Jedným z prvých spôsobov, ako človek meral čas, bolo pozorovanie pohybu Slnka po oblohe. Tento jednoduchý princíp stál za vznikom slnečných hodín, ktoré patria medzi najstaršie známe zariadenia na meranie času. Slnečné hodiny využívajúce vrhaný tieň sa objavili už v starovekom Egypte okolo roku 1500 pred n. l. Postupom času sa ich dizajn zdokonaľoval a prenášal do rôznych kultúr.
Meranie času dostalo úplne nové opodstatnenie s rozmachom lodnej dopravy na veľké vzdialenosti. Bádatelia a prieskumníci nových svetov museli nájsť spôsob, ako dostatočne presne zistiť, kde sa nachádzajú, aký je deň a presný čas. Muselo prejsť viac storočí a objaviť sa mnoho nie úplne presných zariadení, kým doboví vynálezcovia našli spoľahlivé procesy určovania presnej polohy na otvorenom oceáne. Zistili, že na to, aby dokázali určiť, kde sa nachádzajú, musia vedieť, kedy sa tam nachádzajú.
Rovnobežky a poludníky
Z geografie určite každý pozná rovnobežky a poludníky. Rovnobežky určujú, kde sa nachádzame v smere sever-juh alebo aj hore-dole na zemeguli. Nultá rovnobežka sa nachádza na rovníku. Rovnobežka je pomyslená kružnica na zemskom povrchu s rovnakou zemepisnou šírkou. Kolmo na rovnobežky prechádzajú poludníky. Poludník je polkružnica, ktorá spája body s rovnakou zemepisnou dĺžkou. Spája severný a južný pól a prechádza kolmo na rovnobežky. Poludníky určujú pozíciu v smere východ-západ alebo vpravo-vľavo a nultý poludník prechádza cez Londýn, presnejšie cez Greenwich, ktorý bol medzinárodne uznaný ako miesto nultého poludníka.
Určiť, na ktorej rovnobežke sa moreplavci nachádzajú, je v skutočnosti jednoduché. Polárka, najjasnejšia hviezda súhvezdia Malá medvedica, sa nachádza veľmi blízko k severnému pólu, čím spoľahlivo ukazuje sever. Priamo na severnom póle ju na nočnej oblohe vidieť kolmo hore nad hlavou. Čím bližšie k rovníku, tým bude Polárka bližšie k horizontu.
Určovanie poludníka je omnoho ťažšie, pretože všetky body na oblohe, podľa ktorých by sa chceli cestovatelia orientovať, sa hýbu v dôsledku rotácie Zeme. Už v starovekom Grécku si však učenci uvedomili spojitosť vzdialenosti s časom. Keď chceli zistiť, ako ďaleko sa posunuli v smere východ-západ, museli vedieť presne odmerať, ako dlho im to trvalo.
Čas uprostred oceánu
Zem sa otočí okolo svojej osi raz za 24 hodín. To znamená, že každá jedna hodina času znamená posun hviezdnej oblohy o 15 stupňov. Keď vieme, koľko je hodín v Londýne a u nás je napríklad o tri hodiny menej, znamená to posun o 45 stupňov smerom na západ. No zistiť presný čas pred 400 rokmi na plaviacej sa lodi uprostred oceánu bola úloha ťažšia a mystickejšia, ako premeniť vodu na zlato.
Moreplavci sa zamerali na opakujúce sa astronomické úkazy na oblohe. Uvedomili si, že pokiaľ budú vedieť predpovedať presný čas, kedy sa má udalosť na oblohe udiať, budú vedieť určiť aj svoju pozíciu. Výpočty však robili ručne, boli ich stovky a obsahovali množstvo nepresností. Navyše určiť presný moment napríklad východu Saturnu spoza Mesiaca bolo na rozbúrenom mori veľmi náročné. Ak bol ešte aj výpočet s príliš veľkou odchýlkou alebo sa počas daných dní nemalo udiať nič, čo obsahovala príručka, určiť pozíciu nebolo možné.
Neskôr si uvedomili, že lepším riešením by bolo mať so sebou hodiny, ktoré by vždy ukazovali presný čas v Londýne na nultom poludníku. Ten by porovnali so svojím lokálnym časom. Presné hodiny na palube lodí boli veľkým problémom. Neustále nepravidelne sa kývajúca loď spôsobovala mechanické nepresnosti kyvadlovým hodinám. Mechanické hodiny plné koliesok a pružiniek boli náchylné vypovedať službu pre neustále sa meniace teploty. Problémy s nepresnosťou pozície spôsobovali časté nehody, nechcené stretnutia lodí s pirátmi alebo s nepriateľskými flotilami. Britská vláda preto za vyriešenie vyhlásila vysokú odmenu, vtedajších 20-tisíc libier, v prepočte s infláciou súčasných šesť miliónov eur.
Text a foto Stanislav Griguš
Fakulta matematiky, fyziky a informatiky
Univerzita Komenského v Bratislave
