当前位置: 华文问答 > 科学

令人困惑的时间之谜:一天凭什么是24个小时而不是其他数字?

2024-06-23科学

这个世界有很多被称为常识的东西,从你记事开始它们就自然而然地存在于那里,并且无论你同意与否,它们都将你生活中存在的不可更改的铁律。而在大多时间里,你并未深思过这些常识为何存在,至于它们的来源是什么更无从得知,形成了人类社会知识里的一种BUG。

时间显然是这一类BUG之一,在人类最熟悉的数制当中,二进制、十进制、十六进制和二十进制都是比较常见的,但是一天却被分为了24小时,一个月的长度平均为30天。这些数字显然严重违背人类对数字进制的直观感受,为什么一天非得是24小时,为什么不按照人们最熟悉的十进制来划分时间?

现今已知的24小时起源

在查阅了大量资料之后,目前关于24小时起源说法比较靠谱的是埃及起源说。

目前与小时有关的最早文字记录来自于公元前2400年左右的金字塔壁画象形文字,在当中有一个名为wnwt的词,与之相对应的象形文字就是一颗星星,在发现当时推测和夜晚的某些特殊的星星有关联。

那么人家就画了一颗星星,这件事又是怎么和小时的定义联系起来的呢?原来,考古学家在年代为公元前2000年左右的阿斯尤特城发现了一口木质矩形棺材,在棺材盖的内壁上刻着一份用来装饰用的天文历法表。

在这个表格当中,埃及人将一年划分成了12个月,每个月有三个十天一组的类似周的概念,全年除了这12个月之外还有一个5天的节日,加在一起正好是365天。而关于小时的类似描述,是埃及人将夜晚划分成了12个等分的时区,每个时区由一颗星星来代表。不过这一时期wnwt并未和小时有直接的联系,只能因为数字上相关推测两者有某种关联。

后来认为wnwt就是小时的决定性证据出现在阿拜多斯的奥西里翁神庙,神庙内的壁画有关于制作日晷的说明和描述星体运动的文字,另外还有一个棺材内部同样雕刻了一份历法表,这一次明确了晚上和白天都有12个wnwt,因此可以将wnwt与小时基本划上等号。

不过wnwt与我们现在认知的小时还是有区别的:

1、白天和夜晚的wnwt长度是不一样的,因为要考虑到季节变化对太阳照射市场和夜间星空位置的变化,所以wnwt的长度会随着季节产生变化。

2、白天的时间是使用太阳投射的阴影来测量的,而夜晚的时间主要通过星星来测量,因此每天只有在有太阳和有星星的时候才能测量出wnwt,日出和日落有两个时间段不包括任何wnwt。所以按照现代的时间观念来看,埃及并不是准确的24小时制度。

凭什么是12和24?

尽管我们知道了24小时制度所谓的起源,但是科学家都在第一时间发出了疑问:凭什么夜晚要分成12份?又凭什么让一天是24小时?

关于这些问题,科学家根据神庙中的天文知识做出了推测但不是结论:

根据文献记载,埃及人在夜空中发现了一种名为「计时明星」的星星,这种星星的代表就是天狼星,古埃及人总计发现了12颗计时明星,它们拥有相似的特点:

1、计时明星每年会像天狼星一样消失70天

2、每十天就会有一颗计时明星消失,但同时另一颗计时明星就会出现,这种情况会持续一整年

3、在一年之中,每天晚上都可以看到大概10~14颗计时明星,埃及人经过长时间的观测,根据每隔十天出现的星星数制成了一份随着时间推移愈加精确的天文历法表。

4、根据习惯和平均值,埃及人可能因此将一年划分为了12份,一夜也同样划分为12份,并按照日夜平均长度大致相同确定一昼夜是24个 wnwt。

后来为什么不改成其他进制而是保留24小时?

后来的人们完全有机会将24小时修改成其他进制,为什么要保留24小时制度?这其中主要是两点原因: 习惯和钟表设计问题。

习惯问题是一个主要问题,因为绝大部分古文明都或多或少以12和24来划分时间,使得人们已经形成了一种使用习惯,当改成其它进制时就会非常别扭。

另外钟表的出现让时间改制更加困难,1793年法国大革命之后的法国人就试图建立起一套与过去完全不同的度量衡标准,他们希望将所有的度量衡都统一在十进制的框架之内,将一天分为10个小时,每个小时有100分钟,1分钟有100秒。

然而理想很丰满现实很骨感,十进制的钟表制作起来非常困难。钟表的起源是日晷,日晷的圆盘将时间划分为12等份,一等份刚好是30°容易划分十个进制就变成了36°不好掌握。

另外钟表改成十进制还有观察的麻烦,即分针走得太快而秒针走得太慢,给人一种分针是秒针,秒针才是分针的感觉,不利于计时。因此自从推出了十进制的钟表之后就遭到了反对,使得钟表商不得不在其表盘上再加一个12小时制的小表盘,但销量太差使得十进制钟表干脆寿终正寝了。

仍然未解的谜团

即便有了上述资料在逻辑上讲通了24小时的形成,但一些谜团仍然未能解开。譬如除了天狼星之外的计时明星到底是哪些星星,这一点到目前为止并没有任何直接证据,天文学上找不到,历史学家也未能找到相关的星图证据,如果没有这些证据,又如何证明这种说法是真的呢?

还有即便计时明星的记载是真实存在的,那么埃及人究竟是从什么时候开始对计时明星观测的呢?文字记录的证明是在公元前2400年,那么这意味在远比4000多年更遥远的时代,就有人类有计划地对星空进行长期的观测,并且这种观测时间的跨度是按照年计算的,需要许多代人不停地坚持和保存记录才有可能完成,那么古人是以什么契机开始做这件事的呢?