Den
Jednotka mimo SI povolená k užívání · veličina: čas
Slunce se po čtyřiadvaceti hodinách nevrací do téhož bodu na nebi. Koncem prosince trvá den o půl minuty déle, v polovině září o dvacet sekund kratší dobu, a za rok kreslí rozdíl na nebi osmičku.
01 · Definice
Den je přesně 86 400 sekund, tedy čtyřiadvacet hodin. Je to definice skrze sekundu SI, nikoli skrze otáčení Země: planeta na ní už není závislá a v průměru se opožďuje asi o milisekundu denně.
Dnů je ve skutečnosti několik. Hvězdný je doba jedné otáčky Země vůči vzdáleným hvězdám, dvacet tři hodiny a padesát šest minut. Sluneční je doba mezi dvěma poledni a je delší: zatímco se Země otáčí, urazí po dráze téměř stupeň, a aby Slunce znovu stálo na jihu, je třeba dotočit ty čtyři minuty. Za rok se otáčky navíc složí přesně v jeden hvězdný den navíc: je jich v roce 366 proti 365 slunečním.
Ale ani sluneční den není stálý. Dráha je eliptická a v zimě jde Země rychleji — dotáčet je třeba víc. Osa je nakloněná a průmět pohybu na nebeský rovník se mění s ročním obdobím. Oba účinky se sčítají a dávají rozptyl asi minutu mezi nejdelším a nejkratším pravým dnem. Střední sluneční den je fikce, zavedená astronomy právě proto, že hodiny neumějí jít nerovnoměrně.
Nashromážděný rozdíl mezi pravým a středním časem se nazývá časová rovnice. Kvůli ní sluneční hodiny hned předbíhají, hned se opožďují, a Slunce, fotografované po celý rok ve stejnou hodinu, kreslí na nebi osmičku — analemu. Je to jediný obrazec, který nekreslí přístroj, nýbrž neshoda dvou definic téhož dne.
Vlevo analema: poloha Slunce ve stejnou hodinu hodin po celý rok. Vodorovně časová rovnice, svisle deklinace. Vpravo délka pravého slunečního dne v tento den proti rovným čtyřiadvaceti hodinám. Druhý jezdec posouvá místo uvnitř časového pásma a ukazuje, kdy poledne nastane podle hodin na stěně.
Za den urazí Země po dráze asi stupeň. Otáčka vůči hvězdám už skončila, ale Slunce se posunulo, a planeta musí ještě kousek dotočit — právě ty čtyři minuty.
02 · Převod
Zadejte hodnotu — list ji převede
Den je povolen k užívání vedle minuty a hodiny, ale předpony se na něj neuplatňují: „kiloden“ v žádné normě nestojí. Pro delší období se přechází k roku, pro kratší k hodině.
Juliánský den v astronomii je přesně 86 400 sekund SI a nic víc: nepřetržité počítání od poledne 1. ledna 4713 př. n. l., bez měsíců, přestupných roků a kalendářních reforem. Právě to umožňuje porovnat zatmění zapsané babylonskými písaři s měřením z včerejška.
Marsovský den je o třicet devět minut delší než náš. Obsluha vozítek jím musela žít první měsíce mise a posouvat pracovní den pokaždé o čtyřicet minut — asi za pět týdnů rozpis obešel celý ciferník.
| Poznámka | |||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Řády veličin
dny jiných světů04 · Měřicí přístroje
Čím se chytá otáčka planety
Trubice upevněná přísně v rovině poledníku: umí se jen zvedat a klesat. Astronom zachytí okamžik, kdy hvězda protne vlákno, a z řady takových průchodů plyne délka hvězdného dne. Dvě století to byly nejpřesnější hodiny, jaké existovaly — přesné právě proto, že kyvadlem bylo samo nebe.
Volné kyvadlo ve vakuové nádobě s vedeným dvojčetem venku. Ve třicátých letech se takové hodiny staly přesnějšími než otáčení Země a byly to ony, kdo první ukázal, že planeta nedodržuje jízdní řád.
Od roku 1967 je sekunda definována přechodem v atomu cesia a den se stal přesně 86 400 takových sekund. Vazba na planetu byla přeťata: Země si může předbíhat nebo se opožďovat, den se nezmění ani o vlas.
Dvě antény na různých kontinentech poslouchají tentýž kvasar a z rozdílu příchodu signálu se určuje orientace Země na zlomky milisekundy. Tak se dnes měří délka dne — planeta se ověřuje na nebi, ne naopak.
05 · Pravidla zápisu
d malé, předpony neexistují
Mezinárodní značka je malé d bez tečky; česky se píše i „den“ celým slovem. Velké D je obsazeno dioptrií, na velikosti písmene tedy záleží. Ve složených jednotkách jde den s tečkou uprostřed nebo lomítkem: mg/(kg·d), mm/d.
Poslední řádek není hnidopišství, ale zdroj skutečných výpadků. Den s přestupnou sekundou jich má 86 401 a kód, který předpokládá přesně 86 400, se toho dne rozbije — tak to bylo v roce 2012 a znovu v roce 2015.
06 · Sousední jednotky
Den stojí mezi hodinou a rokem a obě vazby jsou po svém nekulaté: ve dni je přesně čtyřiadvacet hodin, ale v roce 365,2422 dne, a žádné zaokrouhlení ten zlomek neodstraní — jen ho přesune do kalendáře.
1/24 dne
86 400 s
365,25 d
U Venuše se znaménko v prvním vztahu obrací: otáčí se zpětně a její sluneční den je kratší než hvězdný. JD je juliánské datum, nepřetržité počítání dnů pro astronomii.
07 · Historický oddíl
Jak byl den odvázán od Země
Sekunda se definuje jako 1/86 400 středního slunečního dne. Definice vydržela téměř půldruhého století a zdála se neotřesitelná: Země byla nejspolehlivější hodiny, jaké byly k dispozici.
Křemenné a kyvadlové hodiny to ukazují: délka dne kolísá během roku o milisekundy. Na vině je sezonní přerozdělení vzdušných hmot a slapy — planeta není tuhé těleso a nedodržuje jízdní řád.
Kompromis: hodiny jdou podle atomu, ale každých pár let se do stupnice vloží sekunda navíc, aby se poledne nevzdálilo od Slunce. Dvacet sedm vložení za půl století, všechna kvůli rozdílu, kterého si bez přístrojů nikdo nevšimne.
Generální konference rozhoduje ukončit vkládání sekund: digitální systémy se kvůli nim lámou častěji, než odchylka od Slunce komukoli vadí. Do roku 2035 se stupnice od planety definitivně oddělí.
Jednotka, která se přestala shodovat s jevem
Slapové tření brzdí Zemi: Měsíc táhne oceán, boule zůstává za otáčením a zadržuje planetu. Den se prodlužuje asi o 1,8 milisekundy za století — v devonu nedosahoval dvaadvaceti hodin a růstové proužky korálů to potvrzují: asi 400 proužků na rok.
Proto je dnešní den jednotka poctivě odtržená od jevu, po němž je pojmenována. 86 400 sekund je číslo; otáčení planety je děj, který se do něj už nevejde — rozdíl doplňují přestupné sekundy a od roku 2035 se mu prostě nechá narůstat.
Katalog · měřicí jednotky
List pro každou veličinu
Sedm základních jednotek SI, dvaadvacet odvozených s vlastními jmény a veličiny mimo soustavu, bez nichž by nefungovala ani technika, ani kalendář.