|
Wat weet ons
werklik van die mistieke vierde dimensie?
Wat is tyd? ’n
Spesiale kamera kan ’n mikrosekonde daarvan vries, bewegings
vaslê wat te vinnig is vir die menslike oog om te sien. Maar
tyd is ook ’n raaiselagtige dimensie wat selfs hooggeleerdes
verbysterd laat. En die meting van tyd kom ’n lang pad saam met die
mens en sy beskawings...
• Vir nog inligting oor
tydmeting lees die Mieliestronk-artikel
’n Kort geskiedenis van tyd
• Vir nog inligting oor
horlosies lees ons artikel
Tik-tak-taktiek!
’N KOEËL
klief deur ’n appel en in ’n minuskule breukdeeltjie van ’n sekonde hou die
tyd skielik op om te bestaan.
Appelmoes pof weerskante uit, in roerlose suspensie langs die deurboorde vrug, en ook die koeël hang
meteens botstil in die lug. Alles is in hierdie tydelose mikrokosmos is
terstond gevries tot ’n
ongelooflike starheid, want sonder tyd is beweging natuurlik ook
heeltemal onmoontlik.
REGS: Wyle prof. Harold E. Edgerton van die
Massachusetts Institute of Technology, ’n baanbreker op
die gebied van hoësnelheidsfotografie, se bekende
foto van die “gevriesde” oomblik nadat ’n koeël deur ’n
appel getrek het.
Krediet: Edgerton Foundation |
 |
Dis interessant om tyd só met kameras te kan
“bevries” soos jy moontlik ook al op soortgelyke hoësnelheidsfoto’s gesien het.
Goed, maar eintlik is dit totaal onsinnig om enigsins van
bevrore tyd te praat. Dit is in werklikheid net so vergesog as om, sê, lengte te
bevries sodat net breedte en hoogte oorbly!
Wat daarmee bedoel word, is dat tyd ’n onlosmaaklike deel van die
stoflike geskape werklikheid uitmaak—dit is ’n vierde
dimensie wat kennelik nie van die ander drie geskei kan word nie.
Vir die geniale
Duits-Joodse fisikus
Albert Einstein
(1879-1955) was dit so
duidelik soos daglig. Toe aan hom gevra is om in ’n paar woorde die
wese van sy beroemde Relatiwiteitsteorie uiteen te sit sodat almal
dit kan verstaan, het Einstein só geantwoord:
“As u die antwoord nie te ernstig sal opneem nie en dit as ’n soort
grap beskou, kan ek dit as volg verduidelik: vroeër is geglo dat as
alle materiële dinge uit die heelal moet verdwyn, slegs nog tyd en
ruimte sou oorbly. Volgens die Relatiwiteitsteorie verdwyn tyd en
ruimte saam met hierdie dinge.”
Nou ja, miskien help dit ons arme leke om net so ’n klein ietsie meer van
die wese van ruimte en tyd te verstaan. Dit bly egter ’n feit dat Einstein se berekeninge
veels te ingewikkeld is om sonder gevorderde wiskunde begryp te
word en dat hy op ’n terrein beweeg waar ons gewone
menslike begrippe eintlik betekenisloos is.
Dit is ’n wêreld waarin die natuurkundige wette heeltemal verskil
van ons eie en waarin selfs die begrippe van tyd en ruimte verander
en verstrengel raak.
Een van die beginsels van Eintein se sogenaamde Relatiwiteitsteorie is
byvoorbeeld dat
tyd altyd relatief tot die waarnemer is. ’n Horlosie wat aan ’n
bewegende voorwerp vas is, beweeg oënskynlik teen ’n ander ritme as
’n horlosie aan ’n ander voorwerp wat met ’n ander snelheid beweeg.
Namate ’n horlosie se tempo deur die ruimte versnel, loop die
horlosie oënskynlik stadiger. Dit beteken dat ’n horlosie op ’n
ruimteskip wat van die aarde af wegbeweeg, vir iemand op aarde wat
met ’n superverkyker daarna sou kon kyk, stadiger sou loop (al is
dit ook hoe gering) as ’n horlosie op die
aarde!
BO: Vir ’n
aardse waarnemer sou 'n horlosie op ’n wegsnellende
ruimteskip lyk of dit stadiger loop as sy eie horlosie.
Skrywers van wetenskapsverhale
kan natuurlik op wonderlike maniere voortborduur op hierdie
“verjongingskuur” wat reisigers in die buitenste ruimte ondervind. Soos in een
verhaal waarin iemand na die verre sterre reis—net om jonk genoeg na
die aarde terug te keer om met ’n nasaat van sy tweelingbroer te
trou. Die vreemdheid
van Einstein se waarneming van die heelal raak vir ons gewone
sterflinge des te vreemder as
dit kom by hoe ruimte en tydruimte gebuig word. Ruimte en tydruimte is
naamlik nie rigiede arenas waarin gebeurtenisse plaasvind nie. Hulle
het vorm en struktuur wat deur die materie en energie van die heelal
beïnvloed word.
Materie en energie vertel aan ruimte en tydruimte hoe om te buig.
Ruimte vertel aan materie hoe om te beweeg.
BO: Ruimte en
tydruimte word “ingeduik” deur ’n groot ruimtelike voorwerp soos
die aarde. Hier is ’n kunstenaar se voorstelling van só ’n
geboënheid, wat vergelyk kan word met die toestand waar ’n bal wat op ’n
styfgespanne rubbermat lê, op daardie punt die rubbermat laat
insak.
Illustrasie: NASA
Die voorafgaande sal bepaald vir die meeste
mense nie net na Grieks of Hebreeus klink nie, maar dalk selfs na
die obskuurste dialek van ’n verlore stam in Buite-Mongolië!
Gelukkig hoef selfs baie geleerdes nie Einstein se presiese
gedagterigtings te snap nie, maar is dit dikwels net nodig om die
bewese resultate van sy werk te aanvaar.
Maar hoe is dan
gesteld met die tydsbegrip van die mens? Hoe het dit deur die lange
eeue ontwikkel Die mense
van die gryse verlede het vanselfsprekend nooit oor tyd gedink soos
ons daaraan vandag daaraan dink nie. Hulle het bloot geweet van dag
en nag, somer en winter, die verskillende fases van die maan, wat
mekaar binne die bestek van die tyd in ’n ordelike reëlmaat
afgewissel het. En mettertyd
het hulle dit uiteindelik nodig gevind om tydsverloop te begin meet.
Dalk
was dit om te bepaal hoe lank iemand werk en hoe lank daar gerus kan
word...
DIE antieke Babiloniërs het die dag in twaalf periodes van dertig
oesj elk verdeel. Elk van hierdie twaalf periodes was dus gelyk aan
twee uur en elke oesj aan vier minute. Soortgelyke indelings is deur
die Soemeriërs en die ou Egiptenare gebruik.
Die tyd is met waterklokke en sonnewysers gemeet. In sommige ander
antieke beskawings is die dag in periodes van lig en donkerte
verdeel, en verskillende tydmetings is vir bedags en snags gebruik.
Hierdie vroeë metings is net deur die heersers en priesters gebruik.
Die gewone mense het hul tyd volgens die posisie van die son geskat.
Die primitiefste tydmeter was bloot ’n
stomp, stok of dalk langwerpige klip wat in die grond gesteek is om
na die stand van sy skaduwee te kyk.
|
REGS: Is dit ’n antieke
sonnewyser? Raar maar waar, selfs voor die
totstandkoming van die Egiptiese beskawing—trouens,
omtrent duisend jaar voor dit—was daar al mense in
Egipte wat blykbaar klippe volgens die son of sterre
gerig het. Die plek staan bekend as Nabta. Hier het
sekere herders meer as 6000 jaar gelede ’n kring van
klippe en ander klipstrukture opgerig aan die oewer van
’n meer wat lank reeds opgedroog het. Hulle het klippe
van drie meter hoog meer as ’n kilometer ver na die
terrein aangesleep. Weinig is egter bekend oor hoekom
hierdie mense dit gedoen het en presies wie hulle was. |
 |
|
Krediet: J. M. Malville (U. Colorado) & F. Wendorf (SMU)
et al / via NASA / GSFC
|
Regdeur die grootste deel van die Middeleeue is die dag in twee dele
verdeel—twaalf uur daglig en twaalf uur van donkerte. Die lengte
van die ure het met die seisoene gewissel, en ’n nagtelike uur was
kort in die somer, maar lank in die winter.
Nadat meganiese horlosies in die veertiende eeu uitgevind was, is
sekere pogings aangewend om ’n horlosie te prakseer wat veranderlike
ure sou kon aangee. Hierdie pogings het misluk en ure is
gestandaardiseer om met horlosies ooreen te stem.
 LINKS:
Die Kloktoring, Paleis van Westminster, Londen, huisves moontlik die
bekendste toringhorlosie op aarde, wat in die volksmond bekend staan
as Big Ben (moontlik genoem na ene sir Benjamin Hall, wat indertyd
verantwoordelik was vir baie omgewingsverbeterings in Londen). Die
toring met die massiewe viergesig-horlosie is laat in die 1850’s
voltooi.
•
Meganiese horlosies
soos ons dit ken, dateer uit die veertiende eeu, en die meeste van
sulke vroeë horlosies is in
torings ingebou. Ene Henry de Vick het, sover bekend, die eerste meganiese
horlosie gemaak toe hy in 1360 deur die Franse koning na Parys
ontbied is om ’n toringhorlosie vir die koninklike paleis te verskaf
(tans die Palais
de Justice). Daar is vertel dat daardie horlosie net een wyser gehad
het en dat die gelui van ’n klok aangedui het watter uur dit was.
Dit het met vallende gewigte gewerk.
Foto: U.S. Department of Commerce
(gewysig)
Standaardisasie was lank daarna nog ’n probleem in die wêreld van
tydmeting. Namate die aardbewoners se tempo vinniger begin raak het—met byvoorbeeld treine wat groot afstande in ’n kort tyd moes
aflê —het dit dringend noodsaaklik geword om oral te weet wat die
regte tyd nou eintlik is.
In die VSA was skedulering haas onmoontlik met vier of vyf
spoorwegdienste wat elk by sy eie tyd gebly het—wat noodwendig
verskil het van dié van die dorpe waar die treine aangedoen het.
Om orde uit die tydverwarring te skep, het die Amerikaanse Kongres in
1884 ’n konferensie in die hoofstad, Washington, belê waarheen
verteenwoordigers uit baie lande genooi is. Aangesien Brittanje
destyds ’n toonaangewende vlootmoondheid was en sy sterrewag toe
reeds wyd deur skepe vir navigasie gebruik is, is besluit om die
plaaslike tyd by die vlootsterrewag van Greenwich, Engeland, as
standaardverwysing oor die hele wêreld te gebruik.
Met die lyn deur Greenwich as die nulmeridiaan, word die aarde na
wes en oos daarvan in verskillende tydsones ingedeel. Ná elke 15
grade word een uur bygetel of afgetrek (oos is vroeër, wes is
later).
Die Suid-Afrikaanse standaardtyd word deur die 30ste lengtegraad oos
van die nul-lengtelyn bepaal om eenvormige tydberekening in
Suidelike Afrika te verseker. Dit is ondanks die feit dat ons land
eintlik deur twee tydsones gedek word. Durban is in der waarheid 50
minute "voor" Kaapstad. |
