Сутки — это период времени полного оборота Земли относительно Солнца . В среднем это 24 часа (86 400 секунд ). Когда день проходит в данном месте, он переживает утро , полдень , день , вечер и ночь . Этот ежедневный цикл управляет циркадными ритмами во многих организмах, которые жизненно важны для многих жизненных процессов.
Набор последовательных дней организован в календари в виде дат , почти всегда разбитых на недели , месяцы и годы . Солнечный календарь организует даты на основе годового цикла Солнца, давая постоянные даты начала четырех сезонов из года в год. Лунный календарь организует даты на основе лунной фазы Луны .
Обычно день начинается в полночь , что записывается как 00:00 или 12:00 в 24- или 12-часовом формате соответственно. Поскольку время полуночи в разных местах различается, часовые пояса устанавливаются для облегчения использования единого стандартного времени . Иногда используются и другие условности, например, еврейский религиозный календарь отсчитывает дни от заката до заката, поэтому еврейская суббота начинается с заходом солнца в пятницу . В астрономии день начинается в полдень, поэтому наблюдения в течение одной ночи регистрируются как происходящие в один и тот же день.
В конкретных приложениях определение дня немного изменяется, например, день СИ (ровно 86 400 секунд ), используемый для компьютеров и хранения стандартов , учет местного среднего времени естественных колебаний солнечных дней Земли , а также звездных суток и сидерических дней. день (с использованием небесной сферы ), используемый в астрономии . В большинстве стран за пределами тропиков практикуется летнее время , и каждый год будет один 23-часовой гражданский день и один 25-часовой гражданский день. Из-за небольших изменений во вращении Земли бывают редкие случаи, когда дополнительная секунда добавляется в конце дня UTC , и поэтому, хотя почти все дни имеют продолжительность 86 400 секунд, существуют исключительные случаи день с 86 401 секундой (за полвека с 1972 по 2022 год было вставлено в общей сложности 27 дополнительных секунд, то есть примерно раз в два года).
Этот термин происходит от древнеанглийского термина dæġ ( /dæj/ ) с его родственными словами, такими как dagur на исландском языке , Tag на немецком языке и dag на норвежском , датском , шведском и голландском языках – все они происходят от протогерманского корня *dagaz . [1] По состоянию на 17 октября 2015 года [обновлять]слово day занимает 205-е место по распространенности в американском английском , [2] и 210-е место по распространенности в английском английском языке . [2]
В зависимости от контекста, потребностей и удобства используются несколько определений этой универсальной человеческой концепции. Помимо суток продолжительностью 24 часа (86 400 секунд), слово день используется для обозначения нескольких различных промежутков времени, основанных на вращении Земли вокруг своей оси. Важным из них является солнечный день , время, необходимое Солнцу, чтобы вернуться в свою кульминацию (самую высокую точку на небе). Из-за эксцентриситета орбиты Солнце находится в одном из фокусов орбиты, а не в середине. Следовательно, согласно второму закону Кеплера , планета движется с разной скоростью в разных положениях своей орбиты, и, таким образом, солнечные сутки не являются одинаковой продолжительностью времени в течение орбитального года. Поскольку Земля движется по эксцентричной орбите вокруг Солнца, а Земля вращается по наклонной оси, этот период может быть на 7,9 секунды больше (или меньше) 24 часов. В последние десятилетия средняя продолжительность солнечного дня на Земле составляла около 86 400,002 секунды [3] (24 000 000 6 часов). В настоящее время в среднем тропическом году насчитывается около 365,2421875 солнечных дней .
По древнему обычаю новый день начинается либо с восходом, либо с заходом Солнца на местном горизонте (например, по итальянскому летоисчислению - 24 часа до заката по старому стилю). [4] Точный момент и интервал между двумя восходами или закатами зависит от географического положения ( долготы и широты, а также высоты) и времени года (на что указывают древние полусферические солнечные часы ).
Более постоянный день можно определить по прохождению Солнца через местный меридиан , что происходит в полдень (верхняя кульминация ) или полночь (нижняя кульминация). Точный момент зависит от географической долготы и в меньшей степени от времени года. Продолжительность таких суток практически постоянна (24 часа ± 30 секунд). Именно на это время указывают современные солнечные часы.
Дальнейшее усовершенствование определяет фиктивное среднее Солнце, которое движется с постоянной скоростью вдоль небесного экватора ; скорость такая же, как средняя скорость реального Солнца, но это устраняет изменения в течение года, когда Земля движется по своей орбите вокруг Солнца (как из-за ее скорости, так и из-за наклона ее оси).
С точки зрения вращения Земли средняя продолжительность дня составляет около 360,9856°. День длится более 360° вращения из-за обращения Земли вокруг Солнца. Поскольку полный год длится чуть больше 360 дней, дневная орбита Земли вокруг Солнца составляет чуть меньше 1°, то есть день составляет чуть меньше 361° вращения.
В других частях Солнечной системы или других частях Вселенной день — это полный оборот других крупных астрономических объектов относительно своей звезды. [5]
В гражданских целях общее время на часах обычно определяется для всего региона на основе местного среднего солнечного времени на центральном меридиане. Такие часовые пояса начали приниматься примерно в середине XIX века, когда вошли в употребление железные дороги с регулярными расписаниями, причем большинство крупных стран приняли их к 1929 году. По состоянию на 2015 год во всем мире сейчас используется 40 таких зон: центральная зона, от которой все остальные определяются как смещения, известна как UTC±00 , в которой используется всемирное координированное время (UTC) .
Чаще всего гражданский день начинается в полночь : это примерно во время нижней кульминации Солнца на центральном меридиане часового пояса. Такой день можно назвать календарным .
Сутки обычно делятся на 24 часа, причем каждый час состоит из 60 минут, а каждая минута — из 60 секунд.
Сидерические сутки или звездные сутки — это промежуток времени, за который Земля совершает один полный оборот [6] относительно небесного фона или далекой звезды (считающейся неподвижной). [7] Измерение суток как таковое используется в астрономии . [7] Звездные сутки примерно на 4 минуты меньше солнечных суток, состоящих из 24 часов (23 часа 56 минут и 4,09 секунды), или на 0,99726968 солнечных суток из 24 часов. [8] В одном среднем тропическом году около 366,2422 звездных дней (на один звездный день больше числа солнечных дней). [9]
Помимо звездного дня на Земле , у других тел Солнечной системы есть продолжительность дня, продолжительность которого составляет: [10] [11]
В Международной системе единиц (СИ) день не является официальной единицей, но принят к использованию с СИ . [14] День, обозначенный символом d, определяется в единицах СИ и равен 86 400 секундам; вторая — базовая единица времени в единицах СИ . В 1967–68 годах во время 13-й сессии ГКМВ (Резолюция 1) [15] Международное бюро мер и весов (МБМВ) переопределило секунду как «… продолжительность 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующую переходу между двумя сверхтонкими уровни основного состояния атома цезия - 133 ». [16] Таким образом, день в системе SI длится ровно 794 243 384 928 000 из этих периодов.
Были сделаны различные предложения по десятичному или метрическому времени , но они не переопределяют день и используют день или звездный день в качестве базовой единицы. Метрическое время использует метрические префиксы для хранения времени. В качестве базовой единицы он использует день, а более мелкие единицы представляют собой доли дня: метрический час ( деци ) составляет 1 ⁄ 10 дня; метрическая минута ( милли ) равна 1/1000 суток ; и т. д. [17] Аналогично, в десятичном времени продолжительность дня статична по отношению к обычному времени. День также делится на 10 часов, а 10 дней составляют декаду – эквивалент недели. 3 декады составляют месяц. [18] : 35 Различные предложения десятичного времени, которые не переопределяют день: предложение Анри де Сарротона сохранило дни и разделило часы на 100 минут; [18] : 42 в предложении Мендисабаля-и-Тамбореля основной единицей был звездный день с сделанными на его основе подразделениями; [18] : 42–43 и предложение Рей-Пайада разделили день на 100 секунд. [18] : 42
Это слово относится к различным одинаково определяемым идеям, таким как:
В основном из-за приливного замедления – гравитационного притяжения Луны, замедляющего вращение Земли – период вращения Земли замедляется. [20] Из-за способа определения секунды средняя продолжительность солнечного дня сейчас составляет около 86 400,002 секунды и увеличивается примерно на 2 миллисекунды за столетие. [21]
Поскольку скорость вращения Земли замедляется, длина секунды в системе SI не синхронизируется с секундой, полученной из периода вращения. [20] Это привело к необходимости использования дополнительных секунд , которые добавляют дополнительные секунды во всемирное координированное время (UTC) . [20] Хотя обычно продолжительность гражданского дня составляет 86 400 секунд СИ , продолжительность гражданского дня в такой день может составлять либо 86 401, либо 86 399 секунд СИ. Помимо двухмиллисекундного отклонения от приливного замедления, на продолжительность дня ежеминутно влияют и другие факторы , что создает неравномерность в расположении дополнительных секунд. [22] Дополнительные секунды объявляются заранее Международной службой вращения Земли и систем отсчета (IERS) , которая измеряет вращение Земли и определяет, необходима ли дополнительная секунда.
Обнаруженная палеонтологом Джоном Уэллсом , продолжительность дня в геологические периоды была оценена путем измерения колец седиментации в окаменелостях кораллов , [23] [21] из-за того, что некоторые биологические системы подвергаются воздействию прилива. [21] Продолжительность суток при формировании Земли оценивается в 6 часов. [21] Арбаб И. Арбаб построил график продолжительности дня с течением времени и нашел изогнутую линию. [21] Арбаб объяснил это изменением объема воды, влияющим на вращение Земли. [21]
Для большинства дневных животных день естественным образом начинается на рассвете и заканчивается на закате. Люди с их культурными нормами и научными знаниями использовали несколько различных концепций границ дня.
В еврейской Библии Бытие 1:5 определяет день как «вечер» и «утро», а затем рассказывает о сотворении Солнца для его освещения: «И назвал Бог свет Днем, а тьму Ночью . вечер и утро были первым днем». Еврейский день начинается либо с закатом, либо с наступлением темноты (когда появляются три звезды второй величины ) .Средневековая Европа также следовала этой традиции, известной как флорентийское счисление: в этой системе такое упоминание, как «два часа в день», означало два часа после захода солнца , и, следовательно, вечернее время необходимо сдвинуть на один календарный день назад по современному исчислению. Такие дни, как Сочельник , Хэллоуин («Канун Всех Святых») и Канун Святой Агнессы , являются остатками старого образца, когда праздники начинались накануне вечером.
У древних римлян , [24] древних китайцев [25] и в наше время общепринятым соглашением является то, что гражданский день начинается в полночь, т. е. в 00:00, и длится полные 24 часа до 24:00, т. е. 00:00: 00 следующего дня.
В Древнем Египте день считался от восхода до восхода солнца.
До 1926 года в Турции существовало две системы времени: турецкая , отсчитывающая часы от захода солнца, и французская , отсчитывающая часы от полуночи.
Люди разделили день на тяжелые периоды, которые могут иметь культурные последствия и другие последствия для биологических процессов человека. Части дня не имеют определенного времени; они могут варьироваться в зависимости от образа жизни или продолжительности светового дня в данном месте. [26]
Дневное время — это часть суток, в течение которой солнечный свет непосредственно достигает земли при условии отсутствия препятствий. Продолжительность светового дня в среднем составляет чуть больше половины 24-часовых суток. Два эффекта делают дневное время в среднем длиннее ночи. Солнце не является точкой, но его видимый размер составляет около 32 угловых минут . Кроме того, атмосфера преломляет солнечный свет таким образом, что часть его достигает земли, даже когда Солнце находится ниже горизонта примерно на 34 угловых минуты. Таким образом, первый свет достигает земли, когда центр Солнца все еще находится ниже горизонта примерно на 50 угловых минут. [27] Таким образом, дневное время в среднем примерно на 7 минут длиннее, чем 12 часов. [28]
Дневное время делится на утро , день и вечер . Утро наступает между восходом солнца и полуднем . [29] Полдень наступает между полуднем и закатом , [30] или между полуднем и началом вечера. В этот период времени наблюдается самая высокая температура тела человека , [31] увеличивается количество дорожно-транспортных происшествий , [32] и снижается производительность . [33] Вечер начинается около 5 или 6 часов вечера или когда солнце садится, и заканчивается, когда человек ложится спать. [34] [35] [36]
Сумерки — это период до восхода и после захода солнца , когда есть естественное освещение, но нет прямых солнечных лучей. [37] Утренние сумерки начинаются с рассветом и заканчиваются с восходом солнца, а вечерние сумерки начинаются с закатом и заканчиваются с наступлением сумерек . Оба периода сумерек можно разделить на гражданские , морские и астрономические сумерки . Гражданские сумерки – это когда солнце находится до 6 градусов ниже горизонта; морское, когда температура ниже 12 градусов, и астрономическое, когда температура ниже 18 градусов. [38]
Ночь — это период, когда небо темное ; [39] период между сумерками и рассветом , когда солнечный свет не виден. [40] Световое загрязнение в ночное время может повлиять на жизнь людей и животных, например, нарушая сон. [41] [42]
Предостережение: поскольку период вращения Земли почти равен продолжительности ее суток, мы иногда небрежно обсуждаем вращение неба и говорим, что звезды вращаются вокруг нас один раз в день.
Подобным же образом неосторожные люди нередко путают период вращения планеты с продолжительностью ее суток или наоборот.
Конец дня, особенно.
время примерно с 18:00 или заката, если раньше, до времени сна;
период между днем и ночью.