Как определить время по солнцу без компаса. Как определить время без часов: способы

Время нельзя увидеть, услышать, потрогать. И все же оно есть. Ведь все события в окружающем нас мире протекают во времени! Время всегда находится в движении. Оно не останавливается ни на один миг! Причем "течет" время всегда только в одном направлении — от прошлого к будущему. Время нельзя повернуть назад, задержать или остановить. Древние греки считали, что рядом с людьми струится невидимая река, которая навсегда уносит дни, недели, месяцы и годы. Они назвали эту реку Летой — рекой времени.

Знакомство со временем.Почему день сменяется ночью? Строение часов. Ход часов. Виды часов: привычные и необыкновенные. Определение времени по пальцам, Солнцу, Звездам, по "живым" часам (птицам, растениям, насекомым)

Просмотр содержимого документа
«Как определить время без часов»

Какое время суток дети идут в школу?

УТРО

Какое время суток наступает после вечера?

НОЧЬ

В какое время суток мы обедаем?

ДЕНЬ

В какое время суток идет передача «Спокойной ночи малыши!»

ВЕЧЕР

Виды часов

солнечные

водяные

песочные

Виды часов

• Механические
• Кварцевые
• Электронные

Виды часов

• Огненные

«Живые» часы

• Поет за 2 часа до рассвета

«Живые» часы

• Просыпается в 6 утра

«Живые» часы

• Через 15-20 минут после захода Солнца

«Живые» часы

• Открывается в 5 утра,

закрывается в 14 часов

«Живые» часы

• Открывается в 7-8 часов, закрывается в 15-16 часов

«Живые» часы

• Открывается в 5 часов, закрывается в 20 часов

«Живые» часы

• Открывается в 20 часов, закрывается перед рассветом часов

Определение времени с помощью пальцев (до заката)

вытянуть руку так, чтобы солнце

как бы лежало на вашем

указательном пальце.

Теперь считаем количество пальцев

до горизонта. Если у вас более-менее

стандартная толщина пальцев,

то каждый палец

будет равен приблизительно

15 минутам до заката

Определение времени по Солнцу

около 7 часов на востоке; около 10 часов на юго-востоке; около 13 часов на юге; около 16 часов на юго-западе; около 19 часов на западе.

Инструкция

Зная стороны горизонта в месте своего нахождения и имея перед глазами , вы можете довольно точно определить текущее время. При расчетах руководствуйтесь следующими соображениями: в шесть утра солнце находится на востоке, в девять утра – на юго-западе, в полдень – на юге (тени в это время самые короткие), в три часа дня – на юго-западе. В шесть вечера солнце расположено на западе.

Если вам довелось оказаться в приполярном , где солнечный диск виден и в ночное время, то для определения времени вспомните, что в полночь солнце занимает самое низкое положение над горизонтом.

Имея при себе компас, вы также можете вполне точно определить время по солнцу. Для начала запомните, что солнечный диск перемещается по небу со скоростью 15 градусов в час.

Измерьте азимут на солнце. Для этого вначале ориентируйте компас, установив нулевое деление в направлении, на которое указывает стрелка компаса. Угол между нулевым делением и направлением на солнце, измеренный в направлении хода часовой стрелки, будет азимутом на солнце.

Полученное значение азимута разделите на 15. Например, азимут на солнце составил 90 градусов. Разделив 90 на 15, вы получите 6 часов.При проведении расчетов на территории России учитывайте декретное время. Для этого необходимо прибавлять один час. Кроме того, во многих странах производится переход на летнее время, поэтому требуется прибавлять еще один час к полученному результату.

Источники:

• Ориентирование
• Временные сроки карт Таро

Механические часы могут остановиться. В электронных может сесть батарейка. Или просто электричество отключат на какое-то время , и тогда данные о времени собьются и часы придется устанавливать заново. И лучше всего установить точное время . Только сначала его надо узнать.

Вам понадобится

• - телевизор или радиоприемник
• - телефон, стационарный или сотовый
• - компьютер или коммуникатор, подключенный к сети интернет

Инструкция

Включите радио или телевизор. Большинство радиостанций, особенно серьезных, сообщают точное время в начале каждого часа. Центральные телеканалы показывают заставки с изображением часов перед выпусками новостей, ряд телеканалов показывают информеры с точным временем и погодой в регионе в одном из углов экрана постоянно.

Сделайте звонок в телефонную службу точного времени вашего города. Номер телефона этой службы можно узнать в телефонном справочнике. Если в вашем городе такой службы нет, позвоните в службу другого города. Однако в этом случае вам придется заплатить за услуги междугородней телефонной связи. Информацию о точном времени в телефонной службе вам сообщит автоответчик. Если стационарного телефона нет, можно позвонить на этот номер по сотовому. Но лучше будет предварительно позвонить в справочную службу оператора. Вполне возможно, что ваш оператор сам по себе предоставляет услугу определения точного времени, и данная услуга обойдется вам гораздо дешевле.

Воспользуйтесь интернет-сервисами по определению точного времени. Их существует много и все они бесплатны. Преимущества данного способа в том, что вы сможете узнать точное время в любой точке земного шара, а не только в месте своего пребывания. Зайдите на один из таких сайтов, выберите интересующий вас регион и ознакомьтесь с результатом. Также, при желании, вы сможете быстро рассчитать разницу во времени между вашим городом и другим, активировав соответствующую функцию сервиса.

Установите на свой смартфон или коммуникатор специализированное приложение (виджет), показывающее точное время . Данные это приложение будет получать из сети интернет, используя GPRS, EDGE или 3G-соединение в соответствии с тарифами вашего мобильного оператора, а в результате точное время интересующего вас региона всегда будет на экране вашего телефона. Некоторые виджеты помимо времени показывают также данные о погоде и другую информацию. Сами приложения, можно найти и скачать в сети интернет как бесплатно, так и за небольшую плату. Детальный механизм установки зависит от технических особенностей модели вашего телефона. Подробности можно уточнить у разработчика приложения или у других пользователей данной программы.

Во время боевых операций часто бывает необходимо определять направления и время.

Определение направлений называется ориентировкой. Для ориентировки пользуются компасом. При обучении бойцов и командиров указывается, как пользоваться компасом. Однако, может случиться, что одиночный боец или группа бойцов окажется без компаса. Для определения времени служат часы. Однако, боец может оказаться без часов.

В этой книжке как раз для таких случаев даются способы, с помощью которых можно приблизительно определить направление без компаса и время без часов. В конце книжки даются дополнительные сведения о Луне и планетах, могущие оказаться полезными для той же цели.

Находясь во всяком месте, нужно уметь быстро найти стороны горизонта- север (С), юг (Ю), восток (В), запад (3).

Запомните твердо взаимное расположение сторон горизонта по рис. 1. Боец стоит лицом к югу с раскинутыми в стороны руками. Сзади будет север, справа будет запад, слева - восток. Достаточно определить направление на одну из сторон горизонта; остальные найдем, зная их взаимное расположение. Так, если повернуться лицом к северу, то юг окажется сзади, запад - слева, а восток - справа. Если встать липом к западу, сзади будет восток, справа - север, слева - юг. И наконец, если встать лицом к востоку, то сзади окажется запад, слева - север, справа - юг. Научитесь делать это быстро.

Рис. 1

Рис. 2

Промежуточные направления (рис. 2), лежащие между направлениями на север, на юг, на восток и на запад, называют так:

• Направление посредине между севером и востоком называют северо- восточным направлением (СВ).
• Направление посредине между востоком и югом называют юго-восточным направлением ЮВ).
• Направление посредине между югом и западом называют юго-западным направлением (ЮЗ).
• Направление посредине между западом и севером называют северо-западным направлением (СЗ).

Ориентировка около полудня. Каждый день ровно в 12 часов по солнечному времени Солнце бывает точно на юге. То время, по которому мы живем, которое показывают наши часы, это - не солнечное время. Для разных городов солнечное время по-разному отличается от времени, показываемого часами. В среднем наши часы идут на 1 час впереди солнечного времени. Поэтому по нашим часам Солнце бывает на юге не в 12 часов, а около 13 часов.

Следовательно, получается такое правило:

Если около 13 часов встать лицом к Солнцу, то впереди будет юг, справа - запад, слева - восток и сзади - север.

Когда, Солнце бывает на юге, оно стоит выше всего над горизонтом, и в это время тени от предметов самые короткие. Поэтому можно обойтись без часов и совершенно точно определить положение сторон горизонта, наблюдая за изменением длины тени какого-нибудь предмета.

Около 12 часов дня воткните в землю палку отвесно (вертикально). Проверьте правильность установки отвесом (груз, подвешенный на тонкой веревке). Следите за тенью палки и отмечайте время от времени положение тени колышком, камешком и т. п.; вы увидите, что тень поворачивается, и при этом сначала она будет укорачиваться, потом станет удлиняться.

Направление самой короткой тени есть направление точно на север (рис. 3).

Заметьте себе это направление по какому-нибудь предмету, стоящему далеко от вас (дом, дерево, кусты и т. п.).

Рис. 3 | Рис. 4

Если момент, когда тень была самой короткой, будет по какой-либо причине пропущен, то можно поступить так: отметьте два положения тени от отвесно стоящей палки - одно до полудня, другое после полудня, когда длина тени будет одинаковой. Направления на север лежат посредине между направлениями этих одинаковых теней (рис. 4).

Ориентировка по месту восхода и захода Солнца. Около 22 марта и около 22 сентября Солнце восходит на востоке и заходит на западе. Зимой (в декабре) Солнце восходит на юго-востоке и заходит на юго-западе. Летом (в июне) Солнце восходит на северо-востоке и заходит на северо-западе.

Зная это, можно найти стороны горизонта по месту восхода или захода Солнца. Чтобы запомнить это место горизонта, следует заметить какой-нибудь предмет, находящийся по направлению к месту восхода или захода.

Ориентировка по положению Солнца. Если у вас есть часы и видно Солнце, то можно воспользоваться следующим способом. Часы поворачивают так, чтобы часовая стрелка была направлена к Солнцу (рис. 5). Прямая, проведенная через центр циферблата и делящая пополам угол между часовой стрелкой и 1 часом на циферблате, показывает на юг.

Рис. 5

Для приближенной ориентировки по положению Солнца полезно запомнить следующее:

• около 7 часов Солнце бывает на востоке;
• около 10 часов Солнце бывает на юго-востоке;
• около 13 часов Солнце бывает на юге;
• около 16 часов Солнце бывает на юго-западе;
• около 19 часов Солнце бывает па западе.

Примечание. Зимой Солнце не бывает видно на востоке, так как оно восходит позже 7 часов, и не бывает видно на западе, так как оно заходит раньше 19 часов.

Ночью бывает видно много звезд. Если внимательно проследить за их восходом и заходом, за их движением относительно горизонта, то можно научиться ориентироваться по ним. Точнее всего ориентироваться по звездам можно так.

Найдите на небе созвездие Большой Медведицы, которое называют иногда Возом. Оно изображено на рис. 6. Это созвездие состоит из семи довольно ярких звезд, образующих фигуру, похожую на ковш.

Рис. 6

Обратите внимание на то, что в разное время ночи и в разные дни положение Большой Медведицы относительно поверхности Земли (относительно горизонта) может быть различным, но форма созвездия не меняется. На рис. 7 показано положение ковша Большой Медведицы для конца августа и начала сентября в 21 час, в 1 час и в 5 часов.

Рис. 7

Через две крайние звезды ковша Большой Медведицы (они обозначены на рис. 6 цифрами 1 и 2) проведите мысленно линию и продолжите ее на расстояние примерно в пять раз большее, чем расстояние между этими крайними звездами.

Вы найдете довольно яркую звезду, называемую Полярной. Смотрите ее на рис. 6 и 7.

Если встать лицом к Полярной звезде, то будем смотреть на север.

Отыскать Полярную звезду нетрудно, так как на линии между двумя крайними звездами Большой Медведицы и Полярной нет ярких звезд. Кроме того следует иметь в виду следующее:

1. Полярная звезда не меняет своего положения в течение всей ночи.
2. Чем севернее место на Земле, тем выше над горизонтом Полярная звезда.

Когда найдены стороны горизонта, то нужно уметь указать направление на любой предмет, находящийся где-нибудь в отдалении от вас.

Если стороны горизонта найдены приближенно, то достаточно указать, что предмет находится, например, на севере или на северо-западе. Если направление на предмет лежит между направлениями на север и на северо-запад, то такое направление называют северо-северо-западным (краткое обозначение ССЗ). Подобным же образом можно отмечать направления, расположенные между двумя другими смежными сторонами горизонта. Если же направление на стороны горизонта установлено достаточно надежно (например по Полярной звезде), то можно с большей точностью определить и угол между направлением на север (или любую другую сторону горизонта) и направлением на предмет.

Для глазомерной оценки углов можно пользоваться следующими способами.

1. Вытяните руку ладонью от себя: тогда ширина четырех пальцев у ладони представится углом в 7° (1-20 по счету углов в артиллерии).
2. Вытяните руку и раздвиньте возможно шире большой и указательный пальцы (рис. 8). Угол между направлениями на концы этих пальцев равен 15° (2-50 по счету углов в артиллерии).

Рис. 8

Чтобы воспользоваться вторым способом для глазомерного определения угла между направлением на север и направлением на предмет, направляем большой палец на север и смотрим, совпадает ли направление на указательный палец хотя бы приблизительно с направлением на предмет. Если да, то угол равен 15°. Пример показан на рис. 8. Если угол окажется больше или меньше 15°, то придется использовать и первый способ.

Требуется измерить угол между направлением на юг и направлением на окоп противника. Направляем большой палец вытянутой руки на юг, а конец указательного пальца в сторону окопа; окоп оказывается заметно правее. Это значит, что нужный нам угол больше 15°. На конце указательного пальца приходится отдаленное дерево. Передвигаем руку направо и наводим большой палец на дерево; смотрим на указательный палец, - окоп оказывается левее указательного пальца. Это значит, что угол между направлениями на дерево и окоп заметно меньше 15°.

Применяем первый способ. Наводим на дерево левый край ладони (правой руки) и смотрим на правый край. Если он закрывает окоп, то значит угол между направлениями на дерево и на окоп приблизительно равен 7°. Сложив 15° и 7°, получаем, что угол между направлением на юг и направлением на окоп приблизительно равен 22° (см. рис. 9).

Рис. 9

Примечания:

1. При таких оценках надо выбирать сторону горизонта, ближайшую к предмету.
2. Если один из углов окажется меньше 7°, то можно определить приблизительно, какую долю 7° он составляет.

Каждая звезда Большой Медведицы в течение суток описывает круг около Полярной звезды.

Прямую линию от Полярной звезды к звездам 1 и 2 Большой Медведицы будем для краткости называть стрелкой Медведицы .

Рис. 10

Когда звезды 1 и 2 стоят прямо под Полярной звездой, то стрелка направлена отвесно вниз. Условимся говорить, что она показывает 6 часов по условному счету. Это будет положение I на рис. 10 * . Продолжая наблюдение, мы скоро заметим, что в этом положении Большая Медведица движется вправо, т. е. к востоку, и медленно подымается по кругу, центром которого служит Полярная звезда. Через четверть суток, т. е. через 6 настоящих часов, стрелка Медведицы пройдет четверть оборота окружности, будет теперь располагаться не вертикально, а горизонтально, и мы получим положение II; ее стрелка показывает теперь 3 часа по условному счету и т. д.

_________
* Римские цифры I, II, III и IV на рис. 10 не имеют ничего общего с часами. Эти цифры обозначают «первое», «второе», «третье» и «четвертое» положения воображаемой стрелки описываемых «звездных часов».

Так как движение Большой Медведицы вокруг Полярной звезды совершается равномерно, то можно сказать, что Большая Медведица вместе с Полярной звездой - это условные звездные часы. Стрелкой у этих небесных часов служит воображаемая линия, проходящая от Полярной звезды к звездам 1 и 2 Большой Медведицы, но циферблата совсем нет. Но ведь циферблат и не особенно нужен. Когда мы смотрим на часы, мы очень часто определяем время просто по направлению стрелок и вовсе не стараемся рассмотреть цифру, на которую стрелка указывает.

Стрелка небесных часов поворачивается в направлении, обратном движению стрелки обычных часов. После положения II она будет проходить воображаемые цифры, соответствующие условным 2 ч., 1 ч., 12 ч., 11 ч. и т. д. Будем крепко помнить, что это не настоящие часы, а условные показания нашей воображаемой стрелки. Ниже описано, какие задачи можно решать с помощью этих воображаемых небесных часов.

3 а д а ч а 1. Вообразим себе, что боец, не имеющий часов, вышел в ночную разведку, когда Большая Медведица еще не дошла до самого низкого положения (рис. 11). На-глаз он определил, что стрелка Медведицы стоит на 6 1 / 2 условных часах. После выполнения задания он взглянул на Большую Медведицу и увидел, что ее стрелка показывала 4 условных часа. Сколько времени он провел в разведке?

Рис. 11

Для ответа на вопрос надо из 6 1 / 2 часов вычесть 4 часа:

6 1 / 2 часа - 4 часа=2 1 / 2 часа (это - условные часы).

Для перевода условных часов в истинные нужно полученное число умножить на 2:

2 1 / 2 условных часа Х 2=5 истинных часов.

Следовательно, разведка продолжалась приблизительно 5 часов.

З а д а ч а 2. Сколько времени прошло, если в начале стрелка Медведицы показывала 2 условных часа (см. рис. 11), а в конце 10 1 / 2 условных часов?

Чтобы из 2 часов можно было вычесть 10 1 / 2 , нужно сначала прибавить к 2 часам 12 часов:

2 условных часа +12 условных часов=14 условных часов.

Вычитаем:

14 условных час. - 10 1 / 2 условных час.-3 1 / 2 условных часа.

Для перевода условных часов в истинные, умножаем на 2:

3 1 / 2 условных часа Х 2=7 истинных часов.

Чтобы по Большой Медведице определить, сколько времени прошло, надо:

1. заметить, сколько показывала стрелка Медведицы на воображаемых небесных часах вначале и в конце,
2. из первого числа вычесть второе (если первое число меньше второго, то прибавить к первому 12 и после этого вычесть второе),
3. полученное число умножить на два.

Эта задача труднее предыдущей потому, что звезды Большой Медведицы (как и все другие звезды) совершают полное обращение не ровно в 24 часа, а на 4 минуты скорее. Другими словами, наши звездные часы каждый день уходят вперед против обыкновенных часов на 4 минуты. Поэтому самое низкое положение Большой Медведицы (положение I на рис. 10) по обыкновенным часам завтра придется на 4 минуты раньше, чем было сегодня, послезавтра - на 8 минут раньше и так далее. Через месяц (через 30 дней) оно наступит раньше, чем сегодня, уже па 120 минут, т. е. на целых 2 часа. Несмотря на всю эту сложность, в названной задаче легко разобраться при помощи следующих сведений.

Около 22 сентября стрелка Медведицы в полночь (т. е. в 0 час. 00 мин. по нашим часам) направлена отвесно вниз и показывает на небесных часах 6 условных часов.

Через месяц после 22 сентября, т. е. 22 октября, это отвесное положение стрелки наступит уже за два истинных часа до полуночи. Поэтому в полночь 22 октября небесная стрелка уже не будет стоять отвесно, а отклонится к востоку (вправо) на такой угол, как будто она направлена к цифре 5 на воображаемых небесных часах. Рассуждая таким же образом дальше, получим следующую табличку.

Решим, например, такую задачу:

7 ноября приходится посредине между 22 октября и 22 ноября. Поэтому из таблицы мы найдем, что в этот день в полночь стрелка Медведицы должна показывать 4 1 / 2 условных часа. Значит, полночь наступит в то время, когда Большая Медведица займет положение как раз посредине между положением I (6 условных часов) и II (3 условных часа) на рис. 10.

Узнать который час - это значит определить, сколько времени прошло от полуночи. При помощи вышеприведенной таблицы это сделать легко.

З а д а ч а 4. 7 ноября стрелка Медведицы показывала 2 условных часа. Который час на самом деле?

В прошлой задаче мы уже определили из таблицы, что в полночь стрелка Медведицы 7 ноября показывает 4 1 / 2 условных часа. Чтобы узнать искомое время, надо из 4 1 / 2 условных часов вычесть 2 условных часа и результат умножить на 2:

4 1 / 2 условных часа - 2 условных часа=2 1 / 2 условных часа.

Умножив результат на 2, получим:

2 1 / 2 условных часа Х 2=5 истинных часов (утра).

З а д а ч а 5. 20 октября стрелка Медведицы показывала 7 условных часов. Который час на самом деле?

Из таблицы для 20 октября получим, что в полночь стрелка Медведицы показывает приблизительно 5 условных часов. Чтобы вычесть из 5 часов 7 часов, сначала к 5 часам прибавим 12 часов:

5 условных часов+12 условных часов=17 условных часов;
17 условных часов-7 условных часов=10 условных часов.

Умножаем результат на 2:

10 условных часов Х 2=20 истинных часов (или 8 часов вечера).

Отсюда получаем такое правило:

Чтобы по положению стрелки Большой Медведицы узнать который час, надо:

1. из таблицы определить, что показывает стрелка Медведицы для полуночи данного дня;
2. вычесть из этого числа показание стрелки, определенное из наблюдений (если первое число меньше второго, то прибавить к первому 12 часов и после этого вычесть второе число);
3. полученное число удвоить.

Изменения вида Луны ученые называют сменой лунных фаз. Основные фазы Луны это - новолуние, первая четверть, полнолуние и последняя четверть . В новолуние Луна не видна. Через 2-3 дня после новолуния Луна в виде узкого серпа недолго видна на западе после захода Солнца. С каждым днем ширина серпа увеличивается, и Луна принимает вид половины кружка [) - это первая четверть. Еще через 7-8 дней Луна принимает вид полного кружка О - это полнолуние. Потом с правой стороны Луны появляется ущерб, который увеличивается и через 7-8 дней после полнолуния Луна снова принимает вид половинки кружка (] - это последняя четверть. Еще несколько дней Луна видна в виде серпа, обращенного выпуклостью налево, а затем наступает новолуние, после которого все фазы Луны повторяются вновь.

В полнолуние Луна восходит вечером, а заходит утром и, следовательно, она светит всю ночь. В первой четверти Луна видна в первой половине ночи (она заходит в середине ночи), а в последней четверти Луна видна во второй половине ночи (она восходит в середине ночи).

Осенью в первой четверти Луна поднимается невысоко над горизонтом и светит слабо. В последней четверти она поднимается высоко и ярко светит начиная с 22-23 часов. Зимой полная Луна поднимается очень высоко над горизонтом.

Каждый день восход и заход Луны и ее движение по небу происходят по-разному, и потому ориентироваться по Луне труднее, чем по Солнцу и звездам. Однако, бывают случаи, когда звезд не видно, а Луна просвечивает сквозь облака. Поэтому надо уметь хотя бы приближенно ориентироваться по Луне.

Для ориентировки по положению Луны служит следующая табличка, которая показывает, в котором часу (приблизительно) Луна бывает на востоке, на юге и на западе.

Продолжительность ночи считается от появления на небе ярких звезд до их исчезновения.

Продолжительность ночи меняется в течение года. Самая короткая ночь бывает летом - 22 июня, а самая длинная ночь бывает зимой - 22 декабря. Кроме того, продолжительность ночи разная для разных мест - зимой продолжительность ночи больше в том месте, которое расположено севернее (у которого широта, больше). В местностях, имеющих одинаковую широту, продолжительность ночи одинаковая.

В табличке приведены данные о продолжительности ночи в часах для широт 60° (Ленинград, Таллин, Выборг), 68° (Дно, Остров, Псков, Тарту), 64° (Смоленск, Орша, Могилев, Минск, Белосток), 50° (Киев, Житомир, Ровно, Львов), 46° (Одесса, Кишинев, Тирасполь). Эти данные годятся не только для названных городов, но и для других пунктов, имеющих близкую широту.

Невероятные факты

Люди начали измерять время сравнительно недавно по отношению ко всей нашей долгой истории. Желание синхронизировать наши действия пришло около 5000-6000 лет назад, когда наши кочевые предки начали заселять земли и строить цивилизации. До этого мы разделяли время только на день и ночь, а именно: яркие дни для охоты и работы, а темные ночи для сна. Но с тех пор, как люди стали чувствовать необходимость координировать свои действия для проведения общественных собраний и аналогичных мероприятий, они посчитали нужным ввести систему измерения времени.

Безусловно, ученые скажут вам, что мы обманываем себя, когда полагаем, что мы действительно отслеживаем время. "Различие между прошлым, настоящим и будущим – это всего лишь стойкая иллюзия", - говорил Альберт Эйнштейн. Его ежедневные прогулки возле башни с часами в Берне (Швейцария), привели ученого к некоторым изменившим мир представлениям о природе времени.

Тем не менее, реально время или нет, его измерение, все же, стало жизненно важным для нас. На протяжении веков люди придумывали различные творческие методы хронометража, от самых простых солнечных часов до атомных часов. Ниже представлены различные способы измерения времени, некоторые из них новейшие, а некоторые также стары, как само время.

Солнце

Древние люди обратились к природе для создания первого хронометража. Люди начали отслеживать движение Солнца по небу, а затем стали использовать предметы для измерения изменений. Египтяне, как предполагается, были первыми, которые создали хронометраж науки. В 3500 году до н.э. они соорудили обелиски и расположили их в стратегически важных местах, где в определенное время "приборы" отбрасывали тени. На первый взгляд, эти обелиски могли отметить только время прихода полдня, но затем они стали делать более глубокие подразделения.

Две тысячи лет спустя, египтяне разработали первые солнечные часы, "циферблат" которых был разделен на 10 частей. Солнечные часы работали, отслеживая движение солнца. Когда часы показывали полдень, необходимо было передвинуть стрелку часов на 180 градусов для того, чтобы измерить послеобеденное время. Конечно, древние солнечные часы не могли определить точное время в пасмурный день или в ночной период времени. Кроме того, время, показываемое солнечными часами, было неточным, поскольку в разные времена года часы были короче или длиннее в зависимости от сезона. Тем не менее, солнечные часы были лучше, чем ничего, а к 30 году до н.э. более 30 различных видов часов использовались в Греции, Италии и Малой Азии. Даже сегодня солнце лежит в основе нашей системы хронометража. Мы создали часовые пояса планеты для того, чтобы имитировать вращение Земли вокруг Солнца.

Звезды

Древние египтяне, как полагается, разработали первый способ определения времени ночью, изобретя первый астрономический инструмент "меркхет" в приблизительно 600 году до н.э. Инструмент представляет собой натянутую нить с весом, которая работает также, как плотник сегодня использует отвес.

Египетские астрономы использовали два меркхета, ориентированных на Полярную звезду для того, чтобы выявить небесный меридиан в ночном небе. Время же отсчитывалось по принципу пересечения звездами этого меридиана.

Звезды использовались не только для того, чтобы отметить прохождение часов, но и прохождение дней. Это измерение вращения Земли называется звездным временем.

Когда определенная воображаемая точка среди звезд пересекает небесный меридиан, то этот момент обозначается как звездный полдень. Время, которое прошло от одного звездного полдня к другому, называется звездными сутками.

Песочные часы

Происхождение песочных часов уходит далеко вглубь веков. Они состоят из двух стеклянных колб, одна поверх другой с узким отверстием между ними. Песок постепенно попадает из верхней части в нижнюю при переворачивании часов. Когда весь песок из верхней части перешел в нижнюю, то это означает, что время вышло, однако, это не всегда означает, что прошел час.

Песочные часы могут быть сделаны таким образом, чтобы измерить практически любой короткий промежуток времени, для этого нужно всего лишь регулировать количество содержащегося песка в нем, или же отверстие между колбами.

Водяные часы

Водяные часы, известные как "клепсидра", были одним из первых устройств, которое для измерения времени не использовало солнце или звезды, то есть ими можно было пользоваться в любое время суток.

Водяные часы работают путем измерения количества воды, которое капает из одного контейнера в другой. Они были изобретены в Египте, но распространились по всему древнему миру, а в некоторых странах люди даже в 20 веке пользовались водяными часами.

Древние греки и римляне строили большие водяные часы в виде башен, а в Китае такие часы назывались "Лу" и зачастую были сделаны из бронзы. Однако, несмотря на то, что водяные часы были очень распространены, они были не совсем точны.

Механические часы

В Европе в 1300-х годах изобретатели начали делать механические часы, которые работали при помощи системы весов и пружин. У этих первых часов не было лицевой части и стрелок, а о прохождении часа свидетельствовал звонок. На самом деле, слово часы происходит от французского «колокольчик». Эти огромные первые часы, как правило, устанавливались в церквях и монастырях, для того, чтобы объявлять о времени прихода необходимости помолиться.

Вскоре появились часы с двумя стрелками, минутной и часовой. Позднее стали появляться настольные и каминные часы. Несмотря на то, что часы были усовершенствованными, они, все же, были неточными. В 1714 году британский парламент предложил хорошее вознаграждение тому, кто сможет разработать точные часы, которые помогали бы работе морской навигации. В итоге такие часы были изобретены, их погрешность составляла всего пять секунд. С приходом промышленной революции, началось массовое производство часов, благодаря чему эту устройство попало в дом каждому человеку.

Необычные часы

Когда мы думаем о часах, мы, как правило, представляем себе знакомый циферблат с двумя, а, возможно, с тремя стрелками. На протяжении многих веков люди создавали всевозможные конструкции для того, чтобы определить время. Китайцы в период между 960 и 1279 годами изобрели ладановые часы, а затем они распространились во всей Восточной Азии. В одном из видов ладановых часов, металлические шарики были прикреплены к благовонию при помощи проволоки. Когда ладан догорал, металлический шарик падал и звучал гонг, что свидетельствовало о прохождении часа.

Другие часы использовали в своей работе цвет, а некоторые – различные ароматы для обозначения разных периодов времени. Существовали также часы, сделанные из маркированной свечи, когда свеча догорала до определенной отметки, то проходил заданный период времени.

Наручные часы

Открытие в 1400-х годах того, что спиральные источники могут быть уменьшены в размерах, привело к тому, что были созданы наручные часы. В то время и на протяжении многих веков после этого, карманные часы были приоритетом мужчин, женщины же носили наручные часы. Все эти правила моды изменились во время Второй Мировой войны, и в итоге с тех пор, наручные часы начали носить и мужчины. Дарение часов символизировало переход к зрелости.

Однако, по мере развития 21 века, вездесущие наручные часы, могут постепенно кануть в лету, поскольку сейчас мы чаще всего проверяем время, глядя на монитор компьютера, мобильного телефона или дисплея МР3-плеера. Однако, все же неформальный опрос нескольких тысяч людей показал, что большинство из них не собираются отказываться от своих наручных часов.

Кварцевые часы

Минеральный кварц, как правило, с помощью аккумулятора, является основной движущей силой кварцевых часов.

Кварц является пьезоэлектрическим материалом, а это означает, что когда кристалл кварца сжат, он генерирует небольшой силы электрический ток, который способствует вибрации кристалла. Все кристаллы кварца вибрируют на одной и той же частоте.

Кварцевые часы используют батарейку для создания кристальной вибрации и для подсчета колебаний. Таким образом, система работает так, что создается один импульс в секунду. Кварцевые часы по-прежнему доминируют на рынке из-за своей точности и низкой стоимости производства.

Атомные часы

Хотя название звучит достаточно устрашающе, на самом деле, атомные часы не представляют собой никакой опасности. Они измеряют время, отслеживая как долго один атом переходит с положительного на отрицательное энергетическое состояние и обратно.

Официальный временной стандарт для Соединенных Штатов устанавливается NIST F-1, атомные часы Национального института науки и технологии в городе Боулдер (штат Колорадо). NIST F-1 являются фонтанными часами, названными в честь атомного движения. Ученые вводят газ цезий в вакуумный центр часов, а затем добавляют прямые инфракрасные лазерные лучи под углом в 90 градусов. Сила лазера собирает все атомы в одном месте, на которое в большой силой воздействует заполненная микроволнами область. Ученые измеряют количество атомов, которые оказываются в измененном состоянии, а также управляют микроволнами, задавая им разные частоты до тех пор, пока большая часть атомов не изменит свое состояние. В итоге, последняя частота, при которой меняются атомы, и есть частота колебаний атомов цезия, равняющаяся секунде. Это звучит довольно сложно, однако, данная технология является мировым стандартом измерения времени.

Атомные часы отслеживают самые незначительные изменения времени.

Календари

Как мы видели, фактический подсчет минут и секунд требует проведения достаточно сложных процедур, но подсчет дней и месяцев основан на положении солнца и луны. Различные культуры, однако, используют разные методы.

Христианский, или григорианский календарь, один из наиболее популярных сегодня, опирается на солнце. Исламский календарь использует фазы луны, еврейские и китайские календари полагаются на сочетание обоих этих методов.

В григорианском календаре, день – это время, прошедшее от одного восхода солнца до следующего, или же один полный оборот Земли вокруг своей оси. Месяц, по григорианскому календарю, это приблизительно 29,5 дней, что является одним полным циклом фаз Луны, а год – это 364,24 дня, или время, необходимое для того, чтобы Земля сделала полный круг по орбите Солнца.

Известно множество методов, с помощью которых по тени от Солнца можно определять стороны света и время. Они основаны на понимании того, как Солнце движется по небосводу в течение дня и какое направление показывают тени предметов в разное время суток, в том числе в полдень, утром и вечером. Далее мы рассмотрим самые известные из них, которые позволят путешественнику ориентироваться при утере средств навигации или поломке часов.

В северном полушарии такая тень в полдень указывает на север.

Нужно не только запоминать методы, но и понимать механизмы, на которых они строятся. Именно в этом случае всегда можно скорректировать метод под условия, в которых оказался человек. Если же этого не сделать, то в некоторых случаях такое невежество может привести к ошибкам и возникновению чрезвычайной ситуации.

Так, например, во многих Интернет-статьях и учебниках приводится метод ориентирования по стрелкам механических часов и Солнцу, о котором подробнее мы поговорим далее. Однако почти нигде не сказано, что конкретно в этом исполнении он работает только в северном полушарии, да и то выше тропической зоны. Если человек не понимает, откуда «растут ноги» у этого метода, он может легко допустить ошибку и, оказавшись в южном полушарии, неправильно определить стороны света, в результате чего заблудится.

Итак, что же это за базовые знания, без которых определить стороны света по тени не получится?

Теоретические основы

Все рабочие методы ориентирования по тени от Солнца опираются на доказанные факты. Разберем их подробнее.

Факт №1. Солнце всегда встает на востоке и садится на западе. Однако в высоких широтах во время полярного дня оно по нескольку недель вовсе не садится за горизонт, а полярной ночью - не встаёт над горизонтом.

Факт №2. В средних и высоких широтах северного полушария в полдень Солнце находится в южном направлении или, как еще говорят, на юге. В южном полушарии на том же удалении от линии экватора солнечный диск в полдень пересекает северное направление. На экваторе в полдень Солнце полгода находится на севере, полгода - на юге, а два дня в год оно проходит строго над головой. Об этом мы подробно рассказывали в отдельной статье.

Факт №3. В астрономический полдень тень, отбрасываемая вертикально расположенными предметами на ровную горизонтальную поверхность, будет самая короткая, поскольку в этот момент Солнце находится в своем зените, то есть в самой наивысшей точке траектории своего движения по небесной сфере.

Факт №4. Солнце движется по небосводу с угловой скоростью примерно равной 15 градусам в час.

Факт №5. Если стать лицом на север, то за спиной окажется юг, справа - восток, слева - запад.

Конкретно эта схема будет работать только в северном полушарии в средних и высоких широтах.

Конечно, нужно понимать, что это не само Солнце встает на востоке и движется по небосводу, а такое видимое движение связано с вращением Земли и нахождением на ее поверхности наблюдателя. Но для упрощения мы будем говорить не о вращении Земли, а о движении Солнца.

А теперь предлагаю непосредственно перейти к методам ориентирования по тени от Солнца.

Как определить стороны света по тени

Итак, как и обещал, рассмотрим несколько самых популярных методов.

Метод №1. По самой короткой тени от шеста. Этот метод основан на том, что в полдень тени от предметов самые короткие. Итак:

1. В горизонтальную ровную площадку вертикально втыкается шест.
2. До наступления полудня на площадке отмечается конец тени, отбрасываемой шестом.
3. Такие пометки делаются через небольшие промежутки времени.
4. Когда после полудня тень начнет удлиняться, все отметки соединяют плавной кривой.
5. На кривой находят точку, наиболее приближенную к шесту и отмечают ее.
6. Проводят линию от шеста к этой точке. Эта линия соответствует направлению север–юг.
7. Становятся на эту линию так, чтобы она оказалась параллельна соединенным вместе стопам ног, а утренние отметки оказались левее. Теперь север находится перед человеком, юг - позади него, справа находится восток, а слева - запад.

Если с момента отмечания первой точки тень начала удлиняться, это означает, что полдень уже прошел, и нужно ждать следующего утра, чтобы повторить все заново.

В большинстве способов ориентирования по Солнцу потребуются дополнительные построения.

Метод №2. С помощью тени от шеста по центру отрезка. Этот метод основан на том, что Солнце всходит на востоке и заходит на западе, а правая часть траектории его движения по небосводу является отражением левой. Для этого метода:

1. Как и в предыдущем способе, в площадку вертикально втыкается шест.
2. С утра делается пометка на площадке, соответствующая концу тени от шеста.
3. Измеряется длина от шеста до этой отметки.
4. Ближе к обеденному времени длина тени уменьшается, а потом начинает снова расти. Тень периодически измеряют. Как только она станет такой же длины, что и утренняя, делают вторую пометку, соответствующую концу тени.
5. Между первой отметкой и второй проводят прямую линию. Эта линия соответствует направлению восток–запад.
6. Человек становится так, чтобы первая отметка оказалась от него слева, а вторая - справа. Теперь можно говорить, что перед ним север, позади него юг, справа - восток, а слева - запад.

Эти два метода позволяют относительно точно сориентироваться по тени от Солнца в любой точке планеты (кроме регионов вблизи полюсов и на самих полюсах) в светлое время, однако требуют много времени, что делает их малопригодными для человека, которому нужно ориентироваться в пути.

Метод №3. С помощью тени от шеста по двум точкам. Этот метод основан на знании того, что солнце встает на востоке и садится на западе, а тени от предметов движутся с запада на восток, правда, далеко не всегда по прямой линии. Для ориентирования этим способом:

1. Как и раньше, в ровную горизонтальную площадку вертикально втыкается шест.
2. На площадке камнем, колышком или любым другим удобным способом отмечается конец тени от шеста.
3. Выжидается примерно 15 минут и делается вторая пометка, соответствующая концу тени от шеста.
4. Теперь, если левой ногой стать на первую отметку, а правой - на вторую, перед нами окажется север, позади - юг, справа будет восток, а слева - запад.

Данный метод, как и предыдущие, может быть использован в любой точке мира в светлое время, но отличается от них своей быстротой. Однако с точностью у этого метода бывают проблемы.

Дело в том, что тень от шеста в большинстве случаев вычерчивает в течение дня не прямую линию, а изогнутую, при этом по отношению к положению шеста эта линия может быть, как вогнутой, так и выгнутой, в зависимости от широты и времени года. Если не учитывать эти моменты, можно получить колоссальную ошибку, поэтому приведу свои рекомендации, которые позволят использовать данный метод с максимальной эффективностью. Таких рекомендаций всего две.

Рекомендация №1. Пользоваться этим методом лучше в марте и сентябре. Он дает максимальную точность в течение всего дня в дни весеннего и осеннего равноденствий, так как именно в эти дни тень «вычерчивает» прямую линию. Чем дальше отодвигаться по календарю от этих дней, тем больше будет ошибка.

Рекомендация №2. Ориентироваться с помощью этого метода лучше в середине дня. В любой день года наилучшие результаты данный метод показывает в обеденное время. Чем дальше от солнечного полудня, тем ошибка метода больше. Причем ошибка может удвоиться, если, например, сориентироваться за 3 часа до полудня, а затем повторить измерения, спустя 3 часа после полудня.

Метод №4. Ориентирование по тени и часам. Этот метод основан на том, что в 12 часов дня Солнце в северном полушарии находится примерно на юге, а в южном - на севере, в 6:00 - примерно на востоке, а в 18:00 - примерно на западе. Соответственно тень, отбрасываемая человеком, падает в противоположном от Солнца направлении.

Так, например, если в полдень стать спиной к Солнцу, то в северном полушарии тень будет направлена на север, в южном полушарии - на юг. Если в 6 часов утра повернуться спиной к Солнцу, то тень покажет на запад, а если то же самое проделать в 6 часов вечера, то тень расположится в восточном направлении. Определив таким образом одну сторону света, далее можно найти и все остальные.

Типичная для северного полушария картина.

Если ориентироваться приходится в пути, то нет необходимости каждый раз искать ровную площадку, чтобы воткнуть в нее палку и выжидать после этого четверть часа. Достаточно один раз сориентировавшись, понять, с какой стороны находится Солнце и в дальнейшем выбирать путь, относительно его положения на небосводе. Например, если повернувшись в нужном направлении, человек видит Солнце справа, то и во время перехода, он должен его удерживать справа. В этом случае с течением времени можно делать поправку на скорость движения Солнца, а во время отдыха уточнять направление, используя описанный метод.

Применяя этот метод важно помнить о переводе в некоторых странах часов на летнее время и о том, что Солнце в полдень в районе тропиков и экватора может в течение года быть, как с северной стороны, так и с южной, о чем мы рассказывали в отдельной статье. Кроме того, в ней же мы рассказывали и о других эффектах, влияющих на положение Солнца в полдень, а значит и негативно сказывающихся на точности описанного метода.

Метод №5. Ориентирование по тени от спички и механическим часам со стрелками. Этот метод описывается в некоторых учебниках по военному делу и основан на понимании того, что в северном полушарии Солнце движется по небосводу по часовой стрелке с угловой скоростью равной 15 градусам в час. Для того, чтобы сориентироваться по этому методу в северном полушарии:

1. Часы располагают горизонтально циферблатом вверх.
2. К часам сбоку перпендикулярно циферблату прикладывается спичка. Прикладывается она между часовой стрелкой часов и цифрой «12» на циферблате. Так, например, если часы показывают 8:00, спичка располагается возле отместки «10», если же часы показывают 20:00, то возле отметки «4».
3. Часы вместе со спичкой поворачиваются до тех пор, пока тень от спички не пересечет центр циферблата.
4. Когда тень от спички совпадет с центром циферблата, цифра «12» покажет приблизительное направление на юг.

Этот метод хорошо работает только в тех случаях, когда Солнце, проходя свою наивысшую точку, оказывается невысоко над горизонтом. Чем выше оно будет в полдень, тем большую ошибку даст данный метод.

Дело в том, что скорость проекции Солнца на горизонт не только не совпадает с угловой скоростью Солнца, но и различается в течение дня. Эти различия тем больше, чем выше солнечный зенит.

Именно поэтому данный способ ориентирования лучше всего использовать в высоких широтах. В средних широтах им лучше пользоваться в зимнее время года, когда Солнце находится на небольшой высоте над горизонтом. В тропиках и на экваторе данный метод обычно не используют, поскольку здесь Солнце в любое время года находится высоко над горизонтом, а значит и ошибки будут очень большими.

В этом методе, как и в предыдущем, следует учитывать перевод часов на летнее время. Другие нюансы обычно не учитывают, поскольку метод все равно дает достаточно большую погрешность и предназначен в первую очередь для приблизительного нахождения сторон света.

В принципе, можно немного снизить погрешность, подняв край циферблата, на который нанесена цифра «12» на угол равный разнице 90 градусов и широты местности, в которой находится человек. Например, для широты 35 градусов, часы нужно приподнять на угол 55 градусов. Но, как показала моя практика, такой наклон в некоторых ситуациях не только не уменьшает ошибку, но и увеличивает ее, поскольку расположить спичку точно перпендикулярно циферблату, удерживая ее пальцами, и без того трудно, чего уж там говорить про вариант с наклоном циферблата. А ведь в том числе и от точности установки спички будет зависеть результат ориентирования.

В южном полушарии этот метод нужно изменить, иначе он будет показывать результаты далекие от истины. Лично я в этом случае представляю циферблат с цифрами, расположенными против часовой стрелки. Соответственно, если на часах 10 часов утра, я представляю часовую стрелку, показывающую на цифру «2», если на часах 16:00, то представляю стрелку, показывающую на «8». Далее поступаю так, как описано в методе, но ориентируясь не на настоящую стрелку, а на воображаемую.

Этот метод хорош для приблизительного нахождения сторон света и обычно дает самые большие ошибки по сравнению с рассмотренными ранее методами. Но в отличие от них, он позволяет сориентироваться в течение десятка секунд, что очень практично и позволяет определить стороны света почти на ходу.

Как определить время по тени

Методы определения времени по тени базируются на тех же знаниях, что и методы ориентирования.

Солнечные часы — один из самых древних инструментов, позволяющих по направлению тени определить время дня.

Существует множество способов определить время по тени, отбрасываемой объектом, на который светит Солнце. Разберем некоторые из них, но перед этим заметим, что и в этих методах для повышения точности нужно учитывать факторы, влияющие на расхождение между астрономическим и «земным» временем.

Метод №1. По самой короткой тени. На ровной горизонтальной площадке вертикально расположенный ровный объект, например, вкопанный шест, будет отбрасывать самую короткую тень в 12 часов дня.

Метод №2. По востоку и западу. Тень будет «указывать» на запад примерно в 6 часов утра, а на восток - примерно в 6 вечера. Этот метод тем точнее, чем ближе день, в который пытаются определить время, к дате весеннего или осеннего равноденствия.

Метод №3. По северу и югу. Солнечный диск пересечет северное или южное направление (в зависимости от полушария, а в тропиках и на экваторе - от времени года) в 12 часов дня.

Отдельно нужно рассказать про Заполярье. В северном полушарии во время полярного дня Солнце будет пересекать южное направление в 12 часов дня, но также оно может пересекать и северное направление, не опускаясь за горизонт, что будет соответствовать 12 часам ночи. В южном полушарии все наоборот: через север Солнце пройдет в полдень, через юг - в полночь.

Метод №4. По теневому углу. В этом методе определяется угол между самой короткой тенью воткнутого в землю шеста, которая соответствует солнечному полдню, и тенью в данный момент времени. Этот угол делится на скорость движения Солнца по небосводу - получается время. Если тень находится западнее, то есть полдень еще не настал, то полученное время отнимают от 12 часов дня, если же восточнее, то прибавляют к 12 часам дня.

Например, в средних широтах северного полушария тень в данный момент времени указывает на северо-запад, а угол с направлением на север (направление самой короткой тени) составляет 30 градусов. Мы знаем, что тень от Солнца движется с запада на восток со средней скоростью 15 градусов в час, а также, что в 12 часов дня тень должна указать на север. Из этого всего рассчитываем, через какое время тень укажет на север: 30/15=2 часа. Это значит, что до 12 часов дня осталось еще 2 часа, а значит на часах в данный момент времени 12–2=10 часов утра.

Последний метод хорошо работает в высоких широтах (лучше всего во время полярного дня вблизи полюсов), в то время, как вблизи экватора дает очень большие ошибки, и пользоваться им не рекомендуется. Тем не менее, из всех описанных ранее методов этот позволяет определить время не только в 6 часов утра, 6 вечера и в полдень, но и в любой момент в середине дня.

Конечно можно потратить один солнечный день, сделав примитивные «одноразовые» солнечные часы, воткнув палку в землю и делая пометки на конце тени через каждый час. Такие часы еще несколько недель после будут показывать достаточно точное время, пока солнечный зенит не сместится по вертикали на значительное расстояние. Но для этого метода понадобится дополнительный день и обычные часы, что немного теряет смысл. Какой смысл делать солнечные часы, когда есть обычные?

На самом деле способов ориентирования и определения времени по тени значительно больше, но нет смысла описывать их все. Сегодня я попытался лишь осветить суть этих методов, механизмы, заложенные в их основе, и продемонстрировать все это на популярных методах. Понимая эти механизмы, каждый сможет не только пользоваться описанными и проверять на работоспособность найденные в различных источниках методы, но и придумывать свои собственные, удобные в той или иной ситуации.

Если же говорить об упомянутых методах, то не получится выбрать самый лучший: каждый из методов имеет свои достоинства и недостатки. Поэтому так важно пользоваться ими всеми, подбирая оптимальный под сложившиеся условия.

Интересное видео: и ещё один способ определить время без часов…