По каким часам нельзя определить время. По небу и линии горизонта. Как сделать профессиональные солнечные часы

Сегодня жизнь людей идёт по часам, и в том, чтобы в любой момент узнать точное время, нет ничего сложного. Но даже сравнительно неточные механические часы на самом деле довольно сложный прибор, и ещё 100 лет назад далеко не каждый мог их себе позволить. А лет 500 назад часы, установленные на башне, были в лучшем случае одни на весь город. Так как же люди определяли время раньше, до изобретения часов? Об этом — в данном посте.

Примерно определить время днём можно по положению Солнца, и этот принцип лёг в основу первого приспособления для определения времени — солнечных часов. В таких часах роль стрелки играла тень от гномона, конец которого был направлен на северный полюс.

У солнечных часов было много недостатков — они правильно показывали время лишь в определённой местности, и, конечно, пользоваться ими можно было лишь днём и в солнечную погоду.

Также в древности измеряли время водяными, песочными и даже огненными часами. Правда, точность их оставляла желать лучшего, например, на ход водяных часов влияло атмосферное давление и температура, а скорость горения фитиля зависела от ветра и притока воздуха.

Большую помощь для определения времени могут оказать астрономические наблюдения, и ещё в древности люди строили сооружения, способные играть роль обсерваторий. Наблюдая за положением звёзд, можно определять время с высокой точностью, и подобные наблюдения используются для определения точного времени и сегодня. Видимое движение звёзд имеет годовую цикличность, поэтому наблюдения за ними помогали в первую очередь для вычисления определённого дня в году. В Древнем Египте, например, таким образом определяли время разлива Нила, до начала которого необходимо было засеять поля. Ночью звёзды помогали определять и время суток. Интересным фактом является то, что древние египтяне определили 12 звёзд, в течение ночи восходившие над горизонтом примерно через равные промежутки времени. Именно с тех пор и пошло принятое у нас сегодня деление суток на 24 часа.

Но всё же подавляющему большинству людей, особенно в сельской местности, раньше приходилось определять время года и время суток без каких-либо часов и обсерваторий, просто по наблюдению за окружающими их явлениями природы. Сегодня мы обращаем мало внимания на природные явления, но наши предки были значительно более наблюдательны. Многие процессы в природе носят периодический характер, а животные и растения, как ни странно, зачастую способны с высокой точностью определять время в соответствии со своими внутренними биологическими часами. Поразительно, но известны факты, когда животные способны чувствовать и правильно определять время суток с точностью до минуты!

Наблюдая, когда зацветают растения и прилетают птицы, можно примерно определить время года. Подобные же наблюдения помогают узнать и время суток. Жизненный цикл многих растений и животных соотносится со временем суток. Цветки разных растений раскрываются и закрываются в разное, при этом определённое время. Большинство цветов распускаются утром и закрываются вечером, но есть и такие, которые закрываются и раскрываются в середине дня или ночью. Основываясь на этом принципе, в своё время Карл Линней придумал и создал цветочные часы, которые «работали» с трёх часов утра до полуночи. Глядя на них, можно было определять время суток с точностью до 30 минут.

В течение суток описывает круг около Полярной звезды (вращается все созвездие целиком).

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

Когда звезды 1 и 2 стоят прямо под Полярой звездой, то стрелка направлена отвесно вниз. Условимся говорить, что она показывает 6 часов, по условному счету . Это будет положение I на рисунке.

Продолжая наблюдение, мы скоро заметим, что в этом положении Большая Медведица движется вправо, т. е. к востоку, и медленно подымается, но 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; теперь стрелка Медведицы показывает 3 часа по условному счету и т. д.

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.

Как по Большой Медведице узнать, сколько времени прошло?

3адача 1. Вообразим себе, что боец, не имеющий часов, вышел в ночную разведку, когда Большая Медведица еще не дошла до самого низкого положения. На глаз он определил, что стрелка Медведицы стоит показывает на 6,5 условных часов. После выполнения задания он взглянул на Большую Медведицу и увидел, что теперь ее стрелка показывала 4,0 условных часа. Сколько времени он провел в разведке?

Для ответа на вопрос надо из 6,5 вычесть 4,0. В итоге мы получим 2,5 (условных часа).

Чтобы перевести условные часы в истинные, нужно умножить результат на 2. Итак, 2,5 х 2 = 5 часов (истинных).

Следовательно, разведка продолжалась приблизительно 5 часов.

Задача 2 . Сколько времени прошло, если в начале стрелка Медведицы показывала 2,0 условных часа, а в конце 10,5 условных часов?

Чтобы из 2 часов можно было вычесть10,5, нужно сначала прибавить к 2 часам 12 часов (не забывайте, «условные часы» идут в обратную сторону по отношению к истинным):

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

14 условных часов — 10,5 условных часов = З,5 условных часа. Для перевода условных часов в истинные, умножаем 3,5 условных часа на 2 и получаем 7 истинных часов.

Отсюда получаем такое правило:

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.

Как по Большой Медведице узнать, что наступила полночь?

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 по обыкновенным часам завтра придется на 4 минуты раньше, чем было сегодня, послезавтра - на 8 минут раньше и так далее. Через 30 дней оно наступит раньше, чем сегодня, уже на 120 минут, т. е. на целых 2 часа. Несмотря на всю эту сложность, в названной задаче легко разобраться при помощи следующих сведений.

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.

Стрелка Большой Медведицы в полночь показывает:

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 покапывать 4,5 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.

Как по Большой Медведице узнать, который час?

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

Задача 4 . 7 ноября стрелка Медведицы показывала условных часа. Который час на самом деле?

В прошлой задаче мы уже определили из таблицы, что в полночь стрелка Медведицы 7 ноября показывает 4,5 условных часа. Чтобы узнать искомое время, надо из 4,5 условных часов вычесть 2 условных часа в результат умножить на 2: 4,5-2=2,5 условных часа.

Умножаем результат на 2: 2,5 х 2 = 5 истинных часов (утра).

3адача 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+12=17 условных часов; 17 условных часов — 7 условных часов=10 условных часов. Умножаем результат на 2:

10 х 2 = 20 истинных часов (вечера).

Отсюда ещё одно 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.

0 3 469 0

В современном мире знание точного времени необходимо как воздух. Бизнес, деловые встречи, вылеты и выезды, логистика, досуг… Фактически все требует уведомления о точном времени.

Однако бывают ситуации, когда условия не позволяют определять точное время, а часов под рукой нет. В туристическом походе, прогуливаясь по неизвестным окрестностям, отправившись в лес на охоту, по грибы, наличие навыков ориентировки по солнцу обязательно. Конечно, сейчас трудно найти человека, не имеющего мобильного телефона. Многие, практически всегда имеют при себе и другие гаджеты (планшет, ноутбук), наручные часы, однако всегда существует вероятность поломки, потери или разряжения устройства.

Когда речь идет о собственном выживании, умение определять время по солнцу может стать жизненно необходимым.

Итак, учимся брать эту важнейшую информацию у солнца.

Понаблюдайте за местом расположения солнца

Итак, для начала вам необходимо определить место расположения солнца. Для этого выполните несколько простых указаний.

Если вы находитесь в северном полушарии, станьте спиной к северу. Если вы находитесь в южном полушарии – станьте спиной к югу.
Когда вы стоите спиной к северу, восток будет слева, если же вы стоите спиной к югу, восток будет справа.

Если у вас нет при себе компаса, определите стороны горизонта с помощью всем известных признаков: муравейники любят располагаться на южном боку дерева. Если вы в лесу, найдите мох на стволе дерева. Растет он с северной стороны.

Определите линию экватора

Посмотрите в сторону востока и запада, найдите приблизительное расположение линии экватора.

В первой половине дня – до полудня, солнце будет находиться в восточной стороне, во второй половине, то есть после обеда, солнце перекочует в западную сторону.

Когда вы находитесь вблизи от полярных районов, и солнце не пропадает за горизонтом даже ночью, учтите, что меньше всего оно видно в полночь.
Если же светило находится в центре обеих сторон света, иными словами – на экваторе, значит, сейчас полдень, то есть 12 часов дня.

Если же солнце расположилось не строго по экватору, а со сдвигом в какую-то сторону, вы можете вычислить время с помощью следующих советов.

Ориентируйтесь на время года

Чтобы определить время более-менее точно, вам необходимо учитывать время года, ведь зимой день короче, а летом – существенно дольше.

В холодный период года день длится не дольше 10 часов, а вот в жаркие месяцы – не меньше 14. В межсезонье (осень, весна) длительность дня приблизительно равна ночи, и составляет около 12 часов.

Условно разделив дугу движения солнца на ровные отрезки, отсчитайте, сколько таких отрезков прошло солнце. Итак, если светило преодолело 4 таких отрезка, значит, добавляете 4 часа к времени восхода дневного светила. Если вам известно точное время, когда восходит солнце, вы сможете более-менее точно определить нынешнее время.

Определить время можно по солнцу, луне, звездам и их движению.

Если на небе не видно ни солнца, ни луны, ни звезд, определение времени становится трудным делом.

В этом случае помогут растения и птицы, которые имеют обыкновение начинать свою активную жизнедеятельность в определенные часы.

Определение времени по солнцу

Солнце в:

06:00 — на востоке;
09:00 — на юго-западе;
12:00 — на юге, самая короткая тень;
15:00 — на юго-западе;
18:00 — на западе.
24:00 — на севере (не везде солнце «по ночам» не видно). В приполярных районах в полночь оно занимает самое низкое положение над горизонтом.

В экваториальных районах все наоборот. Определить запад или восток на закате или рассвете очень просто. Но вот в полдень оно может быть как на севере, так и на юге.

Определение времени по солнцу и компасу

Солнце перемещается по небу со скоростью 15°/час. Для того чтобы определить время по компасу измеряем, азимут на солнце, допустим, он равен 90°. Потом 90° надо разделить на 15°/час, получим 6 часов.

Для России необходимо учитывать декретное время, т.е. прибавить 2 часа, и получим 8 часов. Или, например, азимут на солнце составляет 180°, значит, время будет составлять 12 часов + 2 часа (декретное время) = 14 часов.

Определение времени по луне и компасу

Допустим, луна прибывает. Направим север на лимбе компаса на луну (буквой «С» на луну), отсчитываем градусы от северного конца магнитной стрелки до этого направления. Получаем азимут луны (например, 270°) затем делим его на 15° (270° / 15° = 18) и прибавляем 1 (18 + 1 = 19).

Определяем, что видимая часть луны составляет 5 долей его диаметра из расчета, что полный диск 12 долей. Затем прибавляем их (19 + 5 = 24) — это и есть интересующее нас время. Если сумма больше 24, то необходимо вычесть из нее 24.

В полнолуние следует поступать точно также. Например, азимут = 90°. Далее 90° / 15° = 6, 6 + 1 = 7; 7 + 12 = 19 — т.е. сейчас 19 часов.

Если луна убывает, надо делать все тоже самое, но отсчет в долях видимого диска луны необходимо вычитать.

Определение времени по звездам

Определение времени по созвездию Большая Медведица

Каждая звезда и любая точка небосвода описывает полный круг за 23 часа 56 минут.

Звездные сутки являются основной единицей времени, и их продолжительность остается все время постоянной.

Для определения времени, надо представить себе циферблат, где его центром является Полярная звезда, а 12 часов находится четко над ней.

Направление «стрелки часов» задается путем мысленного проведения прямой от центра циферблата к краю «ковша» созвездия Большая медведица. Например, край «ковша» созвездия Большая медведица находится внизу (под Полярной звездой) — это соответствует 6 часам.

Так как все звезды обращаются на небосклоне не ровно 24 часа, а на 4 минуты быстрее, то показания звездных часов каждый месяц уменьшаются на 1 час.

Следовательно стрелка циферблата звездных часов показывает в полночь:

Допустим, что путешественник решил узнать, когда наступит полночь 7 ноября. Из таблицы видно, что 7 ноября находится между 22 октября и 22 ноября, и в этот день стрелка звездных часов должна показывать 4 часа 30 минут.

Другой способ определения времени по созвездию Большая Медведица

Допустим, что «стрелка» звездных часов показывает 6 часов 30 минут (6,5 часа). Найдем порядковый номер месяца с начала года с десятыми долями, прошедшими от начала данного месяца (каждые 3 дня считает за 1/10 долю месяца), например, 12 сентября равно 9,4, т.е. сентябрь 9 месяц в году, 12 число равно 0,4 (каждые 3 дняравны 0,1).

Полученное число складываем с показаниями зввездных часов и умножает на 2: (6,5 + 9,4) · 2 = 31. Это число нужно вычесть из некоторого постоянного для «небесной стрелки» (созвездие Большая Медведица имеет 55,3), т.е. 55,3 − 31 = 23,5 или 23 часа 30 минут.

Если бы после вычитания получилось число больше 24, то нужно вычесть из него 24.

Можно взять и другую «небесную стрелку», например, созвездие Малой Медведицы (самую яркую звезду) — ее постоянное число 59,1.

Определение времени по кульминации Полярной звезды

Кульминации Полярной звезды бывают в разное время года в разные часы:

15 января и 5 июля — 7 и 19 часов;
15 февраля и 15 августа — 21 час;
15 марта и 15 сентября — 23 часа;
15 апреля и 15 октября — 1 час;
15 мая и 15 ноября — 3 часа;
15 июня и 15 декабря — 5 и 17 часов.

Определение времени п о растениям и птицам

Для ориентировочной оценки времени в ясные летние дни можно использовать цветы. Ниже приводится таблица с указанием времени, в которое раскрываются и закрываются некоторые наиболее часто встречающиеся в средней полосе России цветы.

Следует заметить, что приведенная ниже таблица справедлива только для хорошей, устойчивой погоды. Т.е. во время или перед ненастной погодой цветы могут и не распуститься, но это вовсе не говорит о том, что солнце в этот день не взойдет.

Название растений	Время раскрытия цветов	Время закрытия цветов
Козлобородник луговой

Шиповник полевой
Одуванчик
Осот полевой
Лен полевой
Ястребинка зонтичная
Кувшинка белая
Фиалка трехцветная
Гвоздика полевая
Ноготки полевые

Мать-и-мачеха
Табак душистый
Фиалка ночная

Приблизительнно определить время в летние утренние часы можно также по пробуждению птиц и их первым песням.

Собираетесь ли вы в туристический поход или планируете немного отдохнуть от современных технологий, вам пригодится умение определять время без часов. Время можно оценить по небу, если оно не затянуто тучами. Хотя без часов это будет приблизительная оценка, таким образом вы узнаете время в определенном диапазоне. Такая оценка времени без часов вполне подходит в те дни, когда вы не спешите и не имеете жестких временных ограничений.

Шаги

По солнцу

Выберите место, с которого без помех видно солнце. Участки с большим количеством деревьев или построек могут закрывать горизонт. Для точной оценки времени необходимо видеть линию горизонта. Вы сможете более точно определить время, если вам удастся найти открытое пространство без высоких объектов поблизости.

Пользуйтесь данным методом в солнечный день, когда на небе почти или совсем нет облаков. Вы не сможете определить расположение солнца, если оно полностью скрыто тучами.

Совместите ладонь с линией горизонта. Поднимите согнутую в запястье руку, так чтобы ладонь была направлена к вам. Расположите ладонь таким образом, чтобы нижний палец (мизинец) точно совпал с линией горизонта (границей между землей и небом). Для большей точности постарайтесь удерживать ладонь на одном месте.
- Хотя можно поднять как правую, так и левую руку, удобнее начать со своей ведущей руки.
- Согните большой палец внутрь ладони. Большой палец толще других пальцев и направлен под углом к ним, поэтому следует согнуть его, чтобы он не мешал вам.
Разместите вторую ладонь над первой. Если между солнцем и первой ладонью осталось пустое пространство, положите поверх первой вторую ладонь. Продолжайте располагать одну ладонь над другой до тех пор, пока верхняя ладонь не достигнет высоты солнца.
- Верхняя ладонь должна достичь нижнего края солнца, но при этом не заходить за него.
- При накладывании ладоней одна на другую считайте количество пальцев.
Посчитайте общее число пальцев. Когда верхняя ладонь достигнет нижнего края солнца, посчитайте, сколько пальцев уместилось между солнцем и линией горизонта. Каждый палец соответствует 15 минутам до захода солнца. Умножьте количество пальцев на 15, и вы узнаете время.
- Если до заката осталось немного времени, вам может хватить одной ладони или нескольких пальцев.
- Поскольку пальцы имеют разную толщину, данный метод является приблизительным.
Ориентируйте солнечные часы на север. Чтобы солнечные часы показывали правильное время, они должны быть ориентированы на север (то есть в сторону широты 90N). Используйте или сделайте компас, с помощью которого вы сможете определить северное направление. Положите часы так, чтобы число 12 было направлено на север.

Посмотрите, на какое число указывает тень карандаша. Если вы правильно сделали солнечные часы (с правильными углами между числами и вертикально стоящим карандашом), то число, на которое указывает тень карандаша, будет примерно соответствовать текущему времени. Хотя солнечные часы не отличаются особой точностью, с их помощью вы сможете определить время в интервале 30–45 минут.

Примерно в полдень проверьте, насколько точны ваши солнечные часы. Используйте для этого обычные часы. В полдень солнце находится в наивысшей точке, и в это время тень карандаша должна указывать на 12 часов.
- Если тень находится далеко в стороне от 12, отметьте ее расположение и соответствующим образом откорректируйте солнечные часы.
Можно также откалибровать солнечные часы. Если у вас есть свободное время и вы хотите сделать более точные солнечные часы, не пишите числа на тарелке, пока не вынесете ее на улицу. Захватите обычные часы и каждый час проверяйте расположение тени карандаша. По истечении каждого часа отмечайте направление тени и записывайте возле него соответствующее время.

С помощью Полярной звезды

Найдите на небе Большую Медведицу. В ночное время выберите достаточно темное место, из которого хорошо видно ясное небо. С помощью компаса определите север и встаньте лицом к нему. Хотя точное расположение Большой Медведицы зависит от местонахождения наблюдателя, она находится в северном направлении (учтите, что данное созвездие видно лишь в Северном полушарии).

Большая Медведица состоит из семи звезд, расположение которых напоминает ковш с ручкой. Расположенные в виде ромба четыре звезды образуют ковш, а три звезды находятся слева и напоминают ручку.
Большую Медведицу легче разыскать на небе в определенные времена года, которые зависят от географического положения.

С помощью Большой Медведицы отыщите Полярную звезду. Найдите две звезды, которые образуют правую часть ковша Большой Медведицы (это звезды Дубхе и Мерак). Соедините их воображаемой линией и продолжите эту линию вверх, так чтобы продолжение было примерно в пять раз длиннее, чем отрезок между этими двумя звездами. Примерно на конце этой линии вы обнаружите яркую звезду - это и есть Полярная звезда.

Представьте, что Полярная звезда является центром расположенных на небе больших часов. Полярная звезда (или Альфа Малой Медведицы) может играть роль центра больших часов с двадцатью четырьмя часовыми позициями на небе. В отличие от аналоговых часов, на которых стрелка за один час поворачивается на 30 градусов, в часах с центром в Полярной звезде на один час приходится лишь 15 градусов. Мысленно разбейте небо на 24 сектора и при этом постарайтесь, чтобы они имели примерно одинаковую длину.

Проведите грубую оценку времени с помощью Большой Медведицы. После того как вы разобьете небо на 24 сектора, используйте Большую Медведицу в качестве аналога часовой стрелки. Оцените, в какой сектор попадает самая правая звезда Большой Медведицы (Дубхе) - это и будет приблизительное время.
- Чтобы вычислить точное время, необходимо учесть дату.
Рассчитайте текущее время с помощью специальной формулы. Эта формула имеет следующий вид: Время = Приблизительное Время – (2 X число месяцев после 6 марта). Если вы определяете время как раз 6 марта, вам не понадобится эта формула. Однако в любой другой день года она поможет вам точнее вычислить время.
- Например, если 2-го марта Приблизительное Время составляет 5 часов утра, расчеты дадут вам 1 час ночи: Время = 5 – (2 X 2).
- Эта формула приблизительна. Разница между рассчитанным и точным временем может составлять до 30 минут.
Учтите летнее время. Если в момент измерений в вашей местности действует летнее время и вы находитесь в Восточном полушарии, к вычисленному времени следует прибавить один час. Если же вы находитесь в Западном полушарии, добавьте полчаса.