Реферат: Системи лічби часу
в)числа, які означають кількість днів, що пройшли на моменти, які передують вибраному нуль-пункту, матимуть знак “мінус”. Десяткові знаки цих чисел суть менші частки доби. При створенні програм потрібно пам'ятати, що на відміну від десяткових знаків, які на шкалі лівіше 0h,0 ведуть себе як десяткові знаки від’ємного числа, години, хвилини і секунди доби завжди відлічують вперед від початку доби, тобто від 0h.
При цьому ніяких незручностей, пов’язаних з використанням від’ємних значень Всесвітніх Днів, при астрономічних розрахунках не буде, оскільки величина Т, яка показує час в століттях, що пройшов від чи до початкового моменту, буде одним і тим же числом. Доки використовується григоріанський календар, бажано Т рахувати в григоріанських століттях, тобто ділення різниці числа доби, на яку обчислюють та числа доби стандартної епохи, проводити на 365,2425 доби, а не на 365,25 доби, як це має місце при визначенні Т в юліанських століттях.
Зацікавленим пропоную розглянути програму, створену автором даної статті для програмованих мікрокалькуляторів типу МК-52 та МК-61. Програма призначена для переходу від календарної дати однієї з описаних вище нових систем (а саме системи, в якій початок року збережено за 1 січня, кожен непарний місяць має 30 діб, кожен парний, за винятком грудня – по 31; грудень в простому році містить 30 днів, у високосному – 31; фіксованих днів тижня по датах немає) до дати за безперервною шкалою “Тhe Universal Days”. Програма демонструє математичну простоту даної календарної системи та доводить відсутність незручностей, пов'язаних з наявністю від’ємних значень Всесвітніх Днів. Аналогічні програми, причому і для зворотного переходу (від Всесвітніх Днів до календарних дат) і з урахуванням часток доби, на різних мовах можуть бути створені також для персональних комп’ютерів. При умові написання аналогічних програм для іншої календарної системи, що описана в даній статті, останні будуть дещо складнішими.
Перед пуском занести в регістри такі числа: 100 ХП1; 366 ХП2; ЗОХПЗ; 400 ХП4; 365,25 ХП0. Пуск: В/О, рік (в астрономічній системі), П/П, місяць, П/П, число місяця, С/П. Кількість Всесвітніх Днів, що пройшли на момент 0h ТТ (без урахування долей дня), з'явиться на дисплеї калькулятора за кілька секунд. За цією програмою можна обчислити число Всесвітніх Днів будь-якої стандартної епохи. Наприклад, стандартній епосі 1900,0 (1899 грудень 30d 12h ТТ) відповідає Всесвітня Дата 693594,5, а стандартній епосі 2000,0 (2000 січень 1d 12h ТТ) відповідає Всесвітня Дата 730119,5. Надалі бажано стандартні епохи створювати на 0h ТТ, щоб їх Всесвітня Дата була цілим числом.
Примітка: дати обох вказаних стандартних епох подані не в нинішній календарній системі, а в календарній системі, для якої створена програма.
4. Годинні пояси. Абсурдність будь-якого переводу стрілок годинника в межах одного поясу. Лінія зміни дат
Система годинних поясів, запропонована американським інженером залізничного транспорту Флемінгом та прийнята в багатьох країнах в кінці XIX століття, фактично ніколи не використовувалась в оригіналі. Границі поясів проводились і до цих пір проводяться з великими відступами від меридіанів. Іноді доходить до смішного: в деяких місцевостях, щоб обійти якесь природне або штучне утворення (або пройти по його контуру) чи відповідати політичному та адміністративному розподілу, границі поясів проведені на сотні кілометрів майже по паралелях або ж точно по них. Виявляється, годинники треба переводити не лише при русі на схід чи захід, як це описано в кожному підручнику астрономії, а й рухаючись... вздовж одного й того ж меридіану! Далі більше. Досі існують границі поясів типу “змійка”, пересікаючи які, припустімо, на схід, необхідно переводити годинник... на 1 годину назад! Крім того, Флемінг, пропонуючи систему годинних поясів, в якій границі кожного пояса однаково віддалені від центральних меридіанів (на 7°30′), не знав, а можливо і не здогадувався про існування такого поняття як рівняння часу (позначається η). Нагадаю, що рівнянням часу η вважають різницю між прямими піднесеннями істинного та середнього сонця. На початку листопада η, досягаючи свого мінімального значення (–16m26s), створює великі незручності, особливо у східній „половині” будь-якого годинного пояса системи Флемінга. Наприклад, якщо всю Україну віднесено до другого пояса, то в листопаді, за поясним часом, навіть на центральному меридіані (30°східної довготи) Сонце кульмінуватиме раніше на 16 хвилин 26 секунд а значить сходитиме і заходитиме раніше приблизно на цю ж величину. Про східні регіони України годі й говорити. Велике від’ємне значення η призводить до того, що приміром, в Луганську в кінці осені – на початку зими за так званим поясним часом Сонце заходить близько 15 годин 15 хвилин. Зважаючи на короткі осінньо-зимові присмерки, вже о пів на четверту дня місто поринає в майже цілковиту темряву. Сходить же там Сонце в цю пору справно близько 7 годин ранку (в листопаді навіть в 6 годин 30 хвилин). Переважна більшість луганчан починають робочий день у 8 годин, тобто йдуть на роботу, коли Сонце вже давно зійшло, а закінчують – в 17 годин, тобто повертаються з роботи в повній темряві. Світла частина доби використовується надзвичайно нераціонально. Державна Комісія Єдиного Часу та Еталонних Частот України, куди, як сказано в “Астрономічному Календарі” на 1996 рік (видання Головної Астрономічної Обсерваторії НАН України), входять спеціалісти з питань обчислення часу та провідні вчені, вважає, що для того, щоб раніше закінчувати роботу, треба раніше її починати. Але, чому ж це не виконується, хоча б для того ж сходу України? Тому що, по перше, ніхто не хоче переробляти усталені десятиліттями терміни робочого дня. Крім того, коли ми дивимось на годинник, у нас виробляються певні асоціації (адже завжди і майже скрізь роботу починали у 8 годин) а також біологічні ритми, які практично неможливо ні перехитрити, ні виправити. Біда лише в тім, що мешканці східних регіонів нашої держави в названу пору року споглядають невірний годинник. Навіть за системою Флемінга, наприклад Луганськ, маючи довготу 2h37m,5 на схід від Гринвіча, має входити до третього годинного пояса. Проте це, та інші міста сходу України, які за географічним положенням суть належність третього годинного пояса, на даний момент віднесені до пояса № 2. Цілком згідний з тим, що в невеликих країнах, подібних нашій, в плані керування транспортом існує перевага використання єдиного часу. Але, єдиний час потрібно запроваджувати там, де це можливо насамперед з географічної, а не необхідно з політичної точки зору. Україна і є тим винятком. Та й не тільки Україна. З подібною проблемою стикалися багато держав світу. Деякі її “вирішили” в оригінальний спосіб: досі на Землі є місця (наприклад, країни Близького Сходу, частина Австралії), де існує 30-хвилинна різниця в показах хвилин місцевого часу та хвилин UТС. Годинний пояс ділять не лише навпіл, а й на менші частки – в деяких місцях Південної Америки різниця в показах хвилинних стрілок місцевого часу та UTС всього лише ...15 хвилин, в той час, як навіть недосконала система годинних поясів Флемінга передбачала, що покази хвилинних стрілок у всіх поясах на земній кулі будуть однаковими.
Окремим рядком слід сказати про так звані “літній” та “зимовий” часи. З другої половини XX століття багатьом державним діячам, вченим-економістам здається, що введенням останніх відповідно на літній та зимовий періоди в їх країнах досягається велика економія електроенергії. Україна не є винятком. Щоб не ділити державу на два годинні пояси і щоб “не відстати” від Росії, більшості країн СНД та країн Європейського Союзу, українці також змушені “крутити” стрілки годинників то взад, то вперед. Не даремно на початку статті було сказано, що ми є стадом. Багато хто з нас, в день переходу на “літній” чи “зимовий” час навіть не знає, в який бік – вперед чи назад треба переводити годинники. І, звісно ж, якщо сильні цього світу, не маючи елементарних знань, одного дня скажуть нам, що потрібно перевести годинники, скажімо, на 5 годин назад чи на 10 годин вперед, і при цьому наголосять, що це є економічно вигідно – ми спокійно виконаємо це рішення. Ми йдемо туди, куди йдуть всі, робимо те, що роблять всі, бо “так треба”. Головна проблема в тому, що пересічний громадянин практично некомпетентний в питаннях обчислення часу.
Цій некомпетентності існує просте пояснення. Наприклад, в загальноосвітніх школах окремого предмету астрономії вже не існує. Деякі поняття з астрономії тепер діти поспіхом вивчають на кількох уроках фізики. Цих понять явно недостатньо, крім того, в підручнику з фізики (в дуже бідному матеріалі з астрономії) про обчислення часу не сказано ні слова. Більшості педагогів дана тема або недоступна, або не потрібна. Якщо людині з малих літ не прививаються ці знання, то в юності та зрілому віці такій людині абсолютно всерівно, який час показує годинник – встигнути б на вечірку, на лекцію, на роботу чи службу. Через це, навіть закінчивши вищий навчальний заклад зі спеціальності фізика чи астрономія, переважна більшість з нас не виявляє жодного інтересу до питань обчислення часу. Бо вже хтось, колись і якось за нас це питання вирішив. Вірне це рішення чи ні – нікого не хвилює. Коли мені говорять, що вчені, навіть зі світовим іменем, в питаннях обчислення часу керуються в основному політичними, а не астрономічними мотивами, в мене це вже не викликає подиву.
На прикладі України поясню “економічну вигоду” від віднесення всієї її території до другого годинного пояса та запровадження на зимовий період так званого поясного, або “зимового” часу. Як правило, при незмінній тривалості робочого дня силова енергія (електроенергія, що витрачається на роботу верстатів, машин, механізмів, засобів керування процесами і т.п.) є однаковою і не залежить від умов природного освітлення та прийнятого в дану пору року часу. Майже те саме можна сказати про електроенергію, яка йде на освітлення виробничих приміщень – останні в переважній більшості випадків освітлюються весь робочий день, незалежно від часу доби. Щодо службових приміщень: на багатьох підприємствах і в установах робочий день закінчується в 17 годин. Сонце ж, навіть в Києві в найкоротші дні заходить в 15 годин 54 хвилини, тобто в тих приміщеннях, де вдень освітлення не потрібне, його вмикають під кінець робочого дня не менше як на 1 годину. Стосовно освітлення житлових приміщень. В ранкові години людина поспішає на роботу чи службу, тому вмикає електроосвітлення на досить нетривалий і однаковий час, незалежно від умов природного освітлення та прийнятого часу. Справді, середній киянин, щоб встигнути на роботу, прокидається в 6 год. 30 хв., причому, не має значення, який час прийнято в Києві – другого чи третього пояса. Штучне освітлення він вмикає максимум на півгодини. Близько 7 годин ранку він залишає свою оселю (ще в темряві – як за часом другого, так і за часом третього пояса), і освітлення вимикається. В центральних областях України Сонце за часом третього годинного пояса сходить близько 8 годин 45 хвилин. Більшість офісів відчиняються в 9 годин ранку, тобто у разі прийняття тут часу третього годинного пояса потреба в штучному освітленні відсутня, а у східних регіонах питання ранкового штучного освітлення взагалі не стоїть. У всякому разі, час ранкового освітлення в десятки, якщо не в сотні разів менший від часу, на який люди вмикають освітлювальні та побутові прилади ввечері, коли не поспішаючи готують їжу, миються, перуть і прасують, дивляться телепередачі, коли школярі готують домашні завдання, грають в комп’ютерні ігри, студенти готують сесії, службовці готують доповіді і т.п. Прийнято, що середній українець лягає спати близько 22 годин 30 хвилин, причому йому, як я вже говорив, неважливо, який буде час – “літній” чи “зимовий” в даний період, лише годинник показував би пів на одинадцяту вечора. У листопаді – грудні в ц