Czas absolutny: pojęcie, podstawy teorii

Czas jest wartością o różnych wymiarach, używaną do oznaczania kolejności zdarzeń, na przykład do porównywania czasu ich trwania lub odstępów między nimi. Czas jest również potrzebny do ilościowego określenia tempa zmian wielkości rzeczywistości materialnej i świadomego doświadczenia. Jest on często określany jako czwarty wymiar wraz z pozostałymi trzema.

Czas w poszczególnych naukach

Czas od dawna jest ważnym przedmiotem badań religii, filozofii i fizyki, ale ma on definicję, która dotyczy wszystkich dziedzin bez kolistości. Niemniej jednak różne obszary działalności człowieka, np jako przedsiębiorstwo, Przemysł, sport, nauka i sztuki widowiskowe zawierają pewne pojęcie czasu w swoich systemach pomiarowych.

Czas w fizyce jest jednoznacznie definiowany jako "to co odczytuje zegar". Jest to jedna z siedmiu podstawowych wielkości fizycznych zarówno w Międzynarodowym Układzie Jednostek Miar (SI), jak i w Międzynarodowym Układzie Kwantowym.

Czas jest używany do definiowania innych wielkości, takich jak prędkość, więc definiowanie w kategoriach będzie prowadzić do cykliczności. Zwykła definicja czasu mówi, że w jednej standardowej jednostce czasu można zarejestrować zdarzenie cykliczne, takie jak oscylacja wahadła. Jest bardzo przydatny zarówno w życiu codziennym, jak i w różnych eksperymentach.

Pomiar czasu i historia

Ogólnie rzecz biorąc, metody mierzenia czasu lub pomiaru czasu przybierają dwie różne formy: kalendarza, matematycznego narzędzia do organizowania odstępów czasu, oraz zegara, fizycznego mechanizmu, który liczy upływ czasu.

W życiu codziennym zegary zwykle liczą okresy krótsze niż dzień, a kalendarze - okresy dłuższe niż dzień. Osobiste urządzenia elektroniczne coraz częściej wyświetlają jednocześnie kalendarze i zegary.

Liczba (jak na tarczy zegara lub kalendarza), która oznacza wystąpienie określonego zdarzenia względem godziny lub daty, jest uzyskiwana przez liczenie od epoki sprawdzającej, centralnego punktu odniesienia.

Historia urządzeń mierzących czas

Wynaleziono wiele różnych urządzeń do pomiaru czasu. Badanie tych urządzeń nazywa się chorologią.

Egipskie urządzenie, którego powstanie datuje się na 1500 rok n.e. B.C. э., ma kształt zbliżony do zakrzywionego kwadratu T. Mierzyła ona upływ czasu na podstawie cienia rzucanego przez poprzeczkę zgodnie z nieliniową regułą. "Т" był rano zorientowany na wschód. W południe urządzenie zostało ustawione tak, aby mogło rzucać swój cień w kierunku wieczornym.

Pozycja cienia wyznacza godzinę według czasu lokalnego. Pomysł dzielenia dnia na mniejsze części przypisuje się Egipcjanom dzięki ich zegarowi słonecznemu, który działał w systemie dwunastkowym. Liczba 12 była ważna ze względu na liczbę cykli księżycowych w roku i liczbę gwiazd używanych do obliczania upływu nocy.

Czas bezwzględny

Absolutna przestrzeń i czas - jest to koncepcja w fizyce i w filozofii o własnościach wszechświata. W fizyce preferowaną strukturą może być absolutna przestrzeń i czas.

Przed Newtonem wariant koncepcji przestrzeni absolutnej (preferowanego układu odniesienia) można dostrzec w fizyce Arystotelesa.

Robert S. Westman pisze, że koncepcję czasu absolutnego można dostrzec w klasycznym dziele Kopernika De revolutionibus orbium coelestium, gdzie używa on koncepcji stałej sfery gwiazd.

Newton

Pierwotnie przedstawione przez Sir Isaaca Newtona w Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica koncepcje absolutnego czasu i przestrzeni służyły jako teoretyczna podstawa. Ułatwiło to mechanikę newtonowską.

Według Newtona przestrzeń absolutna i czas są niezależnymi aspektami obiektywnej rzeczywistości.

Czas absolutny i względny, ze względu na swoją własną naturę, płyną jednakowo niezależnie od wszystkiego, co zewnętrzne, i nazywane są inaczej czasem trwania: czas względny, pozorny i całkowity są jakąś sensowną i zewnętrzną (dokładną lub rozmytą) miarą trwania, której używa się zwykle zamiast czasu prawdziwego.

Odróżnienie od czasu względnego

Newton wprowadził również pojęcie czasu absolutnego. Istnieje niezależnie od jakiegokolwiek postrzegającego i postępuje w stałym tempie w całym wszechświecie. W przeciwieństwie do czasu względnego Newton uważał, że czas absolutny jest niedostrzegalny i można go zrozumieć tylko matematycznie.

Według Newtona człowiek jest w stanie postrzegać tylko czas względny. Jest to pomiar postrzeganych obiektów w ruchu (np. księżyca lub słońca). Z tych ruchów można wywnioskować przebieg czasu.

Przestrzeń absolutna ze swej natury, niezależnie od wszystkiego, co zewnętrzne, zawsze pozostaje podobna i nieruchoma. Przestrzeń względna jest pewnym ruchomym wymiarem lub miarą przestrzeni absolutnych, które nasze zmysły określają przez położenie względem ciał i które są wulgarnie postrzegane jako przestrzeń nieruchoma... Ruch bezwzględny to przeniesienie ciała z jednego miejsca bezwzględnego na drugie, a ruch względny to przeniesienie z jednego miejsca względnego na drugie.

Isaac Newton

Co miał na myśli Newton??

Pojęcia te sugerują, że absolutna przestrzeń i czas są niezależne od zdarzeń fizycznych, ale są tłem, lub sceną, w której one występują. Każdy obiekt ma więc absolutny stan ruchu względem przestrzeni absolutnej, a więc obiekt musi być albo w stanie absolutnego spoczynku, albo poruszać się z jakąś absolutną prędkością. Na poparcie swoich poglądów Newton podał kilka empirycznych przykładów.

Według Newtona możemy przyjąć, że obracająca się pojedyncza kula obraca się wokół swojej osi względem przestrzeni absolutnej, obserwując wypukłość jej równika, a pojedyncza para połączonych ze sobą kul obraca się wokół swojego środka ciężkości (barycentrum), obserwując napięcie liny.

Absolutnie czas i przestrzeń nadal są używane w mechanice klasycznej, ale nowoczesne sformułowania autorów takich jak Walter Noll i Clifford Truesdell wykraczają poza algebrę liniową i moduł sprężystości, aby użyć topologii i analizy funkcjonalnej dla teorii nieliniowych.

Różne poglądy

Historycznie istniały różne poglądy na temat koncepcji absolutnej przestrzeni i czasu. Gottfried Leibniz uważał, że przestrzeń nie ma znaczenia poza względnym układem ciał, a czas nie ma znaczenia poza ruchem ciał.

George Berkeley zasugerował, że bez punktu odniesienia, kula w pustym wszechświecie nie może być przedstawiona jako obracająca się, i że para kul może być przedstawiona jako obracająca się względem siebie, ale nie jako obracająca się wokół swojego środka. Grawitacja, przykład podniesiony później przez Alberta Einsteina w jego opracowaniu teoria ogólna względność.

Nowsza forma tych zastrzeżeń została wyrażona przez Ernsta Macha. Zasada Macha sugeruje, że mechanika zajmuje się wyłącznie ruchem względnym ciał, a w szczególności masa jest wyrazem takiego ruchu względnego. Na przykład jedna cząstka we Wszechświecie bez innych ciał miałaby zerową masę. Według Macha, przykłady Newtona ilustrują po prostu względny obrót sfer i objętość wszechświata.