Astronomi ve Kozmoloji

Bir Gün Aslında 24 Saat Değildir

Dünyanın 360 derecelik bir dönüşü tamamlaması ne kadar sürer? Hemen 24 saat olarak cevap vermeyin. Tam olarak değil. Aslında vermeniz gereken 23 saat 56 dakika ve 4.0916 saniye.

dünya

Güneş farklı zamanlarda doğup batabilir, ancak bir günde her zaman tam olarak 24 saat vardır. Hiçbir şey daha basit olamazdı, değil mi? Ufak bir ayrıntı dışında. Bu, bir günün kendi belirlediğimiz tanımı açısından doğrudur. Sonunda bir günün 60’ar dakikalık 24 parçaya bölünmesini kararlaştırdık ve öyle yapıldı. İnsanlar güneşin gökyüzündeki konumuna göre buna karar verdi. Ancak Dünya’mız tam olarak bizim isteklerimize göre davranmıyor.

Astronomik olarak konuşursak bir gün, bir gezegenin (veya başka bir cismin) kendi ekseninde bir dönüşü tamamlaması için gereken süredir. Günün 24 saat olması konusundaki ısrarımız, zamanın işleyişi için çok uygundur. Yirmi dört, bir çok kullanışlı bölümlere ayrılabilir. Örneğin 12 saat (yarım gün), sekiz saat (tipik bir çalışma vardiyası), altı saat (çeyrek gün), dört saat (ilaç dozları arasında geçen süre), üç saat ( sosyal medyada zaman harcama), iki saat (oyun veya film), bir saat (öğle yemeği arası)gibi. Aniden gerçeği görmezden gelmeyi bırakırsak, bu senkronizasyon bozulacaktır. Ancak yine de gerçek dünyamızın düşündüğümüzden dört dakika daha kısa sürede bir dönüşünü tamamlamasıdır.

4 Dakikalık Fark Nereden Geliyor?

Bu bahsettiğimiz daha kesin zaman, Dünya’nın yıldızlara karşı dönüşünü ölçerseniz elde ettiğiniz şeydir. Başka bir deyişle, bir yıldız gökyüzünde belirli bir noktadayken kronometreyi başlatırsınız ve ertesi gece aynı konuma geldiğinde saati durdurursunuz elde edeceğiniz zamandır. Bu tanıma yıldız günü denir. Bununla birlikte, güneşin konumuna dayalı bir gün, bir güneş günüdür. İkincisi, öncekinden dört dakika daha uzundur. Bu da bizim alıştığımız 24 saati oluşturur. Güneş gününü seçmemiz daha mantıklıdır. Çünkü eğer yıldız gününü referans olarak belirleseydik güneşin konumu günden güne geriye kayardı. Yılın yarısında güneş öğlen 12:00 ile gece yarısı 12:00 arasında olur, yılın diğer yarısında da gece 12:00 ile öğlen 12:00 arasında doğardı. Saatin kaç olduğu ile güneşin gökyüzünde olup olmadığı arasında hiçbir bağlantı kalmazdı.

Günlerimiz 23,9 saat değil, 24 saatir. Bunun nedeni Dünya’nın Güneş’in etrafında dönmesidir.

Yıldız Günü Ve Güneş Günü Karşılaştırması

Dünya Güneş’in etrafında bir turunu tamamlamak için tam 365 gün, 5 saat, 48 dakika ve 46 saniye süren bir yolculuk yapar. Bunu 365.242190 gün olarak da ifade edebiliriz. Bu esnada kendi ekseni etrafında da dönmeye devam eder. Dünya’nın Güneş çevresindeki hareketi eliptiktir. Fakat elipsin dışmerkezliği çok az (0.017 ) olduğundan hareket çembersel sayılabilir. Çember iç açısının 360 derece, bir yıl uzunluğunun da yaklaşık olarak 365 gün olduğu göz önüne alınırsa, Dünya’nın Güneşi çevresindeki yörüngesinde her gün Güneş’e göre, yaklaşık olarak 1 derece hareket ettiği ortaya çıkar.

Dünya kendi çevresini olan 360 dereceyi döndükten sonra Güneş’in gökte değişen konumunu yakalamak için bir θ açısı daha dönmektedir. Her gün fazladan dönülen bu açıların toplamı bir yıl içinde 360 derece olacaktır. Şu halde bir gün içinde fazladan dönülen açı; θ=360/365.24210= 0,9856473 derecedir. Bu Dünya’nın her Güneş gününde 360.9856473 derece döndüğü anlamına gelir. Bu süreye biz 24 saat deriz. Şu halde 360 derecelik yıldız gününün süresini bulmak için bir orantı kurmak yeterlidir. Yıldız gün süresini, güneş günü süresine bölersek çıkan sonucu da saniye cinsinden ifade edersek 86164,1 yaklaşık sonucunu elde ederiz. Bu 23 saat 56 dakika 4 saniye anlamına gelir. Hesaplama kısmı karmaşık geldiyse aşağıdaki kısa animasyonla da bunu görebilirsiniz.

Dünya’nın dönüşünü ve dolayısıyla gün uzunluğunu etkileyebilecek başka faktörler de vardır.

Ay ile gelgit etkileşimlerimiz nedeniyle, Dünya’daki bir günün uzunluğu son 100 yılda yaklaşık 1,7 milisaniye arttı. Dönme ekseninde presesyon olarak bilinen yalpalama hareketi de bir günün uzunluğunu etkiler. Ve hatta güçlü depremler, tektonik plakaların nasıl hareket ettiğine bağlı olarak, Dünya’nın dönme süresini birkaç mikrosaniye değiştirebilir. Buzulların erimesi bile bu hızda değişime neden olabilir.

Sonuçta bir zamanlar dinozorlar, bizimkinden önemli ölçüde daha kısa bir günün tadını çıkardılar. Bunun tahminen 23 saat gibi bir şey olduğu düşünülüyor. Bundan 200 milyon yıl sonra uzaktaki torunlarımız da belki de 25 saatlik günleri görecekler. Sonuç olarak bir günün uzunluğunu söylemek kolay değildir. Biri size bunu sorarsa, öncelikle güneş günü mü yoksa yıldız günü mü sorduğunu öğrenin. Ardından, Dünya’nın hareketini, gelgit kilitlenmesini ve son depremleri hesaplamaya dahil etmenizi isteyip istemediğini sorun. Muhtemelen sorusunda daha fazla ısrar etmeyecektir.

Kaynaklar ve İleri Okumalar:

  • A scientist’s quick animation reveals that Earth has two types of day. Humans use the one that’s 4 minutes longer. Yayınlanma tarihi: 18 Eylül 2020; Bağlantı: https://www.businessinsider.com/
  • How long is a day on Earth?; Yayınlanma tarihi: 6 Kasım 2014; Bağlantı: https://phys.org/
  • Matt Brown; Everything You Know About Space is Wrong; ISBN: 9781849944304
  • Yıldız günü; https://tr.wikipedia.org/

Matematiksel

Sibel Çağlar

Merhabalar. Matematik öğretmeni olarak başladığım hayatıma 2016 yılında kurduğum matematiksel.org web sitesinde içerikler üreterek devam ediyorum. Matematiğin aydınlık yüzünü paylaşıyorum. Amacım matematiğin hayattan kopuk olmadığını kanıtlamaktı. Devamında ekip arkadaşlarımın da dahil olması ile kocaman bir aile olduk. Amacımıza da kısmen ulaştık. Yolumuz daha uzun ama kesinlikle çok keyifli.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Bu Yazılarımıza da Bakmanızı Öneririz

Başa dön tuşu