国際日付変更線（IDL）は、北極から南極に伸びる、地球の表面上の架空の任意の線です。 IDLを通過すると、曜日と日付が変わります。西に進むと、日が1日進み、日付が1増えます。あなたがそれを東へ移動するのを横切るならば、反対は起こります。
IDLは国際法の問題ではありませんが、世界中で採用されている数少ない規格の1つです。 IDLは、グローバルな相互接続性、瞬時の通信、時間測定、および一貫した国際データベースに不可欠です。それは主に利便性、商業、および政治についてです。 IDLは、インターネットの出現と同じ理由で発生しました。IDLは機能し、生活が少し楽になります。国際デートラインがどのように、そしてなぜ誕生したのかを説明する前に、まず時間を守ることについて検討する必要があります。
「誰が本当にそれが何時か知っていますか？」
機械式時計の前の時代に戻ると、時間は主に日時計を使用して測定されていました。人々は、「正午」は太陽が空で最も高く、真南にあるときの定義に依存していました。 1つの「日」は、単に2つの連続する「正午」の間の時間でした。地球上のほとんどの都市は時計をその周期に合わせており、少なくとも特定の都市ではすべて良好でした。
問題は、各都市が独自の（見かけ上の）午後12時に正午を経験したことです。経度に応じて、隣接する都市の時間は、たとえば午前11時45分または午後12時15分になる可能性があります。日時計に表示されます。赤道付近で西に約1,000マイル（1,600キロメートル）移動すると、正午の到着が1時間遅れます。
19世紀になると、大陸横断鉄道の出現により、事態はさらに複雑になりました。その世紀はまた、正確な機械式時計が広く利用されるようになった。旅行者は、東または西のすべての駅で時計を数分リセットしたことに気づきました。これはせいぜい不便でした。
また、その世紀には、電信の出現により、商業および軍事組織、つまり初期採用者に計時の問題が生じました。 1832年にPavel Schillingによって発明された電信は、最初の真の「インスタントメッセージング」（IM）システムでした。光の速度で（ほぼ）移動する電気を使用して、長距離の通信を可能にしました。
1876年にアレクサンダーグラハムベルが特許を取得したこの電話は、そのような2番目のIMシステムでした。そしてもちろん、どちらかのシステムを効果的に使用するには、送信者の場所と受信者の場所の両方の時刻を知ることが役立ちます。
緯度と経度
タイムゾーンがこれらの時計の問題をどのように解決したかを説明する前に、緯度と経度を簡単に確認しましょう。紀元前150年頃、ギリシャの数学者で天文学者であるニケアのヒッパルコスは、位置を測定するために経度と緯度の線のグローバルグリッドを提案しました。これは、球の表面に点を配置するための座標系でした。縦軸は「緯度」、横軸は「経度」です。彼のアイデアは科学的でしたが、千年以上もの間衰退しました。
15世紀初頭のディスカバリー時代には、地図製作者は標準化された緯度と経度の測定の必要性を認識していました。地理的位置をマッピングまたは主張することを意図している場合は、その位置を明確に説明する必要があります。英国はその時「波を支配し」、この試みの早い段階で先導した。
他の主要な航海国であるポルトガルとスペインは独自のシステムを使用していましたが、最終的にはイギリスに延期されました。極（緯度90度、南90度）と赤道（緯度0度）がどこにあるかについての論争はなかったので、緯度は経度よりも問題ではありませんでした。ただし、経度測定の開始点（子午線0度）の選択は任意でした。それは国家の誇りと利便性に基づいていました。
1851年、イングランドはグリニッジ天文台を通る子午線として本初子午線（経度0度）を指定しました。彼らはその時代の支配的な航海国であり、世界中に植民地があり、最先端の機械式時計を使用しており、標準を確立するために科学的に適格でした。 「大英帝国に太陽が沈むことは決してない」という言葉を聞いたことがあるでしょう。それはかつて真実でした。イングランドには世界中に植民地があり、常に「昼間」でした どこかに 大英帝国で。英国には影響力があった。
時間帯
19世紀後半までに、科学者、鉄道、その他の新興産業は、世界的な時間基準の必要性を感じました。 24の標準タイムゾーンを使用する最初のこのようなシステムは、1876年にサンドフォードフレミング卿によって提案されました。サンドフォードはスコットランドのエンジニアで、カナダの鉄道ネットワークの設計を手伝いました。彼のシステムは、いかなるグローバルエンティティからも正式に認可されていませんでしたが、1900年までに、現在使用されているタイムゾーンシステムが採用されました。国によって国は、世界がフレミングのアイデアを受け入れました。
各タイムゾーン内で、すべての時計は、太陽が空にある場所を最もよく表す平均時間に設定されます。その時は呼ばれる 平均太陽時間。比較して、日時計 見かけの太陽時間、時々呼ばれる 真の太陽時.
タイムゾーンプロセスは、アメリカが4つの標準タイムゾーンに分割された1883年にアメリカで始まりました。各ゾーンの中心は経度の子午線でした。
- 東部標準時（EST）、西経75度（子午線の西）
- 中央標準時（CST）、90度W
- 山岳標準時（MST）、105度W
- 太平洋標準時（PST）120度W
英国もすでに同様のプロセスを開始しており、他の国々もすぐにそれに倣った。 1900年までに、今日使用しているタイムゾーンのグローバルシステムはかなり確立されました。グローバルな接続性を高めるには、時間測定のユニバーサルシステムが必要であり、標準のタイムゾーンがその答えでした。
ほとんどのタイムゾーンは、経度の子午線に正確に従っていません。彼らは必要に応じてジグザグに動き、島、小さな国、そして大都市圏を同じ時刻に保つ-利便性への明らかな譲歩。
360度を24時間で割ると1時間あたり15度になるため、標準タイムゾーンの幅は15度です。それらは、イギリスのグリニッジを通る本初子午線（経度0度）から始まる時間で番号が付けられています。グリニッジ時計は、グリニッジ標準時（GMT）と呼ばれるものを示します。番号付けシステムにより、他のゾーンの時刻を簡単に見つけることができます。
たとえば、グリニッジの西の8つのタイムゾーンであるカリフォルニアは、太平洋標準時（PST）という名前のゾーンにあります。そのゾーンには「GMT-8」またはGMT + 16というラベルも付いています。したがって、グリニッジの時刻が午後12時の場合、カリフォルニアの時刻は午前4時（12:00-8時間）です。
GMT対UTC
1972年以降、GMTは主にUTC（協定世界時）に置き換えられました。 1950年代に原子時計が発明されたとき、回転する地球によって提供される精度よりも優れた精度で時間を測定することが可能になりました。
GMTは、グリニッジ天文台からの望遠鏡観測に基づく「平均時間」システムでした。 UTCはGMTに同期されますが、地球の回転速度のわずかな変動を考慮します。時々、「うるう秒」が世界時計に加算（または減算）されます。これは、GMTとUTCの間の修正です。地球の自転周期は、地質の摂動に応じて、どちらの方法でも正確に24時間から1秒の数分の1だけ変化します。
たとえば、氷河が溶けると、高緯度から赤道に向かって質量が移動します。腕や脚を伸ばしてスピン速度を遅くするフィギュアスケーターと同様に、角運動量の保存則では、この質量の再分布を補償するためにスピン速度を下げる必要があります。科学者は、2011年に日本でマグニチュード9.0の地震が赤道から十分な質量をシフトさせて、1日を1.8マイクロ秒（0.0000018秒）短縮したと推定しています。
天文学者は見かけの時間と平均時間の違いも考慮する必要があります。その違いは、タイムゾーン内の東または西の距離と、日付に依存する時間の方程式によって異なります。そして、夏時間（DST）と呼ばれる紛らわしい修正があります。しかし、繰り返しになりますが、IDLを理解するために、これらの複雑化を無視することができます。
IDLとは何ですか？
私たちは皆、地球上のどこにいても、真夜中に日付と日付が変わることを知っています。ただし、IDLでグローバルタイムゾーンシステムを使用するには、日付と日付を次の場所で区切る必要があります。 二 場所-1つの「カット」で円を2つの部分に分割することはできません。このソリューションは、1884年にワシントンD.C.で開催された国際子午線会議（IMC）によって提供され、26か国の代表が出席しました。
IMCは180度子午線を他の「カット」として選択しました。これは、本初子午線の真向かいにあるためではありません（子午線は他の「カット」である可能性があります）。 180度の子午線が選択されたのは、中央太平洋の外洋をほとんど走り、ジグザグとザグザグして近くの国を自分の日付と日付に保つためです。したがって、180度の選択は任意でしたが、今日使用されているIDLを確立しました。
IDLは、両極のUTC±12タイムゾーンの真ん中-正確には経度180度-で始まりますが、その長さのほとんどは東にシフトし、タイムゾーンの東端と一致します。とザグ。要するに、この宿泊施設では、オセアニアの島国をそれぞれ独自の時計とカレンダーで管理しています。しかし、例外があります。
1日スキップした島々
2011年12月29日の真夜中に、サモア人は首都アピアの時計塔の周りに集まり、国際日付変更線の反対側に移動する歴史的な瞬間を祝いました。
時計が午前12:00を打つと、サモアの人々はトケラウ島の隣人とともに、2011年12月31日土曜日に進み、金曜日を完全にスキップしました。島は現在、東半球のIDLの西側にあると見なされていました。具体的には、タイムゾーンをUTC-11からUTC + 13に変更しました。
決定は経済的なものでした。サモアは前世紀に米国との取引の多くを行っていましたが、この取引はアジア太平洋地域、特にニュージーランドとオーストラリアに大きくシフトしました。
EarthSky Communicationsによると、サモアは地理的に太平洋諸国に近い地域でしたが、サモアとニュージーランドの間には非常に厄介な23時間の差があり、サモアとオーストラリアの東海岸の間には21時間の差がありました。そのため、彼らの作業週を彼らの主要な貿易相手とよりよく同期させる努力の中で、2つの島国はIDLに飛び乗ることに決めました。
2011年12月28日に公開された記事で、サモアの首相であるザガーディアンで、ツイラエパサイレマリレガオイは、以前のIDLの状況での不便を表明しました。
「ニュージーランドとオーストラリアとの取引では、週に2営業日が無駄になっています。ここは金曜日ですが、ニュージーランドの土曜日です。日曜日に教会にいるとき、彼らはすでにシドニーでビジネスを行っています。そしてブリスベン。」
このIDLの移行は、サモア人にとっての帰郷のようなものでした。 1世紀以上前、国はIDLの西側にありましたが、1892年に東側に移動して米国時間に近づくことを決定しました。したがって、119年間、サモア人はその日の最後の日没を目撃し、新年の最後の鳴り声でした-今では、それらは最初のものの1つです。
残念ながら、IDLのすぐ近くでは常に不便が生じます。サモア島チェーンの西側にあるサモアと、東側のアメリカ領サモアとの間には24時間の差があります。
トンガはまた、商取引と利便性の理由から、UTC + 13（またはUTC-11）にいることを好みました。ニュージーランドの東約500マイル（800 km）にあるチャタム諸島は、時計をUTC + 12.75に設定し、UTC±12内に「孤立した」タイムゾーンを作成します。フラクショナルタイムゾーンは、世界中の16か所で使用されています。国は、自分に最適なものを選択するだけです。
IDLの作業を見る
上のビデオでは、「再生」を押す前に最初にフレームを一時停止したことを確認してください。真夜中のIDL（白い線）を示しています。ラベルのために、緑のくさびが土曜日の最初の1時間を表すとしましょう。地球の青い部分はまだ金曜日です。赤い部分（後で表示されます）は日曜日になります。
その緑色のくさびは、IDLの西側の最初のタイムゾーンです。このビューで北極の上から見た場合、西は時計回りです。注目すべきは、この緑のタイムゾーン：
- 幅は15度で、地球の円周の1/24に及び、時間は1時間です。
- 180度子午線を中心とします。
- 経度は172.5度から経度は187.5度です。
- その東の境界のほとんどに沿ってIDLと一致します。
IDLが午前0時を過ぎると、そのタイムゾーン全体が新しい日の始まりを記録します。特定のタイムゾーンのすべての場所は、同じクロック時間である必要があります。一部の例外があります。DSTをオプトアウトした国（および国内の地域）、および小数のタイムゾーンの使用を選択した国です。しかし、今のところそれは無視できます。
このアニメーションのモデルは、さまざまな方法で理想化されています。最も重要なのは、すべてのタイムゾーンの幅が正確に15度であり、24の等間隔の経度の子午線を中心とすることです。また、IDLはUTC±12タイムゾーン全体の東端に正確に従います。これは現実のものとはまったく異なりますが、モデルを大幅に簡略化します。
「プレイ」を自由に押してください。緑の土曜日が成長するにつれて、青い金曜日がどのように縮小するかを見てください。 IDLが真夜中に戻り、次の日と日付が始まるとどうなるかを見てください。地球が回転すると、赤い日曜日が「繰り出され」、緑の土曜日が置き換えられます。スライダーを使用して前後に移動し、その様子を観察します。
IDLについて注意すべき点が2つあります。まず、どの時点においても、地球上で有効な2つの連続した日と日付があります。これらの日付と日付はIDLで区切られています。IDLは、北極から南極に（およそ）172.5度の経線に沿って走っています。
次に、これらの2つの日付と日付も真夜中の線で分割されます。つまり、子午線は太陽と正反対です。したがって、地球には実際に2つの「日付線」があります。1つは惑星（IDL）と共に回転し、もう1つは真夜中の子午線に固定されたままです。両方の「日付ライン」の反対側では、日と日付は常に異なります。
グリニッジ、問題があります…
ちょっと待って。そのルールには例外があるようです。地球全体が 同じ 毎日1時間の日付と日付。これは、UTC-11タイムゾーンの東端が真夜中に当たったときに始まります。次のタイムゾーンの東端、IDL（UTC±12）が真夜中にヒットしたときに終了します。その時、新しい日が繰り出され始めます。
聞き取れなかった場合は、アニメーションをもう一度見てください。それは1時間、またはビデオの約1秒間続きます。 IDLが深夜に近づくたびに2回表示されます。
しかし、前に説明したように、これは理想的なモデルです。 IDLの近くの多くのタイムゾーンは、「ゲリマンダード」されて、 決して 世界中で同じ日。実際には、IDLが真夜中にヒットしたとき、それは微小な「瞬間」のためのものです。
そのシナリオにはいくつかの例外があります。たとえば、ミッドウェイ諸島はUTC-11にあり、マーシャル諸島はUTC±12にあります。この地域のタイムゾーンの詳細な地図をご覧ください。これらの2つの島でワールドタイムサーバーのミーティングプランナー機能を使用すると、私のアニメーションが示すように、実際には最後の1時間の同じ日付と日付を共有していることがわかります。ここでその結果を見ることができます。
同じ結果が得られる他の組み合わせがあります。要するに、この地域ではタイムゾーンがごちゃごちゃしていて、多くの「ルール」が破られているということです。例えば： IDLを越えると、曜日と日付は変わりますが、時刻は変わりません。 その「ルール」の両方の部分に例外が存在します。そのため、タイムゾーンマップとワールドタイムサーバーが必要です。幸い、GPSアプリはすべてのルールと例外を認識しているため、どこにいてもスマートフォンを正しい時刻、曜日、日付に保つことができます。
IDLの両側に片足で立っているとしたら、何日ですか。
ひっかけ質問。 IDLを「横切った」ので、各足は別の日になります。時計を両手で着用している場合、技術的には、異なる曜日と日付に設定する必要があります。何の質問 時間 これらの時計を設定する必要があります答えるのは簡単ではありません。
IDLのどこに立っているかによって、時間は1時間と異なる場合があります。ここでは、夏時間によって監視が行われる場所と行われない場所があるため、夏時間が混乱する可能性があります。そして、そのわずかな時間帯の複雑さがあります。
しかし、「IDLにまたがって立つ」ことは簡単ではありません。 IDLに停泊しているボートに乗っていない限り、ポールの近くを除いて、説明されている方法で「立つ」ことができる場所は実際にはありません。経度の子午線は極に収束するため、任意の短いハイキングで複数のタイムゾーンを歩くことができます。どちらの極からも1 km、タイムゾーンの幅は262メートルだけです。どちらかのポールに正確にいた場合、24のタイムゾーンすべてで片足で立つことができます。
極付近のタイムゾーンをいくつか使用するだけで、物事はずっと簡単になります。南極大陸への旅行の人気の乗船地点であるため、南極大陸のいくつかの科学基地はニュージーランド時間（UTC±12）を使用しています。他の人は時計をUTCに設定します。国際宇宙ステーションの宇宙飛行士も同じことをします。 ISSは、毎秒4.7マイル（7.7 km / s）という驚異的な速度で移動しています。これはスピード違反の弾丸より5.7倍高速です。 ISSは90分ごとに地球を1周します。したがって、24時間で、居住者は32日と日付の交互を経験し、16の日の出と16の日没を楽しむことができます。物事をシンプルに保つために、それらのクロックはUTC + 0に設定されています。
時間は単なるツールです
IDLを理解することは、算術の演習であり、おそらくいくつかのジオメトリです。それは魔法ではなく、物理学ではなく、かろうじて天文学です。回転する惑星に任意の時間基準を設定することがすべてです。その意味で、時間は現代の技術社会のもう1つのツールにすぎません。
最後の1つの最後のメモ：マゼランの1519〜1522年の地球周回航海中、彼の航海士は彼らの航海の毎日の通過を熱心に記録しました。彼らが本国の港に戻ったとき、日付と日付は1つずれていました。そのエラーがどのように発生したかを理解するのに長い時間はかかりませんでした。
地球が回転する方向とは逆に西に移動する場合、毎日は24時間より少し長くなります。つまり、「日」を2つの連続する「正午」の間の時間として測定すると、彼らの航海の3年間で、これらのわずかな違いは1日になりました。これは、IDLが設立される前の3世紀近くでしたが、世界中を旅行する際の日付と日付の調整の必要性を示していました。
科学のおかげで、それは今すべて理解されています。 21世紀には、人々はIDLを当たり前のことと考えています。太平洋横断旅行は日常的であり、私たちは皆知っています 何 IDLを通過すると起こります。今あなたは知っています なぜ それが起こります。
ダンハイムは、物理学と数学を30年間教えていました。小学校のサイエンスクラブを数えるとさらに多くのことを学びました。 1999年以来、フリーランスのライターとして、教育用のコンピューターグラフィックスとアニメーションを作成しています。アリゾナ州ニューリバーのデザートフットヒルズ天文学クラブの会長を務めるダンは、毎週のブログである天空、気象、地球科学などのトピックを取り上げており、読者からの質問を歓迎しています。
