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令人困惑的時間之謎:一天憑什麽是24個小時而不是其他數位?

2024-06-23科學

這個世界有很多被稱為常識的東西,從你記事開始它們就自然而然地存在於那裏,並且無論你同意與否,它們都將你生活中存在的不可更改的鐵律。而在大多時間裏,你並未深思過這些常識為何存在,至於它們的來源是什麽更無從得知,形成了人類社會知識裏的一種BUG。

時間顯然是這一類BUG之一,在人類最熟悉的數制當中,二進制、十進制、十六進制和二十進制都是比較常見的,但是一天卻被分為了24小時,一個月的長度平均為30天。這些數位顯然嚴重違背人類對數位進制的直觀感受,為什麽一天非得是24小時,為什麽不按照人們最熟悉的十進制來劃分時間?

現今已知的24小時起源

在查閱了大量資料之後,目前關於24小時起源說法比較靠譜的是埃及起源說。

目前與小時有關的最早文字記錄來自於公元前2400年左右的金字塔壁畫象形文字,在當中有一個名為wnwt的詞,與之相對應的象形文字就是一顆星星,在發現當時推測和夜晚的某些特殊的星星有關聯。

那麽人家就畫了一顆星星,這件事又是怎麽和小時的定義聯系起來的呢?原來,考古學家在年代為公元前2000年左右的阿斯尤特城發現了一口木質矩形棺材,在棺材蓋的內壁上刻著一份用來裝飾用的天文歷法表。

在這個表格當中,埃及人將一年劃分成了12個月,每個月有三個十天一組的類似周的概念,全年除了這12個月之外還有一個5天的節日,加在一起正好是365天。而關於小時的類似描述,是埃及人將夜晚劃分成了12個等分的時區,每個時區由一顆星星來代表。不過這一時期wnwt並未和小時有直接的聯系,只能因為數位上相關推測兩者有某種關聯。

後來認為wnwt就是小時的決定性證據出現在阿拜多斯的奧西裏翁神廟,神廟內的壁畫有關於制作日晷的說明和描述星體運動的文字,另外還有一個棺材內部同樣雕刻了一份歷法表,這一次明確了晚上和白天都有12個wnwt,因此可以將wnwt與小時基本劃上等號。

不過wnwt與我們現在認知的小時還是有區別的:

1、白天和夜晚的wnwt長度是不一樣的,因為要考慮到季節變化對太陽照射市場和夜間星空位置的變化,所以wnwt的長度會隨著季節產生變化。

2、白天的時間是使用太陽投射的陰影來測量的,而夜晚的時間主要透過星星來測量,因此每天只有在有太陽和有星星的時候才能測量出wnwt,日出和日落有兩個時間段不包括任何wnwt。所以按照現代的時間觀念來看,埃及並不是準確的24小時制度。

憑什麽是12和24?

盡管我們知道了24小時制度所謂的起源,但是科學家都在第一時間發出了疑問:憑什麽夜晚要分成12份?又憑什麽讓一天是24小時?

關於這些問題,科學家根據神廟中的天文知識做出了推測但不是結論:

根據文獻記載,埃及人在夜空中發現了一種名為「計時明星」的星星,這種星星的代表就是天狼星,古埃及人總計發現了12顆計時明星,它們擁有相似的特點:

1、計時明星每年會像天狼星一樣消失70天

2、每十天就會有一顆計時明星消失,但同時另一顆計時明星就會出現,這種情況會持續一整年

3、在一年之中,每天晚上都可以看到大概10~14顆計時明星,埃及人經過長時間的觀測,根據每隔十天出現的星星數制成了一份隨著時間推移愈加精確的天文歷法表。

4、根據習慣和平均值,埃及人可能因此將一年劃分為了12份,一夜也同樣劃分為12份,並按照日夜平均長度大致相同確定一晝夜是24個 wnwt。

後來為什麽不改成其他進制而是保留24小時?

後來的人們完全有機會將24小時修改成其他進制,為什麽要保留24小時制度?這其中主要是兩點原因: 習慣和鐘表設計問題。

習慣問題是一個主要問題,因為絕大部份古文明都或多或少以12和24來劃分時間,使得人們已經形成了一種使用習慣,當改成其它進制時就會非常別扭。

另外鐘表的出現讓時間改制更加困難,1793年法國大革命之後的法國人就試圖建立起一套與過去完全不同的度量衡標準,他們希望將所有的度量衡都統一在十進制的框架之內,將一天分為10個小時,每個小時有100分鐘,1分鐘有100秒。

然而理想很豐滿現實很骨感,十進制的鐘表制作起來非常困難。鐘表的起源是日晷,日晷的圓盤將時間劃分為12等份,一等份剛好是30°容易劃分十個進制就變成了36°不好掌握。

另外鐘表改成十進制還有觀察的麻煩,即分針走得太快而秒針走得太慢,給人一種分針是秒針,秒針才是分針的感覺,不利於計時。因此自從推出了十進制的鐘表之後就遭到了反對,使得鐘表商不得不在其表盤上再加一個12小時制的小表盤,但銷量太差使得十進制鐘表幹脆壽終正寢了。

仍然未解的謎團

即便有了上述資料在邏輯上講通了24小時的形成,但一些謎團仍然未能解開。譬如除了天狼星之外的計時明星到底是哪些星星,這一點到目前為止並沒有任何直接證據,天文學上找不到,歷史學家也未能找到相關的星圖證據,如果沒有這些證據,又如何證明這種說法是真的呢?

還有即便計時明星的記載是真實存在的,那麽埃及人究竟是從什麽時候開始對計時明星觀測的呢?文字記錄的證明是在公元前2400年,那麽這意味在遠比4000多年更遙遠的時代,就有人類有計劃地對星空進行長期的觀測,並且這種觀測時間的跨度是按照年計算的,需要許多代人不停地堅持和保存記錄才有可能完成,那麽古人是以什麽契機開始做這件事的呢?