Время

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Перейти к: навигация, поиск
Сейчас — 10 ноября 2009, 21:19 (UTC)

Время — одно из основных понятий физики и философии, одна из координат пространства-времени, вдоль которой протянуты мировые линии физических тел, а также сознание.

В философиинеобратимое течение (протекающее лишь в одном направлении — из прошлого, через настоящее в будущее)[1], внутри которого происходят все существующие в бытии процессы, являющиеся фактами.

В диалектическом материализме время — это объективно реальная форма существования движущейся материи, характеризующая последовательность развёртывания материальных процессов, отделённость друг от друга разных стадий этих процессов, их длительность, их развитие.[2]

В количественном (метрологическом) смысле понятие время имеет два аспекта:

Содержание

[править] Свойства времени

В классической физике, время — непрерывная величина, априорная характеристика мира, ничем не определяемая. В качестве основы измерения просто берётся некая последовательность событий, про которую считается несомненно верным, что она происходит через равные промежутки времени, то есть периодична[источник не указан 144 дня]. Именно на этом принципе и основаны часы. Такая же роль времени и в квантовой механике: несмотря на квантование почти всех величин, время осталось внешним, неквантованным параметром. В обоих случаях «скорость течения времени» не может ни от чего зависеть, а потому тавтологически равна константе.[источник не указан 144 дня]

В релятивистской физике ситуация кардинально меняется. Время рассматривается как часть единого пространства-времени, и, значит, может меняться при его преобразованиях. Можно сказать, что время становится четвёртой координатой, правда, в отличие от пространственных координат, она обладает противоположной сигнатурой (см. Преобразования Лоренца). «Скорость течения времени» становится понятием «субъективным», зависящим от системы отсчёта. Ситуация усложняется в общей теории относительности, где «скорость течения времени» зависит также и от близости к гравитирующим телам.

Физическая интерпретация вышеназванных теорий требует нового определения времени, как числа процессов в системе отсчёта, произошедших одновременно с данным процессом[источник не указан 144 дня]. Система отсчёта времени может быть неравномерная (как процесс вращения Земли вокруг Солнца) или равномерная[источник не указан 144 дня]. Равномерная система отсчёта выбирается по определению, в настоящее время таковой локально считается атомное время, а эталон секунды — 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующих переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133 при отсутствии возмущения внешними полями. Следует отметить, что это определение — не произвольное, а связанное с наиболее точными периодическими процессами, доступными человечеству на данном этапе развития экспериментальной физики[3].

В этом контексте в некоторых гипотезах выделяют такое элементарное «мгновение» — хронон[4], соответствующее понятию «планковское время» и являющееся согласно этим гипотезам квантом времени, то есть его мельчайшей неделимой частицей, и которое составляет примерно 5,3×10−44 с. Впервые понятие «хронон» было выдвинуто греческими философами-атомистами, которые рассматривали хрононы, как элементарные частицы времени.

[править] Отсчёт времени

Как в классической, так и в релятивистской физике для отсчёта времени используется временна́я координата пространства-времени (в релятивистском случае — также и пространственные координаты), причём (традиционно) принято использовать знак «+» для будущего, а знак «-» — для прошлого. Однако смысл временно́й координаты в классическом и релятивистском случае различен (см. Ось времени).

См. также:

[править] Зависимость от времени

Поскольку состояния всего нашего мира зависят от времени, то и состояние какой-либо системы тоже может зависеть от времени, как обычно и происходит. Однако в некоторых исключительных случаях зависимость какой-либо величины от времени может оказаться пренебрежимо слабой, так что с высокой точностью можно считать эту характеристику независящей от времени. Если такие величины описывают динамику какой-либо системы, то они называются сохраняющимися величинами, или интегралами движения. Например, в классической механике полная энергия, полный импульс и полный момент импульса изолированной системы являются интегралами движения.

Различные физические явления можно разделить на три группы

  • стационарные — явления, основные характеристики которых не меняются со временем. Фазовый портрет стационарного явления описывается неподвижной точкой.
  • нестационарные — явления, для которых зависимость от времени принципиально важна. Фазовый портрет нестационарного явления описывается движущейся по некоторой траектории точкой. Они, в свою очередь, делятся на
    • периодические — если в явлении наблюдается чёткая периодичность (фазовый портрет — замкнутая кривая)
    • квазипериодические — если они не являются в строгом смысле периодическими, но в малом масштабе выглядят как периодические (фазовый портрет — почти замкнутая кривая)
    • хаотические — апериодические явления (фазовый портрет — незамкнутая кривая, заметающая некоторую площадь более или менее равномерно, аттрактор).
  • квазистационарные — явления, которые, строго говоря, нестационарны, но характерный масштаб их эволюции много больше тех времён, которые интересуют в задаче.

[править] Направленность времени

Большинство современных учёных полагают, что различие между прошлым и будущим является принципиальным. Согласно современному уровню развития науки, информация переносится из прошлого в будущее, но не наоборот. Второе начало термодинамики указывает также на накопление в будущем энтропии.

Впрочем, некоторые учёные думают немного иначе. Стивен Хокинг в своей книге «Краткая история времени: от Большого взрыва до чёрных дыр» оспаривает утверждение, что для физических законов существует различие между направлением «вперёд» и «назад» во времени. Хокинг обосновывает это тем, что передача информации возможна только в том же направлении во времени, в котором возрастает общая энтропия Вселенной. Таким образом, Второй закон термодинамики является тривиальным, так как энтропия растёт со временем, потому что мы измеряем время в том направлении, в котором растёт энтропия[5].

Единственность прошлого считается весьма правдоподобной. Мнения учёных касательно наличия или отсутствия различных «альтернативных» будущих различны[6].

[править] Единицы измерения времени

[править] Хронологически обособленные временные отрезки

[править] В геологии

[править] В истории

[править] Метрология

[править] Средства отсчёта текущего времени (автономные)

[править] Централизованные способы определения текущего времени

  • По телефону с помощью службы точного времени
  • По телевизору или бытовому радиоприёмнику, используя аудио- или визуальные сигналы точного времени, передаваемые вещательными службами
  • По приёмнику сигналов точного времени, используя особые сигналы, передаваемые специальными радиостанциями [7]
  • По компьютеру с помощью специальных сетевых сервисов в Интернете и локальных сетях (например, таких как NTP)
  • С помощью технических средств, позволяющих узнать время по GPS

[править] Средства измерения временных интервалов

[править] Средства воспроизведения временных интервалов

[править] Эталоны

[править] См. также

[править] Примечания

  1. Существует ли "стрела времени?", А.И. Гулидов, Ю.И. Наберухин
  2. Основы марксистско-ленинской философии / Константинов Ф.В., Богомолов А.С., Гак Г.М. и др. — 2-е изд. — М., Политиздат, 1973. — 544 с.
  3. Рудольф Карнап Глава 3. Измерения и количественный язык // Философские основания физики: Введение в философию науки. = R. Carnap. Philosophical Foundations of Physics: an introduction to the philosophy of science. — М.: Прогресс, 1971. — 392 с.
  4. Caldirola, P. (1980). "The introduction of the chronon in the electron theory and a charged lepton mass formula". Lett. Nuovo Cim. 27: 225–228. DOI:10.1007/BF02750348.
  5. Хокинг С. Краткая история времени: от Большого взрыва до чёрных дыр. Пер. с англ. Н. Я. Смородинской. — СПб.: «Амфора», 2001. — 268 с — ISBN 5-94278-564-3.
  6. И. Пригожин Порядок из Хаоса. Новый диалог человека с природой.
  7. Радиостанции стандартных частот и времени

[править] Литература

  • Хапаева Д. Время собственное (Время в культуре XX-XXI вв.) // Хапаева Д. Герцоги республики в эпоху переводов: Гуманитарные науки и революция понятий. — М.: Новое литературное обозрение, 2005. — С. 204−215.
  • А. Маслов. Представление о времени в Китае // Маслов А.А. Китай: колокольца в пыли. Странствия мага и интеллектуала. — М.: Алетейя, 2003. — С. 9−15.
  • Единицы физических величин. Бурдун Г. Д., Базакуца В. А. — Харьков: Вища школа, 1984
  • Справочник по физике. Яворский Б. М., Детлаф А. А. — М.: Наука, 1981
  • Черняков А.Г. Онтология времени. Бытие и время в философии Аристотеля, Гуссерля и Хайдеггера. СПб., 2001.- 460 с.
  • Шполянский В. А. Хронометрия — М.: Машиностроение, 1974
  • Яройя-Смирнова В. Н. Истоки концептуализации времени в древнегреческой философии и современные направления анализа времени //Тр. Тбилис. ун-та.— Тбилиси, 1989.— Т. 292.
  • Ли Смолин. Атомы пространства и времени, "В мире науки", апрель 2004

[править] Ссылки