10.        Η ΓΗ ΩΣ ΟΥΡΑΝΙΟ ΣΩΜΑ

10.2. Μέτρηση χρόνου

Όπως η μονάδα μήκους (το μέτρο) καθιερώθηκε το 1789 από τους Γάλλους, ως τμήμα της περιμέτρου ενός μεσημβρινού της Γης, έτσι και η καθιέρωση των μονάδων του χρόνου βασίστηκε στα φαινόμενα της περιστροφής και περιφοράς της Γης.

Από το 1972, για μεγαλύτερη ακρίβεια ο χρόνος υπολογίζεται, διεθνώς, με ατομικά ωρολόγια.

10.2.1. Τοπική ώρα και ώρα ζωνών (ατράκτων)

Ο χρόνος που μεσολαβεί μεταξύ δύο διαδοχικών μεσουρανίσεων του Ήλιου είναι 24 ώρες.  Κάθε σημείο της επιφάνειας της Γης, εκτός των πόλων διατρέχει:

σε 24 ώρες 360°, σε 1 πρώτο λεπτό 15' της μοίρας, άρα σε 4' 1°

σε   1 ώρα    15°, σε 1 δευτερόλεπτο 15" της μοίρας, άρα σε 4" 1’ της μοίρας.

Επειδή η Γη περιστρέφεται από δυτικά προς τα ανατολικά, ένας τόπος που βρίσκεται ανατολικότερα κάποιου άλλου προηγείται στο χρόνο.  Συγκεκριμένα, για διαφορά γεωγραφικού μήκους 1° προηγείται κατά 4'.  Αν ένας τόπος βρίσκεται ανατολικότερα κάποιου άλλου 5 ½°, η τοπική ώρα του πρώτου προηγείται κατά 22 δευτερόλεπτα (5 ½ Χ 4" = 22").  Αντίθετα, αν ο τόπος βρίσκεται δυτικότερα κάποιου άλλου, τότε η τοπική ώρα θα έχει καθυστέρηση.

Για να αποφευχθούν οι δυσκολίες που θα προέκυπταν στις συγκοινωνίες και στις τηλεπικοινωνίες, αν κάθε τόπος χαρακτηριζόταν από τη δική του τοπική ώρα, καθιερώθηκε ο χρόνος των ζωνών ή ωριαίων ατράκτων.  Με τον όρο ωριαία άτρακτο εννοούμε μία ζώνη της επιφάνειας της Γης κατά τη μεσημβρινή διεύθυνση, της οποίας το πλάτος είναι 15°.  Η Γη χωρίζεται σε 24 ωριαίες ατράκτους, που βρίσκονται ανατολικά και δυτικά του κεντρικού μεσημβρινού.

Η Δυτικοευρωπαϊκή ώρα (Δ.Ε.Ω.) είναι η ώρα του Γκρήνουιτς ή παγκόσμια ώρα, και ισχύει για τη Μεγάλη Βρετανία, Ιρλανδία και Ισλανδία.

Η Κεντρικοευρωπαϊκή ώρα (Κ.Ε.Ω.) είναι η ώρα του 15^ου ανατολικού μεσημβρινού, η οποία ισχύει για τις υπόλοιπες χώρες της Δυτικής Ευρώπης, Ανατολική και Δυτική Γερμανία, Αυστρία, Ουγγαρία, Ελβετία, Ιταλία, Γιουγκοσλαβία, Πολωνία και Τσεχοσλοβακία.

Η Νοτιανατολικοευρωπαϊκή ώρα (Ν.Α.Ω.) ισχύει για την Φιλλανδία, Ρουμανία, Βουλγαρία, Ελλάδα και Τουρκία.

10.2.2. Ημερολογιακό όριο (Datumsgrenze)

Όταν ο Elkano το 1522 ολοκλήρωσε τον πρώτο περίπλου της Γης που άρχισε ο Μαγγελάνος, διαπιστώθηκε με την άφιξη του στην Ισπανία, στο λιμάνι Sanlucar, ότι οι ημερομηνίες του ημερολόγιου του πλοίου δε συμφωνούσαν με τις αντίστοιχες του ημερολόγιου της Ισπανίας.  Μετά από μελέτη του προβλήματος εξηγήθηκε αυτή η χρονική ασυμφωνία.

Σχ. 105. Το ημερολογιακό όριο (Datumsgrenze), που συμπίπτει σχεδόν με τη γραμμή του μεσημβρινού των 180°.

Το πλοίο είχε περιπλεύσει τη Γη με δυτική κατεύθυνση, δηλαδή αντίθετα προς την διεύθυνση περιστροφής της Γης.  Όπως αναφέραμε παραπάνω, κάθε ζώνη (άτρακτος) προηγείται χρονικά κατά μία ώρα της ζώνης που βρίσκεται δυτικά απ' αυτή.  Το πλοίο περιπλέοντας τις 24 ωριαίες ατράκτους έχασε 24 ώρες, δηλ. μία ημέρα.  Εάν κανείς περιπλεύσει τη Γη με κατεύθυνση από δυτικά προς τα ανατολικά, τότε στο ημερολόγιο του πλοίου θα υπάρχει μια παραπάνω ημέρα, επειδή, κάθε ημέρα, το ταξίδι του πλοίου θα γίνεται μικρότερο.

Για να μην υπάρχει αυτή η χρονική διαφορά μεταξύ των ημερολόγιων των πλοίων που περιπλέουν τη Γη, και των λιμανιών, καθιερώθηκε το ημερολογιακό όριο, που συμπίπτει σχεδόν με το μεσημβρινό των 180° (Σχ. 105). Όταν το πλοίο διέρχεται το ημερολογιακό όριο με ανατολική κατεύθυνση, η διάρκεια της ημέρας διπλασιάζεται.  Αν, π.χ. το πλοίο διέρχεται το ημερολογιακό όριο στις 3 Οκτωβρίου, το ημερολόγιο του θα δείχνει την ημερομηνία αυτή για 48 ώρες.  Όταν, αντίθετα, διέρχεται το ημερολογιακό όριο με δυτική κατεύθυνση, τότε από το ημερολόγιο του παραλείπεται μία ημέρα.  Αν, π.χ., διέρχεται το ημερ. όριο στις 10 Ιουλίου, την επομένη το ημερολόγιο του πλοίου θα δείχνει 12 Ιουλίου, (βλ. Σχ. 105).

10.2.3. Μεγαλύτερες μονάδες χρόνου

α. Η ημέρα.  Στην καθημερινή μας ζωή χρησιμοποιούμε ως βασική μονάδα μέτρησης χρόνου την ημέρα, η οποία αντιστοιχεί στο χρόνο που απαιτείται για δύο διαδοχικές άνω μεσουρανίσεις του Ήλιου, γι' αυτό και χαρακτηρίζεται ως ηλιακή ημέρα.

β. Η εβδομάδα.  Όλοι σχεδόν οι αρχαίοι λαοί χρησιμοποιούσαν την εβδομάδα ως μονάδα χρόνου, και είναι ίση με 7 ημέρες.  Αφορμή για τον καθορισμό αυτής της μονάδας πρέπει να ήταν ο χρόνος που απαιτείται από τη μία μέχρι την επόμενη φάση της Σελήνης (ο ακριβής χρόνος είναι 7 ημέρες και 9 ώρες).

γ. Ο μήνας.  Αυτή η χρονική μονάδα αντιστοιχεί με το χρόνο που απαιτείται για να βρεθεί η Σελήνη από σύνολο (νέα Σελήνη), σε σύνοδο.  Ο χρόνος αυτός είναι 29 ημέρες, 12 ώρες, 44 λεπτά, 2,9 δευτερόλεπτα, και λέγεται συνοδικός μήνας.  12 μήνες ορίζουν το σεληνιακό έτος, του οποίου η διάρκεια είναι 354 ημέρες, 8 ώρες, 48 λεπτά, 34,8 δευτερόλεπτα.

δ. Το έτος.  Σήμερα για τη μέτρηση του χρόνου χρησιμοποιείται και το πολιτικό έτος, το οποίο βασίζεται στο αντίστοιχο τροπικό.  Όταν λέμε τροπικό έτος, εννοούμε το χρόνο που μεσολαβεί μεταξύ δύο διελεύσεων του Ήλιου από το εαρινό σημείο της εκλειπτικής, και είναι ίσος με 365 ημέρες, 5 ώρες, 48 λεπτά και 46,7 δευτερόλεπτα.  Εμείς παραλάβαμε το ημερολόγιο από τους Ρωμαίους, και το ημερολόγιο αυτό είχε συνδεθεί με το αιγυπτιακό των 365 ημερών.  Μετά από 1800 χρόνια, η μέτρηση του χρόνου με το αιγυπτιακό ημερολόγιο ήρθε σε ασυμφωνία με τα αστρονομικά δεδομένα.  Η θέση του Ήλιου, στην αρχή του έτους, είχε μετακινηθεί δυτικά από το σημείο του κριού (εαρινό σημείο ή ισημερία).

Ο Ιούλιος Καίσαρ, το 46 π.Χ., καθιέρωσε μετά από υπόδειξη του Έλληνα αστρονόμου Σωσιγένη, ημερολόγιο 365 ημερών και 6 ωρών, αφού προηγουμένως εισήγαγε ένα έτος με 447 ημέρες, προκειμένου να αρθεί η μέχρι τότε- αστρονομική ασυμφωνία.  Σε κάθε τέταρτο έτος προστίθεται μία ημέρα (6 ώρες Χ 4 = 24 ώρες).  Τα έτη με 366 ημέρες χαρακτηρίζονται ως δίσεκτα.  Επειδή όμως το Ιουλιανό έτος ήταν λίγο μεγαλύτερο από το τροπικό, με την πάροδο αρκετών αιώνων, προέκυψε και πάλι ασυμφωνία με τα αστρονομικά δεδομένα.  Το 1582, με το Γρηγοριανό ημερολόγιο, παραμερίστηκε αυτή η διαφορά, που ήταν καθυστέρηση 10 ημερών.  Συγκε-κριμένα, είχαν προστεθεί στην 4η Οκτωβρίου 10 ημέρες και θεωρήθηκε η ημερομηνία αυτή ως 15η Οκτωβρίου.  Επίσης, για να μην επαναλαμβάνονται και στο μέλλον τέτοιες ασυμφωνίες, θεσπίστηκε για κάθε 400 έτη να θεωρούνται δίσεκτα τα 97 έτη και όχι τα 100.  Έτσι, με το Γρηγοριανό ημερολόγιο προκύπτει καθυστέρηση μιας ημέρας κάθε 4.000 έτη.