回到昨天的魔法｜星岛教室

2023-10-12 16:05

时间跟每个人的生活息息相关，而对经常远游的人来说，统一时区能为他们带来正面影响。时区的订立看似简单，但当中可以看到人类解决问题的智慧。

消失的1小时 – 时差问题

小明一家人去日本旅行，飞机起飞时，他看看手表，那时是正午12时，飞机要航行4小时，他高兴地告诉爸爸：「我们下午4时正便到日本了！」但当他到达日本机场时，发现手表是4时，但机场的大钟却显示是5时，他奇怪地问身旁的爸爸：「爸，谁偷走了我们那1小时？」

我们知道，地球是会自转的，还会围绕着太阳公转，面向太阳的一面是早上，背向太阳的一面是晚上，这是不能改变的天文现象，亦因此令不同地方的早上和晚上的时间都不相同，这就是时差。

19世纪，当时铁路发展成熟，人们很容易从一点去到较远的一点，由于各个地方都以太阳日照时间来订定自己的时间，令穿州过省的游客感到无所适从，因此大家都要求统一全球的时间。

到了1884年，25个国家41名代表在美国华盛顿召开了国际经度会议（International Meridian Conference），希望统一全世界的时间，但以甚么原则来订定全球的标准呢？

图1

图2

图3

齐来动脑筋

我们试将1天的24小时，利用地图来显示，把时间分为24个时区，平均分给全世界吧！但以哪个地方作为起点最好？

1. 地球是一个360度的球体，360÷24＝15，所以每个时区占15度经线。

2. 国际经度会议决定把正中间的0度经线，又叫Prime Meridian，定于英国的格林威治天文台，因此又称为「格林威治子午线」（Greenwich Meridian）（图1）。这条线将地球分成东西两边，我们将东经7.5度至西经7.5度划为零时区（图2）。之后再将地球划分为24等份的时区（东1-12区，西1-12区），每个时区横跨为经度15度经线，时间正好是1小时（图3）。从此，以格林威治时间为基础创立的24个时区系统便确定，其他时区的时间是根据格林威治时间的偏移量来计算的。例如，当英国（零时区）是午夜0时，位于东经114度，在8格之后，即+8时区的香港，便会是早上8时。

千奇百怪的不同「时间」

不过时区的划分并不完全是直线，时区的划分还可能受到地理特徵，如国界、山脉、河流等，有时会被用作时区划分的参考点。例如一些国土东西跨度较大的国家，像美国、加拿大、俄罗斯等，国内不同地域会采用不同时间。

中国领土的跨度十分大，「东极」是黑龙江与乌苏里江汇合处，西至新疆乌恰县以西帕米尔高原，相距5000多公里，前者在地理上属于东9时区（+9时区），而后者则在东5时区（+5时区），两个时区有着4小时时差，当东5时区居民吃午餐时，东9时区居民可能还没起牀；但中国则全国都采用「北京时间」，亦即东8时区的时间，以方便统一管理，所以你在8月中到青海旅游，会发现在晚上8时，天空还是光亮的。

有些国家因为横跨两个时区就采用半小时时区，例如伊朗的时区是+3.5时区；阿富汗的时区是+4.5时区。

另外，全球有美国、加拿大、俄罗斯、巴西，以及欧洲各国等70多个国家都会实施夏令时间，夏令时间是一种常见的时间调整制度，即在夏季将时间调快1小时，以提供更长的日照时间，到冬天则会调整回本来时间，所以这些地方的时区又会每半年调整一次。

时间旅行

定好了时间，如何决定日期？为免时间向前向后推而产生混乱，因此在本初子午线在的背面，即180度经线，定为「国际换日线」。这是一个虚构的线，主要位于太平洋中，用于划分日期。当你从西向东穿越国际换日线时，日期减少1天；当你从东向西穿越时，日期增加1天。订定国际换日线的目的是防止混淆，并确保相邻地区具有一致的日期。

小时候常冀盼自己能拥有时光倒流的超能力，原来，这不是太困难，只要你由西向东穿过国际换日线便可以了！2015年，一名德国男子哈格迈尔，创下生日时间最长的世界纪录。首先，哈格迈尔先抵达接近国际换日线的新西兰，再前往澳洲的布里斯本，再搭飞机到夏威夷，这一趟旅程的实际飞行时数是13小时10分钟，但由于国际换日线和时区的差别，就像时光倒流一样，使他的生日延长了，变成46小时。

哈格迈尔并非唯一一个把国际换日线拿来延长时间的人。在1873年1月30日出版的小说《环游世界八十天》中，作者亦利用了穿越国际换日线的概念，让结局发生了意想不到的情节。故事的主角福格在俱乐部内以2万英镑跟朋友打赌，赌他可于80天内围绕地球一圈，他与仆人万事通于1872年10月2日的伦敦，向东出发，踏上环游世界之路。正当主角经历各样事件返回伦敦后，以为是第81天，懊恼输掉这场赌局时，却发现原来他是早了1天回到伦敦，因为他们整个旅程一直向东，不经意地跨过国际换日线，令他们变相多了1天的时间。大家有兴趣可以到图书馆借阅，一起去和时间「开玩笑」！

小思考，大智慧

1. 试想一想，如果一个人不停地向东环绕地球，走了365遍后，他的寿命是否会比我们多了1年呢？

2. 住在香港的小明今天早上8时致电给住在美国纽约的舅父，纽约当时是甚么时间？（香港在+8时区，纽约在-5时区；2023年纽约的夏令时间为3月12日至11月5日）

参考答案

1. 我们上面说由西向东穿过「国际换日线」，日子会减少了1天，但这只是理论上会令你觉得回到昨天，你的生命时钟却并没受影响，所以你的寿命不会因此而赚多了1年。

2. 香港在+8时区，纽约在-5时区，即两地相隔（8+5）小时，即13小时，根据时区，纽约的时间会较香港慢13小时，但纽约时间正处于夏令时间中，即时区会+1小时，因此令两地相差12小时，所以舅父接听小明的电话时间会在早一晚晚上8时。

本栏逢周四刊登，由教育评议会邀请资深中小学老师、校长及大学讲师撰稿，旨在为学生提供多元化的STEAM学习材料，引发学生探求知识的兴趣，将学习融入生活，培养学生的世界观、敏锐的触觉、积极学习的态度。

文：中华基督教会协和小学（长沙湾）校长、教育评议会主席蔡世鸿，及中华基督教会协和小学（长沙湾）副校长郑俊杰