Co je přirozený sluneční čas?
Přirozený sluneční čas je určen slunečním cyklem a není deformován (pokřiven) žádnou umělou definicí, na které by se lidé z moci úřední nebo z moci panovnické dohodli. Je to reálný čas taktující cyklus života, který funguje v přírodě po tisíce let a nepotřebuje žádné hodinky ani definice. Stačí popsat denní režim slunce.
Každý den začíná svítáním, pak nastává východ slunce a celá příroda se probouzí, později s přibývajícím časem slunce stoupá po obloze stále výš a výš, kulminuje v nejvyšším bodě své dráhy a následně zas klesá, aby nakonec pozdě večer na rozhraní dne a noci za obzorem zapadlo a po soumraku nastala noc. Právě tento časový cyklus vnímá celá příroda jako přirozený.
Které body tohoto slunečního cyklu jsou významné?
Poledne není pro živou přírodu nijak zvlášť významný bod. Zvířata ani rostliny poledne jako exaktní bod kulminace slunce neregistrují, významný je hlavně růst teploty prostředí, ale ta roste s jistým zpožděním až v odpoledních hodinách a nekulminuje ve 12:00, takže zvířata vnímají spíše kulminaci odpoledního horka než nějaké pravé poledne. Přes to, že existuje přímá souvislost mezi kulminací slunce na obloze a odpoledním horkem, pravé poledne jako bod má smysl spíš v teorii než v realitě.
Poledne (jako exaktní časový bod 12:00:00) není pro živou přírodu vůbec významné, důležitá je spíš kulminace odpoledního tepla.
Půlnoc je ještě daleko bezvýznamnější, tu neregistruje už vůbec nikdo. Půlnoc je naprosto umělý matematický bod, který není bez měření a „technických pomůcek“ vlastně vůbec „rozeznatelný“. Těžko by někdo mohl uprostřed noci jen na základě svého vnitřního pocitu nebo pohledem po krajině prohlásit nějaký časový okamžik za půlnoc.
Půlnoc (jako exaktní časový bod 24:00:00) je pro živou přírodu zcela bezcenná.
Prvním významným bodem pro živou přírodu je moment, kdy noc ztrácí na síle, začíná svítání a po nějakých 30 až 40 minutách vychází slunce. To pozná každé zvířátko i každá rostlina.
Druhým významným bodem je západ slunce a následný soumrak, kdy přichází noc. Čas, který se řídí podle těchto důležitých a významných bodů je možné označit za přirozený sluneční čas a moderní měření času by se mu mělo alespoň v rámci nějakého „technického kompromisu“ co nejvíce přiblížit.
Významné body pro živou přírodu jsou východ a západ slunce.
Současné měření času, definované na základě intervalu od jednoho poledne do druhého, svoji logiku má, protože na začátku bylo potřebné hledat nějaké stabilní periodické děje, a právě tato „mezi-polední“ doba takovým stabilním periodickým dějem je. Kdyby lidé měřili čas od jednoho svítání do druhého, časové intervaly by se nikdy nemohly správně nastavit a řádné měření času by možná nikdy nevzniklo. Od našich předků to bylo velmi moudré rozhodnutí měřit čas právě takto a ne jinak.
Poledne je významným bodem pro vědu, časový interval mezi následujícími kulminacemi slunce na obloze trvá 24 hodin a je periodickým dějem vhodným k měření.
Dnešní doba je naštěstí už někde jinde, věda a technika zvládají měření času s vysokou přesností, a proto se můžeme posunout o krok dál.
Technický přirozený sluneční čas a způsob jeho měření
Pro úpravu strojového robotického času na přirozený sluneční čas vhodný k celoročnímu žití stačí prodloužit nebo zkrátit o malý zlomek času v řádu 10-4 sek každou sekundu. Od zimního do letního slunovratu by hodiny šly o trochu rychleji, nejlépe o 1 sek/hod (nová sekunda na hodinách by byla tedy zkrácená) a od letního do zimního slunovratu by hodiny šly o stejnou hodnotu pomaleji (nová sekunda na hodinách by byla delší). Hodiny by na jaře tikaly o 2,8*10-4 sek rychleji a na podzim o stejnou hodnotu pomaleji.
Takto nepatrná a v reálném životě nepozorovatelná změna by znamenala 24 sek za den a za půl roku do slunovratu by to bylo přesně 73 min. V případě urychlení (zpomalení) hodin o 1,25 sek/hod by to bylo 30 sekund za den a za půl roku 91 minut. Vzhledem k tomu, že čas na hodinách by se o stejnou hodnotu v létě natáhl a v zimě zkrátil, vždy jeden den v roce, v době zimního slunovratu, by se oba časy (starý a nový) setkaly s naprostou přesností.
Východiskové body obratu, vhodné pro změnu chodu hodin, jsou zimní a letní slunovrat. Letní slunovrat se neslaví, naopak v zimě následuje po slunovratu několik svátků. Jako první přichází Vánoce, proto se den zimního slunovratu na zavádění nových zvyků nehodí, ale hned po Vánocích následuje konec starého a začátek nového roku, a nemůže být nic vhodnější a lepší než tato světská událost, spojená s kultovním sledováním tikajících hodin.
Tradice s megalomanským Silvestrem, kterou provází divoké bujaré oslavy a ohňostroje po celém světě, je pro start nového času jako stvořena, a proto může právě na Silvestra o půlnoci pravidelné setkávání a rozcházení obou časů začít. Náměstí a dvoje hodiny, které se přesně o půlnoci sejdou a hned zas rozejdou, mohou znamenat příjemné zpestření života i kontrolu času zároveň.
Jak je vidět z obrázku, u současného měření se měřená veličina mění jako násobek základní jednotky a plyne stále stejně až do nekonečna, při novém způsobu měření dochází k periodické změně časové jednotky (zde po půl roce) tak, aby se na ukazatel času navázané činnosti a aktivity lidí posunuly v čase spojitě jedním nebo druhým směrem. Obrázek ukazuje pouze princip, ne velikost odchylky. Aby odchylka žluté čáry od modré na svislé ose byla 1 mm, musela by být vodorovná osa dlouhá 3,6 metru, tzn. že i na hodně velkém grafu obě čáry splývají jako naprosto totožné. Proto by „utajenou“ záměnu hodin u všech lidí najednou jen málokdo zaregistroval.
Východy a západy slunce v Praze
Jak by posun času vypadal v hrubých rysech? Při tzv. zimním času (SEČ) v době zimního slunovratu slunce vychází v Praze kolem 8:00 a zapadá přibližně v 16:00 (přesnější hodnoty se nachází v tabulce). Den je v zimě dlouhý asi 8 hodin, noc má asi 16 hodin. Zde by časy zůstaly zachovány. Kolem letního slunovratu dle SEČ slunce vychází kolem 4:00 a zapadá kolem 20:15, den má 16 hodin a noc asi 8 hodin. Podle letního času slunce vychází v 5:00 a zapadá ve 21:15. Dle nového slunečního času by slunce například v Praze vycházelo nejdřív kolem 5:00 a zapadalo by nejpozději ve 21:27.
Košice
Na východě Evropské unie, v Košicích, slunce vychází o letním slunovratu podle zimního času už ve 3:32, tzn. že světlo je tam už někdy od 3:00. Podle přirozeného slunečního času by v Košicích slunce vycházelo v daleko příjemnějších 4:40. Západ slunce podle zimního času nastává už v neuvěřitelných 19:41, podle nového času by to bylo v přijatelnějších 20:49. I to je v moderní době dost brzo. Tady by se hodil posun až o 91 minut.
Výhody přirozeného slunečního času a oblast jeho platnosti
Obrovská a nezaplatitelná výhoda takto definovaného času je, že by se nemusel už nikdy posouvat. Nikdo by neprožíval bolení hlavy, žádné vlaky by nemusely v noci stát nebo mít hodinové zpoždění. Nikdo by nemusel dělat žádné studie o vlivu na lidské zdraví. Tyto praktické „sluneční dny, hodiny, minuty a sekundy“, které by byly půl roku o trochu kratší a půl roku o trochu delší, by v běžném normálním životě nikdo neprožíval negativně, protože by prodlužování nebo zkracování vůbec neregistroval. Tento nový přirozený sluneční čas by platil pro všechny běžné lidské životní aktivity: začátek nebo konec vyučování ve škole, otevírací hodiny v obchodech, ordinační hodiny u lékaře, odchody a příchody autobusů a vlaků, odlety letadel, pracovní dobu, televizní vysílání atd. atd. Přidanou hodnotou tohoto času je, že by ve vzdálenější budoucnosti umožňoval dokonce i obecnější modelování časové křivky „pro vstávání“ a bylo by tak možné optimalizovat vztah člověk a příroda.
Robotický čas by zůstal všude, kde je pro funkčnost přístrojů vhodný, přístroje nevstávají, nespí, nemusí jíst a mohou mít svůj režim. Takových případů je dost. Co by se vlastně změnilo? V životním cyklu člověka vůbec nic. Posouvání o 24 sekund denně jedním nebo druhým směrem člověk nemá šanci zaregistrovat. To je pod rozlišovací schopností běžného jedince. A v životě robotů a strojů by se nezměnilo taky nic, ty by pracovaly podle svého robotického času stejně jako teď.
Na poměrně častý názor, že slunce „musí“ být ve 12:00 v nejvyšší poloze nad hlavou se dá říci, že vzhledem k hodinové šířce časového pásma to ani v případě SEČ neplatí pro celé pásmo, ale jen pro některé vybrané body na povrchu země, a že to na rozdíl od minulosti, kdy se „hledala“ perioda vhodná k měření času, dnes už nikdo v běžném životě k ničemu nepotřebuje. Například v létě není ve 12:00 ani největší horko, protože to nepřichází v pravé poledne, ale mnohem později v odpoledních hodinách. A pokud by se někdo takový našel, kdo by to opravdu potřeboval, měl by být natolik kvalifikovaný, že se si dokáže SEČ najít. Kvůli tomu si nemusí půl miliardy lidí 2x ročně přetáčet hodiny ani nám proto nemusí v létě svítit světlo do ložnice od tří nebo od půl čtvrté ráno.
Hlavní překážkou mohou být předsudky. Pokud u veličin jako je délka nebo hmotnost nám různé jednotky nevadí a nevzbuzují žádnou pozornost, například vzdálenost měříme nejen v metrech a kilometrech, ale také ve světelných rocích, v palcích, v mílích, ve stopách…, hmotnost zas v kilogramech, v tunách, ve sluncích nebo třeba ve slonech, u času máme všichni blokádu. Různé sekundy? To snad ne. To bude nějaká hloupost, nějaký žertík. Není. Čas přece můžeme měřit tak, jak chceme a potřebujeme, ale musíme to mít pod kontrolou.
Přirozený sluneční čas a přirozený životní cyklus
Uvedené řešení není pouhým formalizmem, který umožňuje spojitou změnu zimního času na letní a obráceně, ale respektuje přirozený životní cyklus v souvislosti se střídáním ročních období. Pokud člověk v přírodě bez hodinek a jakéhokoliv měření času v jarním období vstává každý den o trochu dřív, má vlastně nastaven svůj životní cyklus na méně než 24 hodin, jeho den je kratší. V podzimním období má člověk v souvislosti s delší nocí naopak tendenci déle spát (komu by se chtělo vstávat do tmy…) a jeho den je naopak delší než 24 hodin. Různě dlouhé dny jsou pro nás naprosto přirozené a ve skutečnosti tak žijeme už tisíce let.
Je proto logické nastavit jarní sekundu (minutu, hodinu a den) jako kratší než tu podzimní. Z tohoto hlediska se nejedná o žádnou „nepřesnost“ v měření času, pouze čas měříme v jiných mnohem vhodnějších jednotkách. Pokud je víc světla, jednotky času a životní cyklus jsou kratší, pokud je světla méně, jednotky času jsou delší. Není nic přirozenější než měřit čas půl roku v jarních sekundách a půl roku v podzimních sekundách. V reálném životě celoročně stejně dlouhé sekundy s přesností 10-4 sek/sek nepotřebujeme. Přepočet nových jednotek času na SEČ je velmi jednoduchý.
Zimní, letní, střídavý a přirozený sluneční čas (±1 a ±1,25 s/hod) pro Prahu
V následujících tabulkách je možné sledovat několik paralelních (ekvivalentních) časů: zimní čas (SEČ), letní čas, střídání časů a přirozený sluneční čas. Pro přirozený sluneční čas je z tabulek vidět přirozený neskokový posun času v „jarním období“ a opačný posun času v „podzimním období“. Hodnoty východů a západů slunce jsou zpracované i v grafech. Pro pochopení principu, smysluplné úvahy, kontrolu i další možnou práci je uveden také klouzavý posun přirozeného slunečního času oproti SEČ, fungující jako lineární křivka naroubovaná na SEČ.
Východy slunce pro Prahu, zimní, letní, střídavý a přirozený sluneční čas v roce 2018 (±1 a ±1,25 s/hod)
Západy slunce pro Prahu, zimní, letní, střídavý a přirozený sluneční čas v roce 2018 (±1 a ±1,25 s/hod)
K tabulkám: R – rovnodennost, S – slunovrat, →(→) posun křivky o 30 minut, obrat (změna v délce sekundy) by u slunečního času nastal 2. 7. 2018 ve 12:00, opačný na Silvestra ve 24:00, kdy by došlo ke shodě SEČ a přirozeného slunečního času. Hodnoty východů a západů Slunce pro zimní (SEČ) a letní čas pro Prahu jsou pro tabulku převzaté z webové stránky https://www.meteogram.cz/vychod-zapad-slunce/. Zbytek tabulky je dopočítán dle definice přirozeného slunečního času uvedené v textu.
Autor: Miloš Antes
Kontext: Další otázky k zamyšlení jsou zde.