Data iuliană
Unitate din afara sistemului · mărime: un moment într-o numărare neîntreruptă a zilelor
Un astronom care trebuie să scadă o dată de observație din alta se află într-o situație neplăcută: între ele pot sta luni de lungimi diferite, ani bisecți, cele zece zile șterse la trecerea la calendarul gregorian, iar dacă e vorba de eclipse vechi — încă și câteva sisteme incompatibile de numărare a anilor. Data iuliană înlătură toate acestea dintr-o dată, fiindcă pur și simplu numerotează zilele una după alta, fără luni și fără an zero: astăzi curge ziua de la începutul numărării, ieri curgea cea dinainte, iar diferența a două observații se află prin scădere.
Originea numărării a așezat-o Joseph Scaliger la întâi ianuarie al anului 4713 înaintea erei noastre în calendarul iulian — nu fiindcă s-ar fi petrecut ceva acolo, ci fiindcă în acel punct începeau deodată trei cicluri calendaristice folosite în cronologie. Ziua a lăsat-o să înceapă la amiază, și aceasta s-a dovedit o izbândă: o noapte de observație încape întreagă într-un singur număr întreg, pe când data calendaristică se schimbă în mijlocul ei. Un singur neajuns are această numărare, în schimb bătător la ochi: numerele au trecut de două milioane și jumătate, iar ca să nu fie scrise întregi s-a introdus în 1957 o dată modificată, mai scurtă.
01 · Definiție
Data iuliană este numărul de zile scurse de la amiaza zilei de întâi ianuarie a anului 4713 înaintea erei noastre în calendarul iulian, cu o parte fracționară care numără porțiunea zilei în curs. Numărul întreg de zile fără fracție se numește numărul zilei iuliene, iar ca să nu se scrie șapte cifre se scade din dată 2 400 000,5 și se obține data iuliană modificată, a cărei zi începe deja la miezul nopții.
Începutul zilei la amiază a fost ales pentru observator: noaptea, de seara până dimineața, cade în mijlocul zilei iuliene, iar toate însemnările unui schimb primesc același număr întreg, pe când în calendar data se schimbă în mijlocul acelei nopți. La data modificată originea a fost mutată la miezul nopții tocmai fiindcă ea nu era menită telescopului, ci urmăririi radio a sateliților, unde schimbul lucrează douăzeci și patru de ore și unde e mai lesne să potrivești însemnările cu calendarul civil.
Iuliană se numește data nu după calendarul iulian, ci după Iulius Caesar Scaliger, tatăl autorului — potrivire nefericită, pe care nimeni nu o va mai îndrepta. Însăși originea numărării a ales-o Scaliger prin socoteală: a luat trei cicluri cronologice, cel solar de douăzeci și opt de ani, cel lunar de nouăsprezece și cel al indicțiilor de cincisprezece, și a căutat anul în care toate trei începeau împreună. Produsul acestor numere dă 7980 de ani, iar următorul astfel de punct va cădea abia în anul 3268.
Data iuliană în sine nu stabilește nicio scară de timp, ci doar un fel de a scrie un moment; de aceea în lucrările riguroase se arată în ce scară este luată fracția: JD(UTC) pentru observații, JD(TT) pentru efemeride, iar la prelucrarea curbelor de lumină și o corecție baricentrică, de vreme ce lumina unei stele ajunge la puncte diferite ale orbitei Pământului cu o deosebire de până la șaisprezece minute.
Purtați timpul cu cursorul în timp universal și urmăriți două semne: cel auriu este hotarul zilei iuliene la amiază, cel roșu este miezul nopții civile. Cât lucrează telescopul, linia roșie apucă să treacă prin mijlocul schimbului și data calendaristică se schimbă, pe când cea aurie rămâne mult deoparte, așa încât toate însemnările nopții poartă un singur număr întreg.
Lumina unei stele îndepărtate nu ajunge la Pământ în ianuarie și în iulie în același timp: diametrul orbitei terestre îl străbate în șaisprezece minute și jumătate. Pentru curba de lumină a unei stele variabile o asemenea mărime este uriașă, și de aceea observațiile se raportează la centrul de masă al Sistemului Solar și se scriu ca dată baricentrică BJD. Nesocotirea acestei corecții desenează schimbări false ale perioadei, care în stea nu există.
02 · Conversie
Introduceți o dată sau un număr de zi
Trecerea între toate formele scurtate este exactă, de vreme ce de data iuliană le desparte doar o constantă scăzută. Rândul calendaristic se calculează după procedeul obișnuit, dar scara fracției atârnă de locul unde a fost luat timpul: JD în UTC și JD în timp terestru se deosebesc astăzi cu 69,2 secunde.
Datele dinainte de 1582 fișa le citește în calendarul iulian, cum e obiceiul în cronologie; comutatorul calendarului stă între reglajele fine ale fișei.
Partea fracționară a datei iuliene și a celei modificate este deplasată cu o jumătate de zi, și de aici vine că un MJD întreg cade la miezul nopții, iar un JD întreg la amiază. Greșeala de această jumătate de zi este cea mai deasă la prelucrarea observațiilor de arhivă: nu strică diferențele dinăuntrul unei serii, în schimb mută faza unei stele variabile exact cu o jumătate de perioadă când seriile se cos laolaltă.
| Valoare | Notă | ||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Ordine de mărime
scară logaritmică: de la o zi la întreaga perioadă04 · Instrumente de măsură
Cu ce se datează o observație
Vreme de un veac și jumătate data unei observații a fost scrisă de mână în jurnal, iar numărul zilei iuliene era prielnic tocmai fiindcă nu se schimba în mijlocul schimbului. Arhivele de curbe de lumină ale stelelor variabile astfel adunate sunt și azi în lucru: fără o numărare neîntreruptă ar fi aproape cu neputință să coși observațiile veacului al nouăsprezecelea cu cele de azi.
Ziua siderală este mai scurtă decât cea solară cu aproape patru minute, iar ceasul observatorului mergea după stele pentru ca telescopul să fie îndreptat după ascensia dreaptă fără socoteli. Dar o observație nu poate fi însemnată în timp sideral, fiindcă acesta nu slujește la diferențe, și de aceea alături stătea totdeauna un al doilea ceas, civil, iar în jurnal mergea tocmai data iuliană.
În antetul oricărei imagini de astăzi stau începutul și sfârșitul expunerii, iar pentru fotometrie se ia mijlocul ei. Se scrie în dată modificată, de vreme ce aceasta e mai scurtă și încape într-un număr obișnuit cu virgulă mobilă fără pierdere de cifre, pe când data iuliană întreagă înghite toată precizia pe partea ei întreagă.
Data ei o primește observația nu de la ceasul de pe perete, ci de la un receptor care prinde semnalul unui sistem de sateliți, iar exactitatea mărcii ajunge la zeci de nanosecunde. Receptorul dă timpul în scara UTC, așa încât cel care prelucrează aduce el însuși fracția datei la timpul terestru, adăugând decalajul curent și constanta de 32,184 secunde.
05 · Reguli de scriere
O dată fără scara ei este incompletă
Denumirile se scriu cu majuscule fără puncte, iar numărul însuși se desparte printr-un spațiu; scara în care este luată fracția se arată între paranteze, de vreme ce între JD în UTC și JD în timp terestru stă mai mult de un minut. Formele numărării nu se amestecă: data modificată are constanta ei și miezul ei de noapte, iar a-i adăuga «JD» nu este îngăduit nici măcar în ciornă.
Prima scriere atârnă unui număr modificat o denumire străină și mută momentul cu două milioane și jumătate de zile. A doua pune puncte înăuntrul denumirii, ceea ce nu se face nici pentru JD, nici pentru MJD. A treia pierde tocmai acea jumătate de zi din pricina căreia o formă începe la amiază, iar cealaltă la miezul nopții. Iar a patra încurcă originile.
06 · Unități vecine
Alături stau toate formele scurtate ale aceleiași numărări, născocite pentru sarcini felurite: data trunchiată a telemetriei prin satelit, data redusă a efemeridelor vechi, precum și numărarea secundelor epocii POSIX, întocmită după același principiu, doar de la altă origine și în alte unități.
zile socotite de la amiază
zile socotite de la miezul nopții
cinci cifre în telemetrie
Dintre fișele Simetrium alături stau scările UTC, TAI și UT1, care dau partea fracționară a datei, zi ca unitate a acestei numărări, socoteala anilor, ale căror origini diferă, și secol, a cărui formă iuliană de 36 525 de zile intră în formula epocilor.
07 · Secțiune istorică
O numărare născocită de dragul scăderii
La un an după reforma gregoriană Joseph Scaliger a scos lucrarea sa despre îndreptarea cronologiei, în care a propus o numărare neatârnată de vreun calendar. Originea a așezat-o în anul în care se întâlneau ciclul solar de douăzeci și opt de ani, cel lunar de nouăsprezece și cel al indicțiilor de cincisprezece — astfel încât orice dată antică să cadă înăuntrul perioadei.
John Herschel a arătat în «Outlines of Astronomy» la ce îi slujește observatorului perioada cronologică și a dat table pentru transformare. Astronomii au primit-o repede, fiindcă sarcina lor era tocmai aceea pentru care numărarea era bună: să scazi o dată din alta și să obții un număr de zile, fără să te gândești nici la luni, nici la ani bisecți.
Urmărirea celor dintâi sateliți artificiali se făcea prin telegraf și pe mașini de calcul, unde fiecare cifră de prisos costa bani și greșeli. Atunci s-au scăzut din data iuliană 2 400 000,5, luând dintr-o dată două milioane și mutând începutul zilei la miezul nopții, iar data modificată astfel dobândită a ajuns norma oricărui serviciu care lucrează neîntrerupt.
Fiecare imagine a unui telescop de cercetare poartă în antet data modificată a mijlocului expunerii, pe când cataloagele de stele variabile dau epoca maximului în dată iuliană întreagă. Numărarea a trecut peste o reformă a calendarului, peste o schimbare a scărilor de timp și peste trecerea de la placa fotografică la senzor, fiindcă nu descrie nimic altceva decât numărul de ordine al zilei.
O mărime fără etalon și fără eroare
Data iuliană nu se poate măsura și nu are ce fi verificat în ea: nu este o însușire a lumii, ci un fel de a numerota, iar dreptatea ei este asigurată de aritmetică, nu de un instrument. Tot ce poate merge strâmb stă în partea fracționară, unde apare fizica adevărată: acolo trebuie știut în ce scară a fost luat timpul, dacă s-a ținut seama de decalajul ceasurilor atomice și dacă momentul a fost raportat la centrul de masă.
Prin aceasta se lămurește viața ei lungă. Calendarele s-au schimbat, zece zile au fost șterse prin hotărâre, secundei i s-au atârnat inserări și se pregătește desființarea lor, pe când numărul de ordine al zilei își mergea drumul fără să răspundă la nimic din toate acestea. O observație însemnată în dată iuliană în 1860 se scade dintr-una de astăzi fără o singură corecție pentru reforme — și tocmai asta s-a urmărit.
Catalog · unități de măsură
O fișă pentru fiecare mărime
Șapte unități fundamentale SI, douăzeci și două derivate cu nume propriu și mărimi din afara sistemului, fără de care n-ar funcționa nici tehnica, nici calendarul.