Так что же такое время? Такое понятие как время было придумано людьми. Для чего? Для того, чтобы было понятней, как измерить происходящие события, ориентироваться в них, иметь некую постоянную для всех понятную величину. Для чего и выдумали единицы измерения - тысячелетие, столетие, год… секунда…
Все люди ощущают время по-разному. Для кого-то оно быстротечно, а кто-то хотел бы его ускорить. И это связано исключительно с субъективным восприятием событий, которые происходят в окружающем нас мире.
Вот как могли бы дать определение времени люди, относящиеся к различным слоям населения:
Студент ботаник: время – это 4-е измерение нашего 3-х мерного пространства. Но с другой стороны его возможно рассматривать как миг между прошлым и будущим. А еще ко времени следует относиться как к неуправляемой абстракции.
Простой обыватель: время – это такое понятие, с которым неразрывно связана вся жизнь человека. Для одних оно очень долго тянется, а для кого-то пролетает как мгновенье. В зависимости от человека и от его восприятия окружающей действительности. Время – это непознанный фактор жизни, которого довольно часто не хватает. Кроме того его невозможно вернуть или остановить, с целью исправления ошибок.
Руководитель: время – это необъяснимая величина, придуманная для упорядочивания событий в окружающем мире. Такое понятие в известной степени необходимо для того, чтобы человек мог чувствовать себя в безопасности. Примечательно то, что настоящего времени на практике нет, можно с уверенностью говорить, что его значение равно нулю. Это связано с тем, что будущее событие моментально превращается в прошлое.
Философ: время – это постоянная нашего бытия, с его участием происходит совокупность изменений, которые имеют связь, как с прошлым, так и будущим. Время и пространство неразделимы.
Возможно, такое представление о времени будет не совсем серьезным, однако лишь таким способом возможно подчеркнуть необъяснимость такого понятия как время.
Однако во времени есть одно интересне свойство, а именно — временем можно управлять…
Временем можно управлять
Возьмем пример с яичницей. Если взять все необходимое: сковороду, масло, яйца, соль, печку и т. д. то мы знаем, что на приготовление яичницы уйдет минут 5 - 10. В этом случае у нас есть время, как постоянная величина.
А ведь эту постоянную величину возможно изменить. Следует изменить одну из составляющих процесса.
Если для приготовления блюда изменить температуру. Взять, например, мартеновскую печь, то сколько уйдет времени на приготовление яичницы? Можно предположить что несколько секунд… А если поставить сковородку на простую печь, но толщина стенок сковородки будет сантиметров так 10. То сколько тогда времени понадобится для приготовления, как вариант, можно будет время измерять часами.
Так вот. Изменяя качество составляющих процесса мы изменяем время течения этого процесса. Его можно как ускорить, так и замедлить, им можно управлять. Для этого необходимо просто знать, что и как изменять.
Времени, как постоянной величины, которая имеет определяющее влияние, не существует. Имеется только то, чем можно измерить те или иные стадии процессов, не более. И то, это измерение надо только для понимания, для ориентации между происходящим, для согласования этого понимания.
Для того что бы это понять, не следует торопиться и не делать поспешных выводов. Это очень важный момент для управления процессами.
Примеры для размышления:
За секунды, при клинической смерти, люди вспоминают всю свою жизнь (говорят: перед глазами вся жизнь прошла).
Детские годы - каждый день, это множество разнообразных событий, а в возрасте - годы летят, как один день.
Попадая в экстремальную ситуацию, человек порой делает за секунду столько и таким образом, что, в обычных обстоятельствах не сделает никогда.
Для начала, будет более чем достаточно попросту сдвинуть с мертвой точки само понимание такого понятия, как время, и просто принять то, что с этим вопросом, имея желание, можно научиться правильно взаимодействовать.
По законам времени. Что говорит наука
Законы физики не могут приблизить нас к пониманию природы времени. В них нет ничего, что мы смогли бы интерпретировать как описание времени, процесса его течения.
Когда появилась частная теория относительности мы стали все отчетливей понимать, до какой степени загадочен и сложен феномен времени. Ведь из уравнений, которые были выведены Эйнштейном, явствовало, что для двух людей, движущихся один относительно другого, само время течет по-разному. Чем быстрей перемещается человек, тем медленней для него течет время.
Парадокс близнецов
Классическим стал пример с молодым космонавтом, который возвратился на Землю после полета со скоростью, приближенной световой, и увидал, что его брат-близнец за непродолжительное время разлуки превратился в дряхлого старика; сам же космический странник, «человек молодой, бодрый», с ужасом смотрел на эту непостижимую перемену.
Индивидуальное время
С точки зрения Эйнштейна и современной физики, в такой перемене не было ничего сверхъестественного. Такого понятия, как «истинное время», не существует. У любого наблюдателя есть свое собственное, «индивидуальное время».
В наши дни во время космических полетов время замедляется всего лишь на считанные доли секунды, потому как скорость полетов сравнительно невысока. Если же когда-то ракеты помчатся на скорости, близкой световой, то «парадокс близнецов», может быть, воплотится наяву.
Эксперименты со временем
В экспериментах, которые проводились физиками, уже доказана относительность времени.
Так, в опытах немецкого физика Геральда Хубера, поставленных в начале 90-х годов XX века в лаборатории Гейдельбергского университета, ионы лития разгоняли до скорости 19 200 км/сек. После сравнили их поведение с поведением частиц, которые находились в покое. Так установили, что для ионов лития, мчавшихся на большой скорости, время замедлялось на одну десятимиллионную долю секунды.
В особенности эффектен был эксперимент, который поставили в 1976 г. Известно, что период полураспада мюонов, тяжелых собратьев электронов, составляет полторы миллионные доли секунды. Во время эксперимента мюоны удалось разогнать до скорости, равной 99,94% скорости света. Тут-то и смогли выяснить, что продолжительность их жизни увеличилась в 29 раз!
Ситуация станет еще запутанней, если принять во внимание уравнения обшей теории относительности. Согласно им, мощные источники гравитации, то есть сверхмассивные объекты, тоже замедляют течение времени. И это смогли доказать экспериментально.
Если взять пару точнейших атомных часов, которые показывают одно и то же время, и оставить одни из часов в лаборатории, а другие отправить на самолете, который совершает сверхдальний перелет, то после того как он приземлится часы на его борту будут спешить на несколько миллиардных долей секунды. Планета Земля создает мощное гравитационное поле и замедляет течение времени. Данный эффект был достоверно зафиксирован еще в 1970-е годы. 1985 год — он получил подтверждение с высокой степенью точности в рамках эксперимента NAVEX, который проводился на борту космического корабля «Space Shuttle».
Время и черные дыры
Изменяется время и в окрестностях черных дыр. Во время приближения к черной дыре постепенно начинает возрастать сила гравитации, а потому как эта сила замедляет бег времени, оно течет все медленней. Каждая секунда, как капля из опустевшего сосуда, неторопливо скатывается на часы, только изредка подталкивая стрелку. Это время за пределами черных дыр мчится, как лавина с гор. Здесь же, возле самого сердца Тьмы, время будто взрывается. За доли секунды остынет Солнце - словно и не было пяти миллиардов лет. За тот же миг небо покроется новыми галактиками, растратив вчистую еще миллиарды лет. Стрела времени, только что уходившая в вечность, внутри черной дыры сожмется в точку. В этой точке уместится все, чему суждено быть «до скончания веков». А потом?
Согласно расчетам, там должна наступить сингулярность - то особенное состояние, выхода из которого нет. Сингулярность в центре черной дыры - средоточие нашего неведения. Там нарушаются законы физики. Температура и плотность увеличиваются до бесконечности, а время и пространство стремятся к нулю. Время останавливается. Все это только результат математических выкладок. Никто не знает, что в действительности может происходить в центре черной дыры.
Следует признать, что наше привычное представление о времени крайне примитивно, потому как опирается только на известные нам факты - на наблюдение за природой одного крохотного уголка мироздания. Вселенная же непомерно велика и неведома.
Прошлое, настоящее и будущее
Время нами воспринимается как прошлое, настоящее и будущее. Однако более реально мы, на наш взгляд, ощущаем настоящее, не думая о том, что большая часть из того, что мы называем «настоящим», по сути уже является прошлым. Настоящее - это стремительно проходящий миг, который отображен на временной шкале очень тонкой линией.
Настоящее еще можно сравнить с записывающим лазером, фиксирующим воспоминания у нас в мозгу. Представим, что какой-то человек собрался сходить на концерт, но заснул и так и не попал на концетр. В его голове не останется воспоминаний о мероприятии, словно его и не было в прошлом, хотя по факту концерт состоялся.
В отличие от настоящего, прошлое и будущее - это временные промежутки, которые возможно измерить (будь то свадьба или важная деловая встреча), подобно тому, как можно измерить записанный на пленке материал. Вот только прошлое - это уже записанные воспоминания, а будущее - это «пленка», которую еще лишь предстоит записать.
У исторических событий имеется тот же набор временных характеристик, что и у историй, являющиеся продуктом воображения человека. И там, и здесь имеются события, которые произошли «раньше», «позже» и «в недалеком прошлом», а это доказывает, что прошлое в действительности похоже на память о событиях.
Будущее же представляет из себя некую проекцию, составленную на основе прошлого опыта, воспоминания о котором хранятся у нас в мозгу.
Выходит, что настоящее, которое мы воспринимаем наиболее реально, не может быть измерено, в то время как «неощутимые» прошлое и будущее имеют некоторую продолжительность и могут быть измерены. А это значит, что наше восприятие времени ошибочно.
Вы можете превратить яйцо в омлет, но невозможно сделать из омлета яйцо. Поразмыслите над этим примером и его связью с таким понятием, как время.
Канадский музыкант Сэм Робертс поёт: «Время - увёртливая рыбка». Понимание времени сложно сформулировать. Философы и даже лингвисты имеют право на свою трактовку в равной степени с физиками.
Ниже приводятся некоторые попытки сформулировать концепцию времени, некоторые интересные факты о времени и взгляд на мир без времени.
Время и хаос
Австрийский физик Людвиг Больцман в 1870 г. высказал идею, в которой время ассоциировалось с беспорядком. Физик Шон Кэрролл в 2010 г. пояснил: «Если вы аккуратно разложите листы бумаги на своём столе и уйдёте, то рано или поздно на столе возникнет беспорядок. Вы бы очень удивились, если бы наоборот разбросанные листы сами собой легли ровными стопочками.
Физик Шон Кэрролл: «Если вы аккуратно разложите листы бумаги на своём столе и уйдёте, то рано или поздно на столе возникнет беспорядок. Вы бы очень удивились, если бы наоборот разбросанные листы сами собой легли ровными стопочками». Фото: Shutterstock*
Фактически наблюдаемая нами Вселенная зародилась 13,7 миллиарда лет назад из состояния идеального порядка... Вселенная напоминает заводную игрушку, которая медленно движется по инерции на протяжении последних 13,7 миллиарда лет, постепенно останавливаясь».
Четвёртое измерение
Альберт Эйнштейн представлял время-пространство как четвёртое измерение, отдельное от нашего трёхмерного пространства.
Альберт Эйнштейн. Фото: Oren Jack Turner
Конец времени
Д-р. Джулиан Барбур, независимый физик, считает, что следующим большим шагом в физике могло бы стать упразднение времени.
«Объединение общей теории относительности и квантовой механики могут сыграть в этом свою роль... Мы придём к пониманию, что времени не существует, - пишет он в своей книге "Конец времени". - Безусловно, многие люди посчитают абсурдной идею о том, что времени не существует. Я не отрицаю могущественного явления, которое мы наделили названием время. Но что это такое на самом деле? Я считаю, что настоящее явление слишком отличается от представлений людей о нём. Без упоминаний слово "время", вам бы не пришло в голову называть его так».
Он продолжает: «Размышления о личной жизни навели меня на мысль, что мы должны ценить настоящее. Оно действительно существует и гораздо прекраснее, чем мы осознаём. Как говорили римляне: "Carpe diem - живи одним днём"».
Как будет выглядеть мир без времени? «Совсем не так, что мы вдруг ощутим, что время остановилось, - пишет д-р. Барбур. - Наоборот, новые, не подвластные времени принципы объяснят, почему мы ощущаем течение времени. Я думаю, мы должны перейти в другую, более высокую реальность, где ничто: ни Небо, ни Земля - не движутся. Царство покоя».
Какую роль играет восприятие? Существуют ли культуры, в которых нет концепции о времени?
Время не движется одинаково для всех в самом буквальном смысле этого слова. Если поместить сверхточные часы на каждом этаже высотного здания, окажется, что на нижних этажах время идёт медленнее, чем на верхних. Эта разница во времени составляет сущее мгновение, одну миллиардную долю секунды, такой пример приводится в докладе National Geographic.
Особенности восприятия также порождают различия.
В языке племени амондава отсутствует слово «время»
Племя амондава, живущее в Амазонии, имеет уникальное восприятие времени. У них отсутствует представление о событиях, происходивших в прошлом или которые должны произойти в ближайшем будущем. В их языке не существует слова «время» и слов, обозначающих временные промежутки, например «месяц» или «год».
«Нельзя сказать, что это «люди без времени» или «вне времени, - говорит Крис Синха, профессор психологии языка из Университета Портсмута в Англии, в интервью Би-би-си 2011 г. - Представители племени амондава, как и другие люди, могут говорить о событиях и их последовательности.
Чего мы не смогли обнаружить у них - это представления о времени, как о чём-то независимом от событий, которые происходят одновременно с ним; у них нет понятия о времени, как нечто таком, что сопровождает события».
Индейцы хопи
Индейцы хопи. Фото: Shutterstock*
Лингвист Бенджамин Ли Уорф (1897-1941) был большим сторонником относительного времени. В работе «Наука и лингвистика» он пишет, что язык индейцев племени хопи «может быть назван безвременным языком... он не делает различий между настоящим, прошлым и будущим».
Утверждения Ворфа позднее были подвергнуты сомнениям, но многие лингвисты согласились, что в языке хопи другое представление о времени, чем в индоевропейских языках.
В китайском языке нет настоящего, прошедшего и будущего времён, но есть слова, указывающие на время, например «раньше» и «позже». Лингвисты расходятся во мнении, определяет ли язык, на котором говорит человек, его паттерн мышления.
Африканцы и будущее
Кенийский философ Мбити считает, что восприятие времени у африканцев негативно влияет на развитие континента. «В традиционном африканском мышлении отсутствует концепция о том, что история движется «вперёд» по нарастающей... В результате у жителей Африки отсутствует «вера в прогресс», идея о том, что развитие человеческой деятельности и достижения движутся от нижней точки к высшим ступеням. Люди не делают планов на будущее и «не строят воздушные замки», говорит он.
Африканцы понимает смену сезонов или другие подобные естественные явления, но у них нет представления о долговременном планировании или мыслей о будущем, считает Мбити. Он говорит, что его идеи несовершенны и требуют дополнительного анализа, но с его точки зрения, если позволить африканцам понять такую концепцию, как «будущее», это могло бы способствовать развитию континента.
Философ Аврелий Августин: «Если никто меня не спрашивает, я знаю, что такое время, но когда мне задают такой вопрос, мне нечего ответить». Картина Юстуса ван Гента, 1474 г., Лувр.
Установили бы Вы себе на телефон приложение для чтения статей сайта epochtimes?
Все мы помним, как во времена СССР все республики с замиранием сердца ждали боя курантов в новогоднюю ночь. Сегодня эти часы отбивают время исключительно для России, однако, это не лишает их особой магии и привлекательности.
Кремлевская башня (еще называется Спасской), на которой установлены эти часы, была построена еще в 1491 году. В 1625 году она была модернизирована - именно тогда часовое устройство и было установлено на башню. В 1626 году из-за пожара часы были уничтожены, поэтому пришлось построить аналогичные. В 1706 году снова часы заменили на новые. В этот раз они были привезены лично Петром Первым. Однако они также пострадали из-за пожара.
Последняя замена циферблата произошла в прошлом веке после попадания в них снаряда в 1917 году. Мало кто знает, но изначально башня называлась Фроловской, так как ее создатель (итальянец Пьетро Антонио Солари) выбирал название для своего строения, исходя из находящейся поблизости церкви Фрола и Лавра. Только в 1658 году было принято решение переименовать башню в Спасскую. Это было зафиксировано в царском указе, а основанием для переименования стало расположение иконы Спаса Нерукотворного над воротами.
Сегодня абсолютная точность времени достигается при помощи подключения часов к контрольным часам. Для этого под землей проведен специальный кабель.
Куранты способны воспроизводить множество мелодий. До 1932 года ежедневно в обед воспроизводился "Интернационал", сегодня основной мотив - гимн Российской Федерации.
Доступ к самому циферблату разрешен ограниченному кругу лиц. При этом в башне нет лифта - подниматься приходится по старинной винтовой лестнице. Длина каждой из стрелок составляет 3 метра, а размер всевозможных шестеренок и колес превышает человеческий рост. Общий вес конструкции превышает 25 тонн.
Несмотря на то, что явление времени кажется интуитивно понятным и является фундаментальным понятием в философии и науке, точное определение времени до сих пор не сформировано. В данной статье мы рассмотрим несколько основных концепций времени с точки зрения науки.
Классическая физика
Классическая физика сложилась до возникновения теории относительности Эйнштейна и квантовой теории. Согласно классической концепции времени, время – непрерывная величина, которая не определяется чем-либо и является априорной характеристикой мира. Время – основное условие протекания каких-либо процессов в мире. Такое время одинаково течет для всех процессов и во всех точках мира, при этом нет ничего, что способно повлиять на ход времени. Несмотря на то, что тела и процессы могут ускоряться и замедляться, течение времени равномерно. В связи с этим с точки зрения классической физики время называют абсолютным. Эти свойства времени описал Исаак Ньютон в своем труде «Математические начала натуральной философии» 1687-го года.
«Математические начала натуральной философии» Исаака Ньютона
В классической механике переход от одной системы отсчета (инерциальной) к другой описывается так называемыми преобразованиями Галилея. Уравнения механики Ньютона по отношению к данным преобразованиям являются инвариантными, из чего выплывает абсолютность времени.
Следует отметить, что в классической физике для времени не выделяется определенная ось, так как в рамках данной концепции течение времени в обратную сторону равносильно обычному его течению.
Термодинамика
В отличие от классической физики, термодинамика утверждает, что время необратимо в силу второго закона термодинамики. Согласно этому закону существует некоторая функция состояния – энтропия, которая не убывает в любых процессах в замкнутых системах. Если бы время могло идти в обратном направлении, энтропия бы в таких системах уменьшалась, что противоречит вышеизложенному закону.
Термодинамика отличается жестким требованием существования оси времени.
Квантовая механика
В большинстве своем концепция времени в рамках квантовой механики схожа с интерпретацией классической физики, то есть время течет равномерно. Однако, основным отличием данного определения является необратимость времени. Это связано с тем, что процесс измерения несимметричен во времени. Измерение в данный момент даст информацию о состоянии объекта в прошлом, но в будущем даст новое состояние.
Релятивистская физика (теория относительности Эйнштейна)
Наиболее популярной концепцией времени сегодня является определение времени в рамках теории относительности Эйнштейна.
Альберт Эйнштейн на пляже (1939 г.), вероятно думает о физике
Прежде всего следует отметить основные постулаты данной концепции:
1. Скорость света в вакууме одинакова во всех системах координат, которые движутся относительно друг друга равномерно и прямолинейно.
2. Физические законы одинаковы во всех системах координат, которые движутся относительно друг друга равномерно и прямолинейно.
3. Любое событие может влиять лишь на события, которые происходят позже него и не влияет на события, которые происходят раньше него.
Исходя из вышеупомянутых постулатов, можно утверждать, что события, которые происходят одновременно в одной системе отсчета, могут быть не одновременны в другой системе отсчета, движущейся относительно первой системы отсчета. Таким образом, в рамках данной концепции ход времени зависит от движения выбранной системы отсчета. Проще говоря, скорость хода часов зависит от того, кто их носит.
Интереснейшим аспектом данной теории является влияние гравитации на течение времени. В рамках данной концепции пространство и время являются несамостоятельными частями одного пространственно-временного континуума. Тогда вблизи массивных объектов искажается не только пространство, но и изменяется скорость течения времени
Искривление пространства-времени как результат гравитационного возмущения (см. четвертое изображение).
В релятивистской физике время определяется как четвертая координатная ось системы координат, три другие оси которой представляют три пространственные координаты «нашего трехмерного мира». Таким образом каждое тело имеет так называемую мировую линию. Если рассматривать данное тело в упомянутой четырехмерной системе координат, то оно будет представляться протяженным множеством этих тел. То есть в каждый момент времени своего существования тело будет наноситься на четырехмерную систему координат, в зависимости от его пространственного, а также временного положения.
Мировая линия человека (упрощенно), где X и Y - две пространственные координаты, а T - временная координата (см. пятое изображение).
Что же такое время?
Исходя из сказанного выше, становится ясно, что человечеству совершенно неясно, что такое время. Перечисленные здесь теории лишь пытаются математически (и геометрически) определить время, как нечто, что может использоваться в дальнейших расчетах для объяснения наблюдаемых явлений.
Опираясь на постулаты, выплывающие из основных концепций времени, можно попытаться сформулировать следующее субъективное определение:
«Время – априорный геометрический параметр, который характеризирует движение, определяет длительность существования всех процессов, есть условие существования изменения. Является неотъемлемой частью пространственно-временного континуума, есть его четвертая координата наряду с тремя пространственными. Время способно искривляться в результате гравитационного возмущения, при этом является необратимым. Данное явление относительное и зависит от выбора системы отсчета и ее скорости. Подчиняется постулату причинности, согласно которому любое событие может влиять лишь на события, которые происходят позже него и не влияет на события, которые происходят раньше него».
Картина Сальвадора Дали «Постоянство памяти» 1931 г. (см. шестое изображение).
Данное явление невозможно представить в уме, а потому ученые со всего мира пытаются объяснить его математически, что пока остается непосильной задачей и вызывает множество разногласий в научном сообществе. Если же ученому задать вопрос «Что такое время?», то скорее всего в ответ Вы услышите – «Это то, что измеряется часами».
Попробуйте сходу дать точное определение: что такое время? Мысль вертится вокруг этого понятия, пытается ухватиться, но вот сформулировать однозначное определение сложно. Есть разные концепции и трактовки времени в философии, физике, метрологии.
В классической механике и теории относительности используются совершенно разные концепции времени. В первом случае время характеризует последовательность событий, происходящих в трехмерном пространстве. Во втором рассматривается еще и как четвертая координата.
Но обо всем по порядку. Давайте узнаем, как люди измеряли время, почему секунда - его мельчайшая принятая единица. Также определим понятие времени в физике, рассмотрим явления релятивистского и гравитационного замедления времени.
Что такое время?
Течение времени – совершенно естественное явление. Время идет, все вокруг меняется, происходят разные события. Именно поэтому о времени с точки зрения физики, в первую очередь, стоит говорить в контексте событий.
Если бы вокруг ничего не происходило, понятие времени не имело бы традиционного смысла. Другими словами, без событий времени не существует. Итак:
Время – мера того, как меняется окружающий мир. Время определяет длительность существования объектов, изменение их состояний и процессы, протекающие в них.
В системе СИ время измеряется в секундах и обозначается буквой t .
Как люди измеряли время?
Для измерения времени нужны какие-либо повторяющиеся с одинаковым периодом события. Например, смена дня и ночи. Солнце каждый день встает на востоке и садится на западе, а Луна каждый синодический месяц проходит весь цикл фаз освещенности солнцем - от тоненького серпа полумесяца до полнолуния.
Синодический месяц – время от одного новолуния до другого. За синодический месяц Луна совершает оборот вокруг Земли.
Древним людям ничего не оставалось, как привязать отсчет времени к движению небесных тел и событиям, связанным с ним. А именно – к смене дней, ночей и сезонов года.
В году 4 сезона и 12 месяцев. Именно столько раз за весну, лето, осень и зиму Луна меняет свои фазы.
По мере развития прогресса методы измерения времени совершенствовались, появились солнечные, водяные, песочные, огненные, механические, электронные и, наконец, молекулярные часы.
Часы FOCS 1
Часы FOCS 1
в Швейцарии
измеряют время с погрешностью хода около одной секунды за 30 миллионов лет. Это очень точные часы, но через 30 миллионов лет их все же придется "подвести".
Почему в часе 60 минут, в минуте – 60 секунд, а в сутках – 24 часа?
Сразу оговоримся, что изложенное ниже во многом является личными предположениями автора, сделанными на основе исторических сведений. Если у наших читателей появятся уточнения или вопросы, мы будем рады видеть их в обсуждениях.
Древним народам нужна была какая-то основа, чтобы строить свои системы счисления. В Вавилоне за такую основу было взято число 60 .
Именно благодаря шестидесятеричной системе счисления, придуманной шумерами и позже распространившейся в Древнем Вавилоне, окружность содержит 360 градусов, градус – 60 минут, а минута – 60 секунд.
Год можно представить в виде окружности, содержащей 360 градусов. Возможно, число 360 в данном контексте взялось оттого, что в году 365 дней, и эту цифру просто округлили до 360 .
Когда-то самой короткой единицей измерения времени был час . Древние вавилоняне были сильными математиками и решили ввести меньшие единицы времени, используя свое любимое число 60 . Поэтому, в часе 60 минут, а в минуте 60 секунд.
Но почему день делится на 12 часов? За это нужно сказать спасибо древним египтянам и их двенадцатиричной системе. День и ночь делились на 12 раных частей, считаясь разными царствами бытия. Скорее всего, первоначально использование числа 12 связано с количеством оборотов Луны вокруг Земли за год.
Самая большая единица измерения времени
Самая большая единица измерения времени – кальпа . Кальпа является понятием из индуизма и буддизма. Она равняется примерно 4,32 миллиардам лет, что совпадает с возрастом Земли с точностью до 5% .
Как в голову древним индуистам пришли такие цифры? Ответа на этот вопрос мы не знаем, но вся система как будто говорит нам, что тогда люди знали о Вселенной немного больше, чем мы.
Кальпу в индуизме еще называют «днем Брахмы». День сменяется ночью, равной ему по продолжительности. 30 дней и ночей составляют месяц, а год состоит из 12 месяцев. Вся жизнь Брахмы – 100 лет, по прошествии которых мир погибает вместе с ним.
Если перевести сто лет Брахмы в наши традиционные годы, получится 311 триллионов и 40 миллиардов лет! Нынешнему Брахме 51 год.
Вывод: если все это правда, то беспокоится не стоит - Вселенная будет существовать еще долгое время.
Кальпа – самая большая единица измерения времени согласно книге рекордов Гиннеса.
Первые часы
Сначала было достаточно палочки, на которой каменным топором можно делать зарубки и тем самым отсчитывать прошедшие дни. Но это скорее был календарь, а не часы.
Первые и самые древние часы – солнечные. Их действие основано на изменении длины тени предметов по мере того, как солнце движется по небосводу. Такие часы представляли собой гномон – длинный шест, воткнутый в землю. Солнечные часы применялись в Древнем Египте и Китае. О них было доподлинно известно уже в 1200 году до нашей эры.
Затем появились водяные , песочные и огненные часы . Работа этих механизмов не была привязана к движению небесных светил. Долгое время водяные часы были главным инструментом для измерения времени.
Первые механические часы были изготовлены китайскими мастерами в 725 году нашей эры. Однако широкое распространение они получили относительно недавно.
В средневековой Европе механические часы устанавливались в башнях соборов и имели только одну стрелку – часовую. Карманные часы появились только в 1675 году (изобретение запатентовал Гюйгенс), а наручные – намного позже.
Первые наручные часы были исключительно женским аксессуаром. Они представляли собой богато украшенные изделия, точность хода которых отличалась огромными погрешностями. У уважающего себя мужчины не могло быть и мысли о том, чтобы носить наручные часы.
Современные часы
Сейчас механические или электронные часы есть у каждого. Они измеряют время с относительно небольшими погрешностями. Однако самыми точными часами в мире являются атомные часы. Их еще называют молекулярными или квантовыми.
Биг Бен - знаменитые башенные часы
Как мы помним, для определения единицы времени необходим какой-то периодический процесс. Когда-то самой короткой единицей был день. То есть единица измерения время была привязана к периодичности восхода и заката солнца. Потом минимальной единицей стал час, и так далее.
С 1967 года, согласно международной системе СИ , определение одной секунды привязано к периоду электромагнитного излучения, возникающего при переходе между сверхтонкими уровнями основного состояния атома Цезия-133 . А именно: одна секунда равна 9 192 631 770 таким периодам.
Время в физике
На данный момент не существует определенной и единой концепции определения времени в физике.
В классической механике время считается непрерывной, априорной и ничем не определяемой характеристикой мира.
Для измерения времени используется какая-либо периодическая последовательность событий. В классической физике время инвариантно относительно любой системы отсчета. То есть во всех системах события происходят одновременно.
Как найти время в физике? Простейшая формула, определяющая связь между пройденным путем, скоростью и временем, известна каждому школьнику и имеет вид:
Это формула времени для равномерного и прямолинейного движения. Здесь t - время, S - пройденное расстояние, v - cкорость.
Но самое интересное начинается в релятивистской физике . Приведем цитату Стивена Хокинга, физика, написавшего краткую историю времени.
Нам приходится принять, что время не отделено полностью от пространства и не независимо от него, но вместе с ним образует единый объект, который называется пространством-временем
Также в релятивистской физике время перестает быть инвариантом и можно говорить об относительности времени. Другими словами, ход времени зависит от движения системы отсчета.
Это так называемое релятивистское замедление времени. Если часы находятся в неподвижной системе отсчета, то в движущемся теле все процессы происходят медленнее, чем в неподвижном. Именно поэтому космонавт, путешествующий в космосе на супер скоростном корабле, практически не постареет по сравнению со своим братом близнецом, оставшимся на Земле.
Помимо релятивистского существует гравитационное замедление времени. Что это такое? Гравитационное замедление времени – изменение хода часов в гравитационном поле. Чем сильнее поле гравитации, тем сильнее замедление.
Вспомним о том, что секунда – это время, за которое атом изотопа цезия совершает 9 192 631 770 квантовых переходов. В зависимости от того, где находится атом (на земле, в космосе, вдали от любого объекта или у черной дыры) секунда будет иметь разные значения.
Поэтому и время процессов, связанных с данной системой отсчета, будет отличаться. Так, для наблюдателя у горизонта событий Шварцшильдовской черной дыры время практически остановится, а для наблюдателя на Земле все произойдет почти мгновенно.
Людей всегда волновала тема путешествий во времени. Предлагаем вам посмотреть научно-популярный фильм на эту тему и напоминаем, что если у вас совершенно нет времени на учебные дела, наш студенческий сервис всегда поможет справится с актуальными задачами и проблемами.
