Sivut

keskiviikko 22. huhtikuuta 2015

Kaikella on aikansa

Milloin aika alkoi?

Aikaa on yritetty hallita ja määrittää tavalla tai toisella koko ihmiskunnan historian ajan. Vaikka tekniset apuvälineet ovat kehittyneet, on aika yhä aihe joka puhuttaa. Voiko aika kaareutua ja aiheuttaa vääristymiä omaan universumiimme?

Aika on filosofinen ongelma. Koska minä en ole filosofi on minun mahdotonta sanoa milloin aika alkoi tai milloin aika loppuu. Lisäksi eri ihmiset kokevat ajan eri tavalla. Esimerkkinä siitä on vaikka kynttilän valo joka on junan kyydissä. Valon näkeminen on suhteellista riippuen siitä missä kynttilää katsot ja millä nopeudella kynttilä liikkuu. Tätä kutsutaan Dopler ilmiöksi, joka on paremmin tunnettu äänimaailmasta. Kuulet suihkulentokoneen lähestyvän ja kuulet vain korkeat äänet, jotka heijastuvat lentokoneesta eteenpäin. Kun lentokone ohittaa sinut, kuulet vain matalat äänet, jotka loittonevat sinusta. Sama pätee myös valolle, joka on samanlaista sähkömagneettista säteilyä.

Aika ymmärretään jatkuvaksi tapahtumien ketjuksi, silloinkin kun mitään konkreettista ei tapahdu. Jokainen on huomannut tämän omissa toimissaan. Kivettyneet fossiilit, luolamaalaukset ja vanhat tietokoneet kertovat menneestä, mutta tulevaisuuteen meillä ei ole mitään näkymää. Kananmunasta voi tehdä munakkaan, mutta toisinpäin prosessia emme voi kääntää.

Me ihmiset olemme aina jakaneet ajan pienempiin yksiköihin. Muinaisten Egyptiläisten vuosi alkoi hieman ennen tulva-aikaa, kun Sirius tähti ensimmäisen kerran näkyi Itäisellä taivaalla, ennen Auringon nousua. Aikaa joka siitä kului Siriuksen seuraavaan näyttäytymiseen, kutsuttiin Egyptissä vuodeksi. Sirius tähti siis määräsi vuoden pituuden.

Muutama miljardia vuotta sitten muodostunut Kuu puolestaan ilmoitti kuukauden pituuden. Aika täysikuusta seuraavaan täysikuuhun oli tietenkin yksi kuukausi. Egyptiläisten kuukaudessa oli 30 päivää ja kuukausia mahtui yhteen vuoteen 12, joten vuodessa oli 360 päivää. Tästä tulikin ongelma. Sillä todellisuudessa aurinkovuosi kestää 365 päivää, 5 tuntia, 48 minuuttia ja 48 sekuntia. Vaikka vuoteen lisättiin viisi karkauspäivää, niin kalenteri vääristyi aina.

Julius Ceasar (100-44 eaa) pani sitten kalenterin remonttiin. Maailman johtajana ja ylipappina hänen tehtävänään oli huolehtia, että Jumalille uhrattiin oikeaan aikaan ja oikeana päivänä. Uuden Juliaanisen kalenterin mukaan vuoden pituus oli 365,25 päivää, mikä on hieman pidempi kuin aurinkovuosi, jossa siis on 365,2422 päivää. Siksi kevätpäiväntasaus siirtyi vähitellen myöhemmäksi.

Julius Caesar oli juuri nimennyt heinäkuun itsensä mukaan (eng July). Hänen adoptiopoikansa (Augustus) ei halunnut jäädä huonommaksi, joten hän antoi elokuulle oman nimensä (eng. August) ja lisäsi siihen vielä yhden päivän. Seurauksena oli, että ennestään lyhyeen helmikuuhun jäi vain 28 päivää. Karkausvuosina 29 päivää.

Vaikka Caesarin kalenteri olikin edistysaskel, niin ajanlaskumme jäi vielä epätarkaksi. Kalenterivuosi oli yhä 11 minuuttia ja 14 sekuntia liian pitkä. Joten vuosisatojen kuluessa minuutit ja sekunnit kasaantuivat ylimääräisiksi tunneiksi ja päiviksi. Niinpä 1500 -luvulla kalenteri oli kymmenen päivää edellä.

Paavi Gregorius XIII (1502-85) määräsi vuonna 1582 otettavaksi käyttöön uuden ajanlaskujärjestelmän, ns. Gregoriaanisen kalenterin. Uuden järjestelmän vuoksi vuonna 1582 siirryttiin lokakuun 4. pvä suoraan lokakuun 15. päivään. Gregoriaanisessa kalenterissa kahteen nollaan päättyvät vuosiluvut ovat karkausvuosia vain silloin, kun satojen vuosien luku on jaollinen neljällä. Järjestelmän mukaan esim. vuodet 1600 ja 2000 ovat karkausvuosia, kun taas vuodet 1700, 1800 ja 1900 eivät ole. Vuoden keskimääräiseksi pituudeksi saatiin siten 365,2425 päivää.

Siinä sopassa sitä nyt ollaan.

Edessä oli siis 2000 vuosituhat eli kahteen nollaan päättyvä vuosiluku, joka lisäksi oli karkausvuosi. Me 1900 -luvun ohjelmoijat emme edes kuvitelleet sellaista tapahtuvaksi. Silloin oli levytila ja muisti tiukalla ja kaikki tarvittava tehtiin tallennustilan ja muistin säästämiseksi. Silloin tallensimme vuosiluvut tietokantaan kahdella numerolla. Vuosi 85 tarkoitti 1985 ja vuosi 98 tarkoitti 1998. Vaan kuinka kävikään vuonna 2000. Silloin vuosiluvuksi kääntyi 00, joka oli huomattavasti pienempi kuin vuosiluku 99. Kaikki päivämäärään sidotut tapahtumat kääntyivät pe###'leen.

Aikaa jaetaan myös tunteihin, minuutteihin ja sekunteihin. Sitä, miten vuorokautta jaettiin 24 tuntiin ei tiedetä varmasti. Sen arvellaan liittyvän aurinkokelloihin. Vuorokauden 24 tunnissa on 60 minuuttia. Jako on peräisin Babyloniasta, jossa oli 5000 vuotta sitten käytössä lukuun 12 perustuva järjestelmä. Babylonialaiset jakoivat vuoden 12 kuukauteen, päivän 12 tuntiin ja ympyrän 360 asteeseen. Niin muuten tekevät vielä Amerikkalaisetkin. Nykyisin asteen merkkinä käytettävä pieni ympyrä [jota nyt en voi tähän piirtää], oli alunperin Aurinkoa tarkoittava kirjoitusmerkki. Aurinko on yhä läsnä kellotaulussa, koska kellossa 12 on ylimpänä samaan tapaan kuin Aurinko on taivaalla keskipäivän aikaan.

Minuutin ja sekunnin historia tunnetaan huomattavasti paremmin. Kreikkalainen Aleksandriassa toiminut tähtitieteilijä Klaudios Ptolemaios kirjoitti 100 -luvulla (.jaa) kirjan: Mathematike Syntaksis (Matematiikan kielioppi), joka on vieläkin antiikin tähtitieteen yleisteos. Ptolemaios käytti laskelmissaan Babylonialaisten ja Sumerialaisten laskujärjestelmää, jonka kantalukuna oli 60. Siksi Ptolemaios jakoi tunnin 60 osaan. Myöhemmin vasta huomaamme, että olisi saanut jäädä jakamatta.

Latinaksi tunnin kuudeskymmenesosaa kutsuttiin minuta primoksi ja sen kuudeskymmenesosaa minuta secundoksi. Myöhemmin minuutti ja sekunti vakiintuivat ajanmitoiksi. Siihen aikaan niillä ei ollut juurikaan käytännön merkitystä, sillä silloin aikaan suhtauduttiin rennosti. Juna lähti asemalta kun aseman kello löi 15:00 eikä jonkun rautatien kellon mukaan.

Huygensin heilurikello (1656) mullisti ajan mittaamisen. Sen virhe oli alle minuutin vuorokaudessa. 1800 -luvun lopussa kellot olivat jo niin tarkkoja, että virhemarginaali oli vähemmän kuin 1/100s

Nykyisin aikaa mitataan atomikelloilla. Vuonna 1967 otettiin käyttöön atomiaika, jonka yksikkö on atomisekunti. Silloin kansainvälinen konferenssi teki päätöksen, jonka mukaan sekunti on 9.192.631.770 Cesium 133 -isotoopin atomin energiatilan muutoksessa syntyvän säteilyn värähtelytaajuus.

Sittenkin meillä on vielä erilaisia määritelmiä vuoden pituudelle.
Aloitetaan meidän omasta vuodesta 2000

Kristillinen vuosi: 2000
Vuonna 525 apotti Dionysos Exigus määritteli Paavin toimeksiannosta Kristuksen syntymäajan. Kristillisessä ajanlaskussa käytetään myös negatiivisia vuosia. Luultavasti Jeesus syntyi ainakin neljä vuotta Dionysoksen määritelmää aikaisemmin, joten vuotta 2000 saatettin nykyisen ajanlaskun mukaan juhlia jälkijunassa.

Juutalainen vuosi 5760
Juutalainen ajanlasku alkaa maailman luomisesta 7. lokakuuta 3760 eaa. Juutalaisten kuukaudessa on joko 29 tai 30 päivää. Jotta kuukaudet eivät sekoita aurinkovuosia, tiettyihin vuosiin lisätään ylimääräisiä kuukausia. Vuosi 5760 - siis meidän vuosi 2000 - on juutalaisten karkausvuosi. Silloin vuodessa oli 13 kuukautta.

Islamilainen vuosi 1431
Islamilaisten ajanlaskun alku on 15. heinäkuuta 622, kun profeetta Muhammed pakeni Mekasta Medinaan. Vuosi 2000 oli siis Islamilaisen ajanlaskun mukaan 1431

Kiinalainen lohikäärme
Vanha Kiinalainen ajanlasku on yhä varsin yleinen. Se perustuu Kuun ja Auringon liikkeisiin. Siinä ei ole vuotta 0, koska vuodet noudattavat 600 vuoden sykliä. Vuodet ovat nimetty eläinten mukaan. 5.2.2000 alkava vuosi oli Lohikäärmeen vuosi.

Tämän tekstin kirjoittaminen alkoi 14.4.2001 ja sen on yhä pahasti kesken.
Kaikki vuosiluvut ja päivämäärät pitää tarkistaa, mutta ajatus lienee selvillä.

Aika on suhteellinen käsitys!

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti