Jongens en wetenschap. Deel 1

[p. 158]

De Tijd bij ons en ergens anders

In de radio hoor je wel eens het tijdsein. Heb je je nog niet afgevraagd hoe de heren van de radio de tijd, tot op een breuk van een seconde na, kunnen weten? Hebben ze daar misschien een klok die veel juister gaat dan onze kamerklok? Zeker beschikken ze over zulke klokken, maar ook deze gaan niet helemaal goed. Elke klok wijst een gering verschil aan met de echte tijd en omdat deze verschillen dag aan dag voortdurend toenemen, zouden we steeds meer van de echte tijd afwijken. Gelukkig zijn er de observatoria, waar ze een tijdmeter kunnen nagaan die veel betrouwbaarder is dan onverschillig welk mechanisme door mensenhanden vervaardigd, en dat is de aarde die, met de grootste regelmaat, dagelijks

Feg. 1. Duur van één dag

één keer om haar as draait.

In dit opzicht moet je figuur I eens goed bekijken. Bovenaan zie je de rustende zon en onderaan wentelt de aarde op haar baan om de zon. De aarde wordt tweemaal afgebeeld; links is haar positie op de eerste dag, rechts haar positie op de tweede dag. Intussen heeft ze zich een keer om haar as gedraaid. De toeschouwer op de aardbol zet zijn klok gelijk te 12 uur, op dat ogenblik waarop de zon zuidwaarts gericht is.

De tweede dag na deze aardwenteling wacht de toeschouwer weer de tijd af dat de zon precies in het Zuiden staat. Wijst zijn klok weer 12 uur aan, dan gaat ze gelijk, want gedurende een aardwenteling zijn 24 uur verlopen.

[p. 159]

Omdat de baan van de aarde om de zon geen juiste cirkel maar een ellips beschrijft wordt deze tijdcontrole pas betrouwbaar als de waarnemer het daardoor ontstane tijdsverschil in acht neemt. De observatoria zijn van toestellen voorzien met behulp waarvan men de zuidelijke stand van de zon gedurende haar dagreis aan de hemel met zo'n nauwkeurigheid kan vaststellen, dat daaruit de ware middag van de waarnemingsplaats tot op een onderdeel van een seconde, precies kan afgeleid worden.

Fig. 2. Model van de wereldklok

Over 't algemeen beschouwt de astronoom de aarde als een grote klok, waarvan de zon de wijzer is. Fig. 2 laat je een model van deze klok zien, die je je kunt voorstellen als een bol en een dradennet samengesteld uit 12 ringen van draden. De ringen van de schijfjes van een sinaasappel van de noordpool van de bol tot de zuidpool reiken. Terwijl het dradennet en de lamp, die de zon voorstelt, rusten, wentelt de aarde binnen het dradennet in de richting die de pijl aangeeft om haar as, die in de vorm van twee pennen uit de polen steekt. Deze wereldklok geeft niet altijd de tijd aan, die op het ogenblik van de waarneming in de eigen woonplaats heerst, maar ze wijst ook het uur aan van alle plaatsen op de aarde. Zoals je ziet wordt aan iedere helft van de dradenring een uur toegekend. Op de afbeelding wordt de wentelende aarde voorgesteld op het ogenblik dat Engeland zich onder de 12 uur-meridiaan bevindt. De zon staat dus in Engeland, zoals trouwens op alle plaatsen die zich op dezelfde lengtegraad bevinden, precies in het Zuiden. (Voor de plaatsen ten zuiden van de evenaar natuurlijk in het Noorden.) Al de overige plaatsen op aarde hebben de tijd die de betreffende urenkring van het dradennet aanwijst. Uit het model kun je opmaken dat de klokken op aarde een

[p. 160]

Fig. 3. Kaart met tijdzones

[p. 161]

latere tijd aanwijzen naarmate ze meer oostelijk van de lengtegraad van 12 uur verwijderd liggen. Een reiziger, die per vliegtuig vanuit Engeland naar het Oosten vliegt, merkt dat zijn horloge steeds meer achterloopt bij de tijd van de landen waarover hij vliegt. Over Duitsland b.v. bedraagt het verschil een uur, over de Beringzee al 12 uur, en komt hij na een vlucht om de aarde ten slotte weer naar Engeland terug dan bedraagt het verschil 24 uur, dus een hele dag. Deze dag heeft hij op zijn reis blijkbaar gewonnen. Maar als hij in tegenovergestelde richting om de wereld vliegt, dus westwaarts, dan staat zijn horloge steeds meer voor; hij moet het, om met de plaatselijke tijd in overeenstemming te blijven, aanhoudend achteruitzetten en verliest na zijn vlucht om de aarde één dag.

De stelling van de bol op onze tekening is, zoals ik al eerder zei, zo gekozen dat de 12 uur- of middagcirkel over Engeland ligt. In Amerika is het op dezelfde tijd pas ochtend en in Azië al avond van dezelfde dag. Middernacht integendeel is onder de 24 urencirkel, zo b.v. boven de Beringzee. Hier wordt ook de datum gewijzigd. Twee naburige plaatsen hebben hier een verschillende datum.

Te oordelen naar ons model van de aardbol zou eigenlijk elke plaats op aarde, die niet precies onder dezelfde lengtegraad ligt, haar eigen plaatselijke tijd hebben, die verschilt van de oostelijk en westelijk gelegen plaatsen. Dat was vroeger nl. het geval toen de klokken nog de plaatselijke tijd aangaven, zoals nu nog de zonnewijzers. Maar toen handel en verkeer de wereld veroverden kwam men er toe, om een eenheidstijd in te voeren voor grotere gebieden waar dezelfde tijd van kracht is, en die van het naburige gebied met een uur afwijkt. Fig. 3 is een wereldkaart waar de gebieden, die een verschillende tijd hebben, door heldere en donkere strepen van elkaar gescheiden zijn. Ook hier is de voorstelling zo gekozen dat het in Engeland (Greenwich) precies 12 uur op de middag is. De aan de voet van de kaart getekende lokken geven de tijd aan van de door strepen aangeduide aardzones. Het merkwaardige van deze kaart is, dat de strepen die over de zeeën bijna overal met de geografische lengtecirkels samenvallen, over het land eigenaardige afwijkingen ondergaan. Deze afwijkingen zijn het gevolg van het verkeer en de economie, want elk land moet er voor oppassen dat de begrenzing van de tijdzones niet door haar drukke verkeersgebied loopt. Laten we maar even denken aan de verwikkelingen die b.v. in het spoorwegwezen optreden, wanneer een spoorwegnet meer dan eens een zonegrens overschrijdt. De studie van het spoorboekje van zo'n gebied zou dadelijk een grote puzzle worden. Daarom was men verplicht om de tijdzones in zekere mate aan de

[p. 162]

landsgrenzen aan te passen en belangrijke verkeersgebieden en grote steden in een zone te plaatsen, waarin ze eigenlijk niet horen. Zo heeft b.v. de 5 uurzone in onze tekening een heel eigenaardig verloop, ze springt over heel Mexico en verschuift in de Verenigde Staten en in Canada in westelijke richting. Rusland rekent volgens een tijd, die, zoals de getekende klokken duidelijk maken, telkens één uur voorlopen bij de tegenwoordige tijd. Bovendien is er een hele reeks gebieden die zich niet aan de tijd van die zone aangepast hebben, maar een eigen tijd houden zoals uit de heldere plaatsen van die kaart met de ingetekende klokken duidelijk blijkt.