Az idő hossza

Miután a történeti alapokat áttekintettük, már csak azt kell tisztáznunk, hogy voltaképpen milyen hosszú is egy nap, az időmérésünk alapja. Mit kell ezen tisztázni, kérdezhetnénk; megmondtuk, hogy egy nap az az idő amely a Napnak egy kijelölt meridiánánon bekövetkező két egymás utáni delelése között eltelik. Igen ám, de nem mindegy, hogy mikor! Sőt, szigorúan véve nincs is olyan két delelése a Napnak, amely között ugyanannyi idő telne el! Ennek két oka is van.

Az első ok megértéséhez először is azt kell belátnunk, hogy a Nap két delelése közti idő nem azonos a Föld egy teljes, tengely körüli körbefordulásának idejével. Miközben ugyanis a Föld 360°-ot fordul a tengelye körül, elmozdul a Nap körüli pályáján is; ennek következtében a Nap nem fog egy teljes fordulat után újra a helyi meridiánon látszani, hanem ahhoz, hogy elérje, a Földnek még valamennyit "utána kell fordulnia". Valamennyit, de mennyit? Ez attól függ, hogy melyik napról van szó; a Föld keringési pályja ugyanis nem kör, hanem ellipszis, amelynek egyik gyújtópontjában áll a Nap - és az ellipszis gyújtópontjában az ellipszis kerületének ugyanolyan hosszúságú, de más-más szakaszaihoz más-más szögek tartoznak. S ez még mind hagyján! De ráadásul még a Föld a pályájának egyes szakaszait nem is egyenletes sebességgel teszi meg, a Naphoz közelebbi szakaszokon (ez az észeki féltekén a téli időszaknak felel meg) gyorsabban, a távolabbiakon lassabban halad át, ami tovább növeli a delelések közti időkülönbséget az év egyes, egymáshoz viszonyított szakaszaiban. (Vagyis télen még nagyobb, nyáron még kisebb ez a különbség.)

Röviden összegezve az előbbieket, arról van szó tehát, hogy nyáron a Nap két delelése között eltelt idő napról-napra hosszabb, míg télen napról-napra rövidebb. Önmagában egy-egy nap között ez az eltérés olyan kicsi, hogy időmérő segédeszközök nélkül észre sem vennénk; a legnagyobb az eltérés augusztus végén, amikor az egyik nap az előzőnél 37,2 másodperccel is hosszabb lehet, illetve az év utolsó hetének elején, amikor 42 másodperccel rövidebb. Ezeknek az értékeknek a halmozódása viszont azt jelenti, hogy az év leghosszabb napja több, mint 30 perccel hosszabb a legrövidebbnél! (A pontos, számszerű adatokért és egyéb, csillagászati felvilágosításokért köszönet Molnár Péternek, a Magyar Csillagászati Egyesülettől.)

Könnyen belátható, hogy az ember mindennapi életét igencsak elbonyolítaná, ha a napi időmérésben az órákon és perceken kívül még azt is nyilván kéne tartani, hogy egy-egy óra, avagy perc, az adott napon végül is milyen hosszú voltaképpen. Egyforma hosszú napokra van szükségünk, amelyek hossza azért mégis szinkronban áll a Föld mozgásával, hogy a naptári időszámításban se okozzon aszinkronitást. Ezért bevezették az "középnap" fogalmát. Ennek lényege, hogy kiszámítjuk, milyen pályán kellene keringenie a Földnek, ha a pályája tökéletes kör alakú volna, és minden évben együttállásba kerülne a valódi Földdel a Tavaszpontban. (Vagyis, amikor a Nap a valódi Földről nézve az Őszpontban áll.) Ha a Föld ezen a pályán keringene, a Nap két delelése között eltelt idő az év minden napján ugyanannyi lenne, és ezt az időtartamot nevezzük középnapnak, ez az időtartam a hétköznapi, polgári időszámítás 24 órája.

A teljesség kedvéért megjegyezzük, hogy a Föld Nap körüli keringésének időtartama, kozmikus környezetének hatásai miatt, nem állandó, és még kevésbé az a tengely körüli forgásának sebessége; ez utóbbi, mint az köztudott, emberi mértékkel mérve észrevehetetlenül csekély mértékben ugyan, de állandóan lassul. Ennek következtében a középnap hossza sem állandó, s ha ragaszkodunk ahhoz, hogy a másodperc e nap hosszának 1/86400-ad része, akkor az olyan fizikai mennyiségeket és állandókat (főképp a kozmológiában és az atomfizikában), amelyeknél már ilyen kis eltérések is számottevővé válnak, minden évben újra kellene számolni. Hogy ezt elkerüljük, az SI mértékegység-rendszer a másodperc időtartamát a céziumatom rezgésszámával határozta meg, és az így meghatározott másodperccel mérjük a nap és az év hosszát is. Persze, ez azt jelenti, hogy ehhez képest az időmérésünket időről időre korrigálni kell; 3-4 évenként 1-1 másodperccel... Ami, a gregorián-naptár pontatlanságához képest is (pedig az se sok) bátran elhanyagolhatónak tekinthető. (A teljesség kedvéért megjegyzendő, hogy a Föld forgásának lassulása miatt a korrigálandó másodpercek száma 100 év alatt 29-et tesz ki.)

A másik dolog, amit e helyen még megemlíthetünk, hogy a középnap hosszához képest a legrövidebb Nap-nap 14 perc 15 másodperccel rövidebb - februárban -, a leghosszabb pedig 16 perc 25 másodperccel hosszabb -november elején. Vagyis, november elején, amikor az óráink pont 12 órát mutatnak, a Nap már 8 perce 12,5 másodperce elhagyta a delelési pontját (a másik 8 perc 12,5 másodpercet éjfélig "hozza be"), míg februárban még 7 perc és 7,5 másodpercnyi utat kell megtennie a deleléséig. (Ennek következtében, ha valaki egy papírlapra minden nap fölrajzolja, hogy pont 12 órakor a Nap hol áll az égen, az ábra egy 8-as formát fog egy év alatt kirajzolni {aminek felső része kisebb lesz az alsónál}. Ez a csillagos eget megjelenítő számítógépes programokban, ha az időt naponként léptetjük, szépen megfigyelhető.)

(Megjegyzendő még, hogy a Nap delelései által az égre rajzolt 8-as formának, a fentiek alapján, nem sok köze lehet a magyar népi motívumokban felbukkanó 8-as alakú formához, mint ahogy azt egynémely asztrológiai iskolában említik. Ehhez a magyaroknak már a honfoglalás kora előtt is ismerniük kellett volna a középnap fogalmát, és olyan időmérő módszert kellett volna használniuk, ami a középnap és a valódi nap eltérését is ki tudja mutatni. Bár erre már az egyszerű vízóra is lehetőséget ad, nincs olyan ismeretünk, ami ezt a hipotézist alátámasztaná.)

Végezetül, az eddig elmondottakat ismételjük át néhány szakkifejezés megadásával is. (Összegyűjtésüket köszönöm Barlai Zoltánnak.) Ismeretük már csak azért is szükséges, hogy ne álljunk Bálám szamaraként a csillagászok előtt, amikor ezeket használják, ezzel is tovább rontva az asztrológusok mára kétessé vált hírnevét és megerősítve tudatlan és sarlatán hírüket.

- A Föld elsődleges mozgása a tengely körüli forgása. Latin neve: mótus primus vagy mótió primária. Időtartama: a nap.

- A Nap két delelése között eltelt idő a Nap-nap (sóláris nap).

- Az egyenletes mozgásúnak feltételezett - elgondolt - Nap két tetőzése között eltelt idő a közepes sóláris nap (középnap). Hétköznap ezt használjuk. (Természetesen a Nap akkor látszik egyenletes mozgásúnak, ha körülötte a Föld egyenletes mozgással, körpályán kering.)

A következő két fogalom valójában már a következő fejezethez tartozik, itt még nem volt róluk szó, de a folyamatosság kedvéért ide vettem ezeket is.

- Az északi félteke Tavaszpontjának két tetőzése között eltelt idő: Tropico-sidericus csillagászati nap.

- Egy távoli galaxis két tetőzése között eltelt idő: Periodico-sidericus csillagászati nap. (A galaxisok saját mozgása, a Földről nézve, elhanyagolhatóan csekély. Távolinak azért kell lennie a kiszemelt galaxisnak, mert a közelebbi galaxisok parallaxisa - vagyis az az eltérés, ami látszólagos helyzetükben adódik, attól függően, hogy a Föld a pályájának melyik pontján áll - még észlelhető mértékű, a távoliaké azonban már nem.)