Эту разницу между солнечным и звездным временем мы будем обозначать STo. Она дается в таблицах эфемерид и принимает нулевое значение 22 сентября, когда Солнце совпадает с 0° Весов (то есть точкой осеннего равноденствия). В этот день ночью точка 0° Овна проходит верхнюю кульминацию. И в этот момент звездное и солнечное время совпадают.
STo принимает значение 0 часов 22 сентября, а 22 марта оно будет равно 12 часам. Это, собственно говоря, звездное время в полночь солнечного времени. Приблизительный расчет этой величины прост – для каждого прошедшего месяца добавляется 2 часа, для одного дня – 3 минуты 56 секунд. Но из таблиц эфемерид видно, что в один год в одно и то же время STo имеет одно значение, в другой год – другое, уменьшаясь примерно на 1 минуту три года подряд, а затем на четвертый год увеличивается чуть больше, чем на 3 минуты (в високосный год). Это связано с несоизмеримостью истинного года и суток, в год не укладывается целое число суток. Поэтому для точного определения STo существует формула:
STo = 6 ч. 38 мин. 45,836 сек. + 236,5556 сек. × D,
где D = GT (Greenwich Time) – время по Гринвичу в сутках от интересующего нас момента до фундаментальной эпохи 1900 года 0 января 12 часов (по нашим календарям это 1 января). По этой формуле можно подсчитать STо, если под рукой нет таблиц эфемерид.
Вернемся к солнечному времени. Оказывается, что время, принятое у нас, не дает точного соответствия между двумя последовательными кульминациями Солнца. Дело в том, что этот период, хотя и не сильно, но все же меняется в течение года, что, конечно, не может устроить людей, ибо механические часы не могут менять своей скорости в зависимости от времени года. Поэтому вместо истинного солнечного времени, в котором сутки имеют разную продолжительность, мы принимаем так называемое среднее солнечное время, в котором сутки имеют постоянную длину, равную среднему периоду между двумя последовательными кульминациями Солнца.
Разница может быть довольно значительной. Так, в середине февраля она составляет 14 минут, а 3 ноября даже 16 минут. Причины колебаний истинного солнечного времени следующие.
1. Отсчет времени идет по небесному экватору, а Солнце движется по эклиптике, наклоненной к экватору под углом 23° 27′.
2. Земля в различные моменты времени имеет различную скорость движения по орбите из-за ее (орбиты) эллиптичности, а также различную угловую скорость суточного вращения вокруг своей оси.
3. Множество других факторов.
Это несоответствие времен и сложные законы, управляющие ими, могут восхитить любого математика, но, конечно, не астролога. К счастью, все используемые астрологами таблицы уже имеют необходимые поправки.
Следует заметить, что, говоря о звездном времени, мы также имеем в виду среднее звездное время. Здесь уже не влияет движение Земли по орбите, а только неравномерность вращения Земли вокруг своей оси (точнее, неравномерность движения системы Земля – Луна).
Теперь, если вы думаете, что среднее солнечное время есть то время, которое показывают наши часы, то это глубокое заблуждение. Если бы это было так, то, сдвинувшись немного на запад или восток, мы получили бы уже другое время, и возникла бы довольно большая неразбериха.
Надо сказать, что до середины позапрошлого столетия как раз и была такая ситуация. Везде было свое местное солнечное время. Проблема стала серьезной в связи с необходимостью согласования движения поездов.
В 1883 году была предпринята первая попытка стандартизации времени, а именно: было выдвинуто предложение о введении так называемых часовых поясов. Поскольку в сутках 24 часа, было решено разделить Землю на 24 часовых пояса, в пределах которых сохраняется единое время, равное среднему солнечному времени посередине пояса.
Местное же время (LT – Local Time) для каждого места разное. Оно зависит от долготы и едино для данного меридиана. Местное время исчисляется из условия, что в 12 часов дня любых суток (это местное солнечное время) Солнце проходит верхнюю кульминацию.
Поясное время определяется как местное среднее солнечное время для меридиана посередине пояса. Так как долгота двадцати четырех одинаковых поясов изменяется от 0 до 360°, то ширина каждого пояса составит 15° по долготе.