Bạn liếc nhìn đồng hồ. Nó nhích về phía trước một giây. Sáu mươi giây tạo thành một phút, nhưng tại sao? Tại sao không phải 100? Hoặc 10? Chúng ta đã gửi người lên mặt trăng nhưng vẫn đếm thời gian dựa trên hệ thống bắt nguồn từ toán học cách đây hàng nghìn năm. Hóa ra, tiếng tích tắc đó là toán học cổ đại đang chuyển động.
Người Babylon đặt nền móng
Người Babylon sống cách đây hơn 4.000 năm ở khu vực ngày nay là Iraq. Họ không sử dụng hệ thập phân như phần lớn chúng ta. Thay vào đó, họ dùng hệ cơ số 60. Tại sao? Chẳng ai biết chắc chắn, nhưng có thể điều đó giúp dễ dàng chia phân số hơn. Số 60 có thể chia cho 2, 3, 4, 5 và 6 mà không để lại dư.
Điều này rất tiện để chia nhỏ mọi thứ thành phần, đặc biệt khi không có máy tính. Hệ thống số này đã đi vào thiên văn học, lịch và cuối cùng là việc đo thời gian.
Tại sao hệ cơ số 60 thực sự rất tiện lợi
Chúng ta quen với hệ thập phân. Đó là do ngón tay của chúng ta tạo ra. Nhưng hệ cơ số 60 có tính thực tiễn riêng của nó. Cần chia thứ gì đó thành sáu phần? Hệ thập phân cho ra kết quả kỳ lạ. Hệ cơ số 60 cho kết quả rõ ràng hơn.
Vì vậy, khi các nhà thiên văn học cổ đo chuyển động của mặt trời, mặt trăng và các vì sao, hệ cơ số 60 hoạt động tốt hơn cho phép tính của họ. Theo thời gian, các chia nhỏ này ảnh hưởng đến cách chúng ta đếm giờ, phút và giây.
Cách đồng hồ có được các số của nó
Ý tưởng chia một giờ thành 60 phút, rồi thành 60 giây, không xuất hiện cùng lúc. Người Hy Lạp cổ sau này đã bổ sung vào hệ thống này. Họ sử dụng toán học Babylon khi vẽ bản đồ bầu trời. Ptolemy, một nhà thiên văn Hy Lạp từ thế kỷ thứ hai, đã dùng hệ cơ số 60 trong công trình của mình. Ông mô tả các góc trong độ, phút và giây. Điều này cuối cùng đã ảnh hưởng đến cách chúng ta đo thời gian.
Sau đó, đồng hồ cơ khí duy trì hệ thống này. Khi mọi người bắt đầu chế tạo đồng hồ trong thời Trung cổ, họ dùng các chia nhỏ đã tồn tại. Không ai muốn làm lại từ đầu.
Các nền văn hóa khác đã thử các cách khác
Người Babylon không phải là những người duy nhất đo thời gian. Nhưng họ để lại dấu ấn lớn nhất. Các hệ thống khác cũng xuất hiện:
- Người Ai Cập cổ chia ban ngày thành 12 phần bằng đồng hồ mặt trời
- Đồng hồ Trung Quốc từng dùng 100 chia cho một ngày
- Cách mạng Pháp thử thời gian thập phân với giờ 100 phút
- Một số đồng hồ Hồi giáo dựa trên hệ thống thời gian dựa trên mặt trăng
- Các nền văn hóa bản địa đo thời gian theo các sự kiện tự nhiên, không dựa trên số
Hầu hết không còn sử dụng nữa. Việc đo thời gian theo kiểu Babylon chỉ hoạt động tốt hơn trên phạm vi quốc tế, đặc biệt trong hàng hải, thiên văn học và thương mại.
Tại sao chúng ta chưa chuyển sang hệ đơn giản hơn
Bạn có thể nghĩ 100 giây mỗi phút nghe có vẻ dễ hơn. Có lẽ đúng. Nhưng thay đổi điều đó bây giờ sẽ gây ra hỗn loạn. Mọi thứ từ GPS đến thiết bị y tế đến lưới điện đều dựa vào hệ thống hiện tại.
Chúng ta cũng có đồng hồ nguyên tử xác định một giây rất chính xác: thời gian cần để một nguyên tử cesium dao động một số lần nhất định. Định nghĩa đó dựa trên hệ thống hiện tại, vẫn sử dụng 60 giây mỗi phút.
Thật sự một giây đo lường cái gì
Một giây không chỉ là một lát nhỏ của phút. Nó là một đơn vị có thể đo lường thực trong vật lý. Từ năm 1967, các nhà khoa học đã định nghĩa nó dựa trên cộng hưởng nguyên tử, không phải quay của Trái đất. Điều đó có nghĩa là ngay cả khi Trái đất chậm lại, giây vẫn giữ được độ ổn định.
Tuy nhiên, phút vẫn lấy 60 giây từ lịch sử, chứ không phải từ tự nhiên. Tự nhiên không yêu cầu điều này. Con người đã nghĩ ra và giữ nguyên.
Sức mạnh kỳ lạ của Toán cổ
Lần tới ai đó nói rằng một phút cảm thấy dài, hãy nhớ: nó có 60 giây vì một số người cách đây bốn nghìn năm thích số 60. Số đó lan truyền qua các bản đồ bầu trời, vào khoa học Hy Lạp, rồi vào các bánh răng của những chiếc đồng hồ đầu tiên.
Ngay cả ngày nay, với vệ tinh và dấu thời gian nanosecond, chúng ta vẫn cúi đầu trước toán học Babylon. Tất cả chỉ vì 60 dễ làm việc hơn trong cát, dưới các vì sao.