Сутки как единица времени¶

Сутки — единица измерения времени, равная одному полному обороту Земли вокруг своей оси относительно выбранной точки отсчёта. Сутки относятся к естественным, астрономически обусловленным интервалам времени и лежат в основе календарей, систем счисления времени и повседневной организации жизни. В отличие от искусственных единиц (час, минута, секунда), сутки заданы природным периодическим процессом — вращением планеты.

Продолжительность суток не является постоянной величиной: она зависит от того, относительно какой точки отсчёта измеряется оборот, и от неравномерности самого вращения Земли. Поэтому в астрономии и метрологии различают несколько видов суток.

¶Виды суток

¶Звёздные сутки

Звёздные сутки — промежуток между двумя последовательными верхними кульминациями точки весеннего равноденствия на одном и том же меридиане. Они равны примерно 23 часам 56 минутам 4 секундам среднего солнечного времени. Звёздные сутки короче солнечных, поскольку за время оборота Земли вокруг оси Солнце успевает сместиться по эклиптике, и для возврата Солнца в ту же точку неба требуется дополнительное вращение.

¶Солнечные сутки

Солнечные сутки — интервал между двумя последовательными одноимёнными кульминациями Солнца. Истинные солнечные сутки, измеряемые по видимому положению Солнца, непостоянны из-за эллиптичности земной орбиты и наклона оси вращения. Для практических нужд введены средние солнечные сутки — усреднённый за год интервал, который и положен в основу гражданского времени. Именно средние солнечные сутки делятся на 24 часа.

¶Календарные сутки

В гражданском календаре сутками называют период от полуночи до полуночи, обозначаемый календарной датой. Такие сутки начинаются в 00:00 по местному времени и длятся ровно 24 часа, за исключением дней перехода на летнее время или обратно, когда их продолжительность может составлять 23 или 25 часов.

¶Изменение продолжительности

Продолжительность суток медленно меняется. Основные причины:

• Приливное торможение. Гравитационное взаимодействие с Луной вызывает океанские приливы, которые постепенно замедляют вращение Земли. По оценкам, за столетие сутки удлиняются примерно на 1,7 миллисекунды.
• Сезонные колебания. Атмосферная циркуляция и перераспределение масс воды и воздуха меняют момент инерции планеты, из-за чего длительность суток колеблется в пределах нескольких миллисекунд в течение года.
• Внутренние процессы. Движение вещества в мантии и ядре также влияет на скорость вращения.

Для компенсации накопленного расхождения между астрономическим и атомным временем периодически вводят так называемую координационную секунду — дополнительную секунду, добавляемую к всемирному координированному времени (UTC).

¶Делениe суток

Традиционное деление суток на 24 часа восходит к древним цивилизациям Междуречья и Египта, где использовалась шестидесятеричная и двенадцатеричная системы счисления. Каждый час делится на 60 минут, минута — на 60 секунд. В ряде культур исторически применялись иные системы: например, в Древнем Риме ночь делилась на стражи, а день — на часы переменной длительности.

В России, как и в большинстве стран, принято деление суток на четыре части:

Границы эти условны и в быту, и в разных профессиональных сферах могут сдвигаться.

¶Сутки в науке и технике

В астрономии оперируют звёздными и солнечными сутками при расчётах положений светил и работе с телескопами. В геодезии и навигации сутки используются как базовый интервал для координат и эфемерид. В метрологии эталоном служит атомная секунда, а сутки определяются как производная величина — 86 400 секунд системы СИ.

В биологии понятие суток связано с циркадными ритмами — внутренними колебаниями физиологических процессов живых организмов с периодом около 24 часов. Эти ритмы регулируют сон и бодрствование, выработку гормонов, температуру тела и обмен веществ. Сбой циркадных ритмов, например при сменной работе или трансмеридианных перелётах, приводит к десинхронозу.

¶Сутки в культуре и быту

Сутки — основная единица планирования человеческой деятельности. С ними связаны понятия рабочего дня, режима труда и отдыха, расписаний транспорта и производственных циклов. В русском языке слово «сутки» употребляется только во множественном числе и не имеет формы единственного числа, что отражает восприятие этого интервала как целостного, но состоящего из частей периода.

Выражение «круглосуточно» обозначает непрерывную работу в течение всех 24 часов. Понятие «сутки» используется также в юридических и медицинских контекстах, например при назначении лекарств («один раз в сутки») или при исчислении сроков.

¶Интересные факты

• Древние египтяне первыми разделили сутки на 24 части: 12 дневных часов и 12 ночных.
• Продолжительность суток на других планетах сильно отличается: на Марсе они близки к земным (около 24 часов 37 минут), а на Венере одни сутки длятся дольше венерианского года.
• В 1967 году атомная секунда была принята как эталон, после чего точность измерения времени перестала зависеть от вращения Земли.

Источники: астрономические справочники, материалы по метрологии времени, энциклопедические издания по естественным наукам.