L’uomo ha manifestato molto precocemente la necessità di misurare il tempo, inizialmente utilizzando come punto di riferimento il Sole e le altre stelle della volta celeste, e man mano costruendo strumenti sempre più sofisticati e precisi. Queste strumentazioni avevano anche lo scopo di, in un certo senso, “standardizzare” la modalità di misura del tempo, in modo che ci fosse un modo uniforme e uguale per tutti di calcolarlo.
Uno dei primi strumenti costruiti dall’uomo per scandire il tempo è la clessidra che permette, grazie alla sabbia che cade al suo interno da una parte all'altra della sua struttura, di capire quanto tempo è passato dal momento in cui la clessidra stessa è stata invertita. Capiamo bene come questa sia utile per misurare un dato intervallo di tempo ma certamente non è in grado di dirci a che ora del giorno in cui ci troviamo. Per questo scopo l'uomo ha inventato la meridiana, strumento ben più antico della clessidra (si parla di utilizzo di rudimentali meridiane già da parte degli uomini del neolitico per scandire i periodi migliori per raccogliere). Questo strumento è costituito da un piano sul quale sono segnate le ore del giorno e da un oggetto, chiamato gnomone, in grado di proiettare la propria ombra sul quel piano: la posizione del Sole è quindi l’elemento fondamentale per il calcolo corretto dell’ora, in quanto solo essa è in grado di influenzare dove si trova l’ombra dello gnomone.
Meridiana a muro del monastero di Glurk, in Carinzia (Austria).
L’orario calcolato grazie alla posizione nel cielo del Sole viene chiamato tempo solare. Poiché ovviamente è necessario conoscere l’orario anche in momenti in cui non si dispone della luce del Sole, sono stati inventati gli orologi automatici: dai più antichi che sfruttavano complesse carrucole con pesi o acqua corrente, all’orologio atomico, che si basa sulla frequenza di risonanza di un atomo.
Risulta comunque evidente come in ogni parte del mondo l’orario sia diverso nello stesso istante, in quanto la posizione relativa del Sole a mezzogiorno cambia a seconda di dove ci troviamo sulla Terra. Ogni anno infatti già nel pomeriggio del 31 Dicembre possiamo vedere sui telegiornali le immagini dei fuochi d’artificio sopra il Sydney Opera House per il capodanno in Australia, mentre dobbiamo aspettare il giorno seguente (l’1 Gennaio) per vedere l’orologio di Time Square a New York scandire il conto alla rovescia per la fine dell’anno. La scansione del tempo e dei giorni viene definita grazie alla linea internazionale del cambiamento di data e dai fusi orari.
La linea internazionale del cambiamento di data è una linea immaginaria, che per convenzione separa le zone che per prime entreranno in un certo giorno dell’anno (ovvero quelle che si trovano alla sua sinistra) da quelle che lo faranno per ultime (alla sua destra). Per motivi pratici e politici questa linea non è completamente diritta come un comune meridiano, ma presenta delle deviazioni, dovute principalmente a confini fra stati: la linea infatti attraversa l’Oceano Pacifico, ma è costretta a deviare a causa dello Stretto di Bering, che separa gli Stati Uniti e la Russia, e di alcune nazioni dell’Oceania, come Kiribati, dei quali segue i confini. Ciò è dovuto semplicemente al fatto che, se così non fosse, una parte della nazione risulterebbe in un giorno dell’anno, mentre l’altra in quello successivo.
Questa linea è importante anche per il calcolo dei fusi orari, al pari del meridiano di Greenwich, che viene infatti chiamato anche “meridiano fondamentale”. A partire da esso infatti si è potuto dividere il planisfero in 24 fusi orari, ognuno dei quali corrisponde a paralleli distanti fra loro 15°: ogni luogo compreso fra questi due meridiani ha, per convenzione, lo stesso orario. Questo orario è il tempo civile, e coincide con il tempo solare medio del meridiano centrale del fuso. Per ogni fuso vengono identificate le ore da aggiungere o sottrarre dall’orario di Greenwich per calcolare l’ora quel fuso. Il fuso orario del meridiano fondamentale ha la denominazione 0, quelli a destra di esso da +1 a +12 (che equivale all’antimeridiano), quelli a sinistra da -1 a -11. Come è intuibile il fuso +12 e -12 coincidono e corrispondono in buona parte con il fuso che contiene la linea del cambiamento di data. Sempre per questioni pratiche e politiche molte nazioni non adottano l’orario del fuso a cui apparterrebbero geograficamente: per esempio la Spagna, che si trova al di sotto della Gran Bretagna e quindi nel suo stesso fuso, adotta l’orario del fuso adiacente (+1), ovvero quello dell’Italia; oppure la Cina possiede un unico orario (+8), nonostante il suo territorio attraversi ben tre fusi orari (+6,+7,+8). Altre nazioni invece hanno assunto un fuso orario che prevede frazioni di ora, come l’Iran (+3,30) e l’India (+5,30).
I fusi orari sono necessari come convenzione internazionale, al fine di evitare equivoci “orari”, frequenti se si pensa a viaggi in aereo che attraversano più fusi.
Sempre a proposito di convenzioni e date, un’altra grande conquista da parte dell’uomo è sicuramente l’invenzione del calendario, che ha permesso di scandire in maniera precisa il susseguirsi dei giorni dell’anno. Per quanto riguarda la cultura occidentale il calendario più importante nell’antichità fu quello introdotto da Giulio Cesare (il calendario giuliano), che possiede 365 giorni, ovvero un anno civile. Tuttavia l'anno sidereo, ovvero del lasso di tempo in cui la Terra compie una rivoluzione completa intorno al Sole (che è la definizione di anno più corretta dal punto di vista astronomico) è di 365 giorni e 6 ore: per rimediare a ciò i Romani introdussero ogni 4 anni un anno con un giorno in più (il 28 Febbraio), ovvero l’anno bisestile. Successivamente, nel 1582, papa Gregorio XIII modificò il maniera definitiva il calendario giuliano, ottenendo il calendario gregoriano, che utilizziamo ancora oggi: particolari accorgimenti hanno permesso infatti di limare le differenze fra l’anno civile e il tempo di rivoluzione della Terra.
Altri famosi calendari storici e famosi sono quello azteco, inciso su pietra, e quello repubblicano, introdotto durante la Rivoluzione Francese, che portava curiosi nomi di mesi, come Piovoso, Floreale o Fruttidoro.
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