Az időmérés és az időmérők története szorosan kapcsolódik az emberiség fejlődéséhez. Hiszen mi vagyunk azok, akik eszközökkel mérjük az idő múlását, akik meghatározzák egyetlen másodperc hosszát. Az ember természet periodikus változásainak segítségével kezdte mérni az időt. Az idő múlását enélkül is lehet érzékelni, de az eltelt időt könnyebb meghatározni a nappalok és éjszakák váltakozása és az égitestek mozgása alapján. Most arról mesélek, hogyan mérjük az időt a Nap, a Hold és a csillagok segítségével.
A csillagnap
A Nap egy törpecsillag, a Naprendszerben, a Tejútrendszer egyik spiráljában. Nem tartozik a nagy fényerejű csillagok közé, mivel a Föld közel van hozzá, a fénye elegendő számunkra.
A Föld a Nap körül egy év alatt teszi meg útját, ezt rendszeresen meg is ünnepeljük. Ez idő alatt változik a Föld sebessége, a Naptól való távolsága is.
Egy nap hossza az gyakorlatilag a napkelte és a napnyugta között eltelt idő, a nappal, és a napnyugta és a napkelte között lévő időszak az éjszaka hosszának felel meg. A nappalok és éjszakák hossza viszont változik, attól függően mikor és hol vagyunk a Földön. Vagyis minden adott ahhoz, hogy ne tudjunk semmilyen szabályszerűséget felállítani az nap hossza kapcsán.
Ahogy a hullámhossznál, úgy a napok hosszánál is legmagasabb ponthoz, jelen esetben a Nap deleléséhez érdemes viszonyítani. Egy napnak az az időintervallum felel meg, ami két delelés között eltelik. Azonban ebben is van egy kis csavar.
A Föld forgási sebessége egyenletes, egy csillagnap alatt fordul meg a tengelye körül. A csillagnap hossza 23 óra 56 perc és 4 másodperc. Viszont ennyi idő alatt a Föld átlagosan 1 fokot elmozdul a Nap körül, ezért tovább kell forognia, hogy ismét delelés pozíciójában legyen. Ez az időtartam átlagosan 3 perc és 56 másodperc. Azért csak átlagosan, mert a Föld ellipszispályája és a tengelyferdesége miatt a napok valódi hossza néhány másodperccel változhat. A valódi nap hossza tehát átlagosan 24 óra. A Nap segítségével lehet másként is mérni az időt, mégpedig napórával, de erről majd egy másik bejegyzésben.
Az ég vándora a Hold
2023. január 23. a kínai Holdújév kezdete. Nem meglepő, hogy a Nap mellett a Hold is jelentős szerepet tölt be a múló idő mérésében. Erről az égitestről már többször volt szó, nem véletlenül. A Hold az egyik leglátványosabb és legkönnyebben megfigyelhető jelenség az égen. A tanulmányozást nem akadályozza a Napra jellemző nagy fényerő, de az alakja és az égen elfoglalt helyzete állandóan változik. Vagyis kellőképpen érdekes még mindenki számára
A Hold a Földet 27,3 nap alatt kerüli meg, átlagos sebessége 1 km/s. Méreténél fogva hogy minden este kitakar valamennyit az égboltból. Mivel közelebb a Földhöz bármelyik csillagnál, ezért jobban látszik az égbolton való látszólagos elmozdulása. A Hold sziderikus keringési ideje 27 nap, ennyi telik el, amíg ugyanazt a csillagot eltakarja. A Hold a Föld irányával egyezően kering, ezért úgy látszik, mintha napról napra elmaradna a csillagok mögött. Ezt legjobban a 2022. nyári bolygóegyüttállás során lehetett megfigyelni. Amit a Holdról még érdemes tudni, az az, hogy tengelyforgásának ideje megegyezik a sziderikus keringési idővel, ezért a Föld felé mindig ugyanazon oldalával fordul.
A égen látható Holdkorong a formája és megjelenése az égbolton, mint előzőleg már említettem rendszeres időközönként, kiszámíthatóan változik. Az újhold, a Nappal együtt kel, nem látható, ellentétben a teliholddal. Ez utóbbi akkor kel, amikor a Nap nyugszik és a holdkorong teljes egészében feltűnik az égen. A változás periódusa 29,5 nap, ez nem túl hosszú idő. Ezért már évezredekkel ezelőtt az időszámítás alapjává válhatott azoknál a népeknél, melyek nem csak a Nap járását használták időmérésre.
Csillagok, csillagok, utat…
A csillagok állása alapján elég jól lehet tájékozódni, ha kevéssé fényszennyezett helyen járunk. A fénylő sarkcsillag és néhány jellegzetes csillagkép ebben segítségünkre van. Vajon hogyan lehet a csillagok állandó mozgását felhasználni az időmérés során?
Ha február 16-án 18 órakor az égre pillantunk, akkor láthatjuk a Bika csillagkép egyik fényes csillagát a 66,64 fényévre található Aldebarant, ami éjfélkor már nyugaton lesz. Egy hónap múlva március 16-án 18 órakor már világosabb lesz, de az Aldebaran feltűnik a Mars és a Vénusz között, nyugat-délnyugaton, éjfélkor pedig nyugat-északnyugaton tűnik el az égről. Az éggömbön a Föld mozgásából adódóan a csillagok látszólag elmozdulnak. Az elmozdulás egy év alatt egy ellipszist ír le az éggömbön, az ellipszis átmérője függ attól, hogy ilyen messze van a csillag.
Ha északra pillantunk, akkor viszont hosszas szemlélődés után észrevehetünk egy csillagot, ami nem tűnik el, nem vagy inkább alig mozdul el valamelyik égtáj irányába. Ez az 1,95-ös magnitúdójú csillag a sarkcsillag, melynek a tájékozódásban jelentős szerepe volt és van. A Kis medve csillagkép csillaga nem a legfényesebb, sokkal jobban ragyog az égen a Capella, a Vega, a Deneb, vagy a már említett Aldebaran. A Föld forgástengelye a sarkcsillag irányába mutat, ezért annak a látszólagos helyzete az égbolton csaknem mozdulatlan.
A többi szabad szemmel látható néhány ezer csillagot nemcsak tájékozódásra, hanem időmérésre is használták a régi korok emberei, már az ókori civilizációkban is. A nap hosszát egyszerű volt a Nap nyugvásából és keléséből számolni. Az év hosszának és az éven belüli dátum meghatározásában viszont – hosszas megfigyelés után – a csillagok és az emberi fantázia által rajzolt csillagképek adtak támpontot.
Megfigyelték, hogy vannak csak nyáron és csak télen látható csillagképek, de vannak olyanok is, amelyek minden éjjel láthatók. A zikkuratokban a papok, vallási vezetők nem csak megfigyelték a csillagokat, hanem a mozgásukból jósoltak is. Habár azt asztrológia nem tudomány, a rengeteg megfigyelésnek köszönhetően sok adat összegyűlt. A megalkotott naptárak, az éggömb felosztása pedig mind megalapozta azt, amit ma modern és tudományos csillagászatként ismerünk.