June 12, 2018 10:28
Hva stiller vi egentlig klokkene våre etter

En undersøkelse av hvordan vi definerer tid

Som astronominterresert har alltid “himmelske” komplikasjoner vært appellerende for meg. Fra Patek 5201J til Van Cleef and Arpels Midnight Planétarium watch(Grailwatch!) så har denne typen funksjoner alltid appellert til meg. Fra å være en miniatyrversjon av nattehimmelen som minner oss på vår plass i universet eller hele vårt synlige solsystem i en liten kasse har ikke bare disse klokkene en utrolig teknikk bak seg, men fungerer også som en homage til hvordan vi definerer tid og en påminnelse om vår plass i den større verdenen.

For vi har nemlig brukt solen og nattehimmelen som referansen for alt som har med tid å gjøre. Passeringen av solen og ikke minst månen var en stor kalender og klokke. Solen = verdens mest effektive vekkerklokke…

Verdensrommet var den store klokken vi baserte all vår tid på og vi brukte steiner med utskjæringer som kalendere. Det er alltid fascinerende hvordan tidsskalaen har fungert i menneskets historie. Langt tilbake i menneskets historie var presisjonen du trengte ca årstid. Når menneskene og samfunnet ble mer avanserte krevdes det også mer avanserte måter å fortelle tid på. Vi brukte fortsatt himmelen som referanse for hva som var lokaltiden. Solur og lignende brukte solen på smarte måter og vi fikk en måte å kunne fortelle tiden mer nøyaktig. Fordelen med å bruke solen er at du alltid har et kalibrert referansepunkt. Du slipper å trekke opp solen og det er ikke noe service som må gjøres. Solen var alt og så kom behovet for mer nøyaktig tid, der man før i tiden kunne si “vi møtes ved soloppgang” eller “10 på soluret” kom behovet for mer nøyaktig tidspunkter mye på grunn av gudstjenester, der det krevdes nøyaktig bønnetid.

Tiden på disse stedene ble faktisk satt veldig lokalt. De brukte vel midnatt og middag som referansepunkter, men siden man kun hadde en klokke i byen så var tiden det byen hadde satt den til og alle hadde hver sin lokaltid… Den universale tiden kom først da vi begynte å minske avstandene mellom byer, noe som førte til at byer begynte å samarbeide mer. Her ser vi spesielt jernbanen som en drivkraft. Universal Time var forslaget som skulle gi et felles referansepunkt. På den internasjonale meridian konferansen i 1884 ble det bestemt at verden skulle stilles etter GMT(Greenwich mean time) Det var her all tid ville bli satt i forhold til og fortsatt den dag idag bruker vi dette punktet som den offisielle tiden på jorden. Når man hadde et globalt punkt å binde klokken sin opp i mot kunne man mye mer nøyaktig koordinere klokkene sine til hverandre, et steg som trengtes i en mer og mer globalisert verden. Dette systemet fungerte frem til 1960 tallet, men da verden ble mer og mer koordinert og med ny teknologi som holdt klokken mer nøyaktig enn noen tidligere klokke så var det naturlig at måten vi definerer tid på også skulle utvikles.

GMT var ikke lenger tilstrekkelig og verden trengte å modifisere det litt. Som svar på dette problemet ble UTC (coordinated universal time) skapt i 1960. Det ble implementert i 1961 og fikk navnet sitt i 1967. Problemet med systemet var at det ikke tok hensyn til skuddsekunder et fenomen som oppstår på grunn av måten vi definerer UTC på. Dette ble ordnet i 1972 og vi fikk den UTCen vi kjenner idag.

pia21836
SOLEN DEN FØRSTE KLOKKEN
BILDE: NASA

Så hvordan definerer vi da UTC og hvorfor kommer dette skuddsekundet? UTC styres av to ting. Den første er rundt 200 atomklokker som tilsammen skaper en felles tid, dette kalles international atomic time(TAI). Det andre er det som kalles Universal Time (Dette er ikke det samme som UTC, i tilfelle du begynte å bli litt forvirret). Dette er en måling av jordens gjennomsnittlige hastighet en runde rundt seg selv i relasjon til solen, der 0 meridianen blir brukt som referansepunkt(La oss prøve å gjøre den litt mer forståelig). UT er tiden det tar jorden å gå en runde rundt, med observatoriet i Greenwich som startpunkt(Litt enklere måte å si det på… Får tilbakeblikk til perfekte klokkeposten…)

Problemet er det at vi ikke definerer denne tiden med å se på solen, men heller ved å se på eksterne objekter utenom solen. Dette må så konverteres fra det som kalles sidereal time(ting definert av eksterne objekter, ofte stjerner) til solar tid (en rotasjon rundt solen), det er ikke lett å være forsker… Kanskje du tenker “Hvorfor stiller vi ikke bare klokkene etter solen? Den er jo nærme, bra og ganske grei å ha.” Problemet kommer inn i dette hersens astronomigreiene. Problemet er at jorden går i bane rundt solen. Dette gjør at for å gå en hel runde rundt seg selv i forhold til solen så må jorden faktisk spinne litt ekstra. Dette kommer av at vi beveger oss en viss distanse i solomløpet på en dag. Dette gjør at Sidereal time og soltid har på det meste en forskjell på 4 minutter! Vi lever heldigvis i en verden med nøyaktige instrumenter og Sidereal er utrolig nøyaktig.

Ikke rop ut “Ok jeg forstår alt” enda. Vi har fortsatt ett skuddsekund og diskutere. Tingen er det at selv om Sidereal time er utrolig nøyaktig, så definerer vi fortsatt 24 timer som en jordrotasjon. Jorden er dessverre ikke et vitenskapelig instrument eller en klokke så vi får litt problemer når vi skal matche atomtid og universal tid(Takk jord, kunne ikke vært litt mer hensynsfull til våre behov da!?). Atomklokkene våre er nemlig for nøyaktige, de holder tiden for godt og over en viss mengde tid går jorden ut av sync med atomklokkene. Dette kommer av bl.a. Det faktum at jordrotasjonen sakker ned(ikke mye, men over en viss tid blir det merkbart). Forskerne holder heldigvis styr på hvor mye de er ute av sync og når det nærmer seg 1 sekund annonserer de et skuddsekund. Det som er rart med dette skuddsekundet er at når det slår inn stopper vi egentlig vår egendefinerte tid og venter på at jorden skal ta oss igjen. Sjuke greier.

Tiden stilles altså etter et sett med klokker og himmelen. Du er kanskje litt skuffet over at det ikke eksisterer en tidsgremlin som med jevne mellomrom roper ut en tid som vi alle må stille klokken etter, eller at det er en eller rar definisjon av tid som gjør at man matematisk kan regne ut og poff der har du tiden. Jeg derimot syns det er ganske gøy å tenke på at gjennom all tid så har vi brukt himmelen og stjernene som referansepunkt for tiden vår her nede på jorden. Gamle sivilisasjonene satt opp steiner, senere brukte de solur og byer brukte midtdagen som deres kalibreringspunkt for byklokkene. Så vi har alltid sett til det fjerne for å definere det nærme. Når vi nesten gjør det samme, bare mer nøyaktig må jeg trekke på smilebåndene. Så når jeg da drømmer om en celestial complication kan jeg se ned på håndleddet mitt med en beskjeden Nomos og faktisk vite at jeg alltid har en kobling til nattehimmelen rett der.

Kilder:

HTTPS://WWW.TIMEANDDATE.COM/TIME/ABOUTUTC.HTML
HTTPS://WWW.TIMEANDDATE.COM/TIME/LEAPSECONDS.HTML
HTTPS://WWW.TIMEANDDATE.COM/TIME/UNIVERSAL-TIME.HTML
HTTPS://WWW.TIMEANDDATE.COM/TIME/INTERNATIONAL-ATOMIC-TIME.HTML