Čas

čas
,
Dimenze T
Jednotky
SI S
GHS S

Čas  je formou fyzických a duševních procesů, podmínkou možnosti změny [1] . Jeden ze základních pojmů filozofie a fyziky , měřítko trvání existence všech objektů, charakteristika postupné změny jejich stavů v procesech a procesů samotných, změn a vývoje [2] , jakož i jeden z souřadnice jediného časoprostoru , představy o kterých se rozvíjejí v teorii relativity .

Ve filozofii  se jedná o nevratný tok (tekoucí pouze jedním směrem - z minulosti , přes přítomnost do budoucnosti ) [3] .

V metrologii se  jedná o fyzikální veličinu , jednu ze sedmi základních veličin Mezinárodního systému veličin ( anglicky  International System of Quantities , francouzsky  Système International de grandeurs , ISQ ) [4] , přičemž časová jednotka „ sekunda “ je jednou z sedm základních jednotek v mezinárodní soustavě jednotek (SI) ( francouzsky  Le Système International d'Unités, SI , anglicky  International System of Units, SI ).

Použitý zápis

K označení času se obvykle používá znak latinské abecedy t  - z lat.  tempus („čas“) nebo znak řecké abecedy τ [5] . V matematických vzorcích se diferenciace s ohledem na čas často označuje bodem nad diferencovatelnou proměnnou (například v Lagrangově vzorci , kde  jsou zobecněné souřadnice ).

Vlastnosti času

Čas je charakteristický svou jednosměrností (viz Šipka času ), jednorozměrností, přítomností řady vlastností symetrie [6] .

Také čas jako fyzikální veličina je určován periodickými procesy v určité vztažné soustavě , jejichž časové měřítko může být buď nerovnoměrné (proces rotace Země kolem Slunce nebo lidský puls) nebo rovnoměrné . Jednotný referenční rámec je zvolen "z definice"; dříve byl například spojován s pohybem těles sluneční soustavy ( efemeridní čas ), v současnosti je za něj lokálně považován atomový čas a standard druhého  je 9 192 631 770 period záření odpovídajících přechod mezi dvěma hyperjemnými úrovněmi základního stavu atomu cesia-133 při absenci rušení vnějšími poli . Tato definice není arbitrární, ale souvisí s nejpřesnějšími periodickými procesy, které má lidstvo v této fázi vývoje experimentální fyziky k dispozici [7] .

Orientace času

Většina moderních vědců věří, že rozdíl mezi minulostí a budoucností je zásadní .

Stephen Hawking ve své knize Stručná historie času píše:

Vědecké zákony nerozlišují mezi „dopředu“ a „zpět“ v čase. Existují však nejméně tři šipky času, které odlišují budoucnost od minulosti. Toto je termodynamická šipka, tedy směr času, ve kterém se neuspořádanost zvyšuje; psychologická šipka je směr času, ve kterém si pamatujeme minulost, nikoli budoucnost; kosmologická šipka - směr času, ve kterém se vesmír nestahuje, ale rozpíná. Ukázal jsem, že psychologická šipka je prakticky ekvivalentní šipce termodynamické, takže obě musí mířit stejným směrem [8] .Stephen William Hawking

Jedinečnost minulosti je považována za vysoce pravděpodobnou. Názory vědců na přítomnost či absenci různých „alternativních“ možností do budoucna jsou různé [9] .

Existuje také hypotéza o kosmologické orientaci času, kde „počátkem“ času je Velký třesk a běh času závisí na rozpínání vesmíru [8] .

Závislost na čase

Vzhledem k tomu, že stavy celého našeho světa závisí na čase, stav jakéhokoli systému může také záviset na čase, jak se obvykle stává. V některých výjimečných případech se však závislost veličiny na čase může ukázat jako zanedbatelně slabá, takže s vysokou přesností lze tuto charakteristiku považovat za nezávislou na čase. Pokud takové veličiny popisují dynamiku jakéhokoli systému, pak se nazývají konzervované veličiny nebo integrály pohybu . Například v klasické mechanice jsou celková energie, celkový moment hybnosti a celkový moment hybnosti izolovaného systému integrály pohybu .

Různé fyzikální jevy lze rozdělit do tří skupin:

Pojmy času

Neexistuje jediná obecně přijímaná teorie , která by vysvětlovala a popisovala takový pojem jako „čas“. Bylo předloženo mnoho teorií (mohou být i součástí obecnějších teorií a filozofických nauk), které se snaží tento jev ospravedlnit a popsat.

Pojmy akceptované ve vědě

Klasická fyzika

V klasické fyzice je čas spojitou veličinou, apriorní charakteristikou světa, která není ničím určena. Jako základ měření se používá určitý, obvykle periodický sled událostí, který je uznáván jako standard určitého časového období. Toto je princip hodin .

Čas jako proud trvání stejně určuje průběh všech procesů na světě. Všechny procesy na světě, bez ohledu na jejich složitost, nemají žádný vliv na běh času. Proto se čas v klasické fyzice nazývá absolutní.

Absolutní, pravý matematický čas sám o sobě a ve své podstatě, bez jakéhokoli vztahu k čemukoli vnějšímu, plyne rovnoměrně a jinak se mu říká trvání... Všechny pohyby se mohou zrychlit nebo zpomalit, ale běh absolutního času se nemůže změnit [10] .newton

Absolutnost času je matematicky vyjádřena v invarianci rovnic newtonovské mechaniky s ohledem na Galileovy transformace . Všechny časové okamžiky v minulosti, přítomnosti a budoucnosti jsou si rovny, čas je homogenní. Běh času je všude a všude na světě stejný a nemůže se měnit. Každé reálné číslo může být spojeno s bodem v čase a naopak každý bod v čase může být spojen s reálným číslem. Čas tedy tvoří kontinuum . Podobně jako u aritmetizace (sdružování každého bodu s číslem) bodů v euklidovském prostoru lze aritmetizovat všechny body v čase od současnosti neomezeně zpět do minulosti a neomezeně dopředu do budoucnosti. K měření času je potřeba pouze jedno číslo , to znamená, že čas je jednorozměrný. Časové intervaly mohou být spojeny s paralelními vektory , které lze sčítat a odečítat jako úsečky [11] [12] . Nejdůležitějším důsledkem homogenity času je zákon zachování energie ( Noetherova věta ) [13] [14] . Rovnice Newtonovy mechaniky a Maxwellovy elektrodynamiky nemění svůj tvar, když je znaménko času obráceno. Jsou symetrické vzhledem k převrácení času ( T-symetrie ).

Čas v klasické mechanice a elektrodynamice  je vratný . Matematický výraz pro vratnost času v klasické mechanice je ten, že čas vstupuje do vzorců klasické mechaniky přes operátor [15] .

V klasické fyzice se spojení mezi pojmy čas a prostor projevuje prostřednictvím vztahu mezi vlastnostmi hybnosti a energie. Změna hybnosti (jejíž zachování souvisí s vlastností prostorové symetrie - homogenita) je určena časovou charakteristikou síly - její hybností a změnou energie (jejíž zachování je spojeno s podobnou vlastností síly čas) je určena prostorovou charakteristikou síly - její práce [16] .

Termodynamika a statistická fyzika

Podle druhého zákona termodynamiky v izolovaném systému zůstává entropie buď nezměněna, nebo se zvyšuje (v nerovnovážných procesech). Pojem času v termodynamice se však vůbec nebere v úvahu a souvislost mezi směrem toku procesů a směrem toku času přesahuje rámec této oblasti fyziky.

V nerovnovážné statistické mechanice je vztah mezi chováním entropie v čase jasněji naznačen: v průběhu času se bude entropie izolovaného nerovnovážného systému zvyšovat, dokud není dosaženo statistické rovnováhy [17] , tedy směr Předpokládá se, že se tok procesů shoduje se směrem toku času.

S ohledem na zrychlení toku času nikoli jednotlivých jevů či objektů, ale vesmíru jako celku, byly vyvozovány různé předpoklady. Ustavení expanze Vesmíru s kladným zrychlením nám umožňuje dospět k závěru, že objektivní realita nejvíce odpovídá předpokladu „ohřívajícího“ Vesmíru, jehož prostor se rozšiřuje současně s komplikací jak jednotlivých objektů, tak i Vesmíru jako takového. .

Pozorované pozitivní zrychlení rozpínání Vesmíru spolu s komplikací jeho objektů nevyhnutelně vede k závěru, že dochází k neustálému přílivu energie, jehož výrazem jsou tyto vzájemně propojené procesy. Čas, námi vnímaný zvenčí jako sled událostí a daný jako vnitřní vjem, je tedy příliv energie do objemu Vesmíru, asimilovaný všemi jeho složkami.

Správný čas objektů vzniká v důsledku různé rychlosti a možného množství asimilace této energie. Tím se také vysvětluje spojení nevratnosti neboli "polodimenzionality" času a zrychlení jeho průběhu - koncentrace energie v objemu Vesmíru neustále roste. K urychlení běhu času v tomto případě stačí, že se objem Vesmíru zvětšuje úměrně krychli jeho rozměrů a plocha, kterou lze rozptýlit energii, je úměrná pouze jejich druhé mocnině. V důsledku toho se relativní povrch a možnost rozptylu přicházející energie přes něj zmenšují úměrně zvětšování velikosti vesmíru. To vede ke zvýšení podílu výdeje energie předměty nikoli jejím rozptylem, ale vytvářením nových úrovní vnitřních spojení.

Čas je tedy fyzikální jev, který způsobuje komplikaci objektů a jejich destrukci při nemožnosti odstranit přebytečnou energii z jeho struktury a jeho nevratnost a zrychlení jsou spojeny s neustálým zvyšováním koncentrace energie [18] .

Kvantová fyzika

Role času v kvantové mechanice je stejná jako v termodynamice : navzdory kvantování téměř všech veličin zůstává čas vnějším, nekvantovaným parametrem. Zavedení časového operátoru je zakázáno základy kvantové mechaniky [19] . Přestože základní rovnice kvantové mechaniky jsou samy o sobě symetrické vzhledem ke znaménku času, čas je nevratný díky interakci kvantově mechanického objektu s klasickým měřicím přístrojem během procesu měření . Proces měření v kvantové mechanice není symetrický v čase: s ohledem na minulost poskytuje pravděpodobnostní informace o stavu objektu; ve vztahu k budoucnosti sám vytváří nový stát [20] .

V kvantové mechanice existuje vztah neurčitosti pro čas a energii : zákon zachování energie v uzavřeném systému lze ověřit pomocí dvou měření, s časovým intervalem mezi nimi , pouze do řádu velikosti [21 ] .

Přesnost kvantových hodin je omezena základními zákony termodynamiky. Čím vyšší je přesnost měření času, tím více volné energie se přeměňuje na teplo, tedy tím rychleji roste entropie. Tento efekt demonstruje souvislost mezi kvantovou fyzikou, termodynamikou a konceptem šipky času [22] [23] .

Speciální teorie relativity
Symetrie ve fyzice
proměna Odpovídající
invariance
Odpovídající
zákon
zachování
Čas vysílání Jednotnost
času
…energie
C , P , CP a T - symetrie
Časová izotropie
... parita
Vysílací prostor Homogenita
prostoru
…impuls
Rotace prostoru Izotropie
prostoru

hybnost
Lorentzova skupina (posílení) Relativity
Lorentzova kovariance
…pohyby
těžiště
~ Transformace měřidla Invariance měřidla ... nabít

V relativistické fyzice ( Speciální teorie relativity , SRT) jsou postulovány dva hlavní problémy:

  1. rychlost světla ve vakuu je stejná ve všech souřadnicových systémech pohybujících se přímočaře a rovnoměrně vůči sobě [24] ;
  2. přírodní zákony jsou stejné ve všech souřadnicových systémech pohybujících se přímočaře a jednotně vůči sobě navzájem [24] .

SRT také používá obecný filozofický postulát kauzality: jakákoli událost může ovlivnit pouze události, které nastanou později, a nemůže ovlivnit události, které nastaly před ní [25] [26] . SRT je tvrzení o invarianci časoprostorového intervalu vzhledem k translační skupině v časoprostoru) [27] a izotropii (invariance vzhledem k rotační grupě) [27] prostoru a času v inerciálních vztažných soustavách. [28] . Z postulátu kauzality a nezávislosti rychlosti světla na volbě vztažné soustavy vyplývá, že rychlost žádného signálu nemůže překročit rychlost světla [29] [30] [26] . Tyto postuláty nám umožňují dospět k závěru, že události, které jsou současné v jedné vztažné soustavě, mohou být nesimultánní v jiné vztažné soustavě pohybující se vzhledem k první. Průběh času tedy závisí na pohybu vztažné soustavy. Matematicky je tato závislost vyjádřena pomocí Lorentzových transformací [24] . Prostor a čas ztrácejí svou nezávislost a působí jako oddělené strany jediného časoprostorového kontinua ( Minkowskiho prostor ). Namísto absolutního času a vzdálenosti v trojrozměrném prostoru, které jsou zachovány při Galileových transformacích , se objevuje koncept invariantního intervalu , který je zachován při Lorentzových transformacích [31] . Kauzální pořadí událostí ve všech referenčních systémech se nemění [32] . Každý hmotný bodsvůj vlastní čas , obecně řečeno, který se neshoduje se správným časem jiných hmotných bodů.

Časoprostor je čtyřrozměrný, spojitý (množina všech událostí světa má sílu kontinua) a propojený (nelze jej rozdělit na dvě topologicky nesouvisející části, tedy na části, z nichž ani jedna neobsahuje prvek nekonečně blízko druhé části) [27] .

Ve fyzice elementárních částic je čas vratný ve všech procesech, s výjimkou procesů slabé interakce , zejména rozpadu neutrálních mezonů a některých dalších těžkých částic ( narušení CP invariance při zachování CPT invariance ) [33] .

Obecná teorie relativity

Obecná teorie relativity (GR), založená na principu ekvivalence gravitačních a setrvačných sil , zobecnila koncept Minkowského čtyřrozměrného časoprostoru na případ neinerciálních vztažných soustav a gravitačních polí [34] . Metrické vlastnosti časoprostoru se v každém bodě vlivem gravitačního pole liší. Vliv gravitačního pole na vlastnosti čtyřrozměrného časoprostoru popisuje metrický tenzor . Relativní dilatace času pro dva body slabého konstantního gravitačního pole se rovná rozdílu gravitačních potenciálů dělenému druhou mocninou rychlosti světla ( gravitační červený posuv ) [35] . Čím blíže jsou hodiny k masivnímu tělesu, tím pomaleji počítají čas, na horizontu událostí Schwarzschildovy černé díry se z pohledu Schwarzschildova pozorovatele běh času zcela zastaví [36] . Časový interval mezi dvěma událostmi, který má určité konečné trvání v jedné vztažné soustavě (například čas pádu do černé díry podle vlastních hodin padajícího předmětu), se může v jiném snímku ukázat jako nekonečný. referenční (například čas pádu do černé díry podle hodin vzdáleného pozorovatele).

Kvantová teorie pole

Nejobecnější vztah mezi vlastnostmi prostoru, času a hmoty v kvantové teorii pole je formulován jako CPT teorém . Tvrdí, že rovnice kvantové teorie pole se nemění, když jsou aplikovány tři transformace současně: nábojová konjugace C - nahrazení všech částic jejich odpovídajícími antičásticemi; prostorová inverze P - změna znamének všech prostorových souřadnic na opačné; obrácení času T — změna znaménka času na opačné [37] .

Na základě věty CPT, pokud v přírodě nastane určitý proces, pak se stejnou pravděpodobností může nastat proces CPT-konjugovaný, tedy proces, ve kterém jsou částice nahrazeny odpovídajícími antičásticemi ( C-transformace ), projekce jejich spinů změní znaménko (P-transformace) a počáteční a konečný stav procesu se obrátí ( T-transformace ) [38] .

Při aplikaci metody Feynmanových diagramů jsou antičástice považovány za částice šířící se zpět v čase [39] .

Synergetika

Synergetika , v průběhu řešení paradoxu šipky času (proč vratné procesy vedou k nevratným jevům?) založená na studiu procesů v nerovnovážné statistické mechanice aplikací teorie chaosu založené Poincaré a Kolmogorovem předložil koncept neredukovatelných na jednotlivé trajektorie ( klasická mechanika ) nebo vlnové funkce ( kvantová mechanika ) pravděpodobnostního popisu chaotických klasických nebo kvantových systémů aplikací nejednotných transformací s komplexními vlastními čísly [40] [41] . Tato formulace rovnic dynamiky zahrnuje porušení symetrie v čase a nevratnosti již na úrovni pohybových rovnic. I. Prigogine : „čas nabývá svého pravého významu spojený s nevratností nebo dokonce s „historií“ procesu a není jen geometrickým parametrem, který charakterizuje pohyb“ [42] .

Některé teorie fungují na tzv. "instant", chronon [43]  - nejmenší, elementární a nedělitelné " kvantum času" (odpovídá konceptu " Planckova času " a činí přibližně 5,3⋅10 −44 s).

Psychologie

V psychologii je čas subjektivní pocit a závisí na stavu pozorovatele . Existuje lineární a kruhový (cyklický) čas.

Filosofické pojmy

Jedním z prvních filozofů, kteří začali přemýšlet o povaze času, byl Platón . Čas ( řecky χρόνος ) charakterizuje ve svém pojednání Timaeus jako „pohybující se podobu věčnosti“. Je to charakteristika nedokonalého dynamického světa, kde není dobro, ale existuje pouze touha jej vlastnit. Čas tak odhaluje moment neúplnosti a méněcennosti ( nikdy není čas ). Věčnost ( řecky αἰών ) je naproti tomu charakteristikou statického světa bohů. Aristoteles rozvinul toto chápání času a definoval jej jako „míru pohybu“. Tato interpretace byla zakotvena v jeho „ Fyzice “ a položila základ pro přírodovědné chápání času.

Na počátku středověku rozvíjí Augustin koncept subjektivního času, kdy se stává mentálním fenoménem měnících se vjemů (protahování duše - lat.  distentio animi ) [44] . Augustin rozlišuje tři části času: přítomnost , minulost a budoucnost . Minulost je dána v paměti a budoucnost je v očekávání (včetně strachu nebo naděje). Augustin poznamenává takový aspekt času jako nevratnost , protože je naplněn událostmi, které se dějí ( čas plyne ). Kromě lidské duše se čas odhaluje v lidských dějinách, kde je lineární.

V budoucnu se obě interpretace času vyvíjejí paralelně. Isaac Newton prohlubuje přírodovědné chápání času zavedením pojmu „absolutní čas“, který plyne zcela rovnoměrně a nemá začátek ani konec. Gottfried Leibniz následuje Augustina v tom, že vidí čas jako způsob uvažování o objektech uvnitř monády . Po Leibnizovi následuje Immanuel Kant , který vlastní definici času jako „apriorní formu kontemplace jevů“ [45] . Jak přírodní věda, tak subjektivní pojetí času však odhalují něco společného, ​​totiž okamžik změny stavů, protože pokud se nic nemění, pak se čas nijak neprojevuje. A. Bergson v tomto ohledu popírá „oddělenou“ existenci času a objektů a tvrdí realitu „trvání“. Čas je z našeho pohledu jedním z projevů trvání. Poznávání času je přístupné pouze intuici. A. Bergson: „Naše trvání koneckonců nejsou po sobě jdoucí okamžiky: pak by neustále existovala pouze přítomnost, neexistovalo by žádné pokračování minulosti v přítomnosti, žádný vývoj, žádné konkrétní trvání. Trvání je nepřetržitý vývoj minulosti, který pohlcuje budoucnost a zvětšuje se, jak se pohybuje vpřed .

Podobné myšlenky se rozvíjejí v tak odlišných filozofických směrech, jako je dialektický materialismus (čas jako forma jakékoli bytosti) [47] a ve fenomenologii . Čas je již ztotožňován s bytím (např. v Heideggerově Bytí a čase, 1927), a nikoli věčnost, ale nebytí se stává jeho opakem . Ontologizace času vede k jeho realizaci jako existenciálního fenoménu.

Nábožensko-mytologické pojmy

V mytologii , převážně archaické, se čas dělí na mytický ("počáteční", posvátný čas, "pračas", čas objevení se světa) a empirický (obyčejný, skutečný, historický , "profánní"). V mytické době vytvořili totem , kmenoví předkové , demiurgové , kulturní hrdinové současný svět: reliéf, nebeská tělesa, zvířata a rostliny, lidé, modely (paradigmata) a sankce ekonomického a nábožensko-rituálního společenského chování atd. Představy o takovém období se odrážejí především v mýtech o stvoření  - kosmogonické , antropogonické , etiologické . Zdá se, že mýtický čas je sférou prvních příčin následných skutečných empirických událostí. Změny, ke kterým došlo v historické profánní době (utváření společenských vztahů a institucí, evoluce ve vývoji techniky, kultury), se promítají do mytické doby, redukované na jednotlivé akty stvoření [48] .

V hinduismu existuje božstvo Mahakala (přeloženo ze sanskrtu znamená „Velký čas“), které bylo původně jednou ze dvou inkarnací boha Šivy . Podle hinduistické kosmogonie je čas ( Kala ) rozpoznán jako zvláštní energie nebo forma Šivy , která , nebo ve kterém je stvořen vesmír a který se promění v hrozivý plamen a zničí ho během soudného dne. Když ale „oheň Času“ (kala-agni) uhasne, Čas se „požere“ a změní se v Mahakalu – absolutní „Čas nad časem“, Věčnost. To se shoduje se začátkem období neexistence vesmíru ( pralaya ). Koncept Mahakala pravděpodobně sahá až do Atharvaveda (polovina 1. tisíciletí před naším letopočtem).

Nevyřešené problémy fyziky času

Odpočítávání

V klasické i relativistické fyzice se pro časovou referenci používá časoprostorová souřadnice (v relativistickém případě i prostorové souřadnice) a pro budoucnost je (tradičně) zvykem používat znaménko „+“ a „ -“ znamení  pro minulost . Význam časové souřadnice v klasickém a relativistickém případě je však odlišný (viz Časová osa ).

Čas v astronomii, navigaci a společenském životě

Čas v astronomii a navigaci souvisí s denní rotací zeměkoule. K měření času se používá několik konceptů.

  • Místní skutečný sluneční čas ( místní zdánlivý sluneční čas ) - poledne je určeno průchodem Slunce místním poledníkem (nejvyšší bod v denním pohybu). Používá se především v navigaci a astronomii. Toto je čas, který ukazují sluneční hodiny.
  • Místní střední sluneční čas ( místní střední sluneční čas ) - Slunce se během roku pohybuje mírně nerovnoměrně (rozdíl ± 15 minut), proto je zaveden podmíněný rovnoměrně aktuální čas, který se shoduje se slunečním průměrem. Toto je vlastní čas pro každou zeměpisnou délku.
  • Světový čas (Greenwich Mean Time, GMT) je střední sluneční čas na nultém poledníku (prochází kolem Greenwiche). Opravený světový čas se počítá pomocí atomových hodin a nazývá se UTC ( anglicky  Universal Time Coordinated , Universal Time Coordinated ). Předpokládá se, že tato doba bude stejná pro celou zeměkouli. Používá se v astronomii, navigaci, astronautice atd.
  • Hvězdný čas  je označen horním vrcholem jarní rovnodennosti. Používá se v astronomii a navigaci.
  • Astronomický čas je společný pojem pro všechny výše uvedené.
  • Standardní čas  - kvůli nepohodlnosti v každé osadě mít svůj vlastní místní sluneční čas je zeměkoule označena do 24 časových pásem , ve kterých je čas považován za stejný a s přechodem do sousedního časového pásma se mění přesně o 1 hodinu .
  • Letní čas  je standardní čas plus jedna hodina. V roce 1930 se hodiny na celém území SSSR posunuly o 1 hodinu dopředu. Například Moskva, která je formálně ve druhém časovém pásmu, začala používat čas, který se liší od greenwichského času o +3 hodiny. Po mnoho let byl čas mateřství hlavním občanským časem v SSSR a Rusku.
  • Letní čas ( letní čas, letní čas ) - sezónní překlad šipek, na jaře o 1 hodinu dopředu, na podzim před 1 hodinou.
  • Místní čas ( standardní čas, místní standardní čas ) je čas časového pásma, ve kterém se nachází příslušné území. Tento pojem byl zaveden v Rusku federálním zákonem v roce 2011 namísto pojmů standardní čas a letní čas .

Jednotky času

název Doba trvání
gigagod 1 000 000 000 let (stáří Slunce a Země je přibližně 4,5 gigaroku)
tisíciletí (tisíciletí) 1000 let
Století , století 100 let
obvinit 15 let
Desetiletí 10 let
Rok 365/366 dní
Čtvrťák 3 měsíce - 1/4 roku
Měsíc ≈ 3 dekády - 28-31 dní, ale nejčastěji se používá 30 dní
Desetiletí 10 dní
Týden 7 nocí
Šest dní 6 dní
Pět dní 5 dní
Den 1/7 týdnů _ _
Hodina 1/24 dní _ _
Minuta 1/60 hodiny _ _
Druhý 1/60 minut _ _
Třetí 1/60 sekundy _ _
Centisekunda 10–2 sekundy _
Milisekunda 10 −3 sekund (pohyb kulky na krátkou vzdálenost)
Mikrosekunda 10 −6 sekund (chování šíje během oddělování kapek)
Nanosekunda 10 −9 sekund (rozšíření volných míst na povrchu krystalu)
pikosekunda 10 −12 sekund (oscilace krystalové mřížky, tvorba a rozpad chemických vazeb)
femtosekunda 10 −15 sekund (oscilace atomů, EM pole ve světelné vlně)
Attosekunda 10 −18 sekund (období EM oscilací v oblasti rentgenového záření, dynamika elektronů ve vnitřních obalech multielektronových atomů)
Zeptosekunda 10 −21 sekund (dynamika jaderných reakcí)
joktosekunda 10 −24 sekund (zrození/rozpad nestabilních elementárních částic)
V geologii V historii V hudbě

K nastavení přesné korespondence mezi délkou taktu v hudbě a absolutními jednotkami času lze použít frekvenci úderů metronomu, obvykle udávanou v jednotkách BPM ( anglicky  beats per minute  - „beats per minute“) [54] .

Na internetu
  • Bit  - 1/1000 dnů, tedy asi 1 min 26 sec. Hodnota byla navržena pro použití při specifikaci jedné denní doby pro všechna časová pásma společností Swatch jako součást reklamní kampaně na novou řadu chronometrů v roce 1998. Název pochází z angličtiny.  beat  „beat, beat the beat and time“ (neplést s beat , angl.  bit ).
V hinduismu
  • Kalpa  je „den Brahmy “, trvá 4,32 miliardy let a skládá se z 1000 maha-yug (období 4 jug).

Metrologie

Čas je vyčíslen nějakými čísly. Pod časovým intervalem v kvantitativním smyslu slova rozumíme rozdíl v odečtech hodin v uvažovaných časových bodech. Hodinami může být jakékoli těleso nebo soustava těles, ve kterých se provádí periodický proces, který slouží k měření času [55] .

Normy Referenční prostředek aktuálního času (autonomní) Prostředky přehrávání časových intervalů Prostředky měření časových intervalů

K měření času se používají různé kalibrované přístroje , které obsahují prostředek pro reprodukci časových intervalů  - stabilní pulzní generátor ( kyvadlo , křemen nebo jiný generátor):

Centralizované způsoby určování aktuálního času
  • Telefonicky pomocí služby přesného času .
  • V televizním nebo rozhlasovém programu, který vysílá zvukové nebo vizuální časové signály.
  • Přijímačem přesných časových signálů pomocí speciálních signálů vysílaných speciálními radiostanicemi (např. RWM , DCF77 ).
  • Pomocí počítače pomocí speciálních síťových služeb na internetu a místních sítích (například NTP ).
  • S pomocí technických prostředků , které umožňují zjistit čas přes GPS .

Objevy a vynálezy

Doba trvání procesů v přírodě

Doba trvání (v sekundách) Doba trvání (v letech)
Věk Slunce a Země
Věk života na zemi
Věk černého uhlí
Období revoluce Slunce kolem středu Galaxie
Doba od vyhynutí dinosaurů
Lidský věk jako druh
Čas uplynul od konce posledního zalednění Země
Průměrná délka lidského života
Období oběhu Země kolem Slunce (rok)
Doba rotace Země kolem své osy (den)
Doba, kterou světlo potřebuje k cestě ze Slunce na Zemi
Časový interval mezi dvěma údery lidského srdce
Minimální časový interval mezi událostmi, které může lidské oko vnímat odděleně
Čas jednoho úderu kolibříka křídlem
Doba, po kterou atom vyzařuje světlo
Doba jedné otáčky elektronu kolem protonu v atomu vodíku
Životnost elementárních částic s krátkou životností
Procesy na počátku formování vesmíru (doba po velkém třesku) [70]
Quark omezení
Dokončení inflační fáze
Dokončení zrodu klasického časoprostoru


Viz také

Poznámky

  1. Smirnov A. V. Time // New Philosophical Encyclopedia / Institute of Philosophy RAS ; Národní společensko-vědní fond; Předchozí vědecky vyd. rada V. S. Stepin , místopředsedové: A. A. Guseynov , G. Yu. Semigin , účetní. tajný A. P. Ogurtsov . — 2. vyd., opraveno. a přidat. - M .: Myšlenka , 2010. - ISBN 978-5-244-01115-9 .
  2. Matyash, 2007 , str. 281.
  3. Existuje „šipka času?“, A. I. Gulidov, Yu. I. Naberukhin
  4. Mezinárodní metrologický slovník: základní a obecné pojmy a související pojmy = Mezinárodní metrologický slovník - Základní a obecné pojmy a související pojmy (VIM) / Per. z angličtiny. a fr .. - 2. vyd., opraveno. - Petrohrad. : NPO "Professional", 2010. - 82 s. - ISBN 978-5-91259-057-3 .
  5. Sena L. A. Jednotky fyzikálních veličin a jejich rozměry. — M.: Nauka , 1977. — S. 284.
  6. Mostepaněnko, 1966 , s. 28.
  7. Rudolf Carnap . Kapitola 3. Měření a kvantitativní jazyk // Filosofické základy fyziky: Úvod do filozofie vědy = R. Carnap. Filosofické základy fyziky: úvod do filozofie vědy. — M. : Progress, 1971. — 392 s.  (nedostupný odkaz)
  8. 1 2 Hawking S. Stručná historie času : Od velkého třesku k černým dírám. Za. z angličtiny. N. Ya. Smorodinskaya. - Petrohrad. : "Amfora", 2001. - 268 s - ISBN 5-94278-564-3 .
  9. viz I. Prigoginský řád z chaosu. Nový dialog mezi člověkem a přírodou Archivováno 26. dubna 2007 na Wayback Machine
  10. Newton Isaac. Matematické principy přírodní filozofie. - M .: Nauka, 1989. - ISBN 5-02-000747-1 , cirk. 5000 kopií
  11. Novikov I.D. „Kam plyne řeka času?“, M., „Mladá garda“, 1990, 238 s., ISBN 5-235-00805-7 , střelnice. 100 000 výtisků, kap. „Začátek vědy o čase“
  12. Vladimirov Yu.S. "Prostor-čas: explicitní a skryté dimenze", M., "Nauka", 1989, 191 s., ISBN 5-02-000063-9 , circ. 9200 výtisků, kap. 1 "Čtyřrozměrný klasický časoprostor"
  13. Landau L. D. , Lifshits E. M. "Theoretical Physics", díl 1, "Mechanics", 5. vydání, stereotyp., M., Fizmatlit, 2002, 224 s. ISBN 5-9221-0055-6 , Ch. 2 "Zákony na ochranu přírody", str. 6 "Energie"
  14. 1 2 E. Noether. Gottig. Nachr., 235, 1918
  15. Brillouin, L. Vědecká nejistota a informace. - M.: Mir , 1966. - S. 109.
  16. Butikov E.I., Kondratiev A.S. Physics. Kniha 1. Mechanika. — M.: Nauka, 1994. — S. 214.
  17. 1 2 Landau L. D. , Lifshits E. M. "Theoretical Physics", díl V, "Statistical Physics", 5. vydání, Stereo., M., Fizmatlit, 2002, 616 s. ISBN 5-9221-0054-8 , sv. 3000 výtisků, kap. 1 "Základní principy statistiky", str. 8 "Zákon rostoucí entropie"
  18. D.L. Sumin, E.L. Sumina. Čas a prostor biologické morfogeneze  (anglicky)  // Procesy a jevy na pomezí biogenní a abiogenní přírody. - 2020. - S. 871-880 . - ISBN 978-3-030-21613-9 .
  19. Pauli, W. Obecné principy vlnové mechaniky. — M  .: OGIZ; L. , 1947. - S. 103. - 332 s.
  20. Landau, L. D. 7. Vlnová funkce a měření // Teoretická fyzika / L. D. Landau, E. M. Lifshits . - 5. vyd., stereotyp. - M.  : Fizmatlit, 2002. - T. III: Kvantová mechanika, Ch. I: Základní pojmy kvantové mechaniky. — 808 str. - 2000 výtisků.  — ISBN 5-9221-0057-2 .
  21. Landau, L. D. 44. Vztah nejistoty pro energii // Teoretická fyzika / L. D. Landau, E. M. Lifshits . - 5. vyd., stereotyp. - M.  : Fizmatlit, 2002. - T. III: Kvantová mechanika, Ch. VI: Poruchová teorie. — 808 str. - 2000 výtisků.  — ISBN 5-9221-0057-2 .
  22. Erker, Paul. Autonomní kvantové hodiny: Omezuje termodynamika naši schopnost měřit čas? : [ anglicky ] ]  / Paul Erker, Mark T. Mitchison, Ralph Silva … [ et al. ] // Physical Review X. - 2017. - Vol. 7, č. 3 (2. srpna). - Umění. 031022. - arXiv : 1609.06704 . - doi : 10.1103/PhysRevX.7.031022 .
  23. Korzhimanov, A. Termodynamika omezuje přesnost kvantových hodin // Physh.ru. - 2017. - 30. srpna.
  24. 1 2 3 A. Einstein a L. Infeld Evoluce fyziky. Vývoj myšlenek od počátečních pojmů k teorii relativity a kvant. Za. z angličtiny, s úvodním článek S. G. Suvorova, OGIZ, Státní nakladatelství technické a teoretické literatury, Moskva, 1948, Leningrad, střelnice. 20 000 výtisků, kap. III „Pole a relativita“, str. „Čas, prostor, relativita“, str. 167-180
  25. Nevanlinna, 1966 , s. 122.
  26. 1 2 Chudinov E.M. Teorie relativity a filozofie. - M .: Politizdat, 1974. - S. 222-227.
  27. 1 2 3 Mostepanenko A. M. Časoprostor a fyzikální znalosti. - M .: Atomizdat, 1975. - Náklad 9300 výtisků. - S. 19-23.
  28. Medveděv B.V. Počátky teoretické fyziky. - M .: Fizmatlit, 2007. - ISBN 978-5-9221-0770-9  - S. 157.
  29. Medveděv B.V. Počátky teoretické fyziky. - M .: Fizmatlit, 2007. - ISBN 978-5-9221-0770-9  - S. 165.
  30. Nevanlinna, 1966 , s. 184.
  31. P. Bergman Hádanka gravitace. M., 1969, 216 stran s ilustracemi, střelnice. 58 000 výtisků, Science, kap. I Newtonovská fyzika a speciální teorie relativity, s. 5 Čtyřrozměrný svět Minkowského, s. 36-47.
  32. Speciální teorie relativity, 1967 , str. 188.
  33. Okun Lev Borisovič Fyzika elementárních částic. Ed. 3., stereotypní. - M .: Editorial URSS, 2005, 216 s., ISBN 5-354-01085-3 , Ch. IV "Slabá interakce", "C-, P-, T-symetrie", str. 59-62
  34. A. Einstein a L. Infeld Evoluce fyziky. Vývoj myšlenek od počátečních pojmů k teorii relativity a kvant. Za. z angličtiny, s úvodním článek S. G. Suvorova, OGIZ, Státní nakladatelství technické a teoretické literatury, Moskva, 1948, Leningrad, střelnice. 20 000 výtisků, kap. III „Obor a relativita“, str. „Obecná relativita“ atd. str., str. 194-216
  35. Landau L. D. , Lifshits E. M. "Teoretická fyzika", díl II, "Teorie pole", 5. vydání, stereotyp., M., Fizmatlit, 2002, 536 s. ISBN 5-9221-0056-4 , sv. 2000 výtisků, kap. X "Částice v gravitačním poli", str. 88 "Konstantní gravitační pole", str. 3343-343.
  36. Kosmické hranice teorie relativity, 1981 , str. 144.
  37. PCT, spin a statistika a to všechno, 1966 , str. 200
  38. Okun L. B. Fyzika elementárních částic. Ed. 3., stereotypní. - M .: Editorial URSS, 2005. - 216 s., ISBN 5-354-01085-3 , kap. IV „Slabá interakce“, str. „C-P-T-symetrie“, str. 59-62.
  39. Feynman R. Teorie fundamentálních procesů. - M.: Nauka, 1978. - S. 34.
  40. Čas, chaos, kvantum, 2003 , str. 164.
  41. Od stávajícího ke vznikajícímu, 2006 , str. 163.
  42. I. Prigogine Čas, struktura a výkyvy Archivní kopie ze dne 18. ledna 2012 na Wayback Machine . Nobelova přednáška v chemii 1977. - Pokroky ve fyzikálních vědách , 1980, červen, vol. 131, no. 2
  43. Caldirola, P. Zavedení chrononu v elektronové teorii a nabitý leptonový hmotnostní vzorec   // Lett . Nuovo Cim. : deník. - 1980. - Sv. 27 . - str. 225-228 . - doi : 10.1007/BF02750348 .
  44. Čas ve starověké a středověké filozofii Archivováno 18. února 2009 na Wayback Machine
  45. I. Kant Kritika čistého rozumu. — 1994, kap. II "Na čas"
  46. A. Bergson Kreativní evoluce. — 2006, kap. 1 "O vývoji života - mechanismus a účelnost"
  47. Engels F. Anti-Dühring // Sebráno. cit., ed. 2, sv. 20. - M. : Politizdat, 1959. - 51 s.

    … Základními formami každé bytosti jsou prostor a čas; být mimo čas je stejně velký nesmysl jako být mimo prostor.

  48. Meletinsky EM Time je mýtická Archivní kopie z 10. ledna 2019 na Wayback Machine // Mýty národů světa: Encyklopedie . Elektronické vydání / Ch. vyd. S. A. Tokarev . M., 2008 ( Sovětská encyklopedie , 1980). s. 208-209.
  49. Fyzika času, 1987 , str. 215.
  50. Fyzika času, 1987 , str. 195.
  51. Fyzika času, 1987 , str. 186.
  52. Fyzika času, 1987 , str. 216.
  53. Chudinov E. M. Teorie relativity a filozofie. - M.: Politizdat, 1974. - S. 242.
  54. Tabulka temp metronomu . Získáno 15. července 2020. Archivováno z originálu dne 16. července 2020.
  55. Sivukhin D.V. Obecný kurz fyziky. Mechanika. - M., Nauka, 1979. - Náklad 50 000 výtisků. - S. 22
  56. Yu. V. Bromley , R. G. Podolny. Vytvořeno lidstvem. - M., Politizdat, 1984. Náklad 150 000 výtisků. — C. 159
  57. 1 2 3 RIPOLFACT. Výroční almanach faktů: Celý svět. Celá řada informací o zemích, světě a vesmíru. - M.: RIPOL classic, 2007. - 1088 s.: ilustrace, ISBN 978-5-7905-5024-9 , Některé pozoruhodné vynálezy, s. 374-387;
  58. Zubov V.P. Fyzikální představy středověku // otv. vyd. Grigoryan A. T. , Polak L. S. Eseje o vývoji základních fyzikálních myšlenek. - M., Akademie věd SSSR, 1959. - S. 87;
  59. Kuzněcov B. G. Geneze mechanického vysvětlení fyzikálních jevů a myšlenek karteziánské fyziky // ed. vyd. Grigoryan A. T. , Polak L. S. Eseje o vývoji základních fyzikálních myšlenek. - M., Akademie věd SSSR, 1959. - S. 169-170;
  60. A. Einstein "O elektrodynamice pohybujících se těles", Sobr. vědecký práce. ve 4 svazcích, M., "Nauka", 1965, v. 1, str. 7 - 35, střelnice. 32 000 výtisků
  61. A. Einstein "Základy obecné teorie relativity", Sobr. vědecký práce. ve 4 svazcích, M., "Nauka", 1965, v. 1, str. 452-504, tyr. 32 000 výtisků
  62. Heisenberg W. , Zs. F. Phys. 43, 172 (1927)
  63. Radiokarbonové datování . Získáno 18. listopadu 2010. Archivováno z originálu 7. prosince 2010.
  64. K. Gödel . Příklad nového typu kosmologických řešení Einsteinových rovnic gravitačního pole, Rev. Mod. Phys. 21, 447, publikováno 1. července 1949 [1] Archivováno 17. října 2014 na Wayback Machine .
  65. G. Luders O ekvivalenci invariance při převrácení času a při konjugaci částice-antičástice pro relativistické teorie pole, Dan. Rohož. Fys. Medd. 28, 5 (1954).
  66. Pauli W. Princip zákazu, Lorentzova skupina, odraz prostoru, času a náboje // Niels Bohr a vývoj fyziky, ed. V. Pauli, 1957, M.: IL
  67. R. W. Pound. O hmotnosti fotonů. Pokroky ve fyzikálních vědách , prosinec 1960
  68. Porušení CP-symetrie. hledat jeho původ. Archivováno 7. září 2011 na Wayback Machine J. W. Cronin, Advances in the Physical Sciences , 1981, říjen
  69. Kabardin O.F., Orlov V.A., Ponomareva A.V. Volitelný kurz fyziky. 8. třída. - M .: Education , 1985. - Náklad 143 500 výtisků. - str. 23
  70. Sazhin M.V. Moderní kosmologie v populárním podání. - M.: Editorial URSS, 2002. - S. 37

Literatura

Odkazy