kijken hoe laat het is op je horloge
Hoe meten we de tijd?

Een honderdste van een seconde: voor een topsporter kan dat het verschil maken tussen eeuwige roem en een plek naast het podium. Maar ook computers, gps, beurzen en bedrijven kunnen niet zonder precieze tijdmetingen. Waar komen die tijdsmetingen vandaan? Waarom zijn er schrikkeldagen? Hoe zijn tijdzones ontstaan? En waarom hebben we zomer- en wintertijd?

1

Hoe werd tijd vroeger berekend?

Door de zon, de maan en de sterren te bestuderen, bepaalden mensen vroeger welk moment van de dag het was en in welke tijd van het jaar ze leefden. Dat was bijvoorbeeld handig voor de landbouw; om op de juiste tijd te kunnen zaaien en oogsten. Alles wat met regelmaat gebeurt, kun je gebruiken om de tijd in stukjes op te delen. Hulpmiddelen waren bijvoorbeeld de zandlopers die met het vallen van zand door een smal gangetje de tijd konden opmeten. In de Oudheid konden zonnewijzers het tijdstip van de dag bepalen met behulp van de zon en de schaduw. 

de oudste zonnewijzer ooit gevonden

De oudste zonnewijzer die bewaard is gebleven, dateert van ongeveer 1.500 voor Christus.

Ook zijn er allerlei kalendersystemen. Deze hebben vaak een jaar van ongeveer 365 dagen, verdeeld over 12 maanden, die elk uit zo’n 30 dagen bestaan. Ze lijken op elkaar omdat ze zijn gebaseerd op verschijnselen die iedereen kan zien: de zon, de maan en de sterren. Zo noemen we de tijd waarin de aarde rond de zon draait een jaar, en de tijd waarin ze een rondje om haar eigen as draait een dag. De maand – de naam zegt het al – is gebaseerd op de tijd tussen twee nieuwe manen.

Kleinere tijdseenheden baseren we op het rekensysteem van de Babyloniërs. Die rekenden niet in eenheden van tien, zoals wij, maar zestig. Daarom bestaat onze dag uit vierentwintig uur, heeft een uur zestig minuten en gaan er zestig seconden in een minuut.

Het smelten van een kaars of het opbranden van wierook is zo regelmatig dat je er enigszins nauwkeurig de tijd mee kunt meten.

2

Waarom hebben we schrikkeljaren?

Wie op 29 februari jarig is, weet er alles van: eens in de vier jaar is er een schrikkeldag. Een rondje van de aarde om de zon duurt niet precies 365, maar 365,2421875 dagen. Om de kalender en ‘echte’ tijd gelijk te houden, hebben we schrikkeldagen. Maar omdat een jaar net iets minder dan 365,25 dagen duurt, zijn er in ons huidige systeem 97 in plaats van 100 schrikkeldagen per 400 jaar.

Sinds wanneer hebben we een schrikkeljaar? En hoe werkt het nou precies?

In de Romeinse tijd hebben ze nog elke vier jaar een schrikkeldag. Jaren duren daardoor elf minuten te lang. Aan het eind van de zestiende eeuw is het verschil opgelopen tot zo’n tien dagen. Onacceptabel, vindt paus Gregorius XIII. Hij ontwikkelt de Gregoriaanse kalender en laat de tijd in één klap tien dagen vooruitzetten. Mensen die in 1582 op 4 oktober gaan slapen, worden de volgende ochtend wakker op 15 oktober. De dagen van 5 tot en met 14 oktober 1582 hebben nooit bestaan.

Paus Gregorius XIII
Paus Gregorius XIII

Maar ook de Gregoriaanse kalender meet de tijd niet perfect. Niet elke dag duurt namelijk precies even lang. Soms draait de aarde net iets langzamer, onder invloed van bijvoorbeeld aardbevingen en tsunami’s. Om minuscule verschillen te compenseren, voeren we soms een schrikkelseconde in. Maar deskundigen blijven discussiëren over de vraag of dat nodig is.

horloges
3

Wie maakte de eerste nauwkeurige klok?

Door de eeuwen heen groeit de behoefte aan een manier om de tijd nauwkeuriger bij te houden. In de middeleeuwen begint de ontwikkeling van mechanische klokken, die met behulp van tandwielen vrij regelmatig kunnen tikken. De Nederlandse wetenschapper Christiaan Huygens ontwikkelt in de zeventiende eeuw een manier om die klokken nog nauwkeuriger te maken, de slingerklok.

Met de slingerklok kun je ineens tot op de minuut nauwkeurig zien hoe laat het is. Hoe werkt dat?

Maar daarmee is onze honger naar nauwkeurigheid nog steeds niet gestild. Ook de slingerklok blijkt namelijk iets af te wijken van de werkelijkheid, zo’n tien seconden per dag. Om de tijd nóg preciezer te kunnen bepalen, ontwikkelen wetenschappers halverwege de twintigste eeuw een heel nieuwe manier van tijdmeting: de atoomklok. Een atoomklok meet de tijd op basis van de trilling van atomen. We gebruiken atoomklokken tegenwoordig dagelijks, bijvoorbeeld in navigatiesystemen en computers.

4

Waarom zijn er tijdzones?

Ook als er eenmaal klokken zijn, betekent dat nog niet dat ze overal gelijk staan. Tot ver in de negentiende eeuw heeft in Nederland iedere regio en stad nog een eigen tijd, op basis van de stand van de zon. Wijst de kerktoren in Dordrecht negen uur aan, dan kan het in Apeldoorn zomaar een halfuur later zijn. Eeuwenlang vormen die lokale tijdsverschillen geen probleem, maar met de komst van de spoorwegen worden ze wel erg onhandig. Voor het invoeren van een landelijke dienstregeling moet het overal even laat zijn. 

Hoe werken tijdzones?

Omdat de aarde in 24 uur om haar as draait, zijn de meridianen het uitgangspunt voor het instellen van tijdzones. Zo wordt de aarde in 1884 als een sinaasappel in 24 partjes verdeeld, steeds met een uur tijdsverschil tussen de tijdzones. Al zien de tijdzones er in de praktijk een stuk chaotischer uit. Zo heeft de VS zes verschillende tijdzones, terwijl het bijna net zo uitgestrekte China er maar één heeft.

overzicht van tijdzones in 2017
5

Waarom hebben we zomer- en wintertijd?

De wintertijd is de ‘echte’ tijd, de standaardtijd. Maar zeven maanden per jaar zetten we de klok een uur vooruit. Tijdens de Eerste en Tweede Wereldoorlog wordt in Nederland de zomertijd ingevoerd, vooral om stookkosten te besparen. Daarna schaft Nederland de zomertijd weer af. Pas in 1977, tijdens de oliecrisis, voeren we de zomertijd weer in – om energie te besparen, maar ook met het oog op recreatie. ’s Avonds kunnen we dat uurtje langer licht goed gebruiken, bijvoorbeeld om leuke dingen te doen op een zwoele zomeravond.

Als de zomertijd in 1977 wordt ingevoerd, zijn de meningen verdeeld. 

De zomertijd leidt tot discussies: de een wijst op energiebesparing en andere voordelen van meer daglicht, terwijl de ander vooral negatieve gevolgen ziet voor mens en natuur. In augustus 2018 laat de Europese Commissie weten dat ze af wil van het verzetten van de klok. Toch laat het afschaffen van de zomer- of wintertijd nog even op zich wachten: op z'n vroegst gebeurt dat pas in 2021.

Zonder een solide en universeel systeem om de tijd in de gaten te houden, waren we nergens. Toch is onze tijdrekening constant in beweging: tijdzones komen en gaan, de zomertijd wordt ingevoerd en afgeschaft, en af en toe gooien we er ineens een schrikkelseconde tussendoor.

grand central station

In het kort

  • In de Oudheid kijken mensen vooral naar de zon, maan en sterren om de tijd te bepalen.

  • Omdat een rondje van de aarde om de zon niet precies 365 dagen duurt, is er eens in de zoveel tijd een schrikkeldag.

  • In de zeventiende eeuw vindt de Nederlandse wetenschapper Christiaan Huygens de slingerklok uit, die de tijd nauwkeurig kan berekenen.

  • Eeuwenlang vormen lokale tijdsverschillen geen probleem, maar met de komst van de spoorwegen wordt het onhandig. Daarom worden een standaardtijd en tijdzones ingesteld.

  • Om in de zomermaanden langer van het daglicht te kunnen genieten, verzetten we twee keer per jaar de klok een uur.

En je weet het!

Anderen het laten weten?

auteur

Door Jessie van den Broek

Redacteur

Ook interessant

om te weten