Zamanı Ölçmek: Gün, Hafta, Ay, Yıl Kavramları Nasıl Oluştu? 1 Gün ve 1 Yıl Tam Olarak Ne Kadar Sürer?

Zamanı ölçmek, insanlar için her zaman, öyle veya böyle, önemli olmuştur: Vahşi yaşamda günün belli saatlerinde olan olayları (örneğin sürü geçişlerini) tespit etmek büyük bir avantajdır. Örneğin zamanı tespit etmeye yönelik girişimlerin en eski kanıtları, Milattan Önce 18.000'lere dayanan, günümüzün Demokratik Kongo Cumhuriyeti topraklarında keşfedilmiş bir kemiktir. Bu kemik üzerindeki eşit aralıklı çentikler, Güneş'in gölgesi yardımıyla zamanın ölçülmeye çalıştığına işaret etmektedir.

Tarımla birlikte sadece günlerin değil, aynı zamanda mevsimlerin tespiti büyük önem kazanmıştır. Örneğin 10.000 yıl öncesine ait olan ve İskoçya'nın Aberdeenshire bölgesinden çıkarılan bir diğer örnekte, yere kazılmış olan ve Ay görünümlü 12 çukur, kışdönümü ortasıyla kusursuz bir şekilde hizalanacak şekilde planlanmıştır.

Modern hayatta ise toplumların düzeninin neredeyse tamamen zamana bağımlı olduğu söylenebilir. Bütün teknolojinin belkemiği olan internet ve bilgisayarlar, evrensel olarak belirlenen saat standartlarını takip etmektedir. Öyle ki, zaman ölçümünde meydana gelen beklenmedik değişimler (örneğin tarihin "yıl" kısmının 1999'dan 2000 gibi bir sayıya geçmesi), piyasaları etkileyecek kadar büyük paniğe yol açan bilgisayar hatalarına sebep olabilmektedir.

Tüm bunlar, zamanın ne olduğunu ve nasıl ölçüldüğünü anlamayı önemli kılmaktadır. Bu yazımızda, zamanın ne olduğundan ziyade, gündelik yaşamda sıkça kullandığımız "saniye", "dakika", "saat", "gün", "ay" ve "yıl" gibi terimlerin tam olarak ne anlama geldiğini ve nasıl ölçüldüğünü ele alacağız.

Zamanın Tarihselliği

1 dakikanın neden 100 değil de 60 saniye olduğunu veya 1 saat içinde neden 100 (veya 173 veya 9575) değil de 60 dakika olduğunu hiç düşündünüz mü? Bu 60'lık sistem tamamen keyfî olarak belirlenmiştir ve bu şekilde olma nedeni tarihseldir: Bu tercihin temelleri, Sümerler ve Babiller'e kadar gitmektedir. Özellikle Babiller'in matematik ve astronomide kullandığı seksagesimal, yani 60'lık sayı sistemi dolayısıyla zaman birimleri de altmış sayısı ve onun çarpanlarına göre şekillenmiştir. Böylece 1 saat 60 dakika, 1 dakika 60 saniyeye bölünmüştür.

Ne var ki "saniye", "dakika" ve "saat" kavramları, 16. yüzyılda üretilen ilk mekanik saatlere kadar halk arasında pek kullanılmamaktaydı. Dolayısıyla bu bölümlenmenin hafta ve gün gibi kavramların şekillenmesinde doğrudan bir etkisi olduğunu söylemek zordur.

Gerçekten de, zaman birimlerinin tarihi, saniyeden başlayıp da saat, gün, hafta, ay, yıl diye gidecek şekilde seçilmemiştir. Zamanı takip etmek isteyen atalarımız, Güneş'in gökyüzündeki iki belirişi arasındaki zamanı "gün" olarak belirlemiştir. Gecelerimizi aydınlatan Ay'ın iki hilal evresi arasındaki süreyi ise "ay" olarak belirlemişlerdir. Sonrasında "1 ay" dediğimiz sürenin çok uzun olmasından ötürü, Ay'ın hilal-harici diğer evrelerini de kullanarak "1 hafta" dediğimiz süreyi belirlemişlerdir.

Mehmet Ergün

Eğer astronomiyle ilgileniyorsanız, Ay'ın hilal evresi ile yarım göründüğü "ilk dördün" evresi arasında 7 gün olduğunu bilirsiniz. Benzer şekilde, “ilk dördün” ile “dolunay” arasında da 7 gün vardır. Zaten "dördün" sözcüğü de, 1 aylık süre içerisinde 4 adet parça, yani 4 adet "dördün" bulunmasından gelir. Yani Ay'ın evrelerine bakarak 1 haftalık süreyi belirlemek mümkündür.

Böylece 7 adet Gün doğumu bir araya gelerek kabaca 1 dördüne veya haftaya eşit oldu. 4 adet dördün, yani hafta bir araya gelerek 1 ayı oluşturdu.

Peki ya yıl? 12 ayın 1 yıl olarak adlandırılması biraz daha uzun sürdü. Tarihsel olarak insanlar, aydan daha büyük bir zaman birimi kullanmıyordu. Anlayacağınız, "Ben 200 yaşındayım." diyen biri, aslında ayları sayıyordu, yılları değil - ve gerçekte (modern ölçümle) sadece 16 yaşındaydı.

Ancak tarım ve ticaretin gelişmesi, yıllık döngüleri de takip etme zorunluluğunu doğurdu. Böylece Ay üzerine kurulu takvimden uzaklaşılarak, Güneş Takvimi’ne, sonrasındaysa Roma Takvimi ve Julian Takvimi bir dizi ara geçiş takviminden sonra, Gregoryen Takvim’e geçiş yapıldı. Bu takvimde, İsa’nın doğumu 0 yılı olarak kabul alındı ve 1 yıl, 365.2425 güne çekilerek, astronomik harekete daha uyumlu hale getirildi.

Ancak günümüzde bu terimlerin her birini çok daha isabetli bir şekilde tanımlamaktayız. Dolayısıyla gerçek zaman ölçümlerine odaklanacaksak, bu modern tanımları öğrenmemiz gerekmektedir.

Saniye Nedir?

Eskiden 1 saniye, 1 günün 86.400'te 1'i olarak tanımlanmaktaydı; çünkü "gün" (yani Dünya'nın kendi etrafındaki 1 tam turu), zamanın temel birimi olarak kabul edilmekteydi. 1 günde 24 saat olduğu, 1 saatte 60 dakika olduğu, 1 dakikada 60 saniye olduğu varsayıldığı için, 1 saniye de 1 günün $24\times 60\times 60=86400$'de biri olarak kabul edilmekteydi.

Ayrıca Dünya'nın kendi etrafındaki dönüşü her zaman eşit sürmediği (Dünya'nın hareketinde hafif pertürbasyonlar olduğu için) ve Dünya, çok yavaş bir şekilde yavaşladığı için, modern zamanlarda "gün" kavramı üzerinden "saniye" kavramının belirlenmesinin yanıltıcı bir ölçüm yöntemi olduğu sonucuna varılmıştır. Bu sorunu çözmek amacıyla Uluslararası Birim Sistemi, saniyeyi daha stabil bir unsura göre ölçmeye karar vermiştir: Bir atomun içindeki titreşimlere göre...

Modern tanımıyla 1 saniye, Sezyum-133 (¹³³Cs) atomunun uyarılmamış, temel durumundaki hiper-hassas seviyeler arası geçişte yayılan radyasyonun 9.192.631.770 periyodu için geçen süre olarak tanımlanmaktadır.

Gün Nedir?

Astronomik anlamda 1 gün, Dünya gibi gezegensel bir gök cisminin kendi etrafında 1 tam tur atması için geçen süredir. Ancak bunu ölçmenin birkaç farklı yolu vardır.

Takvim Günü Nedir?

Dünya'da 1 takvim günü (Ephemeris günü) 24 saat olarak kabul edilir; 24 saat ise, Uluslararası Birim Sistemi'nde 86.400 saniye olarak tanımlanır ve bu sayede gün de temel zaman birimi olan saniyeye bağlanmış olur. Eşgüdümlü Evrensel Zaman sisteminde,

Güneş Günü Nedir?

Buna karşılık 1 Güneş günü, Dünya'da Güneş'in öğlen vaktinde yaptığı iki zirve arasında geçen süre olarak tanımlanır (aynı terim, Güneş'in kendi etrafındaki 1 turu için de kullanılmaktadır; ancak bu, başka bir yazının konusu). Ayrıca;

• Dünya da dahil hiçbir gök cismi kusursuz bir küre olmadığı için,
• Gezegenlerin yıldızları etrafındaki yörüngesi de kusursuz bir çember olmadığı için
• Kusursuz bir küre olmayan Dünya da o çember olmayan yörüngede dümdüz gitmediği için,
• Dünya'nın Güneş'e göre eksen eğikliği olduğu için (ve bu eğiklik de sabit olmadığı için),

1 Güneş günü 24 saatten 7.9 saniye daha uzundur. Son birkaç on yılda Dünya'da 1 Güneş günü 86,400.002 saniye olarak ölçülmüştür.^[1] Bu ölçümle 1 tropik yıl içinde 365.2421875 Güneş günü bulunmaktadır.

Alternatif Gün Ölçümleri

Elbette, farklı kültürlerde 1 gün farklı şekillerde tanımlanmıştır: Örneğin birçok kültürde 1 gün, Güneş'in ufuk noktasında iki kez batışı (veya doğuşu) arasında geçen süredir; ancak bu ölçüm, kişinin bulunduğu coğrafi pozisyona (örneğin enlem ve boylama ve deniz seviyesinden olan yüksekliğe) göre değişmektedir.

Bunu daha sabit hâle getirmek isteyen kültürler, daha ziyade Güneş'in yerel meridyenden iki geçişi arasını 1 gün almışlardır; fakat bu da boylama göre (ve kısmen de yılın hangi zamanında olduğunuza göre) değişmektedir. Ama bu ölçüm, size yaklaşık olarak 24 saat ± 30 saniyelik sabit bir gün ölçümü verecektir.

Bir diğer yöntem, gerçek Güneş'i takip etmek yerine, gök ekvatoru (veya gök eşleği) boyunca sabit hızla (ve gerçek Güneş'in ortalama hızıyla) giden ve bu nedenle de "hayali" olan bir Güneş'in gökyüzündeki hareketini takip etmektir. Bu yöntem, yıl boyunca günlerin uzunluğunun değişmesine engel olur.

Yıldız Günü Nedir?

Yukarıda sözü edilen astronomik kusursuzluklar nedeniyle (ve onlara ek olarak, Güneş'in Samanyolu Galaksisi etrafındaki yörüngesi ve Güneş Sistemi içindeki merkezinin de kusursuz olmamasından ötürü), 1 günü daha "evrensel" olarak belirleyecek bir tanım arayışına girilmiştir. Güneş Sistemi'ndeki her bir cisme göre çok daha stabil olan uzak yıldızlar, daha sabit bir referans sistemi sunmuştur.

Kendi etrafında değil de, sabit olduğu varsayılan çok uzak yıldızlara göre Dünya'nın kendi etrafındaki 1 tam turuna yıldız günü denir. 1 yıldız günü 23 saat 59 dakika 4.09 saniyedir; yani takvim gününden 4 dakika kadar daha kısadır. Bu ölçümle, ortalama 1 tropik yıl içinde 366.2422 yıldız günü bulunur. Bir diğer deyişle yıldız günüyle ölçülen tropik yıl içinde, Güneş günüyle olana göre 1 gün fazla bulunur. Aynı ölçüm yöntemiyle, Güneş Sistemi içindeki çeşitli gök cisimlerinin yıldız günü süresi şöyledir:

• Merkür: 4222.6 saat
• Venüs: 2802.0 saat
• Ay: 708.7 saat
• Mars: 24.7 saat
• Ceres: 9-9.1 saat
• Jüpiter: 9.9 saat
• Satürn: 10.7 saat
• Uranüs: 17.2 saat
• Neptün: 16.1 saat
• Plüton: 153.3 saat

Yıl Nedir?

Astronomik anlamda "yıl" (astronomik yıl), herhangi bir gezegenin (örneğin Dünya'nın), yörüngesinde olduğu gök cisminin (örneğin Güneş'in) etrafında 1 tam tur atması için geçmesi gereken süredir. Daha teknik tabiriyle 1 yıl, gezegensel bir gök cisminin yörünge periyodudur.

Ancak özellikle de Dünya üzerindeki insanlar için tarihsel olarak astronomik yılı yüksek isabetlilikle ölçmek zor olduğundan, astronomik yıla yakınsaması amaçlanan takvim yılı kavramı geliştirilmiştir. Takvimlerimizin ölçtüğü yıl, budur. Buna göre 1 takvim yılı 365 gündür (4 yılda bir, 366 gündür).

Jülyen ve Gregoryen Yıl

Astronomik yılı ölçmenin de birden fazla yolu vardır ve bunlardan en yaygın olanı, okullarda da yaygın olarak öğretilen Jülyen yıl kavramıdır. 1 Jülyen yıl, tam olarak 365.25 gündür (Okullarda "1 yıl 365 gün 6 saattir." olarak öğretilen de budur). 1 Jülyen yıl içinde 31.557.600 saniye vardır.

Jülyen yıl, Jülyen Takvim'in temeli olmuştur; ancakbu takvimin yarattığı problemler dolayısıyla Jülyen Takvim bir süre sonra terk edilmiştir. Jülyen Takvim yerine geliştirilen Gregoryen Takvim'de, 400 yıllık bir döngü içerisinde 1 yıl, tam olarak 365.2425 gün olarak tanımlanmıştır.

Güneş Yılı (Tropik Yıl)

Güneş'in Dünya gibi bir gezegensel gök cisminde gökyüzündeki birebir aynı noktaya iki gelişi arasında geçen süreye tropik yıl (Güneş yılı) denmektedir. Ortalama 1 tropik yıl, 365.24217 ortalama Güneş günüdür ve bu, 365 gün 5 saat 48 dakika 43.5 saniyeye eşittir. Ancak bu, yıldan yıla değişir: Örneğin 2000 yılındaki tropik yıl 365.24219 takvim günü sürmüştür - ki takvim gününün de 86.400 saniye olduğu hatırlanmalıdır.

Yıldız Yılı

Tıpkı yıldız gününde olduğu gibi, Güneş'e göre olan ölçümlerin isabetsizliğinden ötürü uzak yıldızlara göre yıl ölçümünün daha isabetli sonuçlar vereceği fark edilmiştir. Bu nedenle "yıldız yılı" kavramı geliştirilmiştir: 1 yıldız yılı, Dünya'nın uzak yıldızlar perspektifinden Güneş'e göre pozisyonunun aynı noktaya geldiği iki durum arasında geçen süredir. Bir yıldız yılı, ortalamada 365.256363004 gündür (veya 365 gün 6 saat 9 dakika 9.76 saniye).

Anomalistik Yıl (Anormal Yıl)

Anormal yıl (veya "anomalistik yıl"), Dünya'nın apsitlerine göre bir devrimi tamamlaması için geçen süredir. "Apsitler", Dünyanın yörüngesinin eliptiktik olmasından kaynaklanır ve elipsin uç noktalarına denk gelir: Dünya'nın Güneş'e en yakın olduğu yer olan günberi (2020 yılında 5 Ocak'ta 07:48 UT vaktinde) ve Dünya'nın Güneş'ten en uzak olduğu günötesidir (2020'de 4 Temmuz'da 11:35 UT vaktinde). Anormal yıl, genellikle günberi geçişleri arasındaki süre olarak tanımlanır. 1 anormal yıl, ortalamada 365.259636 gündür (veya 365 gün 6 saat 13 dk 52.6 saniye).

Drakonik Yıl (Ejderha Yılı)

"Drakonik yıl", "ejderha yılı" veya "tutulma yılı", Güneş'in (Dünya'dan görüldüğü hâliyle) aynı ay düğümüne (Ay'ın yörüngesinin ekliptik ile kesiştiği bir noktaya) göre 1 devrimi tamamlaması için geçen süredir. Drakonik yıl, tutulmalarla ilişkilidir: Bunlar, yalnızca hem Güneş hem de Ay bu düğümlere yakın olduğunda meydana gelir; bu nedenle tutulmalar, her tutulma yılının yarısının civarındaki 1 ay içinde meydana gelir. Bu nedenle, her tutulma yılında iki tutulma mevsimi vardır. Tutulma yılının ortalama süresi 346.620075883 gündür (veya 346 gün 14 saat 52 dakika 54 saat).

Bessel Yılı

Bessel yılı, (hayali) ortalama Güneş'in 280°'lik ekliptik boylamına ulaştığı zaman başlayan tropikal yıldır. Bu, şu anda 1 Ocak'ta veya buna yakın bir tarihte gerçekleşmektedir. Adını 19. yüzyıl Alman astronomu ve matematikçisi Friedrich Bessel'den almaktadır. Mevcut Besselian dönemini (yıl olarak) hesaplamak için aşağıdaki denklem kullanılabilir:

$B=190.0+({\text{Ju¨lyen tarih}}_{TT}-2415020.31352)/365.242198781$

Denklemdeki "TT" alt simgesi, bu formül için Jülyen tarihinin Karasal Zaman ölçeğini veya onun öncülü efemeris zamanını kullanması gerektiğini belirtir.

Farklı Ölçümlerin Özeti ve Bazı Kıyaslar

Buraya kadar saydığımız (ve detayına girmediğimiz) yıl ölçümlerini özetleyecek olursak:

• Drakonik Yıl (Tutulma Yılı): 346.62 gün
• Ay Yılı: 354.37 gün
• Ortak Yıl: 365 gün
• Tropik Yıl (Güneş Yılı): 365.24219 gün (değişken, ortalanmış)
• Gregoryen Yıl: 365.2425 gün (ortalanmış)
• Jülyen Yıl: 365.25 gün
• Yıldız Yılı: 365.25636 gün (değişken)
• Anomalistik Yıl: 365.259636 gün (değişken, ortalanmış)
• Artık Yıl: 366 gün

Ancak en yaygın olarak kullanılan Gregoryen yıl:

• 365.2425 gündür.
• 52.1775 haftadır.
• 8765.82 saattir.
• 525949.2 dakikadır.
• 31556952 saniyedir.

Bu takvimde "ortak yıl":

• 365 gündür.
• 8760 saattir.
• 525600 dakikadır.
• 31536000 saniyedir.

Artık yıl:

• 366 gündür.
• 8784 saattir.
• 527040 dakikadır.
• 31622400 saniyedir.

400 yılda bir, Gregoryen takvim 146097 gün olur ve bu nedenle tam olarak 20871 hafta çeker.

Farklı yöntemlerin birbirine ne kadar benzer veya farklı olabildiğini görmek adına, 4 farklı ölçüme göre 2000 yılının ne kadar sürdüğü şöyle listelenebilir:

• Tropik Yıl: 365 gün 5 saat 48 dakika 45 saniye
• Yıldız Yılı: 365 gün 6 saat 9 dakika 10 saniye
• Anomalistik Yıl: 365 gün 6 saat 13 dakika 53 saniye
• Drakonistik Yıl: 346 gün 14 saat 52 dakika 55 saniye

Bunların her biri zaman içerisinde değişen sürelerdir. Dolayısıyla, 2000 yılındaki ölçüme kıyasla bunların ne kadar değiştiği şöyle listelenebilir:

• 6000 yıl önce:
• Tropik Yıl: 8 saniye daha kısaydı.
• Yıldız Yılı: 45 saniye daha kısaydı.
• Anomalistik Yıl: 15 saniye daha kısaydı.
• Drakonistik Yıl: 174 saniye daha kısaydı.
• 4000 yıl önce:
• Tropik Yıl: 4 saniye daha uzundu.
• Yıldız Yılı: 19 saniye daha kısaydı.
• Anomalistik Yıl: 11 saniye daha kısaydı.
• Drakonistik Yıl: 116 saniye daha kısaydı.
• 2000 yıl önce:
• Tropik Yıl: 7 saniye daha uzundu.
• Yıldız Yılı: 4 saniye daha kısaydı.
• Anomalistik Yıl: 5 saniye daha kısaydı.
• Drakonistik Yıl: 57 saniye daha kısaydı.
• 2000 yıl sonra:
• Tropik Yıl: 14 saniye daha kısa olacak.
• Yıldız Yılı: 3 saniye daha kısa olacak.
• Anomalistik Yıl: 5 saniye daha uzun olacak.
• Drakonistik Yıl: 54 saniye daha uzun olacak.
• 4000 yıl sonra:
• Tropik Yıl: 35 saniye daha kısa olacak.
• Yıldız Yılı: 12 saniye daha kısa olacak.
• Anomalistik Yıl: 10 saniye daha uzun olacak.
• Drakonistik Yıl: 104 saniye daha uzun olacak.