Надо Знать![]() |
ВведениеВремя - одно из основных понятий физики и философии, одна из координат пространства-времени, вдоль которой протянуты мировые линии физических (материальных) тел. Как физическая величина время преимущественно обозначается буквой t, промежуток времени - буквой τ. Единицей измерения времени в системе СИ является секунда, перечень других единиц приведен ниже. Как философская категория время, очевидно, является неотъемлемым атрибутом мира, он начался с рождением мира и исчезнет, когда мир добежит конца. В количественном (метрологическом) смысле понятие время имеет три аспекта:
1. ИсторияИсторически основной единицей для измерения коротких интервалов времени была сутки (часто говорят "день"), уровне периода вращения Земли вокруг своей оси. В результате деления суток на меньшие интервалы возникли часы, минуты и секунды. Происхождение разделения, вероятно, связано с двенадцатеричную системой счисления, которой придерживались древние. Сутки делили на два равных последовательных интервала (условно "день" и "ночь"). Каждый из них делили на 12:00. Дальнейшее деление часа восходит к шестидесятеричной системе счисления. Каждый час делили на 60 минут. Каждую минуту - на 60 секунд. Для измерения более длительных интервалов времени используются единицы измерения "Год", "Луна" и "Неделя", состоящие из целого числа суток. Год приблизительно равен периоду обращения Земли вокруг Солнца (примерно 365 суток), месяц - периоду полной смены фаз Луны (так называемому синодическому месяцу, равному 29,53 суток). Неделя состоит из 7 дней, не имеет прямой астрономической основы (хотя она изначально была привязана к округленной до целого числа дней продолжительности одной из четырех фаз Луны), однако широко используется как единица времени. Десятичную систему измерения времени активно использовали только в древнем Китае. День у древних китайцев состоял из ста частей под названием "ке", а месяц - с 10 дней, называемых "сюнь". В Европе десятичная система измерения времени появилась во время французской революции - под влиянием "метрической лихорадки"; декретом Конвента от 5 октября 1793 года была предпринята попытка перевести уже все человечество в десятичное время. Время от полуночи до полуночи делились на 10 десятичных часов, час на 100 десятичных минут, а минута на 100 десятичных секунд (таким образом, полночь приходилась на 0:00:00, полдень - на 5:00:00 и т. п.) Но наа отличие от республиканского календаря, эта система измерения времени не получила достаточного распространения и была официально отменена в 1795 года. В начале XXI век Swatch через проблему наличия часовых поясов, которые мешают людям общаться через Интернет решили ввести свою систему измерения времени. Часы и минуты в интернет-времени заменяют "биты" (не путайте с bit - здесь слово "beat", или "удар"). Каждый бит равен одной минуте и 26,4 секунды, а день включает в себя тысячи таких единиц. За точку отсчета взяли меридиан, проходящий через город Биль ( Швейцария), в котором находится штаб-квартира Swatch. 2. Свойства времениВ классической физике время - непрерывная величина, всегда априорная характеристика мира, ничем не обусловлена. За основу измерения берется некая последовательность событий, о которых считается достоверно известным, что они происходят через равные промежутки времени, т.е. периодически. На этом принципе и основаны часы. Такая же роль времени и в квантовой механике : несмотря квантования почти всех величин, время остается внешним, не квантованным параметром. В обоих случаях скорость течения времени" может от чего-либо зависеть, потому тавтологично равна константе. В специальной теории относительности ситуация кардинально меняется. Время рассматривается как часть единого пространства-времени и, следовательно, не может не меняться при его преобразованиях. Можно говорить, что время становится четвертой координатой, правда, в отличие пространственных координат она имеет противоположную сигнатуру. "Скорость течения времени становится понятием субъективным, зависящим от системы отсчета. Ситуация усложняется в общей теории относительности, где "скорость течения времени зависит также от близости к гравитационных тел. Несмотря кардинальное изменение роли в теории относительности, ответа на вопрос "какова природа времени?" нет. Нет также ответа на вопрос, почему время непрерывный, а не дискретный, и почему мы живем в мире с одномерным временем. Впрочем, в современной математической физике уже делаются первые попытки ответить на эти вопросы. Фундаментальным свойством времени является его однонаправленность. Время всегда протекает от прошлого к будущему. Следствием однородности времени является закон сохранения энергии. 2.1. Сокращение промежутка времени в движущейся системе отсчета В специальной теории относительности промежуток времени между двумя событиями зависит от системы отсчета, то есть относительным. Если наблюдателя в неподвижной системе отсчета два события произошли в одной точке пространства через промежуток времени
где c - скорость света в вакууме. Космический путешественник, улетает в далекой звезды на звездолете со скоростью, близкой к скорости света, и возвращается в Землю, будет моложе, чем люди, которые оставались на родной планете (см. Парадокс близнецов). 2.2. Направленность времениБольшинство современных ученых считают, что разница между прошлым и будущим является принципиальным. Согласно современному уровню развития науки, информация переносится из прошлого в будущее, но не наоборот. Второй закон термодинамики указывает также на накопление в будущем энтропии. Впрочем, некоторые ученые полагают несколько иначе. Стивен Хокинг в своей книге "Краткая история времени: от Большого взрыва до черных дыр" оспаривает утверждение, что для физических законов существует различие между направлением "вперед" и "назад" во времени. Хокинг обосновывает это тем, что передача информации возможна только в том же направлении во времени, в котором возрастает общая энтропия Вселенной. Таким образом, Второй закон термодинамики является тривиальным, поскольку энтропия возрастает со временем, потому что мы измеряем время в том направлении, в котором растет энтропия. Единственность прошлого считается достаточно правдоподобной. Мнения ученых относительно наличия или отсутствия различных альтернативных вариантов будущего разные. Также существует космологический направление времени, где начало времени - большой взрыв, а течение времени зависит от расширения Вселенной. 3. Отсчет времениКак в классической, так и в релятивистской физике для отсчета времени используется временная координата пространства-времени, причем (традиционно) принято использовать знак "+" к будущему, а знак "-" в прошлом. Однако смысл временной координаты в классическом и релятивистскому случаях разный. Измерить промежуток времени возможно только сравнив его с продолжительностью другого события, которое считается регулярной. Так, можно сказать, что месяц январь длится 31 день. В этом случае период времени между началом и концом месяца сравнивается с регулярным событием - восходом Солнца. Приборы предназначены для измерения коротких промежутков времени, называются часами и хронометрами. Уже в древности были известны солнечные часы. Однако потребности все более точного определения промежутков времени потребовало разработки новых приборов, в основе которых лежали бы короткие процессы с короткими периодами. В эпоху научной революции таким базовым процессом для измерения времени стали колебания маятника. Колебания маятника и другие типы механических колебаний лежат в основе большинства механических часов. Электронные часы тоже используют колебательные процессы, но они немеханические природу. Единица времени, секунда определяется Международным бюро мер и весов на основе цезиевого стандарта [1]. 4. Единицы измерения времениОсновной единицей измерения времени в физике есть секунда. Эталон секунды определяется как 9192631770 периодов излучения атома цезия -133 при переходе между двумя уровнями основного состояния, расщепленными в магнитном поле ядра, при постоянной длине волны, нулевой температуре и отсутствии внешнего магнитного поля [1]. Кроме секунды используются многочисленные производные единицы: Периоды времени, короче секунду, измеряется в долях секунды - миллисекундах, микросекундах, наносекундах, пикосекунд, фемтосекунд. 5. Философские взгляды на времяСреди философов существует два существенно разных взглядов на время. Один из них рассматривает время как фундаментальную структуру вселенной, измерение, в котором происходит последовательности событий. Такого реалистичного взгляда придерживался, в частности, Исаак Ньютон, поэтому такое время часто называют ньютоновской [2] [3]. Противоположная точка зрения придерживается мнения, что срок время не обозначает любого реального измерения, через который "движутся" объекты или события, ни какой-либо сущности, "плывет", а является интеллектуальной концепцией (вместе с пространством и числами) , что позволяет людям установить последовательность событий и сравнивать их [4]. Этой второй точки зрения придерживались Готфрид Лейбниц [5] и Иммануил Кант [6] [7]. Она утверждает, что пространство и время "не существуют сами по себе, а ... является результатом того, который мы представляем вещи", поскольку мы можем знать вещи только такими, какими они нам кажутся. См.. также Взгляните время в Викисловарь, свободном словаре. Источники
7. Сноски
код для вставки Данный текст может содержать ошибки. скачать |