Por que 1 hora tem 60 minutos?

Como se chegou à divisão da hora em 60 minutos e os minutos em 60 segundos?

Estas divisões menores de tempo têm sido usadas na prática há apenas cerca de 400 anos, mas foram vitais para o advento da ciência moderna.

Durante milénios, as civilizações antigas olharam para o céu para medir as grandes unidades de tempo.

Há o ano, que é o tempo que leva a Terra a completar uma órbita ao redor do Sol; o mês, que é aproximadamente o tempo que leva a lua a orbitar o nosso planeta; a semana, que é aproximadamente o tempo entre as quatro fases da lua; e o dia, que representa a duração de uma rotação da Terra sobre o seu eixo.

Mas dividir o dia não foi tão simples assim, embora as horas e minutos tenham as suas origens nas tradições de rastreamento de há milhares de anos.

Sistemas numéricos

O uso de 60 começou com os Sumérios, que utilizaram diferentes sistemas numéricos. Enquanto você e eu escrevemos números usando base 10, ou "decimal" essa civilização utilizava base 12 ("duodecimal") e base 60 ("sexigesimal").

Não se sabe exatamente por que eles escolheram esses sistemas, mas há algumas teorias. Muitas culturas antigas usavam os três segmentos de cada dedo para contar até 12. A hipótese é de que o 60 surgiu com cinco dedos de uma mão com os doze segmentos da outra.

Doze foi um número importante para os Sumérios, e mais tarde para os egípcios. Por exemplo, era o número de ciclos lunares num ano e o número de constelações do Zodíaco. Dia e noite foram, cada um dividido em 12 períodos, e o dia com 24 horas nasceu.

Ângulos e astronomia antiga

No século 24 AC, os Sumérios foram conquistados pelos Acádios, que, em seguida, foram conquistados pelos Amorreus, que subiram ao poder e construíram a nação-estado da Babilónia, que atingiu o pico no século 18 AC.

Os Babilónios inventaram o grau e definiram um círculo como tendo 360 graus. Há um par de teorias a respeito do porquê de eles terem escolhido 360. Os Babilónios entendiam o ano como tendo cerca de 360 dias; daí o sol "movimentarse" ao longo da eclíptica aproximadamente 1 grau por dia.

O raio de um círculo mapeia um hexágono circunscrito de seis triângulos equiláteros, e, assim, um sexto de um círculo constitui uma medida de ângulo natural. Nos números herdados dos sumérios, o valor de um número sexagesimal foi inferido a partir do contexto, por isso seis foi "escrito" da mesma forma que 360.

Os astrónomos Babilónios começaram a catalogar estrelas no século 14 AC. A astronomia floresceu como eles a desenvolver uma profunda compreensão dos ciclos do sol e da lua, e ainda foram capazes de prever eclipses.

Catálogos de estrelas Babilónicos serviram como base da astronomia por mais de mil anos, apesar da expansão e contração do Império Assírio Médio, do Império Neo-Assírio, do Império Neo- babilónico e do império Aquemênida.

Grécia e Roma

As conquistas de Alexandre, o Grande, entre 335 e 324 AC ajudaram a difundir a astronomia Babilónica para a Grécia e Índia. Embora os gregos tivessem os seus próprios números na base 10, os catálogos de estrelas Babilónicos criaram uma forte associação entre a astronomia e o tal sistema sexigesimal que os estudiosos gregos (e mais tarde romanos) continuaram a utilizar. 

Esta associação logo derivou para a navegação e trigonometria. Após a descoberta por Eratóstenes de Cirene de que a Terra era redonda, no primeiro século AC, Hiparco de Niceia adaptou os graus para quantificar as linhas de longitude e latitude. 

Dois séculos mais tarde, no Império Romano, Ptolomeu de Alexandria subdividiu os graus em 60s (minutos) e 60s de 60s (segundos). Esta convenção de "graus, minutos e segundos" é usado ainda hoje para traçar locais da Terra , assim como as posições das estrelas.

Arábia Saudita, Ibéria e Grande Europa

Grande parte desse conhecimento foi perdido na Europa durante vários séculos após a queda de Roma no século 5 DC. Os impérios islâmicos-Árabe herdaram muitas ideias Romanas (e mais tarde da Índia) começando com o Califado de Rashidun no século 7.

Muçulmanos eruditos, após uma expansão desse conhecimento reintroduziram-no na Europa no século 8, através da Península Ibérica, que era então parte do Califado Omíada. No século 10, o Califado de Córdoba tornou-se muito influente na transferência de conhecimento para os estudiosos cristãos medievais.

Tais obras incluíram muitos escritos perdidos por estudiosos gregos e romanos, a invenção da álgebra do século 9 pelo estudioso persa Al-Khwarizmi, a invenção indiana dos números 0-9, e a invenção de um símbolo para zero, no século 7 pelo estudioso indiano Brahmagupta. [Quem inventou o Zero?]

Astrónomos medievais foram os primeiros a aplicar valores sexigesimais ao tempo. No século 11, o estudioso persa Al-Biruni mediu o tempos de novas luas em datas específicas em horas, minutos, segundos, terços, quartos. As luas cheias foram medidas usando essas mesmas divisões pelo estudioso cristão Roger Bacon no século 13.

Minutos nas mãos

Minutos e segundos, no entanto, não foram utilizados para a cronometragem do dia-a-dia durante vários séculos. O relógio mecânico apareceu pela primeira vez na Europa no final do século 14, mas com uma só mão, seguindo o desenho de relógios de sol e relógios de água.

Minutos e segundos eram apenas hipotéticas quantidades de tempo. Os astrónomos do século 16 começaram a perceber fisicamente os minutos e segundos com a construção de melhores relógios com minutos e segundos, para melhorar as medições do céu.

Tycho Brahe foi um desses pioneiros do uso de minutos e segundos, tendo sido capaz de fazer medições com precisão sem precedentes. Muitas de suas medições precisavam que ele soubesse o tempo dentro de 8 segundos.

Em 1609, Johannes Kepler publicou as suas leis do movimento planetário com base em dados de Brahe. Setenta anos depois, Isaac Newton usou essas leis para desenvolver a sua teoria da gravitação; mostrando que os movimentos terrestres e celestes eram regidos pelas mesmas leis matemáticas.

Legado Sumério

Hoje, 5.000 anos depois de os Sumérios começarem a usar o 60, dividimos os nossos dias por horas, minutos e segundos. No entanto, nos últimos anos, foi alterada a forma como as unidades são medidas.

Já não obtidos pela divisão de eventos astronómicos em partes menores, o segundo é agora definido a nível atómico. Especificamente, uma segundo é a duração de 9192631770 transições de energia do átomo de césio. [Livescience]