Сообщение о времени по математике

Обновлено: 29.06.2024

Время в математике.

Как процесс построения теорий и накопления знаний и методов математика всегда была связана с временем. Кроме того, все математические методы подразумевают последовательную выкладку или конструкцию во времени. Тем не менее от Евклида и Аристотеля идет традиция изгнания из математических теорий понятия времени и его явного упоминания. Это было связано с представлением о времени, как о предельно нестабильной составляющей нашего мира, которая никогда не повторяет своего состояния дважды. Математические же теории строились навечно. Даже аксиомы считались самоочевидными фактами, навечно установленными богами. Эта традиция перешла в христианскую Европу через канонизацию Аристотеля.

Однако, алгоритм измерения отрезков Евклида явно содержал развернутую во времени последовательность действий, да еще с условным ветвлением, зависящем от результата предыдущего действия: если единичный отрезок не уложился в измеряемом отрезке целое число раз, то его надо уменьшить в десять раз и продолжить прикладывать к остатку. Но соответствующая теорема даже не содержала намека на время: каждый отрезок представим десятичной дробью через единичный.

Такое противоречие методов и формулировок сохраняется в чистой математике до сих пор, и не вызывает протестов, как профессиональный стиль. Отдельно формулируются процедуры, а отдельно теоремы, утверждающие существование этих процедур. Как правило, сама конструкция процедуры при этом составляет доказательство теоремы. Скрыто время существовало в математике в форме шагов вывода и вычислений или как формальный числовой параметр модели, которому разрешалось меняться только в одну сторону. Возможность изменять этот параметр в сторону уменьшения иногда, например в механике, рассматривается как парадокс, требующий объяснения.

Эта забавная ситуация не пережила вторжения программирования в вычислительную практику. К этому времени вера в богоданность и самоочевидность аксиом сильно пошатнулась. Аксиомы стали скорее прагматической потребностью теории, чем безусловными началами знания. Программисты прямо поставили вопрос о реальном времени счета. А теоретикам пришлось задуматься, что получится быстрее: вывести аналитическую формулу или построить алгоритм.

Кроме того, античное представление об уникальности момента времени сменилось осознанием однородности свойств всех моментов. Если воспроизвести совокупность причин, то воспроизведется и следствие. Математика приобрела форму условных утверждений, не претендующих на абсолютность вывода, но только на его обусловленность перечисленными свойствами. Например, теоремы геометрии верны только при условии истинности аксиом данной геометрии. Это также способствовало реабилитации времени в математике.

Другой путь проникновения времени в математическую парадигму, это потребность оценить безошибочность вычислений и доказательств. Увеличение сложности вывода теорем и еще более возросшее число вычислительных операций сделало невозможным непосредственную проверку. Вероятность ошибки проверяющего стала выше, чем у проверяемого, поскольку проверка требует большего числа шагов. В вычислительной практике прочно обосновались статистические методы тестирования программ, явно использующие время. Правильность теоретического вывода, содержащего десятки тысяч элементарных предложений, все чаще проверяется голосованием по группе экспертов в данной области. Фактически, приходится говорить не о правильности доказательства, а об установлении временного статуса необнаруженности ошибки. Динамика явно вошла в математику.

Возникла также область математики, оценивающая надежность вычислительных средств. По сути, нестабильность работы аппаратуры (также, как и ошибка человека в логиго-вычислительной выкладке) означает неэталонность выполняемых операций. Борьба с этим тоже ведется средствами математической статистики и тестирования.

В программирование время входит вместе с его физической мерой. Оценивается метрологическая длительность отдельных операций и их цепочек, возможных при выполнении программы. Для среднестатистическокой частоты операций введена даже новая единица измерения — один флопс (flops). Отличие от традиционных герц заключается в недетерминированной длительности одной операции, и установлении среднестатистического числа операций в секунду. Таким образом, информатика использует математические эталоны совместно с метрологическими. Но в других областях математики до этого не дошло.

Значительно тоньше время проникает в структуру моделей. Метрологическое время обычно вводится в модель как числовой параметр, имеющий стандартную интерпретацию через показания эталонных часов. Этот прием вероятно впервые был сформулирован Декартом, предложившим использовать числовые прямые для всех измеряемых переменных. Тем самым время заменялась на характеристику, имеющую пространственную интерпретацию. Проблемы с обратимостью времени в теоретической механике связаны именно с этим допущением.

Но не всегда эталонное метрологическое время адекватно отражает ритмику и длительность моделируемого процесса. Приложения часто требуют использования событийного времени. Время измеряется числом специально распознаваемых и регистрируемых событий. Эти события отражают специфику процесса, в отличие от внешних тактов универсального метрологического времени. Это могут быть особые воздействия на моделируемый объект или его реакции. Имеется много работ, в которых показано, что в собственной событийной шкале времени несколько процессов имеют одинаковую модель, хотя очень непохожи в универсальном времени. Примером могут служить процессы размножения различных видов животных, имеющие близкие описания, если за единицу времени взять одно поколение.

Введение такого времени требует от математика разработки эталонной логико-измерительной процедуры распознания и регистрации событий. Использование субъективного распознания событий или неоговоренных форм их регистрации в модели может порождать серьезные неоднозначности оценок и прогнозов, лишающие модель ценности. Событийные шкалы времени могут сильно разниться по своим свойствам даже для одного объекта моделирования. Эталоны распознавания событий составляют отдельное направление в современной кибернетике. Их анализ выходит за рамки данной статьи. Но стоит остановиться на различных способах эталонной регистрации событий. Именно с ними связаны главные различия событийных шкал времени.

Коганов А.В. Эмпирико-эталонные основы математических теорий.
Математика и опыт. Под ред. А.Г.Барабашева. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2003. С.317-343.

Задесенцева Светлана Петровна,

Что такое время?-------------------------------------------------------------------4
Единицы измерения времени.---------------------------------------------------5
Приборы для измерения времени.----------------------------------------------7
Влияние биологических часов на человека.----------------------------------9
Календари.--------------------------------------------------------------------------11
Это интересно…

Задачи про время.--------------------------------------------------------13
Интересные факты про время.-----------------------------------------16

Еще в древности один философ сказал: "Я прекрасно знаю, что такое время, пока не задумываюсь об этом. Но стоит мне задуматься, и я не могу ответить".

С тех пор как были сказаны эти слова, прошло много лет, но до сих пор далеко не все тайны времени разгаданы. И, тем не менее, потребность знать время существовала всегда.

Главное свойство времени состоит в том, что оно длится, течет непрестанно. Оно безостановочно. И с этой проблемой времени человек сталкивается ежедневно, срывая листок календаря или глядя на часы. Т. е. время – это особая величина. Время идет само, независимо от того, хотим мы этого или не хотим.

Значит, проблема определения и измерения времени была актуальна и остаётся актуальной для человечества на протяжении его существования.

В книге Черненко Г.Т. "Часы и время. Школьный путеводитель" я познакомилась с историей развития часов, их видами. Из книги А.Самойлова "Часы и время" я узнала, от чего зависит время, об истории часов, о том, можно ли без них обойтись и как определять время. Из книги А. Азимова "Часы, по которым мы живем. От солнечных часов до лунного календаря" я узнала много интересных фактов про время.

Методы исследования : анкетирование, сбор информации, анализ, изучение литературы.

Практическая значимость: обобщённый материал данного исследования можно применять как на уроках математики, так и во внеурочное время для привития интереса к математике.

Что такое время? Странный вопрос. Ведь это каждый знает. Все только и говорят о нем. "Катастрофически не хватает времени", - жалуются одни. "Как медленно течет время", - говорят другие, когда приходится чего-то или кого-то ждать.

1. В философии : одна из основных объективных форм (наряду с пространством) существования бесконечно развивающейся материи - последовательная смена ее явлений и состояний.

2. Продолжительность, длительность чего-нибудь, измеряемая секундами, минутами, часами.

3. Промежуток той или иной длительности, в который совершается что-нибудь, последовательная смена часов, дней, лет.

4. Определенный момент, в который происходит что-нибудь.

6. Пора дня, года.

7. Подходящий, удобный срок, благоприятный момент.

8. Период или момент, не занятый чем-нибудь, свободный от чего-нибудь. То же, что досуг.

9. В грамматике : форма глагола, относящая действие или состояние к прошедшему, настоящему или будущему. Настоящее, прошедшее, будущее время.

10. В естествознании различают эфемеридное, звездное, солнечное, всемирное, местное, поясное, декретное время.

Вся жизнь человека связана со временем, и поэтому необходимость его измерения возникла еще в глубокой древности.

Длительность суток соответствует промежутку времени, за который Земля совершает полный оборот вокруг своей оси с запада на восток. Определенное таким образом время называется Всемирным временем. Но для измерения времени с большой точностью неудобно использовать период обращения Земли вокруг своей оси из-за незначительных отклонений в скорости вращения. Поэтому астрономическое время вычисляется на основе средней солнечной секунды, соответствующей началу 1900 года. Это время называется Эфемерным временем. В сутках 24 часа, а по астрономическим измерениям времени 23 часа 56 минут и 4,091 секунда.

Год – это промежуток времени, близкий по продолжительности к периоду обращения Земли вокруг Солнца. Год делится на двенадцать календарных месяцев разной продолжительности (28, 29, 30, 31 день). Также в году примерно 365 дней. Различают годы: календарный, лунный, звездный, тропический, драконический, аномалистический.

Месяц – это промежуток времени, близкий к периоду обращения Луны вокруг Земли. Месяц делится на 4 недели, в каждой из которых 7 дней. Различают месяцы: календарный, звездный, синодический, драконический.

Сутки бывают эфемеридные (24 ч = 1440 мин = 86400 с), солнечные, средние солнечные, звездные.

Неделя – это единица измерения времени равная семи суткам. В неделе примерно 168 часов.

Для достижения еще более высокой точности измерений времени в 1967 году была принята естественная единица времени – атомный эталон времени.

Таким образом, в часе 3600 секунд; в сутках 24 часа = 1440 минут = 86400 секунд.

Считая, что в году 365 (в високосном 366) суток, получаем, что в году 31 536 000 (31 622 400) секунд.

Часы, минуты и секунды прочно вошли в наш обиход, стали естественно восприниматься даже на фоне десятичной системы счисления.

Редкие и устаревшие единицы измерения времени

В Великобритании и странах Содружества наций используется единица измерения времени фортнайт , равная двум неделям.

В СССР в разное время вместо недели использовались шести- и пятидневки, а также, в целях экономического планирования, пятилетки .

В основном для целей бухгалтерского учёта используется единица квартал , равная трём месяцам (четверть года).

В сфере образования используются единицы измерения времени академический час (45 минут) (Также в средних школах нередко встречается слово час в значении длительности одного урока, то есть 40 минут), четверть (примерно 1/4 учебного года), триместр (от лат. tri — три, mensis — месяц; приблизительно 3 месяца) и семестр (от лат. sex — шесть, mensis — месяц; приблизительно 6 месяцев), совпадающий с полугодием. Триместр используется также в акушерстве и гинекологии для указания сроков беременности, в этом случае он точно равен трём месяцам.

Иногда встречается единица терция, равная 1/60 секунды.

Вывод: таким образом, существуют различные единицы измерения времени. Самые распространенные из них, используются при решении задач в школе, – это:

1 год = 12 месяцев = 52 недели

1 месяц = 4 недели

1 неделя = 7 суток

1 сутки = 24 часа = 1440 минут = 86400 секунд

1 час = 1/24 суток = 60 минут = 3600 секунд

1 минута = 1/1440 суток = 1/60 часа = 60 секунд

1 секунда = 1000 миллисекунд

Секунда стала основной единицей измерения времени.

Как узнать время? Сейчас ответ на этот вопрос прост: у каждого под рукой часы, причем в нескольких экземплярах.

Часы – прибор для определения текущего времени суток и измерения продолжительности временных интервалов, в единицах, меньших чем одни сутки. Существует множество видов часов:

солнечные часы;
огненные часы;
песочные часы;
водяные часы;
механические часы;
кварцевые часы;
электронные часы;
атомные часы.

Самыми первыми были солнечные часы . При помощи солнечных часов можно определить время по положению тени, которую отбрасывает гномон (в переводе с греческого языка указатель), установленный на циферблате и выставленный на солнце. Но это был не очень удобный способ определения времени по солнечным часам. Настоящие солнечные часы изобрёл вавилонский жрец и учёный Бероз, который жил более 2 тысяч лет назад. Он выявил, что лучше измерять время не по длине тени, а по её направлению. Но поместить циферблат таких часов оказалось не просто. Причина в том, что положение тени для одного и того же часа в разные дни и месяцы разное. Тогда сделали циферблат в виде полусферы, и начертили на ней сложную сеть часовых линий.

Огненные часы впервые появились в Китае. Они состояли из спирали или палочки из горючего материала с подвешенными металлическими шариками. При сгорании материала шарики падали в фарфоровую вазу, производя звон. Впоследствии разновидность огненных часов появилась и в Европе. Здесь использовались свечи, на которые равномерно наносились метки. Расстояние между метками служило единицей времени.

Первые водяные часы появились почти одновременно с солнечными часами. Устроены они были чрезвычайно просто, в виде сосуда, из которого медленно вытекала вода. По уровню воды, которая осталась, судили, сколько прошло времени. В Китае были водяные часы, состоявшие из 4 медных сосудов, расположенных один над другим. Первые автоматические водяные часы придумал древнегреческий механик Ктезибий. Это был сложный механизм с колонной, густо покрытой линиями и цифрами. Сутки тогда делились на 12 дневных и 12 ночных часов. А продолжительность дня и ночи от суток к суткам меняется, именно поэтому Ктезибий начертил много циферблатов на одной колонне.

Песочные часы состоят из двух стеклянных луковиц соединённые между собой узким горлышком. Из верхней стеклянной луковицы в нижнюю медленно пересыпается песок. Чем больше песка, тем больше пройдёт времени. В средние века для того чтобы приготовить песок для часов, делали смесь из морского песка и мраморных опилок кипятили на медленном огне в вине и лимонном соке, сушили и снова кипятили.

Механические часы появились в Европе в Средние века. Их стрелки приводились в движение при помощи гири на цепочке. Гиря была привязана к колёсику и тянула его вниз. А что бы колесо поворачивалось медленно через равные промежутки времени, его делали зубчатым. Такие механические часы можно закрепить на стене, но носить их очень неудобно.

Первые карманные механические часы в 16 веке изобрёл немецкий мастер Петер Генлейн. Он заменил гирю пружиной.

По размерам и портативности часы тоже можно классифицировать на: карманные (наручные), настольные, настенные, напольные, башенные и т.п.

Для определения и точного отсчета времени применяют следующие приборы: хронометры, секундомеры .

Секундомер предназначен для измерения коротких промежутков времени. С помощью пусковой кнопки секундная стрелка может освобождаться, стопориться и возвращаться в нулевое положение. Секундомер запускают в момент наблюдения, а затем замечают показания хронометра и одновременно стопорят секундомер. После этого из показания хронометра, которое должно быть записано, вычитают показания секундомера и получают время по хронометру в момент наблюдения.

Следует упомянуть и о кварцевых часах , представляющих собой электронное и электромеханическое устройство. Регулятором равномерного хода стрелок в кварцевых часах служат периодические колебания пластинки кварца под воздействием электрического тока. Ошибка хода у таких часов составляет 0,01 с в сутки.

Вывод: самый распространённый прибор для измерения времени – это часы.

Люди не имея часов, чувствуют время. И не только люди, но и животные и растения. Человек обладает хорошо развитым чувством времени. Он даже может проснуться в тот час, в который запланировал со вчерашнего вечера. Что же это за часы, которые внутри каждого из нас? Это биологические часы . А в более сложном варианте – биоритмы – это периодически повторяющиеся чередования во времени каких-либо состояний организма. У человека, например, это ритмы биения сердца, сна, бодрствования, температуры тела, артериального давления. По последним научным данным в организме человека выявлено около 300 суточных ритмов. Работоспособность человека выше с 10 до 12 и с 17 до 19 часов.

Есть предположение, что биологические часы находятся в мозгу человека и время ощущается не одним участком мозга, а всем мозгом целиком. Это удалось проверить с помощи компьютера, в который была заложена математическая модель сети нервных клеток мозга. Также удалось установить, что музыкальный слух тесно связен с чувством времени, с точностью работы биологических часов.

Я провела исследование : верно ли составлен мой режим дня в соответствии с биологическими часами.

Подъём, завтрак, дорога в школу

Занятия в школе

Активность головного мозга снижается, нужно уменьшить физические нагрузки.

Дорога из школы, обед

Обед, полуденный и послеобеденный отдых.

Выполнение домашних заданий

Работает долговременная память. Время - вспомнить и хорошо запомнить нужное.

Подъём работоспособности, самое время заняться спортом.

Ужин, свободное время

Высокий уровень интеллектуальной активности, хорошая реакция, психическое состояние стабилизируется, улучшается память.

Свободное время, прогулка

Для здоровья полезна лёгкая физкультура, пешие прогулки на свежем воздухе.

Вывод : мой режим дня на 78% соответствует биологическим часам, что свидетельствует о правильном распределении времени.

Я провела исследование : соответствует ли расписание уроков моего класса биологическим ритмам.

Календарь – система счисления длительных промежутков времени, основанная на периодичности таких явлений природы, как смена дня и ночи, смен фаз Луны, смена времени года.

Так, в основе Лунного календаря положен лунный месяц, продолжительностью 29 или 30 суток. Продолжительность солнечного года не принимается во внимание. Длина года в лунном календаре составляет 354 суток. Лунным календарем до нашего времени пользуются большинство мусульманских стран. А чтобы поставить в соответствие с солнечным календарем ведение сельскохозяйственных работ и общественную жизнь, к короткому году лунного календаря время от времени стали прибавлять тринадцатый месяц. При этом часто возникала путаница.

Солнечно-лунный календарь был создан еще в Древнем Египте. В нем было 12 месяцев по 30 суток и в конце года добавлялось еще 5 суток. Позже Эвергет предложил один раз в 4 года добавлять одни 366-е сутки. В настоящее время этот календарь используется в Эфиопии.

Каждый народ использовал свои способы датировки исторических событий. Одни пытались вести отсчёт лет от сотворения мира: евреи датировали его 3761 годом до н. э., александрийская хронология считала этой датой 25 мая 5493 года до н. э. Римляне начинали отсчёт от легендарного основания Рима (753 год до н. э.). Парфяне, вифиняне и селевкиды вели отсчёт лет от вступления на трон первого царя, египтяне — с начала правления каждой следующей династии. Свой календарь основывала каждая мировая религия: согласно византийскому календарю, идёт 7519 год от Сотворения Мира (c 14 сентября 2010 года), в исламе — 1432 год Хиджры (c 8 декабря 2010 года), по буддийскому календарю идёт 2554 год эры Нирвана, по календарю бахаи — 167 год.

Перевод из одного летосчисления в другое представляет определённые трудности из-за различной продолжительности года и из-за различной даты начала года в разных системах.

Юлий Цезарь постановил считать одни годы по 365 суток, другие по 366 суток, чередуя их: три коротких, четвёртый длинный. Все нечётные месяца имели по 31 дню, чётные по 30 дней, кроме февраля, который имел 29 дней, а 30 только в високосные года. Продолжительность года в таком календаре была 365 суток и 6 часов. Этот календарь назывался Юлианским календарём.

Но этот календарь превышал астрономический год на 11 минут и 14 секунд. К 325 году превышение стало уже 3 суток.

Тогда было решено создать новую реформу календаря. Инициатором реформы был римский папа Григорий 13, а разработал её итальянский врач, математик и астроном Алиозий Лилио. В таком календаре сдвинули числа на 10 дней, оставив чередование простых и високосных лет. Если год оканчивается 2 нулями, а число его сотен не делится на 4, то этот год простой, а не високосный. Этот календарь называют Григорианским. Жители России, Европы, США и многие другие используют Григорианский календарь.

Было много попыток по реформе календаря с изменением длительности недель и месяцев, при которых в каждом месяце было бы одинаковое количество недель, но по разным причинам они были не приняты.

Первый отпечатанный церковный календарь в России изготовлен 5 мая 1581 Иваном Фёдоровым. 28 декабря 1708 был выпущен первый гражданский календарь.

Григорианский календарь в Советской России введён с 14 февраля 1918 года. Разница между старым и новым стилями составляла в XVIII веке 11 суток, в XIX веке — 12 суток, в XX-XXI веках — 13 суток.

Пролептическим называется календарь, используемый для обозначения дат, более ранних, чем дата введения самого́ календаря. Например, для обозначения всех дат до нашей эры чаще всего используется юлианский календарь, введённый только в 45 году до н. э. — следовательно, более ранние даты обозначаются по пролептическому юлианскому календарю.

Садоводческим календарём пользуются садовники и огородники для точного определения дат посадки своих растений. Даты напрямую зависят от погодных условий, и свойств самих растений.

Вечный календарь — это матрица, позволяющая узнать, на какой день недели приходится любая дата в пределах длительного промежутка времени (как правило, нескольких десятков или сотен лет). Многие из вечных календарей фактически создают сетку календаря на выбранный месяц выбранного года. Вечные календари могут также использоваться не только для определения дня недели, но и, например, церковных праздников без фиксированной даты.

Вывод: существует множество разных календарей. Жители России используют Григорианский календарь.

Главное свойство времени - оно длится, течет непременно, оно безостановочно. Время необратимо. Значит, проблемаопределения времени бала актуальна и остаётся актуальной для человечества на протяжении существования бытия.

Содержимое разработки

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

по математике

Как измерить время?

Власюк Юлия,

Научный руководитель:

Жигулина Елена Александровна

г. Славянск – на – Кубани

Время и его измерение

Единицы измерения времени

Приборы для измерения времени

Интересные факты о времени и его измерении

Путешествие во времени: факты

Украдкой время с тонким мастерством

Волшебный праздник создает для глаз

И в то же время в беге круговом

Уносит все, что радовало нас.

Значит, проблема определения времени была актуальна и остаётся актуальной для человечества на протяжении существования бытия.

Расширить кругозор, получить новые знания.

Время и его измерение

Время как резиновое.

Времени хоть отбавляй!

Время – это определённость бытия, характеризующая его с точки зрения длительности и последовательности смены состояния.

Время – это одна из самых больших загадок на свете. Вот лишь некоторые из представлений о времени, выработанное различными культурами в течение тысячелетий человеческой истории:

Время – это мера изменчивости систем;

Время – это своеобразные часы, служащие для синхронизации событий;

Время – это субъективные ощущения длительности процессов;

Время – это мера строго повторяемых процессов, которые протекают в статичных системах;

Время – это объективная реальность являющаяся формой бытия материи.

Время – это удобный способ описания движения тел и происходящих в мире процессов.

ВРЕМЯ – это:

1. В философии: одна из основных объективных форм (наряду с пространством) существования бесконечно развивающейся материи - последовательная смена ее явлений и состояний. Вне времени и пространства нет движения материи.

2. Продолжительность, длительность чего-нибудь, измеряемая секундами, минутами, часами. Среднее суточное время.

3. Промежуток той или иной длительности, в который совершается что-нибудь, последовательная смена часов, дней, лет.Отрезок времени.

4. Определенный момент, в который происходит что-нибудь. Назначить время заседания.

5. Период, эпоха. Во все времена (всегда).

6. Пора дня, года. Вечернее время.

7. Подходящий, удобный срок, благоприятный момент. Не время сидеть сложа руки. Всему свое время.

8. Период или момент, не занятый чем-нибудь, свободный от чего-нибудь. То же, что досуг. Свободное время.

9. В грамматике: форма глагола, относящая действие или состояние к прошедшему, настоящему или будущему. Настоящее, прошедшее, будущее время. Причастие настоящего, прошедшего времени.

В естествознании различают эфемеридное, звездное, солнечное, всемирное, местное, поясное, декретное время.

Единицы измерения времени

Вся жизнь человека связана с временем, и поэтому необходимость его измерения возникла еще в глубокой древности.

Год – это промежуток времени, близкий по продолжительности к периоду обращения Земли вокруг Солнца. Год делится на двенадцать календарных месяцев разной продолжительности (28, 29, 30, 31 день). Также в году примерно 365 дней. Различают годы: календарный (юлианский, григорианский), лунный, звездный, тропический, драконический, аномалистический.

Сутки бывают эфемеридные (24 ч = 1440 мин = 86400 с), солнечные, средние солнечные, звездные.

Неделя – это единица измерения времени равная семи суткам. В недели примерно 168 часов.

Таким образом, существуют различные единицы измерения времени. Самые распространенные из них, используются при решении задач в школе, – это:

1 год = 12 месяцев = 52 недели

1 месяц = 4 недели

1 неделя = 7 суток

1 сутки = 24 часа = 1440 минут = 86400 секунд

1 час = 1/24 суток = 60 минут = 3600 секунд

1 минута = 1/1440 суток = 1/60 часа = 60 секунд

1 секунда = 1000 миллисекунд (6)

Приборы для измерения времени

Как узнать время? Сейчас ответ на этот вопрос прост: у каждого под рукой часы, причем в нескольких экземплярах. Часы – прибор для определения текущего времени суток и измерения продолжительности временных интервалов, в единицах, меньших чем одни сутки.

А много ли мы знаем о часах, об их истории, создании, происхождении. Любой из нас может сказать, да, достаточно много. Часы бывают кварцевые, механические, есть ещё солнечные и песочные часы… а дальше? А дальше, скорее всего мы затруднимся рассказать что – нибудь о часах.

История часов – это своеобразная история развития науки и техники. Науке известна точная дата появления первых научных часов, однако существует информация, которая позволяет утверждать, что о принципе песочных часов было известно намного раньше того момента, когда началось летоисчисление. Предполагается, что именно на Азиатском континенте был широко известен этот принцип. Уже в то время, когда жил Архимед, а это третий век до нашей эры, есть упоминания о часах, которые имели бутылочную форму, и по всей вероятности, это и были песочные часы.

Слово часы произошло от французского слова "стеклянный колпак для защиты растений", это слово означало звонок. На латыни для обозначения звонка использовалось слово - glocio, в саксонском языке - clugga, а в немецком языке - glocke.

2.1. Солнце

Древние люди обратились к природе для создания первого хронометража. Люди начали отслеживать движение Солнца по небу, а затем стали использовать предметы для измерения изменений. Египтяне, как предполагается, были первыми, которые создали хронометраж науки. В 3500 году до н.э. они соорудили обелиски и расположили их в стратегически важных местах, где в определенное время "приборы" отбрасывали тени. На первый взгляд, эти обелиски могли отметить только время прихода полдня, но затем они стали делать более глубокие подразделения.

Две тысячи лет спустя, египтяне разработали первые солнечные часы, "циферблат" которых был разделен на 10 частей. Солнечные часы работали, отслеживая движение солнца. Когда часы показывали полдень, необходимо было передвинуть стрелку часов на 180 градусов для того, чтобы измерить послеобеденное время. Конечно, древние солнечные часы не могли определить

точное время в пасмурный день или в ночной период времени. Кроме того, время, показываемое солнечными часами, было неточным, поскольку в разные времена года часы были короче или длиннее в зависимости от сезона. Тем не менее, солнечные часы были лучше, чем ничего, а к 30 году до н.э. более 30 различных видов часов использовались в Греции, Италии и Малой Азии. Даже сегодня солнце лежит в основе нашей системы хронометража. Мы создали часовые пояса планеты для того, чтобы имитировать вращение Земли вокруг Солнца.

2.2. Звезды

Древние египтяне, как полагается, разработали первый способ определения времени ночью, изобретя первый астрономический инструмент "меркхет" в приблизительно 600 году до н.э. Инструмент представляет собой натянутую нить с весом, которая работает также, как плотник сегодня использует отвес.

Египетские астрономы использовали два меркхета, ориентированных на Полярную звезду для того, чтобы выявить небесный меридиан в ночном небе. Время же отсчитывалось по принципу пересечения звездами этого меридиана.

Звезды использовались не только для того, чтобы отметить прохождение часов, но и прохождение дней. Это измерение вращения Земли называется звездным временем. Когда определенная воображаемая точка среди звезд пересекает небесный меридиан, то этот момент обозначается как звездный полдень. Время, которое прошло от одного звездного полдня к другому, называется звездными сутками.

2.3. Песочные часы

Происхождение песочных часов уходит далеко вглубь веков. Они состоят из двух стеклянных колб, одна поверх другой с узким отверстием между ними. Песок постепенно попадает из верхней части в нижнюю при переворачивании часов. Когда весь песок из верхней части перешел в нижнюю, то это означает, что время вышло, однако, это не всегда означает, что прошел час.

Песочные часы могут быть сделаны таким образом, чтобы измерить практически любой короткий промежуток времени, для этого нужно всего лишь регулировать количество содержащегося песка в нем, или же отверстие между колбами.

2.4. Водяные часы

Водяные часы, известные как "клепсидра", были одним из первых устройств, которое для измерения времени не использовало солнце или звезды, то есть ими можно было пользоваться в любое время суток.

Водяные часы работают путем измерения количества воды, которое капает из одного контейнера в другой. Они были изобретены в Египте, но распространились по всему древнему миру, а в некоторых странах люди даже в 20 веке пользовались водяными часами.

Древние греки и римляне строили большие водяные часы в виде башен, а в Китае такие часы назывались "Лу" и зачастую были сделаны из бронзы. Однако, несмотря на то, что водяные часы были очень распространены, они были не совсем точны.

2.5. Механические часы

Вскоре появились часы с двумя стрелками, минутной и часовой. Позднее стали появляться настольные и каминные часы. Несмотря на то, что часы были усовершенствованными, они, все же, были неточными. В 1714 году британский парламент предложил хорошее вознаграждение тому, кто сможет разработать точные часы, которые помогали бы работе морской навигации. В итоге такие часы были изобретены, их погрешность составляла всего пять секунд. С приходом промышленной революции, началось массовое производство часов, благодаря чему эту устройство попало в дом каждому человеку.

2.6. Необычные часы

Когда мы думаем о часах, мы, как правило, представляем себе знакомый циферблат с двумя, а, возможно, с тремя стрелками. На протяжении многих веков люди создавали всевозможные конструкции для того, чтобы определить время. Китайцы в период между 960 и 1279 годами изобрели ладановые часы, а затем они распространились во всей Восточной Азии. В одном из видов ладановых часов, металлические шарики были прикреплены к благовонию при помощи проволоки. Когда ладан догорал, металлический шарик падал и звучал гонг, что свидетельствовало о прохождении часа.

Другие часы использовали в своей работе цвет, а некоторые – различные ароматы для обозначения разных периодов времени. Существовали также часы, сделанные из маркированной свечи, когда свеча догорала до определенной отметки, то проходил заданный период времени.

2.7. Наручные часы

Открытие в 1400-х годах того, что спиральные источники могут быть уменьшены в размерах, привело к тому, что были созданы наручные часы. В то время и на протяжении многих веков после этого, карманные часы были приоритетом мужчин, женщины же носили наручные часы. Все эти правила моды изменились во время Второй Мировой войны, и в итоге с тех пор, наручные часы начали носить и мужчины. Дарение часов символизировало переход к зрелости.

Однако, по мере развития 21 века, вездесущие наручные часы, могут постепенно кануть в лету, поскольку сейчас мы чаще всего проверяем время, глядя на монитор компьютера, мобильного телефона или дисплея МР3-плеера. Однако, все же неформальный опрос нескольких тысяч людей показал, что большинство из них не собираются отказываться от своих наручных часов.

2.8. Кварцевые часы

Минеральный кварц, как правило, с помощью аккумулятора, является основной движущей силой кварцевых часов.

Кварц является пьезоэлектрическим материалом, а это означает, что когда кристалл кварца сжат, он генерирует небольшой силы электрический ток, который способствует вибрации кристалла. Все кристаллы кварца вибрируют на одной и той же частоте.

Кварцевые часы используют батарейку для создания кристальной вибрации и для подсчета колебаний. Таким образом, система работает так, что создается один импульс в секунду. Кварцевые часы по-прежнему доминируют на рынке из-за своей точности и низкой стоимости производства.

2.9. Атомные часы

Хотя название звучит достаточно устрашающе, на самом деле, атомные часы не представляют собой никакой опасности. Они измеряют время, отслеживая как долго один атом переходит с положительного на отрицательное энергетическое состояние и обратно. Официальный временной стандарт для Соединенных Штатов устанавливается NIST F-1, атомные часы Национального института науки и технологии в городе Боулдер (штат Колорадо). NIST F-1 являются фонтанными часами, названными в честь атомного движения. Ученые вводят газ цезий в вакуумный центр часов, а затем добавляют прямые инфракрасные лазерные лучи под углом в 90 градусов. Сила лазера собирает все атомы в одном месте, на которое в большой силой воздействует заполненная микроволнами область. Ученые измеряют количество атомов, которые оказываются в измененном состоянии, а также управляют микроволнами, задавая им разные частоты до тех пор, пока большая часть атомов не изменит свое состояние. В итоге, последняя частота, при которой меняются атомы, и есть частота колебаний атомов цезия, равняющаяся секунде. Это звучит довольно сложно, однако, данная технология является мировым стандартом измерения времени. Атомные часы отслеживают самые незначительные изменения времени.

2.10. Биологические часы

Люди не имея часов, чувствуют время. И не только люди, но и животные и растения. Человек обладает хорошо развитым чувством времени. Он даже может проснуться в тот час, в который запланировал со вчерашнего вечера. Что же это за часы, которые внутри каждого из нас? Это биологические часы. А в более сложном варианте – биоритмы – это периодически повторяющиеся чередования во времени каких-либо состояний организма. У человека, например, это ритмы биения сердца, сна, бодрствования, температуры тела, артериального давления. По последним научным данным в организме человека выявлено около 300 суточных ритмов.

В XIV произошла стандартизация времени, то есть сутки и часы получили официальную длину. Самые последние исследования показали, что за последние 300 лет точность хода увеличилась более чем в 100000 раз, и это ещё не предел. Человек, который понапрасну теряет время, сам не замечает, как стареет Е.Шварц.

2.11. Календари

Как мы видели, фактический подсчет минут и секунд требует проведения достаточно сложных процедур, но подсчет дней и месяцев основан на положении солнца и луны. Различные культуры, однако, используют разные методы.

Христианский, или григорианский календарь, один из наиболее популярных сегодня, опирается на солнце. Исламский календарь использует фазы луны, еврейские и китайские календари полагаются на сочетание обоих этих методов.

В григорианском календаре, день – это время, прошедшее от одного восхода солнца до следующего, или же один полный оборот Земли вокруг своей оси. Месяц, по григорианскому календарю, это приблизительно 29,5 дней, что является одним полным циклом фаз Луны, а год – это 364,24 дня, или время, необходимое для того, чтобы Земля сделала полный круг по орбите Солнца.

5. Верите ли Вы, что у каждого человека есть биологические часы?

Выдвинутая цель определяет решение следующих задач:

1.В философии: одна из основных объективных форм (наряду с пространством) существования бесконечно развивающейся материи - последовательная смена ее явлений и состояний. Вне времени и пространства нет движения материи.

2.Продолжительность, длительность чего-нибудь, измеряемая секундами, минутами, часами.

4. Определенный момент, в который происходит что-нибудь.

5. Период, эпоха. Во все времена (всегда).

6. Пора дня, года.

7. В грамматике: форма глагола, относящая действие или состояние к прошедшему, настоящему или будущему. Настоящее, прошедшее, будущее время. Причастие настоящего, прошедшего времени.

Читайте также: