Efisica

Medidas de tempo através de fenômenos astronômicos - Os calendários

Medidas de intervalo de tempo exigem fenômenos periódicos que possam ser utilizados como instrumentos de medidas. O fenômeno periódico natural que evidencia a marcação do tempo para os humanos é a existência do dia e da noite, ou seja, o nascer e por do Sol para quem está na superfície da Terra. Como sabemos hoje, este fenômeno está relacionado com o movimento (periódico) de rotação da Terra em torno de seu eixo.

As quatro estações sazonais são outro fenômeno natural que serve para marcar o tempo. Outros fenômenos periódicos podem ser utilizados para a elaboração de um calendário.

Os calendários se constituem em sistemas voltadas para um recenseamento de forma racional do tempo, de acordo com os principais ciclos astronômicos, facilitando a organização das atividades humanas. Pode-se destacar três tipos de calendários: o calendário lunar, o calendário solar e o misto, ou seja que tem divisão lunar e solar, como é o caso do calendário hebreu.

Aos egípcios se credita o mais avançado calendário da Antigüidade. A eles se deve a divisão do dia em 24 horas (do por-do-sol ao por-do-sol). O intervalo de uma hora seria o intervalo de tempo médio desde o instante em que uma estrela surje no horizonte até sua total aparição nos céus.

O ano se relaciona com o tempo em que da Terra se observa um ciclo completo do movimento aparente do Sol; e a divisão do ano em 12 meses tem a ver com os ciclos da Lua de 29,5 dias. Essa divisão foi adotada em muitos calendários da Antigüidade, e em particular no calendário egípcio. Os egípcios também adicionaram ao ano, então de 360 dias, mais cinco dias para fazer coincidir o início do ano com o surgimento periódico de Sírius no céu.

O calendário atual tem suas origens no calendário romano. Os romanos utilizavam um mês lunar e por isso tinham que inserir, com muita freqüência, um mês extra para fazer a correção necessária para completar o ano solar. Além de ser muito confuso, esse calendário provocou distorções na periodicidade. Por ocasião do reinado de Júlio César os meses do inverno estavam coincidindo com as características do outono. O calendário estava, pois, defasado de três meses.

Júlio César introduziu no ano de 46 a.C. um calendário que procurava corrigir essas distorções, no que foi auxiliado pelo astrônomo Sosígenes. O Calendário Juliano, como ficou conhecido, instituía o ano bissexto a cada quatro anos e elevava para 365,25 dias o ano médio juliano. A partir dessa reforma, os doze meses passaram a ter a duração que têm hoje. Para efetuar a correção necessária na época, o ano de 46 a.C. teve uma duração de 445 dias.

O calendário juliano reduziu drasticamente as dificuldades com o calendário romano mas não as eliminou inteiramente. O problema é que a duração do ano solar, isto é, o tempo para Sol completar um ciclo no seu movimento aparente, é em média de 365,2422 dias. Sendo o ano do calendário juliano composto por 365,25 dias, era cerca de 11 minutos e 14 segundos mais longo que do que o ano solar. À medida em que os anos se sucediam a diferença se tornava de novo perceptível. Por volta do ano de 1582 essa diferença já era de semanas. Esta defasagem tinha conseqüências, como por exemplo, os dias do ano no qual a duração dos dias era igual a duração das noites (os equinócios), já estavam bastante defasados nessa ocasião. O equinócio da primavera que ocorrera no tempo de Júlio César no dia 25 de março já estava ocorrendo no dia 11 de março, no ano de 1582.

O calendário atual é chamado de calendário gregoriano, porque foi estabelecido pelo Papa Gregório XIII em 1582. Ele difere do calendário juliano apenas no fato de os anos que completam um século, os chamados anos seculares, não serem bissextos, exceto quando o número de séculos for divisível por quatro. A diferença entre o ano gregoriano e o ano solar é desprezível. Para fazer essa correção, o Papa Gregório teve que designar o dia seguinte ao dia 4 de outubro de 1582, por dia 15 de outubro, em vez de dia 5. O calendário gregoriano, entretanto, gerou desconfiança. Os protestantes relutaram em aceitá-lo. Na Inglaterra o calendário gregoriano só substituiu o juliano no ano de 1752. As igrejas ortodoxas só adotaram o calendário Gregoriano em 1924.

O calendário muçulmano é um calendário lunar de 12 meses. O ano muçulmano tem assim, de 354 a 355 dias, começando, portanto, a cada ano entre 10 a 12 dias mais cedo que o ano do calendário gregoriano.

Os calendários antigos já usavam uma unidade de tempo menor do que o mês, a semana. Este é um ciclo que não tem um correspondente astronômico. Os gregos tinham semanas de dez dias e algumas civilizações indígenas tinham semanas de três dias. A semana de sete dias foi introduzida pelos babilônicos que a adotaram em todo o seu império. No entanto, ela se originou com os hebreus. O velho testamento começa com o livro de Gênesis segundo o qual Deus criou o mundo em sete dias, e depois descansou. A tradição judaico-cristão incorporou a idéia de uma semana de sete dias para as atividades humanas, com um dia de descanso.

Os fenômenos astronômicos são assim instrumentos de medida de tempo, ou seja, são de certa forma relógios. Mas relógios imprecisos. Os intervalos de tempo entre um nascer do Sol e outro, por exemplo, variam num mesmo local conforme as estações sazonais; e por outro lado o intervalo de tempo entre o nascer e o por do Sol numa mesma estação, varia também de uma posição geográfica para outra. A seguir trataremos dos instrumentos de medida de tempo necessários nas ciências físicas.

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