الفيزياء

الآلية التي تتم بها قياس الزمن للعديد من الظواهر

2003 موسوعة الكويت العلمية للأطفال الجزء الرابع عشر

عبد الرحمن أحمد الأحمد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

آلية قياس الزمن الفيزياء

الزَّمَنُ شَيْءٌ لَيْسَ لَهُ مَعنىً إلاَّ في وُجودِ أحْداثٍ تُمَيِّزُهُ. ولِوَصْفِ أيِّ حَدَثٍ نَحْتَاجُ إلَى تَحديدِ وَقْتِ حُدوثِهِ، وكَمْ مِنَ الزَّمَنِ اسْتَغرَقَ حُدوثُهُ.

ويَهْتَمُّ عِلْمُ قِياسِ الزَّمَنْ بِتَحديدِ مَقاييسِ الزَّمَنِ. وقَدْ اسْتَخْدَمَ الإنْسانُ – منذُ قَديم الأزَلِ – الظَّواهِرَ الكونِيَّةَ المتكَرِّرَةَ بِصورةٍ مُنْتَظِمَةٍ، مقاييسَ لِلْزَمَنِ.

وقَدْ تَوَصَّلَ العلماءُ إلى نِظامَيْنِ لِقياسِ الزَّمَنِ أَحَدُهُما النِّظامُ الشَّمْسِيُّ، والآخرُ النِّظامُ القَمَرِيُّ. فالنِّظامُ الشَّمْسِيُّ يَعْتَمِدُ علَى دَوَرانِ الأَرْضِ حَوْلَ الشَّمْسِ وحَوْلَ نَفْسِها، والنِّظامُ القَمَرِيُّ يَعْتَمِدُ علَى دَوَرانِ القَمَرِ حَوْلَ الأَرْضِ.

 

وتَعريفُ «اليومِ» هو الفَتْرَةُ الزَّمَنِيَّةُ الّتي تدورُ الأَرْضُ حَوْلَ نَفْسِها دَوْرَةً كامِلَةً (360 درجة).

ثمَّ احْتاج الأمرُ إلَى تَقسيم هذه الوَحْدَةِ الزَّمَنِيَّةِ (اليَّومِ) إلَى أقْسامٍ أَصْغَرَ، فَقُسِّمَ إلَى 24 ساعة. ولِذا فَقَدْ أصْبَح الزَّمَنُ المَحَلِّيُّ في مدينةٍ ما يَخْتَلِفُ عن الزَّمَنِ المَحَلِّيِّ في مدينةٍ أُخْرَى بِمِقْدارِ ساعَةٍ واحِدَةٍ إذا ابْتَعَد خَطّا الطُّولِ لَهُما بِمِقدارِ 15 درجةً (خارج قِسْمَةِ 360 درجةً علَى 24 ساعة).

وفي عام 1884 تَمَّ الاتِّفاقُ على أنْ يكونَ خَطٌّ الطُّولِ لِمَدينَةِ جرينِتْش بإنْجِلِتِرا هو بِدايَةَ قياسِ الزَّمَنِ المُسَمَّى زَمَنَ جِرينِتش المُتَوَسِّط، وقُسِّمَتْ الكُرَةُ الأَرْضِيَّةُ إلَى 24 جزءاً؛ كلّ منها يُمَثِّل مِنْطَقةً زَمَنِيَّةً

 

أمَّا الفَتْرَةُ الزَّمَنِيَّةُ الّتي تدورُ فيها الأرْضُ حَوْلَ الشَّمْسِ دَوْرَةً كامِلَةً فهي ثلاثُمِئَةٌ وخمسةٌ وسِتّونَ يوماً ورُبْعُ يَوْمٍ، وسُمِّيَتْ «سَنَةً». ثمُّ قُسِّمَتْ السَّنَةُ إلَى شُهورٍ عَدَدها اثْنا عَشَرَ شَهْراً تَخْتِلِفُ في عَدَدِ أيَّامِّها بحَيْثُ يكونُ مجموعُها 365 يوماً للسَّنَةِ 366 يوماً للسَّنةِ الكَبيسَةِ الّتي تتكرَّرُ مَرَّةً كلَّ أرْبَعِ سَنواتٍ.

وفي النظِّامِ القَمَرِيِّ تكونُ القَتْرَةُ الزَّمَنِيَّةُ الّتي يدورُ فيها القَمَرُ حَوْلَ الأَرْضِ دَوْرَةً كامِلَةً شَهْراً قَمَرِيّاً، ويُساوِي تِسْعَةً وعشرينَ يوماً ونِصْف يَوْمِ. وهذا هو أساسُ التقويم الهجْرِيِّ.

لِذَلِكَ يكونُ عددُ أَيام الشُّهور الهِجْرِيَّةِ إمَّا تِسْعَةً وعِشرينَ يَوْماً أو ثلاثينَ يَوْماً ويتحدَّد بَدْءُ كلِّ شهرٍ بِرُؤْيَةِ الهِلالِ. لِذَلِكَ يكونُ عَدَدُ أيّامِ السَّنَةِ الهِجْرِيَّةِ 354 يوماً، أيْ يَقِلُّ عنْ السَّنَةِ الشَّمْسِيَّةِ بحوالَيْ أحَدَ عَشَرَ يَوْماً.

 

وبَعْدَ تَقْسيمِ اليومِ إلَى 24 ساعةً ظَهَرَتْ حاجَةُ الإنْسانِ إلَى تَحْديدِ مُدَدٍ زَمَنِيَّةٍ أَقْصَرَ، فَقُسِّمَتْ الساعَةُ إلَى سِتِّينَ دقيقةَ، ثمَّ قُسِّمَتْ الدقيقةُ إلَى سِتِّينَ ثانِيَةً.

ولَقَدْ اكْتَشَف العلماءُ أنَّ الزَّمَنَ نِسْبيٌّ لأنَّهُ يَتَوَقَّفُ علَى المَكانِ الّذي يُقاسُ فيهِ. فلِكُلِّ كوكبٍ يَوْمُه وسَنَتُه الخاصّانِ بِهِ طِبْقاً لِسُرْعَةِ دَوَرانِهِ حَوْلَ نَفْسِه وحَوْلَ الشَّمْسِ. وبِهذا يكونُ الزَّمَنُ مُرْتَبِطاً بالحَرَكَةِ والمَكانِ.

فاليومُ علَى كَوْكَبِ المُشْتَري يُعادِلُ عَشْرَ ساعاتٍ علَى الأرْضِ، أيْ إنَّ هذا الكَوْكَبَ يدورُ حَوْلَ نَفْسِهِ دَوْرَةً كامِلَةً في عِشْرِ ساعاتٍ أَرْضِيَّةٍ. والسَّنَةُ علَى المُشْتَرِي تعادِلُ 12 سنةً أرْضِيَّةً، أيْ إنَّ هذا الكوكبَ يدورُ حَوْلَ الشَّمْسِ دَوْرَةً كامِلَةً في 12 سنةً.

 

أمَّا اليَوْمُ علَى كَوْكَبُ الزُّهَرَةِ فَيُعادِلُ 242 يوماً علَى الأرْضِ، في حينِ أنَّ السَّنَةَ علَى الزُّهَرَةِ تعادِل 225 يوماً على الأرْضِ، أيْ إنَّ الفُصولِ الأَرْبَعَة علَى الزُّهَرَةِ تَتَعاقَبُ جميعُها خِلالَ يومٍ واحِدٍ.

وقَبْلَ عامٍ 1960 كانَ مِعْيارُ قِياسِ الزَّمَنِ هو زَمَنَ يومٍ من عامِ 1900. ومِنْ هذا المِعْيارِ يَتِمُّ حسابُ معيارِ السَّاعَةِ ومعيارُ الدَّقيقَةِ ومعيارُ الثَّانِيَةِ.

وخلالَ القَرْنِ العِشْرين، ومَعَ تَقَدُّمِ عِلْمِ الفِيزْياءِ ظَهَرَتْ السَّاعَةُ الذَّرِّيَّةُ الّتي يَصِلَ الخَطَأُ فيها إلَى ثانِيَةٍ واحِدةٍ كلَّ ثلاثينَ أَلْفِ سَنَة، وأَصبحَ معيارُ الثّانِيَةِ هو الزَّمَنَ الّذي تَتَذَبْذَبُ فيهِ ذَرَّةُ السِّيزيوم123 ذَبْذَباتٍ عَدَدُها 770 631 192 9 (تسعةُ مِلياراتٍ ومِئةٌ واثْنانِ وتِسعونَ مليوناً وسِتُّمِئَة وواحِدُ وثلاثونَ ألْفاً وسَبْعُمِئَةٌ وسَبْعونَ ذَبْذَبَةً).

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق
إغلاق