Tid og soltid

Døgnet og året
Fastlæggelse af døgnet
Sand soltid er lokal soltid
Sand soltid er ikke regelmæssig
Soldøgnets variation
Middelsoldøgn og middelsoltid

Døgnet og året

I tusindvis af år har det primære krav til tidsmålingen været, at den afspejler dagenes forløb og årstidernes skiften. Menneskets tilværelse var og er helt afhængig af disse regelmæssige fænomener, og vores tidsmålings vigtigste praktiske enheder er da også døgnet og året.

Fastlæggelse af døgnet

Det er helt naturligt at fastlægge døgnet, så det varer fra solen er i sin højeste position på himlen ved middagstid til dette sker næste gang. Døgnet er så yderligere inddelt i timer, minutter og sekunder, og at tallene 12 og 60 spiller en stor rolle her, har babylonerne æren for. Lige så naturligt er kravet om, at kl. 12 middag hver dag skulle falde netop når solen står på sin højeste position i syd. Denne form for tidsinddeling kalder man for sand soltid, fordi den helt præcist er bundet til solens bevægelse over himlen.

Sand soltid er lokal soltid

Desværre har sand soltid også nogle gevaldige ulemper. Én af dem er, at tidsmålingen er helt lokal. Hvis to steder ligger på forskellig længdegrad, vil tiden også være forskellig. Døgnets længde er ganske vist den samme overalt, men kl. 12 middag f.eks. falder ikke på samme tidspunkt. Sammenligner man f.eks København og Esbjerg, er forskellen i sand soltid mere end 16 minutter. Denne tidsforskel er ikke så problematisk, hvis en rejse mellem de to byer tager flere dage, men da jernbane, telegraf osv. kom i brug, blev situationen uholdbar. I Danmark løste man en overgang problemet ved at erklære den lokale soltid i København for officiel dansk tid. Så stemte køreplanerne da i det mindste!

Sand soltid er uregelmæssig

I takt med, at man fik mere og mere præcise ure - baseret på pendulers og fjedres regelmæssige svingninger - viste det sig, at soldøgnet ikke har samme længde, og at solen ikke stod i syd kl. 12. Dette var selvfølgelig helt uholdbart, og førte til indførelsen af den såkaldte middelsoltid.

Soldøgnets variation

Soldøgnets længde varierer gennem året af to årsager:

Den ene årsag er at jorden bevæger sig i en ellipse om solen, og bevæger sig noget hurtigere rundt tæt ved solen end når den er langt væk fra solen.

På begge figurer ovenfor bevæger den blå jord sig rundt om den gule sol, mens jorden samtidig roterer med konstant hastighed. Til højre bevæger jorden sig hurtigst forbi solen, og skal derfor rotere et lille stykke mere, før det samme punkt på jorden vender mod solen.

Soldøgnet vil altså være længst i situationen til højre.
Denne effekt vil give én svingning op og ned i soldøgnets længde i løbet af et år.

Den anden årsag til soldøgnets variation er, at jordens akse hælder 23,45 grader. De tekniske detaljer er lidt komplicerede, men det vil medføre en variation i soldøgnets længde, som svinger op og ned to gange i løbet af et år.

Disse to effekter virker samtidig, og den indflydelse, det har på, hvornår middagstidspunktet falder, kaldes tidsjævningen (equation of time).

 

Middelsoldøgn og middelsoltid

For at komme ud over problemet med denne variation indfører man middelsoldøgnet.
Længden af et middelsoldøgn svarer til den gennemsnitlige længde af et soldøgn, taget over et helt år. Middelsoldøgnet bliver så på 24 timer.
Middelsoltiden er også en lokal tid, dvs. flytter man længdegrad, skal man stille sit ur. Dette problem kommer man først ud over med indførelsen af zonetider.

Tidsjævningen angiver forskellen mellem sand soltid og middelsoltid.