Mısır’dan Greenwich’e zamanımız

• Bir dönem insanlar zamanlarını gece ve gündüze göre ayarlıyordu. Toplumsal yaşamımız karmaşıklaştıkça sabah, öğle, akşam; daha sonra saatler ve nihayetinde dakikalar ve saniyeler önem kazandı. Bugün saatler tüm yaşamımızı etrafında düzenlediğimiz vazgeçilmez aletler.

Bugün hayatlarımızı, hayatlarımızın birbiriyle kesişen noktasında bulunan tüm faaliyetleri zamanla, zamanı ölçme aygıtlarımızla düzenlememiz artık neredeyse vazgeçilmez bir durum. Yoğun bir işbirliğine ihtiyaç duyulan modern toplumlarda faaliyetlerimizin senkronize olmasının gerekliliği tartışılmıyor bile.

Peki zamanı ne zaman böyle düzenleme ihtiyacı hissettik, bunun için hangi metotları kullandık?

Arkeolojik kalıntılar Babilliler ve Mısırlıların 5 bin yıl önce zamanı ölçüm, toplumsal faaliyetleri ve kamusal etkinlikleri düzenlemek, malların sevkiyatını planlamak için takvimler oluşturduklarını gösteriyor.

Bu uygarlıklar takvimlerini oluştururken üç doğal döngü onlar için önem taşıyordu. Birincisi dünyanın kendi ekseni etrafında dönüşünden kaynaklı oluşan gece ve gündüz döngüsü, dünyanın etrafında yörüngede olan ayın içine girdiği evreler ve gezegenimizin güneşin etrafında dönüşü sonucu ortaya çıkan mevsimler döngüsü.

Babillilerin 60lık sisteminin mirası

Bir günün 24 saat olarak bölümlenmesinin kökeni Mısır medeniyetine dayanır. Mısırlılar gündüzü gölgeyi ölçtükleri çubuklara göre 10 saate, geceyi ise yıldızların gözlemlenmesine göre 12 saate ayırmıştı. Günlerin uzayıp gecelerin kısaldığı zaman saatlerin sayısı değişiklik gösterirdi.

Bir saatin 60 dakikaya, bir dakikanın ise 60 saniyeye bölünmesi de kökenini Babillilerden alır. Babilliler günümüzdeki ondalık sistemi değil, 60lık bir sistemi kullanıyordu. Yani bugün bizim 10, 100, 1000 diye uzayan sistemimiz Babillilerde 60 diye başlıyordu. Bu yüzden 1 birim saati 60 dakika olarak hesapladılar. Aynı şekilde 1 birim dakika da 60 saniye olarak düşünüldü.

Babillilerin 60lık sistemi sadece saat ve dakikaları değil bir dairenin 360 derece hesaplanmasını da sağlamıştı.

Takvimin gelişimi

Yapay ışığın kullanılmasından önce insanlar aydaki değişimleri daha çok önemsiyordu. Özellikle ekvatora yakın bölgelerde yaşayan toplumlar için ayın büyümesi ve küçülmesi mevsimlerin geçişinden çok daha dikkat çekiciydi. Bu nedenle kuzey yarımküre açısından güneyde yerleşik topluluklar güneş yılından çok ay takviminden etkilendi. Medeniyetler kuzeye doğru açıldıkça özellikle mevsimsel tarımın önem kazanmasıyla birlikte güneş yılı ve mevsimlerin geçişi önem kazandı.

Örneğin Roma İmparatorluğu kuzeye doğru genişledikçe takvimini güneş yılına göre düzenledi.

12 ay Mısır’da oluşturuldu

Mısırlılar güneş yılına yaklaşmak için 30’ar günlük 12 aydan oluşan takvimlerine 5 gün eklemiştir. Bu takvimde her 10 günlük dönem dekan adı verilen özel yıldız gruplarının ortaya çıkışlarıyla işaretlendi.

Mısırlılar bunun yanı sıra gece ve gündüzün yılın sadece iki günü birbirine tam olarak eşit olduğunu da fark etti. Bu bölüntüleme biçimi Yunan ve Roma medeniyetleri tarafından da benimsendi ve 2 bin 500 yıldan fazla bir süre kullanımda kaldı.

Güneş ve su saatleri

Ortadoğu ve Akdeniz medeniyetlerinde güneş ve su saatleri yaygın olarak kullanıldı. Gün içinde gölge uzunluklarına bakılarak çalışan güneş saatleri kullanılırken geceleri ise belli haznelerde damlalar halinde akıtılan suyun seviyesi ölçülerek saatin belirlendiği su saatleri iş görüyordu. Su saatleri Akdeniz ve çevresinde popülerdi ancak soğuk kuzey iklimlerinde ise çok kullanışlı değillerdi.

Su saatlerinin en bilinen kullanımlarından biri Atina ve Roma’daki mahkeme salonlarıydı. Bu salonlarda avukatların konuşma sürelerini sınırlamak için su saatleri kullanılırdı. Günümüze kalan en eski su saati ise Mısır’daki Karnak tapınağında Firavun Amenhotep III’e ait su saatidir.

Mekanik saatler

Hem su hem de güneş saatlerinin işlemediği birçok durum ortaya çıkabiliyordu ancak insanlık 2 bin seneyi aşkın bir süre benzeri saatleri kullandı. İlk mekanik saat ise İngiltere’nin Bedfordschire’daki Dunstable Manastırında 1283 yılında kuruldu.

13 yüzyıl Avrupası’nda manastırlarda eğitim ve inanç dünyasını kontrol ediyordu. Toplumdaki yetenekli insanların ve ibadet saatleri konusunda katı olan bir yapının bir araya gelmesinin mekanik saat buluşunu ortaya çıkarması çok şaşırtıcı olmasa gerek.

1300 yılına geldiği zaman birçok zanaatkar Avrupa’nın değişik şehirlerindeki katedraller ve kiliseler için saatler tasarlıyordu. Saatler de çanlara bağlıydı. Çanlar topluma günün değişik saatlerinde görevlerini hatırlatıyordu. İngilizce saat anlamına gelen “clock” kelimesi kökenin Latince çan anlamına gelen “clocca” kelimesinden aldı.

Gün 24 saate bölündü ama gün saat kaçta başlayacaktı

Bir günün 24 saate bölündüğü sistem hemen hemen tüm zaman ölçüm birimlerinde temeldi. Fakat saatin kaç olduğu günün saat kaçta başladığına göre değişiyordu. İtalyan saatleri gün batımında, Babil saatleri gün doğumunda, astronomik saatler gün ortasında ve mekanik büyük saatler ise geceyarısında başlıyordu. Bu sistemlerin hepsi sonunda günü 12 saatlik iki döneme bölen Fransız saatlerine göre ayarlandı ve gün başlangıcı gereyarısı olarak kabul edildi.

Saatlerde dakika ve saniyelerin bir saatte fonksiyonel olarak gösterilmesi ise çok daha uzun bir zaman alacaktı.

*60lık sistemden vazgeçilemedi

Babillilerin 60lık sistemi matematikte uzun yıllar önce terk edildi. Batı dünyasında Fransız devriminin ardından geliştirilen ondalık sistem çok pratik ve etkili bir sistemdi. Fransızlar bu sistemi saatlere de uygulamaya kalktı. Her gün 10 saate bölündü. Her bir saat 100 dakika, her bir dakika da 100 saniyeydi. Ancak bu uygulama sadece 16 ay sürdü. Babil’den bu yana gelen zaman sistemi o kadar topluma yerleşmişti ki bir çağı kapatan ve modern dünyayı şekillendiren en önemli gelişmelerden biri olan Fransız devrimi dahi bunu değiştirememişti.

Sarkaçlı saatler

Ağırlıkla çalışan mekanik saatler genel olarak iş görüyordu ama özellikle saatlerin kesinliği konusunda hassas olan astronomi gibi alanlarda çok daha dakik saatlere ihtiyaç duyuluyordu. İtalyan astronom Galileo Galilei ve Danimarkalı astronom Tycho Brahe birçok kez sarkaçlarla deneyler yaptılar ancak bu buluşu Hollandalı astronom ve matematikçi Christiaan Huygens gerçekleştirdi. Huygens’in saatleri mekanik saatlere göre 100 kat daha hassastı.

Sarkacın ortaya çıkışı sadece saatlere olan talebi artırmakla kalmadı, aynı zamanda mobilya olarak da gelişmelerine neden oldu. Ulusal stiller kısa sürede ortaya çıkmaya başladı: İngiliz üreticiler kasayı saat mekanizmasının etrafına oturacak şekilde tasarladılar; buna karşılık Fransızlar kasanın şekline ve dekorasyonuna daha fazla önem verdiler. Ancak Huygens bu modalarla pek ilgilenmedi ve zamanının çoğunu hem astronomik kullanım hem de denizde boylam bulma sorununu çözmek için cihazı geliştirmeye ayırdı.

Huygens daha sonra cepte taşınabilen saatleri geliştirdi. İngiltere’deki yeni tekniklerle daha da hassaslaştırılan bu saat teknolojisi 200 yıl kadar başat teknik olarak kullanıldı.

Zaman dilimlerinin oluşturulması

Demiryollarının 19. yüzyılda yaygınlaşmasından önce, ABD ve Avrupa'daki kasabalar yerel saati belirlemek için güneşi kullanıyordu. Doğudan batıya saatler neredeyse şehir şehir ayarlanıyordu. Bu durum tren seferleri için bir tablo yapmayı neredeyse imkansız kılıyordu. Genişleyen demiryolu ağı, da hat üzerindeki tüm istasyonlar için tek tip bir zaman standardına ihtiyacı ortaya çıkarmıştı. Astronomik gözlemevleri, demiryolu şirketlerine telgraf yoluyla kesin zamanı dağıtmaya başladı. İlk halka açık zaman hizmeti 1851'de başlatıldı ve Cambridge, Mass'taki Harvard College Gözlemevi'nden telgrafla gönderilen saat vuruşlarına dayanıyordu. Kraliyet Gözlemevi bir sonraki yıl zaman hizmetini başlatarak Büyük Britanya için tek bir standart zaman oluşturdu.

ABD’de ise 1883 yılında dört zaman dilimi oluşturdu. Ertesi yıl tüm ulusların hükümetleri, navigasyon ve ticaret için dünya çapında bir zaman standardının faydalarını kabul etmişti. Washington’da 1884 yılında düzenlenen Uluslararası Meridyen Konferansı'nda dünya 24 zaman dilimine bölündü. İmzacılar Kraliyet Gözlemevi'ni ana meridyen (sıfır derece boylam, diğer tüm boylamların ölçüldüğü çizgi) olarak seçti çünkü dünya gemilerinin üçte ikisi zaten navigasyon için Greenwich saatini kullanıyordu.

Kuvars saatlerin ortaya çıkışı

1928 yılında New York'taki Bell Laboratuarlarında mühendis olarak çalışan Warren A. Marrison, 272 yıl önce sarkaç için olduğu kadar zaman ölçümü için de devrim niteliğinde olan son derece düzgün ve güvenilir bir frekans kaynağı keşfetti. İlk olarak radyo yayıncılığında kullanılmak üzere geliştirilen kuvars kristali, elektrik akımıyla uyarıldığında son derece düzenli bir hızda titreşiyordu Kraliyet Gözlemevi'nde 1939'da kurulan ilk kuvars saatler günde sadece saniyenin binde ikisi kadar farklılık gösteriyordu. İkinci Dünya Savaşı'nın sonunda bu hassasiyet her 30 yılda bir saniyeye eşdeğer olacak şekilde geliştirildi.

Ancak kuvars-kristal teknolojisi de uzun süre önde gelen frekans standardı olarak kalmadı. 1948 yılına gelindiğinde Harold Lyons ve Washington, D.C.'deki Ulusal Standartlar Bürosu'ndaki çalışma arkadaşları ilk atom saatini çok daha hassas ve istikrarlı bir zaman ölçme kaynağı geliştirdi. Bugün dünyanın çeşitli bölgelerindeki sezyum saatlerinin ortalama zamanları, günde bir nanosaniyeden daha iyi bir doğruluğa sahip olan Koordineli Evrensel Zaman için standart frekansı sağlamaktadır.

(*) Scientific American dergisinde konuyla ilgili olarak yayınlanan bir dizi yazıdan derlenmiştir.