preskoči na sadržaj

Mjerenje vremena

Za ljudske zajednice unificirano mjerenje vremena od posebne je važnosti jer bez zajedničkog razumijevanja vremena ne bi mogle funkcionirati. Prva su mjerenja bila vezana uz potrebu da se predvidi kiša ili sunce, prvenstveno stoga da bi se mogli organizirati uzgoj i skladištenje hrane. U mnogim današnjim «primitivnim» kulturama apstraktan pojam vremena ustvari i ne postoji.


On uopće nije ovisan o napravama za mjerenje, već računanje vremena diktiraju prirodne promjene i svakodnevni poslovi. S pojavom prvih velikih poznatih civilizacija poimanje vremena nije se značajnije promijenilo. Međutim, iako su se razdoblja i dalje mjerila prema prirodnim pojavama, počinju se pojavljivati i točnija mjerenja. Da bi uspješno udovoljili novim potrebama zajednice ljudi sastavljaju sve savršenije kalendare, utemeljene na promatranju neba. Različite zajednice razvijaju različite kalendare. Tako nomadski narodi najčešće stvaraju lunarne (lat. luna, mjesec), dok sjedilački narodi stvaraju solarne kalendare (lat. sol, sunce). Kalendari koji su pokušavali uskladiti lunarno i solarno računanje vremena nazivaju se lunisolarni kalendari.

Prvi kalendari

U Srednjoj su i Južnoj Americi već nekoliko stoljeća prije Krista poznavali dva kalendara: jedan od 260 dana (podijeljenih u 13 skupina po 20 dana) i drugi, nešto savršeniji, od 365 dana (podijeljenih u 12 skupina po 30, uz još 5 dodatnih dana). Prvi zaista uređeni kalendari javljaju se u Sumeru, oko 4000. godine prije Krista. Kod njih godina traje 364 dana i 9 sati, a utemeljeni su na promatranju Mjeseca i njegovih mijena. Ubrzo potom slični se kalendari javljaju i kod Egipćana i Židova, s tim da se baziraju na kretanju Sunca.

Egipćanima je Sunčeva godina trajala 365 dana, a sastojala se od 12 mjeseci po 30 dana, dok se na kraju godine dodavalo još 5 dana. Oko 238. pr. Kr. vladar Ptolomej III. naredio je da se jedan dan doda svake četvrte godine, što prilično podsjeća na suvremeni sustav prijestupnih godina.

U staroj su Grčkoj najstariji kalendari objedinjavali solarni i lunarni način računanja. Početkom 5. stoljeća prije Krista astronom Meton gotovo je uspio riješiti problem spajanja ovih dvaju kalendara. To je omogućilo da se, barem u najvećim gradovima, kalendari poravnaju. U klasičnom razdoblju antičke Grčke godina se dijeli na 12 mjeseci koji su naizmjenično sastavljeni od 29 ili 30 dana. Ipak, zbog problema usklađivanja sunčanog i mjesečevog kalendara bilo je potrebno s vremena na vrijeme dodati nekoliko dana.

Želite li još jedan dan?

Sljedeći korak prema današnjem kalendaru učinjen je u Rimu. Izvorni rimski kalendar pojavio se u 7. stoljeću prije Krista, no bio je prilično neuređen. Po ovom je kalendaru godina trajala 304 dana, odnosno 10 mjeseci, a počinjala je u ožujku. Siječanj i veljača dodani su u kalendar naknadno, a kako su imali 29 ili 30 dana svake se druge godine u kalendar unosio još jedan, trinaesti mjesec. Tarkvinije Priscus, rimski vladar od 616. do 579. godine pr. Kr. uveo je novi kalendar po kojemu se godina sastojala od 12 mjeseci, odnosno 355 dana.

Svaki se mjesec dijelio na tri nejednaka i promjenjiva dijela: none (4-6 dana), ide (8 dana) i kalende (15 dana). Noni, ide i kalendi ponekad su označavali razdoblja, a ponekad određene dane. Kalendi su tako označavali i prvi u mjesecu, ide sredinu mjeseca (obično oko 13. ili 15. u mjesecu, a noni devet dan prije ida. Stoga su Rimljani vrijeme znali računati i po prilično nezgrapnoj metodi brojanja unatrag od nekog od ova tri dana.

Svaki pojedini dan bio je podijeljen na 12 dnevnih i 12 noćnih sati, s time da nisu svi sati jednako dugo trajali. Zbrka je konačno postala potpuna kada su senatori koji su određivali trajanje dana i mjeseca zlorabili svoju moć i počeli dodavati dane kako bi produljili svoj mandat ili odgodili izbore.

Julijanski kalendar

Gaj Julije Cezar reformirao je rimski kalendar 45. godine pr. Kr. slijedeći savjete aleksandrijskog astronoma Sosigena. Umjesto dotadašnjeg kaotičnog računanja vremena uveo je potpuno solarni kalendar. Ovaj je kalendar, po svom reformatoru, nazvan julijanskim kalendarom. Po julijanskom kalendaru godina je trajala 365 dana, a svake četvrte – prijestupne godine – 366 dana. Prijestupna je godina tako nazvana jer dodavanje jednog dana uzrokuje «prestupanje» svakog datuma počevši od 1. ožujka. Drugim riječima, u prijestupnoj se godini svaki datum nakon veljače pomiče za dva dana u tjednu u odnosu na prethodnu godinu, pa je recimo četvrtak 3. ožujka prijestupne godine prethodne godine pao u utorak. Julijanski je kalendar ujedno utemeljio slijed dana u tjednu i mjeseci u godini.

Gregorijanski kalendar

Godina je po julijanskom kalendaru trajala 11 minuta i 14 sekundi duže od stvarne Sunčeve godine. Ova se razlika toliko akumulirala da je 1572. proljetni ekvinocij padao deset dana prije stvarnog izjednačavanja trajanja dana i noći, a pomakli su se i svi crkveni blagdani. Stoga je papa Grgur XIII. sazvao komisiju za reformu kalendara i, prema savjetima jezuitskog astronoma Christophera Claviusa, 1582. izdao papinski edikt o reformi. Deset je dana izbačeno iz kalendara, te je nakon četvrtka 4. listopada 1582. nastupio petak 15. listopada, a godina je trajala 365 dana.

No, zbog razlike u odnosu na stvarnu putanju Zemlje oko Sunca, kalendaru je svake četvrte godine trebalo dodati jedan dan, ali ne svaki put. Clavius je problem riješio tako što je promijenio računanje prijestupnih godina, pa su one nastupale svake četvrte godine, osim u slučaju godina djeljivih sa 100. Ukoliko je godina djeljiva sa 100 trebala biti prijestupna, morala je biti djeljiva sa 400, pa su tako 1700, 1800 i 1900 bile «obične», a 2000. je bila prijestupna godina. Ovaj je kalendar također konačno potvrdio da godina počinje 1. siječnja.

Reforma je brzo prihvaćena u katoličkim zemljama – Španjolskoj, Portugalu i Italiji – dok su protestantske zemlje novi kalendar prihvatile nešto kasnije. Velika Britanija i njezine kolonije kalendar su usvojile tek 1752, a Japan, Kina, Grčka i Rusija tek u dvadesetom stoljeću. Ovaj je kalendar nazvan gregorijanskim kalendarom i koristi se i danas.

Gregorijanski kalendar naziva se i Novi kalendar ili Kršćanski kalendar, jer kao početak brojanja godina uzima rođenje Isusa Krista. Iako se po gregorijanskom kalendaru smatra da je Krist rođen 25. prosinca 1. godine prije nove ere, suvremeni povjesničari smatraju da je on rođen oko 4. godine pr. n. e.

Koliko je sati?

Prvi sunčani sat koji poznajemo potječe iz Egipta iz 15. stoljeća prije Krista, a sastojao se od poluge okomito postavljene na kružnicu podijeljenu na četiri kvadranta. Svaki kvadrant bio je razdijeljen na šest manjih dijelova, čime je ustvari postavljen današnji vremenski sastav od 24 sata.

Grci su najveći dio svoga znanja o astronomiji i mjerenju vremena preuzeli od susjednih kultura, no svojim su umijećem daleko nadmašili sve svoje učitelje. Grčki filozof i astronom Anaksimandar konstruirao je prvi grčki sunčani sat oko 550. godine prije Krista. Već oko 330. godine prije Krista u vrtu atenske Akademije nalazio se tzv. astronomijski sat, koji se sastojao od više međusobno spojenih brojčanika.

U isto doba konstruiraju se i prvi univerzalni sunčani satovi kojima se položaj može mijenjati ovisno o mjestu na kojem se nalaze. Geograf Ptolomej u 2. stoljeću crta karte neba kojima će se koristiti moreplovci poput Kolumba ili Vasca da Game još 1200 godina kasnije. Ptolomeju se pripisuje i konstrukcija astrolaba, sprave pomoću koje se mjeri visina nebeskih tijela. Najstariji astrolabi bili su velikih dimenzija i vrlo grube izrade i korišteni su samo na kopnu. Kasnijim usavršavanjem sve su manji i precizniji, pa postaju nezamjenjiv dio navigacijske opreme za duge oceanske plovidbe.

Osim sunčanih satova i astrolaba, vrlo se rano pojavljuju i vodeni satovi, klepsidre. Najstarija klepsidra napravljena je u Egiptu za vrijeme faraona Amenofisa III. oko 1500. godine prije Krista. Kao i njezini nasljednici bila je vrlo neprecizna i namještala se prema sunčanim satovima. Ipak, s vremenom se konstruiraju sve kompleksniji modeli. Između dviju glavnih posuda iz kojih se voda prelijeva umeću se međuspremnici i dodatne cijevi, a iz Grčke su poznati i primjerci koji su ispuštali zvukove, poput vodenih orgulja. Još veću preciznost ovakvih sprava postižu Grci spajanjem vodenog sata i astronomijskog brojčanika.

Ovladavanje vremenom

Nakon propasti Rimskog Carstva Europa neko vrijeme ostaje bez znanstvenih otkrića i tehničkih inovacija. Mnogi izumi stare Grčke i Egipta pronašli su svoj put prema istoku, preko Perzije do Indije i Kine. Kinezi su sve do 5. stoljeća za mjerenje vremena najčešće koristili različite naprave koje se baziraju na izgaranju određenog materijala: svijeće koje dogorijevaju određenom brzinom, zapaljivi štapići i mali labirinti u kojima je posipan zapaljivi strah koji polako dogorijeva označujući tako protok vremena.

Kineska vještina je svoj vrhunac dosegla negdje u 11. stoljeću. U to je vrijeme sagrađen i čuveni Su Sungov sat, koji je radio bez prekida gotovo 300 godina. Imao je oblik kule i bio je visok oko 12 metara, a svakog sata iz njega su izlazile različite figure otkucavajući vrijeme.

Ovladavanje vremenom u Europi je išlo znatno sporije. Tek je razvoj gradova u 12. i 13. stoljeću učinio da je sve veći broj sunčanih satova krasio gradske stražarske kule i tržnice. Potreba za što preciznijim izračunavanjem vremena izazvala je daljnji razvoj i usavršavanje satova.

Mehanički sat

Osnovna razlika između mehaničkog sata i starijih naprava jest u tome da mehanički sat posjeduje vlastiti izvor energije (pokreće se pomicanjem utega) i ne oslanja se više na vanjske izvore. Mehanički sat nije izum koji je nastao odjednom, već se stvarao postupnim usavršavanjem starijih naprava – klepsidre i astrolaba. Na kraljevskom dvoru u Parizu postoji već u 12. stoljeću klepsidra koja uz vodu koristi i pokretanje utega.

Temelj za funkcioniranje mehaničkog sata jest sila teže, koja pokreće uteg koji s pomoću naprave zvane foliot pokreće zupčanike. Ne zna se točno kada je konstruiran prvi mehanički sat pokretan jedino vlastitim utegom, no najstariji podaci o takvom satu potječu iz 14. stoljeća. Iako se od tog vremena mehanički satovi počinju sve češće koristiti, stariji načini mjerenja vremena uz pomoć svijeća, pješčanika i dr. ostat će još dugo u uporabi.

Tijekom 14. stoljeća klepsidre polako nestaju s gradskih tornjeva, a zamjenjuju ih mehanički satovi. Prvi poznati slučaj smještanja mehaničkog sata na gradskom tornju datira iz Pariza oko 1300. godine. Najstariji mehanički sat koji je još uvijek u uporabi jest sat na crkvi Blažene Djevice u Milanu iz 1344. godine. Njegovom konstruktoru bilo je potrebno čak 16 godina da ga izradi i postavi, no izazvao je pravu senzaciju.

Ubrzo i mnogi drugi gradovi nabavljaju takve satove. Veliki srednjovjekovni satovi koji krase gradske trgove sastoje se od mehanizma smještenog u kuli, zvona i različitih figura koje izlaze kroz otvore i otkucavaju svaki puni sat. Brojčanici s kazaljkama javljaju se tek krajem 15. stoljeća, otprilike u isto vrijeme kad se konstruiraju i prvi prenosivi satovi, kojima nije potreban službenik za svakodnevno održavanje. Usporedo s razvojem proizvodnje satova razvija se i urarski obrt. Prvi urari javljaju se već u 12. stoljeću, no njihov je broj u Europi prije 15. stoljeća vrlo malen.

Ručni sat

Prvi prenosivi satovi bili su, za današnje pojmove, vrlo veliki i glomazni. Tijekom 17. stoljeća izum spiralne opruge za navijanje sata, kao i usavršavanje drugih dijelova mehanizma, omogućio je izradu manjih i praktičnijih satova. Krajem 17. stoljeća javlja se, paralelno s razvitkom satnih mehanizama, moda nošenja prsluka, tako da od tog vremena muškarci sve češće nose džepne satove.

Ručni satovi počinju se proizvoditi još u 19. stoljeću, no prvi proizvođači imaju velikih problema da za njih nađu tržište. Općenito su se ovi satovi smatrali krhkima i pretjerano osjetljivima. Iako su tijekom Prvog svjetskog rata proizvedeni razni modeli za artiljerijske i mornaričke časnike, pravi «boom» ručni satovi doživljavaju tek kasnih 20-tih i 30-tih godina.

U isto to vrijeme znanstvenici pokušavaju stvoriti kvarcni sat, koji bi bio praktičniji i precizniji od satova na oprugu. Paralelno s računalnom opremom i tranzistorima razvija se i nova generacija satova. Prvi modeli za masovnu prodaju pojavljuju se 1957. godine, no ne doživljavaju osobit uspjeh. Pravi prodor kvarcnih satova događa se tek 70-tih godina prošlog stoljeća, pogotovo s uključivanjem japanske i dalekoistočne industrije na svjetsko tržište.

S razvojem industrijskog društva drastično se povećala važnost točnog očitavanja vremena.

Islamski kalendar

Islamski kalendar koristi se u većini muslimanskih zemalja. To je lunarni kalendar koji vrijeme broj od 622. godine, kada je Božji poslanik Muhamed iz Meke otišao u Medinu. Islamski se kalendar sastoji od 12 lunarnih mjeseci. Trideset godina čini jedan ciklus, unutar kojega su 2, 5, 7, 10, 13, 16, 18, 21, 24, 26. i 29. godina prijestupne i imaju 355 dana. Ostale godine imaju 354 dana.

Islamski se datumi mogu preračunati u gregorijanske uz vrlo malu pogrešku (1 dan). Islamsku godinu pomnožite s 970 224, pomaknite decimalni zarez za 6 mjesta ulijeva (odnosno podijelite broj s 1 000 000) i dodajte 621,5774. Od rezultata oduzmite cijeli broj lijevo od zareza – on označava godinu. Decimalni ostatak pomnožite s 365 i dobit ćete dan u godini!

Primjer:

Islamska godina 1. – Gregorijanska godina 622.
1 x 970 224 = 970 224
970 224/1 000 000 = 0,970224
0,970224 + 621,5774 = 622,547624
622,547624 – 622 = 0,547624 – godina je 622.
0,547624 x 365 = 199 – dan u godini je 199. po redu

Židovski kalendar

Židovski kalendar porijeklo vuče od starog hebrejskog kalendara i ostao je nepromijenjen još od 9. stoljeća prije Krista. To je i danas službeni kalendar Izraela i Židovi diljem svijeta koriste ga pri određivanju vjerskih blagdana. Židovi vrijeme računaju od prije 5763 godine, kada je – prema Starom zavjetu – stvoren svijet. Židovski je kalendar lunisolarni kalendar, i svake 3. godine u kalendar se ubacuje dodatni mjesec.

Vrijeme je…

Standardno vrijeme definirano je 1883. godine međunarodnim dogovorom, kako bi se izbjegle komplikacije koje je stvorio porast međunarodnog željezničkog i brodskog prometa. Naime, do te se godine često događalo da i vlak krenuo iz jednog mjesta u 11 sati ujutro i na svoje odredište – u susjedno mjesto – stigao u 10 sati ujutro.

Ova je razlika bila posljedica korištenja vlastitog sunčevog vremena u svakom pojedinom mjestu na Zemlju. Dogovorom je cijeli planet podijeljen u 24 vremenske zone, s početnim meridijanom u Kraljevskoj zvjezdarnici u Greenwichu u Engleskoj. Vremenske su zone određene prema njihovoj udaljenosti od Greenwicha, a u svakoj su zoni satovi podešeni na isto vrijeme. Svaka zona obuhvaća 15˚ zemljopisne dužine, no zbog olakšavanja trgovine i funkcioniranja pojedinih zemalja dopuštena su i pojedina odstupanja od ovog pravila.

Unificiranje mjerenja vremena dovelo je i do standardizacije osnovne vremenske jedinice – sekunde. No, to je postalo moguće tek izumom atomskih satova koji su najprecizniji uređaji za mjerenje vremena konstruirani do današnjeg dana. Sat koji koristi atom cezija danas je referentni sat za određivanje trajanja jedne sekunde u SI sustavu. Prvi ovakav sat konstruiran je 1955. godine.

U ovom se satu cezijev izotop 133 pobuđuje na preskakanje s jednog na drugu energetsku razinu. Frekvencija zračenja koje ponuka najveći broj atoma na «preskakanje», referentna je frekvencija iz koje se potom određuje period vala zračenja odnosno «vrijeme» između dvije iste faze vala. Sekunda se tako definira kao 9 192 631 770 perioda zračenja potrebnog da se pobudi cezijev izotop 133. Najprecizniji cezijev sat ima pogrešku od 1 sekunde u milijun godina.

Iako i danas postoje razlike u izračunavanju vremena među različitim kulturama, suvremene su komunikacije učinile da definicija jedne sekunde i uporaba gregorijanskog kalendara postanu svjetski standardi. No, iako su i kalendar i mjerenje sekunde prilično usavršeni, moguće je da će se i jedan i drugi u budućnosti opet mijenjati.



Tekst je izvorno objavljen u 57. broju časopisa Drvo znanja i nije ga dopušteno prenositi.

| 13. 9. 2007. u 00:00 sati | RSS | print | pošalji link |


Edu.hr portal CMS za škole CARNetova korisnička konferencija Elektronički identitet Edu.hr portal Forum CARNetovog Portala za škole namijenjen učenicima, nastavnicima i zaposlenicima hrvatskih škola Nacionalni portal za učenje na daljinu Moodle

Učenički radovi

Rijeka

Četvrtaši Osnovne škole Ksavera Šandora Đalskog iz Donje Zeline, u sklopu nastavnog predmeta priroda i društvo, proveli su projekt "Upoznajmo naše gradove". Učenici su se uistinu...

Nastavni materijali

Čistoća okoliša

PID OŠ A.1.1. Učenik uspoređuje organiziranost u prirodi opažajući neposredni okoliš. PID OŠ B.1.1. Učenik uspoređuje promjene u prirodi i opisuje važnost brige za prirodu i osobno zdravlje. PID...

1832. - umro Sir Walter Scott, škotski pjesnik i romanopisac,...

Copyright © 2010 CARNET. Sva prava pridržana | Uvjeti korištenja | Impressum

A A A  |  

Mail to portal@CARNET.hr




preskoči na navigaciju
admin@raspored-sati.hr www-root@raspored-sati.hr ivan@raspored-sati.hr ivana.tolj@raspored-sati.hr marko.horvatovic@raspored-sati.hr www-root@donja-dubrava.hr analiza@donja-dubrava.hr pretinac@donja-dubrava.hr pajo.pajic@donja-dubrava.hr coran.goric@donja-dubrava.hr ivana@donja-dubrava.hr marijana@marijana-tkalec1.from.hr marijana.tkalec@marijana-tkalec1.from.hr mt@marijana-tkalec1.from.hr http://marijana-tkalec1.from.hr http://web.marijana-tkalec1.from.hr http://www.marijana-tkalec1.from.hr