Tarikh Julian
Unit di luar sistem · kuantiti: satu detik masa dalam pengiraan hari yang berterusan
Seorang ahli astronomi yang perlu menolak satu tarikh cerapan daripada tarikh yang lain berada dalam keadaan yang menyusahkan: antara keduanya boleh terbentang bulan yang panjangnya tidak sama, tahun lompat, sepuluh hari yang dipadam ketika beralih kepada takwim Gregory, dan jika berkenaan gerhana purba, beberapa sistem pengiraan tahun yang tidak serasi pula. Tarikh Julian menyingkirkan semua itu sekali gus, kerana ia hanya menomborkan hari satu demi satu, tanpa bulan dan tanpa tahun sifar: hari ini ialah hari ke- sejak permulaan pengiraan, semalam ialah hari sebelumnya, dan beza dua cerapan diperoleh dengan penolakan.
Titik mula pengiraan diletakkan oleh Joseph Scaliger pada satu Januari tahun 4713 sebelum era kita menurut takwim Julian — bukan kerana sesuatu berlaku di situ, tetapi kerana pada titik itu tiga pusingan takwim yang digunakan dalam kronologi bermula serentak. Adapun hari dimulakannya dari tengah hari, dan itu ternyata satu tuah: satu malam cerapan termuat seluruhnya dalam satu nombor bulat, sedangkan tarikh takwim bertukar di tengahnya. Pengiraan ini ada satu kelemahan sahaja, tetapi ketara: nombornya telah melepasi dua setengah juta, dan agar tidak perlu ditulis penuh, pada 1957 diperkenalkan tarikh terubah suai yang lebih pendek.
01 · Definisi
Tarikh Julian ialah bilangan hari yang telah berlalu sejak tengah hari satu Januari tahun 4713 sebelum era kita menurut takwim Julian, berserta bahagian pecahan yang mengira bahagian hari yang sedang berjalan. Nombor bulat hari tanpa pecahan dipanggil nombor hari Julian, dan agar tidak perlu menulis tujuh angka, daripada tarikh itu ditolak 2 400 000.5 lalu diperoleh tarikh Julian terubah suai, yang harinya sudah bermula pada tengah malam.
Permulaan hari pada tengah hari dipilih demi pencerap: malam dari petang hingga pagi jatuh di tengah hari Julian, dan segala catatan satu syif memperoleh nombor bulat yang sama, sedangkan dalam takwim tarikh bertukar di tengah malam itu. Pada tarikh terubah suai titik mulanya dialihkan ke tengah malam justeru kerana ia bukan untuk teleskop, melainkan untuk penjejakan satelit melalui radio, tempat syif bekerja siang malam dan lebih mudah menyelaraskan catatan dengan takwim awam.
Tarikh itu dipanggil Julian bukan kerana takwim Julian, tetapi kerana Julius Caesar Scaliger, bapa penciptanya — kebetulan yang tidak menyenangkan, yang kini tiada siapa akan membetulkannya. Adapun titik mulanya sendiri dipilih Scaliger dengan kiraan: dia mengambil tiga pusingan kronologi, pusingan suria dua puluh lapan tahun, pusingan bulan sembilan belas tahun dan pusingan indiksi lima belas tahun, lalu mencari tahun apabila ketiga-tiganya bermula bersama. Hasil darab nombor ini memberi 7980 tahun, dan titik seperti itu yang berikutnya hanya akan jatuh pada tahun 3268.
Tarikh Julian dengan sendirinya tidak menetapkan sebarang skala masa, hanya memberikan cara menulis satu detik masa; oleh itu dalam kerja yang teliti dinyatakan pada skala apa bahagian pecahan diambil: JD(UTC) untuk cerapan, JD(TT) untuk efemeris, dan pada pemprosesan lengkung cahaya ditambah pula pembetulan barisentrik, kerana cahaya bintang sampai ke titik yang berlainan pada orbit Bumi dengan beza sehingga enam belas minit.
Bawalah masa dengan penggelongsor dalam masa sejagat dan perhatikan dua tanda: yang keemasan ialah sempadan hari Julian pada tengah hari, yang merah ialah tengah malam awam. Selagi teleskop bekerja, garis merah sempat melintasi tengah syif dan tarikh takwim bertukar, manakala garis keemasan kekal jauh di tepi, sehingga segala catatan malam itu membawa satu nombor bulat.
Cahaya bintang yang jauh tidak sampai ke Bumi pada masa yang sama pada bulan Januari dan Julai: garis pusat orbit Bumi dilaluinya dalam enam belas setengah minit. Bagi lengkung cahaya sebuah bintang berubah, kuantiti sebegitu adalah amat besar, dan oleh itu cerapan dirujuk kepada pusat jisim Sistem Suria lalu ditulis sebagai tarikh barisentrik BJD. Mengabaikan pembetulan ini akan melukiskan perubahan kala yang palsu, yang pada bintang itu sendiri tidak wujud.
02 · Konversi
Masukkan tarikh atau nombor hari
Penukaran antara semua bentuk singkat adalah tepat, kerana daripada tarikh Julian mereka hanya dipisahkan oleh satu pemalar yang ditolak. Baris takwim dikira dengan cara biasa, tetapi skala bahagian pecahan bergantung pada dari mana masa diambil: JD dalam UTC dan JD dalam masa daratan hari ini berbeza 69.2 saat.
Tarikh sebelum 1582 dibaca oleh kad ini menurut takwim Julian, seperti lazimnya dalam kronologi; suis takwim terletak antara tetapan halus kad.
Bahagian pecahan tarikh Julian dan tarikh terubah suai teranjak setengah hari, dan daripada situlah MJD bulat jatuh pada tengah malam manakala JD bulat jatuh pada tengah hari. Kesilapan setengah hari itulah yang paling kerap berlaku pada pemprosesan cerapan arkib: ia tidak merosakkan beza di dalam satu siri, tetapi menganjakkan fasa bintang berubah tepat setengah kala apabila siri disambungkan.
| Nilai | Catatan | ||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Orde besaran
skala logaritma: daripada satu hari hingga seluruh kitaran04 · Alat ukur
Dengan apa cerapan diberi tarikh
Selama satu setengah kurun tarikh cerapan ditulis dengan tangan ke dalam buku log, dan nombor hari Julian mudah digunakan justeru kerana ia tidak bertukar di tengah syif. Arkib lengkung cahaya bintang berubah yang terkumpul begitu masih digunakan hingga kini: tanpa pengiraan yang berterusan, menyambung cerapan kurun kesembilan belas dengan cerapan sekarang hampir mustahil.
Hari bintang lebih pendek daripada hari suria hampir empat minit, dan jam pencerap berjalan mengikut bintang supaya teleskop dapat dihalakan mengikut asensi tepat tanpa kiraan. Namun cerapan tidak boleh dicatat dalam masa bintang, kerana ia tidak berguna untuk beza, dan oleh itu di sebelahnya sentiasa ada jam kedua, jam awam, dan yang masuk ke dalam buku log ialah tarikh Julian.
Pada kepala fail setiap imej masa kini tertera permulaan dan penghujung dedahan, dan bagi fotometri diambil titik tengahnya. Ia ditulis dalam tarikh terubah suai, kerana lebih pendek dan termuat dalam nombor titik terapung biasa tanpa kehilangan angka, sedangkan tarikh Julian penuh menelan seluruh kejituan pada bahagian bulatnya.
Cerapan memperoleh tarikhnya bukan daripada jam di dinding, melainkan daripada penerima yang menangkap isyarat sistem satelit, dan kejituan capnya mencapai puluhan nanosaat. Penerima memberikan masa dalam skala UTC, maka pemproses sendiri membawa bahagian pecahan tarikh kepada masa daratan dengan menambah anjakan semasa dan pemalar 32.184 saat.
05 · Aturan penulisan
Tarikh tanpa skalanya tidaklah lengkap
Lambang ditulis dengan huruf besar tanpa noktah, dan nombornya sendiri dipisahkan dengan ruang; skala tempat bahagian pecahan diambil dinyatakan dalam kurungan, kerana antara JD dalam UTC dan JD dalam masa daratan terbentang lebih daripada seminit. Bentuk pengiraan tidak dicampur: tarikh terubah suai mempunyai pemalarnya sendiri dan tengah malamnya sendiri, dan menambah «JD» kepadanya tidak dibenarkan walaupun dalam draf.
Tulisan pertama menggantungkan lambang orang lain pada nombor yang terubah suai dan menganjakkan detik itu sejauh dua setengah juta hari. Yang kedua meletakkan noktah di dalam lambang, yang tidak dilakukan sama ada bagi JD mahupun MJD. Yang ketiga kehilangan justeru setengah hari itu, yang menyebabkan satu bentuk memulakan harinya pada tengah hari dan satu lagi pada tengah malam. Manakala yang keempat mengelirukan titik mula.
06 · Satuan tetangga
Di sebelahnya berdiri segala bentuk singkat pengiraan yang sama, direka untuk tugas yang berbeza: tarikh terpotong telemetri satelit, tarikh terturun efemeris lama, dan juga pengiraan saat era POSIX, yang disusun menurut asas yang sama, cuma dari titik mula lain dan dalam unit lain.
hari yang dikira dari tengah hari
hari yang dikira dari tengah malam
lima angka dalam telemetri
Di antara helaian-helaian Simetrium di sebelahnya terdapat skala UTC, TAI dan UT1, yang menentukan bahagian pecahan tarikh, hari sebagai unit pengiraan ini, pentarikhan, yang titik mulanya berbeza, dan abad, yang bentuk Juliannya sebanyak 36 525 hari masuk ke dalam rumus epok.
07 · Bagian sejarah
Pengiraan yang direka demi penolakan
Setahun selepas pembaharuan Gregory, Joseph Scaliger menerbitkan karyanya tentang pembetulan kronologi, yang di dalamnya dia mencadangkan pengiraan yang tidak bergantung pada mana-mana takwim. Titik mulanya diletakkan pada tahun apabila pusingan suria dua puluh lapan tahun, pusingan bulan sembilan belas tahun dan pusingan indiksi lima belas tahun bertemu — supaya setiap tarikh purba jatuh di dalam kitaran itu.
John Herschel dalam «Outlines of Astronomy» menunjukkan apa gunanya kitaran kronologi bagi pencerap, dan memberikan jadual untuk penukaran. Ahli astronomi menerimanya dengan cepat, kerana tugas mereka memang tugas yang sesuai dengan pengiraan itu: menolak satu tarikh daripada yang lain lalu memperoleh bilangan hari, tanpa memikirkan bulan mahupun tahun lompat.
Penjejakan satelit buatan yang pertama dijalankan melalui telegraf dan pada mesin kira, tempat setiap angka berlebihan bererti wang dan kesilapan. Maka daripada tarikh Julian ditolak 2 400 000.5, dua juta lenyap sekali gus dan permulaan hari beralih ke tengah malam, dan tarikh terubah suai yang diperoleh begitu menjadi piawai bagi setiap perkhidmatan yang bekerja sepanjang hari.
Setiap bingkai teleskop tinjauan membawa pada kepala failnya tarikh terubah suai bagi titik tengah dedahan, manakala katalog bintang berubah memberikan epok maksimum dalam tarikh Julian penuh. Pengiraan ini bertahan melalui pembaharuan takwim, pertukaran skala masa dan peralihan daripada plat fotografi kepada pengesan, kerana ia tidak melukiskan apa-apa selain nombor turutan hari.
Kuantiti yang tiada piawainya dan tiada ralatnya
Tarikh Julian tidak dapat diukur dan tiada apa-apa padanya untuk ditentukur: ia bukan sifat dunia melainkan cara menomborkan, dan kebenarannya dijamin oleh ilmu hisab, bukan oleh alat. Segala yang boleh tersasar duduk pada bahagian pecahan, tempat fizik yang sebenar muncul: di situ perlu diketahui pada skala apa masa diambil, sama ada anjakan jam atom telah dikira, dan sama ada detik itu telah dirujuk kepada pusat jisim.
Dengan itulah panjang umurnya dijelaskan. Takwim silih berganti, sepuluh hari dipadam dengan titah, pada saat digantungkan selitan dan kini bersiap untuk dimansuhkan, manakala nombor turutan hari berjalan menurut jalannya sendiri tanpa menjawab satu pun daripada semua itu. Cerapan yang dicatat dalam tarikh Julian pada 1860 ditolak daripada cerapan hari ini tanpa satu pun pembetulan pembaharuan — dan itulah yang dikehendaki.
Katalog · satuan ukuran
Satu lembar untuk tiap besaran
Tujuh unit asas SI, dua puluh dua unit terbitan bernama sendiri, dan kuantiti di luar sistem yang tanpanya teknik mahupun kalendar tidak akan berjalan.