Zoals het klokje tikt?

Blog 72, Zoals het klokje tikt? 

Amerikaanse wetenschappers van het ‘National Institute of Standards and Technology’ (NIST) zijn erin geslaagd een atoomklok te ontwikkelen die een afwijking heeft van maar één seconde in de vijf miljard jaar. Atoomklokken maken gebruik van de trillingen van atomen. De meest gebruikte atoomklok is gebaseerd op het element cesium. Hierop is sinds 1967 de seconde gedefinieerd als de duur van 9 192 631 770 perioden van de straling die correspondeert met de overgang tussen de twee hyperfijnenergieniveaus van de grondtoestand van een cesium-133-atoom in rust bij een temperatuur van 0 K.

Het is me wat. Er is veel veranderd sinds de eerste klokken hun intrede deden. Voor 1967 was de definitie van een seconde heel begrijpelijk. Eén seconde was het 1/60 deel van een minuut. Eén minuut was het 1/60 deel van een uur en één uur was het 24e deel van een zonnedag.

Het begon allemaal met de Egyptenaren, 4000 BC, die een stok in de grond zetten en aan de hand van de schaduw die de stok op de grond wierp de tijd konden aflezen. Later, 800 BC, werd de methode verfijnd door onder de stok een schijf met cijfers en strepen te plaatsen waarmee de tijdwaarneming een stuk nauwkeuriger werd. En als de zon niet scheen, gebruikten de Grieken een waterklok, waarbij water in een schaal druppelde, waardoor aan de stand van het water de tijd kon worden afgelezen ook gedurende de nacht. Tijdens de middeleeuwen werden kaarsen gebruikt met een tijdschaal en iets later kwam de zandloper in zwang.
In de 14e eeuw deed het eerste mechanische uurwerk zijn intrede, dat met de uitvinding van het slingeruurwerk, door de Nederlander Christiaan Huygens in 1656 een stuk preciezer werd. Grote klokken, kleine klokken, horloges, het meten van de tijd werd steeds nauwkeuriger.

Het begrip tijd interesseert mij mateloos. Ik was gek op de koekoeksklok die bij mijn oma thuis hing. Als klein jongetje zat ik te wachten tot het deurtje open ging en de koekoek naar buiten kwam. Het was een feest om de gewichten, die het slingeruurwerk en het mechanisme van de koekoek aan de gang hielden, omhoog te mogen trekken.

Naast het meten van tijd hoort de indeling van de tijd, die zo mogelijk nog interessanter is. De kalender, de indeling van de tijd in perioden van een eeuw, een jaar, een maand, een week en een dag, werd voor het eerst opgesteld door de Egyptenaren. De kalender bestond uit drie seizoenen van vier maanden, die bestonden uit dertig dagen. Om geen verschuivingen te krijgen werden vijf dagen toegevoegd. De start van het jaar viel samen met het begin van het overstromingsseizoen van de Nijl. Dat was eigenlijk heel logisch omdat deze gebeurtenis uiterst belangrijk was voor de landbouw en de  veeteelt. Maar ze gebruikten geen schrikkeljaren, waardoor de kalender toch uit de pas ging lopen met de seizoenen, die bepaald worden door de stand van de zon.

Dat uit de pas lopen is door de eeuwen heen een probleem gebleven. Zo gebruikten de Romeinen een kalender met 10 maanden met in totaal 304 dagen. De winterdagen besloegen daarnaast ongeveer 60 dagen en door daar mee te spelen kon je tamelijk synchroon lopen met de seizoenen. De toekenning van die 60 dagen maakte het nogal verwarrend. Julius Caesar voerde een kalender in die was gebaseerd op een jaar van 365,25 dagen, dus net als wij met om de vier jaar een schrikkeljaar. Maar in het jaar 1582 liep deze kalender zo'n 11 dagen achter. Paus Gregorius XIII besloot toen dat in het jaar 1582 donderdag 4 oktober werd gevolgd door vrijdag 15 oktober. De paus besloot tevens dat elk jaartal dat deelbaar is door 4 een schrikkeljaar is, behalve als het jaartal deelbaar is door 100, maar niet door 400. Het jaar 1900 was dus geen schrikkeljaar en het jaar 2000 wel. Hiermee loopt deze kalender in duizend jaar 0,3 dagen achter op de zon, terwijl de kalender van Caesar in duizend jaar 7,8 dagen achter liep. Wij gebruiken nog steeds deze Gregoriaanse kalender.

Dat tijd een moeilijk begrip is, bleek ons in Turkije in 2015, toen de president besloot om de wintertijd twee weken uit te stellen. Omdat diverse systemen in het land verschillende tijden aangaven en omdat aan de beslissing nauwelijks ruchtbaarheid was gegeven, wist niemand hoe laat het was, hetgeen tot veel commotie en hilariteit leidde.