Juliansk dato
Enhet utenfor systemet · størrelse: et tidspunkt i en ubrutt telling av døgn
En astronom som skal trekke én observasjonsdato fra en annen, havner i en ubehagelig knipe: mellom dem kan det ligge måneder av ulik lengde, skuddår, de ti døgnene som ble strøket ved overgangen til den gregorianske kalenderen, og dreier det seg om gamle formørkelser, dessuten flere uforenlige systemer for å telle år. Den julianske datoen rydder alt dette av veien på én gang, for den nummererer ganske enkelt døgnene etter hverandre, uten måneder og uten noe år null: i dag løper det . døgnet siden tellingen begynte, i går løp det forrige, og forskjellen mellom to observasjoner finnes ved subtraksjon.
Begynnelsen på tellingen la Joseph Scaliger til den første januar i år 4713 før vår tidsregning i den julianske kalenderen — ikke fordi noe hadde hendt der, men fordi tre kalendersykluser brukt i kronologien begynte samtidig i det punktet. Døgnet lot han begynne ved middag, og det viste seg å være et hell: en observasjonsnatt rommes helt innenfor ett eneste heltall, mens den borgerlige datoen skifter midt i den. Én ulempe har denne tellingen, men en påfallende: tallene har passert to og en halv million, og for å slippe å skrive dem fullt ut innførte man i 1957 en kortere, modifisert dato.
01 · Definisjon
Den julianske datoen er antallet døgn som har gått siden middagen den første januar i år 4713 før vår tidsregning i den julianske kalenderen, med en brøkdel som teller den forløpne delen av det løpende døgnet. Heltallet av døgn uten brøkdel kalles juliansk døgnnummer, og for å slippe å skrive sju sifre trekker man 2 400 000,5 fra datoen og får den modifiserte julianske datoen, hvis døgn allerede begynner ved midnatt.
Middagen som døgnets begynnelse ble valgt for observatørens skyld: natten, fra kveld til morgen, faller midt i det julianske døgnet, og alle opptegnelser fra én vakt får samme heltall, mens datoen i kalenderen skifter midt i den natten. Hos den modifiserte datoen ble begynnelsen flyttet til midnatt nettopp fordi den ikke var tiltenkt teleskopet, men radiosporing av satellitter, der vakten arbeider døgnet rundt, og der det er enklere å få opptegnelsene til å stemme med den borgerlige kalenderen.
Juliansk heter datoen ikke etter den julianske kalenderen, men etter Julius Caesar Scaliger, opphavsmannens far — et uheldig sammentreff, som ingen lenger kommer til å rette opp. Selve begynnelsen på tellingen valgte Scaliger ad regningens vei: han tok tre kronologiske sykluser, solsyklusen på tjueåtte år, månesyklusen på nitten og indiksjonssyklusen på femten, og lette etter året da alle tre begynte sammen. Produktet av disse tallene gir 7980 år, og neste slike punkt inntreffer først i år 3268.
Den julianske datoen fastsetter i seg selv ingen tidsskala, men bare en måte å skrive et tidspunkt på; derfor angir man i nøyaktig arbeid i hvilken skala brøkdelen er tatt: JD(UTC) til observasjoner, JD(TT) til efemerider, og ved behandling av lyskurver dessuten en barysentrisk rettelse, siden lyset fra en stjerne når ulike punkter av jordbanen med en forskjell på opptil seksten minutter.
Før tiden med glideren i verdenstid og hold øye med to merker: det gylne er grensen for det julianske døgnet ved middag, det røde er den borgerlige midnatten. Mens teleskopet arbeider, rekker den røde linjen å gå midt gjennom vakten, og den borgerlige datoen skifter, mens den gylne blir langt til side, slik at alle nattens opptegnelser bærer ett eneste heltall.
Lys fra en fjern stjerne når ikke Jorden på samme tid i januar og i juli: jordbanens diameter krysser det på seksten og en halv minutt. For lyskurven til en variabel stjerne er en slik størrelse veldig, og derfor henføres observasjonene til massesenteret i solsystemet og skrives som barysentrisk dato BJD. Forsømmes denne rettelsen, tegnes falske endringer av perioden, som ikke finnes i stjernen selv.
02 · Omregning
Skriv inn en dato eller et døgnnummer
Omregningen mellom alle forkortede former er nøyaktig, for fra den julianske datoen skiller dem bare en fratrukket konstant. Kalenderlinjen beregnes etter den vanlige framgangsmåten, men skalaen for brøkdelen avhenger av hvor tiden er tatt: JD i UTC og JD i terrestrisk tid skiller seg i dag med 69,2 sekunder.
Datoer før 1582 leser bladet i den julianske kalenderen, slik skikken er i kronologien; kalenderbryteren står blant bladets finere innstillinger.
Brøkdelen hos den julianske og hos den modifiserte datoen er forskjøvet et halvt døgn, og derav kommer det at et helt MJD faller ved midnatt, mens et helt JD faller ved middag. Feilen på dette halve døgnet er den vanligste ved behandling av arkivobservasjoner: den ødelegger ikke forskjeller innenfor én og samme serie, men forskyver fasen til en variabel stjerne med nøyaktig en halv periode når serier føyes sammen.
| Verdi | Merknad | ||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Størrelsesordener
logaritmisk skala: fra ett døgn til hele perioden04 · Måleinstrumenter
Hva som daterer en observasjon
I halvannet århundre ble datoen for en observasjon skrevet for hånd i journalen, og det julianske døgnnummeret var greit nettopp fordi det ikke skiftet midt i vakten. Arkivene med lyskurver for variable stjerner som ble samlet slik, er fremdeles i bruk: uten en ubrutt telling ville det være nesten ugjørlig å føye det nittende århundrets observasjoner til dagens.
Stjernedøgnet er nesten fire minutter kortere enn soldøgnet, og observatørens ur gikk etter stjernene for at teleskopet skulle rettes etter rektascensjon uten regning. Men en observasjon kan ikke skrives ned i stjernetid, for den duger ikke til forskjeller, og derfor stod det alltid et annet, borgerlig ur ved siden av, og i journalen kom nettopp den julianske datoen.
I hodet på ethvert nåtidig bilde står begynnelsen og slutten på eksponeringen, og til fotometrien tas midtpunktet. Man skriver det i modifisert dato, siden den er kortere og rommes i et vanlig flyttall uten tap av sifre, mens den fulle julianske datoen eter opp all nøyaktighet på heltallsdelen sin.
Datoen sin får en observasjon ikke fra uret på veggen, men fra en mottaker som fanger signalet fra et satellittsystem, og nøyaktigheten til merket når titalls nanosekunder. Mottakeren gir tiden i UTC-skalaen, og derfor fører den som bearbeider, selv datoens brøkdel over til terrestrisk tid ved å legge til den løpende forskyvningen og konstanten på 32,184 sekunder.
05 · Skriveregler
En dato uten sin skala er ufullstendig
Betegnelsene skrives med store bokstaver uten punktum, og selve tallet skilles med et mellomrom; skalaen brøkdelen er tatt i, angis i parentes, for mellom JD i UTC og JD i terrestrisk tid ligger det mer enn ett minutt. Tellingens former blandes ikke: den modifiserte datoen har sin egen konstant og sin egen midnatt, og å føye «JD» til den er utillatelig selv i et utkast.
Den første skrivemåten hefter en fremmed betegnelse på et modifisert tall og forskyver tidspunktet med to og en halv million døgn. Den andre setter punktum inne i betegnelsen, noe som verken gjøres for JD eller for MJD. Den tredje mister nettopp det halve døgnet som gjør at den ene formen begynner ved middag og den andre ved midnatt. Og den fjerde forveksler begynnelsespunktene.
06 · Naboenheter
Ved siden av står alle forkortede former av samme telling, uttenkt for ulike oppgaver: satellittelemetriens avkortede dato, de gamle efemeridenes reduserte dato samt tellingen av sekunder i POSIX-epoken, innrettet etter samme grunnsetning, bare fra en annen begynnelse og i andre enheter.
døgn regnet fra middag
døgn regnet fra midnatt
fem sifre i telemetrien
Blant databladene til Simetrium står ved siden av skalaene UTC, TAI og UT1, som fastsetter datoens brøkdel, døgn som enhet for denne tellingen, tidsregning, hvis begynnelsespunkter er ulike, og århundre, hvis julianske form på 36 525 døgn inngår i epokeformelen.
07 · Historisk del
En telling uttenkt for subtraksjonens skyld
Et år etter den gregorianske reformen gav Joseph Scaliger ut verket sitt om forbedringen av kronologien, der han foreslo en telling uavhengig av enhver kalender. Begynnelsen la han i året da solsyklusen på tjueåtte år, månesyklusen på nitten og indiksjonssyklusen på femten løp sammen — slik at enhver oldtidsdato falt innenfor perioden.
John Herschel viste i «Outlines of Astronomy» hva den kronologiske perioden gagner observatøren med, og gav tabeller for omregningen. Astronomene tok den raskt i bruk, for oppgaven deres var nettopp den tellingen duget til: å trekke én dato fra en annen og få et antall døgn, uten å tenke på måneder eller skuddår.
Sporingen av de første kunstige satellittene foregikk per telegraf og på regnemaskiner, der hvert overflødig siffer kostet penger og feil. Da trakk man 2 400 000,5 fra den julianske datoen, fjernet to millioner med ett og flyttet døgnets begynnelse til midnatt, og den modifiserte datoen man da fikk, ble norm for enhver tjeneste som arbeider døgnet rundt.
Hvert bilde fra et gjennomgangsteleskop bærer i hodet sitt den modifiserte datoen for midten av eksponeringen, mens kataloger over variable stjerner angir maksimumsepoken i full juliansk dato. Tellingen har overlevd en kalenderreform, et skifte av tidsskalaer og overgangen fra fotografisk plate til sensor, for den beskriver ikke annet enn døgnets løpenummer.
En størrelse uten normal og uten feil
Den julianske datoen kan ikke måles, og det finnes ikke noe i den å etterprøve: den er ingen egenskap ved verden, men en måte å nummerere på, og riktigheten dens sikres av regnekunsten, ikke av et instrument. Alt som kan gå galt, sitter i brøkdelen, der den virkelige fysikken trer fram: der må man vite i hvilken skala tiden er tatt, om forskyvningen til atomurene er regnet med, og om tidspunktet er henført til massesenteret.
Deri ligger forklaringen på dens lange liv. Kalendere avløste hverandre, ti døgn ble strøket ved påbud, til sekundet ble det føyd innskudd, og man står i ferd med å avskaffe dem, mens døgnets løpenummer gikk sin vei uten å svare på noe av det. En observasjon som i 1860 ble skrevet ned som juliansk dato, trekkes fra en nåtidig uten en eneste rettelse for reformer — og nettopp det var meningen.
Katalog · måleenheter
Et datablad for hver størrelse
Sju SI-basisenheter, tjueto avledede med egne navn og størrelser utenfor systemet, som verken teknikken eller kalenderen klarer seg uten.