Tại sao 1 giờ có 60 phút, 1 phút có 60 giây và 1 ngày có 24 giờ?

thực tại, việc 1 ngày có 24 giờ hay 1 giờ có 60 phút là quy ước hết sức thông dụng mà ai cũng biết. Vậy có bao giờ bạn tự hỏi tại sao lại là 24 mà chẳng phải là 25 hay 26? Sao số 60 được sắm là không phải là các số tròn chục khác như 80 hay 100. Trong bài viết này, mình sẽ cùng người mua đi tìm câu trả lời cho câu hỏi: tại sao 1 giờ được chia thành 60 phút, 1 phút được chia thành 60 giây và 1 ngày có 24 giờ?
Đọc thêm: Đồng Hồ Rolex Fake Siêu Cấp, Replica 1:1 Máy Thuỵ Sỹ .
Người cổ đại đã tính thời gian như thế nào? Dựa trên Mặt Trời
thực tại, hệ thống chữ số được sử dụng rộng rãi nhất là hệ thập phân (cơ số 10), một hệ thống mà theo các nhà nghiên cứu là bắt nguồn từ việc tạo sự đơn giản cho con người lúc đếm bằng cách ứng dụng ngón tay. Tuy nhiên, rộng rãi nền văn minh thứ 1 đều ứng dụng hệ thập nhị phân (cơ số 12) và lục thập phân (cơ số 60) để chia 1 ngày ra thành nhiều phần nhỏ hơn.

Đồng hồ Mặt Trời của người Ai Cập cổ đại được tìm thấy khi khai quật tại phạm vi Lăng mộ những vị vua có niên đại vào khoảng 1550 đến 1070 trước công nguyên
Nhờ vào các tài liệu, bằng chứng được tìm thấy, các nhà sáng chế đã khẳng định người Ai Cập cổ đã ứng dụng đồng hồ Mặt Trời. Các nhà sử học đã đi đến kết luận rằng hầu hết các nền văn minh đầu tiên đều dựa theo Mặt Trời để sắp xếp thời gian trong 1 ngày thành các phần nhỏ hơn. Các dấu tích của đồng hồ Mặt Trời thứ 1 đơn giản chỉ là một cái que, hoặc cây gậy cắm trên mặt đất. Thời gian được xác định bằng độ dài và hướng bóng của cây gậy dưới ánh sáng tự nhiên.
Sớm nhất là vào những năm 1500 trước Công nguyên, các người Ai Cập cổ đại đã phát triển các chiếc đồng hồ Mặt Trời khá cao cấp. Đó là 1 thanh hình chữ T được đặt trên mặt đất. Công cụ này được canh chỉnh để chia khoảng thời gian giữa bình minh và hoàng hôn thành 12 phần bằng nhau. Sự sắp đặt này phản ánh những người Ai Cập cổ đại đã tiến hành dùng mô hình chữ số thập nhị phân.
Theo những nhà tìm tòi, con số 12 được tậu là số quan trong và làm cơ sở dựa trên số lượng chu kỳ của Mặt Trăng trong 1 năm. Một lý thuyết khác để lý giải cho con số 12 là do nó bằng với số lượng đốt tay trên mỗi bàn tay (trừ ngón cái). Tuy nhưng, thủ pháp đồng hồ Mặt Trời có 1 nhược điểm: độ dài của mỗi ngày có sự khác nhau phụ thuộc vào từng màu trong năm, một ngày nắng trong từ tháng 5 đến tháng 8 hằng năm dài hơn so với từ tháng 11 đến tháng 1 hằng năm.
Do vẫn chưa có ánh sáng nhân tạo, con người trong công đoạn này xem thời gian sáng và tối như 2 cõi đối lập nhau chứ không hề là những kết cấu của 1 ngày hoàn chỉnh như quy ước thực tại. Khi không có sáng tự nhiên, việc tính toán thời gian vào ban đêm (khoảng thời gian giữa Mặt Trời lặn và mọc) là vô cùng cầu kỳ hơn so với vào ban ngày.
Tuy nhiên, trong kỷ nguyên ứng dụng đồng hồ Mặt Trời, những nhà chiêm tinh Ai Cập cổ đại đã nhận thấy một tập hợp 36 ngôi sao chia vòm trời hình tròn thành các phần bằng nhau. Thời gian ban ngày sẽ được đánh dấu bằng 18 sự xuất hiện của 18 ngôi sao, 6 ngôi sao sẽ được dùng để chép lại cho thời điểm rạng sáng và chập tối. 24 Ngôi sao trên đều rất khó để giám sát. Và gần như khoảng thời gian bóng tối bao trùm sẽ được chia ra thành 12 phần tương ứng với 12 ngôi sao còn lại. Kết quả là ban đêm được chia ra thành 12 phần bằng nhau (một tín hiệu của hệ thập nhị phân).
Hình ảnh đồng hồ nước của người La Mã được lưu trữ tại bảo tàng Agora, Athen
Cho đến thời kỳ Tân vương quốc tại Ai Cập (1550 đến 1070 trước công nguyên), mô hình đo lường nhắc trên được đơn giản hóa thành bộ 24 ngôi sao, 12 trong số đó đánh dấu các khoảng thời gian ban đêm. Kế tiếp là sự xuất hiện của đồng hồ nước (clepsydra) được ứng dụng để đo thời gian vào ban đêm. Đây được coi là thiết bị tính thời gian chính xác nhất trong lịnh sử cổ đại. Các chiếc đồng hồ nước đã được tìm thấy tại đền thờ Ammon tại Karnak, Ai Cập có niên đại từ năm 1400 trước công nguyên. Đây là một chiếc bình với bề mặt phía trong nghiên xuống và bộ phận hứng nước bên dưới. Thời gian vào ban đêm sẽ được chia thành 12 phần tương ứng với những lượng nước tương ứng định trước. Các chiếc đồng hồ nước với nguyên lý hoạt động đồng đều cũng được tìm thấy tại các di tích của người Hy Lạp và người Babylon cổ đại.
Tại sao 1 giờ có 60 phút? 1 Phút có 60 giây? Tại sao lại là số 60? Xuất xứ tên gọi minute (phút) và second (giây)?
Từ khi cả ban ngày lẫn ban đêm đều được chia thành 12 phần, mô hình 24 giờ một ngày cũng dần được định hình. Tuy nhiên, hệ thống chiều dài 1 giờ cố định (fixed-length hours) vẫn chưa được thiết lập mãi cho đến công đoạn Hy Lạp cổ, khi các nhà chiêm tinh Hy Lạp tiến hành sử dụng hệ thống này một cách có hệ thống và áp dụng làm tiêu chuẩn trong tính toán. Trong những bước nhảy vọt từ những năm 147 đến 127 trước công nguyên, nhà thiên văn học , toán học và địa lý, Hipparchus đã đề xuất chia 1 ngày thành 24 giờ dựa trên thời gian 12 giờ ban ngày và 12 giờ ban đêm của ngày điểm phân. Dù vậy trong rộng rãi thế kỷ sau đó, người ta vẫn nối tiếp dùng mô hình chiều dài mỗi giờ khác nhau theo từng mùa. Và mô hình khoảng thời gian của 1 giờ là cố định chỉ được phong phú tại châu âu lúc bắt đầu có sự xuất hiện của đồng hồ cơ vào thế kỷ 14.
Hipparchus và những nhà thiên văn khác tại Hy Lạp đã áp dụng công nghệ thiên văn được tăng trưởng trước đó bởi những người Babylon định cư tại diện tích Lưỡng Hà. Các người Babylon đã bắt đầu các phép tính thiên văn học dựa trên mô hình lục thập phân (cơ số 60). Đây là 1 hệ thống tính toán kế thừa từ những người Sumeria từ 2000 năm trước công nguyên. Cho đến nay, vẫn chưa có một lý giải chính xác cho việc lựa tậu con số 60. Một giả thuyết được đưa ra là nhằm tiêu chí tiện nghi thể hiện những phép chia do 60 là con số nhỏ nhất có thể chia hết cho 10, 12, 15, 20 và 30.
Mặc dù hệ lục thập phân không được dùng rộng rãi trong những phép tính toán bình thường, nhưng hệ thống này vẫn được sử dụng để đo góc, tọa độ địa lý và thời gian. Trên thực tế, mặt đồng hồ tròn thực tại có mang nguồn gốc từ mô hình xây dựng thương hiệu 4000 năm trước do các người Babylon tăng trưởng.
Nhà thiên văn học Hy Lạp nổi danh với biệt danh beta, Eratosthenes (sống vào khoảng năm 276 đến 194 trước công nguyên) đã ứng dụng hệ thống lục thập phân để chia một vòng tròn thành 60 phần bằng nhau nhằm hình thành nên mô hình vĩ độ địa lý với những đường ngang chạy qua những địa điểm nối tiếng trên Trái Đất thời bấy giờ. Một thế kỷ sau đó, Hipparchus đã chuẩn hóa những đường vĩ độ, thể hiện các đường song song cho thích hợp với kiến trúc của Trái Đất theo quan niệm thời đó. Đồng thời, ông cũng nghĩ đến nên mô hình kinh độ với những đường phủ kín 360 độ chạy từ Bắc tới Nam, từ điểm cực đến điểm cực.
Nhà toán học, địa lý và thiên văn học Claudius Ptolemy, người đã chia nhỏ giờ và đặt tên phút, giây
Tiếp đó, trong tác phẩm thiên văn học Almagest (viết vào năm 150 sau công nguyên), nhà triết học người La Mã, Claudius Ptolemy đã giải thích và mở rộng nghiên cứu trước đó của Hipparchus bằng cách chia hệ thống kinh vĩ độ 360 độ thành những đoạn nhỏ hơn. Mỗi độ được chia thành 60 phần và đặt tên là partes minutae primae (hoặc first minute - phút đầu) hay hiện nay đơn giản hơn là minute (phút). Mỗi phần lại được tiếp tục chia lần thứ 2 thành 60 phần nhỏ hơn nữa được ông đặt tên là partes minutae secundae (hay trong tiếng Anh là Second minute - phút trang bị 2) mà thực tại được gọi là second (giây). Quy định này đã đánh dấu sự thành lập của cái gọi là phút, giây mà chúng ta vẫn còn được ứng dụng đến thực tại.
Tuy nhiên, khái niệm phút và giây vẫn chưa được ứng dụng thoáng đãng hàng ngày trong đa dạng thế kỷ tiếp đến sau thời của Ptolemy. Sau đó, những vật dụng mang hình thái đồng hồ thành lập nhưng được chia thành một nửa, 1 phần 3, một phần tư và đôi khi là chia thành 12 phần mà không chia thành 60 phần. Hơn nữa, các người đương thời vẫn chưa biết rằng 1 giờ có 60 phút như thực tại. Mãi cho đến gần cuối thế kỷ 16, sự xuất hiện của đồng hồ cơ mới tất nhiên việc chia 1 giờ thành 60 phút trên mặt đồng hồ.
Kết
Nhờ vào những nền văn minh cổ đại đã tìm cách xác định, theo dõi thời gian mà xã hội cách tân bây giờ mới có thể có quy ước 1 ngày là 24 giờ, 1 giờ có 60 phút, 1 phút có 60 giây. Đến đây thì chúng ta đã hiểu được vì sao giây trong tiếng Anh được gọi là Second (chia lần trang bị 2). Tuy nhiên, những tiến bộ trong kỹ thuật về thời gian đã chuyển đổi cách xác định thời gian theo hướng ngày càng chính xác hơn. Vào năm 1967, theo quy ước vật lý hiện đại, 1 giây được tái định nghĩa là khoảng thời gian bằng 9.192.631.770 lần chu kỳ của bức xạ điện từ phát ra bởi nguyên tử Ce 133 lúc thay thế trạng thái giữa 2 mức năng lượng đáy cực kỳ tinh vi. Cũng chính sự quy tắc này đã mở ra kỷ nguyên mới của kỹ thuật đo lường thời gian nguyên tử và quy tắc giờ quốc tế (UTC - Coordinated Universal Time).