نوروز و معمای طول روز و شب

نوروز و معمای طول روز و شب لحظه تحویل سال را معادل زمانی تعریف می‌کنیم که ‘مرکز’ قرص خورشید، دقیقاً از میان استوای آسمانی بگذرد. 

به گزارش «خانه خشتی»به نقل از سرویس علمی فناوری جام نیوز، زمستان، رسماً در ساعت ۸:۴۴ صبح روز سه‌شنبه، اول فروردین‌ماه سال ۱۳۹۱ شمسی به وقت ایران، در سرتاسر سرزمین‌های نیمکره شمالی زمین، جای خودش را به بهار داد و نخستین روز از این فصل را- که به اعتدال بهاری مشهور است- رقم زد. هرچند این روز، “اعتدال” نامیده می‌شود، اما چندان این شایعه را هم جدی نگیرید که طول روز و شب در اولین روز بهار، دقیقاً با هم برابر است.

به‌گفته جف چستر (Geoff Chester)، متخصص روابط عمومی رصدخانه نیروی دریایی آمریکا واقع در شهر واشنگتن، آن روزهایی که واقعاً طول روز و شب‌شان با هم برابر است، چندی پیش از اول نوروز و چندی پس از اول مهر اتفاق می‌افتند. او می‌گوید: “تاریخ دقیق این روز، بستگی به محل قرارگیری‌تان بر زمین دارد”. در روزهایی که مرکز قرص خورشید، دقیقاً از میان استوای آسمانی می‌گذرد- و ما به آن‌ها “اعتدال” می‌گوییم- طول روز در سرتاسر زمین، اندکی بیشتر از طول شب است. علت چنین اختلافی را بایستی با در نظر گرفتن برخی نکات هندسی، جوی و زبانی توجیه کنیم.

نقش هندسه، جو و زبان در تعریف اعتدال بهاری

اگر خورشید صرفاً یک نقطه نورانی بود و زمین هم جوی نداشت، طول روز و شب در اول نوروز ایرانی، دقیقاً معادل ۱۲ ساعت بود، اما برای شروع کافی است بگوییم از دید ما زمینی‌ها، ابعاد ظاهری قرص خورشید، تقریباً با مساحت ظاهری انگشت‌دانه‌ای که به فاصله یک بازوی کشیده از چشمان‌مان واقع شده باشد، برابری می‌کند و لذا قطرش حدود نیم‌درجه است.

تعریف دقیق طلوع آفتاب هم این است: لحظه برآمدن لبه بالایی قرص خورشید از فراز افق. غروب آفتاب از طرف دیگر هنگامی رخ می‌دهد که خورشید کاملاً در افق فرو برود و دیگر هیچ نشانی از آن در آسمان دیده نشود. با این وجود لحظه تحویل سال را معادل زمانی تعریف می‌کنیم که “مرکز” قرص خورشید، دقیقاً از میان استوای آسمانی بگذرد. از این گذشته، جو زمین، هنگامی که خورشید در فاصله نه‌چندان زیادی از افق واقع شده است، نورش را می‌شکند و باعث می‌شود تا قرص طلایی آن را کمی بالاتر از آنچه واقعاً هست، ببینیم. در نتیجه آفتاب، ظاهراً چند دقیقه‌ای دیرتر از زمانی که محاسبه‌ها نشان می‌دهند، غروب می‌کند.

پس در روز نخست سال شمسی، روز اندکی بیشتر از زمان رسمی ظهور لبه بالایی قرص خورشید از فراز افق هنگام صبح، تا فرورفتن آن در افق هنگام غروب است. به‌گفته چستر “این عوامل باعث می‌شود تا روز اعتدال بهاری، دقیقاً همان روزی نباشد که طول روز و شب‌اش معادل ۱۲ ساعت است”.

با این وجود اعتدال بهاری مهم است

در سال ۱۵۸۲ میلادی، پاپ گریگوری هشتم اقدام به طراحی تقویم گریگوری کرد که امروزه اغلب افراد جهان را در روزهای اعتدالین سال، دچار سردرگمی می‌کند. اگر او چنین تقویمی را پی نمی‌ریخت، هر ۱۲۸سال، اعتدال بهاری یک روز به عقب می‌افتاد و در نهایت عید پاک مسیحیان در سرمای میانه‌های زمستان برگزار می‌شد.

شاید طول روز و شب در اول نوروز برابر نباشد، اما این مسئله، هیچ از اهمیت این روز نمی‌کاهد. به‌گفته آلن مک‌رابرت (Alan McRobert)، ویراستار ارشد نشریه پرآوازه Sky & Telescope، روزهای اعتدال بهاری و پاییزی برای مبتدیان، تنها دو روز خاص از سال است که خورشید در شرقی‌ترین نقطه آسمان طلوع و در غربی‌ترین نقطه‌اش غروب می‌کند. این دو روز، تنها اوقاتی از سال هم هستند که برای یک ناظر واقع در استوا، خورشید دقیقاً از فوقانی‌ترین نقطه آسمان می‌گذرد. در اولین روز سال شمسی، برای ناظری که در قطب شمال جغرافیایی زمین واقع شده باشد، خورشید تماس نخست‌اش را با افق آغاز می‌کند و تا شش ماه بعدی غروب نمی‌کند. برای شخصی که در نقطه قطب جنوب جغرافیایی واقع شده است هم خورشید اولین تماسش را بعد شش ماه با افق تجربه می‌کند و شش‌ماهه شب آغاز می‌شود.

اعتدال بهاری، در تقویم گریگوری

یکی از نکات عجیب دیگر درباره روز اعتدال بهاری، این است که در تقویم گریگوری (که استفاده از آن در کشورهای اروپایی و آمریکایی رایج است)، روز نخست فصل بهار اغلب در روزهای بیستم یا بیست و یکم ماه مارس اتفاق می‌افتد، اما وقت‌هایی هم بوده است که از این رخداد در تاریخ نوزدهم مارس اتفاق افتاده باشد.

پیش از تدوین تقویم گریگوری، رومی‌ها و اکثریت اروپایی‌ها، سال را با تقویم ژولیتی محاسبه می‌کردند. این تقویم که از نوآوری‌های ژولیوس سزار بود، هر سال را دقیقاً معادل با ۳۶۵/۲۵ روز می‌گرفت که با این حساب هر چهار سال، بایستی یک روز به تقویم اضافه می‌شد. ولی بعدها معلوم شد که یک روز نجومی- یعنی مدت‌زمانی که طول می‌کشد تا خورشید از دید زمینیان، یک چرخه کامل را نسبت به استوای آسمانی طی کند- معادل ۳۶۵.۲۴۲۱۹ روز است. با این حساب در تقویم ژولیتی، اعتدالین بهاری و پاییزی و نیز آغاز فصل‌های سال، هرساله ۱۱ دقیقه زودتر رخ می‌دهد. همین اختلاف باعث شد تا در سال ۱۵۰۰ میلادی، روز اعتدال بهاری در یازدهم مارس اتفاق بیفتد.

به نوشته رادیو زمانه از National Geographic برای حل همین مشکل بود که پاپ اعلام کرد در سال‌های آغازین هر قرن (از قبیل سال ۱۷۰۰، ۱۸۰۰ و ۱۹۰۰)، روز کبیسه به تقویم اضافه نخواهد شد، اما در آن سال‌هایی از شروع یک قرن که به ۴۰۰ تقسیم‌پذیر باشد (یعنی ۱۶۰۰ و ۲۰۰۰)، روز کبیسه درنظر گرفته خواهد شد. بنابراین طبق تقویم گریگوری، هر ۳۶۵.۲۴۲۵ سال معادل روز است. مک‌رابرت می‌گوید: “این کار باعث شده تا مرز میان فصل‌ها تا حد ممکن جابه‌جا نشود.” به عبارت دیگر، در این تقویم، طول هر سال ۲۷ ثانیه از طول یک روز نجومی بلندتر است؛ خطایی که در نهایت در سه‌هزار و ۲۰۰ سال متوالی، به افزودن یک روز به تقویم خواهد انجامید.

به گفته چستر، امروزه روزهای اعتدالین، با گذشت هرسال، حدود شش ساعت دیرتر از سال قبلی فرامی‌رسند. این چرخه هر چهار سال یک‌بار، اندکی با تأخیر تکمیل می‌شود و همین باعث می‌شود تا در شروع قرن بعدی (به شرط اینکه به ۴۰۰ تقسیم‌پذیر نباشد)، با درنظر نگرفتن سال کبیسه، چرخه باز عیناً مطابق چرخه اولیه تکرار شود.