Antik Mısır’dan günümüze, zamanı anlama çabamızın en somut kanıtını inceliyoruz.
Zaman, göreceli bir kavramdır. İçinde bulunduğumuz üç boyutlu evrenin soyut bir eklentisi (ilave boyutu) olarak da kabul edilir. Aristo’ya göre zaman, hareketin bir sonucu olarak meydana gelmiştir. Zaman fikri görelilik kuramında da üç boyutlu evden ile birlikte incelenmektedir. Zamanın bir üst sınırı yoktur ancak fizikte saniyenin 10-43‘ü kadar geçen süre zamanın ölçülebilir başlangıcı olarak kabul edilir. Fiziğin ve felsefenin zaman üzerine çalışmaları bir kenara, biraz da zamanın ölçümünden bahsedelim.
Bildiğiniz üzere zamanı ölçmeye yarayan alete saat diyoruz. M.Ö. 4000 dolaylarında Antik Mısır’da icat edilen ilk saatler, güneşin farklı açılardan ışınlarını dünyaya göndermesi ve cisimlerin gölge boylarının değişmesi prensibinden faydalanıyordu. Kum saati, su saati ve diğer ilkel ölçüm araçları ise sonraki birkaç bin yılın eserleri arasında yerlerini aldı.
Bizim ilgi alanımıza giren mekanik saatlerin ilk örneği ise 1524 yılında, Alman kilit ustası Peter Henlien tarafından üretildi. İlk kurmalı saatin ardından, bu tarihi takip eden 100 sene boyunca saatler bir takı ya da aksesuar olarak kullanılmaya başlanmıştı. 1656 yılında ise Christiaan Huygens, ilk sarkaçlı saati üretti. 1761 yılı, saatçilik adına önemli bir olaya tanıklık etti. John Harrison, günde sadece 0,02 saniye şaşan deniz kronometresini üretti. Kendi yüklüce bir para ödülüne kavuşurken sömürgeci Avrupa devletleri de bu icat sayesinde amansız okyanusları aşarak topraklarını büyüttüler. 1800 yılında ise ilk cep kronometresi üretildi. Saniye kolu artık cep saatleriyle de buluşmuştu.
Peki nedir bu saniye? Uluslararası Birimler Sistemi (SI) tanımına göre saniye, yani temel zaman birimi, en düşük enerji seviyesindeki Sezyum-133 atomunun iki hyperfine seviye arasındaki geçiş radyasyonunun 9.192.631.770 periyoduna karşılık gelen süredir. Kuvars saatlerdeki 32.768 titreşimli sayıyı bilirsiniz. İşte Sezyum-133 için bu sayı 9 milyardan fazla. Atom saatleri de Sezyum-133'ün titreşiminden faydalanarak zaman ölçümü yapıyor. Saniyenin 60’ta 1’ine salise, 1000’de 1’ine ise milisaniye diyoruz.
Şimdi Mısır’a geri dönelim. O zamanlar ne Sezyum-133'ün titreşim sıklığı biliniyordu, ne de saniye ya da salise gibi hassas ölçü birimleri kullanılıyordu. İlk fark edilen durum, etrafta olup bitenlerin birbirini tekrar eden yapısıydı. Doğa olayları sürekli tekrarlanıyordu. Güneş periyodik olarak aynı hareketleri yapıyordu. O halde döngüsel bir hareketten söz edilebilirdi.
Zaman kavramı, dünyanın bir günde, kendi etrafında yaptığı dönüşe göre tanımlanıyordu. 12'lik sayı dizisini kullanan antik Mısır astronomları, gece ve gündüzü 12 eşit parçaya ayırdı ve bir günü 24 saat olarak tanımladı. Ancak bu saatler Dünya'nın Güneş etrafındaki konumuna göre uzayıp kısalabiliyordu. 2000 yıl önce, Yunan astronomlar ise, Ay'ın hareketlerini hesaplayabilmek için saatleri sabitlemeye ihtiyaç duydu ve bir günün sabit uzunluktaki 24 birime bölünmesine karar verildi. Aynı astronomlar saatleri de eski bir Babil metodu olan 60'a bölmeye karar verdi. Dakikalar da tekrar 60'a bölünerek saniyeye ulaşıldı. Bu tanımlama 1967 yılına kadar geçerliliğini korudu.
Şimdi gelelim esas soruna; Dünyanın dönüş hızı kademeli olarak azalıyordu bu nedenle günler yavaş yavaş uzuyordu. Haliyle saniyenin süresi de değişiyordu. Bu küçük değişimler zamanla önemli bir büyüklüğe ulaştı ve dünya saati 2000 yıllık süreçte yaklaşık 3 saat kaybetti. Saniye tanımının sabit olmayan astronomik hareketlere dayandırılması, bilim insanlarını farklı düşüncelere yönlendirdi. Bu sayede bilim insanları, atom içinde yer alan parçacıkların asla yavaşlamayan hareketlerinin zaman ölçümü için kullanılabileceğini fark etti. Böylece Sezyum-133 ve Atom Saati kavramı zaman ölçümünde referans görevi üstlendi.
