Jokainen tietää, milloin on maanantai, koska on jouluaatto ja millä hetkellä vuosi vaihtuu. Tästä tietämyksestä saamme pitkälti kiittää muinaisia babylonialaisia. Ajan mittaaminen oli keskeinen osaamisalue jo kaikkein vanhimmissa kulttuureissa. Siihen on käytetty erilaisia säännöllisiä ilmiöitä: Auringon ja Kuun liikkeitä, veden tai hiekan valumista, kynttilän palamista, tekniikan kehittyessä myös atomien värähtelyä.
Jo Babyloniassa kehitettiin monia ajanlaskuun liittyviä käsitteitä, jotka ovat yhä käytössä. Sikäläinen järjestelmä pohjautui kuitenkin vielä varhaisempaan egyptiläiseen kalenteriin. Egyptissä osattiin esimerkiksi ennustaa aamutaivaalle ilmestyvän Sirius- eli Sothis-tähden mukaan Niilin tulvat, jotka toivat säännöllisesti ravinteikasta lietettä suuren virran rantamilla oleville viljelysmaille.
Babylonialaisten omaksuman kuukauden pituus määräytyi Kuun vaiheista. Ne tekevät kierroksensa uudestakuusta täysikuuhun ja takaisin uuteenkuuhun noin 30 vuorokaudessa. Vuorokauden pituus eli 24 tuntia puolestaan määräytyi siitä, että koko taivaan kiertävässä eläinradassa on 12 tähdistöä. Niiden mukaisesti sekä yö että päivä jaettiin 12 tuntiin. Babylonialaisilta on peräisin myös tunnin jako 60 minuuttiin ja minuutin jako 60 sekuntiin: heidän pyhä lukunsa oli 60.
Varovaisesti voi yrittää kuvitella, millaiseksi ajanlasku olisi muotoutunut, jos sitä olisi kehitetty meidän leveysasteillamme, missä päivän ja yön pituudet vaihtelevat kahden ääripään välillä: kesällä ei ole yötä oikeastaan ollenkaan eikä talvella vastaavasti päivää.
Kun aika ei enää tottele
Tuhansia vuosia sitten ajanlaskulle asetetut vaatimukset eivät olleet likikään niin ankarat kuin nykyisellä hektisyyden kaudella. Keskeistä oli hoitaa maanviljelykseen liittyvät toimet oikeaan aikaan, eivätkä ne olleet tunneista tai yleensä päivistäkään kiinni; säätilallakin oli omat vaikutuksensa. Toisaalta uskonnolliset rituaalit piti toimittaa otollisella hetkellä, kun jumalat olivat suopeimmillaan tai muuten auliilla tuulella.
Vaikka muinaisten kansojen kiinnostus ajan mittaamista kohtaan oli alkusysäys tähtitieteen kehittymiselle, on liioiteltua puhua vielä varsinaisesta tieteestä. Kyse oli ennemminkin erilaisten tähtitaivaan ilmiöiden tarkkailusta, niiden kirjaamisesta muistiin ja niissä esiintyvien säännönmukaisuuksien etsimisestä. Ilmiöiden taustalla olevia syitä ei sen kummemmin pohdittu: ne olivat jumalten päätösvallassa.
Aikojen kuluessa vanhojen kalentereiden vajavainen tarkkuus kostautui. Babylonialaisten kahdestatoista, vuorotellen 29 ja 30 vuorokauden mittaisesta kuukaudesta ynnäytyy vuoden pituudeksi vain 354 vuorokautta. Eroa vuoden todelliseen pituuteen on yli 11 vuorokautta. Vuodenajat vaelsivat hiljalleen kalenterin suhteen, eivätkä toukotyöt tai palvontamenot enää osuneetkaan oikeisiin hetkiin. Ensin ne heittivät hiukan, aikaa myöten yhä enemmän.
Keisarillisesta kalenterista paavilliseen
Julius Caesarin hallintokaudella roomalaiset kehittivät ajanlaskua niin, että vuoden pituudeksi saatiin 365,25 vuorokautta. Vuorokauden osasten ongelma ratkaistiin karkausvuodella: joka neljäs vuosi kalenteriin lisättiin yksi karkauspäivä, jolloin vuoden pituus tuli keskiarvoltaan oikeaksi. Tai melkein oikeaksi.
Roomalaisten luoman juliaanisen kalenterin mukainen vuoden pituus on 11 minuuttia todellista pitempi. Ero ei tunnu 11 vuorokauteen verrattuna kovin merkittävältä, mutta kun kalenteri oli käytössä seuraavat 1 600 vuotta, heittoa ehti kertyä melkein kaksi viikkoa.
1500-luvun lopulla otettiin paavi Gregorius XIII:n määräyksestä käyttöön ikivanhaa juliaanista kalenteria tarkempi gregoriaaninen kalenteri. Sen mukaan kahteen nollaan päättyvät vuodet ovat karkausvuosia ainoastaan, jos ne ovat jaollisia 400:lla. Siten esimerkiksi vuosi 2000 oli karkausvuosi, mutta 1900 ei ollut.
Uuteen kalenteriin siirryttiin vuonna 1582 radikaalilla tavalla: lokakuussa hypättiin 4. päivästä suoraan 15. päivään. Tarinan mukaan italialainen Galileo Galilei oli syvästi närkästynyt, kun jotkut laskivat asialla leikkiä, mukamas ihmettelivät, mihin 11 päivää oli kadonnut ja päättelivät naureskellen ottaneensa tavallista pidemmät torkut.
Paavin käskyvalta tunnustettiin kuitenkin vain katolisissa maissa, joten muualla Euroopassa uuteen ajanlaskuun siirryttiin paljon myöhemmin, monissa protestanttisissa ja ortodoksisissa maissa vasta 1700-luvun puolivälissä. Esimerkiksi Ruotsissa ja Suomessa gregoriaaninen kalenteri otettiin käyttöön vuonna 1753.
Hiukkasten värinää
1960-luvulla ajan mittaaminen siirtyi atomiaikaan: Maan pyörimisen ja kiertoliikkeen sijasta ajanlaskun perustaksi otettiin atomimaailman huippusäännölliset ilmiöt. Vuonna 1967 päätettiin, että sekunnin pituus on 9 192 631 770 cesium-atomin energiatilojen muutoksesta johtuvan värähtelyn jaksoa. Ensimmäiset cesiumiin perustuvat atomikellot jätättivät tai edistivät noin yhden sekunnin 300 000 vuodessa.
Kaikkein tarkimmat atomikellot perustuvat strontiumatomeihin, jotka värähtelevät sekunnissa 429 228 004 229 952 kertaa. Niillä saavutetaan tarkkuus, joka on vielä tuhat kertaa cesium-kelloja parempi: jos strontiumkello olisi käynnistetty heti maailmankaikkeuden syntyhetkellä, heittoa olisi tähän mennessä tullut vajaan puolen sekunnin verran.
Nykyisin aikaa pystytäänkin mittaamaan jo niin tarkasti, että Maan pyörimisliikkeessä tapahtuvat vähäisetkin muutokset, esimerkiksi voimakkaiden maanjäristysten aiheuttamat vaihtelut, on otettava huomioon: karkauspäivien lisäksi ajanlaskuun joudutaan aika ajoin lisäämään karkaussekunteja. Ei mikään ihme, että kaikilla on nykyisin niin hirvittävä kiire.
