Bir zaman birimi tanımlamak için de periyodik bir harekete ihtiyaç vardır.

Transkript

1 Çeşitli koordinat sistemlerinden biri kullanılarak, herhangi bir anda bir gök cisminin gök küresi üzerindeki konumu belirlenebilir; fakat bir gök cisminin koordinatları bir takım sebeplerden (presesyon, refraksiyon, aberasyon v.b. gibi) dolayı değiştiğinden bu cismi takip etmek için ek bir bilgiye daha ihtiyaç vardır. Bu da zamandır. Bir zaman birimi tanımlamak için de periyodik bir harekete ihtiyaç vardır.

2 Zaman tayininde kullanılan, ilk periyodik hareket Yer in rotasyonu, ikinci periyodik hareket Yer in Güneş etrafındaki dolanımıdır. Bu iki harekete dayanan zaman birimleri astronomiktir. Ayrıca Cs 133 atomunun iki hiperfin seviyesi arasındaki periyodik geçişe dayanan bir fiziksel (astronomik olmayan) zaman birimi de tanımlanmıştır.

3 Yer in Rotasyonuna Dayanan Zaman Birimleri Yer in rotasyonuna dayanan üç zaman birimi vardır. Bir tek periyodik harekete karşılık üç zaman biriminin tanımlanması; insanların sadece yıldızların doğuş ve batışı ile verilen zamanı değil de, Güneş'in doğuş ve batışı ile tayin edilen zamanla da ilgilenmesinden ileri gelir. Yer in rotasyonuna dayanan zaman birimleri şunlardır: 1) Yıldız zamanı 2) Gerçek Güneş zamanı 3) Ortalama Güneş zamanı

4 Yıldız Zamanı Yıldız zamanı herhangi bir yıldızın saat açısı ile belirlenen zaman birimidir. Gök biliminde herhangi bir yıldız yerine, ilkbahar noktası (İlkbahar ekinoksu) kullanılır. O halde, ilkbahar noktasının saat açısına yıldız zamanı denir. Yıldız zamanı H veya genellikle ile gösterilir.

5 , ilkbahar noktasının bir yerin göksel meridyeninden art arda iki geçişi arasında kalan zaman aralığına bir yıldız günü denir. Bir yıldız gününün kesirleri de bir yıldız saati, bir yıldız dakikası ve bir yıldız saniyesi olarak ifade edilir., ilkbahar noktası bir yerin göksel meridyeninde bulunduğu zaman o yerdeki yıldız zamanı 0 h tir. Tanımdan anlaşıldığı gibi yıldız zamanı yerseldir ve bu yüzden, daha doğru bir deyimle, yersel yıldız zamanından bahsedilir.

6

7 Y = Y RY = H Y R = H = Y + RY = Y + H Y = H +

8 Herhangi bir gök cisminin bir t anında bir gözlem yerindeki H saat açısı ile rektasansyonu (sağ açıklık) arasında aşağıdaki bağıntı vardır. = H + Rektasansyonu (sağ açıklık) olan bir yıldız, bir yerin göksel meridyeninde bulunduğu anda saat açısı 0 h dır. Yani, = dır.

9 Yıldız, gözlem yerinin meridyeninde iken o yerdeki yıldız zamanı yıldızın rektasansyonuna (sağ açıklık) eşittir. Eşit olmayıp arada bir fark varsa bu fark yıldız saatinin hatasını verir. Coğrafi ve göksel meridyen düzlemlerinin aynı olduğu göz önünde bulundurulursa bir gök cisminin iki gözlem yerine ait saat açılarının farkı bu yerlerin boylam farkına eşittir. Bir yerdeki yıldız zamanı, nın o yerdeki saat açısı olduğundan iki gözlem yerinin yıldız zamanları farkı da bu yerlerin boylamları arasındaki farka eşit olur. Greenwich in yıldız zamanı ile Greenwich e göre batı ve doğuda olan yerlerin yıldız zamanları arasında şu bağıntılar vardır: G = B + L B B = G L B G = D L D D = G + L D

10 G = x L x İlkbahar noktası, gök küresinde tamamen sabit bir nokta olmayıp ekliptik boyunca batıya doğru çok yavaş ve düzensiz bir harekette bulunur; buna ekinoksun presesyonu denir. Bu hareket, yılda ortalama 50 dir. Ekinoksun presesyonu sebebi ile bir yıldız gününün uzunluğu, herhangi bir yıldızın, gözlemcinin meridyeninden art arda iki geçişi arasında kalan zamandan ortalama olarak 1/120 saniye kadar daha kısadır.

11

12 Gerçek Güneş Zamanı Güneş in yıllık görünen hareketinden dolayı, Güneş yıldızlara göre her gün doğuya doğru düzensiz bir harekette bulunur. Bu nedenle, yıldız zamanı saatinin günlük işlerimizi düzenlediğimiz Güneş in doğuş ve batışına göre hareket etmesi mümkün değildir. Günlük işlerimiz için yeni bir zaman tanımına ihtiyaç vardır. Güneş in bir gözlem yerine ait saat açısına o yerdeki gerçek Güneş zamanı denir. Gerçek Güneş zamanı, H ile gösterilir. Güneş in merkezinin bir gözlemcinin meridyeninden art arda iki geçişi arasında kalan zaman aralığına bir gerçek Güneş günü denir.

13 Bir gerçek Güneş gününün kesirleri de bir gerçek Güneş zamanı saati, bir gerçek Güneş zamanı dakikası ve bir gerçek Güneş zamanı saniyesi olarak ifade edilir. Güneş, bir yerin meridyeninde bulunduğu anda o yerde gerçek öğle oldu denir. Gerçek Güneş gününün uzunluğu sabit olmayıp mevsimden mevsime değişir. Bu nedenle, bir Güneş saati, gerçek Güneş zamanını verebilir ancak mekanik şekilde işleyen bir saat (örneğin, kol saati) bunu yapamaz. Gerçek Güneş zamanı kullanışlı değildir.

14 Gerçek Güneş gününün uzunluğu iki sebepten dolayı değişmektedir: 1) Dünya, Güneş etrafındaki elips yörüngesi üzerinde sabit bir hızla hareket etmez. Bunun sonucu olarak, Güneş in ekliptik üzerindeki görünen hareketi düzensiz olur. 2) Güneş yıllık görünen hareketini zamanın ölçüldüğü gök ekvatoru üzerinde değil ekliptik üzerinde yapmaktadır.

15 Yıldız Zamanı ile Gerçek Güneş Zamanının Karşılaştırılması Güneş yıldızlara göre her gün doğuya doğru düzensiz bir harekette bulunur. O halde, bir yere ait yıldız zamanı ile gerçek Güneş zamanı her gün artan bir miktar kadar fark eder.

16 Güneş ve bir yıldız, Dünya da bir gözlem yerinin meridyeninde bulunsun (O 1 konumu). Dünya yörüngesi üzerinde okla gösterilen yönde hareket ettiği zaman Güneş yıldıza göre doğuya doğru hareket eder gibi görünür. Aradan 1 yıldız günü geçtikten sonra yıldız gözlemcinin meridyenine geldiği halde (O 2 konumu) Güneş in gözlemcinin meridyenine gelebilmesi için Dünya nın ekseni etrafında belirli bir miktar daha dönmesi gerekir (O 3 konumu). Yani Güneş in gözlemcinin meridyenine gelmesi için 4 m daha geçmelidir.

17 Dünya yörüngesi üzerinde, 1 yıldız gününde, yaklaşık olarak 1 lik (360/ = 0.99) yol alır ve bu 4 m ya karşılık gelir. 1 h = 15 1 m = m /15 = 4 m = 1 1 s = 15 O halde, 1 yıldız günü ile 1 gerçek Güneş günü arasında yaklaşık olarak 4 m lık bir fark vardır.

18 1 ay 30 gün olduğuna göre yıldız zamanı ile gerçek Güneş zamanı arasındaki aylık fark 2 h tir. H H = 4 m (günlük) H H = 2 h (aylık) 21 Mart ta Güneş noktasında bulunduğundan bu tarihte yıldız zamanı ile gerçek Güneş zamanı eşittir. O halde, yıldız zamanı ile gerçek Güneş zamanı arasında H H = 2 h x bağıntısı vardır. Bu bağıntıdaki x, 21 Mart tan itibaren geçen ay sayısıdır. Bu bağıntı yaklaşık değerler için geçerlidir.

19 Ortalama Güneş ve Ortalama Güneş Zamanı Güneş in düzensiz hareketleri ve zamanın ekvator üzerinde ölçülmesi, astronomları gerçekte var olmayan bir Güneş tanımlamaya yöneltmiştir: 1) 21 Mart ta ilkbahar noktasında bulunan, 2) Gök ekvatoru üzerinde düzenli hareket eden, 3) Hızı, gerçek Güneş in ekliptik üzerindeki bir yıllık hızının ortalaması olan sanal Güneş e ortalama Güneş denir. Bir yıl boyunca, ortalama Güneş gerçek Güneş in gerisinde kaldığı gibi ilerisinde de bulunur (yörüngesinin elips olmasından dolayı). Ortalama Güneş in saat açısına ortalama Güneş zamanı denir ve H ort ile gösterilir. Ortalama Güneş in bir yerin meridyeninden art arda iki geçişi arasında kalan zaman aralığına bir ortalama Güneş günü denir.

20 Bir ortalama Güneş gününün kesirleri de bir ortalama Güneş zamanı saati, bir ortalama Güneş zamanı dakikası ve bir ortalama Güneş zamanı saniyesi olarak ifade edilir. Günlük işlerimizde kullandığımız saat (kol saati gibi) ortalama Güneş zamanını ölçer. Zaman Denklemi Gerçek Güneş zamanı ile Ortalama Güneş zamanı arasındaki farka zaman denklemi denir ve E ile gösterilir. E = H H ort Zaman denklemi bir yıl boyunca -14 m.2 E +16 m.3 arasında değişir. Günlük değeri almanaklardan alınabilir.

21 Takvim Zamanı Takvim zamanı ortalama Güneş zamanı cinsindendir. Uygulamada, takvim günü gece yarısında başlatılır. Böylece, ortalama Güneş zamanına göre çalışan bir saat ortalama gece yarısında 0 h i gösteriyorsa bu saat takvim zamanını bildirir. O halde takvim zamanı, T.Z. = H ort 12 h eşitliği ile tanımlanır. Takvim zamanına yersel zaman da denir.

22 Dünya üzerinde boylamları L B ve L D olan B ve D gibi iki yerin takvim zamanları arasındaki fark, bu yerlerin boylamlarının farkına eşittir. (T.Z) B = (T.Z) D L (batı boylamı) (T.Z) D = (T.Z) B + L (doğu boylamı) L = L D L B aynı yöndeki boylamlar çıkarılır, farklı yöndeki boylamlar toplanır.

23 Bölge Zamanı Takvim zamanının kullanışlı olmamasından dolayı, Dünya üzerinde Greenwich başlangıç meridyeninden itibaren, eşit aralıklı, 24 tane standart meridyen ve bunlar yardımı ile de 24 tane saat dilimi tanımlanmıştır. Komşu iki standart meridyen arasındaki açı 15 dir. Bir standart meridyenin 7 30 doğusundan ve batısından geçen meridyenlerle sınırlanan bölgeye o standart meridyene ait saat dilimi denir. Aynı saat diliminde bulunan yerlerin kullandığı aynı ortalama Güneş zamanınına bölge zamanı denir. Bir yerin göksel meridyeni yerine bir yerin standart meridyeni kullanılmıştır.

24

25

26

27

28 Türkiye den biri İzmit civarından (30 lik doğu standart meridyeni) diğeri de Erzurum civarından (45 lik doğu standart meridyeni) olmak üzere 2 standart meridyen geçmektedir. Türkiye için İzmit civarından geçen standart meridyen kullanılmaktadır. Yaz aylarında ise saatler 1 saat ileri alınmakta ve bu yeni zamana Türkiye yaz saati denir.

29 Genel Zaman Greenwich başlangıç meridyeni ile tanımlanan bölge zamanına genel zaman denir. Türkiye bölge zamanını gösteren bir saat genel zamanı gösteren bir saatten 2 h ileridir. (B.Z) Türkiye = G.Z. + 2 h Standart meridyenlerin boylamı, sırası ile, l s E ve l s W olan A ve B gibi iki yerin bölge zamanları; (B.Z) A = G.Z. + (l s ) A (B.Z) B = G.Z. (l s ) B

30 180. Meridyen Greenwich başlangıç meridyeninden itibaren 180. meridyen uluslararası tarih çizgisi olarak bilinir meridyenin doğu tarafında batı meridyenleri, batı tarafında doğu meridyenleri vardır. Bu nedenle, batısında 1 gün ileri, doğusunda ise 1 gün geridir.

31

32

33 The location of the International Date Line in 1900 (note the westward excursion of the International Date Line at the latitude of Hawaii to accommodate the supposed locations of Patrocinio Island and Morrell Island) The location of the International Date Line in 1910 (the International Date Line has been straightened at the latitude of Hawaii and the Chatham Islands have switched to the Asian day count) The location of the International Date Line in 1921 (note the bisection of Wrangel Island by the International Date Line)