что почему зачем что такое время
Что такое время и можно ли изменить его скорость?
Время — оно как воздух. Мы живем в нем и даже не задумываемся над тем, что это такое и как им пользоваться. Тем не менее, это очень сложная вещь, которая лежит в основе всего. Не зря же есть словосочетание ”пространство и время”. С пространством все понятно — вот оно. До работы 10 километров на машине, а до магазина 300 метров пешком. Вот только время в этом пути будет очень относительным. Но что это вообще такое и справедливо ли говорить о том, что время бесконечно и оно было всегда? Можно ли потрогать время? Может быть его можно остановить или повернуть вспять? Все эти вопросы люди часто задают друг другу и сами себе. Давайте попробуем ответить хоть на какие-то из них.
Время есть у всех. Но только что такое время?
Что такое время?
Обычно под временем мы понимаем то, что отсчитывается стрелками часов и чего нам всегда не хватает. При этом, считается, что время делится на прошлое, настоящее и будущее. С первым и последним понятно, но существует ли настоящее?
Любая микроскопическая доля времени, про которую мы постараемся сказать, как про настоящее, уже будет прошлым. Получается, что настоящего, как такового, не существует. Оно является только тем, что мы привыкли так называть, то есть очень широкое понятие в духе ”наши дни”. Оно может включать периоды от нескольких месяцев до нескольких лет и даже тысяч лет, если мы говорим, к примеру, о существовании Вселенной или формировании нашей планеты.
Одно из определений времени гласит, что это то, заставляет все события происходить неодновременно.
При этом многие ученые все же воспринимают время, как прогрессию, в которой будущее становится настоящим, а настоящее — прошлым, и этот процесс непрерывен. Даже если взорвется наше Солнце, время все равно не остановится и продолжит существовать. Просто уже не для нас.
Почему во время карантина время идет быстрее?
Что дает понимание времени
А еще время является основной для понимания того, что такое динамика. Только имея представления о времени, можно говорить о событиях, которые развиваются с определенной скоростью. Ведь совершенно нормальным считается спросить, когда что-то произошло и сколько продлилось то или иное явление. Получается, что время похоже на пространство — это координаты, но не точки на карте того, когда это было. Отличие только одно. По карте можно ходить куда угодно, а по времени — только в одну сторону. Именно это свойство времени является главной загадкой, над которой бьются ученые и строят свои гипотезы фантасты.
Фантасты часто поднимают тему времени, так как полет фантазии в этом направлении невозможно остановить.
Люди воспринимают время более менее одинаково, так как привычные нам часы тикают с одной скорость. Однако, это справедливо только для классической физики. Квантовая же физика утверждает обратное и говорит о том, что система становится активной только в тот момент, когда за ней наблюдают. То есть, в некотором роде именно квантовая физика не исключает возможности движения времени вспять.
Немного юмора от физики, который кое-что объясняет.
Теория относительности Альберта Эйнштейна
В свое время Альберт Эйнштейн явил миру теорию относительности, о которой вы наверняка слышали. Она полностью меняет типичное представление о времени и взгляд на него. Согласно этой теории, прогрессия времени не универсальна. Если говорить совсем просто, то по этой теории часы идут с разной скоростью в зависимости от того, на чьей руке они надеты.
Если обладатель часов окажется в непривычной для него ситуации, например, будет перемещаться со скоростью света или окажется рядом с сильным источником гравитационных волн — например, рядом с черной дырой — время для него пойдет иначе. В некоторых ситуациях оно может даже остановиться или и вовсе повернутся вспять.
Теория относительности предполагает, что любые события могут влиять только на те события, которые происходят после них. Но это не противоречит движению времени, как вектора физической величины, в обратном направлении. В этом случае уже события будущего будут находится в прошлом относительно ”того, кто носит часы”.
Проще говоря, в такой ситуации восприятие привычных физических процессов меняется и человек оказавшийся в таком месте может не только наблюдать время, но и двигаться по нему как в обычном пространстве — влево, вправо, вперед, назад и так далее. То есть, относительность уравнивает время и пространство, наделяя их одними и теми же свойствами.
Величайшие умы мира бьются над разгадкой тайны времени, но они ничего пока так и не добились.
Возможно ли путешествие во времени
Есть еще понятие T-симметрии, когда явления и величины, коими они представлены, не зависят от шкалы координат, и при изменении положительного значения на отрицательное кривая на графике становится зеркальной. В теории относительности, несмотря на такие отличие от привычного мира, это правило тоже сохраняется.
Интересно, что в споры о возможности путешествия во времени в обратном направлении вмешивается термодинамика, которая говорит, что все процессы в мире стремятся из упорядоченной системы к хаосу, то есть увеличению энтропии. Этот процесс нельзя повернуться вспять. То есть, взорвавшиеся звезды нельзя ”склеить” обратно, а сгнивший лист железа превратить в новый. Проще говоря, ”фарш невозможно провернуть назад и мяса из него не восстановишь”.
Если они смогли, может и мы когда-то сможем?
В итоге, грубо можно сказать, что время для нас это то время, которое есть на Земле. Если мы начнем путешествовать в пространстве дальше ближайших планет, нам придется понимать, что такое время и как оно меняется. Хотя, формально, на незначительные доли секунд отклонения есть и на Земле. Это даже учитывается при создании некоторых сверхточных систем и атомных часов.
Понимаем ли мы время
Вообще, человечество пока плохо понимает, что такое время на самом деле и все сказанное является только теориями и гипотезами. Мы пока так и не смогли достичь источников гравитационных волн, хотя смогли зафиксировать их.
Как только люди научатся путешествовать во времени, очень не хотелось бы это пропустить. Поверьте, прежде чем бежать покупать билеты, мы напишем об этом в нашем новостном канале в Telegram. Присоединяйтесь, чтобы ничего не пропустить.
Пока о времени мы знам только то, что это геометрический параметр, характеризующий длительность процессов. Он является частью пространственно-временного континуума и четвертой осью привычного нам трехмерного мира. Ах да… Еще то, что это чертовски интересная и непонятная штука. Как у нас говорят — ничего непонятно, но очень интересно.
Что? Почему? Зачем? Что такое время
Иллюстрированная энциклопедия «Что? Почему? Зачем? Что такое время», выпущенная в серии «Для почемучек» издательства «Омега», расскажет много интересного о таком необычном и удивительном понятии, как Время.
Издание можно использовать в качестве оригинального учебного пособия для детей младшего школьного возраста, которое непременно заинтересует ребенка и покорит сердце взрослого, поможет превратить процесс получения новых знаний в очень интересное и увлекательное занятие.
Яркая и привлекательная книга увеличенного формата напечатана на высококачественном ламинированном картоне повышенной прочности с закругленными краями страниц.
Каждый книжный разворот энциклопедии насыщен массой интереснейших фактов, красочно и занимательно рассказывающих о различных явлениях и событиях в повседневной жизни людей в разные интервалы времени. Здесь можно найти простые и понятные ответы на вопросы:
— Как время влияет на нашу жизнь?
— Почему сутки делятся на день и ночь?
— Почему меняются времена года?
— Как называются дни недели и что такое месяц?
— Какие бывают часы и почему они есть повсюду?
— Что такое полчаса и четверть часа и сколько в них минут?
— Как устроен циферблат пружинных и электронных часов?
— Какое время в разных городах и странах?
— Какие часы самые точные?
— Как мы чувствуем время и чем отличается «долго» от «быстро»?
Тщательно прорисованные картинки можно рассматривать часами, замечая и открывая для себя новые удивительные факты, а многочисленные окошки и клапаны с различной дополнительной информацией не только дадут необходимые пояснения и исчерпывающие ответы на вопросы ребёнка, но и превратят чтение в увлекательную игру, разовьют внимание и любознательность.
Книга станет замечательным подарком для юных «почемучек» и ценным пополнением домашней библиотеки.
masterok
masterokМастерок.жж.рф
Хочу все знать
Почему время измеряется подобным образом, кто это придумал и действительно ли это имеет большой смысл?
Древние греки были первыми, кто ввёл само понятие часа. До этого существовали Оры — богини времён года. Они ведали естественным порядком вещей в природе, подразделяясь на определённые временные отрезки. Количество Ор варьировалось в зависимости от того, какой источник информации использовался. Самым распространённым их числом являлось три. В период поздней античности это количество достигло двенадцати.
Именно оттуда и пришла идея о разделении дня и ночи на двенадцать часов каждый период.
Разделение каждого часа на 60 минут, а минуты на 60 секунд пришло из Древнего Вавилона. Вавилоняне использовали шестидесятеричную систему счисления в таких науках как математика и астрономия. Они же разделили день на 360 частей, потому что это было их расчётное количество дней в году. Оттуда же пришло и деление окружности на 360 градусов.
Систему двенадцатичасового дня и двенадцатичасовой ночи использовали и в Древнем Египте. Египтяне делали так, возможно, потому, что в году двенадцать лунных циклов. Также, вероятно, что так их было легче сосчитать по 12 суставам пальцев на каждой руке. В любом случае, эти системы были впоследствии приняты во всём мире и теперь являются эталоном измерения времени. Но что, если кто-то попытается изменить общепринятые стандарты?
В 1754 году французский математик Жан ле Ронд д’Аламбер предложил делить все единицы времени на десять. Он говорил: «Было бы предпочтительнее, чтобы все деления, например ливр, су, туаз, день, час и тому подобное делились на десятки. Такое деление привело бы к гораздо более простым и удобным вычислениям и было бы желательнее произвольного деления ливра на двадцать су, су на двенадцать денье, дня на двадцать четыре часа, часа на шестьдесят минут и так далее».
В 1788 году французский адвокат Клод Бонифас Коллиньон предложил разделить день на 10 часов, каждый час на 100 минут, каждую минуту на 1000 секунд и каждую секунду на 1000 уровней. Он также предложил неделю из 10 дней и разделение года на 10 «солнечных месяцев».
Десятичные часы
Система официально вступила в силу 24 ноября 1793 года. Полночь начиналась в ноль часов (или 10 часов), а полдень наступал в 5 часов. Таким образом, каждый метрический час превратился в 2,4 условных часа. Каждая метрическая минута стала эквивалентна 1,44 условной минуты, а каждая метрическая секунда стала 0,864 условной секунды. Расчёты стали проще. Время можно было записать дробно, например, 6 часов 42 минуты превратились в 6,42 часа, и оба значения означали одно и то же.
Чтобы помочь людям перейти на новый формат времени, производители часов начали производить часы с циферблатами, показывающими как десятичное, так и старое время. Но люди так и не перешли на новое время. Напротив, десятичное время оказалось настолько непопулярным, что было отменено через 17 месяцев после его введения.
Десятичное время было призвано не только сделать более удобным его исчисление. Всё это являлось частью революции в общей системе расчётов. Также система породила республиканский календарь. В нём, помимо деления дня на 20 часов, было деление месяца на три декады по десять дней. В результате в году не доставало пяти дней. Их поместили в конец каждого года. Этот календарь тоже отменили в конце 1805 года. Проект был похоронен до того, как успел состояться.
Часы времён Французской революции.
До сих пор есть поклонники десятичного времени
После того, как нововведение с временем постигло фиаско, казалось, что больше никто и никогда не заговорит о подобном. По крайней мере, французы точно. Но это оказалось не так. В 1890-х годах Жозеф Шарль Франсуа де Рей-Пайяде, президент Тулузского географического общества, снова предложил использовать десятичную систему. Он разделил день на 100 частей, которые назвал cés. Каждая была равна 14,4 стандартным минутам. Минуты же делились на 10 decicés, 100 centicés и так далее.
К сожалению, Торговая палата Тулузы приняла резолюцию в поддержку этого предложения. За её пределами, к счастью, здравый смысл возобладал, и это предложение не получило должной поддержки.
Наконец, последняя попытка была предпринята в 1897 году французским научным комитетом Bureau des Longitude. Секретарём этого общества был математик Анри Пуанкаре. Он пошёл на некий компромисс, сохранив 24-часовой день. Час же Пуанкаре разделил на 100 десятичных минут каждый. Минуты были разделены на 100 секунд. Этот проект также не получил одобрения. В 1900 году было принято решение навсегда отказаться от десятичного времени. С тех пор никто более не осмелился снова прикоснуться к часам.
Откуда берётся время и почему нам кажется, что оно течёт?
У Пола Давьеса [Paul Davies] есть, над чем задуматься. Он работает физиком в Аризонском государственном университете и ведёт исследования во многих областях, от абстрактных полей теоретической физики и космологии до астробиологии, изучения жизни за пределами Земли. Мы провели интервью с Давьесом, и разговор естественным образом перешёл на тему времени – один из давних его интересов.
Течение времени – реальность или иллюзия?
Так откуда берётся это впечатление течения?
Могу предложить вам аналогию. Допустим, я встану, несколько раз повернусь, и затем остановлюсь. У меня будет полное впечатление того, что вся вселенная вращается. Я буду чувствовать, что она вращается – хотя я, разумеется, знаю, что это не так. Точно так же я ощущаю течение времени, но я, разумеется, знаю, что это не так. Вероятно, объяснение этой иллюзии связано с чем-то в вашей голове, и связано, вероятно, с памятью – откладыванием воспоминаний и т.п. Так что это чувство, которое у нас есть, но не свойство самого времени.
И ещё одно, что ошибочно предполагают люди: что отрицание течения времени есть отрицание асимметрии мира. Конечно же, события в мире происходят в направленной последовательности. Уроните яйцо на пол, и оно разобьётся. Вы не видели, чтобы яйца собирались обратно. Здания рушатся после землетрясений, и не встают из куч обломков. В повседневной жизни есть множество примеров асимметрии во времени, это свойство мира. Это не свойство времени, и объяснение тому нужно искать на очень ранних этапах жизни Вселенной, и в её начальных условиях. Это совершенно отдельная и уважительная тема.
Фундаментально ли время для Вселенной?
Время и пространство – это платформа, на которой мы формулируем все наши текущие теории о Вселенной, но есть сомнения по поводу того, являются ли они изначальными или же производными свойствами Вселенной. Может быть так, что фундаментальные законы Вселенной формулируются в терминах каких-либо подпространства и подвремени, а пространство-время вытекает из чего-то более фундаментального.
В повседневной жизни мы, очевидно, ощущаем трёхмерный мир и одномерное время. Но в Большом взрыве – мы точно не знаем, каким именно образом Вселенная появилась из Большого взрыва, но считаем, что к этому может иметь отношение квантовая физика – возможно, что это понятие, которое мы называем классическим пространством-временем, где всё вроде бы хорошо определено, тогда не существовало. Возможно, что не только мир материи и энергии, но и само пространство-время – результат особого раннего состояния Вселенной. Это нам неизвестно, этот вопрос изучается.
Может ли время быть производным?
Эта дихотомия по поводу того, что пространство-время может быть производным, вторичным свойством – что нечто получается из чего-то более примитивного, из чего-то, лежащего на самом дне описания природы – существовала ещё до того, как я начал свою карьеру. Джон Уилер был в этом уверен и писал об этом в 1950-х – о том, что может существовать некая предгеометрия, из которой проистекает геометрия, точно так же, как из атомов составляется огромное многообразие гибких тел – и люди работают с этой идеей.
Проблема в том, что у нас нет никаких возможных экспериментов в этой области. Можно придумать всякие математические модели, но их проверка выглядит довольно безнадёжной затеей. Думаю, это из-за того, что большинство людей считает, что если и есть какое-то непонятное подпространство и подвремя, то любой отход от нашей идеи непрерывного пространства-времени может проявить себя только на т.н. «планковских масштабах», что на 20 порядков меньше атомного ядра, и наилучшие наши инструменты в данный момент способны зондировать масштабы только на много порядков больше. Очень сложно представить, как мы можем добраться до планковских масштабов контролируемым способом.
Если существует несколько вселенных, синхронизированы ли у них часы?
Сравнение хода времени разными наблюдателями в разных местах – дело тонкое даже внутри нашей Вселенной. Скорость хода часов, допустим, вблизи поверхности чёрной дыры, будет сильно отличаться от скорости хода на Земле. Так что и во Вселенной нету общего времени.
Но если у нас есть мультивселенная, то проверить, отличаются ли собственные времена вселенных друг от друга, можно было бы только при наличии возможности передачи сигналов от одной вселенной к другой. Это зависит от модели мультивселенной. Моделей много, но в той, о которой часто рассуждают космологи – когда в некоей сверхструктуре появляются пузырьки вселенных – нет прямого способа сравнить ход часов в двух разных пузырьках.
Что вы думаете по поводу самых интересных их новых подвижек в понимании времени?
Особенно меня привлекает работа по восприятию времени, потому что я считаю, что эту область в ближайшем будущем ожидает быстрое продвижение. К примеру, есть известные эксперименты, в которых люди вроде бы делают свободный выбор в определённые моменты, а потом оказывается, что решение было принято чуть раньше, но их собственное восприятие времени и их действия были неким образом отредактированы мозгом. Когда мы наблюдаем за миром, то видим непротиворечивое и плавное развёртывание событий, но на самом деле органы чувств просто бомбардируют мозг, который собирает всё это вместе. Он это интегрирует и предоставляет уже последовательное изложение. Поэтому у нас и сохраняется такое ощущение, что мы всё контролируем и всё со всем сочетается. Но на самом деле это всё изложение, воссозданное уже после происшедших событий.
Что особенно удивительно, так это что люди реагируют гораздо быстрее мысли. Можно просто последить за работой пианиста или теннисиста, чтобы увидеть, что кажущаяся нам осознанность их действий: «мяч летит отсюда, мне лучше переместиться туда и ударить по нему»,- не может быть таковой. Времени на то, чтобы сигнал прошёл в мозг, потом через систему моторики и обратно, просто не хватит. И всё равно создаётся полное впечатление, что они наблюдают мир в реальном времени и всё контролируют. Мне кажется, что это весьма удивительно.
А есть ли что-нибудь новое по поводу времени в фундаментальной физике? Да не особенно. Есть новые идеи. Думаю, что фундаментальные проблемы никуда не делись. Одну мы уже обсудили: является ли время вторичным или фундаментальным свойством? Да и по поводу происхождения стрелы времени, асимметрии мира по времени, всё ещё идут споры. Мы знаем, что это надо отслеживать обратно к Большому взрыву, но на этом пути есть разные проблемы, которые мы до сих пор не решили. Но это всё теоретические и философские вопросы с точки зрения измерения времени и его природы.
Мы, конечно же, всегда ждём, что наши коллеги-экспериментаторы улучшат измерения времени. В какой-то момент они так хорошо научатся это делать, что мы наверняка увидим появление всяких необычных эффектов. Существует из ряда вон выходящая фундаментальная проблема – хотя законы физики по большей части симметричны во времени, есть один набор процессов, связанный со слабым взаимодействием, в котором происходит небольшой фундаментальный разлад этой симметрии к обращению времени в другую сторону. Но этот эффект играет важную роль. Думаю, в этом направлении есть ещё куда копать. Так что в физике частиц можно ещё проводить эксперименты, которые могут раскрыть это асимметрию к изменению направления времени, существующую в слабых взаимодействиях, и показать, как это всё увязывается со стрелой времени.
В наличии на складе
Яркая и привлекательная книга увеличенного формата напечатана на высококачественном ламинированном картоне повышенной прочности с закругленными краями страниц.
Каждый книжный разворот энциклопедии насыщен массой интереснейших фактов, красочно и занимательно рассказывающих о различных явлениях и событиях в повседневной жизни людей в разные интервалы времени. Здесь можно найти простые и понятные ответы на вопросы:
Тщательно прорисованные картинки можно рассматривать часами, замечая и открывая для себя новые удивительные факты, а многочисленные окошки и клапаны с различной дополнительной информацией не только дадут необходимые пояснения и исчерпывающие ответы на вопросы ребёнка, но и превратят чтение в увлекательную игру, разовьют внимание и любознательность.
Книга станет замечательным подарком для юных «почемучек» и ценным пополнением домашней библиотеки.