Waarom 24 uren in een etmaal?

Je ziet het: op het moment dat ik berichtje schrijf is het iets over half tien ‘s avonds.
Het 21ste uur van dit etmaal is al meer dan half voorbij.
Maar hoe komt het toch dat we voor het aantal uren in een dag en nacht 24 hebben gekozen.
Van waar komt dit?
Waarom geen 10, het tiendelig stelsel is ons immers omwille van onze tien vingers op het lijf geschreven?
Enig opzoekingswerk op internet heeft mij ook voor dit “probleem” een antwoord opgeleverd.

Naar het schijnt heeft dit te maken met het twaalfdelig stelsel dat bij de oude Egyptenaren in gebruik was.
Over de verklaring van de basis van dit twaalfdelig stelsel zijn de meningen verdeeld.
Maar een leuke vond ik dat dit zou te maken hebben met de12 knokkels aan elke hand als je die van de duim niet meetelt!

Een etmaal heeft twee helften, dag en nacht. En met in elke helft 12 onderverdelingen kom je dan inderdaad aan 24 uren.

Nog iets raars.
De lengte van de daghelft en de nachthelft van een etmaal is verschillend naargelang het seizoen.
Bijgevolg waren bijvoorbeeld de 12 nachturen in de winter langer dan de 12 daguren. En dus was bij de Egyptenaren een nachtuur in de winter langer dan een daguur.
De oude Egyptenaren mochten dus in de winter altijd langer slapen dan in de zomer als ze om 7 uur moesten opstaan.
Gek? We hebben toch ook ons winteruur.
Maar wij mogen alleen maar op 28 oktober een uurtje langer in bed blijven liggen…

Deze (mooie?) zomer zal 1 seconde langer duren

Zoals het er nu aan toegaat met het weer, moet het ons niet van blijdschap de lucht doen inspringen. Maar we kunnen het ook niet tegenhouden: deze zomer zal 1 seconde langer duren dan de zomer van vorig jaar!
Vannacht om 01u.59m.59s. onze tijd, is de atoomklok van het Britse National Physics Laboratory overgegaan naar 01u.59m.60s., om dan pas weer verder te gaan met 02u.00m.00s.
Er is dus een schrikkelseconde toegevoegd.

Waarom was die schrikkelseconde nodig?
Omdat onze aarde ons een beetje in de steek laat: haar rotatie vertraagt.
Die vertraging is onder andere een gevolg van de remmende werking van de getijden.
De de tijd die we op onze PC’s en ander radiogestuurde klokken aflezen, steunt op atoomklokken. En die zeer precieze en constante klokken vertonen dat vertragingsverschijnsel niet. Bijgevolg moet er regelmatig een correctie uitgevoerd worden om die atoomklokken in overeenstemming te brengen met de middelbare zonnedag. Dat is de tijd die steunt op de aardrotatie. Als men de atoomklokken niet zou synchroniseren met de middelbare zonnetijd zouden die twee tijdstandaarden verder en verder van elkaar gaan verschillen. Dit verschil zou binnen 500 jaar ongeveer 25 minuten bedragen.

In 1972 werd het inlassen van een schrikkelseconde voor het eerst uitgevoerd.
Sindsdien gebeurt dit telkens als het tijdsverschil tussen de middelbare zonnedag en de tijd bepaald door de atoomklokken de 0,9s. overschrijdt.
Men voegt de schrikkelseconde dan toe na 23u.59m.59s. UTC (= de standaardtijd gebaseerd op atoomklokken), ofwel op 31 december, ofwel op 30 juni.
Dit is intussen al 35 keer gebeurd. De schrikkelseconde van 01u.59m.60s. (onze tijd) op 31 december 2009 was de laatste welke die van vannacht vooraf ging.

De correcties door middel van schrikkelseconden lijken logisch maar toch is er heelwat discussie over. Astronomen willen ze behouden, metrologen willen ze kwijt.
Eén van de nadelen blijkt te zijn dat sommige computersystemen de schrikkelseconde niet op het juiste moment (kunnen) toepassen. Daardoor werken ze tijdelijk met een niet correcte tijd. Voor b.v. communicatie- en navigatiesystemen van satellieten, waarbij permanent uiterst correcte tijdmetingen noodzakelijk zijn, kan dit blijkbaar problemen opleveren.
Sommige landen (de USA o.a.) willen daarom van die schrikkelseconde af.
Maar voorlopig hebben ze het niet gehaald en is “het zetje” vannacht weer gebeurd.

De schrikkelseconde is dus nog eens gered.
Maar de beslissing of ze zal blijven, zal opnieuw bekeken worden door de experten van de International Telecommunication Union (ITU) tijdens een conferentie gepland in 2015.
Profiteer er dus maar van. Want misschien is het dan wel voor goed gedaan met die lange (mooie?) zomer…

Laat ons hopen dat hij eindelijk begonnen is!

Hoe laat is het precies?

Wil je nu een echt precies weten hoe laat het is?
Dan moet je te rade gaat bij een atoomklok.
Ik neem aan dat je zo’n ding niet onmiddellijk in huis hebt, maar geen nood: de webapp Time.is presenteert de juiste atoomkloktijd probleemloos op je computerscherm.

En je krijgt er nog gratis een paar extraatjes bij:

- je komt te weten hoeveel je PC-klok vóór of achter loopt op de atoomtijd
- je kan de tijd opvragen op 7 miljoen locaties over de wereld verspreid
- je kan tijdsverschillen tussen locaties berekenen
- je krijgt een handige kalender die je onmiddellijk het verschil in aantal dagen tussen 2 data toont.
  En die kalender is nog afdrukbaar ook.
- je krijgt de locatie waarvan je de tijd opvraagt, aangeduid op kaart
- je krijgt allerlei statistieken over de locatie
- je ziet in één oogopslag hoe laat het is in 8 wereldsteden, maar je kan daar je eigen vaste locatie
   aan
- enz. enz.

Nog even dit: hoe goed je computerklok ook is, na enige tijd treedt er toch een zekere drift op.
Als dit, zoals bij mij eergisteren maar 2,5 seconden verschil oplevert, is het niet de moeite waard om te gaan sleutelen.
Maar als dat verschil te groot wordt, kan je een uw PC-klok synchroniseren met een andere timeserver en/of de synchronisatiefrequentie verhogen.
Maar dat bespreek ik in één van mijn volgende blogberichtjes.

Time.is staat al met een snelkoppeling op mijn bureaublad, zo’n leuk en handig ding vind ik het.
En zeg nu niet dat je niet weet hoe laat het is!

Op naar de schrikkelseconde

Een paar dagen geleden hebben een 29ste februari beleefd, een schrikkeldag.
Je weet zonder twijfel dat zo’n schrikkeldag om de 4 jaar moet ingevoerd worden omdat onze aarde zich niet netjes aan het “jaarregeltje” houdt: ze doet er geen 365 dagen over om een toertje rond de zon te draaien, maar 365,2421875 dagen.
Let op: dat is de huidige waarde.

En om die afwijking van de vooropgestelde jaartijd van 365 dagen te compenseren, lassen we om de vier jaar (beter: ieder jaartal dat deelbaar is door 4) een extra dag in. Maar eeuwjaren die deelbaar zijn door 100 zijn geen schrikkeljaren, tenzij ze deelbaar zijn door 400.
Je ziet dat er nogal gerekend en geteld moet worden het verschil weg te werken.
En dan moeten we nog bedenken dat de omlooptijd van de aarde rond de zon ook niet constant blijft.
We zullen dus goede boekhouders moeten blijven hebben om de jaarrekening kloppend te houden…

Maar dit is nog niet alles.
Ook de daglengte is niet constant. Onder andere door de getijdenwerking doet onze aarde er van langsom langer over om rond haar eigen as te draaien.
Net zoals de vooropgestelde jaarlengte 365 dagen is, is de vooropgestelde daglengte 24 uren of (24 x 60 x 60) seconden = 86.400 seconden.
Maar dat klopt niet meer.
Door metingen met uiterst precieze atoomklokken van de aardrotatietijd t.o.v. astronomische objecten is vastgesteld dat de daglengte per dag gemiddeld 0,002 seconden langer duurt dan 86.400 seconden.
Na twee dagen is de rotatietijd dus 86.400,004 seconden, na drie dagen 86.400,006 seconden enz.
Na 500 dagen (ongeveer anderhalf jaar) loopt het verschil met de vooropgestelde daglengte van 86.400 seconden op tot 1 seconde. Op dat moment moet er 1 seconde extra aan de gecoördineerde wereldtijd (UTC) worden toegevoegd.

Bron beeld: kc7eph – Flickr

Op 30 juni van dit jaar is het weer tijd om ons 1 seconde te doen schrikkelen.
Hou je dus klaar.
Want dan zijn we allemaal automatisch officieel 1 seconde ouder, ondanks het feit dat we geen seconde langer geleefd hebben!
Maar ach na bijna 67 jaren in dit leven maak ik mij daar maar weinig zorgen over.
Jullie toch ook niet?

Hoe laat is ‘t?

Voor Di Rupo en al de anderen dringt de tijd al maanden.
Ze zouden nochtans goed moeten beseffen hoe laat het is, als het al maar niet té laat is.

Om er achter te komen hoe laat het is, zijn er nochtans allerlei middeltjes.
Eenvoudige en efficiënte zoals op de klok kijken.
Of, gemakzuchtig, het aan je partner vragen.
Maar er bestaan ook zeer ludieke methodes.
Een erg knappe vind de Google Earth Clock.
De makers ervan hebben er niets beters op gevonden dan om in landschappen op aarde, cijferpatronen op te sporen en die beelden te gebruiken om er de tijd mee aan te wijzen!
Ik kan hun werk hier spijtig genoeg niet embedden.
Je zal dus op onderstaand beeld moeten klikken (waar het net 21:10 uur was – de gele cijfers heb ik er zelf onder gezet). Wie dat nog niet gedaan heeft zal ook eerst de Google Earth plug-in moeten installeren.

Wel niet praktisch natuurlijk die landschapsklok, maar een leuk aardigheidje dat getuigt van opmerkingsgave en creativiteit.
Iets wat ze blijkbaar elders volop missen.
Ik wordt daar echt een weer beetje vrolijk van in deze trieste tijden.

De juist-ste tijd

Ik herinner me hoe ik in mijn jonge jaren bij mijn tante Leine zo nu en dan eens aan de tefefoon naar de sprekende klok mocht luisteren: “Bij het derde tikje is het precies 9 uur 15 minuten en 23 seconden tuut, tuut, tuut”.
Fantastisch vond ik dat toen.
Onnozel zou ik dat nu moeten vinden.
Maar de tijd dat ik dingen van vroeger onnozel vind is voorbij. Integendeel: ik koester ze, ik be-mijmer ze.

Natuurlijk was dat "derde tikje" niet de juiste tijd.
De juiste tijd bestaat niet. Tijd glipt door onze vingers.
We kunnen alleen maar een tijdsverloop benaderen.

En daar zijn onze Britse buren op dit moment blijkbaar de sterksten in.
Dat wordt duidelijk door een artikel dat een paar dagen geleden (26 augustus) gepubliceerd werd in Metrologia, een tijdschrift van het Internationaal Bureau voor Maten en Gewichten (BIPM).

Britse en Amerikaanse wetenschappers bevestigen daarin dat de atoomklok van het National Physical Laboratory (NPL) in de buurt van London, op dit moment het meest accuraat een tijdsverloop kan bijhouden.
En hou nauwkeurig is dat dan?
Wel dat klokje wijkt maar 1 seconde af in 138 miljoen jaar…
Onvoorstelbaar.

Moet dat nu nog verder verbeterd worden?
Voor metingen aan gebeurtenissen op atomair en sub-atomair niveau is dit zonder twijfel zeer belangrijk. Denk maar aan de zoektocht naar het Higgs-boson met de LHC in Genève
Maar voor wie toch al altijd te laat komt, is dat niet nodig.
En vergeet het niet: zoals het klokje thuis tikt, tikt het nergens, accuraat of niet…

Zoals het atoomklokje thuis tikt

In mijn vrijdag-puzzelke ging het over de polshorloges van Mia en mij en over het feit dat ze niet doen wat ze zouden moeten doen: de juiste tijd aanduiden.
Maar wat is nu precies die juiste tijd?

We weten dat de beste tijdsbepaling op dit moment afkomstig is van zogenaamde atoomklokken.



De tijdsbepaling in atoomklokken is gesteund op trillingen in atomen.
Trillingen met een zeer constante frequentie (frequentie = het aantal trillingen per seconde) .
Tot voor korte tijd werden trillingen in cesium-atomen als basis genomen.
Recenter waren de atoomklokken gebaseerd op trillingsfrequenties in aluminium-ionen: de zogenaamde aluminium quantum-logic-klokken
Maar nu blijkt dat zelfs in die enorm precieze klokken die trillingsfrequentie toch in een zeer beperkte mate afhankelijk is van warmtestraling.
Een groep Amerikaanse en Russische natuurkundigen zijn blijkbaar in staat om voor die afwijking een correctie in te voeren.
Hun publicatie daarover is eergisteren verschenen bij het National Institute of Standards and Technology (NIST).
Daardoor worden die atoomklokken nog nauwkeuriger: slechts 1 seconde fout op 32 miljard jaar.

32 miljard jaar!
Dat is meer dan twee keer zo lang als het heelal al bestaat (ongeveer 14 miljard jaar).
Ik herinner me nog de tijd dat we onze polshorloge juist konden zetten op een radiosignaal: “bij het derde tikje is het precies 23 uur, 8 minuten en 45 seconden”
”Piep – piep – piep”.
En blij dat we waren dat ons klokje weer juist tikte.
Weliswaar iets minder nauwkeuriger dan de bijgestelde aluminium quantum logic klok.
Maar daar maakten we ons geen zorgen om. Nu nog niet trouwens…

Ouder dan je denkt.

Volgens Audrey Bouvier en Meenakshi Wadhwa is ons zonnestelsel een beetje ouder dan we tot nu toe dachten: niet 4,567 miljard jaar oud, maar 4,5682 miljard jaar oud. Met een onnauwkeurigheid tussen de 300.000 en 1,9 miljoen jaar.



Maar juist is juist.
Vorige week publiceerden de wetenschappers in Nature Geoscience hoe ze tot
die grotere precisie (een cijfer meer na de komma!) in de leeftijd gekomen zijn.
Dit is een nogal ingewikkeld verhaal. Een meer leesbare versie vind je b.v. in Science News.
Maar samengevat kunnen we zeggen dat hun meting steunt op bepaling van de verhouding tussen loodisotopen in meteorieten.
Daarin zijn twee zaken de moeite van het weten waard vind ik.

1. Waarom gebruikt men  meteorieten om de bepaling te doen?
   Meteorieten zijn even oud als de planeten en ze hebben hun oorspronkelijke samenstelling behouden omdat ze alleen maar door de lege ruimte hebben bewogen. Planetenmateriaal daarentegen is in de loop van de tijden in samenstelling veranderd.
2. Waarom die rush naar grotere nauwkeurigheid?
   Op zich heeft het niet veel belang belang dat we nu de leeftijd van ons planetenstelsel iets nauwkeuriger kennen, maar het op punt stellen van een dateringsmethode die grotere precisie oplevert is wel belangrijk om de levensloop van ons zonnestelsel te achterhalen

En je ziet nog eens hoe relatief alles is.
Onze zonnestelsel is dus bijna 2 miljoen jaar ouder dan we dachten.
2 miljoen jaar: een oneindige tijd op mensenschaal, maar een peulschil in een astronomische context.

Datumweetjes

Heb je nooit aan je moeder gevraagd op welke dag van de week dat je geboren en ben je toch benieuwd?
Of weet je niet meer op welke dag van de week dat je getrouwd bent?
Wie dit en nog veel meer wil te weten komen over allerlei aan datums gekoppelde gebeurtenissen, kan terecht op Vind het snel.

 
Zo ben ik er via deze site achter gekomen dat ik vanaf mijn geboortedag tot gisteren (20 april 2010) 23.639 dagen geleefd heb.
Dat komt overeen met:

• 2.042.409.600 seconden
• 34.040.160 minuten
• 567.336 uren
• 3377 weken

Ik hoop maar dat ik niet teveel tijd verloren heb.

Zomeruur: lang niet overal

We zijn nu al een paar dagen op het zomeruur overgeschakeld.
Ik hoop dat je al redelijk aangepast bent aan het nieuwe tijdschema.
Je zou soms het idee kunnen hebben dat periodieke overschakeling van winteruur naar zomeruur en omgekeerd, een universeel gebeuren is.
Niets is minder waar.
Er zijn meer landen die helemaal niet meedoen (161) dan dat er zijn die volledig meedoen (71):


Nog iets raars: in sommige landen doen niet alle steden mee.
In Mexico bijvoorbeeld doen steden aan de westkust zoals Sonora en Hermosilo in 2010 niet mee, terwijl de meeste andere Mexicaanse steden dat wel doen, zij het niet altijd op hetzelfde tijdstip: Mexicali ging al op zomeruur over op 14 maart, maar Mexico-city schakelt pas over op paasdag 4 april.

Wie in de komende maanden (ver) wil reizen doet er dus goed aan om de tijdsituatie in het land van bestemming eens deftig te bekijken.
Dit kan zonder problemen op de zeer informatieve site Time and Date.

 
Zorg er dus voor dat je altijd en overal op tijd bent.
Goede reis!

Zoals het ytterbiumklokje tikt

Tijd is een moeilijk begrip.
We ervaren tijd als de opeenvolging van momenten.
Tijdsduur is meetbaar. En voor al wat meetbaar is hebben we een meet-eenheid.
Voor lengte is dat de meter, voor massa is dat de kilogram.
Voor tijd is dat de seconde.
Eén meter en één kilogram kunnen we ons nog tamelijk gemakkelijk voorstellen.
Maar wat is een seconde eigenlijk?

Oorspronkelijk was een seconde het 86.400ste deel van een zonnedag.
En een zonnedag is de tijdsduur die de aarde nodig heeft om éénmaal om haar as te draaien, gezien vanaf de zon.
Maar die zonnedag is om allerlei redenen niet constant.
O.a. omdat de rotatie van de aarde om haar as niet constant is.
Toen men dat besefte, is men allerlei trucs gaan bedenken om te corrigeren. Maar het was eigenlijk allemaal wat lapwerk.
De seconde was dus een slecht omschreven eenheid van tijdsduur.

Tot men in 1955 resoluut een andere richting uitging.
Men liet voorgoed de koppeling varen tussen de eenheid van tijdsduur en de aardrotatie. M.a.w. de seconde was niet langer een deeltje van de duur van een dag.
Van toen af aan werd wat er in het inwendige van atomen gebeurt de basis voor de bepaling van de seconde.
Om het niet te ingewikkeld te maken: in een atoom kan men de deeltjes die erin aanwezig zijn zeer snel aan het trillen brengen.
Die trillingen verlopen met een zeer constant ritme en ze zijn zeer precies te tellen. Ik laat hier in het midden hoe men dat doet.

In 1969 heeft men besloten om de seconde een nieuwe definitie mee te geven op basis van zo’n trillingsaantal.
Van toen af aan was 1 seconde = de tijd nodig om in een atoom cesium 9.192.631.770 trillingen te tellen.
De nauwkeurigheid van die telling werd meer en meer verbeterd.
Daardoor werd de fout op de seconde van langs om kleiner.
Een cesium-atoomklok die op die telling gebaseerd is, vertoond tegenwoordig maar een fout van 1 seconde op 100 miljoen jaar!

En toch is men nog niet tevreden.
Men vindt dat nog altijd niet nauwkeurig genoeg.
Een nieuwe studie van wetenschappers aan het Amerikaanse National Institute of Standards and Technology (NIST) te Gaithersburg stellen nu voor om niet langer de atoomsoort cesium te gebruiken.
Ze tonen in hun studie aan dat met de atoomsoort ytterbium nog veel nauwkeuriger kan gewerkt worden.
Wellicht zit er dus een aanpassing van de definitie van de seconde aan te komen op basis een trillingsaantal in een atoom ytterbium.

Waarom moet de tijdsduur nu zo nauwkeurig kunnen gemeten worden?
Natuurlijk heeft dit geen nut voor onze dagelijkse bezigheden?
Hola, niet te vlug.
Een paar voorbeelden maar.
Wat dacht je van je radiogestuurd klokje of wekkertje?
Dat haalt zijn juiste tijd uit een radiogolf afkomstig van de DCF77-zender in Mainlingen en op zijn beurt is dat radiosignaal gekalibreerd op een atoomklok in Braunschweig. Ik heb het daar daar al eens in een vorig berichtje over gehad.
Maar niet alleen je wekkertjes, ook je computerklok en de juiste tijd op je radio en TV b.v. zijn geijkt op de Braunschweig atoomklok
En gebruik je nu ook een GPS om de weg naar huis of naar elders te vinden?
Welnu het de nauwkeurigheid van het hele GPS-systeem hangt af van de nauwkeurigheid van de atoomklokken die de 24 GPS-satellieten aan boord hebben.

Laat ons dus maar blij zijn dat die klokjes nauwkeurig werken.
Nu moeten we teminste aan ons vrouwke (of manneke) niet vragen om de kaart te lezen als we ergens naar toe willen.
Was dat bij jullie ook zo’n ramp?

Nostalgie op zondagmorgen

1958.

Ik werd 13 jaar. Ik zat in de 5de Moderne in het Sint-Gregoriuscollege-afdeling Merelbeke.

De schoolstrijd was beslecht. Het katholiek onderwijs kreeg meer financiële bewegingruimte.

De humaniora werd stilaan ook toegankelijk voor arbeiderskinderen.

De toekomst lachte breed.

Expo 58 opende zijn deuren. En ik mocht er naar toe, met de trein en met tante Leine.

De Sputnik bij de Russen, kleurentelevisie in het Amerikaans paviljoen, cinerama, Vrolijk België.

En dan nóg eens naar die wonderlijke expositie. Met mijn priester-leraar in soutane en met brede ronde hoed, per autostop vanop de autostrade. Mee met een "voyageur in damesschoenen" die ons met zijn Fiatje in volle vaart naar Brussel bracht.
Ik zie het nog allemaal alsof het gisteren was.

En in Nederland namen Johnny Kraaikamp en Rijk de Gooyer op een zolderkamer hun legendarische "Goudgele strand van Ameland" op.

50 jaar later op een zondagmorgen: de heimweefabriek.

Tijd 2

Wat is tijd?
Dit is een vraag die fysici anders zullen beantwoorden dan filosofen. Tijd kan je niet waarnemen, maar alles wat we waarnemen nemen we wel waar in de tijd. Tijd is dus het kader dat wij gebruiken om onze waarnemingen te ordenen.
Zware kost op maandag die filosofische benadering van tijd ?
Is de fysica-benadering eenvoudiger? Wikipedia komt ons ter hulp om dat te achterhalen.
Volgens de fysica moet tijd naast hoogte, breedte en lengte gezien worden als een vierde dimensie. Van iets wat gebeurt kan inderdaad gezegd worden dat het na iets anders gebeurt. Iets gebeurt op een bepaald tijdstip en tijd zou dus kunnen beschouwd worden als een opeenvolging van tijdstippen. Maar volgens Einstein ruikt deze zienswijze teveel naar een visie van tijd als een absoluut begrip. Voor Einstein is tijd een relatief begrip.Van twee gebeurtenissen, a en b, is dan niet altijd te zeggen of a vóór, gelijktijdig met of na b heeft plaatsgevonden. De ene waarnemer kan eerst a waarnemen en dan b, een andere eerst b en dan a.
Als je niet akkoord bent laat je het maar weten, ik stuur wel door naar Einstein.

Tijd

Op weg van Langenordnach naar Romershoven bezochten we gisteren in Furtwangen het grootste europees klokkenmuseum. Ongelofelijk op hoeveel manieren de mens al sinds eeuwen probeert tijd te meten en weer te geven.
Tijd is een begrip dat me al jarenlang bezighoudt. Ik zal er hier dus ook nog wel eventjes over doormijmeren. Maar vóór ik daaraan begin raad ik u aan om even de site van het museum te bezoeken.

Een Arabisch klokje. Het wordt tijd dat we dat leren lezen...