De kalender

Een kalender wordt over de hele wereld gebruikt en is een uitermate belangrijk hulpmiddel voor de tijdmeting. In combinatie met de jaartelling is een kalender gebaseerd op natuurverschijnselen, zoals die op de aarde worden ervaren: het dag- en nachtritme, de stand van de maan en de opeenvolging van de seizoenen. Het dag- en nachtritme heeft rechtstreeks te maken met de eigen rotatie van de aarde ten opzichte van de zon en geeft de duur van een etmaal aan. De draaiing van de maan rond de aarde, eveneens ten opzichte van de zon bekeken, bepaalt de duur van een lunatie. De beweging van de aarde rond de zon in combinatie met de scheve stand van de aardas is verantwoordelijk voor het verloop van de seizoenen lente, zomer, herfst en winter. Door die scheve stand van de aardas ten opzichte van het baanvlak kunnen de seizoenen op het noordelijk en zuidelijk halfrond van de aarde nooit tegelijk dezelfde zijn. Toch beginnen en eindigen zij wel steeds op hetzelfde moment. De vier seizoenen vormen samen het tropische jaar.

  • De seconde als eenheid van tijd
      De tijd is een zeer algemeen voorkomende grootheid, waarvan de grootte met behulp van een eenheid van tijd kan worden uitgedrukt. Als basiseenheid hiervoor is gekozen voor de seconde, in 1967 gedefinieerd als 9.129.631.770 periodes van de straling die ontstaat in een cesium-133 atoom bij de overgang van een elektron tussen de twee hyperfijnniveaus van de grondtoestand. Deze eenheid is universeel en onafhankelijk van de situatie waarin de aarde zich bevindt. Oorspronkelijk is de seconde ontstaan als deel van het etmaal.
  • Het etmaal voor het ritme van dag en nacht
      In het dagelijks gebruik is een etmaal de periode tussen twee opeenvolgende momenten van middernacht als de zon zich op het laagste punt onder de horizon bevindt. De duur van een etmaal kan ook gemakkelijk worden afgeleid uit de de periode tussen twee opeenvolgende momenten waarop de zon zich op het hoogste punt aan de hemel bevindt. De duur van een etmaal is niet helemaal constant, maar komt gemiddeld overeen met 86.400 seconden. Een etmaal wordt verdeeld in 24 uren, een uur bevat 60 minuten en een minuut is voorbij na 60 seconden. Voor de praktische dagelijkse tijdrekening is de aarde verdeeld in 24 tijdzones. Op het moment van de hoogste stand van de zon is het daarin steeds rond 12:00 uur.
  • De lunatie voor de regelmatig terugkerende maanstanden
      De tijdsduur van ongeveer 29,530588 etmalen tussen twee opeenvolgende gelijke maanstanden wordt een lunatie genoemd.
  • Het tropische jaar voor de regelmatig terugkerende seizoenen
      Een tropisch jaar is de tijdsduur tussen twee opeenvolgende momenten waarop een seizoen (de lente) begint en duurt 365,24219040 etmalen.
  • De werking van de kalender
      De kleinste eenheid waarmee een kalender rekent is het etmaal. De daarop volgende eenheid is het tropische jaar. Een lunatie is niet geschikt voor een goed werkende kalender. Een periode van 12 lunaties is immers 11 etmalen korter dan een tropisch jaar. Een veel kleiner probleem is dat na een periode van 365 etmalen het tropische jaar nog net niet voorbij is en dat de aanvulling met nog een etmaal iets te veel wordt. Er past dus geen aantal gehele etmalen in een tropisch jaar.
      Een uitstekende aanpassing van het aantal etmalen aan de lengte van het tropische jaar op de zeer lange termijn is wel het feit dat er per 4000 jaar 969 extra etmalen (schrikkeldagen) worden ingevoerd. De lengte van een kalenderjaar komt daarmee op 365,24225 etmalen, een zeer goede benadering van het tropische jaar met een fout van 1 etmaal per 20.000 jaar. Sinds 1582 is dit systeem al gedeeltelijk toegepast op de Gregoriaanse kalender met 97 schrikkeldagen per 400 jaar.
      Uit bovenstaande blijkt dat de werking van een kalender dient te berusten op de natuur. Het begin van een kalenderjaar zal daarom ook een moment moeten zijn dat samenhangt met een natuurverschijnsel. Het begin van de lente bijvoorbeeld. Ook deze eigenschap is in de Gregoriaanse kalender terug te vinden. Het blijkt immers uit de namen van de maanden september, oktober, november en december dat oorspronkelijk de maand maart de eerste maand van het jaar geweest moet zijn en dat dus 1 maart moet zijn samengevallen met het begin van de lente. Dat de lente nu op 21 maart begint zou te maken kunnen hebben met het feit dat er sinds het ontstaan van deze kalender nog 20 schrikkeldagen teveel zijn overgebleven. Een correctie hiervoor zou een goede zaak zijn. Ook in 1582 zijn immers al 10 overbodige dagen uit de kalender verwijderd. Terugkeer naar het oorspronkelijke idee van de Gregoriaanse kalender zou heel mooi zijn, zeker als daarin het huidige systeem van de schrikkeldagen zou worden opgenomen en de huidige naamgeving van de maanden en dagen gecorrigeerd zou worden.
  • De jaartelling
      Het tellen van de jaren zou eveneens een meer praktische en neutrale oorsprong moeten hebben. Een goed voorbeeld is de Juliaanse dagtelling die op de verschijningsdatum van dit nummer van De Vangspiegel (24 februari 2012) is aangeland op nummer 2455982, overeenkomend met een periode van circa 6725 tropische jaren. In de astronomie wordt van deze dagtelling veel gebruik gemaakt. Het ontbrekende jaar 0 is hierop niet van invloed.

    Wim Zanstra

    Zie verder:
    De Sterrengids 2012 (Stichting "De Koepel")
    Een nieuw millennium (drs. Guus J. den Besten, ISBN 90 5483 200 2)