Vuosisata
SI:n ulkopuolinen yksikkö ajan laskemiseen · suure: aika
Vuonna 1859 Urbain Le Verrier sai valmiiksi laskelmansa Merkuriuksen liikkeestä ja löysi poikkeaman. Perihelipiste eteni nopeammin kuin tunnettujen planeettojen veto salli — hänen lukujensa mukaan noin 38 kaarisekuntia vuosisadassa. Luku oli pieni, laskelma vankka, eikä aukko sulkeutunut.
Le Verrier päätti, että Auringon ja Merkuriuksen välissä piileksii planeetta, ja nimesi sen Vulcanukseksi. Sitä etsittiin pimennysten aikana, harrastajat «näkivät» sen, sille laskettiin rata. Vulcanusta ei ole. Puuttunut ei ollut planeetta: puuttuivat oikeat yhtälöt.
01 · Määritelmä
Vuosisata on sata vuotta. Siinä on koko määritelmä: siinä ei ole planeetan liikettä, ei atomin värähtelyä, ei minkäänlaista normaalia. Se on laskentayksikkö — kymmenen kertaa kymmenen, ei sen enempää.
Tähtitieteilijöille vuosisata on kuitenkin työyksikkö, jonka pituus on tarkka. Juliaaninen vuosisata on 36 525 vuorokautta, siis sata juliaanista vuotta à 365,25 vuorokautta, eli 3 155 760 000 sekuntia. Tässä ei mitata mitään: luku on sovittu, ja juuri se tekee siitä käyttökelpoisen.
Tämä ei ole sattumanvarainen mukavuus. Mekaniikan hitaita ilmiöitä kutsutaan juuri niin: sekulaarisiksi, vuosisataisiksi. Prekessio, perihelipisteen vaellus, Maan pyörimisen jarruuntuminen — kaikki annetaan vuosisataa kohti, koska vuodessa ne ovat liian pieniä näkyäkseen ja vuosituhannessa kaava lakkaa olemasta lineaarinen.
Oikean laidan taulu laskee neljä tällaista kulkua. Liukusäädin määrää, montako vuosisataa on kulunut, ja näyttää, milloin kertynyt tulee näkyviin.
Neljä hidasta kulkua. Sininen käyrä näyttää, paljonko kertyy valitussa vuosisatojen määrässä; punainen viiva on kynnys, jonka jälkeen ilmiö näkyy havainnoissa. Jotkin ylittävät sen yhdessä vuosisadassa, toiset tarvitsevat kaksikymmentä.
Merkurius ei palaa samaan pisteeseen: ellipsi kääntyy hitaasti Auringon ympäri ja perihelipiste ryömii eteenpäin. Suurin osa siitä tulee muiden planeettojen vedosta. Mitä jää jäljelle, kun kaikki on laskettu, on 43 kaarisekuntia vuosisadassa — eikä sitä osannut selittää kukaan puoleen vuosisataan.
02 · Muunnos
Syötä arvo — lehti muuntaa sen
Perustana on juliaaninen vuosisata: tasan 36 525 vuorokautta. Se on ainoa vuosisadan pituus, jossa ei ole epävarmuutta, koska se on sovittu eikä mitattu.
Taulukon kolmas perhe on sekulaariset nopeudet. Anna vuosisatojen määrä, niin taulukko näyttää, paljonko kukin hidas ilmiö kerää siinä ajassa.
Kahdeskymmenes vuosisata on vuodet 1901–2000, ei 1900–1999. Vuosien laskeminen alkoi ykkösestä; vuotta nolla ei ollut, joten ensimmäinen vuosisata kulki 1:stä 100:aan, ja siitä lähtien jokainen vuosisata päättyy pyöreään lukuun sen sijaan että alkaisi siitä.
| Huomautus | |||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Suuruusluokat
yhdestä vuosisadasta maailmankaikkeuden ikään04 · Mittalaitteet
Laitetta ei ole — arkisto on
Babylonialaiset kirjurit merkitsivät pimennykset päivämäärineen ja kellonaikoineen. Että tiedämme, kuinka paljon Maa jää jälkeen tasaisesta ajasta, johtuu juuri siitä että nuo merkinnät ovat olemassa: tasaisesti pyörivälle Maalle laskettu pimennys osuu väärään paikkaan, ja siirtymästä saadaan ΔT.
Observatorio mittaa tähtien paikkoja vuosikymmeniä ja painaa luettelon. Vuosisadan kuluttua niitä verrataan uuteen, ja erotuksesta saadaan ominaisliikkeet ja prekessio. Yksikään havaitsija ei näe koko mittausta. Meilläkin tällainen sarja alkoi varhain: Helsingin observatorio valmistui 1834, ja siellä uransa aloittanut Friedrich Argelander mittasi tähtien ominaisliikkeitä vuosikausia — työ, jonka hedelmät korjattiin vasta pitkään hänen jälkeensä.
Laserpulssi menee Kuuhun jätettyihin heijastimiin ja palaa parin sekunnin päästä. Vuodesta 1969 tiedämme siitä, että Kuu loittonee 3,8 senttimetriä vuodessa — 3,80 metriä vuosisadassa — ja että Maan pyöriminen hidastuu vastaavasti.
Neljäsataa kelloa eri maissa yhdistetään yhdeksi asteikoksi, TAI:ksi. Se käy tasaisesti, Maa ei: ero kasautuu, ja siitä tiedämme, että vuorokausi pitenee noin 1,8 millisekuntia vuosisadassa.
05 · Kirjoitussäännöt
Roomalaisin numeroin, ja ilman vuotta nolla
Vuosisadalla ei ole virallista tunnusta: SI:ssä sitä ei ole lainkaan, ja tähtitieteilijät kirjoittavat cy tai century, joskus vain c. Viimeksi mainittu törmää valonnopeuden c:hen, joten kaavoissa suositaan koko sanaa. SI-etuliitteet kuuluvat vuoteen — ka, Ma, Ga — eivät koskaan vuosisataan.
Oma ansansa ovat ajanlaskumme edeltävät vuodet. Historioitsijoilla ei ole vuotta nolla: vuoden 1 eaa. jälkeen tulee suoraan 1 jaa. Tähtitieteilijöillä on — heille vuosi 0 on sama kuin 1 eaa., ja 2 eaa. on −1 — muuten aikavälien laskenta ei mene tasan. Sama päivämäärä kirjoitetaan siis kahdella tavalla, ja ne eroavat yhdellä.
06 · Naapuriyksiköt
Kaikki vuosisadan ympärillä lepää kympin varassa: vuosi, vuosisata, vuosituhat. Yksikään näistä rajoista ei vastaa mitään luonnossa. Ainoa vino sauma on viikkoon: 36 525 ei jakaudu seitsemällä, joten viikonpäivät siirtyvät vuosisadasta toiseen eivätkä koskaan palaa samaan paikkaan.
1/100 vuosisataa
36 525 d
10 vuosisataa
Siksi vuosisata on kätevä. Vuorokausi pitenee hitaasti, mutta kellojen jälkeenjääminen Maan pyörimisestä kasvaa ajan neliönä, ja sadassa vuodessa se on jo kymmeniä sekunteja. Vuosi on liian lyhyt, jotta sen näkisi; vuosituhat liian pitkä, jotta kaava pysyisi yksinkertaisena.
07 · Historiallinen osa
Ensin ihmisikä, sitten sata vuotta
Etruskeilla saeculum päättyi, kun kuoli viimeinen sen alussa syntynyt ihminen. Pituus ei siis ollut kiinteä — sata vuotta, satakymmenen — ja papit kuuluttivat yhden lopun ja seuraavan alun. Yksikköä mitattiin ihmiselämällä, ei luvulla.
Dionysius Exiguus ehdotti vuosien laskemista syntymästä ja aloitti ensimmäisestä: nollalla ei ollut sijaa hänen laskennassaan, sillä roomalaiset numerot eivät tunteneet nollaa. Sopimus on pitänyt viisitoistasataa vuotta, ja jokainen kiista siitä, milloin vuosisata alkaa, juontuu sieltä.
Le Verrier oli jo löytänyt Neptunuksen paperilla: vuonna 1846 Johann Galle näki sen Berliinissä täsmälleen siinä kohdassa, johon pariisilainen laskelma sen sijoitti. Hän kokeili siis samaa otetta toisen kerran: jos Merkurius kulkee vinoon, jokin näkymätön vetää sitä.
Einstein laski Merkuriuksen liikkeen uusilla yhtälöillä ja sai ylimääräisen kierroksen 43 kaarisekuntia vuosisadassa — juuri sen luvun, joka oli jäänyt yli. Mitään ei ollut sovitettu: arvo putosi teoriasta itsestään. Se on hetki, jona yleinen suhteellisuusteoria lakkasi olemasta ajatus ja muuttui fysiikaksi.
Yksikkö, joka on ihmistä pidempi
Vuosisataa ei voi mitata yhdelläkään yksittäisellä laitteella. Mikä tahansa kello joko pysähtyy sadassa vuodessa tai rakennetaan uudelleen, säädetään uudestaan ja siirretään. Jäljelle jää merkintä: taulu, luettelo, havaintosarja. Mittaus elää pidempään kuin yksikään laite, joka siihen osallistui.
Tästä vuosisadan omituinen ominaisuus. Sillä ei ole normaalia ja kuitenkin tarkka pituus: 36 525 vuorokautta, sekunnilleen. Jokaisella muulla yksiköllä on päinvastoin — ensin normaali, sitten luku. Tässä luku tuli ensin, eikä normaalia koskaan tarvittu.
Luettelo · mittayksiköt
Kortti jokaiselle suureelle
Seitsemän SI-perusyksikköä, kaksikymmentäkaksi omanimistä johdettua yksikköä ja järjestelmän ulkopuoliset suureet, joita ilman ei tule toimeen tiede eikä arki. Jokaisella on oma lehtensä: määritelmä, muunnos, laitteet, kirjoitussäännöt, historia. 36 kielellä.