Полудень - час, коли положення сонця на небі найвище

Спостерігаючи протягом доби рух сонця по небу, людина з давніх часів намагається знайти цьому пояснення. Залежність від світила у визначенні часу, в організації господарської діяльності та повсякденному житті породжувала ставлення до нього як до божества. Міфи про вогненній колісниці, здійснює щоденний шлях по небу, відображені в культурах багатьох народів. Логічно, що кульмінація цього ходи - мить, коли положення сонця на небі найвище, лягла в основу відліку часу.

Опівдні

Те, що не Сонце обертається навколо Землі, а навпаки, стало остаточно зрозуміло лише до середини XVI століття. Причому один з людей, які висловили цю ідею (Коперник), оскільки був упевнений, що вона суперечить очевидному - того, що можна спостерігати щодня, що випередив свою публікацію про геліоцентричної системі словами про її очевидної абсурдності.


Тепер і школяр знає, що насправді рух сонячного диска по небу – результат обертання Землі навколо своєї осі, що один повний оборот наша планета робить за добу, що положення сонця над горизонтом в конкретний момент часу залежить не тільки від кута повороту до світила. На нього впливає положення, займане Землею в ході річного обігу її навколо Сонця. Взимку в північній півкулі наше світило піднімається в полудень нижче, ніж влітку.

Зеніт

Для того щоб точно визначити, коли положення сонця на небі найвище, важливо розуміти, як вимірюється це положення. Якщо найвища точка проходження центру сонячного диска опівдні розташовується точно над головою (тоді жердину, встромлений в землю строго вертикально, відкидає нульову тінь), значить, спостерігач знаходиться на екваторі.


У Північній півкулі точка зеніту – найбільшого кута схилення світила відносно горизонту протягом доби, або положення сонця опівдні, – зміщується на північ, в Південній півкулі вона протягом року зміщується донизу в південному напрямку. Основна причина річного зміни висоти сонця над горизонтом опівдні – нахил осі обертання земної кулі до площини орбіти. Він постійний і дорівнює 235°.

Зима і літо

Цим нахилом пояснюється і зміна пір року на нашій планеті. Точками відліку в настанні астрономічних зими або літа є точки сонцестояння. У Північній півкулі день літнього сонцестояння – 21 і 22 червня. Саме в цей день сонце вище всього перебуває на небі. Кут падіння сонячних променів на поверхню планети такий, що вона нагрівається найкраще. Поступово прогріваються великі маси води і землі і підвищується температура повітря. Північна півкуля в цей час звернена до сонця. Взимку, 21 і 22 грудня, на північ від екватора опівдні, коли положення сонця на небі найвище, воно піднімається над горизонтом на мінімальну висоту, якщо брати зміна цього показника протягом року. Наш район земної поверхні при цьому розгорнутий у бік від головної зірки Сонячної системи, отримуючи найменшу кількість благотворного тепла. У Південній півкулі все відбувається з точністю до навпаки.

Істинний (астрономічний) час

Поява таких одиниць часу, як рік, місяць і день пов'язано з астрономічними спостереженнями і знаходиться в прямій залежності від взаємодії між собою єдиною населеної планети і центральної зірки. Поділ на години, хвилини і секунди носить довільний характер. Головний чинник для появи саме таких цифр - шестидесятеричная система числення, яка була традиційною для Древнього Вавилона - саме звідти родом сучасні одиниці вимірювання часу.
Період, якої проходить між моментами, коли положення сонця на небі найвище - те, що називається добою – непостійний протягом року. Коливання цієї різниці досягає 30 хвилин і пояснюється еліптичною формою орбіти, по якій Земля рухається навколо світила. Якби в практиці використовувалося справжнє час, довелося б створювати годинник з нерівномірним ходом. Технічно зараз це можливо, але саме в наш час, коли потрібна висока точність синхронізації подій, що відбуваються у різних районах планети, така система представляється особливо непрактичною.

Середній час

Для того щоб нівелювати річну різницю у тривалості астрономічної доби, астрономами введено так зване «середнє Сонце». Це суто теоретичне поняття позначає точку, що визначає положення нашого світила на небозводі, рух якої протягом 365 діб рівномірно. Два рази в рік її положення збігається з центром цього Сонця. Це відбувається в дні весняного і осіннього рівнодення. Введення «середнього Сонця» призвело до більш зручного використання в практиці середнього часу, інакше званого цивільним. Значить, в день, відмінний від днів рівнодення, дванадцятий удар годин опівдні зовсім не означає час доби, коли положення сонця найвище. Щоб обчислити подібний момент з точністю до часток секунди, використовують рівняння часу», в якому закладені дані, що випливають з географічних координат конкретного місця.