مفاهيم فلكية لقياس الزمن

من المعروف أن طول اليوم الأرضي يبلغ ـ اقترانيا ـ 24 ساعة وطول السنة الأرضية تبلغ 365.25 يوما أرضيا وبعد الأرض عن الشمس يبلغ 93 مليون ميل فماذا عن بقية كواكب مجموعتنا الشمسية مقارنة بالحسابات الأرضية؟ فيما يلي استعراض سريع لجميع كواكب المجموعة الشمسية وفق الصيغة التالية: اسم الكوكب بالعربية: [طول يومه بالحساب الأرضي / طول سنته بالحساب الأرضي / بعده عن الشمس بملايين الأميال / السرعة المتوسطة للدوران حول الشمس كم / ثانية] (اسم الكوكب بالألمانية):

(1) عطارد: [59 يوما / 88 يوما / 36 مليون ميل / 47,873 كم / ثانية] (Merkur)
(2) الزُّهْرَة: [243 يوما / 225 يوما / 67 مليون ميل / 35,021 كم / ثانية] (Venus)
(3) الأرض: [24 ساعة / 365.25 يوما / 93 مليون ميل / 29,783 كم / ثانية] (Erde)
(4) المريخ: [24.5 ساعة / 687 يوما / 142 مليون ميل / 24,131 كم / ثانية] (Mars)
(5) المُشْتَرَى: [10 ساعات / 12 سنة/ 483 مليون ميل / 13,699 كم / ثانية] (Jupiter)
(6) زُحَل: [10 ساعات / 29.5 سنة/ 886 مليون ميل / 9,69 كم / ثانية] (Saturn)
(7) أورانوس: [11 ساعة / 84 سنة/ 1780 مليون ميل / 6,81 كم / ثانية] (Uranus)
(8] نبتون: [16 ساعة / 165 سنة/ 2790 مليون ميل / 5,43 كم / ثانية] (Neptun)
(9) بلوتو: [6 أيام / 248 سنة/ 3670 مليون ميل / 4,72 كم / ثانية] (Pluto)

نلاحظ من خلال المعطيات السابقة أمرا طريفا هو أن يوم من أيام كوكب الزهرة يعتبر أطول من سنته حيث يبلغ طول يومه 243 يوما أرضيا بينما يبلغ طول سنته 225 يوما أرضيا. تظهر لنا نسبية الزمن من خلال المثال التالي: بافتراض مولد طفلين أحدهما على كوكب الأرض والثاني على كوكب المشترى فإن الأول يصل للستين بينما يكون عمر الثاني ـ بزمن المشترى المحسوب بالحساب الأرضي ـ هو خمس سنوات من سنوات المشترى.

ثانيا: الزمن النجمي (Siderische Zeit) والزمن الإقتراني (Synodische Zeit)
يعتبر الزمن "النجمي" هو المقياس العلمي الصحيح في تعيين الزمن وهو عبارة عن قياس الزمن استنادا لأحد النجوم البعيدة . يرجع السبب في اختيار النجوم في عملية حساب الزمن لسهولة رصدها كنقطة مضيئة في السماء. أما الزمن "الإقتراني" فهو الحساب على أساس الشمس بدلا من النجوم البعيدة وهو مقياس أقل دقة. وبينما تستند الروزنامات وجداول الأيام والأزياج على النظام الإقتراني، تستند الحسابات الفلكية العلمية على النظام النجمي.

اليوم الإقتراني واليوم النجمي
يبلغ طول اليوم الأرضي بالحساب الإقتراني 24 ساعة بينما يبلغ طوله بالحساب النجمي 23 ساعة و56 دقيقة و 4.0906 ثانية وهو أقل من اليوم الإقتراني والفرق بينهما ينتج عن دوران الأرض حول الشمس مما يجعلنا على الأرض لا ندرك شروق بداية اليوم الإقتراني التالي إلا بعد فترة أطول من اليوم النجمي بمقدار 235.9094 ثانية.

الشهر القمري الإقتراني والشهر القمري النجمي
يبلغ طول الشهر القمري بالحساب الإقتراني 29.530590 يوما أي 29 يوما و12 ساعة و44 دقيقة و38 ثانية بينما يبلغ طوله بالحساب النجمي 27.321661 أي 27 يوما و7 ساعات و43 دقيقة و11.5 ثانية وهو أقل من الشهر القمري الإقتراني والفرق بينهما ينتج عن دوران الأرض حول الشمس مما يجعلنا على الأرض لا ندرك الهلال الجديد إلا بعد فترة أطول بمقدار 2.208929 يوما.

إننا حينما نتكلم عن "الزمن" في علم الفلك لابد من أن يكون مفهومنا للزمن مستندا على شيئ محدد عند القياس: إما نجم بعيد ينظر إليه على أنه نقطة ثابتة في الفضاء فينتج النظام القياسي النجمي وإما الشمس فينتج النظام القياسي الإقتراني أي الشمسي. يتميز النظام القياسي النجمي siderisches System بأنه يتخلص من تأثير دوران الأرض حول الشمس. أما النظام القياسي الإقتراني synodisches System فيصعب فيه رصد الشمس بدقة كافية كمرجع لما يعتري مساحة سطح الشمس ـ ظاهريا ـ من تغيير باختلاف المسافة بينها وبين الأرض مما يصعب من إمكانية تحديد مركزها بدقة.