Čas je jednou ze základních fyzikálních veličin. Měří se v sekundách, která patří mezi základní jednotky soustavy SI. Častěji ale používáme její násobky – minuty, hodiny, dny a roky. Čas představuje dobu mezi dvěma okamžiky. Důležité je si uvědomit, že čas plyne od minulosti k přítomnosti. To se často označuje jako šipka času. Vždycky musí být měření času spojeno s určitým dějem. Pochopení povahy času zaměstnalo spoustu filozofů.
V minulosti bylo měření času spojeno s astronomií, se střídáním dne a noci, s oběhem Slunce po obloze nebo pohybem hvězd. Měření delších časových období souvisí se zavedením kalendáře, ale o tom máme samostatný článek. Rozlišujeme čas sluneční, hvězdný, pásmový a místní. Liší se podle jakého jevu čas měříme.
Hvězdný čas
Zdánlivým otáčením oblohy kolem zemské osy se určuje čas hvězdný – tempus siderale. Jeden hvězdný den trvá 23 h 56 min 4 s a určuje dobu, za kterou znovu kulminuje daná hvězda nebo je opět na stejném místě.
Sluneční čas
K určování času můžeme použít střed slunečního kotouče, získáme tak čas sluneční – tempus solare. Jednotkou je sluneční den. Ten uplyne za jedno otočení Země vůči Slunci, nebo také mezi dvěma průchody Slunce jedním poledníkem. Měří se slunečními hodinami.
Měření hvězdného a slunečního času. Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.
Délka slunečního dne se v průběhu roku mění (nejdelší sluneční dny jsou v prosinci, nejkratší v září, rozdíl je 51 s). Je to způsobeno tím, že se Země kolem Slunce pohybuje nerovnoměrně a navíc po elipse. První polovinu své dráhy projde za 186 dní (21. března – 23. září) a druhou jen za 179 dní (23. září – 21. března). Proto se místo proměnlivého slunečního dne zavádí střední sluneční den. Rozdíl středního slunečního času S a pravého slunečního času P udává časová rovnice
kde R je korekce. Tuto rovnici můžeme znázornit i graficky.
Grafické znázornění časové rovnice. Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.
Protože je na každém poledníku jiný sluneční čas, byl zavedený jednotný světový čas. Ten je založený na přesně definované délce sekundy.
Místní a pásmový čas
Když je Slunce na obloze nejvýše, máme poledne. Za půl dne nastane půlnoc. Tím je dáno základní časové schéma. Plyne z něj však, že na každém poledníku je jiný čas – místní. A protože je neomezené množství poledníků, je i neomezené množství místních časů, např. místní čas v Praze je proti středoevropskému času opožděn o 2 min 18 s, v Brně o 6 min 29 s. Abychom se v této spleti vyznali, navrhl inženýr kanadské pacifické dráhy S. Fleming v 19. století rozdělení země na časová pásma. Na konferenci ve Washingtonu v roce 1883 byla Země rozdělena na 24 pásů, každý zahrnující přibližně 15° zeměpisné délky. Uvnitř časového pásma platí stejný pásmový čas, sousední pásma mají čas lišící se o jednu hodinu. Rozdělení pásem není přesně podle poledníků, protože je třeba respektovat státní hranice. Roku 1884 bylo rozhodnuto, že čas v pásmu kolem Greenwichského poledníku bude základní, tzv. světový, a k němu se budou vztahovat všechny ostatní časy. Na území České Republiky byl pásmový čas zaveden 1. října 1891. V letním období je ještě zaveden tzv. letní čas, o hodinu předbíhající čas pásmový. Je to vlastně čas sousedního východního pásma. Používá se především z hospodářských důvodů, lépe se využívá denní světlo. Letní čas vymyslel Benjamin Franklin, ale jeho myšlenka tehdy nebyla přijata. Až v roce 1916 za I. světové války byl letní čas poprvé zaveden v Německu.
Časová pásma. Zdroj: commons.wikimedia.org. Creative Commons.
Použité zdroje:
[1] ŘEŠÁTKO, M. Čas a jeho měření. Matematika a fyzika ve škole, duben 1979, roč. 9, č. 8, s. 591–598.
