شبانه‌روز، ساعت، دقیقه و ثانیه
یک مسابقه‌ی فوتبال چقدر طول می‌کشد؟ پختن یک تخم‌مرغ چقدر؟ شما چند سال دارید؟ جواب هر کدام اندازه‌ای از زمان است: اینکه چیزی چقدر طول می‌کشد. زمان هم مثل طول و جرم یک کمیت است. اما نمی‌شود خط‌کش را کنارش گذاشت یا آن را روی ترازو گذاشت. پس واحدهایش از کجا آمده‌اند؟
واحدهای آسمان
اولین واحدهای زمان را آسمان به ما داد:
- شبانه‌روز - یک دور چرخش زمین به دور خودش، از یک طلوع آفتاب تا طلوع بعدی (اگر دوره‌ی نجوم سطح ۱ را خوانده باشید، این همان درس «شب و روز» است)؛
- ماه - تقریباً یک دور کامل ماه، از یک ماه کامل تا ماه کامل بعدی، حدود ۲۹ روز و نیم؛
- سال - یک دور گردش زمین به دور خورشید، حدود ۳۶۵ روز و یک‌چهارم.
این‌ها برای همه‌ی مردم روی زمین یکسان‌اند. لازم نبود کسی روی آن‌ها توافق کند: کافی بود به آسمان نگاه کنند.
تقسیم شبانه‌روز
یک شبانه‌روز برای قرار گذاشتن یک ناهار یا یک جلسه خیلی بلند است. برای همین مردم آن را به تکه‌های کوچک‌تر تقسیم کردند.
حدود ۳٬۵۰۰ سال پیش، مصریان باستان روز را به ۱۲ قسمت و شب را به ۱۲ قسمت دیگر تقسیم کردند. ۲۴ ساعتِ شبانه‌روز از همین‌جا آمده است. (ساعت‌های آن‌ها همه یک‌اندازه نبودند: در تابستان روز بلندتر بود، پس ۱۲ ساعتِ روز هم بلندتر بودند.)
بعدها هر ساعت را به ۶۰ دقیقه و هر دقیقه را به ۶۰ ثانیه تقسیم کردند:
- ۱ شبانه‌روز = ۲۴ ساعت
- ۱ ساعت = ۶۰ دقیقه
- ۱ دقیقه = ۶۰ ثانیه
نمادها h برای ساعت، min برای دقیقه و s برای ثانیه است. یک ثانیه تقریباً به اندازه‌ی گفتنِ «هزار و یک» با سرعت معمولی است.
ثانیه در روزگار ما
دقت کنید که این واحدها مثل واحدهای متری ده‌ده جلو نمی‌روند. در درس بعد می‌بینیم چرا.
از میان همه‌ی آن‌ها، دانشمندان ثانیه را واحد اصلی زمان انتخاب کردند. چرخش زمین کاملاً یکنواخت نیست و از سالی به سال دیگر به مقدار بسیار کمی تغییر می‌کند. برای همین از سال ۱۹۶۷ ثانیه را دیگر از شبانه‌روز نمی‌گیرند. آن را ساعت‌های اتمی می‌شمارند: ساعت‌هایی که چیزی را در درون اتم‌ها می‌شمارند که میلیاردها بار در ثانیه رخ می‌دهد و هرگز تغییر نمی‌کند. بهترین ساعت‌های اتمی در میلیون‌ها سال کمتر از یک ثانیه عقب می‌افتند.
در خانه امتحان کنید
- زمان‌سنج گوشی را بردارید. چشم‌هایتان را ببندید، آن را راه بیندازید و وقتی فکر کردید ۶۰ ثانیه گذشته است، نگهش دارید. چقدر نزدیک بودید؟
- حالا دوباره امتحان کنید و این بار بشمارید: «هزار و یک، هزار و دو...». این بار نزدیک‌تر شد؟
واژه‌های این درس
- زمان - اینکه چیزی چقدر طول می‌کشد
- ساعت (h)، دقیقه (min)، ثانیه (s) - تکه‌های یک شبانه‌روز: ۲۴ ساعت در شبانه‌روز، ۶۰ دقیقه در ساعت، ۶۰ ثانیه در دقیقه
- ساعت اتمی - ساعتی که ثانیه‌ها را با کمک اتم‌ها می‌شمارد؛ دقیق‌ترین ساعتی که وجود دارد
ایده‌ی اصلی
شبانه‌روز و ماه و سال از آسمان آمده‌اند. شبانه‌روز به ۲۴ ساعت، هر ساعت به ۶۰ دقیقه و هر دقیقه به ۶۰ ثانیه تقسیم شد. امروز ثانیه را ساعت‌های اتمی می‌شمارند.