Динамикалық уақыт шкалалары

Динамикалық уақыттың шкалалары Жер мен Күн жүйесінің басқа да денелерінің периодты қозғалысы жөніндегі теориялар негізінде анықталады. Егер бұл қозғалыс ньютондық механика шеңберінде қарастырылса, сәйкес шкала ньютондық, немесе эфемеридалық уақыт деп аталады, Эйнштейннің салыстырмалық теориясы негізінде барицентрлік немесе жер шкалалары анықталады. Бұл шкалалар ғарыштық навигация, эфемеридалық астрономия есептері шешілгенде қолданылады.

Эфемеридалық уақыт шкаласы динамикалық уақыттың бірінші шкаласы болып табылды. Ол ХАО-мен 1952 жылы анықталып, 1984 жылына дейін қолданды. Астрономиялық жылнамаларда Күн, Ай, планеталар мен олар серіктерінің эфемеридалары 1960 жылдан бастап эфемеридалық уақыт жүйесінде берілген еді. Бұл аспан денелерінің орындарын бүкіләлемдік уақыт UТ (Universal Time) жүйесінде (бұл жүйе күн уақытының шкалаларына жатады, ол туралы толығырақ төменде айтылған) есептеу үшін эфемеридалық ЕТ уақыт пен бүкіләлемдік(бірқалыпсыз) уақыт арасындағы ΔТ айырмасын білу керек. ΔТ айырманың дәл мәнін тек өткен уақыт мезеттер үшін Айдың бақыланған координаттар мен есептелген координаттарды салыстырудан анықтауға болады (бұл эфемеридалық уақыт жүйесінің кемшіліктерінің бірі болып табылды). Сондықтан астрономиялық жылнамаларда ΔТ айырмасының берілген жылға экстраполяцияланған мәндері жарияланды.

1900 жылға жақын ΔТ айырмасы 0 тең болды. 20-ші ғасырда Жердің айналу жылдамдығы орташа алғанда азайғандықтан, яғни бақыланған тәулік эфемеридалық тәуіліктен ұзақ болғандықтан, 75 жыл ішінде эфемеридалық уақыт бүкіләлемдік уақытпен салыстырғанда 46^s –қа «алға кетті», ал 1982 ж. үшін ΔТ= ЕТ- UТ =+52^s деп қабылданған.

Эфемеридалық уақыттың жүйесін қолдануға байланысты 1956 ж. Физика мен астрономияда секундтың жаңа анықтамасы енгізілді. Оған дейін секунд орташа күн тәулігінің 1/86 400 бөлігі деп анықталған болды. 1956 жылдан бастап секунд тропикалық жылдың 1/31 556 925,9747 бөлігіне тең деген анықтама қабылданды. Осы бөлшектің бөлімінде тұрған сан – эфемеридалық ЕТ уақыт пен бүкіләлемдік UТ уақыт арасындағы айырмасы нолге жақын болған 1900 жылындағы бұрынғы әдіспен анықталған секундтардың саны. Мұндай секунд эфемеридалық деп аталады, ол орташа күн тәулік ұзақтығының өзгеруіне тәуелсіз болғандықтан, оның тұрақтылығы орташа күн тәулікпен анықталатын секундтан көрі жоғары болады.

Бақылау дәлдігінің артуы мен уақыттың атомдық шкаласын анықтау жаңа динамикалық шкалалардың құрылуына әкелді, ол барицентрлік пен жерлік динамикалық уақыт (TDB пен TDT, сәйкесінше), барицентрлік пен геоцентрлік координаттық уақыт (TCB пен TCG, сәйкесінше) және жерлік уақыт (TT) шкалалары. Эфемеридалық уақыт анықтай алынатын дәлдік деңгейінде (~0^s,001) бұл шкалалар баламалы болып табылады.

Динамикалық шкалалармен өлшенетін уақыт бірқалыпты болып табылатыны жоғарыда айтылды. Бірақ уақыттың идеал бірқалыпты динамикалық шкаласын құру мына себептермен шектеледі: күн жүйесінің құрылысын толығымен білмеу, күн жүйесі денелерін бақылаудың және олардың орындарын есептеу дәлдігінің деңгейі, бақылау мезеттерін анықтаудың дәлдігінің деңгейі.