上下四方曰宇,古往今来曰宙。请随我们进入“时间”的故事。
“日”是人们最容易直观感受到的时间单位。那么,日(天)是怎样形成的?不要以为这是一个简单的问题。实际上,每天的长度并不是24小时,地球像个醉汉一样在改变着日的长度。
我们都知道,地球是在不停自转的,这是“日”形成的根本原因。地球自转,对着太阳的一面是白天,背着太阳的一面是夜晚。地球不停的自转,于是就有了各个地方白天和夜晚的差别。
图1. 地球上被太阳照射的地方就是白天(图源:作者)
在任何一个地方进行观测,连续看到两次日出,就能有一个基本的周期,可以作为一个时间的尺度。时间尺度就是选定一个起点,按照固定的间隔进行累加的一个标准。
有了时间尺度,我们可以把任何两个物理事件在这个尺度上标记,就能够比较两个事件的先后次序了。
选定“日”这个基本的时间间隔后,一天从哪里开始呢?不要小看这个问题,直到现在都有不同的标准!
图2. 有人认为一天是从日出开始(图源:作者)
古埃及人认为一天是从日出开始。在公元前3000年,他们就把日出作为一天的开始,日落作为夜的开始,白天和黑夜各12小时。因为一年四季的昼夜并不相等,因此他们的小时长度也是变化的。实行变化的小时,让他们比较容易知道白天还剩多长时间。
犹太人的一天则是从日落开始的。他们认为:“将黑暗作为开始的人,他的最后是光明;将光明作为开始的人,他的最后是黑暗。”穆斯林,古希腊,古巴比伦人,还有基督教礼拜仪式等,都是把日落作为一天的开始。
图3. 有人认为一天从日落开始(图源:作者)
天文学家是古代掌握时间的人,他们恐怕是不想将自己夜间的观测数据放在两天,于是就把一天的开始定在了中午。而航海家为了定位,使用的是天文学家的方法。所以航海日和天文日的一天的开始都是正午。古代的翁布里亚人是将正午作为一天的开始。