Найкоротший проміжок часу, що має фізичний зміст, – так званий планківський час. Це час, за який фотон, що переміщається зі швидкістю світла, подолає планковську довжину. Планківська довжина виражається, у свою чергу, через формулу, в якій пов'язані між собою фундаментальні фізичні константи – швидкість світла, гравітаційна постійна та постійна Планка. У квантової фізикивважається, що на відстанях менше планківської довжини не може бути застосовано уявлення про безперервний простір-час. Протяжність Планківського часу становить 5,391 16 (13) 10–44 с.
Торговці Грінвічем
Джон Генрі Бельвіль, співробітник знаменитої Грінвічської обсерваторіїу Лондоні, додумався ще 1836 року продавати час. Суть бізнесу полягала в тому, що містер Бельвіль щодня звіряв свій годинник з точнішим годинникомобсерваторії, а потім роз'їжджав клієнтами і дозволяв їм за гроші виставити точний часна своєму годиннику. Сервіс виявився настільки затребуваним, що був успадкований дочкою Джона - Рут Бельвіль, яка надавала послугу до 1940 року, тобто вже через 14 років після того, як по радіо Бі-бі-сі вперше передали сигнали точного часу.
Без стрілянини
Сучасні системи хронометрування бігу на спринтерські дистанції далеко пішли від часів, коли суддя стріляв з пістолета, а секундомір запускався вручну. Оскільки зараз у результаті враховуються частки секунди, які набагато коротші за час людської реакції, всім рулить електроніка. Пістолет - це більше не пістолет, а світлошумовий пристрій без будь-якої піротехніки, що передає точний час старту на комп'ютер. Щоб через швидкість поширення звуку один бігун не почув стартовий сигнал раніше за інший, «постріл» транслюється на динаміки, встановлені поряд з бігунами. Фальстарт також визначається електронним способом за допомогою датчиків, вбудованих у стартові колодки кожного бігуна. Час фінішу реєструється лазерним променем та фотоелементом, а також за допомогою надшвидкісної камери, що знімає буквально кожну мить.
Секунда за мільярди
Найточнішими у світі вважаються атомний годинникз JILA (Joint Institute for Laboratory Astrophysics) - дослідницького центру, що базується в Університеті Колорадо, місто Боулдер. Цей центр - спільний проект Університету та Національного інститутустандартів та технологій США. У годиннику охолоджені до наднизьких температур атоми стронцію поміщені в так звані оптичні пастки. Лазер змушує атоми коливатися зі швидкістю 430 трлн коливань за секунду. В результаті за 5 млрд років прилад накопичить похибку лише за 1 секунду.
Атомна міцність
Всі знають, що найбільш точний годинник- Атомні. Система GPS використовує час атомного годинника. І якщо наручний годинник підлаштовувати за сигналом GPS, вони стануть суперточними. Така можливість існує. Годинник Astron GPS Solar Dual-Time, вироблений компанією Seiko, має на борту чіпсет GPS, що дає можливість звірятися з супутниковим сигналом і показувати виключно точний час у будь-якій точці світу. Причому жодних спеціальних джерел енергії для цього не потрібне: Astron GPS Solar Dual-Time живиться тільки енергією світла через панелі, вбудовані в циферблат.
Не розгнівати Юпітера
Відомо, що на більшості годинників, де на циферблаті використовуються римські цифри, четверта година позначена символом IIII замість IV. Зважаючи на все, за цією «підміною» стоїть довга традиція, бо точної відповіді на запитання, хто і навіщо вигадав неправильну четвірку, не існує. Зате є різні легенди, наприклад про те, що оскільки римські цифри – це ті самі латинські літери, то число IV виявлялося першим складом імені дуже шанованого бога Юпітера (IVPPITER). Поява цієї мови на циферблаті сонячного годинника римляни нібито вважали блюзнірством. Звідти все й пішло. Ті, хто не вірить легендам, припускають, що річ у дизайні. Із заміною IV на ІІІІ ст. першої третини циферблату використовується лише цифра I, у другій лише I і V, а у третій лише I і Х. Так циферблат виглядає акуратніше і впорядкованіше.
Доба при динозаврах
Комусь на добу не вистачає 24 години, а у динозаврів і того не було. У давні геологічні часиЗемля оберталася набагато швидше. Вважається, що в період утворення Місяця доба на Землі тривала дві-три години, а Місяць, який був набагато ближче, облітав нашу планету за п'ять годин. Але поступово місячна гравітація гальмувала обертання Землі (за рахунок створення приливних хвиль, які утворюються не тільки у воді, але і в корі, і в мантії), при цьому орбітальний моментМісяця збільшувався, супутник прискорювався, переходив більш високу орбіту, де його швидкість падала. Цей процес продовжується і донині, і за століття добу збільшується на 1/500 с. 100 млн років тому, у розпал епохи динозаврів, тривалість доби становила приблизно 23 години.
Безодні часу
Календарі у різних древніх цивілізаціях розроблялися як заради практичних потреб, а й у зв'язку з релігійно-міфологічними поглядами. Через це в календарних системах минулого фігурували одиниці часу, які набагато перевищували тривалість життя людини і навіть термін існування цих цивілізацій. Наприклад, у календарі майя фігурували такі одиниці часу, як «бактун», що становив 409 років, а також епохи з 13 бактунів (5125 років). Далі за всіх пішли стародавні індуси - в них священних текстівфігурує період всесвітньої діяльності Маха Манвантара, що становить 311,04 трлн років. Для порівняння: термін існування Всесвіту за даними сучасної науки- Приблизно 13,8 млрд років.
У всіх своя опівночі
Уніфіковані системи обчислення часу, системи часових поясів з'явилися вже в індустріальну епоху, а в колишньому світі, особливо в аграрній його частині, рахунок часу був організований по-своєму в кожному населеному пунктіз опорою на спостерігаються астрономічні явища. Сліди цієї архаїки можна спостерігати і сьогодні на горі Афон, у грецькій чернечій республіці. Тут теж використовується годинник, проте опівночі вважається момент заходу сонця, і годинник щодня виставляється з цього моменту. З огляду на те, що деякі монастирі розташовані вище в горах, а інші нижче, і Сонце для них ховається за горизонтом у різний час, те й опівночі їм настає не одномоментно.
Живи довше - живи глибше
Сила гравітації уповільнює перебіг часу. У глибокій шахті, де сила тяжіння Землі сильніша, час ідеповільніше, ніж поверхні. А на вершині гори Еверест – швидше. Ефект гравітаційного уповільнення був передбачений Альбертом Ейнштейном в 1907 в рамках загальної теоріївідносності. Чекати експериментального підтвердженняефекту довелося понад півстоліття, доки з'явилася апаратура, здатна фіксувати надмалі зміни протягом часу. У наші дні найточніший атомний годинник фіксує ефект гравітаційного уповільнення при зміні висоти на кілька десятків сантиметрів.
Час – стоп!
Давно помічений такий ефект: якщо людський погляд випадково падає на циферблат годинника, то секундна стрілка нібито на якийсь час завмирає на місці, а її наступний «тік» здається тривалішим, ніж решта. Цей феномен носить назву хроностазису (тобто «часу») і, мабуть, перегукується з тими часами, коли нашому дикому предку життєво необхідно було зреагувати на будь-який виявлений рух. Коли погляд падає на стрілку і ми виявляємо рух, мозок робить для нас стоп-кадр, а потім швидко наводить відчуття часу до звичайного.
Стрибки у часі
Ми, росіяни, звикли, що час у всіх наших численних часових поясах відрізняється на цілу кількість годин. Але за межами нашої країни можна зустріти годинні зони, де час відрізняється від Грінвіча на цілу кількість плюс півгодини чи навіть 45 хвилин. Наприклад, час в Індії відрізняється від GMT на 5,5 год, що свого часу породило жарт: якщо ти в Лондоні і хочеш дізнатися про час у Делі - переверни годинник. Якщо з Індії переїхати до Непалу (GMT?+?5,45), то годинник доведеться перевести на 15 хвилин тому, а якщо до Китаю (GMT?+?8), який одразу, по сусідству, то відразу на 3,5 години тому!
Годинник для будь-яких випробувань
Швейцарська компанія Victorinox Swiss Army створила годинник, здатний не тільки показувати час і переносити найжорстокіші випробування (від падіння з висоти 10 м на бетон до переїзду по них восьмитонного екскаватора), а й у разі потреби врятувати життя свого власника. Вони називаються I.N.O. X. Naimakka. Браслет пліток з особливої парашутної стропи, що використовується для скидання важкої військової техніки, і в складної ситуаціївласник може розпустити браслет і використовувати стропу безліччю способів: щоб поставити намет, сплести сітку чи сільці, зашнурувати черевики, накласти шину на пошкоджену кінцівку і навіть здобути вогонь!
Годинник з ароматом
Гномон, клепсидра, пісочний годинник- всі ці назви старовинних приладів для часу нам добре знайомі. Менш відомі так звані вогневі годинники, в найпростішому вигляді градуйована свічка. Свічка прогоріла на один поділ - пройшла, припустимо, година. Набагато винахідливішими в цьому відношенні були люди Далекого Сходу. У Японії та Китаї існували так звані годинники з пахощами. У них замість свічок тліли палички з пахощами, причому щогодини міг відповідати власний аромат. До паличок іноді прив'язували нитки, на кінці яких кріпився грузик. У потрібний моментнитка перегорала, грузик падав на пластину, що звучала, і лунав бій годинника.
До Америки і назад
Міжнародна лінія зміни дат проходить у Тихому океаніОднак і там, на безлічі островів, живуть люди, життя яких «між датами» часом призводить до курйозів. У 1892 році американські торговціпереконали короля острівного королівства Самоа перейти «з Азії до Америки», перемістившись на схід від лінії зміни дат, навіщо островитянам довелося двічі пережити день - 4 липня. Понад століття через самоанці вирішили все повернути назад, тож у 2011 році п'ятницю, 30 грудня, скасували. «Жителі Австралії та Нової Зеландії не будуть нам більше дзвонити під час недільної служби, думаючи, що у нас понеділок», - заявив прем'єр-міністр країни.
Ілюзія моменту
Ми звикли ділити час на минуле, сьогодення та майбутнє, але у відомому (фізичному) сенсі теперішній час – це певна умовність. Що відбувається у теперішньому? Ми бачимо зоряне небо, але світло від кожного об'єкта, що світиться, летить до нас різний час - від декількох світлових років до мільйонів років (туманність Андромеди). Сонце ми бачимо таким, яким воно було вісім хвилин тому.
Але навіть якщо йдетьсяпро наші відчуття від найближчих об'єктів - наприклад, від лампочки в люстрі або теплої грубки, якою торкаємося рукою, - необхідно враховувати час, який минає, поки світло летить від лампочки до сітківки ока або інформація про відчуття рухається від нервових закінчень до мозку. Все, що ми відчуваємо в сьогоденні, - це «збірна солянка» явищ минулого, далекого та близького.
- - [Я.Н.Лугинський, М.С.Фезі Жилінська, Ю.С.Кабіров. Англо-російський словник з електротехніки та електроенергетики, Москва, 1999 р.] Тематики електротехніка, основні поняття EN lapse …
проміжок часу- - [Л.Г.Суменко. Англо-російський словник з інформаційних технологій. М.: ДП ЦНДІС, 2003.] Тематики інформаційні технологіїзагалом EN time span … Довідник технічного перекладача
проміжок часу- Laiko tarpas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Laiko skirtumas tarp dviejų akimirkų. atitikmenys: англ. time interval vok. Zeitintervall, n rus. часовий інтервал, m; Уповільнена зйомка, m pranc. intervalle de temps, m … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
проміжок часу- laiko tarpas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. time interval vok. Zeitintervall, n rus. часовий інтервал, m; Уповільнена зйомка, m pranc. intervalle de temps, m … Fizikos terminų žodynas
проміжок часу- Syn: інтервал, термін … Тезаурус російської ділової лексики
проміжок часу між коливаннями- проміжок часу між імпульсами - [Л.Г.Суменко. Англо-російський словник з інформаційних технологій. М.: ДП ЦНИИС, 2003.] Тематики інформаційні технології загалом Синоніми проміжок часу між імпульсами EN resting time … Довідник технічного перекладача
проміжок часу від перевірки до технічного обслуговування- - Тематики нафтогазова промисловість EN inspection maintenance interval … Довідник технічного перекладача
Проміжок часу, після якого відомі подіїповертаються у колишньому порядку. В астрономії використовується у значенні часу обороту планети чи комети. У хронології порівняно з циклом П. позначає проміжок часу більше… Енциклопедичний словникФ.А. Брокгауза та І.А. Єфрона
ТИЖДЕНЬ, проміжок часу, що дорівнює 7 діб. Вперше запроваджено на Др. Сході (7 днів тижня ототожнювали з відомими на той час 7 планетами). Енциклопедичний словник
Книги
- Астрологія Цзе жи сюе. Мистецтво вибору часу , Давидов М.. стародавнє мистецтвовибору часу вважається традиційною китайською астрологічною практикою, витоки якої беруть свій початок в епоху правління династії Хань (206 р. до н.
- Астрологія Цзе Жі Сюе. Мистецтво вибору часу. Складання карти Ба цзи. Метод 12 Небесних правителів. Вибір часу для терапії, Давидов М.. Цзе жи сюе - стародавнє мистецтво вибору часу, вважається традиційною китайською астрологічною практикою, витоки якої беруть свій початок в епоху правління династії Хань (206 р. до н.
Коли люди кажуть, що їм «досить моменту», вони, напевно, не здогадуються, що обіцяють звільнитися рівно через 90 секунд. Адже в Середньовіччі термін «момент» визначав проміжок часу тривалістю в 1/40 години або, як тоді було заведено говорити, 1/10 пункту, що становив 15 хвилин. Інакше кажучи, він налічував 90 секунд. З роками момент втратив своє первісне значення, але досі використовується у побуті для позначення невизначеного, але дуже короткого інтервалу.
То чому ж ми пам'ятаємо момент, але забуваємо про гхарі, нуктемероні чи про щось ще екзотичніше?
1. Атом
Слово «атом» походить від грецького терміна, що означає «неподільне», і тому використовується у фізиці для визначення найдрібнішої часткиречовини. Але за старих часів це поняття застосовувалося по відношенню до найкоротшого проміжку часу. Вважалося, що хвилина налічує 376 атомів, тривалість кожного з яких становить менше ніж 1/6 секунди (або 0,15957 секунди, якщо бути точним).
2. Гхарі
Які тільки прилади та пристрої не винаходилися в Середні віки для вимірювання часу! Поки що європейці щосили експлуатували пісочні та сонячний годинник, Індійці застосовували клепсидри - гхарі. У напівсферичній чаші, виготовленій із дерева або металу, проробляли кілька отворів, після чого поміщали її в басейн із водою. Рідина, просочуючись через прорізи, повільно наповнювала посудину, поки від тяжкості він повністю не занурювався на дно. Весь процес займав близько 24 хвилин, тому такий діапазон був названий на честь приладу — гхарі. На той час вважалося, що день складається з 60 гхарі.
3. Люстр
Люстр - це період, що триває 5 років. Використання цього терміну сягає корінням в античність: тоді люструм позначав п'ятирічний відрізок часу, що завершував встановлення майнового цензу римських громадян. Коли суму податку було визначено, відлік добігав кінця, і урочиста процесія висипала на вулиці Вічного міста. Церемонія закінчувалася люстрацією (очищенням) — пафосним жертвопринесенням богам на Марсовому полі, яке відбувалося заради благополуччя громадян.
4. Майлвей
Не все те золото, що блищить. Тоді як світловий рік, здавалося б, створений для визначення періоду, вимірює дистанцію, mileway, шлях завдовжки милю, служить для відліку часу. Хоча термін і звучить як одиниця виміру відстані, ранньому Середньовіччівін позначав відрізок тривалістю 20 хвилин. Саме стільки в середньому займає у людини подолання маршруту завдовжки милю.
5. Нундін
Мешканці Стародавнього Римупрацювали сім днів на тиждень, не покладаючи рук. На восьмий день, втім, дев'ятим, що вважався у них (римляни відносили до діапазону і останній день попереднього періоду), вони організовували в містах величезні ринки — нундини. Базарний день отримав назву «novem» (на честь листопада — дев'ятого місяця 10-місячного землеробського «Рокуму»), а часовий проміжок між двома ярмарками — нундін.
6. Нуктемерон
Нуктемерон, комбінація із двох грецьких слів«nyks» (ніч) і «hemera» (день) є не більше, ніж альтернативним позначенням звичних нам діб. Все, що вважається нуктемеронним, відповідно триває менше 24 годин.
7. Пункт
У Середньовічній Європіпункт, який також називають точкою, використовувався для позначення чверті години.
8. Квадрант
А сусід пункту по епосі, квадрант, визначав чверть дня — період 6 годин.
9. П'ятнадцять
Після нормандського завоюванняслово «Quinzieme», яке перекладається з французької як «п'ятнадцять», було запозичене британцями для визначення мита, що поповнювало скарбницю держави на 15 пенсів з кожного заробленого в країні фунта. На початку 1400-х термін набув і релігійного контексту: його почали використовувати для вказівки важливого дня церковного святаі двох повних тижнів, що йдуть за ним. Так «Quinzieme» перетворився на 15-денний період.
10. Скрупул
Слово «Scrupulus», що в перекладі з латині означає «маленький гострий камінчик», раніше служило аптечною одиницею вимірювання ваги, що дорівнює 1/24 унції (близько 1,3 гр). У 17 столітті скрупул, що став умовним позначеннямневеликого обсягу, розширив своє значення. Він став застосовуватися для вказівки 1/60 частини кола (хвилини), 1/60 хвилин (секунди) та 1/60 дня (24 хвилин). Зараз, втративши свій колишній сенс, скрупул трансформувався в скрупульозність — уважність до дрібниць.
І ще деякі часові величини:
1 аттосекунда (одна мільярдна мільярдної частки секунди)
Найшвидші процеси, які здатні захронометрувати вчені, вимірюють в аттосекундах. За допомогою найбільш досконалих лазерних установок дослідники зуміли отримати світлові імпульсищо тривають всього 250 аттосекунд. Але хоч би якими нескінченно малими ці тимчасові проміжки, вони видаються цілою вічністю в порівнянні з так званим часом Планка (близько 10-43 секунди), на думку сучасної науки, найкоротшим з усіх можливих тимчасових відрізків.
1 фемтосекунда (одна мільйонна мільярдної частки секунди)
Атом у молекулі здійснює одне коливання за час від 10 до 100 фемтосекунд. Навіть найшвидша хімічна реакціяпротікає за період, який обчислюється кількома сотнями фемтосекунд. Взаємодія світла з пігментами сітківки ока, а саме цей процес і дозволяє нам бачити навколишнє, триває близько 200 фемтосекунд.
1 пікосекунда (одна тисячна мільярдної частки секунди)
Найшвидше діючі транзистори функціонують у тимчасових рамках вимірюваних у пікосекундах. Час існування кварків, рідкісних субатомних частинок, одержуваних у потужних прискорювачах, становить лише одну пікосекунду. Середня тривалістьгідрогенного зв'язку між молекулами води при кімнатній температурідорівнює трьом пікосекунд.
1 наносекунда (мільярдна частка секунди)
Промінь світла, що проходить через безповітряний простір, за цей час здатний подолати відстань всього тридцять сантиметрів. Мікропроцесору в персональному комп'ютеріпотрібно від двох до чотирьох наносекунд, щоб виконати одну команду, наприклад, скласти два числа. Час існування К-мезону, ще однієї рідкісної субатомної часткистановить 12 наносекунд.
1 мікросекунда (мільйонна частка секунди)
За цей час промінь світла у вакуумі покриє відстань 300 метрів, довжину приблизно трьох футбольних полів. Звукова ж хвиля лише на рівні моря здатна цей самий проміжок часу подолати відстань рівну лише однієї третини міліметра. 23 мікросекунди знадобиться для того, щоб вибухнула динамітна шашка, гніт якої догорів до кінця.
1 мілісекунда (тисячна частка секунди)
Найкоротший час експозиції у звичайній фотокамері. Всім нам знайома муха змахує своїми крильцями один раз на три мілісекунди. Бджола – один раз за п'ять мілісекунд. З кожним роком місяць обертається навколо Землі на дві мілісекунди повільніше, оскільки її орбіта поступово розширюється.
1/10 секунд
Оком моргнути. Саме це ми встигнемо зробити за вказаний проміжок. Людському юшкупотрібен якраз такий час, щоб відрізнити відлуння від початкового звуку. Космічний корабель Voyager 1, що прямує за межі сонячної системи, за цей час віддаляється від сонця на два кілометри. За десяту частку секунди колібрі встигає сім разів змахнути своїми крильцями.
1 секунда
Скорочення серцевого м'яза здорової людинитриває саме цей час. За одну секунду Земля, обертаючись навколо сонця, покриває відстань 30 кілометрів. За цей час саме наше світило встигає пройти шлях у 274 кілометри, з величезною швидкістюнесучись через галактику. Місячне світло за цей часовий інтервал не встигне досягти Землі.
1 хвилина
За цей час мозок новонародженої дитини додає у вазі до двох міліграмів. Серце землерийки встигає скоротитися 1000 разів. Звичайна людиназа цей час може вимовити 150 слів або прочитати 250 слів. Світло від сонця досягає Землі за вісім хвилин. Коли ж Марс знаходиться на найбільш близької відстанівід Землі, сонячне світлоВідбиваючись від поверхні Червоної планети, доходить до нас менше ніж за чотири хвилини.
1 година
Стільки часу потрібно репродукуючих клітин, щоб розділитися навпіл. За одну годину з конвеєра Волзького автомобільного заводу сходять 150 "Жигулів". Світло від Плутона - найвіддаленішої планети Сонячна система- Досягає Землі за п'ять годин двадцять хвилин.
1 доба
Для людей це, мабуть, сама природна одиницявимірювання часу, що базується на обертанні Землі. За даними сучасної науки довгота доби становить 23 години 56 хвилин та 4,1 секунди. Обертання нашої планети постійно уповільнюється через місячну гравітацію та інші причини. Серце людини за добу здійснює близько 100 000 скорочень, легені вдихають близько 11 000 літрів повітря. За цей же час дитинча блакитного кита додає у вазі 90 кг.
1 рік
Земля здійснює один оберт навколо сонця і повертається навколо своєї осі 365,26 рази, середній рівеньсвітового океану підвищується на величину від 1 до 2,5 мм, а в Росії проводяться 45 виборів федерального значення. Потрібно 4,3 роки, щоб світло від найближчої зірки Proxima Centauri досягла Землі. Приблизно стільки ж часу знадобиться на те, щоб поверхневі океанські течіїобійшли земну кулю.
1 століття
За цей час Місяць відійде від Землі ще на 3,8 метра, але гігантська морська черепаха здатна прожити цілих 177 років. Тривалість експлуатації найсучаснішого CD може становити понад 200 років.
1 мільйон років
Космічний корабель, що летить зі швидкістю світла, не покриє і половини шляху до галактики Андромеда (вона знаходиться на відстані 2,3 млн. світлових років від Землі). Найкращі масивні зірки, блакитні супергіганти (вони в мільйони разів яскравіше Сонця) згоряють приблизно за цей час. Внаслідок зрушень тектонічних пластів Землі, Північна Америкавіддаляться від Європи приблизно на 30 кілометрів.
1 мільярд років
Приблизно стільки часу знадобилося, щоб наша Земля охолонула після своєї освіти. Щоб на ній з'явилися океани, зародилося одноклітинне життя і замість атмосфери багатої вуглекислим газомвстановилася б атмосфера, багата на кисень. За цей час Сонце чотири рази пройшло своєю орбітою навколо центру Галактики.
Оскільки всесвіт всього існує 12-14 мільярдів років, одиниці виміру часу, що перевищують мільярд років, використовуються досить рідко. Проте вчені, фахівці з космології, вважають, що всесвіт, можливо, продовжуватиметься і після того, як згасне остання зірка(через сто трильйонів років) і випарується остання чорна дірка (через 10 100 років). Тож Всесвіт має ще пройти шлях набагато триваліший, ніж він уже пройшов.
джерела
Коли люди кажуть, що їм «досить моменту», вони, напевно, не здогадуються, що обіцяють звільнитися рівно через 90 секунд. Адже в Середньовіччі термін «момент» визначав проміжок часу тривалістю в 1/40 години або, як тоді було заведено говорити, 1/10 пункту, що становив 15 хвилин. Інакше кажучи, він налічував 90 секунд. З роками момент втратив своє первісне значення, але досі використовується у побуті для позначення невизначеного, але дуже короткого інтервалу.
То чому ж ми пам'ятаємо момент, але забуваємо про гхарі, нуктемероні чи про щось ще екзотичніше?
1. Атом
Слово «атом» походить від грецького терміна, що означає «неподільне», і тому використовується у фізиці для визначення найдрібнішої частки речовини. Але за старих часів це поняття застосовувалося по відношенню до найкоротшого проміжку часу. Вважалося, що хвилина налічує 376 атомів, тривалість кожного з яких становить менше ніж 1/6 секунди (або 0,15957 секунди, якщо бути точним).
2. Гхарі
Які тільки прилади та пристрої не винаходилися в Середні віки для вимірювання часу! Поки європейці щосили експлуатували пісочний і сонячний годинник, індійці застосовували клепсидри - гхарі. У напівсферичній чаші, виготовленій із дерева або металу, проробляли кілька отворів, після чого поміщали її в басейн із водою. Рідина, просочуючись через прорізи, повільно наповнювала посудину, поки від тяжкості він повністю не занурювався на дно. Весь процес займав близько 24 хвилин, тому такий діапазон був названий на честь приладу - гхарі. На той час вважалося, що день складається з 60 гхарі.
3. Люстр
Люстр – це період, що триває 5 років. Використання цього терміну сягає корінням в античність: тоді люструм позначав п'ятирічний відрізок часу, що завершував встановлення майнового цензу римських громадян. Коли суму податку було визначено, відлік добігав кінця, і урочиста процесія висипала на вулиці Вічного міста. Церемонія закінчувалася люстрацією (очищенням) - пафосним жертвопринесенням богам на Марсовому полі, яке відбувалося заради благополуччя громадян.
4. Майлвей
Не все те золото, що блищить. Тоді як світловий рік, здавалося б, створений для визначення періоду, вимірює дистанцію, mileway, шлях завдовжки милю, служить для відліку часу. Хоча термін і звучить як одиниця виміру відстані, у ранньому Середньовіччі він позначав відрізок тривалістю 20 хвилин. Саме стільки в середньому займає у людини подолання маршруту завдовжки милю.
5. Нундін
Жителі Стародавнього Риму працювали сім днів на тиждень, не покладаючи рук. На восьмий день, втім, що вважався вони дев'ятим (римляни відносили до діапазону і останній день попереднього періоду), вони організовували у містах величезні ринки - нундины. Базарний день отримав назву «novem» (на честь листопада – дев'ятого місяця 10-місячного землеробського «Рокуму»), а часовий проміжок між двома ярмарками – нундін.
6. Нуктемерон
Нуктемерон, комбінація з двох грецьких слів «nyks» (ніч) і «hemera» (день), є не більш ніж альтернативним позначенням звичних нам діб. Все, що вважається нуктемеронним, відповідно триває менше 24 годин.
7. Пункт
У Середньовічній Європі пункт, який також називають точкою, використовувався для позначення чверті години.
8. Квадрант
А сусід пункту по епосі, квадрант, визначав чверть дня – період тривалістю 6 годин.
9. П'ятнадцять
Після нормандського завоювання слово «Quinzieme», яке перекладається з французької як «п'ятнадцять», було запозичене британцями для визначення мита, що поповнювало скарбницю держави на 15 пенсів з кожного заробленого в країні фунта. На початку 1400-х термін набув і релігійного контексту: його почали використовувати для вказівки дня важливого церковного свята та двох повних тижнів, що йдуть за ним. Так «Quinzieme» перетворився на 15-денний період.
10. Скрупул
Слово «Scrupulus», що в перекладі з латині означає «маленький гострий камінчик», раніше служило аптечною одиницею вимірювання ваги, що дорівнює 1/24 унції (близько 1,3 гр). У 17 столітті скрупул, що став умовним позначенням невеликого обсягу, розширив своє значення. Він став застосовуватися для вказівки 1/60 частини кола (хвилини), 1/60 хвилин (секунди) та 1/60 дня (24 хвилин). Зараз, втративши свій колишній сенс, скрупул трансформувався в скрупульозність - уважність до дрібниць.
І ще деякі часові величини:
1 аттосекунда (одна мільярдна мільярдної частки секунди)
Найшвидші процеси, які здатні захронометрувати вчені, вимірюють в аттосекундах. За допомогою найбільш досконалих лазерних установок дослідники зуміли отримати світлові імпульси, що тривають лише 250 аттосекунд. Але хоч би якими нескінченно малими ці тимчасові проміжки, вони видаються цілою вічністю в порівнянні з так званим часом Планка (близько 10-43 секунди), на думку сучасної науки, найкоротшим з усіх можливих тимчасових відрізків.
1 фемтосекунда (одна мільйонна мільярдної частки секунди)
Атом у молекулі здійснює одне коливання за час від 10 до 100 фемтосекунд. Навіть найшвидша хімічна реакція протікає за період, що обчислюється кількома сотнями фемтосекунд. Взаємодія світла з пігментами сітківки ока, а саме цей процес і дозволяє нам бачити навколишнє, триває близько 200 фемтосекунд.
1 пікосекунда (одна тисячна мільярдної частки секунди)
Найшвидше діючі транзистори функціонують у тимчасових рамках вимірюваних у пікосекундах. Час існування кварків, рідкісних субатомних частинок, одержуваних у потужних прискорювачах, становить лише одну пікосекунду. Середня тривалість гідрогенного зв'язку між молекулами води при кімнатній температурі дорівнює трьом пікосекунд.
1 наносекунда (мільярдна частка секунди)
Промінь світла, що проходить через безповітряний простір, за цей час здатний подолати відстань всього тридцять сантиметрів. Мікропроцесору в комп'ютері потрібно від двох до чотирьох наносекунд, щоб виконати одну команду, наприклад, скласти два числа. Час існування К-мезону, ще однієї рідкісної субатомної частки, становить 12 наносекунд.
1 мікросекунда (мільйонна частка секунди)
За цей час промінь світла у вакуумі покриє відстань 300 метрів, довжину приблизно трьох футбольних полів. Звукова ж хвиля лише на рівні моря здатна цей самий проміжок часу подолати відстань рівну лише однієї третини міліметра. 23 мікросекунди знадобиться для того, щоб вибухнула динамітна шашка, гніт якої догорів до кінця.
1 мілісекунда (тисячна частка секунди)
Найкоротший час експозиції у звичайній фотокамері. Всім нам знайома муха змахує своїми крильцями один раз на три мілісекунди. Бджола – один раз за п'ять мілісекунд. З кожним роком місяць обертається навколо Землі на дві мілісекунди повільніше, оскільки її орбіта поступово розширюється.
1/10 секунд
Оком моргнути. Саме це ми встигнемо зробити за вказаний проміжок. Людському вуху потрібен якраз такий час, щоб відрізнити відлуння від початкового звуку. Космічний корабель Voyager 1, що прямує за межі сонячної системи, за цей час віддаляється від сонця на два кілометри. За десяту частку секунди колібрі встигає сім разів змахнути своїми крильцями.
1 секунда
Скорочення серцевого м'яза здорової людини триває саме цей час. За одну секунду Земля, обертаючись навколо сонця, покриває відстань 30 кілометрів. За цей час саме наше світило встигає пройти шлях у 274 кілометри, з величезною швидкістю мчачи через галактику. Місячне світло за цей часовий інтервал не встигне досягти Землі.
1 хвилина
За цей час мозок новонародженої дитини додає у вазі до двох міліграмів. Серце землерийки встигає скоротитися 1000 разів. Звичайна людина за цей час може вимовити 150 слів або прочитати 250 слів. Світло від сонця досягає Землі за вісім хвилин. Коли ж Марс знаходиться на найближчій відстані від Землі, сонячне світло, відбиваючись від поверхні Червоної планети, доходить до нас менше ніж за чотири хвилини.
1 година
Стільки часу потрібно репродукуючих клітин, щоб розділитися навпіл. За одну годину з конвеєра Волзького автомобільного заводу сходять 150 "Жигулів". Світло від Плутона – найвіддаленішої планети Сонячної системи – досягає Землі за п'ять годин двадцять хвилин.
1 доба
Для людей це, мабуть, найприродніша одиниця виміру часу, заснована на обертанні Землі. За даними сучасної науки довгота доби становить 23 години 56 хвилин та 4,1 секунди. Обертання нашої планети постійно уповільнюється через місячну гравітацію та інші причини. Серце людини за добу здійснює близько 100 000 скорочень, легені вдихають близько 11 000 літрів повітря. За цей же час дитинча блакитного кита додає у вазі 90 кг.
1 рік
Земля робить один оберт навколо сонця і повертається навколо своєї осі 365,26 разу, середній рівень світового океану підвищується на величину від 1 до 2,5 міліметрів, а в Росії проводяться 45 виборів федерального значення. Потрібно 4,3 роки, щоб світло від найближчої зірки Proxima Centauri досягло Землі. Приблизно стільки часу знадобиться те що, щоб поверхневі океанські течії обігнули земну кулю.
1 століття
За цей час Місяць відійде від Землі ще на 3,8 метра, але гігантська морська черепаха здатна прожити цілих 177 років. Тривалість експлуатації найсучаснішого CD може становити понад 200 років.
1 мільйон років
Космічний корабель, що летить зі швидкістю світла, не покриє і половини шляху до галактики Андромеда (вона знаходиться на відстані 2,3 млн. світлових років від Землі). Найпотужніші зірки, блакитні супергіганти (вони в мільйони разів яскравіші за Сонце) згоряють приблизно за цей час. Внаслідок зрушень тектонічних пластів Землі, Північна Америка віддалиться від Європи приблизно на 30 кілометрів.
1 мільярд років
Приблизно стільки часу знадобилося, щоб наша Земля охолонула після своєї освіти. Щоб на ній з'явилися океани, зародилося одноклітинне життя і замість атмосфери багатої на вуглекислий газ встановилася б атмосфера, багата на кисень. За цей час Сонце чотири рази пройшло своєю орбітою навколо центру Галактики.
Оскільки всесвіт всього існує 12-14 мільярдів років, одиниці виміру часу, що перевищують мільярд років, використовуються досить рідко. Проте вчені, фахівці з космології, вважають, що всесвіт, можливо, продовжуватиметься і після того, як згасне остання зірка (через сто трильйонів років) та випарується остання чорна діра (через 10100 років). Тож Всесвіт має ще пройти шлях набагато триваліший, ніж він уже пройшов.
А пам'ятаєте ми нещодавно з вами з'ясували, що можливо
Розглянемо питання про вимірювання довжини стрижня в системах відліку, що покоїться і рухається. Якщо стрижень нерухомий щодо спостерігача, то виміряти довжину стрижня можна простим поєднанням масштабу зпочатком та кінцем стрижня. Виміряну таким чином довжину називають власною довжиною стрижня та позначають. Це та довжина, яку ми отримуємо при звичайних вимірах якогось лінійного розміру тіла на досвіді.
Тепер уявімо, що спостерігач нерухомий і знаходиться в інерційній системі S, а стрижень, паралельний осі X цієї системи рухається вздовж осі X зі швидкістю v. Як такий спостерігач може виміряти довжину стрижня l, що рухається?
Звичайний спосіб виміру довжини тут, очевидно, вже непридатний. Можна зробити так: спостерігач, що спочиває, в якийсь момент часу по годинах у своїй системівідліку S зазначає положення початку і кінця стрижня х1 і х2 (рис. 36.3), а потім вимірює відстань між цими відмітками l, яка і є довжиною стрижня, що рухається в нерухомій системі відліку.
Відповідно до теорії відносності:
l = l 0 √(1 – v 2 /c 2). (36.1)
Таким чином, результати вимірювання довжини стрижня відносні і залежать від швидкості його руху v щодо системи відліку; довжина завжди виходить менше власної довжиниl 0 (множник √(1 -v 2 /c 2) менше одиницьци), і чим більша швидкість руху стрижня щодо будь-якої системи відліку, тим менша його довжина, виміряна в цій системі.
Однак якщо стрижень повернути на 90°, тобто розташувати перпендикулярно до осі X і напрямку руху, то довжина стрижня не зміниться в порівнянні з l 0 . Таким чином, при вимірі розмірів тіла, що рухається, виявляються скороченими розміри тіла вздовж напрямку його руху.
Відзначимо ще, що цей ефект відносний. Так, якщо одна метрова лінійка нерухома в інерційній системі S, а інша - в системі S' і ці інерційні системи рухаються відносноодин одного зі швидкістю v, то для кожного з двох спостерігачів, один з яких пов'язаний з системою S, а інший - з S, укороченою здаватиметься лінійка, що рухається щодо нього.
Розглянемо тепер питання відносності проміжків часу. Ми вже переконалися, що однаковий ідеальний годинник у двох інерційних системахвідліку, що рухаютьсящодо один одного, йдуть несинхронно.
Нехай один спостерігач знаходиться в вагоні, що рухається, і має годинник, нерухомий щодо вагона. Зв'язану з вагоном систему відліку називатимемо S'. Інший спостерігач та його годинник нехай нерухомі щодо Землі, а поїзд рухається зі швидкістю v. Систему відліку, пов'язану із Землею, називатимемо S.
Припустимо тепер, що в момент часуt` 1 (рис. 36.4, а) у вагоні запалилася лампочка (відбулося певна подія), а в момент часу t` 2 (рис. 36.4, б) лампочка згасла (відбулася нова подія). Для спостерігача у вагоні ці дві події відбулися в одній точці простору (вагону), але в різні моментичасу t`1 і t`2.
Інтервал часу між двома подіями для системи відліку, в якій обидві події сталися в одній точці простору, називається інтервалом часу Т 0 . Таким чином, для спостерігача у вагоні t`2 - t`1 = T0. Для спостерігача на Землі обидві ці події відбулися в різних точкахпростору та в різні моменти часуt 1 таt 2 за йогогодинника. Справді, лампочка запалилася в одному місці простору, а згасла - в іншому, оскільки поки вона горіла, вагон проїхав деяку відстань щодо Землі. Для спостерігача Землі інтервал часу між цими подіями буде t 2 -t 1 = T. Теоретично відносності доводиться, що
Т = T 0 /√(1 – v 2 /c 2). (36.2)
З (36.2) видно, що Т0<Т, т. е. интервал собственного времени меньше. Таким образом, по измерениям, произведенным наблюдателями в разных системах, медленнее идут часы в той инерциальной системе, для которой события происходят в одной точке пространства.
Якщо спостерігач знаходиться на станції і стежить за подіями, що відбуваються в вагоні, що рухається, то, на його думку, годинник у вагоні йде повільніше його власного, тобто між двома подіями у вагоні по його годиннику проходить більше часу, ніж по годинниках у вагоні . Якщо ж спостерігач знаходиться в вагоні, що рухається, і стежить за подіями, що відбуваються на станції, то, на його думку, годинник на станції йде повільніше годинника у вагоні, тобто проміжокчасу між двома подіями на станції за його годинником більше, ніж за годинником на станції. З точки зору кожного спостерігача, годинник, що рухається щодо нього, уповільнює свій ритм порівняно з його годинником.
Тут чітко видно відносний характер інтервалів часу, оскільки кожен із цих спостерігачів вважає, що проти його годинником відстає годинник іншого спостерігача.
Залежність інтервалів часу від вибраної системи відліку виявили на досвіді. Наведемо такий приклад. Земна атмосфера піддається безперервному впливу космічних променів, що з потоку частинок, що рухаються з дуже високою швидкістю. При зіткненні цих частинок у верхніх шарах атмосфери з атомами атмосферного азоту чи кисню утворюються π-мезони. Вони нестабільні та існують дуже короткий час (час життя дуже мало).
Можна отримувати π-мезони та штучними методами за допомогою великих прискорювачів. У лабораторіях було визначено середнє життя цих π-мезонів, тобто середній проміжок часу між їх виникненням і розпадом. Швидкість руху цих штучних π-мезонів невелика, набагато менша за с. Тому можна вважати, що знайдене на досвіді час життя Т0 є власним часом життя π-мезону. Воно виявилося дуже коротким, порядку сотих часток мікросекунди! T 0 = 2 * 10 -8 с. Отже, якщо π-мезон летітиме навіть зі швидкістю, близькою до швидкості світла, то за цей час він встигне пролетіти не більше 6 м, тому що l=сT 0 =3*10 8 м/с*2*10 -8 c = 6 м.
Але π-мезони були виявлені біля Землі, тобто вони проникають крізь атмосферу і досягають поверхні Землі, пролетівши відстань близько 30 км, не розпадаючись. Пояснюється це уповільненням часу: кожен π-мезон ніби несе свій власний годинник, за яким і визначається його власний час життя Т 0 проте для спостерігача на Землі час життя Т π-мезону виявляється набагато тривалішим відповідно до формули (36.2), оскільки швидкість π-мезону справді близька до швидкості світла.
Цей факт можна уявити інакше для π-мезону, що рухається зі швидкістю, близькою до о, земні довжини виявляються сильно стиснутими у напрямку відносного руху π-мезону та Землі відповідно до формули (36.1). Іншими словами, якщо брати до уваги свій час життя π-мезону Т 0 , то і земні відстані треба вимірювати в системі відліку, пов'язаної з цим π-мезоном.
Цей приклад наочно показує, що саме собою поняття «вимірювання» значить нічого абсолютного і числа, що позначають відстань чи час, немає абсолютного значення й мають сенс лише у системі відліку.