Проблема измерения времени кратко

Обновлено: 05.07.2024

Физика как наука немыслима без использования понятия времени. При описании любого физического явления или процесса используется понятие времени. При этом считается, что все отлично понимают, что имеется в виду. Поэтому точное определение времени в физике отсутствует.

В классической физике время – это непрерывная величина, априорная характеристика мира, ничем не определяемая.

Этот факт позволяет трактовать понятие времени абсолютно произвольным образом, приписывая времени различные свойства, совершенно ему неприсущие.

Время есть последовательность причинно обусловленных событий.

Такое понимание времени избавляет от разнообразных надуманных парадоксов, связанных с теорией относительности. Поскольку причинно-следственные связи сохраняются при рассмотрении любого явления из любой системы отсчета, то последовательность событий остаётся неизменной, независимо от системы отсчета.

Вместе с тем, необходимо отметить, что такая трактовка времени имеет один заметный недостаток. В этом подходе вообще отсутствует понятие скорости . Все события рассматриваются как некие изменения, следующие одно за другим. Скорость этих изменений не имеет никакого значения. Но является ли это недостатком? Возможно это отражение реального положения дел в природе?

Так для чего мы используем понятие времени? Прежде всего, отмечу, что человек ввёл это понятие для использования в своей повседневной хозяйственной деятельности. Но и в этом случае скорость течения времени обычно не имеет значения. Время понимается как некий момент, связанный с каким-либо событием. Например, время посева, время сбора урожая, время восхода или захода солнца. Однако для планирования своей деятельности человеку необходимо определение длительности того или иного явления, промежутка времени между двумя событиями. Для этого необходимо выражать эту длительность через сопоставление с другими общеизвестными явлениями. В качестве таких явлений наиболее удобно выбрать природные периодические процессы. Так возникли единицы измерения времени: год, месяц, сутки. Ну а для измерения более коротких промежутков времени пришлось вводить часы, минуты и секунды.

В этом месте сделаю небольшое отступление. Почему-то многие полагают, что для измерения времени можно применять только периодические процессы. Это не так. Просто так удобнее, понятнее и нагляднее. Но вполне возможно измерять время на основе других физических явлений, имеющих определенный темп изменения какой-либо характеристики. Для этой цели вполне подходит радиоактивный распад. Например, неделей можно назвать промежуток времени, за который распадается половина атомов урана-237. Такой метод измерения времени ничем не будет отличаться от любого прочего. В этом случае измерение времени будет заключаться в подсчёте количества распавшихся и оставшихся атомов, а не в количестве прошедших циклов периодического процесса. В любом случае мы просто считаем количество чего-либо.

На этих принципах основаны все часы – приборы для измерения времени. Но можно ли сказать, что часы измеряют время? Конечно, нет. Дело в том, что часы не измеряют ничего. Они просто подсчитывают, как правило, количество совершённых периодических процессов. Это всё равно, что говорить, что линейка измеряет расстояние. Нет. Расстояние измеряет человек с помощью линейки. Для этого он совмещает первую точку отрезка с началом шкалы линейки, а вторая точка отрезка указывает на точку шкалы, определяющую значение расстояния. Часы могут быть использованы для измерения длительности временно́го отрезка. В этом случае, всё обстоит так же, но гораздо сложнее. Основная трудность заключается в том, как совместить начало и конец измеряемого промежутка времени с показанием часов. Именно с решением этой задачи связано большинство временны́х парадоксов и заблуждений.

Время измерить невозможно . Существует понятие времени, но не существует времени как субстанции. Человек ввёл единицы измерения времени, но не определил, что такое время. Когда мы говорим об измерении времени, то всё-таки мы понимаем, что речь идёт об измерении длительности временны́х отрезков. При этом мы предполагаем, что все природные явления происходят с определённой скоростью, которая может быть соотнесена с эталоном. Но как выбрать такой эталон? В принципе, в качестве эталона можно выбрать любой периодический процесс и измерять время относительно длительности этого процесса. Так и делается в современной физике. При этом мы естественным образом приходим к принципам относительности при измерении времени. Длительность физического процесса измеряется в длительности временны́х отрезков выбранного эталона.

Но как быть в том случае, если длительность эталонного процесса изменяется в зависимости от физических условий? Это не очень простой вопрос.

С моей точки зрения логично было бы сказать, что период (или частота) эталонного процесса изменяется определенным образом в определенных физических условиях. То есть изменяется скорость протекания физических процессов . Но в современной физике приняли абсолютно неожиданное и поразительное утверждение о том, что в этом случае изменяется скорость течения времени . Например, при движении тела с релятивистской скоростью, скорость течения времени в его собственной системе отсчета замедляется. Я считаю это кошмаром физики, подрывающим любое философское осмысление природы.

Я попробую пояснить свою мысль, почему нельзя говорить об изменении скорости течения времени.

Во-первых. С методологической точки зрения. В ситуации, когда не определено само понятие времени, мы основываемся на интуитивном понимании этого явления. В этом случае следует использовать бритву Оккама и не вводить дополнительные понятия и свойства, если можно объяснить явление в рамках существующих положений. Поэтому, зачем говорить о замедлении времени при релятивистском движении, если можно сказать об увеличении длительности физических процессов?

Во-вторых. С математической точки зрения. В физике важно понятие скорости. Скорость движения представляет собой производную от координаты по времени. Аналогично этому скорость течения времени представляет собой производную от времени по времени. Что тождественно равно единице. То есть скорость течения времени является константой, неизменной величиной.

В-третьих. С философской точки зрения. Время является мерой движения и изменения в природе. И негоже этой мере изменяться в ходе измерений. Иначе, какая это мера? Мера должна быть стабильной и неизменной. Следовательно, скорость течения времени не должна меняться.

Мне кажется, что все разговоры о замедлении и ускорении времени являются просто PR-акцией, направленной на привлечение внимания к теории. Это можно было допустить на начальном этапе становления теории для привлечения сторонников. Но в настоящее время, когда теория доказала свою справедливость, такая трактовка вызывает не только недоумение, но и протест. Тем самым происходит обратный эффект, приводящий к уменьшению сторонников теории и заслуженной критике её положений .

Время – это мера изменения .

Под изменением понимается изменение координат тела в пространстве, изменение энергии системы, изменение любых прочих характеристик системы. Время проявляется только в изменениях. В случае если никаких изменений нет, то говорить о времени нет смысла. Так же бессмысленно рассматривать время, как координату пространства. Время просто есть. Оно едино для всего. И мы все находимся в этом времени. И это время – настоящее. Оно течёт неумолимо, спокойно и равномерно.

Время невозможно измерить. Время можно только ощутить. Чувства измерить невозможно. Можно попробовать сопоставить это ощущение с показанием часов. Но невозможно доказать, что эти показания имеют какое-либо отношение к нашим чувствам.

В наши дни концепция времени — не только интуитивный способ измерить продолжительность событий, но и важнейший элемент в математическом описании физических систем. К примеру, мы определяем скорость объекта, как перемещение в пространстве за некоторый промежуток времени. Но некоторые исследователи считают, что ньютоновская идея времени как абсолютной величины, которая течет сама по себе, вместе с идеей о том, что время является четвертым измерением пространства-времени, являются неверными. Они предлагают заменить эти понятия времени на другие, более точно соответствующие истинной картине мира: время, измеряющее порядок изменений.

Размерности времени не существует

Эти ученые объясняют свою теорию так:
Обычно мы считаем время абсолютной физической величиной, которая, к тому же, является независимой переменной (например, t часто откладывают на горизонтальной оси в графиках, которые демонстрируют эволюцию физической системы). Но в действительности мы никогда не измеряем саму t. Мы измеряем свойства объекта: частоту, скорость, и т.п. Иначе говоря, реально существует изменение свойств объекта и (образно) движение стрелки часов; а мы сопоставляем первое второму, чтобы измерить свойства объекта. t само по себе является математической величиной и не существует в реальности.

Как добавил Амрит Сорли, корни этой идеи идут от самого Эйнштейна:

В будущем ученые планируют исследовать возможность того, что квантовое пространство имеет три измерения пространства. Как объяснил Сорли,

Численный порядок в пространстве

Ученые также исследовали фальсифицируемость двух понятий времени. Концепция времени как четвертого измерения пространства, т.е. фундаментальной физической сущности, в которой происходит эксперимент — может быть сфальсифицирована экспериментом, в котором время не существует. Пример — эксперимент Кулона, т.к. математически в нём используется только пространство. В концепции времени, где время является численным порядком изменений происходящих в пространстве, пространство является фундаментальной системой, в которой происходит эксперимент. Хотя эта концепция может быть сфальсифицирована, экспериментов, в которых время (измеренное часами) не является порядком материальных изменений, попросту не известно.

Сорли сказал, что

Ньютоновская теория абсолютного времени не фальсифицируема, т.к. вы не можете это доказать или опровергнуть, вы просто должны в это верить.

Теория временя как четвертого измерения пространства фальсифицируема и в нашей предыдущей статье мы это доказали. Есть основания полагать, что эта теория неверна. На основе экспериментальных данных, время это то, что мы измеряем часами: часами мы измеряем порядок материальных изменений, т. е. движение в пространстве.

Как собирается мозаика

Наконец, исследователи объясняют, что эта точка зрения времени не выглядит обнадеживающей для путешественников во времени.

С нашей точки зрения, путешествие во времени в прошлое и будущее не представляется возможным. Можно путешествовать только в пространстве, и времени как порядке этого движения.

Проблема : Где можно найти потерянное время?

Тема исследования : Часовые пояса

Актуальность : Из-за разницы во времени могут срываться деловые встречи,а во время переезда у людей могут возникнуть проблемы со здоровьем.Но разница во времени приносит не только минусы,но и плюсы.

Цель исследования : Изучить всё о измерении времени.

Гипотеза : Если хорошо изучить информацию о часовых поясах,то можно найти потерянное время.

Задачи исследования :

Изучить историю измерения времени
Измерение времени в современное мире
Проблема часовых поясов в Волгограде
Как,столкнувшись с проблемой разницы во времени,решить её

Что же такое время?

Время — форма протекания физических и психических процессов, условие возможности изменения. Одно из основных понятий философии и физики, мера длительности существования всех объектов, характеристика последовательной смены их состояний в процессах изменения и развития, а также одна из координат единого пространства-времени, представления о котором развиваются в теории относительности.

Как измеряли время в древности?

История развития методов измерения времени — это путь от первых грубых часов древнего мира, позволявших измерять время с точностью до нескольких минут в сутки, к современным астрономическим часам, позволяющим измерять время с точностью до тысячных и миллионных долей секунды.

Солнечные часы состоят из предмета, дающего резкую и, длинную тень, и циферблата, на котором нанесены деления, соответствующие часам и долям часа. Получение отсчета времени с помощью солнечных часов основано на том, что в течение дня тень, отбрасываемая предметами, освещенными Солнцем, все время изменяется. Ока перемещается, одновременно меняя свою длину: рано утром тени длинные, затем они укорачиваются, а после полудня снова удлиняются. Утром тени обращены к западу, в полдень в нашем северном полушарии — к северу, а вечером — к востоку. В соответствии с этим отсчитывать время можно двумя способами: по длине тени или по ее направлению. Второй способ более удобен и точен.

Первоначально указатель солнечных часов представлял собой палку, вертикально воткнутую в землю, а циферблат состоял из вбитых в землю колышков. Это, пожалуй, самая простая, но далеко не самая удобная форма солнечных часов, так как при вертикальном расположении указателя и горизонтальном расположении циферблата конец тени описывает не окружность, а другую, более сложную кривую, причем изо дня в день, из месяца в месяц расположение этой кривой меняется.

Рис. 1 . Циферблат солнечных часов Андроника

Рис. 2. Песочные часы

Рис. 3. Водяные часы

Рудокопы древнего мира, добывая в шахтах серебро и железо, пользовались своеобразным способом измерения времени: в глиняную лампу, которую брал с собой под землю рудокоп, наливалось такое количество масла, что его хватало на 10 часов горения светильника. Когда масло было на исходе, шахтер знал, что рабочий день кончается, и поднимался наверх.

В Китае употреблялись огненные часы несколько иной конструкции: из специальных сортов дерева, растертого в порошок вместе с благовониями, приготовлялось тесто, из которого раскатывали палочки, придавая им разнообразную форму, например форму спирали (рис 4). Некоторые образцы огненных часов достигали нескольких метров длины; слегка потрескивая и источая аромат, они могли гореть месяцами. Иногда на определенных местах подвешивались металлические шарики, которые при сгорании палочки падали в фарфоровую вазу, производя громкий звон,- получался огненный будильник.

Рис. 4. Китайские огненные часы

Как измеряют время теперь?

Теперь на основе международного соглашения секунда как единица времени определяется таким образом: секунда — это умноженный на 9 192 631 770 период излучения, соответствующий переходу между двумя гипертонкими структурными уровнями основного состояния атома изотопа цезия-133. Конечно же, в качестве точных часов можно использовать и колебания других атомов и молекул.

В 21 веке человечеству не нужно искать сложных путей для измерения времени. Сегодня это может сделать даже ребёнок,если он знает цифры.

Проблема часовых поясов.

На территории (территориях) некоторых стран мира применяется время нескольких часовых поясов. Наибольшее число часовых поясов в материковой части использует Россия — 11.

Некоторые страны расположены во многих часовых поясах за счёт островных и заморских территорий, например:
Великобритания с заморскими территориями — 8 часовых поясов.
США с островными территориями (Американское Самоа, Мидуэй, Виргинские Острова (США), Пуэрто-Рико и т. д.) — 11 часовых поясов.
Франция с заморскими департаментами и прочими территориями (Сен-Пьер и Микелон, Мартиника, Гваделупа, Французская Гвиана, Майотта, Реюньон, Южно-антарктические территории, Новая Каледония, Валлис и Футуна, Французская Полинезия, Клиппертон и ряд других обитаемых и необитаемых островов) — 12 часовых поясов.

Территории большинства стран (включая Францию и Великобританию без их заморских владений и территорий) расположены в одном часовом поясе. Некоторые значительно протяжённые по долготе страны тоже применяют время одного часового пояса. Например, территория Китая расположена в пяти географических часовых поясах, но на всей его территории действует единое Китайское стандартное время.

В некоторых странах на территории административно-территориальных единиц применяется время двух или более часовых поясов. Например, время трёх часовых поясов использует Республика Саха (Якутия), являющаяся субъектом Российской Федерации, и канадская территория Нунавут.

В США и Канаде границы часовых поясов часто разделяют штат, провинцию или территорию, поскольку территориальная принадлежность к тому или иному поясу определяется на уровнях административно-территориальных единиц второго порядка (графства или округа).

Время в Российской Федерации

Переход на летнее время не применяется (сезонный перевод часов отменён в 2011 году).

Ниже приведен пример (по состоянию на 2014 год) с указанием смещения местного времени от UTC в период с 1924 года по настоящее время в городе Волгограде. Смещение от UTC указано без учёта перехода на летнее время (* — ожидаемое смещение после даты осеннего перевода часов).
Волгоград: 3 (1924), 4 (1931), 3* (1988), 2* (1991), 3 (29 сентября 1991, предположительно), 4 (2011), 3 (2014)

Как перенести смену часовых поясов?

Как перенести смену часовых поясов?

Главное средство борьбы с синдромом смены часовых поясов вовсе не кофе, а солнечный свет. Он и только он поможет организму разобраться, когда спать, а когда бодрствовать (когда ночь, а когда день). Прибыв в пункт назначения, первые несколько дней проводите как можно больше времени на свежем воздухе и старайтесь вести образ жизни пещерного человека: вставайте на рассвете, ложитесь после заката.

Спорт по расписанию.
После солнечного света фитнес — главный помощник в борьбе с джет-лэгом. Во-первых, адепты здорового образа жизни привыкают к смене часовых поясов в полтора раза быстрее тех, кто пренебрегает физической активностью, — это доказало исследование, проведенное в 1987 году университетом Торонто. Во-вторых, с помощью физических упражнений можно эффективно перевести внутренние часы. Фитнес ускоряет кровообращение и метаболизм, заставляет сердце биться быстрее и повышает температуру тела. При перелетах на восток лучше всего тренироваться утром, а на запад — во второй половине дня. Но только не вечером, чтобы не сбивать сон.

Первые несколько дней будьте осторожнее с едой: откажитесь от местной экзотики, чтобы не усугублять возможные проблемы с желудком. Лучше придерживайтесь диеты, которая поможет прийти в себя. Если ваша цель не заснуть, ешьте белковую пищу: мясо, птицу, молочные продукты, орехи, она долго переваривается, а значит, заставляет организм работать. Кроме того, побороть сон помогут натуральные энергетики: свекольный и абрикосовый сок, экстракт пшеницы, комбуча (напиток из чайного гриба). Они тонизируют организм, но не обезвоживают его и не нарушают кровообращение. А для избавления от бессонницы ешьте сложные углеводы — коричневый рис, пасту, фрукты.

Многие путешественники предпочитают не мудрить с солнечным светом и диетами, а сразу подключают ударные средства. Лекарств для смены часовых поясов на рынке великое множество, но далеко не все они безопасны и эффективны. Большинство в тех или иных дозах содержат мелатонин — гормон, отвечающий за смену режима день/ночь. Эти таблетки рекомендуют принимать вечером, чтобы обеспечить себе здоровый сон по местному времени. Многочисленные исследования доказывают эффективность приема мелатонина, но последствия его долговременного принятия до сих пор неизвестны.

Можно попробовать гомеопатические препараты — арнику, гельземиум и анамирту. Их комбинация под названием No JetLag Remedy пользуется большой популярностью в Европе и Америке. А еще лучше вместо таблеток при смене часовых поясов заварить пакетик родных трав — донник, мяту, одуванчик и душицу — и ежедневно заваривать их перед сном. Эффект будет ничуть не хуже.

И еще одна хорошая рекомендация: как только прилетите, постарайтесь чем-нибудь себя порадовать.

Но у смены часовых поясов есть и свои плюсы. Предлагаю более подробно о плюсах и минусах смены часовых поясов рассмотреть в презентации.

Заинтересовавшись этой темой,мы решили провести опрос,в результате которого мы получили следующие результаты :

Вывод : Больше половины опрашиваемых знают,что из себя представляет время.

Вывод : Лишь малая часть опрашиваемых знает об измерении времени в далеком прошлом.

Вывод : Больше половины указали правильный результат.

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.

Представление о времени

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.

Солнечные часы в Китае

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.

Более подробно об основах классической механики читайте в нашей отдельной статье.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Термодинамика говорит, что время необратимо. Необратимо по причине возрастания энтропии замкнутой системы. Кстати, в нашем тематическом материале читайте о том, что такое энтропия.

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.

Релятивистское замедление времени

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.

Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.

Читайте также: