Ярослав Яцків про час

Ярослав Яцків, доктор фізико-математичних наук, академік НАН України, президент Української астрономічної асоціації про те, що час – час це загадкова категорія. Ярослав Яцків – учений у галузі астрономії, космічної геодинаміки та космічних досліджень, розповідає про час як астрономічне і фізико-філосовське поняття. “Колись на Землі доба була 12 годин, а зараз – 24. А колись наші потомки будуть мати 25 годин на добу”.

Мені надзвичайно приємно розказувати про час. Час – це загадкова категорія, час є філософська категорія, час є наукова категорія і час є соціальна категорія. Від цього і можемо з вами вести розмову про різні поняття часу. Ось як Тютчев описував час як філософську категорію

«О время! Вечности подвижное зерцало! –

Все рушится, падет под дланью твоей!..

Сокрыт предел твой и начало

От слабых смертного очей!..

Века рождаются и исчезают снова,

Одно столетие стирается другим».

Час, до цього часу, категорія загадкова. Зрозуміти, що таке час дуже важко, тому що ми його деколи не відчуваємо, або відчуваємо, що він йде якось прискорено. Але це не час прискорений, це події в житті людства прискорюється і тому, скажемо, останні десять років мені здається, що я прожив дуже швидко, що час не змінився. Це змінюються швидко події.

В науці є різні поняття часу. В науці час залежить від того де ви знаходитесь. Час на Землі, час в космосі, час в інших зоряних системах, в інших галактиках протікає по різному. Це залежить від гравітаційного поля того об’єкта де ми знаходимось. Ми знаходимось на Землі, тому ми користуємося певним земним часом, тому що ми, спостерігачі, знаходимось на Землі. Тепер визначимо, а що таке час на Землі. Отже, людство з давніх часів звикло дивитися на небо, на небі відбуваються зміни й таким чином прив’язувалось до часу. Створювали різні прилади, щоб знати де знаходиться Сонце, як падає тінь. Я взяв з собою один із таких старовинних приладів, по тіні Сонця можна було визначити час. Моя бабуся, коли ще не було таких засобів комунікації як GPS, не було таких годинників, виходила з хати, дивилася на небо, на Сонце і казала: «Уже полудень, треба доїти корову». Тобто, по Сонцю визначався час. І так і до цього часу людство живе, сонце рухається по небосхилу і це визначає наш сонячний час. Але він залежить від обертання Землі навколо своєї осі, земля обертається, як ми кажемо, за 24 години. Крім того, Земля обертається навколо Сонця за рік, як відомо. Але ми звикли говорити, що спостерігаємо з Землі то ми не кажемо, що Земля рухається навколо Сонця, ми бачимо, що Сонце рухається навколо Землі. Тому колись так і вважали, до Коперника, що Земля є якась така стабільна, а все – зорі й Сонце рухається навколо Землі. Але до цього часу ми використовуємо це твердження, що Сонце рухається на небесній сфері й ми визначаємо сонячний час. Отже, якщо я отут стою, зараз, якщо я дивлюся прямо у верх по вісьовій лінії, що в мене буде на верху? Зеніт. Від зеніту я дивлюся і можу сказати де є північ, де є південь. Є відповідний прилад, який показує де північ, де південь. Дальше я дивлюсь на небо і бачу, що зорі рухаються на небі навколо якоїсь точки. Люди кажуть, що це Північний полюс. Це там де вісь обертання Землі проектується на небесній сфері в сузір’ї Малої медведиці, Полярна зірка. Зорі описують кругові орбіти навколо цього полюсу. Це називається небесний Північний полюс. А перпендикулярно до цієї осі, небесного полюсу, є небесний екватор. Але Сонце рухається, вірніше, треба казати, що Земля рухається, але ми в земній системі відліку звикли казати, що Сонце рухається, не по оцьому небесному екватору, а по екліптиці, яка нахилена до небесного екватору на кут 23 градуси. Тому ми відрізняємо істинний сонячний час і середній сонячний час. Істинний сонячний час – це той, що Сонце рухається по небесній екліптиці, але він дуже незручний на Землі, тому що екліптика вона не є коло, а є еліпс і час нерівномірний. Крім того із-за того, що екватор екліптики не збігаються, значить тривалість доби різна в різні пори року. Осіню, літом, зимою і так далі. Тому вводять поняття середній сонячний час, це той час якби Сонце рухалось по оцьому небесному екватору. Астрономи вміють дуже точно вирахувати різницю між істинним сонячним часом і середнім сонячним часом. В житті ми користуємося середнім сонячним часом – це рух середнього Сонця по небесній сфері. Може трошки складно розказав, але воно зовсім нескладно, тому що Сонце сходить, Сонце заходить і оце і є кульмінація Сонця, це і є доба.

Але виходить так, якщо я зараз в Києві то в мене Сонце давно зійшло, а в Ужгороді ще не зійшло. Тобто мій час, середній сонячний час мого меридіану і середній час у Харкові, сонячний, і середній час в Ужгороді різний. Це незручно. Тому встановили поняття всесвітнього часу. Тобто, це час на меридіані Гринвіча. Гринвічський меридіан це нульовий меридіан і від нього відраховуються всі інші меридіани. Землю поділили на 24 пояси по 15 градусів кожний пояс. Від Гринвічського меридіану в сторону сходу. Європа знаходиться на першому часовому поясі, або годинному поясі, а Україна, майже повністю, знаходиться в другому годинному поясі. І домовились, що будуть міряти час в кожному поясі, хто знаходиться в тому поясі, будуть говорити, я користуюсь всесвітнім часом, Європа каже ми користуємося європейським часом, а Україна каже ми користуємося київським часом, тому що довгота Києва майже повністю проходить по середині другого годинного поясу. Тому що довгота Києва дві годині, тобто дві години це тридцять градусів, якщо перший пояс від Гринвіча був п’ятнадцять градусів, другий пояс ще п’ятнадцять градусів, ось тому ми вживаємо так званий київський час.

Отже, це я кажу про час як соціально-економічну категорію, як його використовувати. Зараз люди дуже багато пишуть, а чому ми в Києві користуємося таким часом, а він незручний, а чому ми переходимо на літній час, а як тут все зробити, щоб було правильно. І це правильні питання, тому що, зараз користуючись київським часом ми бачимо незручність. Якщо ми закінчуємо роботу о п’ятій годині вже повністю темно. Так може краще змінити час, щоб люди починали роботу за світло і кінчали роботу світлом. Це вже питання використання світлої частини доби для життєдіяльності. Казали колись, переходимо на літній час, добавляємо одну годину до київського часу, чи колись був московський час, був ще декретний час, для того щоб найбільше використати світлу частину доби. Економити електроенергію, відпочивати, закінчити раніше роботу літом, піти на природу, ще довго покупатися і десь погуляти, тощо, дуже корисно. Це правильне зауваження, треба максимально використовувати на Землі світлу частину доби.

І тут є в Україні проблема, тому що ми не вписуємося всією територією в один годинний пояс. Схід України, частина п’ять відсотків приблизно, знаходиться у третьому поясі, а захід України, Ужгород, Закарпаття знаходиться у першому поясі. Що тут робити, як вийти з цього положення. Зараз буквально пишуть люди, нам дуже незручно так жити, давайте добавимо одну годину до київського часу. Так, якщо себе обманути, якщо додати одну годину до київського часу, то зараз справжній київський час у нас з вами одинадцять годин, то фактично це було би вже дванадцять годин. І фактично ми б закінчили роботу раніше.

Можливий підхід. Тобто ввести один додатковий декретний час. В той же час, я як колишній голова державної комісії «Єдиного часу й еталонних частот» пропонував Президенту України й це було прийнято, не треба міняти час, час це така наукова категорія, який вимагає узгодженості з міжнародними правилами лічби часу. Але треба відмовитись від радянського способу життя. Ніхто в Європі не починає роботу державних органів влади в дев’ять годин ранку. Ви поїдьте в Австрію, ви поїдьте у Францію в шостій, сьомій годині починається робочий день, а державні інституції починають роботу о восьмій годині. Тому, щоб зекономити світлу частину доби ми пропонували зробити наступним чином. На сході України в Луганську, Донецьку, у Харкові починати робочий день о сьомій годині, в Україні починати роботу о восьмій годині, всім, в тому числі й Парламенту й уряду і так дальше, а на Закарпатті починати о дев’ятій годині, але всі органи влади повинні починати, скажемо, о восьмій годині як в Києві для того, щоб був загальний порядок. Такий указ Президентом був виданий, але через деякий час чиновники захвилювалися і сказали, та ми й так працюємо пізно, дайте нам поспати й так далі. І Леонід Данилович Кучма, тодішній Президент скасував ці умови, так звані «Умови переходу України на регіональні графіки роботи». Зараз ми маємо оцю для соціуму дещо неприємну ситуацію. Бо ми звикли робочий день починати о дев’ятій годині, не всі, заводи, фабрики, деякі підприємці починають, завод «Арсенал» в Києві починає о сьомій тридцять, щоб раніше закінчити роботу, але органи влади починають о дев’ятій це неправильно. В Києві треба починати роботу їм о восьмій годині. Отоді ми виконали би цю функцію часу як соціальної категорії правильно.

Виникає ще декілька питань з обліком часу це, будемо так казати, пов’язано з календарем, пов’язано з відліками часу тим, що як ви знаєте користуються одні юліанським календарем інші григоріанським календарем і тут виникають цікаві розбіжності. Я з вами говорю, насправді, перед Різдвом Христовим, яке ми будемо святкувати, через пару днів. Різдво Христове за григоріанським календарем буде католицький світ весь святкувати раніше, а чому Православна церква Різдво Христове святкуватиме тільки сьомого січня. Чому ми святкуємо два Нових роки. З одного боку ми будемо святкувати як весь світ вночі з тридцять першого на перше січня, а з другого боку, потім чотирнадцятого січня ще раз будемо святкувати. Для чого таке непорозуміння.

Це непорозуміння пов’язано з тим, що людство протягом 1600 років користувалося юліанським календарем, а юліанський календар має довжину року 356 діб і 25 сотих. Тобто на кожні чотири роки є один високосний день. Ми добавляємо цей день у лютому, таким чином користуємось юліанським календарем в церковному житті. Але на самому разі григоріанський рік, справжній рік рівний 365,2421988 і так далі доби, тобто він не рівний, справжній, тропічний, так званий рік, який зв’язаний з рухом Землі навколо Сонця він не має рівності з юліанським роком і тому в тисячу якомусь році Папа Римський замітив, що це відхилення в положенні світил з обчисленням часу й увели григоріанський календар. Він відрізняється від юліанського тим, що довжина року дорівнює 365,2425, тобто він трошки відрізняється від довжини року від юліанського року і тому розходження григоріанського календаря і справжнього відліку року тропічного досягає тільки три десятитисячних доби на рік. Тобто на одну добу це розходження буде за 3332 роки, а розходження юліанського календаря за отой час, коли вже накопичилося використання юліанського календаря дійшло зараз до чотирнадцяти діб. Тому ми маємо два Різдва Христових, одно от буде в католицькому світі 24 грудня, а сьомого січня буде Православна церква відзначати. Це пов’язано, повторюю, з тим як прийнятий лік року, чи юліанський рік, чи григоріанський рік і в тому, що вони відрізняються від істинного тропічного, так званого сонячного року на певні дрібні частки. Так сталося, що істинний той рік не має цілого числа дріб і тому виникають розбіжності в календарях. Якщо говорити ще дальше про календарі то в світі є багато різних календарів. Наприклад, першого січня 2000 року ми всі святкували нове тисячоліття, то за юліанським календарем воно збігається 19 грудня 1999 року, а 17 квітня 1999 року за арабським календарем це був перший місяць 1420 року, а за індійським календарем 22 березня 1999 року це був перший місяць 1921 року, а за єврейським календарем 11 вересня 1999 року це був перший 5760 року. Мене мої колеги поздоровляли нещодавно з єврейським якимось 5790 роком. Бо вони ведуть свій календар, єврейський календар по іншому літочисленню порівнюючи з тим як це вела Християнська церква, як потому розійшлась Православна церква і Католицька церква.

Коли Україна стала незалежною, я спілкувався з Його Святістю Філаретом, я говорив, що давайте ми ліквідуємо цю розбіжність, Його Святість Філарет розуміє цю розбіжність, але каже «Люди, ще поки що можуть не зрозуміти». Я пропаную скасувати цю процедуру святкування два Нових роки, перейти на григоріанський календар, який як я тільки що розказував вам, більш точно відповідає істинній картині світу ніж застарілий юліанський календар.

Як я уже сказав, час залежить від того де ми є. Час на міжнародній космічній станції, там де літають астронавти й час от тут в нас на Землі різний. Є так званий атомний час. Тобто ми крім сонячного часу, яким ми користуємося в житті ще маємо атомний час. Вони відтворюються спеціальними атомними стандартами частоти. Вони не залежать від того як обертається Земля, як вона рухається навколо Сонця, це спеціальні фізичні прилади, вони на мільйони разів точніші від того годинника до якого ми звикли. Це атомний стандарт частоти, їх точність десять мінус чотирнадцятої секунди. Їх на одну секунду за тисячу років набігає неточність. І ті стандарти частоти, вони з’явились на Землі недавно, тільки в п’ятдесятих роках минулого століття. Вони з кожним часом все більше і більше удосконалюються і вони підтримують атомну шкалу часу. І такі атомні стандарти літають на міжнародній космічній станції й для науки ми використовуємо різницю часу там десь і на Землі для вивчення різних ефектів, так званих ефектів загальної теорії відносності. Тобто і на Землі й в космосі в науці вводяться різні шкали часу. Повторюю ще раз, сонячний час це всесвітній час і середній сонячний час, яким ми користуємося на Землі, тому що ми звикли жити під Сонцем. Тепер, якщо я вираховую ефемериди планет чи інших тіл небесних, я користуюсь так званим барицентричним, динамічним часом, якій відноситься до барицентра, центру тяжіння всієї Сонячної системи, бо мені треба використати той час яким можна описати рух планет навколо Сонця. Якщо мене цікавлять фізичні експерименти я використовую атомний час, або якщо мене цікавить пов’язаний з рухом супутників Землі тощо, я можу використовувати геоцентричний динамічний час, якій пов’язаний з центром тяжіння Землі й з геоїдом, фігурою Землі яка описує гравітаційне поле Землі. Тобто, в науці є багато різних шкал часу і залежить від того, що ви хочете вивчити. В теорії відносності є ще так званий час, с координатний час, тобто це ціла велика наука про яку ми не говоримо ми повинні запам’ятати одне, що час пливе в залежності від того де ми знаходимося і під дією якого гравітаційного поля ми знаходимось. Ми маємо використовувати час там де це необхідно і як необхідно. Як соціальну категорію для облаштування життя на нашій планеті Земля, для наукових експериментів, для проведення різних спостережень за рухом небесних об’єктів, для навігації, для того щоб користуватись GPS приймачем на цьому GPS супутнику має бути стандарт частоти, інакше як ви будете знати той час. Отой сигнал з відси, від того атомного годинника дає нам атомний час. А якщо я хочу вивчити як Земля нерівномірно обертається, а вона обертається неточно за 24 години, вона нерівномірно обертається, то я мушу порівняти зоряний час, як зорі рухаються, це відображає як обертається Земля й отой атомний час, який дає GPS і це мені покаже, що доби на скільки міняється мілісекунди доба. Бо Земля обертається нерівномірно ця нерівномірність є вікова, тобто з віком наша доба все збільшується, збільшується в кількості секунд. Колись на Землі, може слухачі не знають, доба була 12 годин, а зараз 24, а колись наші потомки будуть мати 25 годин, тому що є вікове уповільнення обертання Землі. Крім цього вікового уповільнення, є ще періодичні уповільнення, це вже інша наука, пов’язана з вивченням обертання Землі.