Wiek
Jednostka spoza SI do liczenia czasu · wielkość: czas
W 1859 roku Urbain Le Verrier skończył rachunek ruchu Merkurego i znalazł niezgodność. Peryhelium posuwało się szybciej, niż pozwalało przyciąganie znanych planet — o jakieś 38 sekund łuku na wiek według jego liczb. Liczba była mała, rachunek solidny, a szczelina się nie zamykała.
Le Verrier orzekł, że między Słońcem a Merkurym kryje się planeta, i nazwał ją Wulkanem. Szukano jej podczas zaćmień, amatorzy ją „widzieli”, policzono jej orbitę. Wulkan nie istnieje. Brakowało nie planety, lecz właściwych równań.
01 · Definicja
Wiek to sto lat. Na tym cała definicja się kończy: nie ma w nim ani ruchu planety, ani drgania atomu, ani żadnego wzorca. To jednostka licząca — dziesięć razy dziesięć, nic więcej.
Dla astronomów wiek jest jednak jednostką roboczą o dokładnej długości. Wiek juliański liczy 36 525 dób, czyli sto lat juliańskich po 365,25 doby, albo 3 155 760 000 sekund. Nic się tu nie mierzy: liczbę ustalono, i właśnie to czyni ją użyteczną.
To nie jest przypadkowa wygoda. Powolne zjawiska w mechanice tak właśnie się nazywają: wiekowe. Precesja, wędrówka peryhelium, hamowanie obrotu Ziemi — wszystkie podaje się na wiek, bo w ciągu roku są zbyt małe, żeby je zobaczyć, a w ciągu tysiąclecia wzór przestaje być liniowy.
Tablica po prawej liczy cztery takie biegi. Suwak zadaje, ile wieków minęło, i pokazuje, kiedy to, co się nazbierało, staje się widoczne.
Cztery powolne biegi. Niebieska krzywa pokazuje, ile nazbiera się przez wybraną liczbę wieków; czerwona linia to próg, od którego zjawisko widać w obserwacjach. Jedne przekraczają go w jeden wiek, inne potrzebują dwudziestu.
Merkury nie wraca do tego samego punktu: elipsa powoli obraca się wokół Słońca, a peryhelium pełznie naprzód. Większość tego bierze się z przyciągania pozostałych planet. To, co zostaje po uwzględnieniu wszystkich, to 43 sekundy łuku na wiek — i przez pół wieku nikt nie umiał tego wyjaśnić. Że orbity same się obracają, opisał już Kopernik w „De revolutionibus”; brakowało dopiero tej reszty.
02 · Przeliczanie
Wpisz wartość — karta ją przeliczy
Za podstawę wzięto wiek juliański: dokładnie 36 525 dób. To jedyna długość wieku bez niepewności, bo została ustalona, a nie zmierzona.
Trzecia rodzina w tabeli to prędkości wiekowe. Podaj liczbę wieków, a tabela pokaże, ile w tym czasie nazbiera każdy powolny proces.
Wiek dwudziesty to lata 1901–2000, a nie 1900–1999. Liczenie lat zaczęło się od jednego; roku zerowego nie było, więc pierwszy wiek szedł od 1 do 100, i odtąd każdy wiek kończy się okrągłą liczbą zamiast się od niej zaczynać.
| Uwaga | |||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Rzędy wielkości
od jednego wieku do wieku Wszechświata04 · Przyrządy pomiarowe
Przyrządu nie ma — jest archiwum
Babilońscy pisarze notowali zaćmienia z datą i godziną. To, że wiemy, o ile Ziemia zostaje w tyle za czasem równomiernym, bierze się właśnie stąd, że te zapisy istnieją: zaćmienie policzone dla Ziemi obracającej się równomiernie wypada w złym miejscu, a z przesunięcia wychodzi ΔT.
Obserwatorium mierzy położenia gwiazd przez dziesięciolecia i drukuje katalog. Wiek później porównuje się je z nowym, a z różnicy wychodzą ruchy własne i precesja. Żaden obserwator nie ogląda całego pomiaru.
Impuls lasera leci do reflektorów zostawionych na Księżycu i wraca po paru sekundach. Od 1969 roku wiemy stąd, że Księżyc oddala się o 3,8 centymetra rocznie — 3,80 metra na wiek — i że obrót Ziemi odpowiednio zwalnia.
Czterysta zegarów w różnych krajach składa się w jedną skalę, TAI. Ona idzie równo, Ziemia nie: różnica się gromadzi, i stąd wiemy, że doba wydłuża się o jakieś 1,8 milisekundy na wiek.
05 · Zasady zapisu
Cyframi rzymskimi i bez roku zerowego
Wiek nie ma urzędowego symbolu: w SI go w ogóle nie ma, a astronomowie piszą cy albo century, czasem tylko c. To ostatnie zderza się z c prędkości światła, więc we wzorach woli się całe słowo. Przedrostki SI należą do roku — ka, Ma, Ga — nigdy do wieku.
Osobną pułapką są lata przed naszą erą. Historycy nie mają roku zerowego: po 1 p.n.e. następuje wprost 1 n.e. Astronomowie mają — u nich rok 0 to 1 p.n.e., a 2 p.n.e. to −1 — inaczej arytmetyka przedziałów nie wychodzi. Ta sama data zapisuje się więc na dwa sposoby, a różnią się o jeden.
06 · Jednostki sąsiednie
Wszystko wokół wieku opiera się na dziesiątce: rok, wiek, tysiąclecie. Żadna z tych granic nie odpowiada niczemu w przyrodzie. Jedyne krzywe złącze jest z tygodniem: 36 525 nie dzieli się przez siedem, więc dni tygodnia przesuwają się z wieku na wiek i nigdy nie wracają na to samo miejsce.
1/100 wieku
36 525 d
10 wieków
Dlatego wiek jest wygodny. Doba wydłuża się powoli, ale opóźnienie zegarów wobec obrotu Ziemi rośnie jak kwadrat czasu, i przez sto lat to już dziesiątki sekund. Rok jest za krótki, żeby to zobaczyć; tysiąclecie za długie, żeby wzór został prosty.
07 · Dział historyczny
Najpierw ludzkie życie, potem sto lat
U Etrusków saeculum kończyło się, gdy umierał ostatni człowiek urodzony na jego początku. Długość nie była więc stała — sto lat, sto dziesięć — a kapłani ogłaszali koniec jednego i początek następnego. Jednostkę mierzono ludzkim życiem, nie liczbą.
Dionizy Mały zaproponował liczyć lata od Narodzenia i zaczął od pierwszego: zero nie miało miejsca w jego rachunku, bo cyfry rzymskie zera nie znały. Umowa trzyma się od tysiąca pięciuset lat, i z niej bierze się każdy spór o to, kiedy zaczyna się wiek.
Le Verrier znalazł już raz Neptuna na papierze: w 1846 roku Johann Galle zobaczył go w Berlinie dokładnie tam, gdzie umieścił go paryski rachunek. Spróbował więc tego samego chwytu po raz drugi: skoro Merkury idzie krzywo, coś niewidzialnego go ciągnie.
Einstein policzył ruch Merkurego nowymi równaniami i dostał dodatkowy obrót 43 sekund łuku na wiek — dokładnie tę liczbę, która zostawała. Niczego nie dopasowywano: wartość wypadła z teorii sama. To chwila, w której ogólna teoria względności przestała być pomysłem i stała się fizyką.
Jednostka dłuższa niż człowiek
Wieku nie da się zmierzyć żadnym pojedynczym przyrządem. Każdy zegar w ciągu stu lat albo stanie, albo zostanie przebudowany, na nowo wyskalowany i przeniesiony. Zostaje zapis: tabliczka, katalog, seria obserwacji. Pomiar przeżywa każde urządzenie, które w nim brało udział.
Stąd dziwna właściwość wieku. Nie ma wzorca, a mimo to ma dokładną długość: 36 525 dób, co do sekundy. W każdej innej jednostce jest odwrotnie — najpierw wzorzec, potem liczba. Tu liczba przyszła pierwsza, a wzorzec nigdy nie był potrzebny.
Katalog · jednostki miary
Karta dla każdej wielkości
Siedem jednostek podstawowych SI, dwadzieścia dwie pochodne z własną nazwą i wielkości spoza układu, bez których nie radzi sobie ani nauka, ani codzienność. Każda ma swoją kartę: definicja, przeliczanie, przyrządy, zasady zapisu, historia. W 36 językach.