Η Διεθνής Γραμμή Δεδομένων (IDL) είναι μια φανταστική - και αυθαίρετη - γραμμή στη γήινη επιφάνεια που εκτείνεται από το Βόρειο Πόλο μέχρι τον Νότιο Πόλο. Όταν περνάτε το IDL, αλλάζετε την ημέρα και την ημερομηνία. Εάν διασχίζετε το ταξίδι προς τα δυτικά, η μέρα πάει μπροστά από μία και η ημερομηνία αυξάνεται κατά ένα. Αν το διασχίσετε προς τα ανατολικά, το αντίθετο συμβαίνει.
Το IDL δεν αποτελεί ζήτημα διεθνούς δικαίου, αλλά είναι ένα από τα λίγα πρότυπα που αγκαλιάζονται παγκοσμίως. Το IDL είναι κρίσιμο για την παγκόσμια διασύνδεση, την άμεση επικοινωνία, τη μέτρηση του χρόνου και τις συνεπείς διεθνείς βάσεις δεδομένων. Πρόκειται κυρίως για την ευκολία, το εμπόριο και την πολιτική. Το IDL συνέβη για τους ίδιους λόγους με την εμφάνιση του Internet - λειτουργεί, και κάνει τη ζωή λίγο πιο εύκολη. Πριν συζητήσουμε πώς και γιατί έγινε η Διεθνής Γραμμή Ημερομηνία, θα πρέπει πρώτα να επανεξετάσουμε το θέμα της διατήρησης του χρόνου.
«Ξέρει κάποιος ποια είναι η ώρα;
Πίσω στις ημέρες πριν από τα μηχανικά ρολόγια, ο χρόνος μετρήθηκε ως επί το πλείστον χρησιμοποιώντας τα ηλιακά κανάλια. Οι άνθρωποι βασίστηκαν στον ορισμό ότι το "μεσημέρι" ήταν όταν ο ήλιος ήταν ψηλότερος στον ουρανό και νότια νότια. Μια "ημέρα" ήταν απλά η χρονική περίοδος μεταξύ δύο διαδοχικών "μεσημβρινών". Οι περισσότερες πόλεις του πλανήτη έβαλαν τα ρολόγια τους σε αυτόν τον κύκλο και όλα ήταν καλά - τουλάχιστον σε κάποια συγκεκριμένη πόλη.
Το πρόβλημα ήταν ότι κάθε πόλη γνώρισε μεσημέρι από μόνος του (εμφανής) στις 12:00 μ.μ. Ανάλογα με τον γεωγραφικό μήκος, οι παρακείμενες πόλεις θα μπορούσαν να έχουν χρόνο, για παράδειγμα, 11:45 π.μ. ή 12:15 μ.μ. που εμφανίζονται στα ηλιακά τους. Κοντά στον ισημερινό, που ταξιδεύει προς τα δυτικά περίπου 1.600 χιλιόμετρα, καθυστερεί την άφιξη του μεσημέρι κατά μία ώρα.
Τον 19ο αιώνα, η εμφάνιση των διηπειρωτικών σιδηροδρόμων περιπλέκετο ακόμη περισσότερο. Αυτός ο αιώνας είδε επίσης ότι τα ακριβή μηχανικά ρολόγια έγιναν ευρέως διαθέσιμα. Οι ταξιδιώτες βρήκαν ότι επανατοποθετούν τα ρολόγια τους μερικά λεπτά σε κάθε σταθμό στα ανατολικά ή δυτικά. Αυτό ήταν άβολο στην καλύτερη περίπτωση.
Επίσης, σε αυτό τον αιώνα, η εμφάνιση της τηλεγραφίας δημιούργησε ζητήματα διατήρησης χρόνου για εμπορικές και στρατιωτικές οντότητες - τους πρώτους υιοθετώντες. Το τηλεγράφημα, που εφευρέθηκε το 1832 από τον Pavel Schilling, ήταν το πρώτο πραγματικό σύστημα "άμεσων μηνυμάτων" (IM). Επιτρέποντας την επικοινωνία σε μεγάλες αποστάσεις χρησιμοποιώντας ηλεκτρισμό, η οποία κινείται (σχεδόν) στην ταχύτητα του φωτός.
Το τηλέφωνο, που κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το 1876 από τον Alexander Graham Bell, ήταν το δεύτερο τέτοιο σύστημα IM. Και φυσικά, για να χρησιμοποιήσετε αποτελεσματικά το σύστημα, είναι χρήσιμο να γνωρίζετε τις ώρες ρολογιού τόσο στις τοποθεσίες του αποστολέα όσο και του δέκτη.
Γεωγραφικό πλάτος και γεωγραφικό μήκος
Πριν να εξηγήσουμε πώς οι ζώνες ώρας λύνουν αυτά τα προβλήματα ρολογιού, ας κάνουμε μια γρήγορη ανασκόπηση του γεωγραφικού πλάτους και του γεωγραφικού μήκους. Περίπου 150 π.Χ., ο Ιππάρχος Νίκαιας, Έλληνας μαθηματικός και αστρονόμος, πρότεινε ένα παγκόσμιο πλέγμα γραμμών γεωγραφικού μήκους και γεωγραφικού πλάτους για τη μέτρηση της θέσης. Ήταν ένα σύστημα συντεταγμένων για τον εντοπισμό σημείων στην επιφάνεια μιας σφαίρας. Ο κατακόρυφος άξονας μετράται "γεωγραφικό πλάτος" και ο οριζόντιος άξονας "μήκος." Αν και προφητική, η ιδέα του έμεινε για πάνω από μια χιλιετία.
Κατά την εποχή της Ανακάλυψης, από τον 15ο αιώνα, οι χαρτογράφοι είδαν την ανάγκη για τυποποιημένη μέτρηση γεωγραφικού πλάτους και γεωγραφικού μήκους. Εάν σκοπεύετε να χαρτογραφήσετε ή να διεκδικήσετε μια γεωγραφική τοποθεσία, πρέπει να περιγράψετε τη θέση της χωρίς αμφιβολία. Η Βρετανία "κυβέρνησε τα κύματα" εκείνη την εποχή και πήρε το πρόωρο προβάδισμα σε αυτή την προσπάθεια.
Η Πορτογαλία και η Ισπανία, τα άλλα μεγάλα ναυτικά έθνη, χρησιμοποιούσαν τα δικά τους συστήματα, αλλά τελικά αναβάλλονταν στην Αγγλία. Το γεωγραφικό πλάτος ήταν λιγότερο θέμα από το γεωγραφικό μήκος, δεδομένου ότι δεν υπήρχε αμφιβολία για το πού εντοπίστηκαν οι πόλοι (γεωγραφικό πλάτος 90 μοίρες βόρεια και 90 μοίρες νότια) και ισημερινός (γεωγραφικό πλάτος 0 μοίρες). Ωστόσο, η επιλογή ενός σημείου εκκίνησης για τη μέτρηση γεωγραφικού μήκους (ο μεσημβρινός 0 βαθμών) ήταν αυθαίρετος. Βασίστηκε περισσότερο στην εθνική υπερηφάνεια και ευκολία.
Το 1851, η Αγγλία χαρακτήρισε τον κύριο μεσημβρινό (0 βαθμός γεωγραφικού μήκους) ως τον μεσημβρινό που διέρχεται από το Παρατηρητήριο του Greenwich. Ήταν το κυρίαρχο ναυτικό έθνος εκείνης της εποχής, είχαν αποικίες σε όλο τον κόσμο, χρησιμοποιούσαν μηχανικά ρολόγια τελευταίας τεχνολογίας και είχαν επιστημονικά προσόντα για να καθορίσουν ένα πρότυπο. Έχετε ακούσει το ρητό "Ο ήλιος δεν βάζει ποτέ στη βρετανική αυτοκρατορία". Αυτό ήταν κάποτε αλήθεια. Η Αγγλία είχε αποικίες σε όλο τον κόσμο, οπότε ήταν πάντα "ημέρα" κάπου στη Βρετανική Αυτοκρατορία. Η Βρετανία είχε επιρροή.
Ζώνες ώρας
Μέχρι τα τέλη του 19ου αιώνα, οι επιστήμονες, οι σιδηρόδρομοι και οι άλλες αναδυόμενες βιομηχανίες αισθάνθηκαν την ανάγκη για ένα παγκόσμιο πρότυπο χρόνου. Το πρώτο τέτοιο σύστημα, χρησιμοποιώντας 24 πρότυπες ζώνες ώρας, προτάθηκε από τον Sir Sandford Fleming το 1876. Ο Sandford ήταν μηχανικός της Σκωτίας, ο οποίος βοήθησε στο σχεδιασμό του καναδικού σιδηροδρομικού δικτύου. Το σύστημά του δεν επιβλήθηκε επισήμως από καμία παγκόσμια οντότητα, αλλά μέχρι το 1900 προκάλεσε την υιοθέτηση του συστήματος ζώνης ώρας που χρησιμοποιείται σήμερα. Έθνος από έθνος, ο κόσμος αγόρασε την ιδέα του Φλέμινγκ.
Μέσα σε κάθε ζώνη ώρας, όλα τα ρολόγια θα ρυθμιστούν σε έναν μέσο χρόνο που αντιπροσωπεύει καλύτερα όπου ο ήλιος βρισκόταν στον ουρανό. Αυτός ο χρόνος καλείται σημαίνει ηλιακή ώρα. Τα Sundials, συγκριτικά, μετράνε φαινόμενο ηλιακό χρόνο, μερικές φορές καλείται πραγματικός ηλιακός χρόνος.
Η διαδικασία ζώνης ώρας άρχισε το 1883 για τις Ηνωμένες Πολιτείες, όταν το έθνος χωρίστηκε σε τέσσερις τυπικές ζώνες ώρας. Κάθε ζώνη ήταν κεντραρισμένη σε μεσημβρινό γεωγραφικού μήκους:
- Ανατολική κανονική ώρα (EST) στα 75 μοίρες (δυτικά του πρώτου μεσημβρινού)
- Κεντρική κανονική ώρα (CST) σε 90 μοίρες W
- Βουνό Standard Time (MST) σε 105 μοίρες W
- Ειρηνικός Κανονικός Χρόνος (PST) σε 120 μοίρες W
Το Ηνωμένο Βασίλειο είχε ήδη ξεκινήσει μια παρόμοια διαδικασία και ο υπόλοιπος κόσμος σύντομα ακολούθησε το παράδειγμα. Μέχρι το 1900, το παγκόσμιο σύστημα των χρονολογικών ζωνών που χρησιμοποιούμε σήμερα ήταν αρκετά καλά εδραιωμένο. Η αύξηση της παγκόσμιας συνδεσιμότητας απαιτούσε κάποιο παγκόσμιο σύστημα μέτρησης του χρόνου και οι συνήθεις ζώνες ώρας ήταν η απάντηση.
Οι περισσότερες ζώνες ώρας δεν ακολουθούν με ακρίβεια τους μεσημβρινούς του γεωγραφικού μήκους. Είναι zig και zag όπως απαιτείται για να κρατήσει τα νησιά, τις μικρότερες χώρες και τις μεγάλες μητροπολιτικές περιοχές την ίδια χρονική στιγμή - μια προφανής παραχώρηση στην ευκολία.
Οι κανονικές ζώνες ώρας έχουν πλάτος 15 μοίρες, δεδομένου ότι οι 360 μοίρες διαιρεμένες σε 24 ώρες ισούνται με 15 μοίρες την ώρα. Είναι αριθμημένα ανά ώρα, ξεκινώντας από το Prime Meridian (γεωγραφικό μήκος 0degrees), το οποίο διέρχεται από το Greenwich της Αγγλίας. Το ρολόι Greenwich δείχνει τι ονομάζεται Γκρήνουιτς Μέση Ώρα (GMT). Το σύστημα αρίθμησης καθιστά εύκολο τον εντοπισμό του χρόνου σε άλλες ζώνες.
Για παράδειγμα, η Καλιφόρνια, οκτώ ζώνες ώρας δυτικά του Greenwich, βρίσκεται σε μια ζώνη που ονομάζεται Pacific Standard Time (PST). Η ζώνη αυτή έχει επίσης την ένδειξη "GMT-8" ή GMT + 16. "Έτσι, αν ο χρόνος στο Greenwich είναι 12:00 π.μ., η ώρα στην Καλιφόρνια είναι 4:00 π.μ. (12:00 - 8 ώρες).
GMT vs. UTC
Από το 1972, η GMT αντικαταστάθηκε σε μεγάλο βαθμό από το UTC (Universal Coordinated Time). Όταν τα ατομικά ρολόγια εφευρέθηκαν στη δεκαετία του 1950, έγινε δυνατή η μέτρηση του χρόνου με ακρίβεια καλύτερη από αυτή που παρέχεται από την περιστρεφόμενη Γη.
Το GMT ήταν ένα σύστημα "μέσου χρόνου" βασισμένο σε τηλεσκοπικές παρατηρήσεις από το Παρατηρητήριο του Greenwich. Το UTC, ενώ είναι συγχρονισμένο με το GMT, λαμβάνει υπόψη τις μικρές διακυμάνσεις του ρυθμού περιστροφής της Γης. Από καιρό σε ένα "δευτερόλεπτο άλμα" προστίθεται (ή αφαιρείται) από το ρολόι του κόσμου - αυτό είναι μια διόρθωση μεταξύ GMT και UTC. Η περίοδος περιστροφής της γης μπορεί να κυμαίνεται από ακριβώς 24 ώρες κατά ένα κλάσμα του δευτερολέπτου είτε με τον τρόπο, ανάλογα με τις γεωλογικές διαταραχές.
Για παράδειγμα, καθώς οι παγετώνες τήκονται, υπάρχει μεταφορά μάζας από τα υψηλότερα γεωγραφικά πλάτη προς τον ισημερινό. Όπως και με ένα σκέιτερ που επιβραδύνει την ταχύτητα περιστροφής του, επεκτείνοντας ένα χέρι ή ένα πόδι, ο νόμος της διατήρησης της γωνιακής ορμής απαιτεί μείωση του ρυθμού περιστροφής για να αντισταθμιστεί αυτή η ανακατανομή της μάζας. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι ένας σεισμός μεγέθους 9,0 στην Ιαπωνία το 2011 μετέφερε αρκετή μάζα μακριά από τον ισημερινό για να συντομεύσει την ημέρα κατά 1,8 μικροδευτερόλεπτα (0,0000018 s).
Οι αστρονόμοι πρέπει επίσης να εξετάσουν τη διαφορά μεταξύ εμφανούς και μέσου χρόνου. Η διαφορά αυτή θα εξαρτηθεί από το πόσο ανατολικά ή δυτικά βρίσκονται μέσα σε μια ζώνη ώρας, αλλά και από την εξίσωση του χρόνου, η οποία εξαρτάται από την ημερομηνία. Και τότε υπάρχει αυτή η σύγχυση διόρθωση που ονομάζεται Daylight Saving Time (DST). Αλλά και πάλι, για να κατανοήσουμε το IDL, μπορούμε να αγνοήσουμε αυτές τις επιπλοκές.
Τι είναι το IDL;
Όλοι γνωρίζουμε την αλλαγή της ημέρας και της ημερομηνίας τα μεσάνυχτα, ανεξάρτητα από την τοποθεσία σας στον πλανήτη. Αλλά για να χρησιμοποιήσετε ένα παγκόσμιο σύστημα ζώνης ώρας με ένα IDL, η ημέρα και η ημερομηνία πρέπει να χωριστούν σε δύο τοποθεσίες - δεν μπορείτε να χωρίσετε έναν κύκλο σε δύο μέρη με μία μόνο "περικοπή". Η λύση δόθηκε το 1884 από τη Διεθνή Διάσκεψη των Μεσημβρινών (IMC), που πραγματοποιήθηκε στην Ουάσιγκτον, Δ. Κ., Και παρακολούθησαν εκπρόσωποι 26 χωρών.
Το IMC επέλεξε τον μεσημβρινό 180 μοιρών ως την άλλη "κοπή", όχι επειδή ήταν ακριβώς απέναντι από τον κύριο μεσημβρινό (οποιοσδήποτε μεσημβρινός θα μπορούσε να ήταν αυτός ο άλλος "κοπεί"). Ο μεσημβρινός των 180 μοιρών επελέγη επειδή λειτουργεί κυρίως μέσω ανοιχτού ωκεανού στον κεντρικό Ειρηνικό, ζιγκρίνοντας και τσακίζοντας για να κρατήσει τα κοντινά έθνη την ημέρα και την ημέρα τους. Έτσι, η επιλογή των 180 βαθμών ήταν αυθαίρετη, αλλά καθιέρωσε το IDL που χρησιμοποιείται σήμερα.
Αν και το IDL ξεκινάει στη μέση της ζώνης UTC ± 12 και στους δύο πόλους - ακριβώς στο γεωγραφικό μήκος 180 μοίρες - για το μεγαλύτερο μέρος του μήκους του, μετατοπίζεται προς τα ανατολικά και συμπίπτει με το ανατολικό άκρο της ζώνης ώρας του, και ζαγκ. Η κατώτατη γραμμή είναι, αυτό το κατάλυμα κρατά τα νησιά του νησιού της Ωκεανίας με το δικό τους ρολόι και ημερολόγιο. Υπάρχουν όμως και εξαιρέσεις.
Τα νησιά που πέρασαν μια μέρα
Λίγο πριν τα μεσάνυχτα στις 29 Δεκεμβρίου 2011, οι Samoans συγκεντρώθηκαν γύρω από τον πύργο του ρολογιού στην πρωτεύουσα της Apia για να γιορτάσουν την ιστορική στιγμή του άλματος προς την άλλη πλευρά της Διεθνούς Γραμμής Ημερομηνία.
Καθώς το ρολόι χτύπησε τις 12:00, οι άνθρωποι της Σαμόα, μαζί με τους γείτονές τους στο νησί Τοκελάου, σημείωσαν άνοδο έως το Σάββατο 31 Δεκεμβρίου 2011 - παραλείποντας την Παρασκευή εξ ολοκλήρου. Τα νησιά θεωρήθηκαν τώρα στη δυτική πλευρά του IDL στο ανατολικό ημισφαίριο. Συγκεκριμένα, άλλαξαν τη ζώνη ώρας τους από UTC-11 σε UTC + 13.
Η απόφαση ήταν οικονομική. Αν και η Σαμόα είχε πραγματοποιήσει μεγάλο μέρος των δραστηριοτήτων της με τις Ηνωμένες Πολιτείες τον προηγούμενο αιώνα, αυτή η εμπορία έχει μετατοπιστεί σημαντικά στην περιοχή Ασίας-Ειρηνικού, ιδίως στη Νέα Ζηλανδία και την Αυστραλία.
Έτσι, παρόλο που η Σαμόα ήταν πιο γεωγραφικά κοντά στις χώρες του Ειρηνικού, υπήρξε μια πολύ ενοχλητική διαφορά 23 ωρών μεταξύ της Σαμόα και της Νέας Ζηλανδίας και μια 21ωρη διαφορά μεταξύ της Σαμόα και της ανατολικής ακτής της Αυστραλίας, σύμφωνα με την EarthSky Communications. Έτσι, σε μια προσπάθεια καλύτερου συγχρονισμού των εβδομάδων εργασίας τους με τους κύριους εμπορικούς εταίρους τους, οι δύο χώρες των νησιωτικών χωρών αποφάσισαν να ξεπεράσουν το IDL.
Σε άρθρο που δημοσιεύθηκε στις 28 Δεκεμβρίου 2011, στο The Guardian, ο πρωθυπουργός της Σαμόα, η Tuilaepa Sailele Malielegaoi εξέφρασε την ενόχληση με την προηγούμενη κατάσταση IDL:
"Κατά τη διάρκεια της επιχειρηματικής δραστηριότητας με τη Νέα Ζηλανδία και την Αυστραλία, χάνουμε δύο εργάσιμες ημέρες την εβδομάδα. Ενώ είναι η Παρασκευή εδώ, είναι Σάββατο στη Νέα Ζηλανδία και όταν βρισκόμαστε στην εκκλησία την Κυριακή, και το Μπρίσμπαν. "
Αυτή η μετάβαση στο IDL ήταν κάτι που έφτασε στο σπίτι για τους Samoans. Πάνω από έναν αιώνα πριν, η χώρα ήταν στη δυτική πλευρά του IDL αλλά αποφάσισε το 1892 να μετακινηθεί στην ανατολική πλευρά για να είναι πιο κοντά στην ώρα των ΗΠΑ. Έτσι, για 119 χρόνια, οι Samoans είδαν το τελευταίο ηλιοβασίλεμα της ημέρας και ήταν οι τελευταίοι που χτύπησαν το νέο έτος - τώρα είναι ένα από τα πρώτα.
Δυστυχώς, πάντα θα υπάρχει κάποια ταλαιπωρία που ζουν τόσο κοντά στο IDL: Τώρα υπάρχει 24ωρη διαφορά μεταξύ της Σαμόα - που βρίσκεται στο δυτικό τμήμα της αλυσίδας νησιών της Σαμόα - και της αμερικανικής Σαμόα στην ανατολική πλευρά.
Η Τόνγκα προτίμησε επίσης να είναι στο UTC + 13 (ή UTC-11) για λόγους εμπορίου και ευκολίας. Τα νησιά Chatham, περίπου 800 μίλια ανατολικά της Νέας Ζηλανδίας, ορίζουν ρολόγια σε UTC + 12,75, δημιουργώντας μια ζώνη ώρας "ορφανού" μέσα στο UTC ± 12. Οι κλασματικές ζώνες ώρας χρησιμοποιούνται σε 16 τοποθεσίες σε όλο τον κόσμο. Οι χώρες επιλέγουν απλώς τι λειτουργεί καλύτερα γι 'αυτούς.
Παρακολουθήστε το έργο IDL
Στο παραπάνω βίντεο, μελετήστε αυτό το πρώτο παύσιμο του πλαισίου προτού να χτυπήσετε "παιχνίδι". Εμφανίζει το IDL (λευκή γραμμή) στο μεσάνυπτο σημείο. Για χάρη των ετικετών, ας πούμε ότι η πράσινη σφήνα αντιπροσωπεύει την πρώτη ώρα του Σαββάτου. Το μπλε τμήμα της Γης παραμένει ακόμα την Παρασκευή. Το κόκκινο μέρος (το οποίο θα εμφανιστεί αργότερα) θα είναι Κυριακή.
Αυτή η πράσινη σφήνα είναι η πρώτη ζώνη ώρας δυτικά του IDL. Η Δύση είναι δεξιόστροφη, όπως φαίνεται σε αυτή την άποψη από πάνω από τον Βόρειο Πόλο. Αξίζει να σημειωθεί ότι αυτή η πράσινη ζώνη ώρας:
- είναι 15 μοίρες πλάτος, εκτείνεται 1/24 της περιμέτρου της Γης, και μία ώρα του χρόνου?
- επικεντρώνεται στον μεσημβρινό 180 μοιρών.
- εκτείνεται από το γεωγραφικό μήκος 172,5 μοίρες έως το γεωγραφικό μήκος 187,5 μοίρες.
- συμπίπτει με το IDL κατά μήκος των περισσότερων ανατολικών συνόρων του.
Τη στιγμή που το IDL περάσει τα μεσάνυχτα, ολόκληρη η ζώνη ώρας καταγράφει την αρχή μιας νέας ημέρας. Όλες οι τοποθεσίες σε μια συγκεκριμένη ζώνη ώρας πρέπει να είναι στην ίδια χρονική στιγμή. Υπάρχουν ορισμένες εξαιρέσεις: τα έθνη (και οι περιφέρειες εντός των εθνών) που έχουν αποχωρήσει από το DST και εκείνα που έχουν επιλέξει να χρησιμοποιούν κλασματικές ζώνες ώρας. Αλλά μπορούμε να το αγνοήσουμε για τώρα.
Το μοντέλο σε αυτό το κινούμενο σχέδιο είναι εξιδανικευμένο με πολλούς τρόπους. Το πιο σημαντικό, όλες οι ζώνες ώρας είναι ακριβώς 15 μοιρών πλάτος και επικεντρώνεται σε 24 ομοιόμορφα μεσημβρινές μήκους. Επίσης, το IDL ακολουθεί ακριβώς το ανατολικό άκρο της ολόκληρης ζώνης ώρας UTC ± 12. Αυτό δεν είναι ακριβώς όπως τα πράγματα είναι στον πραγματικό κόσμο, αλλά απλοποιεί σε μεγάλο βαθμό το μοντέλο μου.
Τώρα μπορείτε να χτυπήσετε "παιχνίδι". Παρακολουθήστε πώς η μπλε Παρασκευή συρρικνώνεται καθώς το πράσινο Σάββατο μεγαλώνει. Παρακολουθήστε τι συμβαίνει όταν το IDL επιστρέφει στα μεσάνυχτα και αρχίζει η επόμενη ημέρα και ημερομηνία. Θα δείτε την κόκκινη Κυριακή "ξετυλίγοντας" και αντικαθιστώντας το πράσινο Σάββατο καθώς περιστρέφεται η Γη. Χρησιμοποιήστε το ρυθμιστικό για να μεταβείτε εμπρός και πίσω και να παρακολουθήσετε πώς συμβαίνει αυτό.
Υπάρχουν δύο πράγματα που πρέπει να παρατηρήσετε για το IDL. Πρώτον, σε κάθε χρονική στιγμή, υπάρχουν δύο διαδοχικές ημέρες και ημερομηνίες που ισχύουν στη Γη. Αυτές οι ημέρες και οι ημερομηνίες χωρίζονται από το IDL, το οποίο εκτείνεται από τον Βόρειο Πόλο μέχρι τον Νότιο Πόλο (κατά προσέγγιση) κατά μήκος του μεσημβρινού μήκους 172,5 βαθμών.
Δεύτερον, οι δύο αυτές ημέρες και ημερομηνίες χωρίζονται επίσης από τη μεσάνυχτα γραμμή, τον μεσημβρινό ακριβώς απέναντι από τον ήλιο. Έτσι υπάρχουν στην πραγματικότητα δύο "γραμμές ημερομηνίας" στη Γη - μία περιστρέφεται με τον πλανήτη (IDL), και η άλλη παραμένει σταθερή στον μεσημβρινό μεσημβρινό. Στις αντίθετες πλευρές και των δύο "ημερομηνιών", η ημέρα και η ημερομηνία είναι πάντα διαφορετικές.
Greenwich, έχουμε ένα πρόβλημα ...
Αλλά περίμενε. Φαίνεται ότι υπάρχει εξαίρεση στον κανόνα αυτόν. Ολόκληρη η σφαίρα φαίνεται να είναι στην ίδιο ημέρα και ημερομηνία για μία ώρα κάθε μέρα. Ξεκινά όταν το ανατολικό άκρο της ζώνης ώρας UTC-11 χτυπά τα μεσάνυχτα. Τερματίζεται όταν το ανατολικό άκρο της επόμενης ζώνης ώρας, το IDL (UTC ± 12), χτυπά τα μεσάνυχτα. Την εποχή εκείνη αρχίζει να ξετυλίγεται μια νέα μέρα.
Παρακολουθήστε ξανά την κινούμενη εικόνα, αν δεν το σύρετε. Διαρκεί μόνο μία ώρα ή περίπου ένα δευτερόλεπτο στο βίντεο. Θα το δείτε δύο φορές, κάθε φορά που το IDL προσεγγίζει τα μεσάνυχτα.
Αλλά, όπως εξηγήθηκε προηγουμένως, αυτό είναι ένα εξιδανικευμένο μοντέλο. Πολλές ζώνες ώρας κοντά στο IDL έχουν "γελοιοποιηθεί" στο σημείο όπου είναι ποτέ την ίδια μέρα σε όλο τον κόσμο. Στην πραγματικότητα, είναι για μια απειροελάχιστη "στιγμή" - όταν το IDL χτυπά τα μεσάνυχτα.
Υπάρχουν κάποιες εξαιρέσεις σε αυτό το σενάριο. Για παράδειγμα, τα νησιά Midway βρίσκονται σε UTC-11, και οι Νήσοι Μάρσαλ είναι σε UTC ± 12. Ανατρέξτε σε αυτόν τον λεπτομερή χάρτη των χρονικών ζωνών της συγκεκριμένης περιοχής. Αν χρησιμοποιείτε τη λειτουργία Σχεδιασμού Συνεδριάσεων στον World Time Server για τα δύο αυτά νησιά, θα δείτε ότι μοιράζονται την ίδια ημέρα και ημερομηνία για την τελευταία ώρα της ημέρας, όπως δείχνει το κινούμενο πλάνο μου. Μπορείτε να δείτε αυτό το αποτέλεσμα εδώ.
Υπάρχουν άλλοι συνδυασμοί που παρέχουν το ίδιο αποτέλεσμα. Η κατώτατη γραμμή είναι ότι οι ζώνες ώρας είναι τόσο μπερδεμένες σε αυτή την περιοχή που πολλοί "κανόνες" έχουν σπάσει. Για παράδειγμα: Η υπέρβαση του IDL αλλάζει την ημέρα και την ημερομηνία, αλλά όχι την ώρα. Εξαιρέσεις υπάρχουν και για τα δύο μέρη αυτού του "κανόνα". Γι 'αυτό χρειαζόμαστε χάρτες ζώνης ώρας και διακομιστές παγκόσμιου χρόνου. Ευτυχώς, οι εφαρμογές GPS γνωρίζουν όλους τους κανόνες και τις εξαιρέσεις, οπότε κρατήστε το έξυπνο τηλέφωνό σας στη σωστή ώρα, ημέρα και ημερομηνία όπου κι αν ταξιδεύετε.
Εάν στάσατε στο IDL με ένα πόδι από κάθε πλευρά, ποια ημέρα θα ήταν;
Ερώτηση παγίδα. Δεδομένου ότι έχετε "διασχίσει" το IDL, κάθε πόδι θα ήταν σε διαφορετική ημέρα. Εάν φορούσατε ένα ρολόι και στα δύο χέρια, τεχνικά, θα πρέπει να οριστούν σε διαφορετικές ημέρες και ημερομηνίες. Το ζήτημα του τι χρόνος αυτά τα ρολόγια πρέπει να ρυθμιστεί ώστε να μην είναι τόσο εύκολο να απαντηθεί.
Ανάλογα με το σημείο στο IDL που στέκεστε, οι χρόνοι θα μπορούσαν να είναι οπουδήποτε, ίσο με μία ώρα διαφορετικό. Εδώ είναι όπου το χρόνο εξοικονόμησης χρόνου μπορεί να ανακατευτεί τα πράγματα επάνω, όπως ορισμένες τοποθεσίες παρατηρούν και άλλοι όχι. Και τότε υπάρχει αυτή η κλασματική περιπλοκή χρονικής ζώνης.
Αλλά για να "σταματήσετε το IDL" δεν είναι εύκολο. Εκτός αν βρίσκεστε σε μια βάρκα αγκυροβολημένη στο IDL, δεν υπάρχει πραγματικά μέρος που θα μπορούσατε να "σταθείτε" με τον τρόπο που περιγράψατε εκτός από τους πεσσούς. Δεδομένου ότι οι μεσημβρινοί του γεωγραφικού μήκους συγκλίνουν στους πόλους, είναι δυνατό να περπατήσετε σε πολλές ζώνες ώρας σε μια αυθαίρετα σύντομη πεζοπορία. Ένα χιλιόμετρο από κάθε πόλο, οι ζώνες ώρας είναι μόνο 262 μέτρα πλάτος. Εάν ήσασταν ακριβώς σε κάθε πόλο, θα μπορούσατε να σταθείτε με ένα πόδι και στις 24 ζώνες ώρας.
Τα πράγματα γίνονται πολύ πιο απλά χρησιμοποιώντας μόνο λίγες ζώνες ώρας κοντά στους πόλους. Ορισμένες επιστημονικές βάσεις στην Ανταρκτική χρησιμοποιούν τη Νέα Ζηλανδία (UTC ± 12), καθώς αυτό είναι ένα δημοφιλές σημείο επιβίβασης για ταξίδια στην Ανταρκτική. Άλλοι ρυθμίζουν τα ρολόγια τους στο UTC. Αστροναύτες στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό κάνουν το ίδιο πράγμα. Το ISS κινείται με εκπληκτική ταχύτητα 7,5 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο (7,7 km / s). Αυτό είναι 5,7 φορές πιο γρήγορα από μια σφαίρα επιτάχυνσης. Το ISS πραγματοποιεί ένα ταξίδι στη Γη κάθε 90 λεπτά. Έτσι, σε 24 ώρες, οι επιβάτες βιώνουν εναλλαγές 32 ημερών και ημερομηνιών και απολαμβάνουν 16 ανατολές και 16 ηλιοβασιλέματα. Για να διατηρήσετε απλά τα πράγματα, τα ρολόγια τους έχουν οριστεί σε UTC + 0.
Ο χρόνος είναι απλά ένα εργαλείο
Η κατανόηση του IDL είναι μια άσκηση αριθμητικής και ίσως και κάποια γεωμετρία. Δεν είναι μαγικό, δεν είναι φυσική και είναι σχεδόν αστρονομία. Είναι όλα σχετικά με τον καθορισμό αυθαίρετων προτύπων χρόνου σε έναν περιστρεφόμενο πλανήτη. Ο χρόνος, υπό αυτή την έννοια, είναι απλά ένα άλλο εργαλείο μιας σύγχρονης τεχνολογικής κοινωνίας.
Ένα τελικό ιστορικό σημείωμα: Κατά τη διάρκεια της περιήγησης του πλανήτη Maguelan 1519-1522, ο πλοηγός του καταγράφει με προσοχή το πέρασμα κάθε ημέρας του ταξιδιού. Όταν επέστρεψαν στο λιμάνι της χώρας, η μέρα και η ημερομηνία έκλεισαν κατά ένα. Δεν χρειάστηκε πολύς χρόνος για να καταλάβουμε πώς συνέβη αυτό το σφάλμα.
Όταν ταξιδεύετε προς τα δυτικά (απέναντι από την κατεύθυνση της γης περιστρέφεται), κάθε μέρα θα είναι λίγο περισσότερο από 24 ώρες - δηλαδή, εάν μετρήσετε την "ημέρα" σας ως το διάστημα μεταξύ δύο διαδοχικών "μεσημβρινών". Κατά τη διάρκεια των τριών ετών του ταξιδιού τους, αυτές οι μικρές διαφορές προστίθενται σε μια ολόκληρη μέρα. Αυτό ήταν σχεδόν τρεις αιώνες πριν από την ίδρυση του IDL, αλλά απέδειξε την ανάγκη για προσαρμογές ημέρας και ημερομηνίας κατά τη διάρκεια των παγκόσμιων ταξιδιών.
Χάρη στην επιστήμη, αυτό είναι όλο που βρήκαμε τώρα. Στον 21ο αιώνα, οι άνθρωποι παίρνουν το IDL ως δεδομένο. Η διαμετακομιστική διαδρομή είναι ρουτίνα και όλοι γνωρίζουμε τι συμβαίνει όταν διασχίζετε το IDL. Τώρα ξέρεις Γιατί συμβαίνει.
Ο Dan Heim διδάσκει τη φυσική και τα μαθηματικά για 30 χρόνια - περισσότερα αν μετρήσετε το επιστημονικό σύλλογο του βαθμού του σχολείου. Από το 1999, είναι ανεξάρτητος συγγραφέας και δημιουργεί εκπαιδευτικά ηλεκτρονικά γραφικά και κινούμενα σχέδια. Ο Dan είναι Πρόεδρος του Club Astronomy Desert Foothills Astronomy στο New River, Ariz Το εβδομαδιαίο blog Sky Lights καλύπτει θέματα όπως η αστρονομία, η μετεωρολογία και η επιστήμη της γης και οι ερωτήσεις από τους αναγνώστες ενθαρρύνονται.
