詩の中の科学 |季節が変わると時間はどのように「見える」のでしょうか?

ロングソング

〔ハン〕​​ハン・ユエフ

庭の緑のひまわりは、太陽の下で朝露が乾くのを待っています。

春のそよ風が恵みをもたらし、すべてのものが明るく輝いています。

私はいつも、花や葉が黄色くなって枯れてしまう秋が来るのではないかと心配しています。

東から海へ流れる川はいつすべて西に戻るのでしょうか?

若い時に一生懸命働かなければ、年をとった時に後悔することになる。

写真/Jiuyue

これは人々に時間を大切にするよう勧める古代の詩です。人生を、春に種から芽生える緑のひまわりに例えています。早朝、葉の上の露は輝く真珠のようで、昇る赤い太陽によって蒸発するのを待っています。なんて美しくて気持ちの良い日でしょう！

植物として、ヒマワリにも避けられない恐怖があります。秋になると、すべてのものが枯れ、葉は黄色くなり、腐り、生命は終わります。人生でも同じことが言えます。時間は急流のようで、ずっと前に進み、決して振り返ることはありません。ある意味では、あらゆる生命の誕生は死へのカウントダウンとも考えられます。これが人生における時間の意味です。では、今日から頑張ってください！

季節

そして逆に、人生には時間に対する意味もあります。もし時間の経過を感じる生命がなかったら、時間の存在はあまりにも単調で退屈なものになるのではないでしょうか。これは、客観的かつ主観的な、人生と時間のつながりです。

人生には固有のリズムがある

生命が最初に認識した時間は、昼と夜の交替や四季の循環など、地球上の自然環境の特定の周期性から生じます。これらの自然のサイクルは、光、温度、空気中の二酸化炭素と酸素の含有量などを絶えず変化させます。生命は生き残り、繁殖するために、これらの変化に適応し、内部のリズムを発達させなければなりません。

生命の内なるリズムは体内時計とも呼ばれ、人間は日の出とともに働き、日没とともに休息するなど、それに応じて生活習慣を調整します。昼間は隠れていて夜に出てくる夜行性の動物。大型の草食動物が定期的に移動します。これらすべての前提は、生命が自然環境に対する一定の認識、特に自然の周期的な変化に対する認識、つまり時間の認識を持っているということです。

体内時計

もし地球が太陽の周りを回っておらず、また自身の軸の周りを回転していなかったら、地球は広大な宇宙の中で「固く」一方向に高速で動いているだろうと大胆に想像してみましょう。この時期は、日の出や日の入り、月の満ち欠けを見ることはできません。今日私たちが見ている光景は、明日私たちの視界に戻るわけではなく、地球の旅とともに変化し続けていきます。昨日起こったことは再び起こることは難しく、過去の経験は将来に役立ちません。過去は現在と未来にとって無意味なので、人々が過去を思い出す必要はありません。

このとき、生命は時間の経過を感じ取り、過去の経験に基づいて将来により適応できるように体内時計を発達させる必要があるのでしょうか?これは明らかに不必要な贅沢です。地球が太陽の周りを回り、月が地球の周りを回ることで、宇宙の天体の間に周期的なリズムが生じ、生命は時間の経過を「感じ」ようとします。時間の経過を感じることができるのは、生命の生存と繁殖に有益だからです。

時間測定はより正確になっている

夜と昼はどれくらい長いですか？月が満ちてから欠けるまでの期間はどれくらいですか?季節が変わるのにどれくらい時間がかかりますか？人々は、定規で長さを測るのと同じように、時間の長さを測ることに熱心です。

最古の人類は 1 日よりも短い時間単位を使用したことはありませんでした。当時の人々の生活は単純だったため、一日を多くの段階に分け、各段階ごとに物事を整理し、一日のうちにさまざまなタスクを完了する必要はありませんでした。当時の人々は問題を議論するために頻繁に会議を開く必要はありませんでした。出勤時間を早くしたり遅くしたりすることは、日常生活にどの程度影響するでしょうか?人々は時間の経過に対して十分な忍耐力を持っています。

一日の「時間」という概念は紀元前 159 年まで世界に知られていませんでした。キリスト教時代の初めには、古代ローマの日照時間は 5 時間でしたが、後に 7 時間に増加しました。古代エジプトでは、人々は地面に棒を置き、棒の影の方向と長さを使ってさまざまな時点を示していました。中国では、砂時計や日時計は、砂を入れた小さな容器を逆さまにして砂が流れ出る速度や、竹の棒の影が文字盤に映る角度によって、一日をいくつかの期間に分けるために使われています。西周の時代から、我が国では昼と夜を12の期間に分け、それぞれを1時間と呼んでいました。こうすることで、官僚は政務をこなす時間が比較的明確になり、民衆も集会の時間が比較的明確になり、お互いの待ち時間は2時間を超えなくなります。

ガリレオが単純な振り子を発見し、振り子時計を発明して初めて、毎日のタイミングは正確になりました。その後、人類は正確な時間計測の道へと突き進み、ついに現代的な意味での時計が誕生しました。単純な振り子は非常に単純なもので、生徒は自宅で簡単なモデルを作ることができます。ある程度の質量を持つ小さなボールを用意し、それを引き込めないロープに結び付けてロープを吊り下げ、手でボールを軽く押して振り子を作れば、単純な振り子ができます。次に、ボールが毎回真ん中の最も低い位置に戻るまでの時間を記録します。時間はほぼ同じであることがわかります。なぜ大まかに？なぜなら、作った単純な振り子は必然的に空気抵抗の影響を受けますが、理想的な振り子は毎回まったく同じ間隔時間を持つはずです。

人々はどうやって季節を測るのでしょうか?

古代エジプト人はナイル川の洪水周期に基づいてより長い期間を計測しました。異常気象や水文現象が発生した場合、このタイミング方法はまったく間違っている可能性があります。その後、さまざまな初期文明では、月の満ち欠けの方がより信頼できるということが一般的に発見されました。そのため、彼らは太陽と月の動きに基づいて独自の暦を開発し、年、月、日の間の複雑な関係を明らかにしようとしました。

この時点で問題が発生します。地球が太陽の周りを一周するのに365.25日かかりますが、古代人はこれを知りませんでした。月の満ち欠けの周期は約30日です。その結果、必然的にエラーが発生してしまいました。何をするか？ 1年では5日、6年では1か月の差があるので、閏年や閏月を設けるなど、さまざまな奇妙な補正方式が出てきました。

これは人間がどのように時間を測るかについての簡単な物語です。