Εικοσιτετράωρο
Μονάδα εκτός SI, επιτρεπόμενη στη χρήση · μέγεθος: χρόνος
Ο Ήλιος δεν επιστρέφει στο ίδιο σημείο του ουρανού μετά από είκοσι τέσσερις ώρες. Στα τέλη Δεκεμβρίου το εικοσιτετράωρο διαρκεί μισό λεπτό περισσότερο, στα μέσα Σεπτεμβρίου καμιά εικοσαριά δευτερόλεπτα λιγότερο, και μέσα σε έναν χρόνο η διαφορά χαράζει στον ουρανό ένα οκτώ.
01 · Ορισμός
Ένα εικοσιτετράωρο είναι ακριβώς 86 400 δευτερόλεπτα, δηλαδή είκοσι τέσσερις ώρες. Πρόκειται για ορισμό μέσω του δευτερολέπτου του SI και όχι μέσω της περιστροφής της Γης: ο πλανήτης δεν είναι πια δεμένος με αυτόν και κατά μέσο όρο μένει πίσω περίπου ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου την ημέρα.
Ημέρες υπάρχουν στην πραγματικότητα περισσότερες από μία. Η αστρική είναι ο χρόνος μιας περιστροφής της Γης ως προς τα μακρινά άστρα, είκοσι τρεις ώρες και πενήντα έξι λεπτά. Η ηλιακή είναι ο χρόνος ανάμεσα σε δύο μεσημέρια, και είναι μεγαλύτερη: όσο η Γη γυρίζει, προλαβαίνει να διανύσει σχεδόν μία μοίρα στην τροχιά της, και για να βρεθεί ο Ήλιος ξανά στον νότο πρέπει να συμπληρωθούν εκείνα τα τέσσερα λεπτά. Μέσα σε έναν χρόνο οι επιπλέον περιστροφές αθροίζονται σε ακριβώς μία επιπλέον αστρική ημέρα: είναι 366 τον χρόνο έναντι 365 ηλιακών.
Αλλά ούτε η ηλιακή ημέρα είναι σταθερή. Η τροχιά είναι ελλειπτική, και τον χειμώνα η Γη κινείται γρηγορότερα — άρα πρέπει να συμπληρωθούν περισσότερα. Ο άξονας είναι κεκλιμένος, και η προβολή της κίνησης στον ουράνιο ισημερινό αλλάζει με την εποχή. Οι δύο επιδράσεις αθροίζονται και δίνουν διασπορά περίπου ενός λεπτού ανάμεσα στη μεγαλύτερη και τη μικρότερη αληθή ημέρα. Η μέση ηλιακή ημέρα είναι μυθοπλασία, που την εισήγαγαν οι αστρονόμοι ακριβώς επειδή τα ρολόγια δεν ξέρουν να βαδίζουν άνισα.
Η συσσωρευμένη διαφορά ανάμεσα στον αληθή και τον μέσο χρόνο ονομάζεται εξίσωση του χρόνου. Εξαιτίας της το ηλιακό ρολόι άλλοτε προηγείται και άλλοτε καθυστερεί, και ο Ήλιος, φωτογραφημένος την ίδια ώρα όλον τον χρόνο, χαράζει στον ουρανό ένα οκτώ — το ανάλημμα. Είναι το μόνο σχήμα που δεν το σχεδιάζει όργανο, αλλά η διαφωνία δύο ορισμών της ίδιας ημέρας.
Αριστερά το ανάλημμα: η θέση του Ήλιου την ίδια ώρα ρολογιού κατά τη διάρκεια του χρόνου. Οριζόντια η εξίσωση του χρόνου, κατακόρυφα η απόκλιση. Δεξιά η διάρκεια της αληθούς ηλιακής ημέρας εκείνη την ημερομηνία απέναντι σε στρογγυλές είκοσι τέσσερις ώρες. Ο δεύτερος ολισθητής μετακινεί τη θέση μέσα στη ζώνη ώρας και δείχνει πότε πέφτει το μεσημέρι κατά το ρολόι του τοίχου.
Σε ένα εικοσιτετράωρο η Γη διανύει στην τροχιά της περίπου μία μοίρα. Η περιστροφή ως προς τα άστρα έχει ήδη ολοκληρωθεί, αλλά ο Ήλιος έχει μετατοπιστεί, και ο πλανήτης πρέπει να γυρίσει λίγο ακόμη — ακριβώς εκείνα τα τέσσερα λεπτά.
02 · Μετατροπή
Δώστε μια τιμή — το φύλλο θα τη μετατρέψει
Το εικοσιτετράωρο επιτρέπεται μαζί με το λεπτό και την ώρα, αλλά προθέματα δεν του εφαρμόζονται: «χιλιοημέρα» δεν υπάρχει σε κανένα πρότυπο. Για μεγαλύτερες περιόδους περνούν στο έτος, για μικρότερες στην ώρα.
Η ιουλιανή ημέρα στην αστρονομία είναι ακριβώς 86 400 δευτερόλεπτα SI και τίποτε άλλο: συνεχής μέτρηση από το μεσημέρι της 1ης Ιανουαρίου 4713 π.Χ., χωρίς μήνες, δίσεκτα έτη και ημερολογιακές μεταρρυθμίσεις. Αυτό ακριβώς επιτρέπει να συγκριθεί μια έκλειψη καταγεγραμμένη από βαβυλώνιους γραφείς με μια μέτρηση που έγινε χθες.
Η ημέρα του Άρη είναι μεγαλύτερη από τη δική μας κατά τριάντα εννέα λεπτά. Οι χειριστές των οχημάτων έπρεπε να ζουν με αυτήν τους πρώτους μήνες μιας αποστολής, μετακινώντας την εργάσιμη ημέρα κατά σαράντα λεπτά κάθε φορά — σε πέντε περίπου εβδομάδες το πρόγραμμα έκανε τον γύρο του καντράν.
| Σημείωση | |||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Τάξεις μεγέθους
οι ημέρες άλλων κόσμων04 · Όργανα μέτρησης
Με τι πιάνουν την περιστροφή του πλανήτη
Σωλήνας στερεωμένος αυστηρά στο επίπεδο του μεσημβρινού: μπορεί μόνο να ανεβαίνει και να κατεβαίνει. Ο αστρονόμος πιάνει τη στιγμή που ένα άστρο διασχίζει το νήμα, και από μια σειρά τέτοιων περασμάτων προκύπτει η διάρκεια της αστρικής ημέρας. Δύο αιώνες αυτό ήταν το ακριβέστερο ρολόι που υπήρχε — ακριβές ακριβώς επειδή ως εκκρεμές χρησίμευε ο ίδιος ο ουρανός.
Ελεύθερο εκκρεμές σε δοχείο κενού, με έναν καθοδηγούμενο δίδυμο απέξω. Τη δεκαετία του 1930 τέτοια ρολόγια έγιναν ακριβέστερα από την περιστροφή της Γης, και αυτά έδειξαν πρώτα ότι ο πλανήτης δεν τηρεί δρομολόγιο.
Από το 1967 το δευτερόλεπτο ορίζεται μέσω μιας μετάβασης στο άτομο του καισίου, και το εικοσιτετράωρο έγινε ακριβώς 86 400 τέτοια δευτερόλεπτα. Ο δεσμός με τον πλανήτη κόπηκε: η Γη μπορεί πλέον να προηγείται ή να καθυστερεί, και η ημέρα δεν αλλάζει ούτε τρίχα.
Δύο κεραίες σε διαφορετικές ηπείρους ακούν τον ίδιο κβάζαρ, και από τη διαφορά άφιξης του σήματος προσδιορίζεται ο προσανατολισμός της Γης με ακρίβεια κλασμάτων του χιλιοστού του δευτερολέπτου. Έτσι μετριέται σήμερα η διάρκεια της ημέρας — ο πλανήτης ελέγχεται πάνω στον ουρανό, όχι το αντίστροφο.
05 · Κανόνες γραφής
d με πεζό, προθέματα δεν υπάρχουν
Το διεθνές σύμβολο είναι πεζό d χωρίς τελεία· στα ελληνικά γράφεται και «ημ.» ολογράφως. Το κεφαλαίο D το κατέχει η διοπτρία, οπότε η πεζή και η κεφαλαία δεν είναι αδιάφορες. Στις σύνθετες μονάδες η ημέρα γράφεται με μεσαία τελεία ή κλάσμα: mg/(kg·d), mm/d.
Η τελευταία γραμμή δεν είναι ψιλολογία αλλά η πηγή πραγματικών βλαβών. Ένα εικοσιτετράωρο με δίσεκτο δευτερόλεπτο έχει 86 401, και ο κώδικας που υποθέτει ακριβώς 86 400 σπάει εκείνη την ημέρα — έτσι συνέβη το 2012 και ξανά το 2015.
06 · Γειτονικές μονάδες
Το εικοσιτετράωρο στέκεται ανάμεσα στην ώρα και το έτος, και οι δύο δεσμοί είναι μη στρογγυλοί ο καθένας με τον τρόπο του: στην ημέρα υπάρχουν ακριβώς είκοσι τέσσερις ώρες, αλλά στο έτος 365,2422 ημέρες, και καμία στρογγυλοποίηση δεν εξαφανίζει αυτό το κλάσμα — απλώς το μεταφέρει στο ημερολόγιο.
1/24 του εικοσιτετραώρου
86 400 s
365,25 d
Στην Αφροδίτη το πρόσημο στην πρώτη σχέση αντιστρέφεται: περιστρέφεται ανάδρομα, και η ηλιακή της ημέρα είναι μικρότερη από την αστρική. Το JD είναι η ιουλιανή ημερομηνία, συνεχής μέτρηση ημερών για την αστρονομία.
07 · Ιστορικό μέρος
Πώς το εικοσιτετράωρο αποδεσμεύτηκε από τη Γη
Το δευτερόλεπτο ορίζεται ως 1/86 400 της μέσης ηλιακής ημέρας. Ο ορισμός κράτησε σχεδόν ενάμιση αιώνα και φαινόταν ακλόνητος: η Γη ήταν το πιο αξιόπιστο ρολόι που υπήρχε.
Τα ρολόγια χαλαζία και εκκρεμούς το δείχνουν: η διάρκεια της ημέρας μεταβάλλεται κατά χιλιοστά του δευτερολέπτου μέσα στον χρόνο. Φταίνε η εποχική ανακατανομή των αερίων μαζών και οι παλίρροιες — ο πλανήτης δεν είναι στερεό σώμα και δεν τηρεί δρομολόγιο.
Συμβιβασμός: τα ρολόγια βαδίζουν με το άτομο, αλλά κάθε λίγα χρόνια παρεμβάλλεται ένα επιπλέον δευτερόλεπτο στην κλίμακα, ώστε το μεσημέρι να μην απομακρυνθεί από τον Ήλιο. Είκοσι επτά παρεμβολές σε μισό αιώνα, όλες χάριν μιας διαφοράς που κανείς δεν αντιλαμβάνεται χωρίς όργανα.
Η Γενική Διάσκεψη αποφασίζει να σταματήσει η παρεμβολή δευτερολέπτων: τα ψηφιακά συστήματα σπάνε εξαιτίας τους συχνότερα απ’ όσο ενοχλεί κανέναν η απόκλιση από τον Ήλιο. Ως το 2035 η κλίμακα θα χωριστεί οριστικά από τον πλανήτη.
Μια μονάδα που έπαψε να συμπίπτει με το φαινόμενο
Η παλιρροϊκή τριβή φρενάρει τη Γη: η Σελήνη τραβά τον ωκεανό, το εξόγκωμα μένει πίσω από την περιστροφή και συγκρατεί τον πλανήτη. Το εικοσιτετράωρο μεγαλώνει κατά 1,8 χιλιοστά του δευτερολέπτου ανά αιώνα — στο Δεβόνιο δεν έφτανε τις είκοσι δύο ώρες, και οι γραμμώσεις ανάπτυξης των κοραλλιών το επιβεβαιώνουν: περίπου 400 γραμμώσεις τον χρόνο.
Γι’ αυτό το σημερινό εικοσιτετράωρο είναι μονάδα τίμια αποσπασμένη από το φαινόμενο από το οποίο πήρε το όνομά της. Τα 86 400 δευτερόλεπτα είναι αριθμός· η περιστροφή του πλανήτη είναι διαδικασία που δεν χωρά πια σε αυτόν — τη διαφορά την καλύπτουν τα δίσεκτα δευτερόλεπτα, και από το 2035 απλώς θα την αφήνουν να συσσωρεύεται.
Κατάλογος · μονάδες μέτρησης
Ένα δελτίο για κάθε μέγεθος
Επτά βασικές μονάδες SI, είκοσι δύο παράγωγες με δικό τους όνομα και μεγέθη εκτός συστήματος, χωρίς τα οποία δεν θα λειτουργούσε ούτε η τεχνική ούτε το ημερολόγιο.