時間跟每個人的生活息息相關,而對經常遠遊的人來說,統一時區能為他們帶來正面影響。時區的訂立看似簡單,但當中可以看到人類解決問題的智慧。
消失的1小時 – 時差問題
小明一家人去日本旅行,飛機起飛時,他看看手錶,那時是正午12時,飛機要航行4小時,他高興地告訴爸爸:「我們下午4時正便到日本了!」但當他到達日本機場時,發現手錶是4時,但機場的大鐘卻顯示是5時,他奇怪地問身旁的爸爸:「爸,誰偷走了我們那1小時?」
我們知道,地球是會自轉的,還會圍繞着太陽公轉,面向太陽的一面是早上,背向太陽的一面是晚上,這是不能改變的天文現象,亦因此令不同地方的早上和晚上的時間都不相同,這就是時差。
19世紀,當時鐵路發展成熟,人們很容易從一點去到較遠的一點,由於各個地方都以太陽日照時間來訂定自己的時間,令穿州過省的遊客感到無所適從,因此大家都要求統一全球的時間。
到了1884年,25個國家41名代表在美國華盛頓召開了國際經度會議(International Meridian Conference),希望統一全世界的時間,但以甚麼原則來訂定全球的標準呢?
齊來動腦筋
我們試將1天的24小時,利用地圖來顯示,把時間分為24個時區,平均分給全世界吧!但以哪個地方作為起點最好?
1. 地球是一個360度的球體,360÷24=15,所以每個時區佔15度經線。
2. 國際經度會議決定把正中間的0度經線,又叫Prime Meridian,定於英國的格林威治天文台,因此又稱為「格林威治子午線」(Greenwich Meridian)(圖1)。這條線將地球分成東西兩邊,我們將東經7.5度至西經7.5度劃為零時區(圖2)。之後再將地球劃分為24等份的時區(東1-12區,西1-12區),每個時區橫跨為經度15度經線,時間正好是1小時(圖3)。從此,以格林威治時間為基礎創立的24個時區系統便確定,其他時區的時間是根據格林威治時間的偏移量來計算的。例如,當英國(零時區)是午夜0時,位於東經114度,在8格之後,即+8時區的香港,便會是早上8時。
千奇百怪的不同「時間」
不過時區的劃分並不完全是直線,時區的劃分還可能受到地理特徵,如國界、山脈、河流等,有時會被用作時區劃分的參考點。例如一些國土東西跨度較大的國家,像美國、加拿大、俄羅斯等,國內不同地域會採用不同時間。
中國領土的跨度十分大,「東極」是黑龍江與烏蘇里江匯合處,西至新疆烏恰縣以西帕米爾高原,相距5000多公里,前者在地理上屬於東9時區(+9時區),而後者則在東5時區(+5時區),兩個時區有着4小時時差,當東5時區居民吃午餐時,東9時區居民可能還沒起牀;但中國則全國都採用「北京時間」,亦即東8時區的時間,以方便統一管理,所以你在8月中到青海旅遊,會發現在晚上8時,天空還是光亮的。
有些國家因為橫跨兩個時區就採用半小時時區,例如伊朗的時區是+3.5時區;阿富汗的時區是+4.5時區。
另外,全球有美國、加拿大、俄羅斯、巴西,以及歐洲各國等70多個國家都會實施夏令時間,夏令時間是一種常見的時間調整制度,即在夏季將時間調快1小時,以提供更長的日照時間,到冬天則會調整回本來時間,所以這些地方的時區又會每半年調整一次。
時間旅行
定好了時間,如何決定日期?為免時間向前向後推而產生混亂,因此在本初子午線在的背面,即180度經線,定為「國際換日線」。這是一個虛構的線,主要位於太平洋中,用於劃分日期。當你從西向東穿越國際換日線時,日期減少1天;當你從東向西穿越時,日期增加1天。訂定國際換日線的目的是防止混淆,並確保相鄰地區具有一致的日期。
小時候常冀盼自己能擁有時光倒流的超能力,原來,這不是太困難,只要你由西向東穿過國際換日線便可以了!2015年,一名德國男子哈格邁爾,創下生日時間最長的世界紀錄。首先,哈格邁爾先抵達接近國際換日線的新西蘭,再前往澳洲的布里斯本,再搭飛機到夏威夷,這一趟旅程的實際飛行時數是13小時10分鐘,但由於國際換日線和時區的差別,就像時光倒流一樣,使他的生日延長了,變成46小時。
哈格邁爾並非唯一一個把國際換日線拿來延長時間的人。在1873年1月30日出版的小說《環遊世界八十天》中,作者亦利用了穿越國際換日線的概念,讓結局發生了意想不到的情節。故事的主角福格在俱樂部內以2萬英鎊跟朋友打賭,賭他可於80天內圍繞地球一圈,他與僕人萬事通於1872年10月2日的倫敦,向東出發,踏上環遊世界之路。正當主角經歷各樣事件返回倫敦後,以為是第81天,懊惱輸掉這場賭局時,卻發現原來他是早了1天回到倫敦,因為他們整個旅程一直向東,不經意地跨過國際換日線,令他們變相多了1天的時間。大家有興趣可以到圖書館借閱,一起去和時間「開玩笑」!
小思考,大智慧
1. 試想一想,如果一個人不停地向東環繞地球,走了365遍後,他的壽命是否會比我們多了1年呢?
2. 住在香港的小明今天早上8時致電給住在美國紐約的舅父,紐約當時是甚麼時間?(香港在+8時區,紐約在-5時區;2023年紐約的夏令時間為3月12日至11月5日)
參考答案
1. 我們上面說由西向東穿過「國際換日線」,日子會減少了1天,但這只是理論上會令你覺得回到昨天,你的生命時鐘卻並沒受影響,所以你的壽命不會因此而賺多了1年。
2. 香港在+8時區,紐約在-5時區,即兩地相隔(8+5)小時,即13小時,根據時區,紐約的時間會較香港慢13小時,但紐約時間正處於夏令時間中,即時區會+1小時,因此令兩地相差12小時,所以舅父接聽小明的電話時間會在早一晚晚上8時。
本欄逢周四刊登,由教育評議會邀請資深中小學老師、校長及大學講師撰稿,旨在為學生提供多元化的STEAM學習材料,引發學生探求知識的興趣,將學習融入生活,培養學生的世界觀、敏銳的觸覺、積極學習的態度。
文:中華基督教會協和小學(長沙灣)校長、教育評議會主席蔡世鴻,及中華基督教會協和小學(長沙灣)副校長鄭俊傑
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