Ajavahemike mõõtmiseks kasutatakse astronoomiliste nähtustega seotud loomulikke ajaühikuid. Aeg ise jaguneb suurteks ja väikesteks intervallideks. Viimaste hulka kuuluvad sekundid, minutid, tunnid ja päevad: need on seotud meie sinise planeedi pöörlemisega ümber oma telje. Suured ajaperioodid on seotud planeedi pöörlemisega ümber Päikese. Aastate arvutamise aluseks on troopiline aasta – see on ajaperiood, mille jooksul planeet teeb täieliku tiiru ümber Päikese oma seniidist troopika kohal kuni järgmise sama asukohani. Üks troopiline aasta on 365 päeva, 5 tundi ja 48 minutit.
Julius Caesar võttis aastal 45 eKr kasutusele Juliuse kalendri, milles oli 365,25 päeva, mis oli üksteist minutit pikem kui troopiline aasta. Aja jooksul on aga kogunenud suur ajavahe. Selle parandamiseks võttis paavst Gregorius XIII kuueteistkümnendal sajandil kasutusele teistsuguse kalendri, mis võttis arvesse liigaastat. See kõrvaldas lisapäevad, mis Juliuse kalendri järgi jooksid. Gregoriuse kalender on kasutusel tänapäevalgi, jagades aja aastateks, kuudeks, nädalateks ja päevadeks.
Ajapunktid
Sisse jäädvustamiseksmis tahes sündmuste ajalugu, inimesed vajasid kalendrit. Siiski vajas ta pidepunkti. Vana-Egiptuses loodi ainulaadne kalender, mis loeb aasta päevi. Kõik maailmas toimuvad sündmused, mida me dateerime mis tahes päeva ja aasta, sajandi, ajastu järgi, algavad samast kuupäevast (sündmusest) kauges minevikus. Kui see nii ei oleks, valitseks Maal segadus ja inimesed ei saaks aru, mis punktist neid täpselt loendada: mõnel võib praegu olla aastaarv 7000, teistel rahvastel aga 1000. Meie ajastu alustab oma loendust Kristuse sünnikuupäevast. Sellest aastast algab aastate loendus.
Troopiline kuu
Aja mõisteid on palju ja need kõik on erinevad: on olemas kohalik päevaaeg, universaalaeg, troopiline aasta, troopiline kuu ja muud ajaarvutused.
Troopilise kuu määrab Kuu. Definitsiooni järgi on see ajavahemik, mille jooksul kuu pikkuskraad suureneb 360 kraadi võrra. Troopiline kuu on 29,5 Päikese Maa päeva.
Isegi muistses Babülonis jälgisid astronoomid Kuud, selle seitsmepäevast tsüklit. Nad nägid kõiki muutusi, mis toimusid Maa satelliidiga. Nii tekkisid nädalad, millest sai tõeline avalik ajalooline vara ja mida kasutatakse siiani aja lugemisel (ka meil on ühes nädalas seitse päeva).
Troopiline aasta
Pikemate ajavahemike mõõtmiseks kasutatakse troopilist aastat. See on aja pikkus Päikese taevaekvaatori kahe võrdse ristumise vahel selle tiirlemisel. Troopiline kestusaastat - 365, 2 päikesepäeva. See näitaja pole aga püsiv: aastatuhande jooksul muutub kestus paari sekundi võrra.
Liikumise kiirus piki orbiidi on samuti ebastabiilne. Märtsist septembrini kestab planeedi liikumine 186 päeva ja orbita altee teine osa 179 päeva. Meie planeedi liikumise kordumist ümber Päikese nimetatakse Maa iga-aastaseks liikumiseks, mille tulemusena toimub hooajalisuse muutumine.
Muud tüüpi arvutused
Lisaks troopilisele aastale on arvutamiseks välja töötatud ka teisi süsteeme, nagu maa-aasta, mis koosneb 365 päevast, kuu-aasta – mida esindab kuufaaside kaksteist järjestikust kordumist.
On olemas ka selline asi nagu sideeraasta. See on ajavahemik keha täielikuks pöördeks ümber oma keskkeha või ümber Päikese või mõne muu tähe. Meie sideelist aastat nimetatakse troopiliseks aastaks.
Astronoomias on galaktika aasta kontseptsioon, mis näeb ette Päikese pöörlemise ümber Linnutee galaktika keskpunkti. Sellel aastal kulub 223–230 miljonit aastat.
Maaaasta
Meie planeedi tsirkulatsioonil tähe ümber on mitut tüüpi aastad: troopiline, drakooniline, täheaasta, anomalistlik. Igal neist on oma omadused.
Anomalistlik aasta on ajavahemik järjestikuste punktide paari vahel, mida Päike läbib, kulgedes mööda geotsentrilisi orbiite. Anomalistlik aasta on 365,23 päikesepäeva.
On olemas ka selline asi nagu drakooniline aasta. Tatähistab ajavahemikku tähe kahe järjestikuse läbimise vahel läbi sama kuu orbiidi osa. Drakooniline aasta on 346,62 päikesepäeva.
Täheaasta on aeg, mis vastab ühele Päikese pöördele taevas fikseeritud tähtede suhtes. See periood kestab 365,25 päikesepäeva.
Maal on inimesed rohkem harjunud nägema kalendriaastat. Keskmiselt on see 365 päeva. See põhineb troopilise aasta ümardatud väärtustel. Need minutid ja tunnid, mis on ümardatud ülespoole, arvestatakse iga nelja aasta järel 366-päevasesse liigaaastasse. Sellised arvutused aitavad vältida suuri lahknevusi ajas ja astronoomilistes vaatlustes.
Troopiline aasta loeb
Troopiline aasta algab oma loendamisega valitud ekliptika pikkuskraadist kuni aastaaegade täistsükli lõpuni ja Päikese naasmiseni just sellesse punkti. Arvutuste tegemisel võetakse tavaliselt lähtepunktiks kevadine pööripäev. Täpsete arvutuste tegemiseks võetakse kaks tasapinda: taevaekvaatori tasapind ja ekliptika tasapind. Nendel kahel sirgel on lõikepunkt. Kui Päike möödub sel hetkel kaks korda, loetakse aasta möödunuks.
Kui võtta võrdluspunktiks mõni muu punkt, siis on troopiline aasta teistsugune. See on tingitud asjaolust, et valgusti nurkkiirustel on palju variatsioone. Sellisel kujul põhjustavad need kaaresekundid, mida täht troopilisel aastal mööda ekliptikat ei liigu, aja nihkeid ning järk-järgult nihkuvad öö ja päev.
Keskmine troopiline aasta
Päikeseaasta kestus sõltub pidepunktist. Teadlased ei jõudnud kohe ühtse ajalugemismeetodini, kuigi üha enam võtsid nad lähtepunktiks pööripäeva. Selle põhjuseks on asjaolu, et just sellest võrdluspunktist oli mõõtmisviga minimaalne.
Troopilise aasta algus võib olla veidi nihkes, kuna Päikese läbimisel üle taeva võivad tekkida planeedihäired.
Vaatluste ajaloo jooksul on troopiline aasta muutunud rohkem kui korra. See pole kunagi olnud võrdne 365 päevaga, sest see kestab kauem: selle kestus on alati 365 päeva ja viis tundi, kuid minutid ja sekundid on alati erinevad.
Troopilise aasta valikud
Kui Maa liiguks kosmoses sujuv alt, ilma häireteta, oleks troopiline aasta alati konstantne ühik. Seda aga ei juhtu ja see ajaperiood on alati erinev: seda mõjutavad tugev alt planeedi ja lähedalasuvate kosmosekehade orbitaalliikumise häired.
Teadlased suutsid tuvastada häirete tsüklilise esinemise, mis võrdub kuue minutiga. Need kaovad aeg-aj alt. Neid näitajaid võetakse arvesse Maa aastase tsükli määramisel.
Kalendriaasta
Nagu juba mainitud, on aja arvutamisel palju erinevaid variante. Maal kasutatakse aja arvutamiseks Gregoriuse kalendrit. Sellel on oma perioodilisus, mis võrdub neljasaja aastaga. Igal perioodil, kuudel, päevadel ja kuupäevadelkorratakse. Selle kalendri keskmine on 365,25 päeva, mis on peaaegu sama kui troopilisel aastal.
Selle kalendri kasutamisest alates on pööripäevad alati paigas püsinud, mis aitas põllumajanduses kaasa. Samuti lihtsustas seda tüüpi kalender ülestõusmispühade ja muude kirikupühade arvestust.
Teadlaste sõnul on troopiline aasta Gregoriuse kalendriga kolme päeva võrra sünkroonist väljas, kuid see ei juhtu niipea, vaid kaheksa tuhande aasta pärast.
Mis on siis troopiline aasta ja millega see võrdub? Võime öelda, et see on ajaarvestus, millega oleme harjunud. Meie kalender põhineb troopilisel aastal, kus on 365 päeva ja viis tundi. Et meie kalender oleks sünkroonis troopilise aastaga, lisatakse iga nelja aasta järel üks päev. See on vajalik meede, ilma milleta oleksid ajalised lahknevused suured: kümne liigaastaga oleks aasta nihkunud lausa neljakümne päeva võrra. Seda ei juhtu aga liigaasta lisamise tõttu kalendrisse.
