля повернется на 15°. Таким образом, если два пункта лежат на меридианах, отстоящих друг от друга ровно на 15°, то разница в местном времени составит для них ровно 1 час. Угол между меридианами, как мы уже говорили, это и есть разность долгот. И если мы научимся определять разность местных времен двух точек, то тем самым мы научимся определять и разность их долгот.

Именно таким образом астрономы и поступают. Они определяют разности местных времен заданных пунктов в одни и те же физические моменты времени и переводят разности времен в разности долгот. Астрономы так привыкли к этим переводам, что научились считать углы и обычным образом, в градусах, и в часах. Вот как это получается:

24 часа – 360 градусов,

1 час – 15 градусов.

Дальше надо быть осторожным, поскольку названия «минута» и «секунда» относятся и к долям часа, и к долям градуса. Поэтому во избежание путаницы надо указывать «минута времени» или «минута дуги», «секунда времени» или «секунда дуги»:

1 минута времени (1^m) = 15 минутам дуги (15');

1 секунда времени (Is) = 15 секундам дуги (15').

Астроном нисколько не удивится, если прочтет, что разность долгот Москвы и Лондона составляет около 2 часов 28 минут (2^h28^m). Это равносильно тому, что написать: разность долгот Москвы и Лондона составляет около 37°.

Итак, местное время одинаково только на одном и том же меридиане. А на любой линии равных широт – параллели – каждая точка имеет свое собственное время. Но пользоваться в каждой точке Земли собственным временем для практической жизни совершенно неприемлемо.

До тех пор пока люди передвигались по поверхности Земли в запряженных лощадьми дилижансах или на тихоходных судах, неудобства пользования различными временами были еще не чересчур разительными. В конце концов каждый город и каждый порт мог позволить себе роскошь иметь собственное время. Но с развитием культурных и экономических связей, особенно с началом строительства протяженных железнодорожных магистралей, положение резко обострилось. Путались путешественники, путалась почта, путалось железнодорожное расписание.

Возникла мысль регулировать работу промышленности и движение транспорта по времени столицы. И вообще строить всю жизнь страны по единому времени. Но и это оказалось практически невозможным. В такой протяженной по долготе стране, как, например, Россия, разница во времени между городами Дальнего Востока, Сибири и Европейской части страны достигает многих часов. Что же получилось бы, если часы где-нибудь в Хабаровске показывали полночь, а на самом деле каждому жителю было бы очевидно, что давным-давно наступило утро?

Остроумный выход предложил во второй половине прошлого века канадский инженер-железнодорожник Флеминг. Он придумал так называемое поясное время. Идея Флеминга нашла широкую поддержку, и поясное время применяется теперь повсюду на земном шаре.

Поверхность Земли разбита по меридианам на 24 пояса: ширина каждого из них примерно равна 15° по долготе. В пределах каждого пояса время считается общим, а от пояса к поясу оно различается ровно на час. Таким образом, минутные и секундные стрелки часов на всем земном шаре должны показывать строго одно и то же; отличаются всегда только показания часовых стрелок.

В СССР поясное время было введено в 1919 г. декретом Совета Народных Комиссаров «в целях установления однообразного со всем цивилизованным миром счета времени в течение суток, обусловливающего на всем земном шаре одни и те же показания часов в минутах и секундах и значительно упрощающего регистрацию взаимоотношений народов, общественных событий и большинства явлений природы во времени».

В целях удобства границы часовых поясов не проводят строго по меридианам, а совмещают с границами государств, административными границами, водными рубежами, горными хребтами.

Часовой пояс, носящий название нулевого, расположен по обе стороны от Гринвичского меридиана, который избран в качестве оси симметрии этого часового пояса. Нулевой пояс должен жить по гринвичскому времени.

Западная Европа попадает в первый часовой пояс. Время этого пояса называют среднеевропейским. Но, как мы оговаривались, границы часовых поясов очень условны. В 1967 г. британское правительство, чтобы подчеркнуть общность интересов Великобритании и Европы, отказалось от гринвичского времени и ввело на территории страны время среднеевропейское.

Посмотрите на карту часовых поясов. Большинство населения Европейской части СССР живет по московскому времени – так называется время второго часового пояса. Но не следует упускать из виду, что московское время отличается от среднеевропейского не на один час, а на два. Связано это с тем, что с 16 июня 1930 г. на территории СССР (исключая Татарскую АССР) введено так называемое декретное время. Декретом Совнаркома поясное время в нашей стране было увеличено ровно на один час. Введение декретного времени было необходимо для экономии электроэнергии.

Еще Бенджамин Франклин, активный борец за освобождение североамериканских колоний, один из авторов Декларации независимости, крупный государственный деятель и выдающийся ученый, будучи послом США в Париже обратился в 1784 г. в «Журналь де Пари» с замечанием о дурной привычке парижан залеживаться по утрам за закрытыми ставнями при свете свечей. Отказ от привычки «разбазаривать дневной свет» только за три летних месяца привел бы к миллионам франков экономии на стеарине и воске.

В XX в. такая идея получила распространение: вводить в целях экономии энергии декретное время на летний период. Борьба за введение специального «летнего времени» для сокращения по вечерам необходимости в искусственном освещении улиц и зданий безуспешно шла в британском парламенте с 1907 г. Введено же оно было только в период первой мировой войны: в Германии в 1915, в Великобритании и Франции – в 1916, а затем и в США – в 1917 г. В последующем правила введения и отмены «летнего времени» в различных странах неоднократно менялись.

В 1941 г., после оккупации Франции, гитлеровцы установили «немецкое летнее время» с тем, чтобы французский Брест жил по часам Берлина. Оно действовало до конца войны. Такое же «удлиненное летнее время» с 1941 по 1944 гг. действовало в Великобритании по экономическим соображениям.

В США «летнее время» также действовало без отмены с февраля 1942 по сентябрь 1945 гг. Оно называлось «военным временем».

После второй мировой войны большинство стран Европы отказались от введения «летнего времени», но только до тех пор, пока не разразился нефтяной кризис начала семидесятых годов. Из-за резкого вздорожания нефти снова пришлось подумать об экономии энергии на «летнем времени». Во Франции, например, это вновь введенное декретом от 16 сентября 1975 г. время по имени президента республики называли «жискаровским временем». Пять лет спустя достигли согласия о единообразном введении «летнего времени» европейские соседи Франции.

Смешно и чуточку грустно сознавать, как устроены люди: всегда находятся экстравагантные упрямцы, которые из чувства противоречия возражают против любого, даже самого ценного нововведения. До наших дней не перевелись в Европе и противники «летнего времени». По сообщениям газет, во Франции они даже объединились в ассоциацию. Члены этой ассоциации утверждают, что сокращение ночи на один час весной якобы вредно сказывается на детях, деревьях и коровах, – последних не устраивает, что их начинают доить раньше обычного. Коровы, впрочем, как будто протестов не выражают, поскольку удои молока не снижаются.

В нашей стране декретное время в целях экономии топлива для освещения впервые было введено в 1917 г. по инициативе Я. И. Перельмана – пропагандиста идеи межпланетных полетов, педагога и популяризатора науки, который написал серию известных, выдержавших десятки изданий книг: «Занимательная физика», «Занимательная алгебра», «Занимательная геометрия», «Занимательная механика», «Занимательная астрономия» и других. До Великой Отечественной войны этот удивительный человек работал в Доме занимательной науки в Ленинграде, позже остался в блокадном городе и погиб в 1942 г. в возрасте 60 лет. В знак признания заслуг Я. И. Перельмана его имя в числе других пятисот имен всемирно известных деятелей науки и техники было использовано для наименования кратеров, открытых в результате фотографирования советскими и американскими космическими аппаратами никогда не видимой с Земли обратной стороны Луны.

Подобно тому, как это происходило в других странах, практиковался в нашей стране и временный перевод стрелок на час вперед летом.

«Летнее время» использовалось в период с 20 апреля по 20 сентября. Однако осенью 1930 г. обратного перевода стрелок от «летнего времени» к «зимнему» не произошло. Наша страна стала постоянно жить по декретному времени.

На территорию СССР приходятся часовые пояса со второго по двенадцатый. В связи с ростом экономики и новым территориальным делением страны границы поясов время от времени уточняются.

Границы часовых поясов на территории нашей страны были приведены в соответствие с новым сложившимся административно-территориальным делением союзных республик, краев и областей в 1980 г. Тогда же Совет Министров СССР предусмотрел возобновить с 1981 г. использование в стране «летнего времени». Эти меры вызваны, в первую очередь, ростом населения восточных районов страны и ускоренным развитием там мощных производственных комплексов. Промышленность Сибири и Дальнего Востока питается электроэнергией от Единой энергосистемы СССР. Рациональный сдвиг по времени циклов работы энергоемких производств облегчает загрузку Единой энергосистемы СССР, снижает ее общий максимум.

В дополнение к обычному декретному времени «летнее время» на территории СССР начинает действовать в 2 часа в последнее воскресенье марта[10]. В этот момент времени часы по всей стране переводятся на один час вперед. Заканчивается период действия «летнего времени» в 3 часа в последнее воскресенье сентября; стрелки часов переводятся в этот момент на один час назад.

«Летнее время» не вносит в жизнь никаких неудобств, зато, как мы уже говорили, дает ощутимую экономию электроэнергии, расходуемой на освещение. По оценкам, уточнение границ часовых поясов и введение «летнего времени» безо всяких капитальных затрат дают суммарную экономию энергии до 7 миллиардов киловатт-часов в год, – это столько же, сколько за полгода потребляют вместе пищевая и легкая промышленности страны.

Работа железных дорог, самолетов, автомобильного транспорта дальнего следования, междугородней телефонной и телеграфной связи как и прежде регулируется на всей территории СССР по единому времени. Им служит время столицы нашей Родины Москвы.