Джоселин Тимпърли
Защо броим времето по шумерски: историята на 24-те часа, 60-те минути и 60-те секунди
От глинените плочки на Месопотамия до атомните часовници — как числото 60 оцеля хилядолетия и защо Французката революция не успя да го смени
През октомври 1793 г. новосъздадената Френска република започна неуспешен експеримент: реши да промени времето.
Революционерите решиха, че денят вече ще бъде разделен на 10 часа, а не на 24. Всеки час имаше 100 децимални минути, съставени от 100 децимални секунди. Времевата система беше част от по-широк революционен календар, целящ да рационализира — и дехристиянизира — структурата на годината, включително нова 10-дневна работна седмица. Започна работа по преобразуване на съществуващите часовници към десетичната система. Общинските събрания монтираха десетични часовници, а официалните дейности се записваха с новия календар.
Бързо започна да причинява безброй главоболия, казва Фин Бъридж, научен комуникатор в Кралските музеи в Гринуич в Лондон — дом на Кралската обсерватория и мястото, където е установено средното гринуичко време.
Преработката и преобразуването на съществуващите часовници се оказа изключително трудна. Системата изолира Франция от съседните страни, а селското население мразеше деня на почивка, идващ само на всеки десети ден. В крайна сметка десетичното време просъществувало едва малко повече от година.
За да разберем как започнахме да броим — и все още броим — 24 часа на ден, 60 минути в час и 60 секунди в минута, трябва да върнем часовника назад към епоха преди зората на отчитането на времето. Защото това е историята на една от най-ранните числови системи, насочила ни по този път — и обясняваща защо тази неудобна система отдавна е надживяла цивилизациите, измислили я.
База от 60: шумерите и сексагесималната система
В началото са шумерите — древен народ, живял в Месопотамия (приблизително днешен Ирак) от около 5300 до 1940 г. пр.н.е. и сред първите цивилизации, формирали градове. Заедно с много други изобретения — напояване, плуг и писменост — те се смятат за създатели на числова система, базирана на 60.
Вдигнете ръката си, сгънете пръст и ще видите, че има три стави. Преброете всички стави на пръстите на едната ръка (без палеца) и ще стигнете до 12. Преброете тези 12 като едно чрез пръст на другата ръка и започнете отново — до 12 на първата ръка, докато използвате всичките пет пръста на втората. До какво стигнахте? Шестдесет.
Това е една от спекулативните теории защо шумерите са избрали система с основа 60, а не 10. Тяхното развитие на писмени числа е движено от необходимостта да водят записи за все по-сложната земеделска система, поддържаща растящите им градове, казва Мартин Уилис Монро, експерт по клинопис в Университета на Ню Брънзуик в Канада. Те са използвали малки глинени плочки — често с размерите на смартфон или по-малки — за да следят числата, вдлъбвайки детайлите в мека глина.
Едва в средата на XIX в. тези плочки са открити и дешифрирани. Те показват, че шумерите са използвали цял набор от числови системи, но най-известната за математиката, астрономията и времето бързо се превръща в т.нар. сексагесимална система. Шумерите са използвали 60 по подобен начин, по който ние използваме 10. Когато стигнем до девет, преминаваме в следващата позиция вляво; при сексагесималите — когато се стигне до 59, «те просто използват едно, но едно място по-нататък», обяснява Ерика Мезарош, историк на точните науки от Университета Браун.
Въпреки изкушаващата теория за броенето с пръсти, не е ясно защо шумерите са се спряли на основа 60.
«Няма много доказателства откъде идва самият 60» — казва Монро.
Лесната му употреба обаче е очевидна. Шестдесет може да се раздели без остатък на 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15, 20, 30 и 60 — без нужда от дроби. Сравнете с 10, делима само на 1, 2, 5 и 10, и предимствата стават ясни.
«Ако разработваш числа за практически цели — счетоводство, данъци, измерване и разделяне на полета за наследство — лесен начин за извършване на тези операции може да бъде наистина полезен» — казва Мезарош.
Произход на времето: Египет и часовете на нощта
Първата цивилизация, за която е известно, че е разделяла деня на часове, са древните египтяни — среща се в религиозни текстове от около 2500 г. пр.н.е., казва Рита Гаучши, археоастроном от Университета в Базел. Първите известни обекти, свързани с часовете, отначало се отнасят до 12-те часа на нощта: диагонални звездни часовници, открити на вътрешния капак на ковчези на благородни египтяни от около 2100 до 1800 г. пр.н.е.
Не е ясно защо египтяните са избрали подразделение от 12 — довело в крайна сметка до 24-часовия ден. Броенето до 12 чрез ставите на пръстите е една от хипотезите. Най-ранните известни инструменти за измерване на времето — слънчеви и водни часовници — се появяват в Египет около 1500 г. пр.н.е.
«Лично аз мисля, че много от тях са били дарове за боговете, вотивни дарове» — казва Гаучши. «Нямаме много информация за практическото отчитане на времето от тази епоха.»
Първоначално в текстовете за ежедневния бизнес най-малката времева единица обикновено е работната смяна — сутрешна или следобедна. Към римския период на Египет (от 30 г. пр.н.е.) часовете стават стандарт, а половин часа вече се появяват редовно.
Вавилонците и подразделението на часа
Вавилонците, процъфтявали от 2000 до 540 г. пр.н.е., възприели клинописната писменост и сексагесималната система от шумерите. Около 1000 г. пр.н.е. разработили календар, базиран на времето за едно пълно завъртане на Слънцето — малко над 360 дни.
«Уау, не е ли хубаво в сексагесималната система?» — казва Мезарос. «Това доведе много добре до 12 месеца по 30 дни всеки», което съвпада и с лунния цикъл.
Вавилонците разработили практическа времева система, разделяща деня и нощта на 12 «сезонни часа» с променлива продължителност в зависимост от времето на годината. Много древни цивилизации са използвали подобни сезонни часове — в Европа до XV в., в Япония до XIX в.
За астрономически изчисления вавилонците разработили и друга, по-прецизна система: денят се разделял на 12 «беру» (приблизително два съвременни часа), всеки от тях — на 30 «уш» (около четири съвременни минути), а те — на 60 «нинда» (около четири съвременни секунди).
«Те не го са го възприемали като разделяне на времето» — отбелязва Монро. «Те го възприемат като делене на числа, измерващи разстояния в небето или скорости на планетите.»
Елинистическият котел и предаването на системата
От около 330 г. пр.н.е. Александрия се превръща в научен център, където идеи от всички региони се сливат.
«Това наричаме елинистическия свят» — казва Гаучши.
Древните гърци възприели вавилонската астрономическа времева система изцяло — не защото е съвършена, а защото им позволявала да добавят нови наблюдения към вече съществуващите.
«Системата е работила достатъчно добре за вавилонците, така че хората, дошли след тях, са я взели напълно» — казва Мезарос.
Понятията за часове, минути и секунди, излезли от елинистическия котел, са предадени през вековете до наши дни. Само преди няколкостотин години обаче устройствата за измерване на времето станали достатъчно точни, за да могат минутите и секундите да навлязат в ежедневната употреба.
От атомни часовници до GPS
Терминът «секунда» днес е в основата на безброй научни дефиниции. След като учените започнали да измерват единици по-малки от секундата, преминали към метрична система: милисекунди и микросекунди (съответно хилядна и милионна от секундата).
През XX в. атомните часовници позволиха на учените да преосмислят секундата с несравнима прецизност — преминавайки от дефиниция, основана на въртенето на Земята, към точна стойност, базирана на абсорбцията и излъчването на микровълнова радиация от атомите на цезий-133. Днес глобалната мрежа от атомни часовници стои зад всичко — от интернет до GPS и свръхточни ЯМР изображения.
Защо не успя десетичното време
Проследяването на историята на отчитането на времето показва, че то е човешка конструкция — определяна от избори, съвпадения и случайности. Но тя е останала с нас като полезно наследство, толкова дълбоко вкоренено, че промяната й сега би се оказала непосилна.
Дори по времето на опита на Франция от XVIII в., десетичното измерване на разстоянието и валутата е прието и се използва и до днес — десетичното време е просъществувало само 17 месеца. Реч от 1795 г. на Клод-Антоан Прие, член на Националния конвент, може би е последният пирон в ковчега му: освен че почти не дава никому значително предимство, той твърди, че хвърля лоша светлина и върху другите нови метрични системи — за разлика от него действително полезни.
«Опитаха се, но не успяха» — казва Бъридж. «Не се развиха.»
Реч от 1795 г. на Клод-Антоан Прие, член на Френския национален конвент, може би е била последният пирон в ковчега на десетичното време. Освен че почти не дава на никого значително предимство, той твърди, че това хвърля лоша светлина върху другите нови системи за метрично измерване – които, за разлика от него, са полезни.
Джоселин Тимпърли е старши журналист в екипа за научни материали на BBC.
