Miary czasu i przestrzeni
Czlowiek od zawsze zyl w czasie i przestrzeni. Nie zawsze jednak uswiadamial to sobie i dopiero od pewnego momentu zaczal mierzyc poszczegolne wymiary przestrzeni (glownie dlugosc i szerokosc) oraz uplyw czasu. Ewolucja miar obu kategorii przebiegala podobnie. U poczatkow lezaly pojedyncze wydarzenia oraz cielesne i terenowe punkty odniesienia, zas na koncu - rozbudowane systemy o uniwersalnej uzytecznosci i zasiegu. Ich zwienczeniem w Europie sa system metryczny (nie w Anglii) oraz kalendarz gregorianski. Jednakze geneza i rozwoj miar czasu oraz przestrzeni byla znacznie bardziej zlozona i przez to ciekawa.
Czas
Sama natura narzucila czlowiekowi swoj porzadek i swoje miary. Dzien i noc stworzyly dobe, w trakcie ktorej czlowiek musial znalezc czas na sen. Fazy ksiezyca ulatwily wynalezienie miary tygodnia oraz miesiaca jako odstepu miedzy dwiema identycznymi fazami. Okresowe zjawiska przyrodnicze pomogly w wyodrebnieniu innej odmiany miesiecy oraz w uswiadomieniu sobie istnienia roku (jako odstepu miedzy dwiema identycznymi porami, glownie koncem zimy). W wyzej rozwinietych cywilizacjach to polozenie Ziemi wzgledem wybranych gwiazd nasunelo ludziom nowe wyznaczniki roku.
Jednakze nie wszedzie i nie zawsze poslugiwano sie miarami wynikajacymi z obserwacji przyrody i zachowan ludzkiego organizmu, nie mowiac juz o kosmosie. Nie wszyscy poslugiwali sie miara tygodnia (byc moze nie znali jej poganscy Slowianie). Tam zas, gdzie stosowano owa jednostke czasu dluzsza niz doba i krotsza niz miesiac, mogla ona liczyc od 3 do 10 dni. Przypuszcza sie, ze dlugosc tak roznych tygodni zalezala od czestotliwosci targow lokalnych a nie obrotow ksiezyca. A co z okreslaniem czasu dluzszego i odleglejszego niz jeden rok, czyli historii?
Od najdawniejszych czasow az do dzis, czas zdarzen okreslano za pomoca innych zdarzen jako punktow odniesienia, o niekoniecznie przyrodniczym charakterze. Dotyczylo to zarowno sfery zycia osobistego (np. "przed - po urodzeniu sie dziecka"), jak i historycznej ("gdy plonela puszcza", "w czasie bitwy nad rzeka x"). Miary te okresla sie mianem znaczeniowych, jako ze zawieraja w sobie informacje czytelne jedynie dla osob z danej kultury o czesto lokalnym zasiegu; dla osob cokolwiek wiedzacych o zyciu danej rodziny, polozeniu puszczy oraz bitwie nad rzeka X i samej rzece. Wielkie cywilizacje antyku stworzyly wlasne, historyczne badz mityczne punkty odniesienia: Grecy - rok pierwszej olimpiady (776 p.n.e.), Rzymianie - legendarne zalozenie ich miasta (753 p.n.e.), Zydzi - mityczne stworzenie swiata (5508 p.n.e.), chrzescijanie - narodziny Chrystusa (1 n.e.), zas muzulmanie - ucieczke Mahometa do Medyny (622 n.e.).
Wielkie cywilizacje, takze poza Europa (Majow w Ameryce Pld., chinska i indyjska w Azji) usystematyzowaly obliczanie uplywu czasu w skali dni i lat - stworzyly kalendarze. Jak sie wydaje, ich pierwotna podstawe stanowil cykl ksiezycowy. Rok liczony w ten sposob liczyl 354 dni. Z biegiem czasu zaczeto ukladac kalendarze na bazie roku slonecznego, badz ksiezycowo-slonecznego. Pierwszy, doskonaly kalendarz wypracowali Egipcjanie, ktorzy regulowali pomiar uplywu czasu na podstawie polozenia Ziemi i jasno swiecacej gwiazdy - Syriusza (365 dni). Nie bylo jednak bardziej brzemiennego w skutki zdarzenia w dziejach pomiaru czasu niz wynalezienie kalendarza julianskiego. Ulozony przez astronoma Sozygenesa z Aleksandrii wprowadzony zostal w zycie decyzja Juliusza Cezara (46 p.n.e.). Za podstawe rzymskiego kalendarza uznano rok sloneczny (365,5 dnia). By poradzic sobie z tym ulamkiem ustalono, ze w czteroletnich cyklach trzy lata maja liczyc sobie po 365, a jeden rok 366 dni (przestepny). Poczatek roku wyznaczono na 1 stycznia, jego bieg podzielono na 12 miesiecy, o dobrze nam znanej dlugosci. Doskonalosc julianskiego kalendarza sprawila, ze przejelo go chrzescijanstwo, w ktorego kregu stosowany byl az po XVI w. Jednakze w kalendarzu julianskim dzien wiosennej rownonocy, bardzo wazny dla obliczania daty swieta Zmartwychwstania, przesuwal sie co 128 lat o jeden dzien w tyl. By temu zaradzic uczeni wloscy postanowili, by w 1582 po 4 zaczal sie od razu 15 pazdziernika, oraz by opuszczac dni przestepne znacznie rzadziej niz w kalendarzu rzymskim. W tym samym roku papiez Grzegorz XIII zatwierdzil i odnowil kalendarz nazwany od jego imienia gregorianskim. Z czasem przyjely go wszystkie kraje o tradycjach chrzescijanskich i wiele z innych kregow kulturowych (Polska juz w 1582).
Wiele sporow budzila kwestia poczatku roku. Ograniczajac sie do kregu europejskiego sredniowiecza i czasow pozniejszych mozemy wymienic nastepujace style: 1 III (Rus do XV w., Wenecja do konca XVIII w.), 25 III - swieto Zwiastowania (Wlochy, Anglia, Niemcy, Flandria,), ruchoma Wielkanoc (Francja, Flandria, Holandia), jak rowniez 25 grudnia - swieto Bozego Narodzenia (kuria papieska, Anglia do XIII w., Niemcy, Szwecja, Czechy, Polska) i 1 stycznia - swieto Obrzezania Panskiego. Ostatni styl zyskal powszechne uznanie juz w XVI w. i do dzis pelni funkcje pierwszego dnia nowego roku w wielu kulturach.
Pory roku i miesiac. Poczatkowo byc moze nie rozrozniano por roku od miesiaca. Przyjmuje sie zreszta, ze np. Praslowianie dzielili rok tylko na dwie pory - zimna i ciepla. Rowniez miesiace znaczyly przez bardzo dlugo cos innego niz dzisiaj. Nie byly to okresy czasu o ustalonej dlugosci, lecz okresy, w ktorych zachodzily charakterystyczne zjawiska przyrodnicze (np. lipiec - zakwitanie lip) oraz wykonywano coroczne prace (np. sierpien - sierp - zniwa). W rozwinietych cywilizacjach antyku a pozniej sredniowiecza miesieczny podzial roku opieral sie na cyklach ksiezycowych i obliczeniach matematycznych. Reforma Juliusza Cezara rozstrzygnela problem liczby i dlugosci miesiecy na dobre.
Data dzienna i tydzien. Dni okreslano bardzo roznie w zaleznosci od tego czy traktowano je jako elementy tygodnia, miesiaca czy roku. Popularne jest okreslanie dnia w zaleznosci od jego miejsca w tygodniu, ktory w naszej kulturze wywodzi sie z tradycji zydowskiej (7 dni). Chrzescijanstwo zmienilo dzien swiety na niedziele, ktora w krajach chrystianizowanych przedstawiano jako dzien pierwszy (stad nazwy: np. wtorek - to drugi dzien po niedzieli). Inne nazewnictwo obowiazywalo od czasow hellenizmu (koniec IV-I w. p.n.e.) w kulturze antycznej. Powiazano poszczegolne dni z bostwami planetarnymi (np. poniedzialek to dies Lunae - bogini Ksiezyca - we Francji lundi, w Anglii Monday, zas w Niemczech Montag).
W chronologii rzymskiej dominowalo rownoczesnie okreslanie dni na podstawie ich miejsca w miesiacu. Rzymianie wybrali sobie trzy dni jako punkty odniesienia - dzien pierwszy (kalendy), piaty lub zastepczo siodmy (nony) oraz trzynasty lub zamiennie pietnasty (idy). System rzymski stosowano jeszcze w glownych kancelariach sredniowiecznej Europy, choc w tym okresie i jeszcze dlugo pozniej preferowano okreslanie dnia wedle jego swietego patrona lub patronki (np. "na swietego Grzegorza"). Pod koniec sredniowiecza zaczeto natomiast stosowac numeryczny sposob okreslania dni, ktory obowiazuje wspolczesnie.
Doba: od piania koguta do sekundy. Oprocz naturalnego podzialu na dzien i noc, stosowano i dokladniejsze wyznaczniki czasu dobowego, zalezne od pozornego ruchu slonca (np. brzasku, zmierzchu). Odwolywano sie takze do czasu posilkow jako waznych wyznacznikow doby. Trudniej bylo z podzialem nocy, ktora pierwotnie utozsamiano z czasem snu czlowieka. W spoleczenstwach rolniczych korzystano z trzykrotnego piania koguta.
Podzial dnia na rowne godziny (12) wynaleziono najwczesniej w Babilonii. W Europie wieksza jednak role odegral pomysl Egipcjan, by podzielic dobe na 24 godziny - 12 dziennych, 12 nocnych. W okresie hellenistycznym rozpowszechnil sie on na rozleglych terytoriach Europy, Afryki i Azji. Uczeni chrzescijanie sredniowiecza znali co prawda ow podzial, lecz w praktyce ograniczono podzial dnia do 7 godzin kanonicznych, kiedy to nalezalo odmawiac stosowane modlitwy. Horae canonicae oznajmiane byly biciem dzwonow, ktore przez stulecia regulowaly zycie mieszkancow wsi, a takze miast. Dopiero od konca XIII w. pojawily sie zegary mechaniczne, ktore automatycznie odmierzaly i wybijaly godziny o rownej dlugosci, niezaleznej od por roku. Czesc zegarow miala podzielona tarcze na 24, czesc zas (tzw. polzegary) - na 12 jednostek.
W pozniejszych stuleciach, gdy wyksztalcily sie wiezi miedzy odleglymi regionami, powstal problem uzgadniania czasu w roznych miejscach Ziemi. Klopotow dodalo wynalezienie pociagu i szybkie przemieszczanie sie na duze odleglosci. Od XVII w. zaczeto stosowac tzw. czas sredni dla sztucznie wydzielonych stref. Bylo ich jednak bardzo duzo - w Stanach Zjednoczonych az 71! By uzgodnic pomiar czasu w skali miedzynarodowej w 1884 podzielono Ziemie na 24 strefy czasowe, z ktorych kazda obejmowala 15 stopni szerokosci geograficznej i zarazem 1 godzine. Punkt zerowy wyznaczono w Greenwich pod Londynem.
Co do mniejszych jednostek czasu, to dzisiejszy podzial godziny na 60 minut i 3600 sekund wywodzi sie jeszcze ze starozytnej Babilonii. Na zegarach zaczeto je zaznaczac i dodawac dodatkowe wskazowki dopiero w XVIII-XIX w. Potrzeba coraz wiekszej precyzji narastala nieublaganie. Dla jej zaspokojenia w 1967 przyjeto, ze sekunda to "czas trwania 9192631770 okresow promieniowania odpowiadajacego przejsciu miedzy dwoma nadsubtelnymi poziomami stanu podstawowego atomu cezu 133".
GRUPA MEDIA INFORMACYJNE & ADAM NAWARA |
|
Przestrzen
Gdy mowimy o pomiarach przestrzeni mamy na mysli glownie mierzenie dlugosci (odleglosci) oraz powierzchni. Pominmy kwestie objetosci. Mimo scislych zwiazkow, miary dlugosci wymyslono wczesniej niz powierzchni. Przez dlugi czas rozwijaly sie one niezaleznie.
Miary dlugosci. Wszystko zaczelo sie od bardzo prostych miernikow. Dla czlowieka pierwotnego oraz jego nastepcy zyjacego we wspolnotach odleglych od miast, punktem odniesienia bylo wlasne cialo. To wedle niego okreslal dlugosc mniejszych przedmiotow przyrownujac je do wlasnego palca, rozstepu miedzy kciukiem a malym palcem (piedz), odleglosci miedzy czubkiem dloni a lokciem (lokiec), odstepu miedzy czubkami palcow obu dloni przy rozciagnietych ramionach (siag, sazen) itd. Podobnie mialo miejsce wymierzanie odleglosci - za pomoca stopy i kroku. Czlowiek tradycyjny okreslal dlugosci biorac pod uwage sile wlasnych miesni ("odleglosc na rzut kamieniem"), niekiedy za pomoca narzedzi wspomagajacych ("odleglosc wystrzelonej strzaly"). Rowniez dla oszacowania wiekszych dystansow wytrzymalosc fizyczna podrozujacego okazywala sie przydatna jako miernik. Czesto mierzyl on bowiem przebyta odleglosc liczba postojow, koniecznych dla odpoczynku (staje, stajanie, mila). Odleglosc mierzono tez niekiedy czasem podrozy ("odleglosc dnia naturalnego", tj. od wschodu do zachodu slonca; "odleglosc trzydziestu dni"). Niekiedy uzupelniano te wazna miare informacja o srodku transportu ("o szesc dni jazdy wielbladem"). Z podobnych przeslanek wziely sie tez dzwiekowe miary odleglosci, zalezne m.in. od instrumentu emitujacego dzwiek. Wykorzystywano wiec donosnosc ludzkiego krzyku, dzwieku rogow badz trab, albo tez dzwonu czy zaspiewu muezzina.
Z dzisiejszego punktu widzenia wszystkie te miary byly bardzo niedokladne. Poza tym za kazdym razem oznaczac mogly rozna dlugosc czy odleglosc. Lecz dla owczesnych ludzi byly uzyteczne, gdyz wynikaly z ich codziennego doswiadczenia przezywanego w dobrze znanych im warunkach. Dlatego mimo wielu pozniejszych zmian, czesc archaicznych sposobow mierzenia odleglosci przetrwala. Do dzis lubimy okreslac dystans do przebycia za pomoca czasu (np. "Giewont - 3,5 godziny").
W pewnym jednak momencie zaczal sie proces konwencjonalizacji, tj. zamiany miar archaicznych, znaczeniowych na jednostki abstrakcyjne, obejmujace te sama dlugosc niezaleznie od miejsca dokonywania pomiaru. W swiecie starozytnym dopracowano sie wzorcow lokcia (Egipt - "lokiec nilowy", tj. do badania poziomu rzeki Nil; Grecja, Rzym), stopy, kroku (Grecja, Rzym), stadionu (177,6 metrow), jak rowniez mili (1000 krokow = 1478 metrow). Mila rzymska tworzyla caly system, u podstawy ktorego byla stopa (okolo 30 cm).
Po upadku swiata starozytnego czesc miar przetrwala (np. stopa, mila), jednakze we wczesnym sredniowieczu (X-XI w.) dominowaly miary lokalne. Pozniejszy rozkwit gospodarczy Europy i powstawanie dalekosieznych powiazan handlowych przyczynilo sie do odrodzenia miar konwencjonalnych, zrozumialych i podobnych w oddalonych od siebie regionach. Dobrym tego przykladem jest mila. Jej dlugosc zalezala od zagospodarowania i zaludnienia regionu, w ktorym ja stosowano. Panowala zasada: im mniej zaludniona przestrzen, tym dluzszy wzorzec mili. Tak wiec np. mila wloska (lombardzka) mierzyla okolo 1750 m, francuska - okolo 4,5 km, zas niemiecka - okolo 7-8 km. Podobnie sredniowieczne mile polskie (6-ponad 7 km). W Europie panowalo nadal jednak jeszcze wiele, choc mniej niz wczesniej, odmian podstawowych miar dlugosci. Mimo roznych reform podejmowanych w XVII-XIX w. tylko jedna okazala sie prawdziwie przelomowa - powstanie systemu metrycznego. Opieral sie on na dobrze nam znanym wzorcu metra i zasadzie wielokrotnosci dziesietnej, jesli chodzi o jednostki wieksze wzgledem mniejszych. Ojczyzna systemu metrycznego jest Francja, gdzie wprowadzono go po raz pierwszy w 7 IV 1795 (1799 - wzorzec metra). Jednakze system metryczny uznano za miedzynarodowy dopiero w 1875, gdy osiemnascie panstw Europy, Ameryki Polnocnej i Ameryki Poludniowej podpisalo tzw. Konwencje Metryczna. W Polsce wprowadzono go w 1919. Do 1965 Konwencje podpisalo dalszych kilkadziesiat panstw, w tym tak rozlegle, jak Chiny oraz Indie. Jeden metr definiowano roznie, z tendencja do jeszcze wiekszej dokladnosci. Rozwoj fizyki jadrowej, budowa rakiet, podroze w kosmos wymagaly coraz wiekszej precyzji. Dlatego od 1960 wzorcowa sztabke zastapiono skomplikowana definicja o nastepujacym brzemieniu: "1 metr jest to dlugosc rowna 1650763,73 dlugosci fali w prozni promieniowania odpowiadajacego przejsciu od poziomu 2p10 do poziomu 5d5 atomu kryptonu 86".
Miary powierzchni. Takze i tu dominowaly poczatkowo miary znaczeniowe. Zapewne najstarszym okresleniem powierzchni bylo po prostu podanie punktow w terenie, pomiedzy ktorymi rozciagala sie dana powierzchnia. Archaicznym, choc przez stulecia stosowanym sposobem okreslania wielkosci danej powierzchni bylo podawanie dlugosci jej obwodu (np. "obwod miasta Konstantynopola wynosi 18 mil"). Inne miary stosowano dla powierzchni pol ornych. Zanim wynaleziono miary abstrakcyjne powierzchnie wyznaczano na trzech zasadniczych podstawach: zdolnosci produkcyjnej jednej rodziny rolniczej (tzn. wielkosci pola, ktora byla w stanie obrobic grupa kilku chlopow); czasie orania okreslonej powierzchni (od jednego dnia naturalnego do sezonu rolniczego); jednostce objetosci ziarna, ktorym zasiewano dana powierzchnie orna. Miary te mialy charakter znaczeniowy, zawieraly bowiem rozne cenne informacje dla wspolczesnych i mogly oznaczac zupelnie rozna wielkosc w zaleznosci od wielu lokalnych okolicznosci (jakosci gleby, narzedzi orki, sily pociagowej, wielkosci miary objetosci).
Juz w antyku przeprowadzono pierwsza konwencjonalizacje miar powierzchni. W starozytnym Egipcie wykorzystano wzorzec lokcia, by na jego podstawie stworzyc jednostke powierzchni arura. Byl to kwadrat o boku rownym 100 lokciom (okolo 2000-2720 m2 w zaleznosci od wzorca lokcia). Grecy i Rzymianie podniesli do rangi abstrakcji miare powierzchni rowna obszarowi, jaki mozna bylo zaorac para wolow w ciagu dnia naturalnego. Nic dziwnego, ze grecki plethron i rzymski iuger mialy zblizone rozmiary (odpowiednio: okolo 2960 m2 i okolo 2520 m2). Jednoczesnie rzymska miara tworzyla podstawowa jednostke calego systemu zawierajacego wieksze jednostki (najwieksza saltus obejmowala 800 iugerow).
W okresie sredniowiecza przez cale stulecia poslugiwano sie miarami prymitywniejszymi, znaczeniowymi. Popularne staly sie miary radla lub pluga, ktore oznaczaly obszar mozliwy do obrobienia tymi narzedziami w okreslonym czasie (raczej: sezonu orki). Jednoczesnie w uzyciu znalazly sie miary, ktore zawieraly informacje o sile pociagowej (np. "ziemia na dwa woly"). Oznaczaly one pole, ktory w danej okolicy mozna bylo obrobic zaprzegiem dwoch wolow (o stosowanym w kazdym przypadku narzedziu orki wiedzieli owczesni gospodarze z danej wsi, my - nie).
Mniej wiecej od XI-XII w. w Europie Zachodniej nastapila konwencjonalizacja miar powierzchni przy wykorzystaniu mili. W zwiazku z kolonizacja Wielkiej Niziny Europejskiej nastapilo upowszechnienie miary lana. Funkcjonowaly jego dwie odmiany. Mniejsza, lan flamandzki (w Polsce: chelminski), obejmowala powierzchnie 16-18 ha. Wieksza, lan niemiecki (frankonski), odpowiadala wielkosciom 23-27 ha. Lan dzielil sie na pollany, cwierclany, jak rowniez morgi (1 lan flamandzki to 30 morg/wlok, 1 lan frankonski - 43 morgi). Jednakze zdobywanie dominujacej pozycji przez lan w metrologii poznego sredniowiecza i nowozytnosci bylo nieuchronne. W XVII-XIX w. dokonano wielu przeksztalcen systemu lana, tak aby stworzyc jeden spojny system i przelamac regionalne odmiany tej miary. Dzielono lan na rozne, takze abstrakcyjne podjednostki: prety, morgi-staje, zagony. Istnialy jednak rozne odmiany tych miar. Dlatego ostateczna unifikacja dokonala sie dopiero po wynalezieniu i upowszechnieniu systemu metrycznego. Powstaly wielkosci podniesione do kwadratu, ktorym przyporzadkowano nowe miary stosowane m.in. w rolnictwie (hektar = 10000 m2 i ar = 100 m2). Stosuje sie je do dzis.
GRUPA MEDIA INFORMACYJNE & ADAM NAWARA |
WORLD TIME
