تاریخ یولیانی
یکای بیرون از دستگاه · کمیت: لحظهای در شمار پیوستهٔ روزها
اخترشناسی که باید تاریخ یک رصد را از تاریخ رصد دیگر کم کند در تنگنا میافتد: میان آن دو ممکن است ماههایی با درازای ناهمسان بیفتد، سالهای کبیسه، ده روزی که هنگام گذار به گاهشمار گریگوری خط خورد، و اگر سخن از گرفتهای کهن باشد، چند دستگاه ناسازگار سالشماری نیز. تاریخ یولیانی همهٔ اینها را یکجا برمیدارد، زیرا روزها را ساده و پیاپی شماره میزند، بی ماه و بی سال صفر: امروز روز از آغاز شمار میگذرد، دیروز روز پیشین میگذشت، و تفاوت دو رصد با تفریق به دست میآید.
مبدأ شمار را یوزف اسکالیگر بر یکم ژانویهٔ سال 4713 پیش از دوران ما در گاهشمار یولیانی نهاد — نه از آن رو که آنجا چیزی روی داده باشد، بلکه از آن رو که در آن نقطه سه چرخهٔ گاهشماری که در تاریخنگاری به کار میرفت با هم آغاز میشدند. روز را نیز از نیمروز آغاز کرد و این خوش افتاد: یک شب رصد یکسره در یک عدد درست جای میگیرد، حال آنکه تاریخ گاهشماری در میانهٔ آن عوض میشود. این شمار یک عیب دارد، اما چشمگیر: عددها از دو و نیم میلیون گذشتند، و برای آنکه کامل نوشته نشوند، در سال 1957 تاریخ اصلاحشدهٔ کوتاهتری آوردند.
01 · تعریف
تاریخ یولیانی شمار روزهایی است که از نیمروز یکم ژانویهٔ سال 4713 پیش از دوران ما در گاهشمار یولیانی گذشته است، با بخشی کسری که سهم روز جاری را میشمارد. شمار درست روزها بی بخش کسری را شمارهٔ روز یولیانی میخوانند، و برای آنکه هفت رقم نوشته نشود، از تاریخ 2 400 000,5 کم میکنند و تاریخ یولیانی اصلاحشده به دست میآید که روزش از نیمهشب آغاز میشود.
آغاز روز در نیمروز به خاطر رصدگر برگزیده شد: شب، از شامگاه تا بامداد، در میانهٔ روز یولیانی میافتد و همهٔ یادداشتهای یک نوبت همان عدد درست را میگیرند، حال آنکه در گاهشمار تاریخ در میانهٔ آن شب عوض میشود. در تاریخ اصلاحشده مبدأ درست به همین سبب به نیمهشب برده شد که آن را نه برای تلسکوپ، بلکه برای پیگیری رادیویی ماهوارهها ساخته بودند، جایی که نوبت شبانهروز کار میکند و همساز کردن یادداشتها با گاهشمار کشوری آسانتر است.
تاریخ را نه به سبب گاهشمار یولیانی، بلکه به نام یولیوس سزار اسکالیگر، پدر پدیدآورنده، یولیانی میخوانند — همرسی ناخوشایندی که دیگر کسی راستش نخواهد کرد. خودِ مبدأ را اسکالیگر با حساب برگزید: سه چرخهٔ گاهشماری گرفت، خورشیدی بیستوهشتساله، ماهی نوزدهساله و چرخهٔ فهرستها پانزدهساله، و سالی را جست که هر سه با هم آغاز شوند. حاصلضرب این عددها 7980 سال میدهد و نقطهٔ بعدی از این دست تنها در سال 3268 خواهد افتاد.
تاریخ یولیانی به خودی خود هیچ مقیاس زمانی معین نمیکند، تنها شیوهای است برای نوشتن یک لحظه؛ از این رو در کارهای دقیق میآورند که بخش کسری در کدام مقیاس گرفته شده: JD(UTC) برای رصدها، JD(TT) برای زیجها، و در پردازش منحنیهای نور اصلاحی مرکز ثقلی نیز، چرا که نور ستاره به نقطههای گوناگون مدار زمین با اختلافی تا شانزده دقیقه میرسد.
زمان را با لغزنده در زمان جهانی ببرید و دو نشان را بپایید: زرین مرز روز یولیانی در نیمروز است و سرخ نیمهشب کشوری. تا تلسکوپ کار میکند، خط سرخ فرصت مییابد از میانهٔ نوبت بگذرد و تاریخ گاهشماری عوض شود، اما زرین دور از کنار میماند، چنانکه همهٔ یادداشتهای شب یک عدد درست را بر دوش دارند.
نور ستارهای دور در ژانویه و ژوئیه همزمان به زمین نمیرسد: قطر مدار زمین را در شانزده دقیقه و نیم میپیماید. برای منحنی نور یک ستارهٔ متغیر چنین کمیتی سترگ است، از این رو رصدها را به مرکز جرم منظومهٔ خورشیدی بازمیگردانند و با تاریخ مرکز ثقلی BJD مینویسند. اگر این اصلاح نادیده گرفته شود، دگرگونیهای دروغینِ دوره کشیده میشود که در خود ستاره نیست.
02 · تبدیل
تاریخ یا شمارهٔ روز را وارد کنید
گذر میان همهٔ صورتهای کوتاهشده دقیق است، زیرا از تاریخ یولیانی تنها ثابتی کمشده جدایشان میکند. سطر گاهشماری با روش معمول شمرده میشود، اما مقیاس بخش کسری بسته به آن است که زمان از کجا گرفته شده: JD در UTC و JD در زمان زمینی امروز 69,2 ثانیه فرق دارند.
تاریخهای پیش از 1582 را برگ در گاهشمار یولیانی میخواند، چنانکه در تاریخنگاری رسم است؛ کلید گاهشمار میان تنظیمهای ریز برگ است.
بخش کسری تاریخ یولیانی و اصلاحشده نیم روز جابهجاست، و از همین رو MJD درست بر نیمهشب میافتد و JD درست بر نیمروز. خطای همین نیم روز رایجترین خطا در پردازش رصدهای بایگانی است: تفاوتهای درون یک رشته را خراب نمیکند، اما فاز ستارهٔ متغیر را درست نیم دوره جابهجا میکند، آنگاه که رشتهها به هم دوخته شوند.
| مقدار | یادداشت | ||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · مرتبههای بزرگی
مقیاس لگاریتمی: از یک روز تا سراسر دوره04 · ابزارهای اندازهگیری
رصد را با چه تاریخ میزنند
یک سده و نیم تاریخ رصد را با دست در دفتر مینوشتند، و شمارهٔ روز یولیانی درست از آن رو خوشدست بود که در میانهٔ نوبت عوض نمیشد. بایگانیهای منحنی نور ستارگان متغیر که اینگونه گرد آمدهاند امروز هم در کارند: بی شمار پیوسته دوختن رصدهای سدهٔ نوزدهم به رصدهای امروز نزدیک به ناشدنی بود.
روز نجومی نزدیک چهار دقیقه از روز خورشیدی کوتاهتر است، و ساعت رصدگر بر ستارگان میرفت تا تلسکوپ بر پایهٔ بُعد مستقیم بی حساب نشانه رود. اما رصد را نمیتوان به زمان نجومی نوشت، زیرا به کار تفاوتها نمیآید، و از این رو همیشه ساعت دومی، کشوری، کنارش بود و آنچه به دفتر میرفت همان تاریخ یولیانی بود.
در سرآیند هر تصویر امروزی آغاز و پایان نوردهی میآید و برای نورسنجی میانهٔ آن گرفته میشود. با تاریخ اصلاحشده نوشته میشود، چون کوتاهتر است و بی از دست رفتن رقم در عدد ممیز شناور معمولی جای میگیرد، حال آنکه تاریخ یولیانی کامل همهٔ دقت را بر بخش درست خود میبلعد.
رصد تاریخ خود را نه از ساعت دیوار، بلکه از گیرندهای میگیرد که نشانهٔ سامانهٔ ماهوارهای را میقاپد، و دقت نشان به دهها نانوثانیه میرسد. گیرنده زمان را در مقیاس UTC میدهد، از این رو پردازشگر خود بخش کسری تاریخ را به زمان زمینی بازمیگرداند و جابهجایی جاری و ثابت 32,184 ثانیه را میافزاید.
05 · قواعد نگارش
تاریخ بی مقیاسش ناتمام است
نشانهها با حروف بزرگ و بینقطه نوشته میشوند و خود عدد با فاصله جدا میشود؛ مقیاسی که بخش کسری در آن گرفته شده در کمانک میآید، زیرا میان JD در UTC و JD در زمان زمینی بیش از یک دقیقه است. صورتهای شمار را در هم نمیآمیزند: تاریخ اصلاحشده ثابت خود و نیمهشب خود را دارد و افزودن «JD» به آن حتی در چرکنویس روا نیست.
نگارش نخست به عددی اصلاحشده نشانهای بیگانه میآویزد و لحظه را دو و نیم میلیون روز جابهجا میکند. دومی درون نشانه نقطه میگذارد که نه برای JD میکنند و نه برای MJD. سومی همان نیم روزی را میبازد که به سبب آن یک صورت روزش را در نیمروز آغاز میکند و دیگری در نیمهشب. چهارمی نیز مبدأها را در هم میآمیزد.
06 · یکاهای همسایه
در کنارش همهٔ صورتهای کوتاهشدهٔ همین شمار ایستادهاند که برای کارهای گوناگون ساخته شدهاند: تاریخ بریدهٔ دورسنجی ماهوارهای، تاریخ کاستهٔ زیجهای کهن، و نیز شمار ثانیههای دوران POSIX که بر همان اصل چیده شده، تنها از مبدأیی دیگر و با یکاهایی دیگر.
روزهای شمرده از نیمروز
روزهای شمرده از نیمهشب
پنج رقم در دورسنجی
از شناسنامههای Simetrium در کنار آناند مقیاسهای UTC و TAI و UT1، که بخش کسری تاریخ را میدهند، شبانهروز همچون یکای این شمار، گاهشماری، که مبدأهایشان فرق دارد، و سده، که صورت یولیانی 36 525 روزهاش در فرمول مبادی میآید.
07 · بخش تاریخی
شماری که برای تفریق ساخته شد
یک سال پس از اصلاح گریگوری، یوزف اسکالیگر اثر خود دربارهٔ اصلاح گاهشماری را منتشر کرد و در آن شماری پیشنهاد داد که به هیچ گاهشماری وابسته نبود. مبدأ را در سالی نهاد که چرخهٔ خورشیدی بیستوهشتساله، ماهی نوزدهساله و چرخهٔ فهرستها پانزدهساله به هم میرسیدند — چنانکه هر تاریخ باستانی درون دوره بیفتد.
جان هرشل در «Outlines of Astronomy» نشان داد دورهٔ گاهشماری به چه کار رصدگر میآید و زیجهایی برای گردانیدن داد. اخترشناسان زود آن را پذیرفتند، زیرا کارشان درست همان بود که شمار برایش میارزید: کم کردن تاریخی از تاریخ دیگر و گرفتن شمار روزها، بی اندیشیدن به ماهها و سالهای کبیسه.
پیگیری نخستین ماهوارههای ساختگی با تلگراف و بر ماشینهای حساب انجام میشد، جایی که هر رقم زیادی پول و خطا میارزید. آنگاه از تاریخ یولیانی 2 400 000,5 کم کردند و دو میلیون یکجا رفت و آغاز روز به نیمهشب جابهجا شد، و تاریخ اصلاحشدهای که چنین به دست آمد معیار هر خدمتی شد که شبانهروز کار میکند.
هر قاب تلسکوپ پویشگر در سرآیند خود تاریخ اصلاحشدهٔ میانهٔ نوردهی را دارد، حال آنکه فهرستهای ستارگان متغیر مبدأ بیشینه را با تاریخ یولیانی کامل میدهند. این شمار هم اصلاح گاهشمار را از سر گذراند، هم دگرگونی مقیاسهای زمان را و هم گذار از صفحهٔ عکاسی به حسگر، زیرا چیزی جز شمارهٔ ترتیبی روز را وصف نمیکند.
کمیتی که نه معیاری دارد نه خطایی
تاریخ یولیانی را نمیتوان سنجید و چیزی در آن برای وارسی نیست: صفت جهان نیست، شیوهٔ شمارهگذاری است، و درستیاش را حساب تضمین میکند نه دستگاه. هرچه ممکن است کج برود در بخش کسری نشسته است، جایی که فیزیک راستین پدیدار میشود: آنجا باید دانست زمان در کدام مقیاس گرفته شده، آیا جابهجایی ساعتهای اتمی به حساب آمده و آیا لحظه به مرکز جرم بازگردانده شده است.
عمر دراز آن با همین توضیح داده میشود. گاهشمارها یکی پس از دیگری آمدند، ده روز با فرمان خط خورد، به ثانیه درجها آویختند و اکنون آمادهٔ برچیدنشاناند، اما شمارهٔ ترتیبی روز راه خود را رفت و به هیچیک از اینها پاسخ نداد. رصدی که در سال 1860 با تاریخ یولیانی نوشته شده از رصد امروزی بی حتی یک اصلاح برای دگرگونیهای گاهشماری کم میشود — و درست همین خواسته بود.
فهرست · یکاهای اندازهگیری
شناسنامهای برای هر کمیت
هفت یکای پایهٔ SI، بیست و دو یکای برآمده با نام ویژهٔ خود، و کمیتهای بیرون از دستگاه که بی آنها نه فن کار میکند نه گاهشمار.