Çeşitli koordinat sistemlerinden biri kullanılarak, herhangi bir anda bir gök cisminin gök küresi üzerindeki konumu belirlenebilir; fakat bir gök cisminin koordinatları bir takım sebeplerden (presesyon, refraksiyon, aberasyon v.b. gibi) dolayı değiştiğinden bu cismi takip etmek için ek bir bilgiye daha ihtiyaç vardır. Bu da zamandır. Bir zaman birimi tanımlamak için de periyodik bir harekete ihtiyaç vardır. Zaman tayininde kullanılan, ilk periyodik hareket Yer’in rotasyonu, ikinci periyodik hareket Yer’in Güneş etrafındaki dolanımıdır. Bu iki harekete dayanan zaman birimleri astronomiktir. Ayrıca Cs133 atomunun iki hiperfin seviyesi arasındaki periyodik geçişe dayanan bir fiziksel (astronomik olmayan) zaman birimi de tanımlanmıştır. Yer’in Rotasyonuna Dayanan Zaman Birimleri Yer’in rotasyonuna dayanan üç zaman birimi vardır. Bir tek periyodik harekete karşılık üç zaman biriminin tanımlanması; insanların sadece yıldızların doğuş ve batışı ile verilen zamanı değil de, Güneş'in doğuş ve batışı ile tayin edilen zamanla da ilgilenmesinden ileri gelir. Yer’in rotasyonuna dayanan zaman birimleri şunlardır: 1) Yıldız zamanı 2) Gerçek Güneş zamanı 3) Ortalama Güneş zamanı Yıldız Zamanı Yıldız zamanı¸ herhangi bir yıldızın saat açısı ile belirlenen zaman birimidir. Gök biliminde herhangi bir yıldız yerine , ilkbahar noktası (İlkbahar ekinoksu) kullanılır. O halde, ilkbahar noktasının saat açısına yıldız zamanı denir. Yıldız zamanı H veya genellikle ile gösterilir. , ilkbahar noktasının bir yerin göksel meridyeninden art arda iki geçişi arasında kalan zaman aralığına bir yıldız günü denir. Bir yıldız gününün kesirleri de bir yıldız saati, bir yıldız dakikası ve bir yıldız saniyesi olarak ifade edilir. , ilkbahar noktası bir yerin göksel meridyeninde bulunduğu zaman o yerdeki yıldız zamanı 0h tir. Tanımdan anlaşıldığı gibi yıldız zamanı yerseldir ve bu yüzden, daha doğru bir deyimle, yersel yıldız zamanından bahsedilir. Y′ = Y RY′ = HY R = H = Y′ + RY′ = =H+ Y + HY Herhangi bir gök cisminin bir t anında bir gözlem yerindeki H saat açısı ile rektasansyonu (sağ açıklık) arasında aşağıdaki bağıntı vardır. =H+ Rektasansyonu (sağ açıklık) olan bir yıldız, bir yerin göksel meridyeninde bulunduğu anda saat açısı 0h dır. Yani, = dır. Yıldız, gözlem yerinin meridyeninde iken o yerdeki yıldız zamanı yıldızın rektasansyonuna (sağ açıklık) eşittir. Eşit olmayıp arada bir fark varsa bu fark yıldız saatinin hatasını verir. Coğrafi ve göksel meridyen düzlemlerinin aynı olduğu göz önünde bulundurulursa bir gök cisminin iki gözlem yerine ait saat açılarının farkı bu yerlerin boylam farkına eşittir. Bir yerdeki yıldız zamanı, ’nın o yerdeki saat açısı olduğundan iki gözlem yerinin yıldız zamanları farkı da bu yerlerin boylamları arasındaki farka eşit olur. Greenwich’in yıldız zamanı ile Greenwich’e göre batı ve doğuda olan yerlerin yıldız zamanları arasında şu bağıntılar vardır: = G = G B + LB D LD = D = B G LB G + LD G = x Lx İlkbahar noktası , gök küresinde tamamen sabit bir nokta olmayıp ekliptik boyunca batıya doğru çok yavaş ve düzensiz bir harekette bulunur; buna ekinoksun presesyonu denir. Bu hareket, yılda ortalama 50″ dir. Ekinoksun presesyonu sebebi ile bir yıldız gününün uzunluğu, herhangi bir yıldızın, gözlemcinin meridyeninden art arda iki geçişi arasında kalan zamandan ortalama olarak 1/120 saniye kadar daha kısadır. Gerçek Güneş Zamanı Güneş’in yıllık görünen hareketinden dolayı, Güneş yıldızlara göre her gün doğuya doğru düzensiz bir harekette bulunur. Bu nedenle, yıldız zamanı saatinin günlük işlerimizi düzenlediğimiz Güneş’in doğuş ve batışına göre hareket etmesi mümkün değildir. Günlük işlerimiz için yeni bir zaman tanımına ihtiyaç vardır. Güneş’in bir gözlem yerine ait saat açısına o yerdeki gerçek Güneş zamanı denir. Gerçek Güneş zamanı, H ile gösterilir. Güneş’in merkezinin bir gözlemcinin meridyeninden art arda iki geçişi arasında kalan zaman aralığına bir gerçek Güneş günü denir. Bir gerçek Güneş gününün kesirleri de bir gerçek Güneş zamanı saati, bir gerçek Güneş zamanı dakikası ve bir gerçek Güneş zamanı saniyesi olarak ifade edilir. Güneş, bir yerin meridyeninde bulunduğu anda o yerde gerçek öğle oldu denir. Gerçek Güneş gününün uzunluğu sabit olmayıp mevsimden mevsime değişir. Bu nedenle, bir Güneş saati, gerçek Güneş zamanını verebilir ancak mekanik şekilde işleyen bir saat (örneğin, kol saati) bunu yapamaz. Gerçek Güneş zamanı kullanışlı değildir. Gerçek Güneş gününün uzunluğu iki sebepten dolayı değişmektedir: 1) Dünya, Güneş etrafındaki elips yörüngesi üzerinde sabit bir hızla hareket etmez. Bunun sonucu olarak, Güneş’in ekliptik üzerindeki görünen hareketi düzensiz olur. 2) Güneş yıllık görünen hareketini zamanın ölçüldüğü gök ekvatoru üzerinde değil ekliptik üzerinde yapmaktadır. Yıldız Zamanı ile Gerçek Güneş Zamanının Karşılaştırılması Güneş yıldızlara göre her gün doğuya doğru düzensiz bir harekette bulunur. O halde, bir yere ait yıldız zamanı ile gerçek Güneş zamanı her gün artan bir miktar kadar fark eder. Güneş ve bir yıldız, Dünya’da bir gözlem yerinin meridyeninde bulunsun (O1 konumu). Dünya yörüngesi üzerinde okla gösterilen yönde hareket ettiği zaman Güneş yıldıza göre doğuya doğru hareket eder gibi görünür. Aradan 1 yıldız günü geçtikten sonra yıldız gözlemcinin meridyenine geldiği halde (O2 konumu) Güneş’in gözlemcinin meridyenine gelebilmesi için Dünya’nın ekseni etrafında belirli bir miktar daha dönmesi gerekir (O3 konumu). Yani Güneş’in gözlemcinin meridyenine gelmesi için 4m daha geçmelidir. Dünya yörüngesi üzerinde, 1 yıldız gününde, yaklaşık olarak 1 lik (360/365.25 = 0 .99) yol alır ve bu 4m ya karşılık gelir. 1h = 15 1m = 15′ 1s = 15″ 60m/15 = 4m = 1 O halde, 1 yıldız günü ile 1 gerçek Güneş günü arasında yaklaşık olarak 4m lık bir fark vardır. 1 ay 30 gün olduğuna göre yıldız zamanı ile gerçek Güneş zamanı arasındaki aylık fark 2h tir. H H = 4m (günlük) H H = 2h (aylık) 21 Mart’ta Güneş noktasında bulunduğundan bu tarihte yıldız zamanı ile gerçek Güneş zamanı eşittir. O halde, yıldız zamanı ile gerçek Güneş zamanı arasında H H = 2hx bağıntısı vardır. Bu bağıntıdaki x, 21 Mart’tan itibaren geçen ay sayısıdır. Bu bağıntı yaklaşık değerler için geçerlidir. Ortalama Güneş ve Ortalama Güneş Zamanı Güneş’in düzensiz hareketleri ve zamanın ekvator üzerinde ölçülmesi, astronomları gerçekte var olmayan bir Güneş tanımlamaya yöneltmiştir: 1) 21 Mart’ta ilkbahar noktasında bulunan, 2) Gök ekvatoru üzerinde düzenli hareket eden, 3) Hızı, gerçek Güneş’in ekliptik üzerindeki bir yıllık hızının ortalaması olan sanal Güneş’e ortalama Güneş denir. Bir yıl boyunca, ortalama Güneş gerçek Güneş’in gerisinde kaldığı gibi ilerisinde de bulunur (yörüngesinin elips olmasından dolayı). Ortalama Güneş’in saat açısına ortalama Güneş zamanı denir ve Hort ile gösterilir. Ortalama Güneş’in bir yerin meridyeninden art arda iki geçişi arasında kalan zaman aralığına bir ortalama Güneş günü denir. Bir ortalama Güneş gününün kesirleri de bir ortalama Güneş zamanı saati, bir ortalama Güneş zamanı dakikası ve bir ortalama Güneş zamanı saniyesi olarak ifade edilir. Günlük işlerimizde kullandığımız saat (kol saati gibi) ortalama Güneş zamanını ölçer. Zaman Denklemi Gerçek Güneş zamanı ile Ortalama Güneş zamanı arasındaki farka zaman denklemi denir ve E ile gösterilir. E = H Hort Zaman denklemi bir yıl boyunca -14m.2 değişir. Günlük değeri almanaklardan alınabilir. E +16m.3 arasında Takvim Zamanı Takvim zamanı ortalama Güneş zamanı cinsindendir. Uygulamada, takvim günü gece yarısında başlatılır. Böylece, ortalama Güneş zamanına göre çalışan bir saat ortalama gece yarısında 0h i gösteriyorsa bu saat takvim zamanını bildirir. O halde takvim zamanı, T.Z. = Hort 12h eşitliği ile tanımlanır. Takvim zamanına yersel zaman da denir. Dünya üzerinde boylamları LB ve LD olan B ve D gibi iki yerin takvim zamanları arasındaki fark, bu yerlerin boylamlarının farkına eşittir. (T.Z)B = (T.Z)D L (T.Z)D = (T.Z)B + L L = LD (batı boylamı) (doğu boylamı) LB aynı yöndeki boylamlar çıkarılır, farklı yöndeki boylamlar toplanır. Bölge Zamanı Takvim zamanının kullanışlı olmamasından dolayı, Dünya üzerinde Greenwich başlangıç meridyeninden itibaren, eşit aralıklı, 24 tane standart meridyen ve bunlar yardımı ile de 24 tane saat dilimi tanımlanmıştır. Komşu iki standart meridyen arasındaki açı 15 dir. Bir standart meridyenin 7 30′ doğusundan ve batısından geçen meridyenlerle sınırlanan bölgeye o standart meridyene ait saat dilimi denir. Aynı saat diliminde bulunan yerlerin kullandığı aynı ortalama Güneş zamanınına bölge zamanı denir. Bir yerin göksel meridyeni yerine bir yerin standart meridyeni kullanılmıştır. http://thebrain.mcgill.ca/flash/d/d_11/d_11_s/d_11_s_hor/d_11_s_hor.html Türkiye’den biri İzmit civarından (30 lik doğu standart meridyeni) diğeri de Erzurum civarından (45 lik doğu standart meridyeni) olmak üzere 2 standart meridyen geçmektedir. Türkiye için İzmit civarından geçen standart meridyen kullanılmaktadır. Yaz aylarında ise saatler 1 saat ileri alınmakta ve bu yeni zamana Türkiye yaz saati denir. Genel Zaman Greenwich başlangıç meridyeni ile tanımlanan bölge zamanına genel zaman denir. Türkiye bölge zamanını gösteren bir saat genel zamanı gösteren bir saatten 2h ileridir. (B.Z)Türkiye= G.Z. + 2h Standart meridyenlerin boylamı, sırası ile, ls E ve ls W olan A ve B gibi iki yerin bölge zamanları; (B.Z)A= G.Z. + (ls)A (B.Z)B= G.Z. (ls)B 180. Meridyen Greenwich başlangıç meridyeninden itibaren 180. meridyen uluslararası tarih çizgisi olarak bilinir. 180. meridyenin doğu tarafında batı meridyenleri, batı tarafında doğu meridyenleri vardır. Bu nedenle, batısında 1 gün ileri, doğusunda ise 1 gün geridir. http://aa.usno.navy.mil/faq/docs/international_date.php The location of the International Date Line in 1900 (note the westward excursion of the International Date Line at the latitude of Hawaii to accommodate the supposed locations of Patrocinio Island and Morrell Island) http://www.phys.uu.nl/~vgent/idl/idl_imc1884.htm The location of the International Date Line in 1910 (the International Date Line has been straightened at the latitude of Hawaii and the Chatham Islands have switched to the Asian day count) The location of the International Date Line in 1921 (note the bisection of Wrangel Island by the International Date Line)