Historie en achtergronden met betrekking tot de internationale datumgrens

Misschien heb je weleens gehoord van de internationale datumgrens ? Het betreft een grotendeels longitudinale lijn op 180 graden wester- en oosterlengte die loopt van pool tot pool. Waar deze lijn afwijkt van deze lengtegraad - om (eiland)staten heen - doet ie dat met het doel om ze binnen één tijdzone te verenigen. Als gevolg hiervan verschuift de zonnetijd ter plaatse permanent één of enkele uren naar voren of naar achteren.

De internationale datumgrens is mede tot stand gekomen naar aanleiding van een curieus fenomeen waarmee de eerste reizigers die een volledige ronde om de aardbol reisden, werden geconfronteerd. Houd hierbij vooral in gedachten dat we spreken over een tijd waarin scheepsklokken nog niet tot de standaard inventaris behoorden!

Na westwaarts om de aarde te hebben gezeild vanuit Spanje besloot de Magellan-Elcano expeditie om op woensdag 9 juli 1522 (volgens hun schipslogboek) proviand in te slaan in Cape Verde tegenover de Afrikaanse kust. Tot hun verbazing vertelde de lokale bevolking hen echter dat het inmiddels donderdag 10 juli 1522 was. Dit ondanks het feit dat de driejarige Magellan-Elcano expeditie alle expeditiedagen zorgvuldig in hun scheepslogboek had geregistreerd. Hiermee bevestigde de expeditie onbedoeld en voor de eerste keer een fenomeen dat reeds door de 14e eeuwse Arabische geograaf Abulfeda was voorspeld.

Wanneer bemanningen in WESTELIJKE richting om de aardbol reisden, vervroegden ze voor elke 15 lengtegraden die ze aflegden hun zonnetijd met 1 uur ten opzichte van het beginpunt van hun reis. In hun scheepslogboeken registreerden ze derhalve gedurende hun reis om de aarde zonne-etmalen die structureel iets langer waren dan 24 uur. Na 360 lengtegraden om de aarde te hebben gereisd, ontstond derhalve de perceptie dat ze 24 uur korter over hun reis hadden gedaan dan ze objectief gezien hadden volgens de middelbare kloktijd bij aankomst op het beginpunt van hun reis. Waarbij 'middelbaar' staat voor de gemiddelde tijd binnen een tijdzone.

Wanneer bemanningen in OOSTELIJKE richting om de aardbol reisden, verlaatten ze voor elke 15 lengtegraden die ze aflegden hun zonnetijd met 1 uur ten opzichte van het beginpunt van hun reis. In hun scheepslogboeken registreerden ze derhalve gedurende hun reis om de aarde zonne-etmalen die structureel iets korter waren dan 24 uur. Na 360 lengtegraden om de aarde te hebben gereisd, ontstond derhalve de perceptie dat ze 24 uur langer over hun reis hadden gedaan dan ze objectief gezien hadden volgens de middelbare kloktijd bij aankomst op het beginpunt van hun reis.

Achteraf gezien kwam de gemiddelde verlenging/verkorting van hun zonne-etmalen neer op het aantal gereisde lengtegraden gedeeld door 15 en de uitkomst hiervan gedeeld door het daadwerkelijke aantal reisdagen volgens de middelbare kloktijd bij aankomst op het beginpunt van hun reis.

De cumulatieve of totale verlenging van alle zonne-etmalen over een WESTELIJKE reis kwam vervolgens neer op een vermenigvuldiging met het daadwerkelijke aantal reisdagen en was voor een WESTELIJKE reis om de aardbol per definitie gelijk aan 24 uur. Derhalve liepen hun geregistreerde zonne-etmalen precies 24 uur ACHTER op de middelbare kloktijd bij aankomst op het beginpunt van hun reis.

De cumulatieve of totale verkorting van alle zonne-etmalen over een OOSTELIJKE reis kwam vervolgens neer op een vermenigvuldiging met het daadwerkelijke aantal reisdagen en was voor een OOSTELIJKE reis om de aardbol per definitie gelijk aan 24 uur. Derhalve liepen hun geregistreerde zonne-etmalen precies 24 uur VOOR op de middelbare kloktijd bij aankomst op het beginpunt van hun reis.

Bovengenoemde formules gelden overigens niet voor reizen om de aarde sneller dan 1 dag, omdat de totale verlenging of verkorting per definitie beperkt blijft tot 24 uur. Een verlenging van de subjectieve zonnetijd komt overeen met het ACHTER lopen en een verkorting met het VOOR lopen op de middelbare kloktijd bij aankomst op het beginpunt van de reis.

Voor elke reis om de aardbol in WESTELIJKE richting bedraagt de subjectieve zonnetijd altijd 24 UUR MINDER dan de middelbare kloktijd bij aankomst op het beginpunt van de reis. Het is daarom logisch dat dit op de internationale datumgrens wordt gecorrigeerd door het +24 uur LATER te maken.

Voor elke reis om de aardbol in OOSTELIJKE richting bedraagt de subjectieve zonnetijd altijd 24 UUR MEER dan de middelbare kloktijd bij aankomst op het beginpunt van de reis. Het is daarom logisch dat dit op de internationale datumgrens wordt gecorrigeerd door het -24 uur VROEGER te maken.

De daadwerkelijke reisduur volgens middelbare kloktijd bij aankomst op het beginpunt van de reis verhoudt zich tot de subjectieve zonnetijd, zoals weergegeven in bovenstaande opsomming. De internationale datumgrens is de methodiek om zowel de verlenging of verkorting van zonne-etmalen tijdens een ronde om de aardbol te corrigeren alsmede om een universele 24-uurs middelbare kloktijd over de gehele aardbol te handhaven. De internationale datumgrens werd hiervoor vastgesteld op de Internationale Meridiaanconferentie van 1884.

Als je het kleinst mogelijke rondje om de geografische polen loopt of in minder dan 1 seconde over de gehele aardbol in WESTELIJKE richting reist, dan betekent dit natuurlijk niet dat je hierdoor in de tijd kunt reizen. Omdat jouw subjectieve zonnetijd altijd exact 24 UUR MINDER dan de daadwerkelijke middelbare kloktijd bij aankomst op het beginpunt van de reis bedraagt, is er sprake van een negatieve subjectieve zonnetijd van -24 uur (zie de opsomming hierboven). De zon draait immers tegengesteld. Dit wordt gecorrigeerd op de datumgrens met +24 uur LATER en per saldo is de middelbare kloktijd dan dus feitelijk gelijk gebleven voor start en finish.

Als je het kleinst mogelijke rondje om de geografische polen loopt of in minder dan 1 seconde over de gehele aardbol in OOSTELIJKE richting reist, dan geldt hetzelfde. Omdat jouw subjectieve zonnetijd altijd exact 24 UUR MEER dan de daadwerkelijke middelbare kloktijd bij aankomst op het beginpunt van de reis bedraagt, is er sprake van een positieve subjectieve zonnetijd van +24 uur (zie de opsomming hierboven). De zon draait immers twee keer zo snel. Dit wordt gecorrigeerd op de datumgrens met -24 uur VROEGER en per saldo is de middelbare kloktijd dan dus feitelijk gelijk gebleven voor start en finish.

Voor het ISS dat in ongeveer 90 minuten om de aarde cirkelt, geldt er een positieve subjectieve zonnetijd van +25,5 uur / (1,063 dagen), welke na correctie met -24 uur VROEGER op de internationale datumgrens resulteert in een middelbare kloktijd van ongeveer 90 minuten later wanneer het ISS zijn uitgangslengtegraad wederom bereikt.

Dit bronartikel in het Engels vormde de aanvankelijke inspiratie voor mijn artikel. Hieronder volgt tenslotte de langgerekte afbeelding van de gehele internationale datumgrens.