Kenapa Kami Membahagikan Hari Ke Hadapan, Minit, dan Jam

2024 Pengarang: Sherilyn Boyd | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 09:39

Konsep yang perlu untuk membahagikan hari itu kelihatan sifat kedua bahkan anak terkecil yang bertanya, "adakah ia masa makanan ringan". Realitinya adalah, walaupun kita telah memutuskan bahawa ada keperluan untuk membahagikan masa, proses sebenar dan cara kita meneruskannya telah berubah selama beribu tahun. Ironinya yang kejam adalah walaupun kita tahu kita perlu mengukur waktu, tidak pernah ada konsensus pada masa yang sebenarnya.

Sepanjang sejarah terdapat dua buah sekolah pemikiran utama pada masa itu, dan juga lebih banyak lagi pendapat tentang cara kita mengukurnya. Konsep pertama masa adalah salah satu yang ahli fizik paling terkini cenderung melanggan, dan itulah masa adalah dimensi asas di alam semesta. 4^th dimensi di mana tiga dimensi ruang lain (lebar panjang dan ketinggian) dapat bergerak dalam urutan. Konsep masa yang kedua membantah idea bahawa ia adalah dimensi, melainkan konsep intelektual yang membolehkan orang untuk menyusun dan membandingkan peristiwa. Masa itu tidak wujud dengan sendirinya, tetapi merupakan cara di mana kita mewakili sesuatu.

Walaupun banyak ahli fizik cenderung untuk melihat masa sebagai dimensi, saya mengandaikan kerana mereka cuba untuk memegang teguh kepada teori Einstein di Space-Time, saya lebih suka melihatnya sebagai alat. Ini kerana alam semesta kita sentiasa berubah. Dari satu saat ke depan, ia sentiasa bergerak. Dari elektron yang bergerak di sekitar nukleus atom, kepada pemain Bola Keranjang yang cuba menembak mereka sebelum jam permainan habis, segala-galanya di alam semesta kita bergerak. Untuk dapat memahami, kami memerlukan alat. Jika anda melihat alam semesta sebagai kereta dan masa sebagai alat yang sangat penting dalam toolkit, anda dapat melihat bagaimana masa tidak menjadi dimensi. Anda memerlukan alat untuk memisahkan kereta dan sama seperti set soket diperlukan untuk memisahkan dan memahami semua kerja dalaman kereta itu, begitu juga masa diperlukan untuk mengambil alih dan memahami perubahan dalam alam semesta kita dari satu saat ke seterusnya. Tetapi seperti set soket tidak akan menjadi sebahagian daripada kereta, jadi terlalu masa tidak akan menjadi sebahagian daripada alam semesta, hanya alat yang diperlukan untuk memahaminya.

Apa jua kedudukan anda pada masa sebenarnya, satu pemalar sentiasa kekal; bagaimana anda mengukurnya? Dalam kronometri (Sains pengukuran masa) terdapat dua bentuk pengukuran berbeza, kalendar dan jam. Kalendar digunakan untuk mengukur laluan masa yang luas, dan jam digunakan untuk menghitung laluan masa yang berterusan dan dirujuk untuk tempoh kurang dari satu hari. Kami jelas akan menumpukan pada masa kurang dari satu hari, kerana jika kita masuk ke debat kalendar, kita pasti akan menentukan dunia kita berakhir pada tahun 2012 !!

Hari ini sistem numerik yang paling banyak digunakan ialah sistem 10 asas (perpuluhan). Ini seolah-olah sesuai kerana kita semua mempunyai 10 jari dan jari kaki, jadi pelajar sekolah dan saya sendiri, selepas beberapa bir, boleh melakukan matematik dengan mudah! Malangnya bagi kita, peradaban sebelum Dewey Decimal sama ada pernah menghitung domba mereka mabuk, atau sekadar membenci anak-anak mereka, tetapi semuanya seolah-olah menggunakan sistem lain yang lebih kompleks seperti asas 12 (duodecimal), atau asas 60 (sexagesimal)

Masyarakat pertama yang dikreditkan dengan mengasingkan hari ke bahagian yang lebih kecil ialah orang Mesir. Mereka membahagi satu hari menjadi dua dua belas jam; Malam dan siang. Jam yang digunakan untuk mengukur masa adalah jam matahari. Jam sundial pertama hanya berada di tanah dan anda tahu berapa masa itu dengan panjang dan arah bayangan matahari. Kemajuan dalam teknologi, iaitu bar berbentuk t yang diletakkan ke dalam tanah, membolehkan mereka mengukur dengan lebih tepat hari dalam 12 bahagian yang berbeza. (Sistem duodecimal sialan !!) Adalah difikirkan bahawa satu penjelasan untuk sistem asas ini adalah bahawa seseorang boleh mendapat dua belas dengan mudah dengan mengira buku jari pada semua empat jari dengan ibu jari mereka. (Rupa-rupanya mereka tidak mempunyai rondaan DUI untuk memandu unta unta dan polis kuno yang menjalankan ujian ketenangan dalam bidang yang menyentuh ibu jari mereka ke jari mereka, jika tidak, mereka akan menyedari bahawa kaedah ini untuk mengira bukan idea yang baik!)

Kelemahan pada jam awal ini adalah bahawa pada waktu malam tidak ada cara untuk mengukur masa. Orang Mesir, seperti kita, masih perlu mengukur masa selepas gelap. Lagipun, bagaimana lagi yang akan kita ketahui apabila bar ditutup? Oleh itu, ahli astronomi awal mereka melihat sekumpulan 36 bintang, 18 di mana mereka digunakan untuk menandakan peredaran masa selepas matahari terbenam. Enam daripada mereka akan digunakan untuk menandakan 3 jam senja pada kedua-dua belah malam dan dua belas kemudian akan digunakan untuk membahagi kegelapan menjadi 12 bahagian yang sama. Kemudian, di suatu tempat di antara 1550 dan 1070 SM, sistem ini dipermudahkan untuk menggunakan sekumpulan 24 bintang, di mana 12 digunakan untuk menandakan peredaran masa.

Terdapat banyak kaedah lain, pada zaman purba, untuk mengukur peredaran masa selepas gelap. Jam yang paling tepat dikenali sebagai jam air, dipanggil clepsydra. Dating kembali ke lebih kurang. 1400-1500 SM, peranti ini dapat menandakan peredaran masa selama beberapa bulan, meskipun musim. Ia menggunakan permukaan dalaman yang miring yang tertulis dengan skala yang membolehkan penurunan tekanan air apabila air mengalir keluar dari lubang di dasar kapal.

Sejak siang dan malam kini boleh dibahagikan kepada 12 bahagian yang sama, konsep hari 24 jam dilahirkan. Menariknya, tidak sampai kira-kira 150 SM bahawa ahli astronomi Yunani, Hipparchus mencadangkan idea satu set masa yang ditetapkan untuk setiap jam diperlukan. Dia mencadangkan membahagikan hari itu kepada 24 jam ekuinik yang diperhatikan pada hari-hari equinox. Sayangnya untuk penimbang bean yang bertanggungjawab terhadap jam kerja lebih masa, kebanyakan orang awam terus menggunakan waktu bermusim bermusim selama beberapa abad yang akan datang. Ia tidak sampai sekitar 14 tahun^th abad, apabila jam mekanikal adalah perkara biasa, bahawa panjang tetap selama sejam diterima secara meluas.

Hipparchus sendiri, dan ahli astronomi lain, menggunakan teknik astronomi yang mereka panggil dari orang Babilonia yang membuat pengiraan dengan menggunakan sistem asas 60. Tidak diketahui mengapa orang Babilonia, yang mewarisinya dari Sumeria, pada asalnya memilih untuk menggunakan 60 sebagai basis sistem perhitungan. Walau bagaimanapun, ia adalah sangat mudah untuk menyatakan pecahan masa menggunakan 10, 12, 15, 20 dan 30.

Idea menggunakan sistem asas ini sebagai cara untuk membahagikan jam itu dilahirkan dari idea untuk membuat sistem geografi untuk menandakan geometri Bumi. Ahli astronomi Yunani Eratosthenes, yang tinggal antara 276-194 B.C., menggunakan sistem seksagesimal ini untuk membahagi bulatan menjadi 60 bahagian. Garis latitud ini mendatar dan berlari melalui tempat yang terkenal di Bumi pada masa itu. Kemudian, Hipparchus merangka garis longitud yang merangkumi 360 darjah. Walau kemudian, ahli astronomi Claudius Ptolemy memperluaskan kerja Hipparchus dan membahagi-bahagikan 360 derajat latitud dan panjang ke 60 bahagian yang sama. Bahagian ini dibahagikan lagi kepada 60 bahagian yang lebih kecil. Dia memanggil bahagian pertama "bahagian minutae primae", atau minit pertama. Bahagian-bahagian kecil yang dipecah bahagiya dipanggil "bahagian minutae secundae", atau detik kedua, yang dikenali sebagai yang kedua.

Sekali lagi, teknik mengukur ini hilang pada orang awam sehingga sekitar 16^th abad. Jam mekanikal pertama akan membahagikan jam ke bahagian, kuarters, atau ketiga. Ia tidak praktikal untuk orang awam memerlukan jam yang dibahagikan kepada beberapa minit.

Kemajuan teknologi dan sains selama berabad-abad telah memerlukan nilai yang lebih tepat untuk pengukuran sesaat. Pada masa ini, dalam Sistem Unit Antarabangsa (SI), yang kedua ialah unit asas untuk masa. Ini kemudian didarab untuk mendapatkan satu minit, jam, hari, dan lain-lain.

Cara pertama yang boleh diukur dengan tepat ialah mendahului pendulum. Kaedah ini biasanya digunakan sebagai cara mengira masa dalam jam mekanikal awal. Pada tahun 1956, yang kedua ditakrifkan dari segi tempoh revolusi Bumi sekitar Matahari untuk zaman tertentu. Oleh kerana sudah diketahui bahawa putaran Bumi pada paksinya bukanlah standard pengukuran yang seragam, yang kedua telah ditakrifkan sebagai; "Pecahan 1 / 31,556,925.9747 tahun tropika untuk 1900 0 Januari pada masa 12 jam ephemeris."

Dengan perkembangan jam atom, ia telah diputuskan bahawa ia lebih praktikal dan tepat untuk menggunakannya sebagai cara untuk menentukan kedua, bukannya revolusi Bumi sekitar Matahari. Menggunakan kaedah pengukuran pandangan umum berdasarkan isyarat yang diterima dari stesen radio, saintis dapat menentukan bahawa masa ephemeris kedua ialah 9,192,631,770 ± 20 kitaran frekuensi sesium yang dipilih. Oleh itu pada tahun 1967, Persidangan Umum Ketiga Belas mengenai Timbangan dan Langkah menentukan masa kedua atom dalam Sistem Antarabangsa Unit; "Tempoh 9,192,631,770 tempoh sinaran yang bersamaan dengan peralihan antara kedua-dua tahap hyperfine keadaan tanah atom cesium-133."

Malangnya bagi orang awam, ahli sains dengan keperluan berterusan mereka betul dan betul, mendapati kesan daya graviti menyebabkan kedua berbeza bergantung pada ketinggian di mana ia diukur. Kedua-dua seragam dihasilkan pada tahun 1977 dengan membetulkan keluaran setiap jam atom untuk maksud paras laut. Ini, bagaimanapun, memanjangkan kedua dengan kira-kira 1 × 10^−10. Pembetulan ini kemudiannya digunakan pada permulaan tahun 1977.

Hari ini, terdapat jam atom yang beroperasi di beberapa kawasan frekuensi dan optik yang berbeza. Walaupun jam atom air cesium yang paling canggih, seolah-olah jam yang paling tepat, optik telah menjadi semakin kompetitif dalam prestasi mereka terhadap rakan-rakan gelombang mikro mereka.

Apa yang sepertinya masih benar ialah apabila teknologi menjadi lebih maju, keperluan untuk mengukur masa yang lebih tepat akan terus berubah. Apa yang masih berlaku untuk kebanyakan kita adalah bahawa kita boleh menggunakan matematik mudah dan mudah mengetahui bahawa terdapat 60 saat dalam satu minit, 60 minit dalam satu jam, dan 24 jam dalam sehari!

Fakta Bonus:

• Kerana yang kedua adalah berdasarkan bilangan kali peralihan atom caesium di antara kedua-dua tingkat hyperfine dari keadaan dasarnya berbanding dengan masa ephemeris, dan fakta bahawa putaran bumi semakin perlahan, ia perlu untuk menambah "detik lompat" berkala ke dalam skala masa atom untuk menjaga keduanya dalam satu saat satu sama lain.
• Sejak tahun 1972 hingga 2006, terdapat 23 detik lompat yang ditambah, bermula dari satu setiap 6 bulan hingga 1 setiap 7 tahun.
• Perkhidmatan Rotasi dan Sistem Rujukan Bumi Antarabangsa (IERS) adalah organisasi yang memantau perbezaan dalam dua kalanya dan panggilan untuk lompatan detik dimasukkan atau dikeluarkan apabila perlu.
• Walaupun bukan standard yang ditakrifkan oleh Sistem Unit Antarabangsa, jam adalah unit yang diterima untuk digunakan dengan SI, yang diwakili oleh simbol h.
• Dalam astronomi, tahun Julian adalah satu unit masa, ditakrifkan sebagai 365.25 hari daripada 86400 SI saat setiap satu.
• Walaupun bulan digunakan untuk mengira masa seawal 10.000-28.000 SM. Kalender lunar adalah antara yang pertama muncul, sama ada 12 atau 13 bulan lunar (sama ada 346 atau 364 hari). Kalender Lunisolar sering kali mempunyai bulan ketiga belas yang ditambah beberapa tahun untuk membuat perbezaan antara satu tahun penuh (sekarang diketahui kira-kira 365,24 hari) dan setahun hanya dua belas bulan lunar. Angka-angka dua belas dan tiga belas datang dengan ciri-ciri yang menonjol di banyak budaya, sekurang-kurangnya sebagian disebabkan oleh hubungan bulan-bulan hingga tahun ini.