Promatrajući tijekom dana kretanje suncanebeski svod, čovjek je od davnina pokušavao pronaći objašnjenje za to. Ovisnost o svjetiljci u određivanju vremena, u organizaciji gospodarskog i svakodnevnog života iznjedrila je stav prema njemu kao božanstvu.
Da se Sunce ne okreće oko Zemlje, većnaprotiv, konačno je postalo jasno tek sredinom 16. stoljeća. Štoviše, jedan od ljudi koji je izrazio ovu ideju (Kopernik) bio je toliko siguran da je u suprotnosti s očitim - onim što se može svakodnevno promatrati, da je svojoj objavi o heliocentričnom sustavu prethodio riječima o njegovoj očitoj apsurdnosti.
Sada školarac zna što zapravokretanje sunčevog diska na nebu rezultat je rotacije Zemlje oko svoje osi, toga što naš planet dnevno vrši jednu potpunu revoluciju, što položaj sunca iznad horizonta u određenom trenutku ne ovisi samo na kut rotacije prema zvijezdi. Na to utječe položaj koji je Zemlja zauzimala tijekom svoje godišnje revolucije oko Sunca. Zimi, na sjevernoj hemisferi, naša zvijezda izlazi u podne niže nego ljeti.
Kako bi se točno utvrdilo kada je položajSunce je najviše na nebu, važno je razumjeti kako se mjeri ovaj položaj. Ako se najviša točka prolaska središta sunčevog diska u podne nalazi točno iznad glave (tada pol, zabijen strogo okomito u zemlju, baca nultu sjenu), tada je promatrač na ekvatoru.
Na sjevernoj hemisferi zenit je najvećikut deklinacije zvijezde u odnosu na horizont tijekom dana ili položaj sunca u podne, - pomiče se prema sjeveru, na južnoj hemisferi se tijekom godine pomiče prema dolje u južnom smjeru. Glavni razlog godišnje promjene visine sunca iznad horizonta u podne je nagib osi rotacije globusa prema ravnini orbite. Konstantan je i jednak 23,5 °.
Ovaj nagib također objašnjava promjenu godišnjih doba unaš planet. Referentne točke na početku astronomske zime ili ljeta su točke solsticija. Na sjevernoj hemisferi ljetni solsticij je 21. i 22. lipnja. Na ovaj dan je sunce najviše na nebu. Kut upada sunčevih zraka na površinu planeta takav je da se najbolje zagrijava. Velike mase vode i zemlje postupno se zagrijavaju i temperatura zraka raste. Sjeverna polutka je u ovom trenutku okrenuta prema suncu.
Zimi, 21. i 22. prosinca, sjeverno od ekvatora nau podne, kada je položaj sunca na nebu najviši, uzdiže se iznad horizonta do svoje minimalne visine, ako uzmemo promjenu ovog pokazatelja tijekom cijele godine. Istodobno, naše područje zemljine površine okrenuto je od glavne zvijezde Sunčevog sustava, primajući najmanje količine korisne topline. Na južnoj hemisferi sve se događa upravo suprotno.
Pojava jedinica vremena kao što su godina, mjesec idan povezan je s astronomskim promatranjima i izravno je proporcionalan interakciji između jedinog nastanjivog planeta i središnje zvijezde. Podjela na sate, minute i sekunde je proizvoljna. Glavni čimbenik pojave upravo takvih brojeva je šestosimesečni sustav brojeva, koji je bio tradicionalan za Drevni Babilon - odatle potječu moderne vremenske jedinice.
Razdoblje koje prolazi između trenutaka kadapoložaj sunca na nebu je najviši - ono što se naziva danom - nestabilan tijekom cijele godine. Kolebanje ove razlike doseže 30 minuta i objašnjava se eliptičnim oblikom orbite po kojoj se Zemlja kreće oko zvijezde. Da se u praksi koristi istinito vrijeme, bilo bi potrebno stvoriti sat s neravnomjernim kursom. Tehnički je to sada moguće, ali upravo u naše vrijeme, kada je potrebna velika točnost sinkronizacije događaja koji se događaju u različitim regijama planeta, takav sustav izgleda posebno nepraktičan.
Kako bi se nadoknadila godišnja razlika utrajanje astronomskog dana, astronomi su uveli takozvano "prosječno Sunce". Ovaj čisto teoretski koncept označava točku koja određuje položaj naše zvijezde na nebeskom svodu, čije je kretanje jednoliko tijekom 365 dana. Dva puta godišnje njegov se položaj poklapa sa središtem stvarnog Sunca. To se događa u dane proljetne i jesenje ravnodnevnice.
Uvođenje "srednjeg sunca" dovelo je dokorištenje prikladnijeg prosječnog vremena u praksi, inače nazvanog građansko. To znači da u dan koji nije dan ravnodnevnice, dvanaesti udarac sata u podne uopće ne znači doba dana kada je položaj sunca najviši. Da biste izračunali takav trenutak s točnošću u dijelovima sekunde, upotrijebite "jednadžbu vremena" koja sadrži podatke koji proizlaze iz zemljopisnih koordinata određenog mjesta.
