Sluneční čas

Sluneční čas je nejstarším způsobem měření času, který lidstvo používá. Je založen na zdánlivém pohybu Slunce po nebeské sféře, který je způsoben rotací Země kolem své osy. I když se zdá být měření času podle Slunce jednoduché, ve skutečnosti v astronomii rozlišujeme dvě velmi odlišné formy slunečního času, které se od sebe mohou lišit až o 16 minut.

1. Pravý sluneční čas

Pravý sluneční čas je ten, který ukazují sluneční hodiny. Je definován časovým intervalem mezi dvěma po sobě jdoucími horními kulminacemi Slunce (okamžik, kdy je Slunce nejvýše na obloze, tedy na místním poledníku). Tento okamžik nazýváme pravé poledne.

Hlavní problém: Pravý sluneční den není po celý rok stejně dlouhý. Jeho délka se mění v rozsahu několika desítek sekund. Důvodem jsou dva astronomické faktory:

Excentricita dráhy Země: Země obíhá kolem Slunce po elipse, nikoliv po kružnici. Podle 2. Keplerova zákona se v přísluní (perihelu) pohybuje rychleji než v odsluní (afelu).
Sklon zemské osy: Slunce se nepohybuje podél nebeského rovníku, ale podél ekliptiky, která je vůči rovníku nakloněna o 23,5°.

2. Střední sluneční čas

Protože by bylo nepraktické konstruovat mechanické hodiny, které by musely každý den měnit svou rychlost, zavedli astronomové střední sluneční čas.

Tento čas je založen na pohybu fiktivního tělesa, tzv. středního Slunce, které se po nebeském rovníku pohybuje naprosto rovnoměrně. Na tomto čase jsou založeny naše běžné hodinky. Rozdíl mezi pravým slunečním časem (hodiny na zdi) a středním slunečním časem (sluneční hodiny) se nazývá časová rovnice.

Časová rovnice a Analema

Rozdíl mezi těmito dvěma časy se v průběhu roku mění. Čtyřikrát do roka (kolem 15. dubna, 13. června, 1. září a 25. prosince) je rozdíl nulový. Největší odchylky nastávají v únoru (Slunce se „opožďuje“ o 14 minut) a v listopadu (Slunce „předbíhá“ o 16 minut).

Pokud byste fotografovali Slunce po celý rok vždy ve stejný čas (podle vašich hodinek) ze stejného místa, nevyfotili byste ho na stejném bodě. Slunce by na obloze vykreslilo protáhlou osmičku, které se říká analema.

Pásmový čas a UTC

Dříve mělo každé město svůj vlastní místní střední sluneční čas podle svého poledníku. S rozvojem železnice to však vedlo k chaosu v jízdních řádech. Proto byla Země rozdělena na 24 časových pásem.

Pásmový čas: V celém pásmu (šířka cca 15° zeměpisné délky) platí stejný čas, odvozený od středního poledníku daného pásma.
Světový čas (UTC): Koordinovaný světový čas je základem pro všechna časová pásma. Vychází z nultého poledníku v Greenwichi a je korigován pomocí atomových hodin, aby odpovídal rotaci Země.