Как работает время

[Carder]

Как возникло понятие времени?
Время - это то, что большинство из нас считает само собой разумеющимся. Вы когда-нибудь задумывались, почему, например, в году 12 месяцев? Почему в сентябре 30 дней? Почему существуют часовые пояса и что с переходом на летнее время? Почему в сутках 86400 секунд?

В этой статье мы поможем прояснить тему времени. Точно так же, как многие традиции, связанные с Рождеством и Хэллоуином, имеют совершенно неожиданное происхождение, так же как и традиции, связанные с часами и календарями!

Истоки времени​

Словарь Вебстера New World College Dictionary (четвертое издание) определяет время как:
II. период или интервал. 1: период между двумя событиями или в течение которого что-то существует, происходит или действует; измеряемый или измеряемый интервал
По сути, время довольно неуловимо. Мы не можем этого увидеть или почувствовать - это просто происходит. Поэтому люди придумали способы измерения времени, которые совершенно произвольны и также довольно интересны с исторической точки зрения.
День является очевидной отправной точкой для времени. День состоит из периода солнечного света, за которым следует ночь. Наше тело настраивается на этот цикл во сне, поэтому каждое утро мы просыпаемся для нового дня. Какой бы примитивной ни была культура, понятие дня возникает как очевидное и естественное приращение.
Мы используем часы, чтобы разделить день на более мелкие части. Мы используем календари, чтобы группировать дни в большие группы. Обе эти системы имеют очень интересное происхождение, о котором мы узнаем в ходе этой статьи.

Время измерения​

Измерение времени охватывает невероятный диапазон. Вот несколько общих интервалов времени, от самого короткого до самого длинного.

• 1 пикосекунда (одна триллионная секунды) - это самый короткий период времени, который мы в настоящее время можем точно измерить.
• 1 наносекунда (одна миллиардная секунды) - от 2 до 4 наносекунд - это время, которое обычный домашний компьютер тратит на выполнение одной инструкции программного обеспечения.
• 1 микросекунда (одна миллионная секунды)
• 1 миллисекунда (одна тысячная секунды) - это типичное самое быстрое время экспонирования пленки в обычной камере. Снимок, сделанный за 1/1000 секунды, обычно останавливает все человеческие движения.
• 1 centisecond (одна сотая секунды) - Продолжительность времени, которое требуется для росчерком молнии на забастовку
• 1 децисекунда (одна десятая секунды) - мгновение ока
• 1 секунда - сердце среднего человека бьется один раз в секунду.
• 60 секунд - одна минута; длинная реклама
• 2 минуты - примерно столько, сколько человек может задерживать дыхание
• 5 минут - примерно столько, сколько может стоять в ожидании на красный свет.
• 60 минут - час; примерно столько, сколько человек может сидеть в классе, не закрывая глаза
• 8 часов - типичный рабочий день в США, а также типичное количество сна, необходимое человеку каждую ночь.
• 24 часа - один день; время, необходимое планете Земля, чтобы один раз повернуться вокруг своей оси
• 7 дней - одна неделя
• 40 дней - примерно столько, сколько человек может прожить без еды
• 365,24 дня - один год; количество времени, необходимое планете Земля, чтобы совершить один оборот вокруг Солнца
• 10 лет - одно десятилетие
• 75 лет - типичная продолжительность жизни человека
• 5000 лет - период зарегистрированной истории
• 50000 лет - продолжительность существования Homo sapiens как вида
• 65 миллионов лет - время вымирания динозавров
• 200 миллионов лет - продолжительность существования млекопитающих
• От 3,5 до 4 миллиардов лет - продолжительность существования жизни на Земле.
• 4,5 миллиарда лет - возраст планеты Земля
• От 10 до 15 миллиардов лет - предполагаемый возраст Вселенной с момента Большого взрыва.

Часы​

Как долго длится день?
Это количество времени, за которое Земля совершает один оборот вокруг своей оси. Но сколько времени нужно Земле, чтобы вращаться? Здесь все становится совершенно произвольным. Мир решил стандартизировать следующие приращения:

• День состоит из двух 12-часовых периодов, в общей сложности 24 часов.
• Час состоит из 60 минут.
• Минута состоит из 60 секунд.
• Секунды подразделяются в десятичной системе на такие, как «сотые доли секунды» или «миллионные доли секунды».

Это довольно странный способ разделить день на части. Мы делим его пополам, затем делим пополам на двенадцатые, затем делим двенадцатые на шестидесятые, затем снова делим на 60, а затем преобразуем в десятичную систему для наименьших приращений. Неудивительно, что детям сложно научиться определять время.

Почему в сутках 24 часа?
На самом деле никто не знает. Однако традиция имеет долгую историю. Возьмем, к примеру, эту цитату из Британской энциклопедии :
Самые ранние из известных сохранившихся солнечных часов - это египетские теневые часы из зеленого сланца, датируемые по крайней мере 8 веком до нашей эры. Он состоит из прямого основания с приподнятой перемычкой на одном конце. Основание, на котором нанесена шкала с шестью временными делениями, расположено в направлении восток-запад с перемычкой на восточном конце утром и на западном конце во второй половине дня. Тень крестовины на этом основании указывает время. Такие часы все еще используются в примитивных районах Египта.

Кажется, что именно вавилоняне начали фетиш шести, но непонятно почему.

Почему в часе 60 минут, а в минуте 60 секунд?
Опять же непонятно. Однако известно, что египтяне когда-то использовали календарь, в котором было 12 30-дневных месяцев, что давало им 360 дней. Считается, что это причина, по которой мы теперь делим круги на 360 градусов. Разделив 360 на 6, вы получите 60, и 60 также является основным числом в вавилонской математической системе.

Что означают am и pm?
Эти сокращения означают ante meridiem, до полудня, и post meridiem, после полудня, и являются изобретением римлян. Согласно Даниэлю Бурстину в своей книге «Первооткрыватели», это простое разделение дня на две части было первым приращением времени в течение дня римлянами:

Даже в конце четвертого века до нашей эры римляне официально делили свой день только на две части: первая половина дня и вторая половина дня. Помощнику консула было поручено замечать, когда солнце пересекает меридиан, и сообщать об этом на форуме, поскольку должен был явиться в суд до полудня.
Современный человек основывает время на секунде. Сутки определяются как 86400 секунд, а секунда официально определяется как 9 192 631 770 колебаний атома цезия-133 в атомных часах.

Часовые пояса​

Все на планете хотят, чтобы в полдень солнце находилось в самой высокой точке неба (пересекая меридиан). Если бы был только один часовой пояс, это было бы невозможно, потому что Земля вращается на 15 градусов каждый час. Идея нескольких часовых поясов состоит в том, чтобы разделить мир на 24 сектора по 15 градусов и установить часы соответственно в каждой зоне. Все люди в данной зоне устанавливают свои часы одинаково, и каждая зона на один час отличается от следующей.

В континентальной части Соединенных Штатов четыре часовых пояса (щелкните здесь, чтобы увидеть карту ): Восточный, Центральный, Горный и Тихоокеанский. Когда полдень в восточном часовом поясе, это 11 часов утра в центральном часовом поясе, 10 часов утра в часовом поясе гор и 9 часов утра в часовом поясе Тихого океана.

Все часовые пояса отсчитываются от начальной точки с центром в Гринвичской обсерватории Англии. Эта точка известна как Гринвичский меридиан или нулевой меридиан. Время на Гринвичском меридиане известно как среднее время по Гринвичу (GMT) или всемирное время. Восточный часовой пояс в США обозначается как GMT минус пять часов. Когда по восточному часовому поясу полдень, в Гринвичской обсерватории уже 17:00. Демаркационная линия (IDL) расположен на противоположной стороне планеты от Гринвичской обсерватории.

Почему Гринвичская обсерватория так важна? Группа астрономов на конференции 1884 года объявила Гринвичскую обсерваторию главным меридианом. Забавно то, что обсерватория переехала в Сассекс в 1950-х годах, но исходное место остается нулевым меридианом.

Летнее время​

Во время Первой мировой войны многие страны начали корректировать свои часы в течение части года. Идея заключалась в том, чтобы попытаться отрегулировать световой день летом, чтобы лучше соответствовать времени бодрствования людей. Во время Первой мировой войны целью была экономия топлива за счет снижения потребности в искусственном освещении.
В США и некоторых других странах до сих пор используются некоторые вариации этой системы. В Соединенных Штатах летнее время традиционно начинается в первое воскресенье апреля и заканчивается в последнее воскресенье октября. Тем не менее, Закон об энергетической политике 2005 года предписал изменить наблюдаемые даты. Начиная с 2007 года и в будущем, летнее время начнется в 2 часа ночи во второе воскресенье марта и закончится в 2 часа ночи в первое воскресенье ноября. Вот даты начала и окончания до 2015 года:
Для соблюдения летнего времени часы переводятся на один час весной и переводятся на час назад осенью («весна вперед, падение назад» - фраза, которую многие люди используют, чтобы запомнить это). Вы теряете час весной и получаете его обратно осенью.

Зимой в США стандартное время. Летом Соединенные Штаты переходят на летнее время. Несмотря на то, что это акт Конгресса, некоторые штаты (например, Аризона) игнорируют его и не переходят на летнее время. Они работают по стандартному времени круглый год.

Календарь: годы​

Как упоминалось ранее, день - очевидная единица времени для людей. Но как насчет недель, месяцев и лет?
Годы довольно просты. Человек создал концепцию года, потому что времена года повторяются ежегодно. Способность предсказывать времена года имеет важное значение для жизни, если вы сажаете урожай или пытаетесь подготовиться к зиме. Большинство растений прорастают и плодоносят ежегодно, так что это естественный прирост.

Год определяется как количество времени, за которое Земля совершает один оборот вокруг Солнца. На это уходит около 365 дней. Если измерить точное время, необходимое Земле для обращения вокруг Солнца, на самом деле получится 365,242199 дней (согласно Британской энциклопедии). Добавляя один дополнительный день к каждому четвертому году, мы получаем в среднем 365,25 дней в году, что довольно близко к фактическому количеству. Вот почему у нас високосные годы на один день длиннее обычных.

Чтобы приблизиться к фактическому числу, каждые 100 лет - это не високосный год, а каждые 400 лет - високосный год. Собрав все эти правила вместе, вы можете увидеть, что год является високосным не только в том случае, если он делится на 4 - он также должен делиться на 400, если это столетний год. Итак, 1700, 1800 и 1900 не были високосными, а 2000 - тоже. Таким образом, средняя продолжительность года составляет 365,2425 дней, что даже ближе к фактическому числу.

Проблема с концепцией года заключается в том, что трудно определить точную продолжительность года, если в вашем обществе нет достаточно хороших астрономов. Многие культуры, в которых не было астрономов, полагались вместо этого на лунные циклы. Лунный цикл длится примерно 29,5 дней (29,530588 дней - точное число), и почти любой может легко отследить лунный цикл, просто глядя на небо каждую ночь.

Календарь: Месяцы​

Луна - вот откуда взялось понятие месяца. Во многих культурах использовались месяцы, длина которых составляла 29 или 30 дней (или некоторое чередование), чтобы разделить год на части. Основная проблема такой системы заключается в том, что лунные циклы, составляющие 29,5 дней, не делятся равномерно на 365,25 дней в году.
Когда вы смотрите на современный календарь, месяцы очень сбивают с толку. У одного 28 или 29 дней, у некоторых 30 дней, а у остальных 31 день. Согласно «Всемирной книжной энциклопедии», вот как у нас получился такой забавный календарь:

• Римляне начали с 10-месячного календаря в 738 г. до н.э., позаимствовав у греков. Месяцами в первоначальном римском календаре были Мартий, Априлис, Май, Юний, Квинтилис, Секстилис, сентябрь, октябрь, ноябрь и декабрь. Имена Quintilis до декабря происходят от римских названий для пяти, шести, семи, восьми, девяти и 10. В этом календаре 60 дней оставалось неучтенным.
• Месяцы Януарий и Февруарий позже были добавлены к концу года, чтобы учесть 60 свободных дней.
• В 46 г. до н.э. Юлий Цезарь изменил календарь. Игнорируя луну, но сохраняя существующие названия 12 месяцев, год был разделен на 12 месяцев, состоящих из 30 или 31 дня, за исключением февраля, в конце которого было 29 дней. Каждый четвертый год Фебруарий получал дополнительный день. Позже он решил сделать первым месяцем Януария, а не Мартия, сделав февруарием вторым месяцем, что объясняет, почему високосный день находится в такой забавной точке года.
• После безвременной смерти Юлия римляне переименовали Квинтилис в его честь, отсюда июль.
• Точно так же Секстилис был переименован в честь Августа, следовательно, Августа. Август также переместил день с Февраля на Августа, чтобы он имел такое же количество дней, как и Юлий.

Эта небольшая история объясняет, почему у нас 12 месяцев, почему в месяцах столько дней, почему високосный день выпадает в такое странное время и почему у месяцев такие забавные названия.
А как насчет недель? Дни, месяцы и годы имеют естественную основу, а недели - нет. Они взяты прямо из Библии:

Помните день субботний, чтобы святить его. Шесть дней работай и делай всякие дела твои, а день седьмой - суббота Господу, Богу твоему. (Исход 20: 8)
Эта четвертая заповедь, конечно же, перекликается с историей сотворения в Книге Бытия.

Римляне дали названия дням недели в зависимости от солнца, луны и названий пяти планет, известных римлянам:

• Солнце
• Луна
• Марс
• Меркурий
• Юпитер
• Венера
• Сатурн

На самом деле эти имена довольно близко проникли в европейские языки, а в английском языке названия воскресенья, понедельника и субботы прошли прямо. Остальные четыре имени на английском языке были заменены именами англосаксонских богов. Согласно Британской энциклопедии:
Вторник происходит от Тиу, англосаксонского имени Тира, норвежского бога войны. Тир был одним из сыновей Одина или Водена, верховного божества, в честь которого был назван Среда. Точно так же четверг происходит от дня Тора, названного в честь Тора, бога грома. Пятница произошла от времен Фригг, жены Одина, олицетворяющей любовь и красоту в скандинавской мифологии.

До нашей эры и нашей эры​

В современном календаре мы обозначаем все годы с помощью BC (до нашей эры) или AD (anno domini, или «в год нашего господина»). Нет «нулевого» года - в этой системе год рождения Христа - 1 год нашей эры, а предшествующий ему год - 1 год до нашей эры.
Эта практика была впервые предложена в шестом веке нашей эры и была принята Папой того времени. Однако потребовалось довольно много времени, чтобы он стал мировым стандартом. Россия и Турция, например, не переходили на современный календарь и схему года до 20 века.
Одно интересное замечание: из-за множества изменений и корректировок, внесенных в календарь в средние века, оказывается, что Иисус, скорее всего, родился в том, что мы сейчас считаем 6 г. до н.э., и, вероятно, жил до 30 г. н.э.
Помимо BC и AD, некоторые люди используют BCE (для «до нашей эры») и CE (для «общей эпохи»).