Die nulmeridiaan word op die Greenwich-observatorium aangedui.Ligging van die Greenwich-meridiaan.
Die Greenwich-meridiaan is die 0°-lengtelyn of nulmeridiaan. Dit is die hoofmeridiaan en loop regdeur die Koninklike Observatorium in die distrik Greenwich in Londen, in die Verenigde Koninkryk.
Dié hoofmeridiaan is die onsigbare lyn wat van noord na suid oor die aarde loop en die wêreld in die Oostelike Halfrond en die Westelike Halfrond verdeel. Dit loop deur die Airy Transit Circle, ’n negentiende eeuse teleskopiese instrument in die Koninklike Observatorium, maar dit is interessant dat wetenskaplikes onlangs die “werklike” nulmeridiaan akkurater bepaal het deur middel van betroubare satelliete wat om die aarde draai. Dit is in werklikheid 104 meter oos van die aanvanklike nulmeridiaan.
Greenwich was eers ’n koninklike park en paleis op ’n koppie suid van die Teemsrivier oos van Londen. Toe die groot wedloop sowat 1675 begin het om akkurate kaarte vir navigators saam te stel, het koning Charles II die betrokke grond beskikbaar gestel vir Brittanje se eerste nasionale sterrewag. Die argitek Christopher Wren het daarna die opdrag gekry om ’n toepaslike gebou te ontwerp.
Aanvanklik word verskeie nulmeridiane dwarsoor die wêreld gebruik. Die meridiane het dikwels regdeur die hoofstede van die betrokke lande waarin dit gebruik is geloop. Van die meridiane was die meridiaan van die Kanariese Eilande El Hierro (ook bekend as Ferro) en die meridiane van Rome, Kopenhagen, Jerusalem, Sint-Petersburg, Pisa, Parys en Philadelphia.
'n Observatorium in Aleksandrië in die tyd van die wiskundige en astronoom Hipparchus, wat die konsep van lengte- en breedtegrade al sowat 150 v.C. voorgestel het.
Hoewel die konsep van lengte- en breedtegrade oor die aarde reeds vir die eerste keer sowat 150 v.C. deur die Griekse wiskundige en astronoom Hipparchus voorgestel is, het dit eers aan die begin van die vyftiende eeu – toe ontdekkingsreisigers die aarde begin verken het – veld begin wen. Om maniere te vind om jou posisie te bepaal, veral op see, word as een van die grootste wetenskaplike uitdagings in die geskiedenis geag.
Navigasie ter see was baie moeilik en baie tragedies het oor die jare plaasgevind omdat skepe nie presies geweet het waar hulle hul op die wye oseaan bevind het nie. Een bekende geval was in 1707, toe vier Britse oorlogskepe gelyk vergaan het weens ’n groot navigasiefout.
Die probleem was nie soseer die breedtegrade nie, wat makliker van die ewenaar met ’n instrument soos ’n astrolaber bereken is, maar die gebrek aan lengtegrade, wat plek én tyd verteenwoordig. Die uitdaging was gevolglik dat apparaat ontwerp moes word wat navigators ook hul posisie deur tyd kon laat vasstel van ’n bepaalde lengtegraad af.
Voor horlosies ontwerp is wat lengtegraad akkuraat in ag kon neem, moes navigators hoofsaaklik rigting bepaal deur die sterrestand in die nag: die posisie van die maan en sterre het aangedui waar jy jou bevind.
Isaac Newton, invloedryke wetenskaplike in die agtiende eeu, was aanvanklik skepties oor die waarskynlikheid dat 'n betroubare oplossing vir die lengtegraadprobleem ontwerp sou word.
Die aanvanklike vasstelling van akkurate lengtegrade kon nie plaasvind nie sonder die waardevolle insette van die Brit John “Longitude” Harrison (1693-1776), wat in die middel-1700’s baanbrekerswerk gedoen het wat draagbare presisietydhouding betref het. Hy het reeds op 20-jarige ouderdom sy eerste gevorderde horlosie gemaak – kort voordat die Longitude Act of 1714 deur die Britse parlement uitgevaardig is om die lengteprobleem te probeer oplos en £20 000 belowe is aan iemand wat met ’n werkbare oplossing vir die lengtegraadprobleem kon kom. In daardie stadium is hoofsaaklik op Isaac Newton, die invloedrykste wetenskaplike van sy tyd, staatgemaak om met ’n oplossing vorendag te kom en voorstelle van belangstellendes te evalueer. Newton was egter skepties oor die waarskynlikheid dat ’n akkurate apparaat ontwerp sou kon word.
Een van die eerstes wat ’n redelike tydmeter (die woord “chronometer” is deur hom geskep) ontwerp het, was Jeremy Thacker, maar dit was nie werklik ’n oplossing nie. Dit het wel indrukwekkende eienskappe gehad maar nie naastenby aan die vereistes voldoen nie.
Harrison, ’n opgeleide skrynwerker, het egter eers met gepaste houthorlosies begin, brons begin gebruik vir die ingewikkelde meganismes en in 1725 met die gevorderdste horlosie van sy tyd vorendag gekom – die voorloper van verskeie tydmeters. Verskeie pasgemaakte horlosies om veral skeepsvaart makliker te maak (en met die aansporing van die £20 000 in gedagte), het daarna gevolg: die H-1, H-2, H-3 en sy meesterstuk, die H-4 in 1759. Een van sy innovasies in sy H-3 kan steeds vandag gevind in termostate en ander temperatuurbeheerde apparaat.
Soos die geval was met sy tydgenote, het Harrison se uitvindings met baie teenkanting te make gehad en is sy toerusting onder meer as “van die bose” deur sekere kerkleiers beskryf, wat gemeen het dat dit eenvoudig net nie menslik moontlik is om presies te bepaal waar jy jou op die aarde bevind nie.
Die horlosiemaker John Harrison (1693-1776) se H-1- tot H-4-seehorlosies was baanbrekerswerk en die gevorderdste horlosies van sy tyd.
Hy is ook nie baie goed behandel deur die Britse parlement nie. Nie alleen is hy aanvanklik net £1 500 betaal nie, maar was daar elke keer probleme om die res aan hom toe te ken. Maar John Harrison se indrukwekkende seehorlosies het die water getoets van ruimte-tyd-toerusting en hy is later daarvoor vereer.
In 1884 woon 41 gesante van 25 nasies op uitnodiging van die President van die Verenigde State van Amerika die Internasionale Meridiaankonferensie in Washington D.C. by. Tydens die konferensie word afgespreek dat die meridiaan van Greenwich voortaan internasionaal as die nulmeridiaan erken sou word.
Die Internasionale datumgrens loop ongeveer aan die ander kant van die aarde, maar volg om praktiese en politieke redes nie presies die 180°-meridiaan nie.
Die moderne tydsaanduiding is op die nulmeridiaan gebaseer. Gekoördineerde Universele Tyd (UTC) is die middelbare sontyd op die meridiaan van Greenwich. Die tyd in verskillende lande van die wêreld is afhanklik van die tydsone waarin hulle val. Dit word as 'n aantal ure vroeër of later as Gekoördineerde Universele Tyd aangedui.
Hoewel die vertolking van moontlike bewyse steeds aan die gang is, is daar navorsing in die argeologie en etno-argeologie gedoen wat daarop dui dat mense reeds so lank terug as 8 000-9 000 jaar gelede siklusse van geboortes en vrugbaarheid aangeteken het en die tydspatrone deur middel van gegrafeerde simbole weergegee het. Veel later, sowat 1800-1400 v.C., is die reusagtige steensirkelkalenders by Stonehenge en ook ander minder bekende plekke in Engeland gebruik om tyd aan te dui. Eeue later eers het ’n wyse Egiptenaar ’n baie kleiner en doeltreffender skaduhorlosie van groenleiklip gebou. Dié sonhorlosie kan in die Ägyptisches Museum in Wes-Berlyn besigtig word.
Daglig is aanvanklik in 3, 6 of 12 eweredige dele verdeel en dieselfde het vir die nag gegeld. Ná meganiese tydmeters (horlosies) bekend gestel is, is die dag in 24 gelyke, onveranderlike dele ingedeel. En sowat 70 jaar sedert Galileo se ontdekking van die wette van swaaibeweging, het die Nederlandse fisikus Christiaan Huygens ’n taamlik akkurate slingerklok ontwerp wat in ooreenstemming met ’n sikloïed funksioneer. Die akkuraatheid is oor baie jare verbeter en vandag kan in millisekondes bereken word presies hoe lank ’n spesifieke dag in die jaar is.
Dié 24 uur-tydsbepaling word moontlik gemaak deur hoogs akkurate atoomhorlosies, gekombineer met die rotasie van die aarde. Dit is uiteraard ’n tydstandaard en nie ’n tydsone nie. Twee komponente word gebruik om UTC te bepaal:
Internasionale Atomiese Tyd (IAT), wat ’n tydskaal is wat die insette van sowat 400 hoogs akkurate atoomhorlosies wêreldwyd kombineer.
Universele Tyd (UT1) of sonkragtyd, wat die aarde se rotasie in ag neem.
Tydens die 1884-konferensie is Greenwich Middelbare Tyd (GMT) as die wêreld se tydstandaard gekies, maar Gekoördineerde Universele Tyd is in 1960 deur die betrokke komitee aanvaar en die volgende jaar in gebruik geneem. UTC is in 1967 amptelik aanvaar.
Dit val op dat UTC verskeie keer aangepas tot 1972, toe skrikkelsekondes begin gebruik is om dit in pas met die aarde se rotasie bring. GMT is dus sedertdien nie meer ’n tydstandaard nie maar word deur ’n klomp lande gebruik as ’n spesifieke tydsone.
’n Tydsone word hoofsaaklik gebruik om die plaaslike tyd van ’n land of selfs ’n bepaalde gebied in ’n uitgestrekte land te beskryf. So val Boston aan die Amerikaanse ooskus en San Francisco aan die weskus in verskillende tydsones.
Die plaaslike tyd word bereken deur die afwyking van die Gekoördineerde Universele Tyd: elke 15° afwyking oos- of weswaarts van die hoofmeridiaan beteken een uur vroeër (UTC+) of een uur later (UTC-) in die spesifieke gebiede. Praktiese omstandighede, soos internasionale grense, maak dat dit egter nie presies in die 24 tydsones val nie. So is daar byvoorbeeld tye van die jaar waar California (UTC-8) en Arizona (UTC-7) – dus nie in dieselfde tydsone nie – dieselfde plaaslike tyd het. Dit is omdat Arizona nooit dagligbesparing gebruik nie maar California wel sekere tye van die jaar.
Om dinge nog meer deurmekaar te krap, kan lande of streke ook hul eie name aan hul tydsones gegee, byvoorbeeld Cuba Standard Time, India Standard Time en Israel Standard Time. Dan is daar ook nog militêre tydsones wat vir lug- en seevervoer en telekommunikasie gebruik word, soos Mike-tydsone of Juliet-tydsone.
Dagligbesparing (Engels: Daylight Saving Time, DST) word deur meer as 70 lande (sowat 40% van lande) gebruik om onder meer energie te bespaar en daglig beter te benut. Dit is in Julie 1908 vir die heel eerste keer deur die inwoners van Thunder Bay (vroeër Port Arthur genoem) in Ontario, Kanada, ingestel. Die eerste lande wat dagligbesparing amptelik gebruik het, was Duitsland en Oostenryk, in 1916. Verskeie ander lande het kort daarna daarmee begin, insluitend Frankryk en Engeland.
Hoewel dagligbesparing maar sowat een eeu gelede begin is, het verskeie vroeëre beskawings hul primitiewe horlosies gebruik om in ooreenstemming met verskillende seisoene te leef. Die Romeine het byvoorbeeld verskillende skale vir hul waterklokke gebruik vir verskillende tye van die jaar.
Die term “standaardtyd” word gewoonlik in die winter gebruik, teenoor dagligbesparing in die somermaande. Europese lande gebruik standaardtyd vir vyf maande van die jaar en die ander sewe maande volg hulle dagligbesparing.
Die Internasionale Datumlyn (IDL), ook die Internasionale Datumgrens genoem, is die denkbeeldige grens tussen die een dag en die volgende dag. Dit is aan die “rugkant” van die hoofmeridiaan geleë (180° wes of oos daarvan, afhangend van hoe ’n mens daarna kyk).
Dit is opvallend dat die IDL, wat uiteraard van die Noordpool na die Suidpool loop en die afbakening van die Westelike en Oostelike Halfrond bepaal, nie reguit is nie maar tussen landsgrense kronkel om lande nie in die helfte te verdeel nie.
Die dagberekening is eenvoudig: indien jy die IDL van die weste na die ooste oorsteek, trek ’n mens een dag af en wanneer jy dit van oos na wes oorsteek, voeg jy een dag by. Die 180°-meridiaan is ook tydens die 1884-konferensie in Washington D.C. bepaal en die feit dat dit deur die ylbevolkte sentrale Stille Oseaan loop, het die praktiese sy daarvan maklik gemaak.
Greenwich was al sedert 1675 Brittanje se nasionale sentrum vir tyd, maar die Britse parlement het dit in Augustus 1880 amptelik verklaar. Greenwichtyd is in November 1883 deur Amerika aanvaar, nadat daar meer as 300 plaaslike tye in dié land was.
Die wetenskap van tydhouding word tydmeetkunde of horologie genoem.
Dit neem sonstrale sowat agt minute om die aarde te bereik nadat dit die sonoppervlak verlaat het.In sommige gevalle verander plekke nie noodwendig na dagligbesparing nie maar skuif hul standaardtyd vorentoe en terug elke jaar, soos die navorsingstasie by Antarktika, wat hul tyd van GMT na Sentrale Europese Somertyd (CEST) wissel. Dit verskil twee ure.
Die lengte van ’n sonnejaar (tropiese jaar) is die tyd wat dit die aarde neem om een volledige wentelbaan om die son te voltooi, maar dit verskil van jaar tot jaar.
’n Sonnejaar, ook bekend as ’n ekwinoksionale jaar of eweningsjaar, is gemiddeld 365 dae, vyf ure, 48 minute en 45 sekondes lank, oftewel 365,24219 dae. Dit is die rede hoekom daar volgens die Gregoriaanse kalender elke vierde jaar ’n skrikkeljaar is.
Die presiese lengte van ’n sonnejaar kan tot met ’n halfuur verskil. Die jaar 2027 kan byvoorbeeld 365 dae, 5 ure en 39 minute wees, terwyl 2032 altesaam 365 dae en ses ure kan wees. Die sonnejaar van Maart 2018 tot Maart 2019 was 365 dae 5 ure 43 minute en 12 sekondes, wat met die sonnejaar Maart 2019 tot Maart 2020 vergelyk, wat sowat agt minute langer sal wees.
Dit neem die sonlig sowat agt minute om die aarde te bereik vandat dit die oppervlak van die son verlaat het.
Ligsnelheid is sowat 299 792 458 meter per sekonde. Een ligjaar is uiteraard nie ’n tydaanduiding nie maar ’n afstand-aanduiding: die afstand wat lig in een jaar kan trek.
