1.7 Zaman ve Takvimler
Zaman, tanımlanması en zor olan kavramlardan biridir. Tekrarlanan olaylar, özellikle; gece-gündüz, yaz-kış, doğma-batma, yeniay-dolunay gibi dönemli olaylar zaman kavramını doğurmuşlardır. Bütün olaylardan bağımsız olarak akıp giden ve bu nedenle bir boyutlu olarak tasarlanan zamanı ölçmek kolay değildir.
Zamanın belirlenmesi ve ölçülmesi eskiden beri bu tür olaylarla yapılagelmiştir. Bir gün denilince akla, güneşin ardardına iki doğuşu arasındaki zaman aralığı gelir. Bazı bölgelerde bir ay denilince, yeniaydan yeniaya geçen zaman anlaşılır. Görüldüğü gibi zaman ölçümü de temelde dönemli gök olaylarına dayanmaktadır. Olay ne kadar düzgün aralıklarla tekrarlarsa, zaman ölçümü de o kadar duyarlı yapılabilir.
Zaman ölçümünde hangi gökcisminin dönemsel olayı kullanılırsa zaman da ona göre adlandırılır. Üzerinde yaşadığımız Yer'in ekseni etrafındaki dönüşü zaman ölçümü için uygun bir olaydır. Dönme düzgün ve tekrarlama sabit sayılabilecek niteliktedir. Yer, ekseni etrafında batıdan doğuya doğru döndüğü için, biz günlük harekette gök cisimlerini doğudan batıya doğru hareket eder görürüz. Bu harekete gök cisimlerinin günlük hareketi denir.
Önceki bölümlerde anlatıldığı gibi bir gözlem yerinde ;
* İlkbahar noktasının ( Gök Eşleği ile Tutulumun kesiştiği iki noktadan birisi.. Güneş’in 21 Mart günü bulunduğu nokta) saat açısı ile o gözlem yeri için tanımlanan zamana Yersel Yıldız Zamanı (YYZ) denir.
* Güneş’in saat açısı ile tanımlanan zamana Güneş zamanı denir.
Yıldız zamanının ölçümünde kullanılan İlkbahar Noktasının saat açısının değişimi düzgündür. Ancak Güneş zamanı için kullanlan Gerçek Güneş’in saat açısındaki değişim düzgün değildir. Bu nedenle de zaman ölçümü için kullanılamaz. Gerçek güneş zamanının düzgün akmaması nedeniyle bir Ortalama Güneş ( Kuramsal Güneş ) kavramı geliştirilmiş ve ortalama güneşin hareketine dayalı Ortalama Güneş Zamanının kullanılması öngörülmüştür. Ortalama Güneş için aşağıdaki koşulların sağlanması istenir:
1. Gök Eşleği üzerinde hareket etsin.
2. Çember yörüngede dolansın, yörüngedeki hızı sabit olsun.
3. Yıllık dolanımını gerçek güneşle aynı sürede tamamlasın.
4. Kısa zaman aralıkları için İlkbahar noktasının yeri değişmez kabul edilsin.
Bu durumda ;
Gerçek Güneş’in saat açısı ile tanımlanan zaman Gerçek Güneş Zamanı (GGZ),
Ortalama Güneş’in saat açısına gore tanımlanan zamana Ortalama Güneş Zamanı (OGZ) denir.
Günlük yaşamda kullanılan ve kolumuzdaki saatler ile ölçülen zamanlar Ortalama Güneş Zamanıdır.
Yersel Yıldız zamanı başlangıcı gözlem yapılan Öğlen Çemberidir. İlkbahar noktasının Üst Geçişi başlangıç olarak alınır.
YYZ = İlkbahar noktasının Saat Açısı ( SƔ )
İlkbahar noktasının öğlen çemberinden ardı ardına iki geçişi arasında geçen sureye 1 Yıldız Günü denir. Uzunluğu 24 yıldız saatidir. Bir yıldız günü 24 yıldız saati, bir yıldız saati 60 yıldız dakikası, bir yıldız dakikası 60 yıldız saniyesidir. İlkbahar noktasının tutulum üzerinde Batıya doğru çok küçük hareketi nedeniyle bu değişim zaman ölçümlerinde dikkate alınır. Bunun sonucu olarak: bir yıldız gününün uzunluğu, herhangi bir yıldızın gözlemcinin meridyeninden ardı ardına iki geçisi arasındaki zamandan ortalama olarak 1/120 saniye kadar daha kısadır
Güneş zamanında başlangıç, Güneş’in öğlen çemberinden Alt Geçişi olarak alınır.
GZ = Güneş’in Saat Açısı + 12 saat = Sʘ + 12 sa
Ortalam Güneş’in gözlem yerinin öğlen çemberinden ardı ardına iki geçişi arasında geçen sureye 1 Ortalama Güneş Günü denir. Uzunluğu 24 Güneş saatidir. Bir Ortalama Güneş Günü 24 Güneş saati, bir Güneş saati 60 Güneş dakikası, bir Güneş dakikası 60 Güneş saniyesidir.
Yıldız zamanı birimleri üzerine * işareti konarak ayırt edilir. Örneğin 24 *sa gibi.
Güneş, hergün doğuya doğru yaklaşık 1 derece yolaldığı için, öğlen çemberinden ardı ardına iki geçişi süresi bir yıldıza gore daha uzun olmaktadır. Bunun sonucunda bir güneş günü, bir yıldız gününden (yaklaşık dört dakika) daha uzun surer.
1 Yıldız Günü ( Dünyamızın kendi ekseni etrafında dönme süresi ) Güneş zamanı ile = 23 saat 56 dakika 4.1 saniyedir.
1 Güneş Günü Yıldız zamanı ile = 24 saat 03 dakika 57 saniyedir. ( 1 GG = 1.0027378 YG )
Ortalama güneşin hızı, gerçek Güneş'in bir yıl boyunca tutulum üzerindeki yörüngesindeki açısal hareketinin ortalamasıdır.
Bir yıl boyunca Ortalama Güneş düzgün hareket ederken, gerçek Güneş düzgün olmayan hareketi nedeniyle Ortalama güneş’in bazen gerisinde kalır, bazen de önüne geçer.
Bunun sonucunda Ortalama Güneş öğlen çemberinden hep 24 saat ara ile geçerken, Gerçek Güneş bazen daha once bazen de daha sonra geçer. İkisinin öğlen çemberinden geçiş zamanları arasındaki farka Zaman Denklemi adı verilir. Zaman Denklemi aynı zamanda Ortalama Güneşin Saat açısı ile Gerçek Güneş’in saat açısı arasındaki farkın yıl içersindeki değişimidir.
Şekil 1.47 Zaman denkleminin yıllık değişimi
Zaman denklemi bir yıl boyunca yaklaşık olarak -14 dakika ile +16 dakika arasında değişir. Buradan günlük yaşamımızda ortaya çıkan sonuç ; Gerçek Güneş, gözlem yerinin öğlen çemberinden Yersel Güneş Zamanı ile tam saat 12 de geçmez, zaman denklemi kadar bir farkla once ya da sonra geçer.
Zaman denkleminin yıllık değişim grafiği Şekil 1.47'de görülmektedir. Bir yıl için çizilen böyle bir eğri, bir kaç yıl kullanılabilir.
Bölge Zamanı
Güneş zamanının diğer önemli bir özelliği gözlemcinin bulunduğu boylam için geçerli olmasıdır. Her boylam için yersel zamanlar farklı olacaktır. Farklı boylamlardaki gözlem yerlerinde farklı zamanların kullanılması günlük hayatta önemli güçlükler doğurur. Bu güçlükleri ortadan kaldırmak için Dünya üzerinde belirli bölgelerde aynı saatın kullanılması görüşü benimsenmiştir.
İngiltere’de Greenwich kentinden geçen boylam çemberi (meridyen), başlangıç (sıfır) boylamı olarak seçildi. Bu boylam çemberinin 7°.5 doğusu ve 7°.5 batısından geçen iki boylam çemberi arasında kalan yerlerde, Greenwich boylamına gore tanımlanan, ölçülen yersel zaman kullanılır. Bu zamana; batı Avrupa zamanı, Greewich zamanı, evrensel zaman ya da genel zaman denir.
Greenwich başlangıç boylamından ( 0° boylam çemberinden ) itibaren, 15° eşit aralıklarla (0° 15° 30° 45° …. şeklinde ) 24 adet boylam çemberi belirlendi. Greenwich başlangıç boylamı için yapılan işlem gibi, bu boylam çemberlerinin 7°.5 doğusu ve 7°.5 batısından geçen iki boylam çemberi arasında kalan yerlerde, bu aralığın tam ortasındaki 0°, 15°, 30°, 45° …. olarak alınan boylamlara gore tanımlanan, ölçülen yersel zaman kullanılır. ortasındaki 0°, 15°, 30°, 45° …. olarak alınan boylamlara da BÖLGE BOYLAMI adı verilir. Her bir bölgeye SAAT DİLİMİ denir.
Şekil 1.48 Dünya üzerindeki saat dilimleri, ülkelerin bu dilimlere katılımı
Şekil 1.49 Gün Değişme Çizgisi
Böylece 24 adet saat dilimi ve bu dilimlerin-bölgelerin ortasından geçen 24 adet Bölge Boylamı elde edildi. Her saat dilimi, ortasından geçen bölge boylamına göre tanımlanan Ortalama Güneş Zamanını kullanır. Elbette büyük alana sahip ülkeler tam olarak bir saat dilimi içersine giremez. Bu nedenle de, ülkeler hangi saat diliminin zamanını kullanacaklarını belirler, çok büyük alana sahip olan Rusya, ABD gibi ülkeler ise, kendi içlerinde de bölgelere ayrılarak farklı zaman dilimlerini kullanır.
180 derece bölge boylam çizgisine Gün Değişme Çizgisi denir(Şekik 1.49). Gün değişme çizgisinin iki tarafında günler farklıdır. Doğusundan Batı tarafına geçtiğinizde gün bir sonraki güne değişir. Bu boylam çizgisi de tam bir çember değildir. Ülkelerin seçimine göre kırık çizgi şeklindedir.
Türkiye’nin Bölge Boylamı İzmit yakınlarından geçen 30° Doğu boylamıdır. Aynı zamanda -2 saat dilimi demektir. Kullandığımız saatlerin gösterdiği zamanın Batı Avrupa ülkelerinden 2 saat, Orta Avrupa ülkelerinden de 1 saat ileride olması anlamındadır.
Yaz aylarında ülkeler, güneş ışınlarından daha fazla yararlanmak amacıyla bölge zamanlarından bir saat ileri olan yaz saatini kullanırlar.