زمان از نگاه تاريخ

از يك پرسش كلي آغاز كنيم: زمان چيست؟ مردمان باستان چه تصوري از زمان و گذر آن داشتند؟
ماهيت "زمان" يكي بزرگترين رازها و پرسش‌هاي مردمان باستان بوده است. پرسشي كه هنوز هم پاسخي براي آن يافت نشده است. عليرغم دستاوردهاي علمي بشر در سده‌هاي گذشته، هيچگونه پيشرفتي در زمينه درك مفهوم زمان و تعريفي از آن به دست نيامده است. در متن كهن "روايات داراب هرمزد" آمده است: "زمان را آغاز پديد نيست، پايان پديد نيست، بن پديد نيست، پهنا پديد نيست، هميشه بوده است و هميشه باشد." از سوي ديگر "استيفان هاوكينگ" يكي از بزرگترين دانشمندان كيهان‌شناس در دوران معاصر مي گويد: "از زمان هيچ ندانستم، از كجا آمده، به كجا مي‌رود، چه هنگام آمده و چگونه مي‌رود." مي‌بينيد كه شباهت شگفت اين دو سخن، كه يكي بازگوكننده انديشه ايرانيان كهن و ديگري دستاورد دانش امروزي است، نشانگر پيچيدگي و نادسترس بودن درك مفهوم زمان است.
اما از سوي ديگر، زمان براي مردمان باستان، پديده‌اي رازآميز و مقدس دانسته مي‌شده و همواره با جهان مينوي در پيوند بوده است. در متون اوستايي از زمان با نام "زروان" ياد شده است و مي‌دانيم كه زروان براي باورمندان به آن كه زروانيه (زروانيسم) خوانده مي‌شده‌اند؛ به نوعي نام خداي بزرگ و سرچشمه آفرينش همه پديده‌هاي گيتي و از جمله اهورامزدا بوده است. حركت‌هاي روزانه و سالانه خورشيد و نيز وزش باد، نمادهايي از زروان و پديده‌هايي براي درك گذر زمان بشمار مي‌رفته‌اند و گرامي دانسته مي‌شده‌اند. از همين باورهاي كهن زرواني است كه در طول هزاران سال و در ميان همگي اقوام و اديان، نام‌هاي مرتبط با زمان‌سنجي و گاهشماري همواره از نام‌هاي مينويان و مقدسان الهام گرفته شده است و نام‌هاي در پيوند با زمان (مانند نام ماه‌ها و تقسيمات شبانروز) در نزد همگان، نام‌هايي مقدس دانسته مي‌شوند. همچنين نوبت‌هاي چندگانه اداي نماز در اديان گوناگون، همواره با جايگاه خورشيد در آسمان مرتبط است.
تقسيم شبانروز به اجزاي گوناگون همچون ساعت چه روندي در طول تاريخ داشته است؟
داود بن محمود قيصري، در سده هشتم هجري و در رساله "معماي زمان" مي‌نويسد كه "زمان نه آغازي دارد و نه پاياني. زمان، قابل تقسيم نيست و آنچه كه ما آنرا بخش مي‌كنيم تنها در پندار ماست." به درستي مي‌توان گفت كه زمان در سرشت خود قابليت بخش‌پذيري ندارد و از همين رو است كه انسان در طول تاريخ هيچگاه نتوانسته است به تقسيمي از زمان دست يابد كه با رويدادهاي كيهاني و طبيعي سازگاري داشته باشد. از همين رو است كه هزاران شيوه تقويم‌نويسي گوناگون پديد آمده است كه هيچكدام با تقويم طبيعي همخواني و سازگاري كامل ندارند. اما در زمينه تقسيم شبانروز، تفاوت‌ها به اندازه تقويم‌نگاري نبوده است. شبانروز به دو گونه متفاوت تقسيم مي‌شده است. يكي، بر مبناي چهار "گاه" يعني نيمه شب تا برآمدن خورشيد، از آنجا تا نيمروز، از نيمروز تا فرو شدن خورشيد و از آن تا نيمه شب. البته مبدأ شبانروز الزاما و همواره در نيمه شب نبوده و ممكن بوده كه آغاز هر يك از گاه‌هاي نامبرده شده، مبدا شبانروز دانسته شود. براي نمونه در گاهشماري قمري، شبانروز از هنگام فروشدن خورشيد آغاز مي‌شود و اصطلاح‌هاي "شب جمعه" و مانند آن، به همين دليل است. در بسياري از نواحي روستايي ايران هنوز هم كشاورزان ساعت خود را بر مبناي غروب خورشيد بر روي عدد دوازده تنظيم مي‌كنند و به آن ساعت "غروب كوك" مي‌گويند.
در شيوه ديگر، شبانروز به 24 ساعت يا پاس تقسيم مي‌شود. طول شبانروز (چه خورشيدي و چه نجومي) هميشه 24 ساعت كامل نيست و در طول روزهاي سال تا چند دقيقه كمتر و يا بيشتر مي‌شود كه در قرارداد عموم و براي جلوگيري از ناهنجاري‌ها، همه شبانروزها 24 ساعت كامل فرض مي‌شوند.
تقسيم شبانروز به 24 ساعت و هر ساعت به 60 دقيقه و هر دقيقه به 60 ثانيه و هر ثانيه به 60 ثالثه، پيشينه‌اي بس طولاني دارد. كتيبه‌هاي بابلي يا اكدي كه پس از كوچ كاسيان از ايران به مياندورود (بين‌النهرين) به دست آمده، نشاندهنده كاربرد اين شيوه تقسيم زمان، دستكم از نيمه نخست هزاره دوم پيش از ميلاد است. اين شيوه تقسيم زمان از نظام شصتگاني شمارش اعداد برگرفته شده كه در آن زمان روايي داشته و تا به امروز باقي مانده است. از جمله فوايد نظام شصتگاني شمارش اعداد، قابليت‌هاي بيشتر بخش‌پذيري در ميان اجزا و اضعاف آن است. يكي از اضعاف اين سيستم، عدد 360 است كه هر چند در زمان‌سنجي كاربري چنداني ندارد، اما در درجه‌بندي دايره سنت ديرين علمي خود را حفظ كرده است.
آيا شبانروز، تعريف‌هاي و اشكال گوناگوني دارد؟
شبانروز، همانند ديگر پديد‌هاي تقسيم طبيعي يا قراردادي زمان، تعريف‌هاي گوناگوني دارد. شبانروز نجومي، از يك دوره كامل گردش زمين بدور خودش يا دوران ستارگان بر گرد قطب آسماني بدست مي‌آيد. اگر نصف‌النهار ناظر را به عنوان نقطه محاسبه در چرخش كره آسماني در نظر بگيريم؛ يك چرخش كامل هر نقطه ثابت كره آسماني نسبت به اين نصف‌النهار را مي‌توان يك روز نجومي ناميد. شبانروز نجومي از لحظه ظهر نجومي آغاز مي‌شود و آن زماني است كه نقطه اعتدال از نصف‌النهار محل مفروض عبور مي‌كند. شبانروز نجومي نيز به ساعت، دقيقه و ثانيه تقسيم مي‌شود، اما طول هر يك از آنها كمتر از همان اندازه‌ها در شبانروز خورشيدي است. ديگري، شبانروز خورشيدي ظاهري است كه عبارت است از فاصله زماني بين دو عبور متوالي از مركز قرص خورشيد بر روي يك نصف‌النهار واحد. اما در زمان‌سنجي عمومي از شبانروز متوسط خورشيدي استفاده مي‌شود كه در آن طول شبانروز 24 ساعت كامل فرض شده است. تفاوت مقادير و داده‌هاي بين زمان ظاهري خورشيدي و زمان متوسط خورشيدي، معادله زمان خوانده مي‌شود.
چون طول شب و روز در فصل‌هاي گوناگون تفاوت مي‌كند، آيا در طول زماني ساعات نيز تاثير مي‌گذاشته است؟
ساعت‌ها از دو نظام گوناگون پيروي مي‌كرده‌اند. ساعت مستوي و ساعت معوج. ساعت مستوي همين نظام ساعت‌شماري متداول امروزي است كه طول شبانروز 24 ساعت كامل فرض مي‌شود و از چند دقيقه خطاي آن چشم‌پوشي مي‌شود. اما در ساعت معوج، 12 ساعت به روز و 12 ساعت به شب تعلق دارد. در نتيجه طول هر يك ساعت، تنها در دو روز از سال با يكديگر برابر هستند و در ديگر روزهاي سال (گاه تا حدود دو برابر) نسبت به يكديگر نامساوي هستند.
شيوه‌ها و مقياس‌هاي استاندارد عموميت‌يافته ساعت‌شماري در جهان چگونه بوده و هستند؟
هر چند شواهدي در دست است كه نوعي گاهشماري جهاني بر بنياد نصف‌النهار نيمروزان در سيستان در دوران باستان شناخته شده بوده است؛ اما به نظر مي‌آيد كه اجزاي شبانروز (همانند ساعت) هيچگاه تا دوران معاصر جنبه جهاني يا فراگير نداشته‌اند و اين دستاورد در دوران معاصر، محصول گسترش توانايي‌هاي مخابراتي همچون اختراع تلگراف و تلفن است. براي اندازه‌گيري ساعت و اجزاي آن، نظام‌هاي گوناگوني وجود دارد. سنجش بر مبناي زمان ظاهري يا زمان ميانگين خورشيدي، زمان نجومي، زمان نجومي محلي، زمان ميانگين گرينويچ (GMT)، زمان نجومي ميانگين گرينويچ، زمان جهاني و زمان هماهنگ جهاني (UTC). زمان هماهنگ جهاني به شبانروز خورشيدي متوسط بسيار نزديك است و حدود 34 سال است كه وقت استاندارد جهاني بر بنياد آن براي نصف‌النهار مبدأ، محاسبه و اعلان مي‌گردد و كشورهاي ديگر با توجه به آن وقت رسمي خود را اعلان مي‌كنند.
قاعده تفاوت ساعت‌ها در كشورهاي مختلف چگونه است؟
از آنجا كه طول شبانروز 24 ساعت كامل فرض شده است و دايره نيز از 360 درجه تشكيل شده است، پس كره زمين هر 15 درجه را در مدت يك ساعت مي‌پيمايد و هر 15 درجه فاصله طول جغرافيايي بر روي زمين، متضمن اختلاف زماني يك ساعته است. از آنجا كه در اواخر سده نوزدهم ميلادي، نصف‌النهاري كه از نزديكي رصدخانه گرينويچ در انگلستان مي‌گذرد به عنوان نصف‌النهار مبنا انتخاب شده و به مرور كشورهاي ديگر نيز آنرا پذيرفته‌اند، طبق اين قرارداد يك يا چند نصف‌النهار كه فاصله آنها از نصف‌النهار مبدأ، ضريبي از هفت و نيم درجه قوسي يا 30 دقيقه زماني باشد، به عنوان نصف‌النهار استاندارد آن كشور يا منطقه‌اي از يك كشور انتخاب مي‌شود كه زمان رسمي آن بشمار مي‌آيد. نصف‌النهار رسمي ايران پنجاه و دو و نيم درجه در خاور نصف‌النهار مبدا (حدود يك درجه در شرق تهران) جاي دارد و در نتيجه فاصله زماني آن از مبدأ جهاني سه و نيم ساعت است. به عبارت ديگر هنگامي كه زمان رسمي ايران، ساعت 12 را نشان مي‌دهد، در نصف‌النهار پنجاه و دو و نيم درجه، زمان ظهر متوسط است و اين ساعت به سراسر كشور ايران تعميم داده مي‌شود. (زمان ظهر متوسط با ظهر حقيقي و شرعي متفاوت است.) اما در كشورهاي پهناوري كه چندين نصف‌النهار استاندارد از آنها عبور مي‌كند، ساعت‌هاي رسمي نيز متعدد هستند.
ساعت تابستاني چه كاربردي دارد و استفاده از آن در ايران چه فوايد يا مضراتي دارد؟
برخي از كشورها به منظور استفاده بيشتر از روشنايي روز و صرفه‌جويي در مصرف انرژي، ساعت رسمي خود را در حدود اوايل فصل بهار، يك ساعت به جلو مي‌برند و در اواخر تابستان به جاي پيشين خود بازمي‌گردانند. اين تغيير ساعت، قاعده مشخص و يكساني در كشورهاي گوناگون ندارد و با تفاوت‌هايي از اواخر ماه مارس آغاز و تا اواخر ماه سپتامبر ادامه مي‌يابد.
به گمان من تغيير ساعت در ايران به چند دليل نمي‌تواند مفيد و كارا باشد. نخست اينكه هم‌ميهنان ما عملاً وقت خود را بيشتر بر مبناي زمان فرا رسيدن تاريكي شامگاه تنظيم مي‌كنند و نه بر مبناي ساعت. در ساعات آغازين شامگاه، خيابان‌هاي ما در اوج شلوغي و بازگشت به خانه هستند و مهم نيست كه چه ساعتي از روز است. اين اوج شلوغي در زمستان‌ها حدود ساعت پنج بعدازظهر و در تابستان‌ها حدود ساعت هشت بعدازظهر است. فاصله سه ساعت ايندو از يكديگر، نشاندهنده اينست كه زمان تاريكي و پايان روشنايي مهم است و نه زمان ساعتي. دوم اينكه پس از تغيير ساعت رسمي، مردم نيز عملاً ساعت كاري خود را تغيير مي‌دهند و در اصل تفاوتي ايجاد نمي‌شود. سوم اينكه اختلاف نسبت طول روز با شب در كشورهاي اروپايي به دليل اينكه در عرض‌هاي جغرافيايي بالاتري هستند، بيشتر از كشورهاي نواحي معتدله و از جمله ايران است و بيشتر به تغيير ساعت نياز دارند. چهارم اينكه عملاً بسياري از مردمان (به ويژه كشاورزان) اين تغيير را نمي‌پذيرند و تا پايان تابستان، دو ساعت قديم و جديد روايي دارد و كار را مشكل‌تر مي‌كند.
در هر صورت، حتي اگر قاعده ساعت تابستاني در ايران بدون وقفه اجرا شود، آسيب‌هاي وارده از آن بسيار كمتر از اين است كه گاهي آنرا اجرا و گاهي لغو كنيم. به ويژه تصميم به لغو آن در آخرين روزهاي سال مي‌تواند آسيب‌هاي بسيار جدي در قراردادهاي اجتماعي و مناسبات بين‌المللي ايجاد كند. اصولاً دستكاري‌هاي عجولانه و تصميم‌گيري‌هايي كه قراردادهاي همگاني و پذيرفته‌شده زمان (چه تقويم و چه ساعت) را جابجا مي‌كنند، تبعات مخرب فراواني در پي دارد.
ساعت، به عنوان ابزار و دستگاه اندازه‌گيري زمان چه سابقه‌اي در ايران دارد؟
اين پرسشي است كه مي‌توان در باره آن كتاب‌ها نوشت. تعداد و گونه‌هاي ساعت‌هاي ساخته‌شده و متداول در ايران (كه برخي از آنها منحصراً نوآوري ايرانيان بوده است) بسيار فراوان و پرشمار هستند. از ساعت‌هاي خورشيدي تا ساعت‌هاي شني و آتشي، تا ساعت‌هاي آبي و مكانيكي. گونه‌اي از ساعت آفتابي بسيار جالب و بزرگي كه به نام "سنگ نصفه روز" در نياسر كاشان قرار داشت، در سال‌هاي اخير بخاطر بي‌توجهي و قدرناشناسي از بين رفت. بسياري از بناهاي باستاني و به ويژه برج‌هاي يادماني، كاركردي چند منظوره دارند كه يكي از كاربردهاي آنها تعيين وقت و هنگام است. من شخصاً ساعت شني دقيقي را هنوز در ايران نديده‌ام اما با ساعت‌هاي آبي بسيار دقيقي روبرو شده‌ام كه در بسياري از نواحي ايران با نام "پنگان" رواج داشته است. پنگان (كه شكل تغيير يافته آن همان فنجان است) عبارت است از ابزار كاسه‌مانندي از جنس مس يا روي كه سوراخي در انتهاي آن دارد و پيرامون داخلي آن به دقت درجه‌بندي شده است. اين ابزار را افزارمند متخصصي كه متصدي آن بوده است در داخل ظرف پر از آب ديگري مي‌نهاده و اين آب به آهستگي از روزنه زير ساعت به درون آن راه مي‌يافته و زمان را گاه با دقت حيرت‌انگيزي اندازه‌گيري مي‌كرده است. ساخت چنين ساعتي از فن‌آوري ويژه‌اي براي بدست‌آوردن نقطه ثقل، اندازه دقيق روزنه، ضخامت يكسان، خيز مشخص و محاسبه‌شده، درجه‌بندي لگاريتمي دقيق و احيانا آرايه‌هاي هنري و نگارين برخوردار بوده است. نمونه‌اي كه در اختيار من است داراي دقتي به اندازه تقريبي يك در هزار است و در طول يك ساعت كامل، خطايي در حدود چند ثانيه دارد.
اما در زمينه ساخت ساعت‌هاي مكانيكي نيز ايرانيان سابقه و دستاوردهاي درخشاني دارند. خاندان بنوموسي، ابن‌جزري، ابن شاطر و ابن ساعاتي از بزرگترين ساعت‌سازان تاريخ ايران بوده‌اند. رستم ساعاتي چنين آورده است كه ساعت‌هايش تفاوت اندكي با ساعت‌هايي دارد كه توسط هرمز (مهندس عصر ساساني) ساخته مي‌شده است. اين ساعت‌ها، سال‌هاي مديدي در استان فارس ساخته مي‌شد و سپس تكنولوژي ساخت آن از آنجا به بيزانس و اروپا منتقل شد. مي‌دانيم كه هارون‌الرشيد نيز ساعتي از يك مهندس ساعت‌ساز ايراني را به شارلماني، پادشاه وقت فرانسه اهدا كرد. ساعتي كه تركيبي از زمان‌سنج آبي و مكانيكي بود و در راس هر ساعت، بانگي از آن بر مي‌خواست و درهاي فلزي آن به بيرون مي‌جهيدند.
اقتباس غربيان از سنت‌هاي ساخت ابزارهاي زمان‌سنجي ايراني سابقه‌اي دراز دارد. هرودت گزارش كرده است كه گروهي از دانشمندان يونان، سنت تقسيم دوازده‌گانه شب و روز و شيوه ساخت ابزارهاي زمان‌سنجي همچون تقويم‌هاي آفتابي و شاخص‌هاي خورشيدي را از ايران به يونان بردند و به مانند ايرانيان، نمونه‌اي از آنرا در اسپارت ساختند.
استرلاب نيز يك ديگر از ابزارهاي علمي اندازه‌گيري بوده است كه علاوه بر كاركردهاي فراوان آن، براي اندازه‌گيري وقت و زمان نيز كاربرد داشته است. متأسفانه در سده‌هاي اخير كارآيي‌هاي شگفت‌انگيز اين ابزار پرارزش دانشي ايرانيان صرفاً در خرافه‌پرستي و عوام‌فريبي بكار رفت.
اما كهن‌ترين انتساب كاربرد ساعت در دوران باستان، از كتاب گرشاسپ‌نامه اسدي توسي بدست مي‌آيد. اسدي توسي در اين كتاب (كه منظوم‌شده كتاب منثور ابوالمويد بلخي است) از ساعتي بزرگ و مكانيكي در زمان گرشاسپ، پهلوان بزرگ سيستاني نام مي‌برد كه با مجموعه‌اي از حيوانات متحرك و آواهاي گوناگون همراه بوده است. روايت‌هاي بازمانده از ويژگي‌هاي تخت تاقديس ساساني نيز بر وجود چنين ساعت‌هاي بزرگ مكانيكي در ايران باستان دلالت مي‌كنند. به نظر مي‌آيد كه تخت تاقديس كارآيي‌هاي فراواني داشته كه ابزارهاي زمان‌سنجي و آسمان‌نماها، بخشي از آن بوده‌اند.
اما مي‌بايد سخن خود را با ياد حافظ اصفهاني به پايان ببريم كه بزرگترين ساعت‌ساز شناخته‌شده ايران كهن است. حافظ اصفهاني، ابزارساز و مخترع بزرگ و نامي ايران در سده نهم هجري، مي‌توانست پيشگام دنياي فني نوين ايران در پانصد سال پيش باشد، دانشمند و مخترعي كه هيچگاه حمايت جدي از او به عمل نيامد و دانش، فن‌آوري، نوآوري‌ها و اختراعات پرشمار او بر اثر بي‌توجهي عمومي و گسترش انديشه‌هاي خرافي، محكوم به نابودي گشت و ميهنش كه كارنامه‌ و پيشينه‌اي درخشان از كوشش‌ها و دستاوردهاي علمي به همراه داشت، محكوم به عقب‌ماندگي علمي شد.

زمان از ديد علمي

دوره اي است كه يك عمل يا يك رويداد رخ مي دهد .از هر چيزي كه تغييرات منظم دارد مي توان براي سنجش زمان استفاده كرد . زمان مانند طول و جرم يك مفدار بنيادي در فيزيك است و بعد چهارم آن محسوب مي شود . براي اندازه گيري زمان سه روش موجود است . دو روش اول بر مبناي حركت روزانه ي زمين به دور محورش است . اين روش ها به وسيله ي حركت ظاهري خورشيد در آسمان ( زمان خورشيدي ) يا حركت ظاهري ستارگان در آسمان ( زمان نجومي ) تعيين مي شود . روش سوم اندازه گيري زمان مبني بر دوران كامل زمين به دور خورشيد ( زمان زيجي ) است .

زمان خورشيدي :

حركت ظاهري خورشيد از عرض آسمان براي مدت هاي طولاني براي اندازه گيري زمان استفاده مي شد . در تمام مكان ها وقتي كه خورشيد به بالاترين نقطه ي آسمان مي رسيد ظهر محسوب مي شود . اين نقطه نصف النهار است . فاصله ي ميان گذر پياپي خورشيد از عرض نصف النهار يك روز است و اين روز طبق عادت به 24 ساعت تقسيم شده است .طول روز مطابق با خورشيد در تمام سال يكسان نيست . اين متغير بودن به دليل بيضوي بودن مدار زمين و ميل دايرةالبروج نسبت به معدل النهار ( استواي آسمان ) است . اين اختلاف گاهي به 16 دقيقه هم مي رسد . با اختراع ساعتي دقيق در قرن 17 اين اختلاف معني دار شد . به اين ترتيب زمان خورشيدي ( كه مبني بر حركت فرضي خورشيد با سرعت هموار در سراسر سال مي باشد ) اختراع شد

زمان استاندارد :

نيم روز هر محل زماني است كه خورشيد به بالاترين نقطه خود در آسمان رسيده باشد . هنگامي كه مردم ساكن در نقاط غربي يك محل هنوز به نيمه ي روز نرسيده اند ساكنان نقاط شرقي عصر را از سر گذرانده اند . با چرخش زمين نقاط مختلف از شرق به غرب به ترتيب به نيمه روز مي رسند . زمان استاندارد ( كه مبني بر زمان خورشيدي است ) در سال 1883 طي موافقت نامه اي بين المللي براي پرهيز از پيچيدگي كه در اثر استفاده ي هر جامعه از ساعت محلي خود بوجود آمده بود معرفي شد . طي اين موافقت نامه زمين به 24 ناحيه ي زماني دسته بندي شدكه هر ناحيه 15 درجه ي طول جغرافيايي را به خود اختصاص مي دهد. كه اين تقسيم بندي يك تقسيم بندي طبيعي است زيرا سياره ي زمين با سرعت 15 درجه در ساعت به دور خودش مي گردد.منطقه ي اصلي نصف النهار صفر درجه است كه از رصدخانه ي سلطنتي گرينويچ در انگلستان مي گذرد. مناطق زماني ديگر بر حسب فاصله از غرب يا شرق گرينويچ دسته بندي شد . در هر منطقه ي زماني تمام ساعت ها يك عدد را نشان مي داد . در سال 1966 كنگره ي آمريكا از تصويب نامه ي زماني متحدالشكل كه باعث بنا شدن 8 منطقه ي زماني براي آمريكا و متصرفاتش شده بود اجتناب كرد . در سال 1983 چندين كرانه ي منطقه ي زماني تغيير كرد و به همين دليل آلاسكا كه قبلا تحت پوشش 4 منطقه ي زماني بود تحت پوشش يك منطقه ي واحد در آمد . در كشتيراني ساعت ها معمولا زمان محلي گرينويچ را كه ميانگين زمان گرينويچ (GMT) مي گويند نشان مي دهند . منجمان اين سيستم را با نام زمان جهاني (UT) به كار مي برند .

زمان نجومي :

مكان اصلي آن اعتدال بهاري ( يك مكان خيالي در آسمان كه با صحت زياد توسط منجمان اندازه گيري مي شود ) است. موقعيت اعتدال بهاري توسط ستارگان ثابت تعيين مي شود . (يك روز نجومي زماني آغاز مي شود كه فلان ستاره ي معين از يك نصف النهار عبور مي كند و درست در لحظه اي كه همان ستاره دوباره از همان نقطه عبور مي كند اين روز به پايان ميرسد . اين روز 23 ساعت و 56 دقيقه و 09/4 ثانيه است كه 4 دقيقه كوتاهتر از روز خورشيدي متوسط است)زمان خورشيدي را كه مبني بر مكان ستاره ها است را زمان نجومي مي گويند . ساعتي را كه براي اندازه گيري زمان نجومي تنظيم شده باشد را ساعت نجومي گويند . رصد خانه ي نيروي دريايي آمريكا در واشنگتن از جدول هاي رياضي براي نتيجه گرفتن زمان خورشيدي ميانگين از زمان نجومي ميانگين استفاده مي كند. زمان خورشيدي ميانگين بدين گونه داراي خطاهايي در حد 1 در ميليون است . بين ساعت خورشيدي ميانگين و ساعت نجومي اختلافي وجود دارد كه اين اختلاف به دليل چرخش هم زمان زمين به دور خود و به دور خورشيد به وجود مي آيد . مطابق با زمان نجومي ميانگين زمين بعد از 365 روز و 6 ساعت و 9 دقيقه و 54/9 ثانيه و مطابق با زمان خورشيدي ميانگين زمين بعد از 365 روز و 5 ساعت و 48 دقيقه و 5/45 ثانيه به اعتدال بهاري برميگردد . اين اختلاف 20 دقيقه و 04/24 ثانيه مي باشد. زمان زيجي :زمان خورشيدي ميانگين و زمان نجومي ميانگين هيچ كدام صحيح نيستند . كه اين به دليل نامنظم بودن حركت زمين در مدارش است. اختلاف در سرعت چرخش زمين به مقدار 1 يا 2 ثانيه در سال مي رسد . مجموع اين اختلاف در 200 سال گذشته به 30 ثانيه رسيد بعلاوه سرعت حركت زمين رفته رفته به ميزان 1000/1 در ثانيه در هر 100 سال كاهش مي يابد.بعضي از اين دگرگوني ها مي توانند به حساب بيايند اما دگرگوني هايي كه نامنظم هستند نمي توانند به حساب بيايند.اين اشكالات در سال 1940 با معرفي زمان زيجي كنار گذاشته شد . زمان زيجي به طور عمده توسط منجمان براي محاسبه ي دقيق محل سيارات و ستاره ها استفاده مي شود. زمان زيجي مبني بر دوران سالانه ي كامل زمين به دور خورشيد است.عصر زمان زيجي 4 ثانيه ديرتر از عصر زمان جهاني است .بنابر اين زمان زيجي هر لحظه با فرمول زير براي طول ميانگين هندسي خورشيد تعريف مي شود :………… L = 279^41'48/04"+129602768"/13T+1"/089T 2 در اينجا T زمان زيجي است كه بر حسب قرن ژولياني برابر 36525 روز زيجي ، از عصر بنيادي اندازه گيري مي شود .
شب و روز: خورشيد هر روز از مشرق طلوع مي كند و به آرامي بالا مي آيد. مسير حركت آن در آسمان به شكل يك نيم دايره است. پس از پيمودن اين مسير ، در افق فرو مي رود. و شب آغاز مي شود. زندگي انسان ، جانوران و گياهان تحت تاثير گردش شب و روز است. به هنگام روز ، برخي از جانواران استراحت مي كنند و شب به جستجوي غذاي خود مي پردازند. انسان و برخي از جانوران عكس آنها عمل مي كنند. با شروع روز بسياري از گلها ، گلبرگهاي خود را باز مي كنند و شب آنها را مي بندند.
عوامل پيدايش شب و روز: در زمانهاي قديم ، مردم عقيده داشتند كه خورشيد واقعا در آسمان حركت مي كند و شب و روز به وجود مي آورد. مثلا مصريان بر اين باور بودند كه خداي خورشيد به نام «رع» ارابه آتشين خود را هر روز در آسمانها مي راند. امروزه مي دانيم كه اين خورشيد نيست كه حركت مي كند بلكه سياره ما زمين ، مانند فرفره از غرب به شرق مي چرخد. ما در اثر چرخش زمين تصور مي كنيم كه خورشيد در آسمان حركت مي كند. هنگامي كه يك بخش رو به خورشيد قرار مي گيرد، روز در آن آغاز مي شود. در همان هنگام ، بخش ديگر زمين كه رو به خورشيد نيست در تاريكي فرو مي رود. يك بار چرخش زمين به دور خود، يك شبانه روز است.

روز و ساعت :

روز مهمترين دوره ي زماني براي انسان هاست . روز به 24 ساعت مساوي تقسيم مي شود . البته ساعت هاي روز هميشه مساوي نبودند . قبل از بكارگيري ساعت هاي مكانيكي در قرن 14 ميلادي هر ساعت يك دوازدهم دوره ي روشنايي روز بود و ساعت ها در زمستان كوتاهتر از تابستان بود . عدد 24 از گذشته هاي دور به يادگار مانده است و ممكن بود هر عدد ديگري باشد . مبناي شمارش در تمدن بابلي هاي باستان به جاي ده كه امروزه به كار مي بريم شصت بود و تقسيم ساعت به 60 دقيقه و دقيقه به 60 ثانيه از آن جا سرچشمه گرفته است .
اولين ساعت ها : طلوع و غروب خورشيد اولين واحد هاي زمان براي بشر بودند . بلند و كوتاه شدن سايه هاي قطعات چوب، سنگ ها و درخت ها نيز براي بشر زمان را در روز نشان مي دادند . با حركت ستارگان آنها داراي يك نوع ساعت بسيار بزرگ شده بودند. بشر متوجه شده بود كه در هنگام شب ستارگان مختلفي ظاهر مي شوند . مصريان قديم بر اساس طلوع 12 ستاره ، شب را به 12 مرحله ي زماني تقسيم كردند . آنها روز را نيز به 12 قسمت تقسيم كردند و شبانه روز 24 ساعت ما بر پايه ي تقسيمات شب و روز مصريان است .
مصريان همچنين با قطعاتي از چوب همراه با عقربه ساعت هاي آفتابي مي ساختند . اين ساعت ها داراي 12 دوره ي زماني براي تقسيم روز بوده و اولين ساعت هاي ساخته شده بودند . شكل بعدي و تكامل يافته ساعت ، بوسيله ي بشر كه از آب و آتش استفاده مي كرد ، ايجاد شد . يك شمع با فرو رفتگي هايي بر روي بدنه ، در هنگام سوختن از يك فرورفتگي تا فرورفتگي ديگر ، زمان را اندازه مي گرفت . يك ظرف با سوراخ كوچكي در كف ، مي تواند روي آب قرار گيرد . پس از گذشت زمان معين ظرف از آب پر شده و فرو مي رود .
در حدود 2000 سال پيش بشر ساعت ديگري را ساخت و آن عبارت بود از دو ظرف شيشه اي توخالي متصل به يكديگر بطوريكه شن مي توانست از يك ظرف به ظرف ديگر جاري شود . ظرف بالا با مقدار كافي شن كه در عرض يك ساعت از سوراخ جاري مي شد .
در حدود 140 سال قبل از ميلاد ، يونانيان و رومي ها از چرخ هاي دندانه دار براي اصلاح ساعت آبي استفاده كردند ،يك جسم شناور در يك ظرف ديگر قرار گرفته و با چكيدن آب به داخل ظرف ، اين جسم بالا مي رود . اين جسم به يك چرخ دندانه دار وصل بوده و اين چرخ عقربه اي را كه روي درجات تعيين شده قرار داشت ، مي -چرخاند.
سـاعت آبي : در اين نوع ساعت، از جريان يك نواخت آب استفاده ميشده، به اين ترتيب كه داخل ظرف مدرج سوراخ دار را با آب پر ميكردند كه آب قطره قطره از سوراخ كوچك مي چكيده، و با توجه بمقدار آب خروجي، زمان تا حدودي معلوم ميشده است .
ساعت شني يا ماسه اي : از دو حباب شيشه اي چسبيده به هم تشكيل ميشده كه ميان آن، سوراخ باريكي برايرد شدن شن يا ماسه تعبيه ميكردند، تا شنها بتدريج از حباب بالا به حباب پايين جمع شود . بعد ظرف را وارونه ميكردند و همان عمل تكرار ميشد . با معلوم شدن تعداد دفعات جابجا شده شن ها در حبابها، حدود تقريبي زمان مشخص ميگرديد .
ساعت شمعي : در اين نوع ساعت، بدنه شمع مدرج مي شد و با سوختن شمع و كوتاه شدن آن زمان را محاسبه مي كردند.
ساعت آفتابي : يكي از كهن ترين روشهاي تشخيص زمان ، گردش روزانه خورشيد در آسمان بود. روميان ، روز را هشت قسمت مي كردند و هر قسمت را يك ساعت مي ناميدند. ساعتهاي آنها در زمستان كوتاه و در تابستان طولاني بود. با استفاده از يك ساعت آفتابي به راحتي مي توان زمان را از حركت خورشيد به دست آورد. يك ميله كه در جايي نصب شده باشد، سايه ايجاد مي كند. در تمام مدت روز كه خورشيد در آسمان گردش مي كند. مكان سايه نيز به آرامي عوض مي شود. از مكان سايه مي توان فهميد كه ساعت چند است. پيش از اختراع ساعتهاي ارزان قيمت امروزي ، بسياري از مردم براي نگاه داشتن زمان از ساعتهاي آفتابي استفاده مي‌كردند.
اشكال جديدتر ساعت : با پيشرفت علم و دانش بشري، بتدريج ساعتهاي دقيق تر مكانيكي، وزنه اي، فنردار، برقي، باطري دار و كامپيوتري جاي ساعتهاي آبي، آفتابي و ماسه اي را گرفتند . مخصوصا" از زمان استفاده انسان از فنر جهت راه انداختن چرخ هاي دندانه دار، كه به ساعت شمار و دقيقه و حتي ثانيه شمار متصل هستند، سنجش دقيق زمان براي همه بطور ساده امكان پذير گرديد .
در اوايل قرن شانزدهم اولين ساعت مچي آهني، كه نسبتا" زمخت بوده، توسط يكنفر آلماني ساخته شد . بعدها اواخر قرن هجدهم با استفاده از فنر و چرخ دندانه هاي بسيار كوچك،امكان ساختن ساعتهاي مچي ظريف بوجود آمد، بطوريكه اولين ساعتهاي مچي شبيه ساعتهاي امروزي، در كشور سوئيس «از سالهاي 1790 به بعد» ساخته شد .
بين سالهاي 1865 تا 1868 بزرگترين، حجيم ترين و جسيم ترين ساعت ديواري جهان، در كليساي سن پير در فرانسه نصب گرديد ارتفاع ساعت 1/12 متر عرض آن 09/6 متر و ضخامتش 7/2 متر بوده كه از 90000 قطعه تشكيل يافته . در مقابل بزرگترين ساعت، ظريف ترين ساعت دنيا فقط 98/0 ميلي متر قطر دارد .
دقيق ترين زمان سنج : دو زمان سنج اتمي كه در 1964 در آزمايشگاه پژوهشي نيروي دريايي آمريكا در شهر واشنگتن نصب شده اند ، دقيق ترين زمان سنج جهان به شمار مي آيند . اين دو زمان سنج كه بر مبناي دوره ي انتقالي اتم هيدرژن ( 649/1420450751 سيكل در ثانيه ) عمل مي كنند ، داراي خطاي 1 ثانيه در 1700000 سال مي باشند .

طولاني ترين مقياس زمان :

در تاريخ شماري و تقويم هندو مقياسي به نام كالپا (kalpa ) وجود دارد كه معادل 4320 ميليون سال كره ي زمين است .
در علم نجوم سال كيهاني مدت زمان يكبار گردش خورشيد دور مركز كهكشان راه شيري است . ( معادل 225 ميليون سال ما در كره ي زمين ) در اواخر دوره ي كرتاسه يعني حدود 85 ميليون سال پيش ، سرعت چرخش زمين به دور خورشيد بيشتر بود و از اينرو يك سال 3/370 روز را در بر مي گرفت .
در دوران كامبرين يعني حدود 600 ميليون سال پيش ، يك سال 425 روز را شامل مي شد.
كوتاهترين مقياس زمان : از آنجايي كه نيروي كشندي ( جزر و مدي ) ماه طول روز را در كره ي زمين دچار نوسان مي كند و در نتيجه در هر قرن يك ثانيه به طول روز اضافه مي گردد ، لذا از سال 1960 به اينطرف در تعريف ثانيه براي مقياس زمان تجديد نظر شد . در گذشته يك ثانيه معادل يك قسمت از 86400 قسمت ميانگين يك سال خورشيدي بود حال آنكه اينك برابر يك قسمت از 31556925974 قسمت ميانگين يك سال خورشيدي مي باشد كه از نقطه نظر تقويم نجومي سال 1900 ميلادي به عنوان معيار انتخاب شده است .
در آوريل 1982 چارلز چنگ موفق شد در آزمايشگاه بل در ايالت نيوجرزي در آمريكا يك ضربان نور ليزري توليد كند كه زمان پايداري آن فقط 30 فمتو ثانيه بود . طول اين ضربان نوري 9 ميكرومتر يعني 14 طول موج محاسبه گرديد .
روشنايي روز- صرفه جويي در زمان : طي جنگ جهاني اول در بريتانيا و آمريكا ساعت ها را يك ساعت از زمان استاندارد جلوتر كشيدند . دليل اين كار استفاده از روشنايي روز براي كار و صرفه جويي در مصرف برق بود . جلو كشيدن ساعت براي افراد بسيار راحت تر است تا اين كه يك ساعت زودتر سر كار حاضر شوند . در بريتانيا هنوز در ماه هاي تابستان از ساعت تابستاني كه يك ساعت جلوتر از ساعت گرينويچ است استفاده مي شود . دولت روزي را كه بايد ساعت ها جلو يا عقب كشيده شود تعيين مي كند.
پيكان زمان : هنگامي كه انسان مي كوشيد تا جاذبه ي گرانشي را با مكانيك كوآنتوم يكي كند بايد نظريه ي «زمان موهومي » را نيز در آن دخالت مي داد . زمان موهومي راستا و جهت هاي قابل تشخيصي در فضا ندارد . اگر كسي بتواند بر حسب زمان موهومي بسمت شمال برود الزاما بايد بتواند به عقب برگشته و از جنوب سر درآورد ، به همين نحو اگر كسي بر حسب زمان موهومي بتواند به سمت جلو برود الزاما بايد بتواند عقبگرد كرده و بسوي عقب برود . اين به معني آن است كه در زمان موهومي بين سمت هاي پس و پيش تفاوت مهمي وجود ندارد .
از سوي ديگر ، همانطور كه همه مي دانيم ، در « زمان حقيقي » بين سمت هاي جلو و عقب اختلاف فاحشي موجود است . قوانين علم بين گذشته و آينده تمايزي بوجود نمي آورد . با وجود اين هنوز هم در زندگي معمولي ، بين راستاهاي سمت جلو و سمت عقب در زمان حقيقي اختلاف بزرگي موجود است . براي توضيح بيشتر ليواني را در نظر آوريد كه از روي ميز بر كف زمين بيفتد و تكه تكه شود . اگر شما فيلمي از اين واقعه برداشته و به نمايش بگذاريد خواهيد ديد كه قطعات ليوان به ناگاه روي زمين جمع شده و به صورت ليوان سالم و كاملي در آمده و بر روي ميز پس مي جهد . حتي اگر شما از جريان هم قبلا اطلاعي نداشته باشيد باز مي توانستيد به سادگي بگوييد كه فيلم به عقب برگشته است زيرا چنين ماجرايي هرگز در زندگي معمولي سابقه ندارد .
توضيحي كه مي توان به اين پرسش داده مي شود كه چرا جمع و جور شدن تكه هاي ليوان از كف زمين و پس پرش آن بر روي ميز به حقيقت نمي پيوندد و ما آن را نمي بينيم اين است كه چنين چيزي مخالف قانون دوم ترموديناميك است . اين قانون گوياي آن است كه پيوسته در هر سيستم بسته مقدار بي نظمي يا انتروپي نسبت به زمان افزايش مي يابد . به عبارت ديگر اين حالت شكلي از قانون مرفي مي باشد كه مي گويد :« اشياء هميشه تمايل به كجروي دارند !» ليوان سالمي كه بر روي ميز قرار گرفته است نمايانگر حالتي از نظم غايي است ، ولي ليوان شكسته اي كه بر كف زمين پراكنده شده است نمودار حالتي از بي نظمي است . افزايش بي نظمي يا انتروپي نسبت به زمان ، مثالي است از آنچه پيكان زمان ناميده مي شود و چيزي است كه گذشته را از آينده متمايز ساخته و سمت و جهتي به زمان مي دهد . دستكم سه پيكان مختلف از زمان وجود دارند كه عبارتند از :
1- پيكان ترموديناميك زمان و آن سويي از زمان است كه در آن بي نظمي يا انتروپي افزايش مي يابد .
2- پيكان روانشناختي زمان و آن سويي است كه ما گذشت زمان را در آن احساس مي كنيم و جهتي كه ما گذشته را به ياد مي آوريم و نه آينده را .
3- پيكان كيهان شناسي زمان و آن سويي از زمان است كه كيهان در آن جهت بجاي انقباض در حال انبساط است
منبع:ستارگان کوير يزد