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Rechnen mit Tag, Monat und Jahreszahl ist für den Astronomen bestenfalls
lästig. Der Julianische Tag[1] wurde zur
einfacheren Ephemeridenrechnung bzw. zur schnelleren Berechnung von Zeitintervallen
eingeführt, um für chronologische Bestimmungen ein gleichförmiges
Zeitmaß zu haben. Die Einheit dabei ist ein mittlerer
Sonnentag, die Uhrzeit wird dabei in Tagesbruchteilen angegeben, also
z.B. wäre 1730 Uhr dann 17.5[h] / 24[h/d] = 0.72916667
[d]
Joseph Justus Scaliger hat im Jahre 1582 den Nullpunkt dieser Zählung
mehr oder weniger willkürlich auf den 1. Januar -4712 ( = 4713 v.Chr.),
12 Uhr auf JD 0.00 gesetzt. Überlieferungen zufolge ergab sich das aus
den folgenden Zeit-Zyklen:
- 28 Jahre:
Datum fällt wieder auf selben Wochentag (Sonnenzyklus im julianischen Kalender, alle 4 Jahre ein Schaltjahr, 4×7=28 => selber Wochentag) - 19 Jahre: Umlauf der Knotenlinie des Mondes (Goldene Zahl, nach dem griechische Astronom Meton auch metonischer Zyklus, 19 Jahre sind ca. 235 Mondzyklen, d.h. die Mondphasen wiederholen sich dann [ungefähr] wieder)
- 15 Jahre: Die Indiktion, das war der 15-Jahre-Zyklus für die Steuer bei den Römern.
Ausgangspunkt seiner Zählung ist also das Jahr 4713 v.Chr. Astronomisch gerechnet ist dies das Jahr -4712, weil es im astronomischen Sinne auch ein 'Jahr 0' gibt, im bürgerlichen Kalender folgt hingegen auf den 31.12.1 v. Chr. der 1.1.1 n.Chr, da es hier keine negativen Daten oder eine "0" gibt.
Wird also über Christi Geburt hinweg zu negativen Jahren gerechnet, ergibt sich bürgerlich die um 1 größere Zahl (eigentlich kleinere, weil -4713 ist mathematisch kleiner als -4712, nur der Zahlenwert ist größer), weil '0' bei der Zählung ausgelassen wird. -4712 = 4713 v.Chr. ist nach Scaligers Berechnungen das erste Jahr, das sowohl als Ausgangspunkt der Osterrechnung wie auch der Indiktion angesehen werden kann. Er legte die 'Julianische Periode' also mit 7980 Jahren fest. Das ist das kleinste gemeinsame Vielfache der obigen Werte: 28×19×15 = 7980. Das Ende dieser Periode ist somit der der 22. Januar 3268 n.Chr. mit dem JD 2914694.
Warum das Datum 'julianisch' heißt, darüber gibt es keine einhellige Meinung. Das es von der Verwendung des julianischen Jahres herrührt ist naheliegend, jedoch nicht belegt. Dargestellt wird es durch die Voranstellung von "JD" mit nachfolgender Zahl, also z.B. JD 2451545.0, das ist der 1.1. 2000, 12:00 Uhr Weltzeit.
Das JD taucht in sehr vielen astronomischen Berechnungen auf, es ist quasi so etwas wie ein Eckpfeiler, wenn man Berechnungen wie Auf- und Untergänge und dergleichen mehr anstellen will. In einschlägiger Literatur, z.B. in [23] oder [28, 29], wird in den Gleichungen z.B. ein Zeitmaß T verwendet, das auf dem JD beruht, und welches die vergangenen julianischen Jahrhunderte seit einem bestimmten Äquinoktium (meist J2000 oder J1950) angibt. Ein julianisches Jahr ist definitionsgemäß 365d6h = 365.25d lang, ein julianisches Jahrhundert demnach das 100-fache, nämlich 36525 Tage. Das zuvor genannte Zeitmaß T (julianische Jahrhunderte seit J2000, d.h. JD=2451545.0) ist dann
T = (JD-2451545)/36525
Am 1.1.2005 12:00 UT beträgt T = (2453372-2451545)/36525 = 0.050002053388....
Seit dem Äquinoktium J2000 sind bis zum 1.1. 2005 demnach 0.050002053388 julianische Jahrhunderte vergangen. Bei Daten vor dem Jahr 2000 (Äquinoktium J2000) erhält man für T einen negativen Wert. Mit Hilfe von T und dessen Potenzen T2, T3 usw. kann man dann in guter Näherung schon mal wichtige Daten errechnen, z.B. die Sternzeit oder Planeten- und Sonnendaten.
Oder: Will man z.B. die Zeit zwischen zwei Ereignissen berechnen, bildet man die Differenz zwischen den jeweiligen Julianischen Daten und erhält sofort das Ergebnis in Tagen. Die Rückrechnung des JD auf das zugehörige Kalenderdatum bzw. die Differenz in Tagen erfolgt mit einem entsprechend umgekehrten Algorithmus. Das JD ist also eine sehr praktische Angelegenheit, und für viele weiterführende Berechnungen meist unentbehrlich.
Beispiele für Julianische Tagzahlen, jeweils um 1200 Uhr
Weltzeit (Universal Time, UT):
1.1. 1990, 12:00 UT = JD 2447893.0
1.1. 2000, 12:00 UT = JD 2451545.0
23.7.1980, 12:00 UT = JD 2444444.0
1.8. 2001, 16:54 UT = JD 2452123.20417
1.1. 2005, 00:00 UT = JD 2453371.5
Hier ein kleines Flash zum Thema. Es errechnet das JD aus der Systemzeit des Rechners.
Da sich die ersten beiden Stellen '2' und '4' des JD bis zum 31. August 2132 nicht verändern werden, hat man zur Vermeidung solch großer Zahlen das Modifizierte Julianische Datum (MJD) eingeführt, dessen Nullpunkt auf den 17. November 1858 000 Weltzeit (UT) gesetzt wurde. Dieser Zeitpunkt hat das Julianische Datum JD 2400000.5, also wird vom JD einfach dieser Wert abgezogen, um das MJD zu erhalten:
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JD berechnen Schritt für Schritt (neues Fenster) |
Einen genauen Algorithmus zur Berechnung der Julianischen Tagzahl bzw. Modifizierten Julianischen Tagzahl kann man z.B. in [7] nachlesen. Nach den dort angegebenen Formeln habe ich auch den kleinen Flash-Film erstellt (Link oben), mit dem man die Julianische Tagzahl errechnen kann. Dabei wird zuerst das MJD berechnet und dann 2400000.5 addiert, um das JD zu erhalten.
Der Ordnung halber sei noch erwähnt: In der Raumfahrt wird auch das Truncated Julian Date (TJD) verwendet, Nullpunkt ist dort das Datum JD 2440000.5, das ist der 24. Mai 1968 um 000 Weltzeit.
[1] Anmerkung:
Jean Meeus schreibt zur etwas verwirrenden Bezeichnung Julianisches Datum in seinem Buch "Astronomical Algorithms" [28] folgendes:
"In vielen Büchern lesen wir 'Julianisches Datum' ('Julian Date') anstatt 'Julianischer Tag' ('Julian Day'). Ein Datum besteht in allen Kalendern aus einer Jahreszahl, einem Monat und einem Tag in diesem Monat. Für mich bedeutet daher ein julianisches Datum ein Datum im Julianischen Kalender, so wie ein gregorianisches Datum ein Datum im Gregorianischen Kalender ist. Der Julianische Tag (JD) hat mit dem Julianischen Kalender an sich nichts zu tun."
Natürlich ist das prinzipiell richtig. Aus Konsistenzgründen zu anderer Literatur, die hier ebenfalls Verwendung findet, wird auf diesen Seiten dennoch zum Teil die Bezeichnung Julianisches Datum für die Julianische Tagzahl JD verwendet :)
