La misura del tempo

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Categoria principale: Astronomia

Categoria: Appunti

Pubblicato Martedì, 01 Giugno 2010 14:08

Scritto da Amministratore

• Importanza dei calendari fin dall'antichità.
• Oggi è particolarmente importante conoscere la durata esatta del giorno e dell'anno.

Il giorno

Dovuto al moto di rotazione della Terra intorno al proprio asse.

GIORNO SIDEREO: intervallo di tempo tra due successive culminazioni¹ di una stella su un certo meridiano.

GIORNO SOLARE o SINODICO: intervallo di tempo tra due successive culminazioni del Sole su un certo meridiano. Il giorno solare è più lungo del giorno sidereo di circa 4'. La Terra deve compiere una rotazione maggiore di 360° affinché il Sole ritorni sullo stesso meridiano, questo perché deve coprire anche l'angolo di circa 1° percorso in 1 giorno dalla Terra nel suo moto di rivoluzione intorno al Sole. Questo angolo non è sempre uguale nel corso dell'anno, è maggiore al perielio e minore all'afelio, quindi anche il giorno solare non è sempre uguale.

• Unità di misura del giorno: GIORNO SOLARE MEDIO, suddiviso in 24 intervalli identici, le ORE.

La differenza tra il giorno solare vero e quello medio è di circa 40'' in più o in meno a seconda del periodo dell'anno.

Ore e fusi orari

ORA: 1/24 del giorno solare medio.

• MEZZOGIORNO VERO di un meridiano² è il momento i cui il Sole attraversa il piano di quel meridiano sopra l'orizzonte.

• MEZZANOTTE VERA di un meridiano è il momento i cui il Sole attraversa il piano di quel meridiano sotto l'orizzonte.

Mezzogiorno e mezzanotte veri cambiano nel corso dell'anno in quanto cambia la durata del giorno solare vero.

• MEZZOGIORNO MEDIO: è la media di tutti i mezzogiorni veri di quel meridiano.

Ogni meridiano ha un suo preciso mezzogiorno, anche spostandosi di poco a est o ovest il mezzogiorno cambia.

Se in un determinato meridiano è mezzogiorno, spostandosi di circa 1°³ a est è mezzogiorno e 4', mentre spostandosi di 1° a ovest è mezzogiorno meno 4'. Spostandosi di 15° a est è l'una, mentre spostandosi di 15° a ovest sono le 11.

In pratica non si possono usare le ore vere di ogni meridiano, è necessario stabilire delle ore comuni a vaste zone, per questo motivo la Terra è stata suddivisa in 24 FUSI ORARI ognuno dei quali per convenzione utilizza l'ora media del suo meridiano centrale.

Il meridiano di Greenwich (meridiano fondamentale) risulta il centro del fuso 0, l'antimeridiano di Greenwich invece ha un fuso orario di +12. La numerazione dei fusi orari aumenta spostandosi verso est, e diminuisce spostandosi verso ovest.

I limiti dei fusi orari sono stati ritoccati più o meno sensibilmente per esigenze dei singoli Stati o gruppi di Stati.

Ora legale o estiva: il mezzogiorno è anticipato di un'ora, cioè l'orologio viene spostato avanti di un'ora. Quando l'orologio segna le 12 in realtà sono le 11. Questo serve a sfruttare al meglio le ore di luce.

Linea del cambiamento di data

Procedendo verso est lungo i fusi orari si avanza nel tempo e procedendo verso ovest si arretra nel tempo. Supponiamo di partire dal meridiano di Greenwich alle 11 di giovedì, e di raggiungere istantaneamente l'antimeridiano procedendo verso ovest. Arretrando nel tempo da un meridiano all'altro arriveremmo alle ore 23 di mercoledì. Se invece raggiungessimo l'antimeridiano procedendo verso est, avanzeremmo nel tempo fino a raggiungere l'antimeridiano alle ore 23 di giovedì. questo è un paradosso in quanto lo stesso meridiano deve avere la stessa data oltre che la stessa ora.

Per risolvere questo problema si è scelto un meridiano, corrispondente all'antimeridiano di Greenwich, chiamato linea del cambiamento di data. Ad est di questa linea c'è una data, ad ovest la data successiva. La linea del cambiamento di data corrisponde al meridiano dove inizia un nuovo giorno, infatti è la zona dove, quando si festeggia il capodanno, festeggiano per primi l'anno nuovo. Si inizia a festeggiare l'anno nuovo in Nuova Zelanda, quindi in Australia, in India, in Europa, in America e infine alle Hawaii.

L'anno

ANNO SIDEREO: tempo che impiega la Terra a compiere un giro completo intorno al Sole, corrisponde al tempo che intercorre tra due successivi passaggi del Sole in corrispondenza di una data stella fissa. Dura 365 giorni, 6 ore, 9 minuti e 10 secondi.

ANNO SOLARE O TROPICO: tempo che impiega la Terra a tornare nella stessa posizione rispetto al Sole. Ad esempio è il tempo che intercorre tra due successivi solstizi (passaggio del Sole allo zenit dello stesso tropico). La durata dell'anno solare è minore di circa 20 minuti rispetto a quello sidereo, questo per via della precessione degli equinozi. L'unità di misura fondamentale per le attività umane è l'anno solare.

I calendari

Il calendario registra giorno per giorno il susseguirsi di un anno solare.

ANNO CIVILE: è l'anno utilizzato nel calendario e ha un numero intero di giorni.
Il calendario che utilizziamo è stato messo a punto dai Romani (calendario giuliano) e successivamente modificato per renderlo più preciso.

I Romani consideravano l'anno solare lungo 365 giorni e 6 ore e l'anno civile era stato stabilito di 365 giorni. Per compensare le 6 ore di differenza veniva aggiunto un giorno in più ogni 4 anni (anno bisestile di 366 giorni). In questo modo l'anno medio risulta di 365,25 giorni, con un errore per eccesso che si accumula nell'arco dei secoli (3 giorni in 400 anni, per qui l'equinozio di primavera diventa il 18/3 invece che 21/3).

Nel 1582 l'errore accumulato era diventato eccessivo (solstizi e equinozi spostati di circa 10 giorni --> solstizio inverno -> S. Lucia 13/12). Calendario gregoriano: dal 4 ottobre 1582 si passò al 15 ottobre 1582. Per evitare l'accumularsi dell'errore si introdusse una nuova regola: non sono bisestili gli anni secolari che NON sono multipli di 400 (1800, 1900, 2100). Con questo calendario per accumulare 3 giorni di scarto rispetto all'anno solare occorrono 10000 anni.

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