Сутки

У этого термина существуют и другие значения, см. Сутки (значения).

Солнце и Луна (Хартман Шедель Нюрнбергская хроника, 1493 год)

Су́тки (мн.ч. древней формы столкновение, стык в значении «стык дня и ночи») — единица измерения времени, приблизительно равная периоду обращения Земли вокруг своей оси.

Обычно под сутками подразумевают астрономическое понятие солнечные сутки. В обиходе сутки часто называют днём.

Сутки делятся на 24 часа (1440 минут, или 86400 секунд) и состоят из дня, вечера, ночи и утра.

Календарные сутки составляют недели, месяцы.

Сутки в астрономии

Сравнение продолжительности звёздных (2) и солнечных (3) суток при совпадении направлений орбитального и собственного вращения

Сутки в астрономии — это промежуток времени между двумя верхними кульминациями светила — истинными полуднями. Продолжительность суток на планете зависит только от угловой скорости её собственного вращения. Если в качестве светила выбрать далёкую звезду, то, в отличие от центрального светила планетной системы, такие сутки будут иметь иную продолжительность. Например, на Земле различают средние солнечные сутки (24 часа) и звёздные сутки (приблизительно 23 часа 56 минут 4 секунды). Они не равны друг другу, потому что, из-за орбитального движения Земли вокруг Солнца, для наблюдателя, находящегося на поверхности Земли, Солнце смещается на фоне далёких звёзд.

Средние солнечные сутки привязаны к фиктивному «среднему Солнцу» — равномерно движущейся по экватору точке, совершающей один оборот за один год. Средние сутки получаются делением продолжительности тропического года (см. Год), равную 366,2422 звёздным суткам на 365,2422 равных частей. Исчисленные средние солнечные сутки подразделяются на 24 часа, час — на 60 минут и минута — на 60 секунд.^[1]

Истинными солнечными сутками называют промежуток времени между двумя последовательными прохождениями центра Солнца через южную часть меридиана (время между двумя истинными полуднями); за начало этих суток принимается момент прохождения центра Солнца через южную часть меридиана; часовой угол центра Солнца называется истинным временем (см. Уравнение времени). Истинные солнечные сутки длиннее звёздных суток и продолжительность их изменяется в течение года, что происходит от наклонности эклиптики к экватору и от неравномерного движения Земли около Солнца.^[1]

Система СИ

Величина суток не входит в СИ, однако допускается её использование в расчётах. В этом случае 1 сутки принимаются равными точно 86 400 секунд. В астрономии сутки, определённые таким образом через секунду СИ, называются юлианскими сутками.

В средних солнечных сутках, тем не менее, содержится не целое количество секунд (например, их длительность на эпоху 2000,0 равнялась 86400,002 с), причём длительность средних солнечных суток также непостоянна из-за векового изменения угловой скорости вращения Земли. В связи с этим периодически возникает необходимость приводить атомное всемирное координированное время UTC в соответствие со средним солнечным временем UT1 (основанным на вращении Земли). В этом случае 30 июня или 31 декабря к суткам добавляется или отнимается заранее объявляемая секунда координации («високосная секунда»).

В СИ секунда определяется как 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133. Исходя из такого определения, строгим определением суток будет 794 243 384 928 000 таких переходов.

В других языках

Как было сказано выше, в обиходе термин сутки часто заменяют словом день, но в любом случае, в русском языке есть слова для однозначного разделения понятий «день» (световой день) и «сутки» (24 часа). Отдельное слово для понятия «сутки» имеет место также в следующих языках:

• иврите יממה- йемама;
• шведском dygn;
• нидерландском etmaal
• белорусском суткі (сходно с русским);
• украинском доба́;
• польском doba;
• литовском para;
• латышском diena;
• башкирском тәүлек;
• казахском тәулік.

В английском языке сутки, как правило, обозначаются словом day, имеющим основное значение «день». При необходимости обозначить именно сутки применяется термин «24 hours» (24 часа) или «day and night» (день и ночь). Также имеется специальный термин nychthemeron (от греч. ночь и день), но такой термин будет понятен далеко не каждому. Для слова «круглосуточный» в английском применяют термин «twenty four — seven» или «24/7», что буквально означает «24 часа, семь дней в неделю».

Аналогичным образом обстоят дела в большинстве других языков, в которых отсутствует отдельное слово для обозначения суток.

Культурные границы суток

Для большинства дневных животных, сутки начинаются на рассвете и заканчивается на закате. Человек, со своими культурными традициями и научными знаниями, сформировал собственные представления о временных границах дня. Еврейские сутки начинаются или с заходом солнца или в сумерках (когда появляются звёзды третьей величины). Христианская Церковь и средневековая Европа следовала этой традиции, известной на Западе как «флорентийский счёт»: согласно этой системе выражение «два часа дня» означали «спустя два часа после захода солнца». Такие особые даты как Сочельник, Хэллоуин, которые отмечаются с началом вечера, являются остатками старых обычаев, когда религиозные праздники начинались с вечера предыдущей даты. Существующее современное соглашение для гражданских суток, устанавливает их начало в 00:00 часов полуночи (включительно), и их окончание — через полные 24 часа, до 24:00 (не включительно).

В Древнем Египте, сутки считались от восхода до восхода солнца. Также ночное время считается продолжением предыдущего дня, в частности, в современной России и в США: например, выражения «ночь пятницы» и «ночь на субботу» — в русском языке будут равнозначными. Ночные программы телепередач включают в расписание предыдущего дня, зато программирование видеомагнитофонов для записи требует от пользователя придерживаться строгого правила начала новых гражданских суток в 00:00. В ночное время такие выражения как «сегодня», «вчера» и «завтра» становятся неоднозначными.

Срок действия временных пропусков и т. д., может закончиться в полночь. Однако, если сменное расписание поставщика услуг (например, общественный транспорт) охватывает, например, промежуток от 6:00 дня до 1:00 ночи следующих суток (который также может быть отмечен как 25:00), то последний час можно законно рассматривать как часть предыдущего дня. К примеру, срок действия месячных проездных билетов в городском автобусе или троллейбусе в России, при наступлении 1-го числа следующего месяца, не истекает до конца рабочей смены персонала общественного транспорта, если её начало выпало на предыдущие сутки. Для «Nederlandse Spoorwegen» (голландские железные дороги), суточный билет действителен 28 часов, с 0:00 до 28:00 (то есть, 4:00 следующих суток). Срок действия пропускных билетов «London Regional Transport» (лондонского общественного транспорта), истекает в 4:30 следующего дня после даты их активации.^[2]

Деление суток

Число частей, на которые делились сутки, или отдельно ночь и день зависело от степени развития данного народа и увеличивалось постепенно с развитием человечества. Большая часть народов Нового Света делила сутки только на четыре части, соответствующие восходу солнца, высшей точке дневного пути его, заходу солнца и, наконец, середине ночи. По свидетельству путешественника Горребоу, описавшего Исландию в середине XVIII столетия, исландцы делили день на 10 частей. Арабы различали только восход солнца, подъем и опускание его, заход солнца, сумерки, ночь, первый крик петуха и рассвет. Однако у некоторых, в прошлом нецивилизованных народов, можно было найти сравнительно точное разделение дня, как, например, у туземцев островов Общества, которые во времена Кука имели разделение суток на 18 частей, длина которых была однако неодинакова; наиболее короткие промежутки времени соответствовали утру и вечеру, наиболее длинные — полуночи и полудню.^[3]

В русском языке, кроме четырёх основных слов для обозначения суточных временных отрезков (утро, день, вечер и ночь), существуют дополнительные условные определения: затемно, рассвет (заря), восход, полдень, пополудни, вечер, засветло, закат, сумерки, полночь, пополуночи.

Деление на 24 основные части

В современных системах времяисчисления общепринято деление суток на 24 часа равной продолжительности.

Впервые подобное (но с разной длиной часа) разделение суток встречается в Древнем Египте около 2100 года до н. э., эту систему для ориентации во времени применяли египетские жрецы. В этих сутках 24 часа включали в себя: один час утренних сумерек, десять дневных часов, один час вечерних сумерек и двенадцать ночных часов. Около 1300 года до н. э. суточный счёт времени был реформирован: светлое и тёмное время суток разделили по 12 частей соответственно, в результате чего продолжительность «дневного» и «ночного» часа менялась в зависимости от сезона.^[4]

В Вавилоне также существовало деление дня и ночи по 12 часов. Согласно «Истории» (II, 109) Геродота, от вавилонян эту систему переняли греки, позднее, вероятно от египтян или греков, усвоили римляне. К примеру, зимой продолжительность «дневного часа» в Риме составляла около 45 минут.

В Древнем Риме дневные часы объединялись в четыре равных временных отрезка, также ночные часы объединялись в четыре «стражи» (сроки несения караула), по три часа каждая: две стражи до полуночи, и две — после.^[5]

В средневековой Европе суточное время делилось по церковным службам, начало и продолжительность которых отсчитывались согласно древнеримскому суточному исчислению.^[5] (См. Литургия часов)

В Новгородской республике светлое время суток (день) также делилось на 12 часов, как и в Москве XV века, по-видимому, тоже, как это можно заключить из известия о смерти митрополита Филиппа I.^[6]

В XVI—XVII веках в России применялось суточное измерение времени, когда продолжительность часа устанавливалась постоянной, но, в зависимости от определённого числа того или иного месяца года, менялось количество «дневных» и «ночных» часов. Их число колебалось от 7 до 17.^[7] По этому расписанию отправлялись церковные службы, но оно было отменено cинодом в 1722 году с заменой прежних часов общеевропейскими, причем началом суток сделалась полночь, а не утро, как было прежде.^[6]

Старорусское суточное исчисление
Период	Число дневных часов	Начало первого часа дня по современному исчислению	Число ночных часов	Начало первого часа ночи по современному исчислению
27 ноября — 1 января	7	8:30	17	15:30
2-16 января; 11-26 ноября	8	7:21	16	15:21
17 января — 1 февраля; 26 октября — 10 ноября	9	7:30	15	16:30
2-17 февраля; 10-25 октября	10	6:21	14	16:21
18 февраля — 5 марта; 24 сентября — 9 октября	11	6:30	13	17:30
6-20 марта; 8-23 сентября	12	5:21	12	17:21
21 марта — 5 апреля; 23 августа — 7 сентября	13	5:30	11	18:30
6-22 апреля; 7-22 августа	14	4:21	10	18:21
23 апреля — 8 мая; 23 июля — 6 августа	15	4:30	9	19:30
9-24 мая; 6-22 июля	16	3:21	8	19:21
25 мая — 5 июля	17	3:30	7	20:30

Деление на 12 основных частей

В Китае со времени правления династии Хань (206 до н. э.- 220 н. э.) берёт начало традиция деления суток на равные 12 частей по числу двенадцати астрологических животных. Эта традиция, впоследствии, распространилась также в Японии, Корее и Вьетнаме. Каждому астрологическому животному отводилось время, которое условно называли «часом», например: «Час Крысы» (полночное время) или «Час Лошади» (полуденное время)^[8]:

Традиционное китайское суточное исчисление
Время	Название	Значение наименования
23:00-1:00	«Час Крысы»	Время, когда крысы наиболее активны в поисках пищи. Крысы также имеют разное количество пальцев на передних и задних лапах, благодаря чему эти грызуны стали символом «разворота», «нового начала».
1:00-3:00	«Час Быка»	Время, когда волы начинают пережёвывать жвачку, медленно и с удовольствием.
3:00-5:00	«Час Тигра»	Время, когда тигры наиболее свирепы, рыская в поисках добычи.
5:00-7:00	«Час Кролика»	Время, когда сказочный Нефритовый Кролик на Луне приготовляет растительные эликсиры для помощи людям.
7:00-9:00	«Час Дракона»	Время, когда драконы парят в небе, чтобы пошёл дождь.
9:00-11:00	«Час Змеи»	Время, когда змеи покидают свои убежища.
11:00-13:00	«Час Лошади»	Время, когда солнце стоит высоко в зените, и тогда как другие животные ложатся для отдыха, лошади все ещё на ногах.
13:00-15:00	«Час Овцы»	Время, когда овцы и козы едят траву и часто мочатся.
15:00-17:00	«Час Обезьяны»	Время активной жизнедеятельсти обезьян
17:00-19:00	«Час Петуха»	Время, когда петухи начинают собираться в свои сообщества.
19:00-21:00	«Час Собаки»	Время собакам выполнять свои обязанности по охране зданий.
21:00-23:00	«Час Свиньи»	Время, когда безмятежно спят свиньи.

Деление на 30 основных частей

Древняя традиция Индии деления суток на части отражена в «Атхарва-веде». Согласно ей, светлая половина суток (день) делилась на пять временных периодов: «удьян Сурья» (солнечный восход), «самгава» (сбор коров), «мадхьям-дина» (полдень), «апарахна» (послеполуденное время), «астам-ян» (закат). Сутки в ведийской литературе в свою очередь разбивались на равные отрезки времени, но не на 24 часа, а на 30 «мухурта» (по современному исчислению 1 мухурта = 48 минут). Одна «мухурта» содержала 15 «кшипра» (1 кшипра = 3 минуты 12 секунд), одна «кшипра» состояла из 15 «этархи» (1 этархи = 12,8 секунды), одна «этархи» включала 15 «идани» (1 идани = 0,85 секунды).^[9]

Деление на 22 основные части

Календарь древней цивилизации майя содержал также оригинальную систему для суточного времяисчисления. Подобно древним египтянам в «Старом Свете», майя разделяли сутки на дневные и ночные часы разной продолжительности (в сумме — 22 части), но, в отличие от египетской системы, день у майя состоял не из 12 часов, а из тринадцати, а количество ночных часов составляло девять.^[10]

Изменение продолжительности суток

В связи с притяжением Луны, видимым проявлением которого являются приливы, скорость вращения Земли постепенно уменьшается. За столетие продолжительность земных суток увеличивается приблизительно на 2 миллисекунды.

Изменение длины дня в течение геологического времени было проверено экспериментально, благодаря подсчету кольцевых линий у ископаемых кораллов. Кораллы откладывают на своём внешнем скелете в виде колец карбонат кальция; цикличность отложения колец связана как с дневным освещением, так и с периодичными сезонными изменениями: в 1963 году американский палеонтолог Джон Уэллс (1907—1994) открыл, что по кольцевым образованиям на эпитеке кораллов, можно определить количество дней в году той эпохи, когда эти кораллы жили. Учитывая изменение продолжительности года и экстраполируя назад во времени замедление скорости вращения Земли благодаря влиянию Луны, можно также определить продолжительность суток в тот или иной геологический период.^[11][12]:

Время	Геологический период	Число дней в году	Длина суток
Сегодня	Четвертичный	365	24 часа
100 млн лет назад	Юра	380	23 часа
200 млн лет назад	Пермь	390	22,5 часов
300 млн лет назад	Карбон	400	22 часа
400 млн лет назад	Силур	410	21,5 часов
500 млн лет назад	Кембрий	425	20,5 часов

Чтобы узнать продолжительность суток до эпохи возникновения кораллов, учёным пришлось прибегнуть к помощи сине-зелёных водорослей. С 1998 года китайские исследователи Чжу Шисин, Хуан Сюегуан и Синь Хоутянь из Тяньцзиньского института геологии и минеральных ресурсов проанализировали более 500 ископаемых строматолитов возрастом 1,3 миллиарда лет, росших некогда возле экватора и погребённых на горах Яньшань. Синезелёные водоросли реагируют на смену светлого и тёмного времени суток направлением своего роста и глубиной цвета: днём они окрашены в светлые тона и растут вертикально, ночью имеют тёмную окраску и растут горизонтально. По внешнему виду данных организмов, учитывая скорость их роста и накопленные научные данные по геологии и климатологии, оказалось возможным определить годовой, месячный и ежедневный ритмы роста сине-зеленых водорослей. Согласно полученным результатам, учёными был сделан вывод, что 1,3 миллиарда лет тому назад (в Докембрийскую эпоху) земные сутки длились 14,91-16,05 часов, а год состоял из 546—588 дней.^[13]

Изменение продолжительности суток с 1974 по 2005 годы (по вертикали — шкала в миллисекундах)

Кроме изменения скорости вращения Земли на длительном промежутке времени (и вытекающим отсюда изменением длительности суток) изо дня в день происходит незначительные изменения скорости вращения планеты, связанные с распределением масс: из-за уменьшения объёма мирового океана или атмосферы, связанного с колебаниями их средней температуры. При охлаждении мирового океана или атмосферы Земля вращается быстрее (и наоборот), так как в результате действует закон сохранения момента импульса. Также изменение средней продолжительности суток могут вызывать геологические события. Такие изменения отмечены и могут быть измерены современными методами. В 1967 году Международный комитет мер и весов принял фиксированную секунду, без привязки к текущей продолжительности солнечных суток на Земле. Новая секунда стала равна 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133 при отсутствии возмущения внешними полями. Для синхронизации работы особо точных часов с солнечными сутками на Земле, необходимо было учитывать вышеназванные колебания вращения планеты, из-за чего для компьютерных программ и при коррекции аппаратуры, используемой в космической отрасли (в частности на спутниках) была введена так называемая «високосная секунда». По указанию Международной службы вращения Земли последний раз секунда координации добавлялась к году по всемирному координированному времени (UTC) 31 декабря 2008 года. Однако в связи с неудобством, создаваемым коррекцией часов для программистов, Международный союз телекоммуникаций предлагает отказаться от подобной практики.^[14]

«Сутки» в русских поговорках

• День да ночь — сутки прочь.
• Каждые сутки свои прибаутки.
• Два часа собирается, два часа умывается, час притирается, сутки одевается. (о медлительности)

См. также

• Солнечные сутки
• Звёздные сутки
• Морские сутки
• Циркадный ритм

Примечания

1. ↑ ^{1 2} Время, системы измерения // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
2. ↑ Использованы материалы Английской Википедии
3. ↑ Астрономия // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
4. ↑ Бикерман Э. Хронология древнего мира. Ближний Восток и античность. — М., 1976. — С. 11-12
5. ↑ ^{1 2} И. Н. Гансвинд «Время как цикл. Почему циферблат часов размечен цифрами от 1 до 12»
6. ↑ ^{1 2} Д. Прозоровский День, в древней Руси // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
7. ↑ Л. В. Черепнин «Русская хронология», § 14. Сутки и их деление
8. ↑ Shelly H. Wu. (2005). Chinese Astrology. Publisher: The Career Press, ISBN 1-56414-796-7
9. ↑ Историко-астрономические исследования, XII / Отв. ред. Л. Е. Майстров // А. И. Володарский «Астрономия в Древней Индии» — М., Наука, 1975
10. ↑ А. Лапин «Календари древних египтян и майя».
11. ↑ Paléo-Astronomie (archive), J.Kovalesky Bureau des Longitudes.
12. ↑ Дендрохронологический метод датировки (medbiol.ru)
13. ↑ Миллиард лет назад земной год длился 540 дней («Известия», 15 июля 2003)
14. ↑ Джон Ллойд и Джон Митчинсон Книга всеобщих заблуждений. — М.: Фантом Пресс, 2012. — С. 277-278. — 384 с. — ISBN 978-5-86471-624-3