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수학백과

시간의 개념과 측정방법

by 하나이글스 2022. 8. 26.
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시간

가장  심오한 세계의 신비 가운데 하나입니다. 어느 누구도 시간이 무엇인지 정확하게 말할 수는 없지만, 우리 생활을 영위하는 데 없어서는 안 되는 중요한 기준입니다. 모든 사람의 활도 은 같은 시간에 같은 장소에서 함께 행동하는 사람들과 관계가 있습니다. 모두 같은 방식으로 시간을 재지 않는다면 사람들은 이런 일을 할 수 없게 됩니다. 시간에 대해 생각해 볼 수 있는 방법 가운데 하나가 시간이 없는 세상을 상상하는 것입니다. 시간이 없는 세상은 정지되어 있을 것입니다. 그러나 시간이 없는 세상에 어떤 변화가 생긴다면 '과거'와는 다른 '현재'가 있게 됩니다.  '과거'와 '현재' 사이의 기간은 그 기간이 얼마나 짧던지 간에 분명히 시간이 지나갔다는 사실을 보여줍니다. 이렇게 시간의 흐름은 변화의 발생에 달려 있기 때문에 시간과 변화는 서로 관계가 있습니다. 실제로 세상에는 끊임없이 변화가 일어납니다. 이러한 변화 중에서도 나뭇잎이 떨어지는 것과 같은 변화는 단 한 번만 일어나는 것처럼 보입니다. 그러나 바닷가에서 부서지는 파도와 같은 변화는 계속해서 반복됩니다. 반복해서 일어나는 일출, 일몰과 같은 변화는 다른 변화에 비해서 두드러집니다.  초기의 역사가들은 이런 반복적인 자연현상을 기준으로 불규칙적인 사건을 기록했습니다. 나중에 사람들은 자연 현상의 규칙성을 모방해  시계를 만들었습니다. 그리고 반복해서 일어나는 현상을 측정하면서 시가을 재기 시작했습니다.

 

시계

 

시간의 측정

시간을 측정하는 단위:옛날 사람들에게 매우 규칙적인 변화는 하늘에 있는 천체의 운동뿐이었습니다. 이 중에서 가장 확실한 것은 태양이 뜨고 지기 때문에 나타나는 낮과 밤의 변화였습니다. 태양으로 생기는 이런 주기를 하루라고 정하게 되었습니다. 또 눈으로 확인되는, 하늘에서 일어나는 다른 규칙적인 변화는 달 모양의 변화였습니다. 달 모양이 변하는 주기는 약 29.5일, 즉 한 달입니다. 계절의 주기는 사람들에게 조금 더 긴 시간의 단위를 알려주었습니다. 동이 트기 바로 전이나 해가 진 바로 뒤에 별을 보면서 사람들은 태양이 별들 사이에서 천천히 동쪽으로 움직인다는 사실을 알게 되었습니다. 그래서 태양은 사계절 동안 하늘을 완전히 한 바퀴 도는 것처럼 보였습니다. 이 주기는 약 365.25일, 즉 1년입니다. 1주일이 7일인 것은 하늘의 변화와 관계없이 유태인들이 일곱 번째 날마다 안식일을 지킨 습관에서 나온 것입니다. 하루를 24시간, 1시간을 60분, 1분을 60초로 나눈 것은 고대 바빌로니아에서 시작된 것으로 보입니다. 바빌로니아인들은 겉으로 보이는 태양의 경로를 12 부분으로 나누었습니다. 또, 이들은 낮과 밤을 각각 12 부분으로 나누었는데, 이렇게 해서 1일이 24시간이 되었습니다. 태양을 이용한 시간 측정:천구의 북극과 남극, 지구의 어떤 지점 바로 위에 있는 천정을 연결한 가상 곡선을 천구의 자오선이라고 합니다. 지구는 자전축을 중심으로 자전하기 때문에 태양은 하루에 한 번씩 모든 천구의 자오선을 지닙니다. 태양이 어떤 지점에서 천구의 자오선을 지닐 때 그곳 시간은 정오가 되고, 12시간 뒤에는 자정이 됩니다. 자정에서 다음 자정까지의 시간을 1 태양일이라고 합니다. 지구는 자전축이 기울어져 있고 공전궤도가 타원이어서 궤도를 따라 도는 속력이 변하므로, 1 태양일의 길이도 변합니다. 따라서 모든 태양일의 길이를 같게 하려고 눈에 보이는 실제 태양으로 태양시를 측정하지 않습니다. 대신에 일정한 속력을 하늘을 도는 가상의 평균 태양을 이용합니다. 특정 지방의 평균 태양의 정오는 평균 태양이 특정한 지역에 대한 천구의 자오선을 지날 때로, 다음 평균 태양 정오까지 시간은 항상 같습니다. 이에 따라 모든 평균 태양일의 길이도 같습니다. 시간 측정기구:해시계는 처음으로 시간을 측정하는 데 사용한 기구 중의 하나입니다. 그러나 해시계는 햇빛이 비칠 때만 사용해야 하는 단점이 있습니다. 또한 옛날 사람들은 일정한 간격으로 매듭을 맨 밧줄이나 일정하게 그은 선이 표시된 초를 태우면서 시간을  측정하기도 했습니다. 모래시계는 좁은 통로로 모래가 조금씩 새 나가면서 시간을 알려줍니다. 물시계는  눈금이 표시된 용기에서 다른 용기로 물을 천천히 떨어뜨리면서 시간을 측정하는 기구입니다. 18세기에는 분까지 알려주는 탁상시계와 휴대용 시계가 개발되었습니다. 오늘날에는 훨씬 더 정확하게 시간을 측정할 수 있는 전자시계와 원자시계가 있습니다.

 

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