Tijd Hemellichamen De voortgang van het leven, zoals wij mensen op aarde die ervaren, noemen we tijd. Het verloop van de tijd herkennen we aan de veranderingen van de zon, de maan en de sterren. Een indeling van de tijd in kleinere en grotere eenheden op basis van sterrenkundige verschijnselen, noemt men een kalender. Invloed Tijd speelt een belangrijke rol in het dagelijks leven. Klokken en horloges getuigen daarvan. De tijd is een veelvoorkomend onderwerp in de kunst. In de filosofie denkt men na over het begrip tijd en in de wetenschap zorgde de relativiteitstheorie van Albert Einstein voor een verandering in het denken over tijd. Uren Uurwerk Pas door de uitvinding van het automatisch uurwerk was het mogelijk een dagindeling volgens vaste uren voor iedereen zichtbaar te maken. De dagindeling bestond uit twee maal 12 uur, telkens te beginnen om middernacht en middag. De doorlopende telling van 0 uur tot 24 uur vanaf middernacht werd pas in de 19de eeuw ingevoerd. Plaatselijke tijd Als de zon op het hoogste punt staat is het midden op dag. Dit principe leidt tot een verschillende tijd in steden op de lijn van oost naar west. Bij toenemede commucatie en transport (spoorwegen!) ontstond behoefte aan een uniforme tijd per land. Zo ontstonden de tijdzones. Indeling van het uur De gewoonte het uur te verdelen in minuten en seconden danken we aan de Mesopotami rs. 1
Maan Nieuwe maan Om langere periodes van tijd aan te geven werd in vrijwel alle culturen gebruik gemaakt van de tijdsduur tussen twee opeenvolgende keren nieuwe maan. Het waarnemen van de terugkeer van de maan is makkelijker dan het precies vaststellen van een zelfde stand van de zon. Daarom waren de meeste kalenders in de oudheid maankalenders. Baan De tijd waarin de maan de gehele reeks van schijngestalten volbrengt duurt gemiddeld negenentwintig en een halve dag. Sommige kalenders, zoals de Gregoriaanse kalender, kennen wel een maand, maar die is niet gekoppeld aan de lunatie van de maan. Dit blijkt wel uit het feit dat het in zulke kalenders mogelijk is dat er twee keer in een maand een volle maan te zien is: een blue moon. Schaduw De baan van de maan kan zodanig zijn dat de schaduw van de maan op de aarde valt. Vanaf de aarde gezien is er dan sprake van een zonsverduistering. Als de volle maan door de schaduw van de aarde trekt, ontstaat een maansverduistering. 2 Zon Opkomst en ondergang De allereerste notie van tijd steunde zonder twijfel op de opkomst en ondergang van de zon die zorgt voor dag en nacht. Dat het in werkelijkheid de beweging van de aarde is die zorgt voor dag en nacht is lang onbegrepen geweest. Hoogste punt De zon doorloopt elke dag een iets andere baan aan de hemel. De periode tussen twee keer het bereiken van het hoogste punt is een jaar. Dat het schijnbare pad van de zon wordt veroorzaakt door de omloop van de aarde rond de zon was niet bekend of werd ontkend. Seizoenen In de landbouw dient het zaaien en oogsten te geschieden op door de zon bepaalde tijden. De terugkeer van de seizoenen moest kloppen met de stand van de zon. Zonsverduistering
Wanneer de maan tussen de zon en aarde staat, werpt de zon een schaduw op aarde. Vanaf de aarde is dit te zien als een zonsverduistering. Sterren Sterrenhemel De baan die de aarde om de zon beschrijft kan behalve door de terugkeer van de seizoenen ook op een andere manier worden waargenomen: iedere dag zijn de sterren enigszins verschoven ten opzichte van de vorige dag en wel in een beweging met de klok mee. Het verschil bedraagt ongeveer 1 graad. Na een bepaalde tijd, die wij nu een jaar noemen, nemen de sterren weer dezelfde stand in. Tekens Volgens oude traditie verdeelde men de weg van de zon langs de sterren in twaalf parten, de dierenriem. 3
Kalender Indeling van de tijd Een kalender legt de indeling van de tijd vast in grote en kleinere eenheden, zoals de verdeling van het jaar in dagen, weken en maanden. In een kalender moeten de problemen worden opgelost dat de maand en het jaar niet een geheel aantal dagen tellen, en dat er geen geheel aantal omlopen van de maan in een jaar gaan. Verschillende kalenders In de westerse wereld gebruikt men de Gregoriaanse kalender. Elders in de wereld zijn de joodse kalender, de islamistische kalender en de Hindoe-kalender in gebruik. Diverse historische kalenders zijn in onbruik geraakt. Voor het omrekenen van een datum van de ene kalender naar de andere is de Juliaanse dag bedacht. Maatschappelijke rol De kalender speelt in het moderne leven een zeer belangrijke rol. Dankzij de kalender kunnen we gebeurtenissen, feestdagen en verschijnselen ondubbelzinnig vastleggen. Dag Etmaal Wat wij waarnemen als de beweging van de zon langs de hemel komt door de draaiing van de aarde om zijn as. Een dag is de tijd die de aarde nodig heeft voor volledige omwenteling (om de noord-zuidas). Een wat nauwkeuriger aanduiding is etmaal (dat wil zeggen dag plus nacht samen). Wat als het begin van de dag moest gelden, lag in het verleden niet vast. Aantal dagen Korte periodes van tijd zijn goed te beschrijven als een aantal dagen. Een grotere tijdperiode kan men uitdrukken in aantallen weken, maanden of jaren. Indeling Er is geen natuurverschijnsel waarmee men een dag op logische wijze kan indelen in kleinere eenheden. De indeling van de dag is in de loop van de tijd op verschillende manieren gebeurd. 4
Week Zeven dagen De meeste kalenders kennen een week van zeven dagen. Er bestaan verschillende theorie n over het waarom van juist dat aantal van zeven. De namen van de zeven dagen van de week in de Nederlandse taal zijn in alfabetische volgorde dinsdag, donderdag, maandag, vrijdag, woensdag, zaterdag, zondag. Binnen een week Gewoonlijk is een van de dagen van de week aangewezen als rustdag. Een hevig discussiepunt is de vraag met welke dag de week begint. Binnen een jaar De meeste jaren tellen 52 weken, maar er zijn ook jaren met 53 weken. Vooral in het bedrijfsleven wordt veel gewerkt met weeknummers. Maand Maanomwenteling Oorspronkelijk was een maand de tijd die nodig is voor ŽŽn omwenteling van de maan rond de aarde. Ons woord maand herinnert daar aan, net als de woorden in sommige andere talen: Monat-Mond (in het Duits), month-moon (in het Engels), kuukausi-kuu (in het Fins), mœnadmœne (in het Zweeds). Langere maand Ondanks de verwijzing naar de maan in het woord maand is in de huidige westerse kalender het verband tussen de maand en de maan vervallen. Bij de Gregoriaanse kalender duurt een maand langer dan de omloop van de maan. Het kan daardoor voorkomen dat er twee keer in een maand een volle maan te zien is. Dit wordt een blue moon genoemd. Twaalf maanden De namen van de twaalf maanden in de Nederlandse taal zijn in alfabetische volgorde april, augustus, december, februari, januari, juli, juni, maart, mei, november, oktober en september. 5
Blue moon Niet vaak De Engelsen gebruiken de uitdrukking once in a blue moon om aan te geven dat iets slechts af en toe gebeurt. Met een blue moon bedoelt men tegenwoordig de tweede volle maan in een maand. Dit komt gemiddeld eens in de twee en een half jaar voor, dus heel zeldzaam is het verschijnsel niet. Welke maanden? Een blue moon komt logischerwijs het meest voor in maanden met 31 dagen. Heel af en toe (gemiddeld vier ˆ vijf keer per eeuw) komt er twee keer binnen een jaar een blue moon voor. De eerste keer is dan in de maand januari, de tweede keer meestal in maart, maar ook wel eens in april of mei. Februari Februari heeft nooit een blue moon, omdat het aantal dagen in die maand, zelfs in een schrikkeljaar, kleiner is dan de omlooptijd van de maan. Het komt sporadisch voor dat er in een februarimaand in het geheel geen volle maan te zien is. Zonsverduistering Schaduw De maanbaan ligt niet in het vlak waarin de aarde om de zon beweegt. De maan passeert op het tijdstip van Nieuwe Maan meestal boven of onder de zon. Soms staat de maan tussen zon en aarde en valt de schaduw van de maan op de aarde. Op een deel van de aarde is de zonneschijf dan geheel of gedeeltelijk door de maan bedekt: een zonsverduistering of zonne-eclips. Reacties De natuur reageert op een zonsverduistering alsof de avond valt: vogels gaan naar hun nesten gaan en bloemen sluiten zich. Mensen raakten vaak in grote angst als midden op de dag de duisternis invalt. HergŽ gebruikte dit gegeven in het album Kuifje en de Zonnetempel. In de Middeleeuwen dachten sommigen dat met een totale eclips het einde van de wereld gekomen was. Schijnbare grootte Opvallend is dat de maanschijf bij een zonsverduis- 6
tering de zon precies bedekt. Beide hemellichamen hebben eenzelfde schijnbare grootte van zo n halve graad aan de hemel. Maansverduistering Schaduw Als de aarde op een rechte lijn tussen de zon en de maan staat, houdt de aarde het zonlicht tegen. De maan verdwijnt in de schaduw van de aarde. Bij een maansverduistering is het altijd Volle Maan. Een totale maansverduistering is overal op aarde te zien waar de maan boven de horizon staat. Afgebogen licht Tijdens een totale maansverduistering wordt de maan nog zwakjes verlicht door zonlicht dat door de dampkring van de aarde wordt afgebogen. Vooral het rode en oranje licht worden afgebogen. Daardoor is de kleur van de maan tijdens de maansverduistering roodachtig van kleur. De helderheid en de kleur van de verduisterde maan hangen af van de hoeveelheid stof in de aardse dampkring. 7
Aarde Twee bewegingen De aarde draait om zijn as (de rotatie) en om de zon. Het was Copernicus die dat als een van de eersten beweerde, zeer tegen de zin van het Vaticaan dat zelfs exact het scheppingsjaar van de aarde wist te melden. Tropisch jaar De tijd waarin de aarde een omloop rond de zon volbrengt noemen we het tropisch jaar. Dat is de tijd die verloopt van bijvoorbeeld de start van de lente tot start van de volgende lente. De lengte van een tropisch jaar is iets minder dan 365,25 dagen. Seizoenen De schuine stand van de aardas is de oorzaak van de seizoenen. Het jaarlijks terugkeren van de seizoenen komt door de beweging van de aarde om de zon. Copernicus Claudius Ptolemaeus Volgens Ptolemaeus, een astronoom uit de tweede eeuw na Christus, was de aarde in rust en bewogen de zon, maan, planeten en sterren daar in cirkelvormige banen omheen. Dit beeld bleef eeuwenlang aanvaard, door gewone mensen, maar ook door wetenschappers. Nicolaus Copernicus De Pool Copernicus (1473-1543) beweerde in een boek dat de zon het middelpunt van het heelal is en dat de aarde en de andere vijf toen bekende planeten eromheen zweven in cirkelvormig banen. In 1616 verbood de de kerk het werk van Copernicus samen met andere boeken die in strijd waren met de bijbel. In 1632 werd ook het werk van Gallile verboden. Kalender verbeteren Copernicus hield zich ook bezig met astronomische waarnemingen, niet alleen met theorie n. Omdat hij de ka- 8
lender wilde verbeteren hield hij zich speciaal bezig met een nauwkeurige bepaling van de omlooptijden van de zon en de maan. Deze bepalingen hebben later mede als grondslag gediend voor de kalenderhervorming van paus Gregorius XIII. Rotatie Dag en nacht De rotatie van de aarde zorgt voor de afwisseling tussen dag en nacht. Vanaf de aarde gezien zorgt de roterende aardbol voor de schijnbare opkomst en ondergang van de zon. Zonnedag De aarde draait rond zijn as in 23 uur, 56 minuten en 4 seconden. Dit noemen we een sterrendag en ook wel de synodische periode. Toch duurt het 24 uur voor iemand op aarde opnieuw op dezelfde positie staat ten opzichte van de zon als de dag ervoor, omdat de aarde intussen een beetje verder is opgeschoven in zijn baan om de zon. De periode van 24 uur heet een zonnedag. Schrikkelseconde De rotatie van de aarde rond zijn as is niet constant. Door de getijdenwerking bijvoorbeeld, wordt de aarde heel langzaam afgeremd. Daarom is het nodig om af en toe een schrikkelseconde in te voeren. De standaardtijd loopt dan weer gelijk met de zonnestijd. 9
Indeling Middeleeuwen In de Vroege Middeleeuwen werd de dag ingedeeld in ochtend, middag en avond. Wilde men een nauwkeuriger aanduiding, dan gebruikte men de canonieke uren, de vaste tijdstippen waarop kloosterlingen hun gebeden baden. Romeinen Dag en nacht bij de Romeinen werden elk verdeeld in 12 uren. In de winter waren de uren op de dag kort en in de nacht lang. In de zomer was het omgekeerd. Canoniek Horae canonicae In het christelijke kloosterleven was behoefte aan een strikt gebedsritme om dag en nacht te structureren. Acht gebedsuren werden tot verbindend richtsnoer, canon, verklaard. Zo ontstonden de canonieke uren van de Katholieke Kerk. Metten en lauden De term metten komt van het Latijnse woord matutinus, wat in het vroege uur betekent. De metten werden inderdaad vroeg, namelijk in de vroege ochtend of zelfs nog in de nacht gebeden. De dageraad werd gevierd met de lauden, letterlijk lofzangen, ter ere van God, uiteraard. Priem, terts en sext Bij de aanvang van het werk werd de prime of priem gelezen, halverwege de ochtend de terts, als de zon op zijn hoogst stond de sexten. Noon, vespers en completen 10
Halverwege de middag bad men de none of noon, bij zonsondergang de vespers (naar het Latijnse woord voor avond ) en voor het slapen gaan de completen. Gregoriaans Oorsprong De huidige kalender in westerse wereld is ontstaan uit een onduidelijke Romeinse kalender die door Julius Caesar werd gestroomlijnd tot de Juliaanse kalender. De Gregoriaanse kalender is genoemd naar paus Gregorius XIII die in 1582 een kalenderhervorming doorvoerde. Hervorming Om de kalender op orde te brengen werd bepaald dat 4 oktober 1582 gevolgd zou worden door 15 oktober 1582. Voortaan zouden eeuwjaren alleen maar een schrikkeljaar zijn als het jaartal deelbaar is door 400, dus 1900 is geen schrikkeljaar, 2000 wel en 2100 weer niet. Verder werden de regels voor het bepalen van de dag waarop Pasen valt aangepast. Indeling Het jaar van de Gregoriaanse kalender bestaat uit 365 of 366 dagen en is onderverdeeld in 12 maanden. Het jaar begint op 1 januari. De Gregoriaanse kalender is hecht verankerd in de westerse maatschappij, ondanks de nadelen die eraan zijn verbonden. 11
Gregorius XIII Persoon Ugo Boncompagni (1502-1585) werd op 13 mei 1572 tot paus gekozen na een conclaaf van ŽŽn dag. Hij bleef paus tot zijn dood in 1585. Gregorius XIII besteedde veel aandacht aan de theologische vorming van de geestelijken en liet de Soci teit van Jezus seminaries en colleges oprichten. De Gregoriaanse universiteit in Rome herinnert daar aan. Kalenderhervorming Het systeem van de schrikkeljaren was in de Juliaanse kalender niet geheel juist. In de 16e eeuw was het verschil tussen de kalendertijd en de werkelijke tijd opgelopen tot 10 dagen en de Paus Gregorius XIII besloot tot een kalenderherziening. Hij nam het advies van de wetenschappers Aloisius Lilius en Christophorus Clavius over. Inter gravissimas Op 24 februari 1582 werd de hervorming van de kalender aangekondigd met de bul Inter gravissimas. De bul bepaalde dat 4 oktober 1582 gevolgd zou worden door 15 oktober 1582. Verder werden de regels voor schrikkeljaren en het bepalen van de dag waarop Pasen valt aangepast. Nadelen Maanden en kwartalen De onregelmatigheid van de Gregoriaanse kalender heeft enkele nadelen. Zo zijn de maanden niet allemaal even lang (het aantal dagen is 28, 29, 30 of 31). Statistisch onderzoek dat de maand als eenheid gebruikt, ondervindt hiervan moeilijkheden. Het aantal werkdagen in een maand kan enorm verschillen. Ook de kwartalen zijn ongelijk van lengte. Dagen en weken Een ander nadeel is het voortdurend veranderen van de dag van de week ten opzichte van de maanddata. Het jaar in de Gregoriaanse kalender telt geen geheel aantal weken en het aantal weken in een jaar kan 52 of 53 zijn. Regelmaat Er zijn in het verleden suggesties gedaan voor een regelmatiger kalender, maar die zijn zelden verder gekomen dan plannen. 12
Julius Caesar Egypte Toen Julius Caesar in 48 voor Chr. in Egypte arriveerde, raakte hij onder de indruk van de kennis van de Egyptische astronomen en van de perfectie van hun zonnejaar van 365 dagen. In vergelijking daarmee was de Romeinse kalender primitief, met onjuiste regels die ook nog eens slecht werden nageleefd. maatregelen nodig waren om de kalender in lijn te brengen en te houden met de seizoenen. Dit werd de Juliaanse kalender. Een rommeltje Een periode van 12 maanomlopen duurt 354 dagen, maar omdat de Romeinen dachten dat even nummers ongeluk brachten, gaven ze het jaar 355 dagen. Een extra maand werd naar willekeur toegevoegd, soms uit politieke overwegingen. Daardoor volgde de kalender de seizoenen niet meer. Kalenderhervorming Bij terugkeer in Rome gaf Caesar wetenschappers opdracht om een kalenderhervorming op te stellen. De hervormingscommissie onder leiding van de Griekse astronoom Sosigenes realiseerde zich dat drastische 13
Maankalender Rond de aarde De omlooptijd van de maan rond de aarde (lunatie) bedraagt 29 dagen, 12 uren en 44 minuten, dat is ongeveer 29 en een halve dag. Een ruwe benadering voor een maankalender bestaat uit maanden met afwisselend 29 en 30 dagen. Afwijking Een maankalender met afwisselend maanden van 29 en 30 dagen geeft na 33 maanden reeds problemen. De 34ste maand begint ŽŽn dag voor nieuwe maan. Een lunatie duurt namelijk geen 29,5 dag exact, maar iets langer 29,5306 dagen. De correcties door het invoegen van extra dagen gebeurden verschillend bij de verschillende gemeenschappen. Geen maan In de huidige westerse kalender is het verband tussen de maand en lunatie van de maan verdwenen. Het duurt 19 jaar voordat maand en jaar weer gelijk lopen, de cyclus van Meton. De joodse kalender en de islamitische kalender zijn geheel of gedeeltelijk op de maan gebaseerd. 14 Schijngestalten Verlichte maanhelft De aarde draait samen met de maan om de zon. De lichtstralen van de zon verlichten steeds een helft van de maanbol. Doordat de maan rond de aarde draait, zien we niet steeds de volledige verlichte helft. Zo ontstaan schijngestalten of maanfasen. Omdat we vanaf de aarde alleen het verlichte deel van de maan kunnen zien, lijkt het alsof de maan van vorm verandert. NM, EK, VM en LK Als we de maan niet zien is het Nieuwe Maan (NM). De dagen daarna groeit de sikkel groeit aan tot een halve maan, het Eerste Kwartier (EK). Het is Volle Maan (VM) als de maanschijf een perfecte cirkel vormt. Daarna komt de maan steeds later op en verdwijnt de rechterhelft. Een week na volle maan komt de maan pas op rond middernacht. Deze vorm van halve maan heet Laat- ste Kwartier (LK). Maan overdag? Rond Eerste Kwartier komt de maan al in de loop van de namiddag op.
15
16