A különböző hagyományokhoz ragaszkodó népek, államok nem január 1-jén kezdenek újévet. Az iszlám naptár december 28-án kezdi az 1430. évet, de vannak, akik már szeptemberben köszöntik az új évet. A bizánci naptár szeptember 14-e óta az 1769. évet számlálja, az újdonsült Ősmagyar Egyház – ki tudja, honnan indulva – már a 8009. évbe lép. És ezzel még nincs vége az új év köszöntésének. A Julián-naptár szerint az év első napja január 14-én lesz, a kínaiak 26-án üdvözlik a 4646. évet. A különbségek mellett egyvalami biztos: valamihez viszonyítani kell a megfoghatatlan idő múlását. A legkézenfekvőbb és a legjobban látható jelenség az univerzum emberek által is jól látható égi testeinek a mozgása, valamint az azokhoz kapcsolódó megfigyelések.

Lényegében három mozgást kellett megfigyelni az égbolton és ezeket viszonyítani egymáshoz: a Föld tengelyforgását (a Nap pályáját az égbolton), ennek időtartama egy nap; a Hold keringését a Föld körül, ennek időtartama a hónap; a Föld keringését a Nap körül (illetve eleinte fordítva), ez az év. A fentiekből levezetve a nap 24 órából áll, egy óra 60 percből és egy perc 60 másodpercből. Hogy ezt a mesterséges osztást mikortól használják, homályba vész. Vannak ugyan elképzelések, de egyiket sem bizonyították.

Ideális megoldás naptár készítésére csillagászati alapon nincs, mivel az időegységek egyike sem fejezhető ki egész számokkal. Egy évben például 365,242199 nap van, ami jelentős bonyodalmakat okozott, de az év és a hónapok, illetve a holdhónapok hányadosa sem egész szám. Ezen nehézségek áthidalására különböző megoldásokat találtak a történelem folyamán.

Az első, talán naptárnak nevezhető tárgy egy kőtáblácska volt, amely a korai kőkorszakból maradt ránk. Ezen egy-egy félkör alakú karcolással a Hold fényváltozásait tüntették föl, így tartva számon a holdhónapok múlását. Az ókori egyiptomi csillagászok kivételes tudásáról sokat hallottunk; ők a Nílus áradásának közeledtét a Szíriusz csillag Nappal együtt bekövetkező felkeléséhez kötötték. Azt is észrevették, hogy az év átlagos hossza 365 nap, 5 óra, 48 perc és 46 másodperc. A 365 nap évente – kerekítve – hat órával rövidebb a csillagászatilag mért időnél. Először az egyiptomi Thébában vetették föl, hogy a 365 naphoz évente 6 órát hozzá kell adni, hogy hossza megegyezzen a Nap által mutatottal. Ettől kezdve tart a naptárkészítők kálváriája, mert mindenáron szinkronba szerették volna hozni a polgári naptárt a csillagászatilag mért idővel. Az igyekezet a mai napig tart, de végleges megoldás még nem született.

A ma használt kalendárium a rómaiaktól ered, akik kezdetben 10 hónapra osztották az évet. Az első naptárreformot Kr. e. az V. század közepén Pompilius hajtotta végre, január és február beiktatásával 12 hónapos lett az év. A januári évkezdetet Kr. e. a II. században vezették be, addig márciussal indult az év. Ez a kalendárium a hónapok hosszát – a Hold fényváltozásait követve – váltakozva 29 és 30 napban határozta meg. A 12 holdhónap hossza (254 nap) és a napév (365,25 nap) közötti különbség okán minden második évben 22 napos szökőnapot iktattak be február 23-a és 24-e közé. Az eltérés Julius Caesar korára már 90 napra nőtt, ami sok gyakorlati kellemetlenséget okozott. Ezért a császár megbízta Szoszigenész alexandriai csillagászt, hogy dolgozzon ki egy új naptárévet.

Az így megszerkesztett Julianus-naptár szerinti év átlagos hossza 365,25 nap, ami 11 perccel és 14 másodperccel hosszabb a tropikus évnél. (A Napnak az évi látszó pályáján megtett út ideje). Ezért a császár elrendelte, hogy minden negyedik év 366 napos, vagyis szökőév legyen. A szökőhónapot a hagyomány szerint febriarius 23-án illesztették a naptárba, ezért van a mi szökőnapunk is február 24-én; a 29-e csak a megnyújtott hónap utolsó napja.

A XVI. század végére a Julianus-naptár hibájából eredően az évi 11 perc és 14 másodperc összeadódott, és már 10 napot tett ki. Megindult az újabb naptárreform és XIII. Gergely pápa 1582. október 4-ét követően nem 5-ét, hanem 15-ét íratott az általa készíttetett Gergely-naptárba. Az új kalendárium hossza 365,345 nap, az eltérés a tropikus évtől olyan kicsi, hogy 3300 év alatt tesz ki egy napot. Egy évre mindössze 22 másodperc eltolódás jut.

Említettük, hogy az időt az égitestek mozgása szabja meg, de azok mozgására sok minden hat, mégpedig nem egyenlően. Így amióta az időmérés valószínűtlenül pontossá vált (atomórák, atomidő) kiderült, hogy a Föld tengelyforgása változik, és mivel nem kör alakú pályán mozog, sőt, a tengelye meglehetősen hajlik a keringési pályasíkhoz, napi mozgássebessége is változik. A technika fejlődésével valójában megfordult a helyzet: nem a csillagászokat kérdezik meg a pontos idő ügyében, hanem az időmérők mondják meg, hogy az égitestek mozgása mennyire tér el a várt pontosságtól. Vagyis az időt a mozgással, a mozgást az idővel mérik, azaz olyan fizikai mennyiségnek tekintjük az időt, ami számszerűen kifejezhető. Éppen a szuperpontos időmérők hívták föl a figyelmet arra, hogy a Föld május és október között lassabban, október és május között gyorsabban forog.

Mi ennek az oka? Mivel a Hold gravitációs ereje lassítja a Földet, a bolygó nem pontosan huszonnégy óra alatt, hanem valamivel lassabban fordul meg a tengelye körül. Van ugyan, hogy a Föld jól viselkedik, de van, hogy naponta 2 milliszekundumot késik, és másfél év alatt akár egy másodperces késést is összehoz. Ha nem akarjuk megvárni, hogy a Nap este hatkor keljen, vagy hogy sötétben kelljen ebédelni, a fordulat valós ideje és az órák által mutatott idő közti különbséget kompenzálni kell. Így 2008-ban egy szökőmásodperccel kompenzálták a Gergely-naptárat. A Föld tengelyforgásának kismértékű lassulását a Hold vonzása következtében kialakuló földi árapály okozza. Ezért nem ugyanakkora (órával mérve) a napok hossza. Ha felhalmozódik ez az időeltérés, akkor igazítják egymáshoz a két időt, a mértet és a számítottat. Ez legutóbb 2005 szilveszterén éjfélkor történt, amikor 1 másodperccel hosszabb volt az óév, valamint az új.

Ez történt tavaly év végén is. A szökőmásodpercet a párizsi Nemzetközi Földforgás és Referenciarendszer Szolgálat az 1972-es évektől vezette be, eddig összesen 32 alkalommal kellett egyetlen másodperc erejéig megváltoztatni az órákkal mért évidő hosszát. Vitákat is kiváltott az ajándékba kapott másodperc. A Távközlési Unió azt javasolta, hogy a 2007. év után töröljék el a szökőmásodpercet, a világidő (UTC) újbóli meghatározása mellett.

A kérés oka az volt, hogy a Föld forgása szempontjából önkényes időállítás gyakran megviseli a precíziós időmérő rendszereket, amelyek már jó ideje az atomok vibrálása szerint ketyegnek, és nem érdekli őket a bolygónk lustasága.

Egy 1996-ban végrehajtott átállításkor az Associated Press rádióállomása zavarodott meg, egy évvel később az oroszok műholdas helymeghatározó rendszere, a Glonassz fagyott le húsz órára. Egy szökőmásodperccel kapcsolatos hiba 2003-ban a Motorola GPS-vevői 62 és fél órát mutattak a valós idő helyett. Az üzleti szférának és a lusta programozóknak jót tenne, ha az ENSZ eltörölné a szökőmásodperceket, a csillagászok szerint azonban ez badarság. Az amerikai kormány 2004-ben titokban tett ilyen javaslatot az ENSZ illetékes szervezetének, de a csillagászok lefújták a dolgot, mivel szinkronizáció híján az órák által mutatott idő nem lenne összhangban a nappalok és az éjszakák váltakozásával. A szökőmásodpercek eltörlésére vonatkozó javaslat támogatói, így az amerikai Külügyminisztérium szerint a folyamatos óraállítgatás súlyosabb gondot is okozhat. Megtörténhet, hogy egy hanyag programozó nem számol a változással, ezért csütörtököt mondanak a légi irányítási rendszerek. A csillagászok viszont úgy gondolják, hogy az időnek kellene a Föld forgásához igazodnia, és nem fordítva. Hosszú távú alternatív megoldás lehet a szökőóra, amelyet csak 500-600 évente kellene bevetni, de így legalább lesz idő kidolgozni a részleteket.

(hankó)

Pontos atomok

Atomórát úgy szerkesztenek, hogy egy kvarcórát atomi rezonátorral kapcsolnak össze, és a kvarckristály rezgési frekvenciáját akként szabályozzák, hogy megegyezzen az atomi rezonátor megfelelően leosztott frekvenciájával. A hatvanas években igény mutatkozott egy nemzetközi atomóra-hálózattal megvalósított atomidőskála bevezetésére. A technika fejlődésével a Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Hivatal 1969 januári, párizsi határozatában a következő meghatározást fogadta el: a másodperc egyenlő a cézium-133 atom két hiperfinom szintje közötti átmenetkor fellépő sugárzás 9 192 631 770 rezgésperiódusának időtartamával.