【誰準你這樣算的】我們如何丈量時間

文/摘自《我們如何丈量世界?:從生活的單位看見科學 |2019.11.06
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1958年,羅馬尼亞的時間生物學家佛蘭.哈爾伯格(Franz Halberg)提出「晝夜生物節律」(circadian rhythm)的概念,也就是我們說的生理時鐘。其實人們早在幾個世紀前就注意到,所有生物大約每24小時就會經歷一次周而復始的生理變化。 製表/人間福報編輯部

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十進制的時間

在法國大革命時,從巴比倫一直沿用下來的時間制度第一次受到挑戰。當時法國人決定把時間和日曆變成十進制,並且以1793年做為新制元年,實現這個瘋狂的想法。

然而儘管這群人費盡心思,還是想不出如何把365天塞進只有10個月的曆法。他們採用每年12個月、每月30天的架構,然後把每月分成3個星期,每星期有10天,並且將每個星期的第一天訂為休息日。人們對這樣的安排非常不滿意,因為在格里曆中,7天就有一個休息日。

新的月分以當月的季節特徵命名,例如「霧月」(Brumaire)、「熱月」(Thermidor),新的星期則是按1到10的數字重新命名,試圖建立一個更規律的曆法系統。

至於時鐘方面,法國人把鐘面設計成只有10個小時,每小時100分鐘,每分鐘100秒。坦白說,大概只有印製日曆和製造時鐘的商人樂見這些改革,因為他們可以從中大撈一筆。1805年,這群商人又發了一次財,因為拿破崙一世在該年取消法國共和曆,恢復了格里曆。

日晷與月晷

日晷是圓型鐘的原型,可以非常準確地計算時間。早在公元前3500年,埃及人就建造出巨型日晷─方尖碑,算是歷史上最早出現的公共時鐘。在太陽照射下,方尖碑的影子投射在地面的時間記號上,讓人知道當下是幾點。

然而到了晚上,日晷發揮不了作用,古人於是嘗試製造月晷,這項工程可真所謂「事倍功半」,因為月晷只有在滿月時才能顯示正確時間。在滿月後的2周內,月晷的時間每天比前一天慢50分鐘;而在滿月前的2周內,月晷的時間每天比前一天快50分鐘。雖然它的用處不大,至少說明了月球的軌跡並非圓形。

生理時鐘

1958年,羅馬尼亞的時間生物學家佛蘭.哈爾伯格(Franz Halberg)提出「晝夜生物節律」(circadian rhythm)的概念,也就是我們說的生理時鐘。其實人們早在幾個世紀前就注意到,所有生物大約每24小時就會經歷一次周而復始的生理變化。

人體的生理時鐘約在每天凌晨4點重啟,這時人體的溫度最低,很多人認為臨終者最容易在此時離世(但根據統計,早上11點才是最多人離世的時間)。此外,搭飛機產生時差反應,導致生理時鐘產生錯亂。格陵蘭的自殺率為全球之首,很多學者都在研究當地居民的生理時鐘與作息問題。很多人認為長達3個月的黑夜是引發憂鬱的主要原因,然而令人意外的是,自殺和謀殺的高峰期卻是在永晝的夏日時段。

18世紀的瑞典植物學家卡爾.林奈(Carl Linnaeus)為了證明晝夜節律是否可靠,提出了「花鐘」的構想,將多種在不同時間開合的花種在一起,包括從凌晨3點開花的婆羅門菊,以及晚上7至8點閉合的萱草等50種花,排列成時鐘的形狀。如果林奈當初真的實踐了這個構想,就能證明生物生理時鐘的準確度。

林奈在他的著作「植物哲學」中提到,

他當時把開花植物分成3種:

大氣花

花開花謝會被天氣左右。

熱帶花

開花時間和日照長短有關。

定時花

不受這些條件影響,在每天固定的時間開花、再閉合。

製表/人間福報編輯部

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