Наличие в различных пунктах, лежащих на разных меридианах, своего местного времени приводило ко многим неудобствам.
В 1878г. канадский инженер С. Флеминг предложил так называемое поясное время, которое в 1884г. было принято на Международном астрономическом конгресс. По идее С. Флеминга вся поверхность земного шара условно разделяется меридианами на 24 часовых пояса протяженностью каждый в 15^ (1 час) по долготе. Во всех точках каждого часового пояса устанавливается время, соответствующее среднему меридиану данного пояса. За нулевой принят пояс, средним меридианом которого является Гринвичский, от которого нумерация поясов ведется с запада на восток. Поясное время при переходе из одного пояса в смежный изменяется скачком на 1 час.
Впервые поясное время было введено в 1883г. в Канаде и в США; в начале ХХ в. им стали пользоваться в некоторых европейских государствах.
В нашей стране на поясное время перешли впервые с 1 июля 1918г., и вначале им пользовались лишь для целей судоходства. В целях лучшего использования естественного света, т.е. симметричного расположения рабочего дня относительно полдня, и по некоторым экономическим соображениям летом во многих странах мира часы переводят вперед поясного времени на один и больше часов, устанавливая этим так называемое летнее время.
Так, например, поступили во Франции в апреле 1916г. а затем этому последовали и некоторые другие страны. Время, отличающееся от поясного на один час, у нас в стране называется декретным /Декрет СНК 16 июня 1930г./
В каждой точке земного шара новое календарное число, иначе календарная дата, начинается с полуночи. А т.к. в разных местах нашей планеты полночь наступает в разное время, то в одних пунктах новая календарная дата наступает раньше, а в других позднее. Чтобы избежать путаницы в числах месяца, по международному соглашению была установлена линия перемены дат, которая в большей части проходит по меридиану с долготой 180^(12 часов). Здесь и начинается раньше всего новая календарная дата (число месяца).
История развития часов- средств для измерения времени- одна из интереснейших страниц борьбы человеческого гения за понимание и овладение силами природы.
Первыми часами было Солнце. Первыми приборами для измерения времени были солнечные часы, затем - экваториальные солнечные часы. Интерес к солнечным часам проявляется в разных странах и в наше время. В дальнейшем были изобретены песочные часы/воронкообразные стеклянные сосуды, поставленные один на другой и верхний заполнен песком/. Ими можно было пользоваться в любое время суток и независимо от погоды. Они широко применялись на кораблях. Более удобными и не требующими постоянного надзора были огненные часы, имевшие широкое распространение. Одни из огненных часов, которыми пользовались рудокопы древнего мира, представляли собой глиняный сосуд с таким количеством масла, которого хватало на 10 часов горения светильника. С выгоранием масла в сосуде рудокоп заканчивал свою работу в шахте. В Китае для огненных часов из специальных сортов дерева, растертого в порошок, вместе с благовониями приготовляли тесто, из которого делали палочки разной формы или чаще длинные, в несколько метров спирали. Такие палочки (спирали) могли гореть месяцами, не требуя обслуживающего персонала.
Известны огненные часы, представляющие одновременно и будильник. Для таких часов, а они впервые появились в Китае, к спирали или палочкам подвешивались металлические шарики, которые при сгорании спирали (палочки) падали в фарфоровую вазу, производя громкий звон.
Европейский вариант огненных часов, которыми особенно часто пользовались в монастырях, представлял собой свечи, на которых наносились метки. Сгорание отрезка свечи между метками соответствовало определенному промежутку времени. Однако точность огненных часов, независимо от их конструкции, была весьма низка и во многом зависела от состояния окружающей среды- доступа свежего воздуха, ветра и других факторов. Более совершенными оказались водяные часы. Водяные часы были известны и широко использовались в Древнем Египте, Иудее, Вавилоне, Китае. Первые водяные часы представляли собой сосуд с отверстием, из которого вода вытекала за определенный промежуток времени. Так, например в Африке, где ощущался недостаток воды, человек, ведавший ее распределением (“ укиль-эль-ма ”), пуская воду на поле крестьянина, одновременно заполнял и сосуд. По истечении воды из сосуда прекращалась подача воды на поле крестьянина ; ее пускали на поля другого земледельца. В последующем создавались водяные часы самой различной конструкции, и определение времени по таким часам производилось по скорости вытекания воды из одного сосуда в другой. Сосуды имели метки, которыми пользовались для отсчета промежутков времени. Клепсидры /водяные часы/ использовали не только в быту (особенно ночью), но и для регламентации времени выступления ораторов в общественных собраниях и судах, при разводе караулов и в других случаях.
Точность определения времени по солнечным, песочным, огненным и водяным часам не превышала нескольких минут в сутки, чего впрочем, было достаточно для экономических и общественных запросов того времени.
Своеобразные ручные “водяные” часы с высокой точностью хода созданы в Техасском университете (США). Источником энергии для них является подсоленная вода. Один раз в неделю несколько капель воды пускаются в специальное отверстие. Рекламируется безотказная работа часов в течение десяти лет, если вода будет в часах постоянно.
По мере развития производительных сил, роста городов повышались требования к приборам для измерения времени. В конце ХI - начале XII вв. Были изобретены механические часы, ознаменовавшие собой целую эпоху. Заметный шаг в создании механических часов сделал Галилео Галилей, открывший явление изохронности маятника при малых колебаниях, т.е. независимости периода колебаний от амплитуды. Еще более точными часами, пришедшими на смену механическим были кварцевые часы. Кварцевые часы, погрешность хода которых не превышает микросекунды за день, применяются в качестве первичных для электронной станции в Гамбурге, гарантирующей синхронную работу всех электронных часов, включенных в систему; станция может управлять сетью, состоящей примерно из 20 000 вторичных электронных часов. После разработки академиками Н.Г. Басовым и А.М. Прохоровым в 1954г. генераторов высокостабильных колебаний были созданы часы, маятником в которых служат колебания молекул аммиака. Такие часы называют “квантовыми” или “атомными”, а иногда “молекулярными”. Они позволяют получать “атомные секунды”. Время отсчитываемое по таким часам, называют атомным. 24 атомных часа составляют атомные сутки, содержащие 860 400 атомных секунд, которые не связаны ни с вращением Земли, ни со временем, определяемым астрономически.
Решение ряда научных и технических задач требует знания точного времени. В 1919г. на конференции в Брюсселе был создан МАС, и одним из первых решений Специальной комиссии этого союза было учреждение в Париже постоянно действующего Международного Бюро времени (МБВ), деятельность которого началась с 1 января 1920г.; в его задачу входит координация работ и обобщение результатов всех служб времени мира. Такие службы очень необходимы. Есть такая служба и у нас в городе, основанная на базе Николаевской обсерватории. На очереди решение вопроса, связанного с единым временем как для земных, так и для космических приборов, а для этого эталоном времени, как предполагают специалисты, могут стать сигналы нейтронных звезд- пульсаров, по которым должны проверяться сверх точные земные часы.
Передачи службой времени сигналов времени на любые расстояния с высокой точностью позволяют легко сравнить получаемые результаты каждой из них с аналогичными результатами других служб времени.
Но многовековая история человечества еще и неразрывно связана с календарем, потребность в котором возникла в глубокой древности. Календарь позволяет регулировать и планировать жизнь и хозяйственную деятельность, что особенно необходимо людям, занимающихся земледелием. В результате попыток согласования суток, месяца и года возникли три системы календарей: лунные, в которых хотели согласовать календарный месяц с фазами Луны; солнечные, в которых стремились согласовать продолжительность года с периодичностью процессов, происходящих в природе: лунно-солнечные, в которых хотели согласовать и то и другое. С середины VIII в. до н .э. в Римской республике пользовались календарем, состоявшим из 10 месяцев/Юлианский календарь/. Первый месяц, с которого в те времена начинался год, был назван Мартиус(Martius) - в честь бога Марса. Название второго месяца _ Априлис(Aprilis) происходит от слова “аперио”, что значит “раскрывать” (“открывать”) ; в этом месяце раскрываются на деревьях почки, Третий месяц был назван в честь богини Маий (символизирующей цветение растений), матери бога Меркурия, четвертый - в честь богини Юноны, супруги Юпитера. Последующие месяцы назывались порядковым номерами, начиная с пятого (например, нынешнее русское название “сентября” происходит от слова “септембер”, что означает “седьмой”). В таком календаре четыре месяца года имели по 31 дню, а осталось шесть - по 30 дней, поэтому первоначально римский календарный год имел 304 дня. В VII в. до н. э. Были добовлены два месяца - одиннадцатый , названный “януариус” в честь двуликого бога Януса - покровителя земледелия , у которого одно лицо было обращено вперед , а другое назад , и двенадцатый , название которого происходит от латинского слова “фебруариус” (Februarius)- очищение , связанное с соответствующим религиозным обрядом .
В результате этой реформы год в первоначальном римском календаре был более чем на 10 суток короче тропического, или солнечного, года и состоял из 355 суток. Такая продолжительность римского календаря довольно хорошо совпадала с продолжительностью лунного года, равного 354,4 суток, и это не случайно, так как римляне пользовались лунным календарем, для которого начало каждого месяца должно совпадать с днем первого появления Луны после новолуния.