لماذا تنقسم الدقيقة إلى 60 ثانية، والساعة إلى 60 دقيقة، مع وجود 24 ساعة فقط في اليوم؟

في عالم اليوم، نظام الأرقام الأكثر استخدامًا هو النظام العشري (الأساس 10)، وهو نظام ربما نشأ لأنه جعل من السهل على البشر العد باستخدام أصابعهم. ومع ذلك، فإن الحضارات التي قسمت اليوم لأول مرة إلى أجزاء أصغر، استخدمت أنظمة رقمية مختلفة، وتحديدًا النظام الاثني عشري (الأساس 12) والنظام الستيني (الأساس 60).

الأدلة القديمة

بفضل الأدلة الموثقة على استخدام المصريين للساعات الشمسية، ينسب معظم المؤرخين إليها كونها الحضارة الأولى التي قسمت اليوم إلى أجزاء أصغر. كانت الساعات الشمسية الأولى عبارة عن أوتاد موضوعة في الأرض تشير إلى الوقت بطول واتجاه الظل الناتج. وفي وقت مبكر من عام 1500 قبل الميلاد، طور المصريون مزولة أكثر تقدمًا. تم وضع شريط على شكل حرف T في الأرض، وتمت معايرة هذا الجهاز لتقسيم الفترة الفاصلة بين شروق الشمس وغروبها إلى 12 جزءًا. يعكس هذا التقسيم استخدام مصر للنظام الاثني عشري - وتعزى أهمية الرقم 12 عادة إما إلى حقيقة أنه يساوي عدد الدورات القمرية في السنة أو عدد مفاصل الأصابع في كل يد (ثلاثة في كل من أربعة أصابع، باستثناء الإبهام)، مما يجعل من الممكن العد إلى 12 بالإبهام. من المحتمل أن يكون الجيل التالي من الساعة الشمسية قد شكل التمثيل الأول لما نسميه الآن الساعة. على الرغم من أن الساعات في يوم معين كانت متساوية تقريبًا، إلا أن أطوالها تتباين خلال العام، حيث تكون ساعات الصيف أطول بكثير من ساعات الشتاء.

بدون الضوء الاصطناعي، اعتبر البشر في هذه الفترة الزمنية الفترات المضاءة بنور الشمس والمظلمة بمثابة عالمين متعارضين وليس جزءًا من نفس اليوم. بدون مساعدة الساعات الشمسية، كان تقسيم الفترة المظلمة بين غروب الشمس وشروقها أكثر تعقيدًا من تقسيم الفترة المضاءة بنور الشمس. ومع ذلك، خلال العصر الذي تم فيه استخدام الساعات الشمسية لأول مرة، لاحظ علماء الفلك المصريون لأول مرة أيضًا مجموعة من 36 نجمًا قسمت دائرة السماء إلى أجزاء متساوية. ويمكن تمييز مرور الليل بظهور 18 نجمًا من هذه النجوم، ثلاثة منها مخصصة لكل فترة من فترتي الشفق عندما يصعب رؤية النجوم. تميزت فترة الظلام التام بالنجوم الـ 12 المتبقية، مما أدى مرة أخرى إلى 12 قسمًا من الليل (إشارة أخرى إلى النظام الاثني عشري). خلال عصر الدولة الحديثة (1550 إلى 1070 قبل الميلاد)، تم تبسيط نظام القياس هذا لاستخدام مجموعة من 24 نجمًا، 12 منها تشير إلى مرور الليل. كما تم استخدام الساعة المائية، أو الساعة المائية، لتسجيل الوقت أثناء الليل، وربما كانت أكثر أجهزة قياس الوقت دقة في العالم القديم. كانت الساعة - التي تم العثور على نموذج منها في معبد عمون في الكرنك، والتي يعود تاريخها إلى عام 1400 قبل الميلاد - عبارة عن وعاء ذو أسطح داخلية مائلة للسماح بتقليل ضغط المياه، ومنقوش عليه مقاييس تشير إلى تقسيم الليل إلى أقسام. 12 جزءًا خلال أشهر مختلفة.

علماء الفلك اليونانيين

بمجرد تقسيم ساعات الضوء والظلام إلى 12 جزءًا، أصبح مفهوم اليوم المكون من 24 ساعة موجودًا. ومع ذلك، فإن مفهوم الساعات ذات الطول الثابت لم ينشأ حتى الفترة الهلنستية، عندما بدأ علماء الفلك اليونانيون في استخدام مثل هذا النظام في حساباتهم النظرية. اقترح هيبارخوس، الذي تم عمله في المقام الأول بين عامي 147 و127 قبل الميلاد، تقسيم اليوم إلى 24 ساعة اعتدالية، بناءً على 12 ساعة من ضوء النهار و12 ساعة من الظلام التي لوحظت في أيام الاعتدال. على الرغم من هذا الاقتراح، استمر الناس العاديون في استخدام ساعات متفاوتة موسميا لعدة قرون. (أصبحت الساعات ذات الطول الثابت شائعة فقط بعد ظهور الساعات الميكانيكية لأول مرة في أوروبا خلال القرن الرابع عشر).

استخدم هيبارخوس وعلماء فلك يونانيون آخرون تقنيات فلكية سبق أن طورها البابليون الذين أقاموا في بلاد ما بين النهرين. أجرى البابليون حسابات فلكية باستخدام النظام الستيني (قاعدة 60) الذي ورثوه عن السومريين، الذين طوروه حوالي عام 2000 قبل الميلاد. على الرغم من أنه من غير المعروف لماذا تم اختيار 60، إلا أنه مناسب بشكل خاص للتعبير عن الكسور، حيث أن 60 هو أصغر رقم قابل للقسمة على أرقام العد الستة الأولى وكذلك على 10 و12 و15 و20 و30. بالنسبة للحسابات العامة، لا يزال النظام الستيني يستخدم لقياس الزوايا والإحداثيات الجغرافية والوقت. في الواقع، يدين كل من الوجه الدائري للساعة والكرة الأرضية بتقسيمهما إلى نظام رقمي عمره 4000 عام عند البابليين. استخدم عالم الفلك اليوناني إراتوستينس (الذي عاش حوالي 276 إلى 194 قبل الميلاد) النظام الستيني لتقسيم الدائرة إلى 60 جزءًا من أجل ابتكار نظام جغرافي مبكر لخطوط العرض، حيث تمر الخطوط الأفقية عبر أماكن معروفة على الأرض عند النقطة وقت. وبعد قرن من الزمان، قام هيبارخوس بتطبيع خطوط العرض، وجعلها موازية وخاضعة لهندسة الأرض. كما ابتكر نظامًا لخطوط الطول التي تشمل 360 درجة وتمتد من الشمال إلى الجنوب، من القطب إلى القطب. في أطروحته المجسطي (حوالي عام 150 م)، شرح كلوديوس بطليموس عمل هيبارخوس وتوسع فيه من خلال تقسيم كل من خطوط الطول والعرض الـ 360 درجة إلى أجزاء أصغر. تم تقسيم كل درجة إلى 60 جزءًا، تم تقسيم كل منها مرة أخرى إلى 60 جزءًا أصغر. أصبح القسم الأول، أو الدقيقة الأولى، يُعرف ببساطة باسم "الدقيقة". أصبح التجزئة الثانية، parts minutae secundae، أو "الدقيقة الثانية"، تُعرف باسم الثانية.

خاتمة

لم يتم استخدام الدقائق والثواني في ضبط الوقت اليومي إلا بعد عدة قرون من ظهور المجسطي. كانت شاشات الساعة تقسم الساعة إلى نصفين، وثلث، وأرباع، وفي بعض الأحيان حتى 12 جزءًا، ولكن لم تكن أبدًا 60 جزءًا. في الواقع، لم يكن من المفهوم عمومًا أن الساعة مدتها 60 دقيقة. لم يكن من العملي بالنسبة لعامة الناس النظر في الدقائق حتى ظهرت الساعات الميكانيكية الأولى التي تعرض الدقائق قرب نهاية القرن السادس عشر. وحتى اليوم، تتمتع العديد من الساعات وساعات اليد بدقة دقيقة واحدة فقط ولا تعرض الثواني.