Juliánské datum

Juliánské datum (značka JD) je číselné označení dne v tzv. juliánské periodě trvající 7 980 let.^[1][2] Počátečním datem juliánské periody je 1. leden 4713 př. n. l. v poledne a den, který odděluje poledne 1. ledna tohoto roku od poledne 2. ledna, má číslo 0. Od té doby se nepřetržitě číslují dny, bez ohledu na délku měsíce a přestupné roky, díky tomu se snadno zjistí počet dní, které uplynuly mezi dvěma daty prostým odečtením jejich hodnot JD.

Systém JD nepoužívá ani kratší ani delší časové jednotky, než je den. Kratší časový úsek než je jeden den, je v tomto datování vyjádřen čísly za desetinnou čárkou, tedy přepočten na příslušnou část dne. Juliánské datum se zapisuje buď jako celé číslo, pak jeho hodnota vyjadřuje číslo juliánského dne (JDN), nebo jako desetinné číslo, potom jeho zlomková část odpovídá příslušné časové části dne. Například juliánské datum pro 8. 11. 2025 22:35:21.0 (UT1) má hodnotu 2 460 988,441215.^[3] Pro data blízká současnosti nemusí být juliánské datum vhodné pokud výpočet nedosahuje přesnosti alespoň na 5 až 7 desetinných míst.^[4]

JD usnadňuje výpočty astronomů i historiků a slouží jako pevný podklad pro datování různých událostí, zejména dlouhých časových úseků, jako je výpočet počtu dní, které uplynuly mezi dvěma obdobími, oddělenými několika desítkami, stovkami nebo dokonce tisíci let. JD nemá žádnou souvislost s juliánským kalendářem ani s žádným jiným kalendářem, které používáme v běžném občanském životě. Z juliánského data lze výpočtem také určit den v týdnu (viz Juliánský den).^[5] JD může být vztaženo k libovolnému systému času, zejména k atomovému času (TAI), světovému času (UT), nejčastěji ale k terestrickému času (TDT).^[6] Juliánské datum se převážně udává v astronomických ročenkách, almanaších i v odborných astronomických publikacích.

Terminologie

Časoměrný systém, který nemá měsíce a roky, používají především astronomové, geodetové, geofyzici a historikové, aby se předešlo záměně způsobené používáním různých kalendářů v různých časech a místech. Pro mnoho astronomických pozorování (např. zatmění Slunce, pohyby planet, proměnné hvězdy, supernovy atd.) a pro využívání archivů z předchozích století potřebují astronomové nepřetržité označování času, které velmi zjednodušuje zpracování časových úseků v desítkové soustavě. Pro astronomy bylo nalezeno řešení ve dvou postupných krocích^[7]:

• zavedení juliánské periody Josephem Scaligerem v roce 1583
• souvislé počítání dnů v této periodě, vyvinuté Johnem Herschelem v roce 1849 v jeho díle Outline of Astronomy, jako řešení problému dlouhé chronologie.

Pojmy juliánská perioda, juliánský den a juliánské datum nesmí být zaměňovány s daty juliánského kalendáře, neboť souvisejí s počítáním dnů^[8][4].

Juliánská perioda

Pořádek v datování, kalendářích a érách zjednal a o výrazné zjednodušení dějinné chronologie se zasloužil francouzský učenec Joseph Scaliger (1540–1609).^[9][10] Juliánská (Scaligerova) perioda, publikovaná v roce 1583 Josephem Scaligerem^[11], byla původně počítáním let v opakujícím se cyklu o délce 7 980 let, počínaje rokem 4713 př. n. l. Některé zdroje (např.^[10][12]) uvádí, že Scaliger pojmenoval toto periodu po svém otci, renesančním lékaři Juliusovi Scaligerovi, ale toto tvrzení není podloženo zkoumáním Scaligerova velkého díla De Emendatione Temporum^[13].

Scaliger vzal v úvahu tři kalendářní cykly, které se tehdy používaly v chronologii, a vytvořil cyklus (periodu) mnohem delšího trvání: sluneční kruh (perioda 28 roků), měsíční (Metonův) cyklus (19 roků) a indikce (15 roků), tj. 28×19×15 = 7 980 roků. Od začátku této periody se dny (=juliánské dny) nepřetržitě číslují, každý den má tak v této periodě své pořadové číslo. Další juliánská perioda začíná v roce 3268 n. l.^[1] Kořeny 7980letého cyklu jsou však mnohem starší, než zveřejnil Scaliger, a sahají až do 12. století.^[13] V polovině devatenáctého století John Herschel přizpůsobil tento systém tak, aby přesně počítal dny dozadu i dopředu počínaje JD 0 = poledne v pondělí 1. ledna 4713 př. n. l.^[4]

Juliánský den

Juliánský den (také číslo juliánského dne, zkratka JDN) je jeden den v souvislém počítání dnů od začátku juliánské periody. JDN je tedy celá část juliánského data (JD).^[12] První den juliánské periody má hodnotu nula. Nový juliánský den začíná vždy v poledne světového času UT. Například juliánský den pro den začínající v 12:00 UT (poledne) 1. ledna roku 2000 měl hodnotu 2451545.^[14] Jeden juliánský den se dělí na 24 hodin po 60 minutách, minuta má 60 sekund.^[15] Ze známého JDN se snadno určí příslušný den v týdnu ze zbytku po dělení číslem 7 podle vzorce:

${\displaystyle den=JDN\;{\bmod {\;}}7}$.

kde den = 0,1,2,...6 což odpovídá dnům pondělí, úterý, ... neděle.

Juliánské datum

Juliánské datum (JD) jakéhokoli okamžiku je číslo juliánského dne (JDN) předchozího poledne plus čas, který uplynul od předchozího poledne do toho okamžiku. Zlomek dne se zjistí převedením počtu hodin, minut a sekund po poledni na ekvivalentní desetinný zlomek.^[16] Například juliánské datum pro 14. 11. 2025 12:43:47 (UT1) má hodnotu 2 460 994,0304051. Jedná se tedy o uplynulou dobu, nikoli o číslo dne.

Historicky byla juliánská data zaznamenávána vzhledem k greenwichskému času (GMT). To znamená, že změny juliánských dnů nastávají pro celou Zemi ve 12 hodin UTC. Juliánský den je tedy vázán na původní Greenwichský poledník, nikoli na místní čas místa pozorovatele. Juliánské datum lze ovšem použít i s mezinárodním atomovým časem (TAI), terestrickým časem (TT), barycentrickým koordinátovým časem (TCB) nebo koordinovaným světovým časem (UTC) a v případě významného rozdílu by měla být uvedena i časová jednotka.^[17][7]

V roce 1955 na Valném shromáždění Mezinárodní astronomické unie (IAU) bylo rozhodnuto o vytvoření modifikovaného juliánského data (zkratka MJD) vypuštěním prvních dvou číslic juliánského čísla dne, které jsou pro většinu účelů nadbytečné, a provedením korekce o 0,5 dne, aby se začátek dne (o půlnoci) shodoval se světovým časem UT. Na Valném shromáždění IAU v roce 1973 byla s ohledem na skutečnost, že datovací systém, v němž den začínal o půlnoci, byl užitečný pro sledování časových signálů a že takový systém byl používán již nějakou dobu, přijata rezoluce doporučující používání MJD jako ekvivalentu k JD – 2 400 000,5. Mezinárodní časový úřad (Bureau International de I'Heure) začal používat MJD ve svých měsíčních oběžnících v říjnu 1973 a ve své výroční zprávě za rok 1973.^[17]

Valné shromáždění IAU v roce 1997 přijalo následující definice^[16]:

• Číslo juliánského dne (JDN) je číslo přiřazené dni v nepřetržitém počítání juliánských dnů počínaje od nuly, což je den začínající v poledne greenwichského času 1. ledna 4713 př. n. l. v juliánském kalendáři extrapolovaném zpětně (prolepticky).
• Juliánské datum začíná v 12:00 UT a skládá se z 86 400 sekund. V případech, kdy je vhodné použít den začínající půlnocí, se použije modifikované juliánské datum MJD = JD – 2 400 000,5.
• Pro určení časových intervalů v jednotném časovém systému je nutné vyjádřit JD v jednotné časové škále. Za tímto účelem se doporučuje specifikovat JD pomocí sekund SI v terestrickém čase (TT), kde délka dne je 86 400 sekund SI.

V některých případech může být nutné specifikovat juliánské datum pomocí jiné časové stupnice.^[17] Použitá časová stupnice by měla být v případě potřeby uvedena, například JD(UT1). Je třeba poznamenat, že časové intervaly vypočítané z rozdílů juliánských dat zadaných v nejednotných časových stupnicích, jako je UTC, mohou vyžadovat korekci z důvodu změn v časových stupnicích (např. přestupná sekunda).^[16] Pokud jsou pro JD v nedávné historii potřebná kladná čísla, použití MJD nemusí být vhodné. Počátkem této stupnice je datum 17. listopadu 1858 v 0:00, které má MJD = 2 400 000,5. JD začíná ve 12:00 h, zatímco MJD začíná v 0:00 h. Tím se do roku 2132 odstraní alespoň dvě desetinná místa v zobrazení, což umožňuje zvýšit přesnost zlomkové části JD.^[4][18]

Někdy se používá i tzv. redukované juliánské datum, lišící se od MJD o půlden: RJD = JD – 2 400 000,0.^[6]

Výpočty a převody

Díky přesnosti zobrazení reálných čísel na 64 bitech je k dispozici 14 až 15 desetinných míst, což znamená přesnost pro datum vyjádřené v juliánských dnech v řádu 5 ms, zatímco u MJD je to 0,05 ms. Převod z běžného kalendářního data na juliánské datum a naopak se počítá pomocí poměrně jednoduchých, ale složitých algoritmů, které jsou k dispozici v knihách o základní astronomii a v počítačových programových knihovnách. Aby se rozšířila jejich platnost před gregoriánskou reformou, je třeba zavést diskontinuitu kalendáře pro rok 1582 a zohlednit změnu v definici přestupných let. Rozšíření gregoriánského kalendáře na datum před reformou se nazývá proleptický gregoriánský kalendář.^[7]

V zásadě jsou všechna historická data uvedena v kalendáři používaném v daném období, je tedy nutné jasně uvést, zda je datum použito v proleptickém gregoriánském kalendáři. Vzhledem k tomu, že datum přijetí gregoriánského kalendáře nebylo ve všech zemích stejné, existují určité nejistoty ohledně dat pocházejících z určitých zemí až do 18. století. Data jsou proto často uváděna v obou formátech.^[7]

Algoritmy pro výpočet JD lze nalézt např. ve zdrojích^{[6] [19] [8] [15] [13] [9] [4] [20] [21] [22]}.

Pro výpočet JD a příslušného dne v týdnu lze použít některé on-line zdroje^{[3] [14] [23]} na internetu.