Czas to szereg różnych pomiarów używanych do wskazania sekwencji zdarzeń, na przykład w celu porównania czasu ich trwania lub odstępów między nimi. Potrzebny jest również czas, aby określić ilościowo tempo zmian w ilościach materialnej rzeczywistości i świadomego doświadczenia. Jest często określany jako czwarty wymiar, wraz z trzema innymi.
Czas w różnych naukach
Czas od dawna jest ważnym przedmiotem studiów w dziedzinie religii, filozofii i fizyki, ale jest zdefiniowany w taki sposób, że ma zastosowanie do wszystkich obszarów bez cyrkularności. Jednak różne dziedziny ludzkiej działalności, takie jak biznes, przemysł, sport, nauka i sztuki widowiskowe, zawierają pewne pojęcie czasu w swoich systemach pomiarowych.
Czas w fizyce jest jednoznacznie zdefiniowany jako „co odczytuje zegar”. Jest to jedna z siedmiu podstawowych wielkości fizycznych zarówno w Międzynarodowym Układzie Jednostek Miar (SI), jak i Międzynarodowym Układzie Ilości.
Czas służy do definiowania innych wielkości, takich jakprędkość, więc definicja w kategoriach doprowadzi do cykliczności. Zwykła definicja czasu jest taka, że w jednej standardowej jednostce czasu można zarejestrować zdarzenie cykliczne, takie jak kołysanie wahadła. Jest bardzo przydatny zarówno w życiu codziennym, jak i w różnych eksperymentach.
Wymiar czasu i historia
Ogólnie rzecz biorąc, metody pomiaru czasu lub chronometria przybierają dwie różne formy: kalendarza, matematycznego narzędzia do organizowania przedziałów czasowych oraz zegara, fizycznego mechanizmu zliczającego upływ czasu.
W życiu codziennym zegary są zwykle liczone dla okresów krótszych niż jeden dzień, a kalendarze dla okresów dłuższych niż jeden dzień. Osobiste urządzenia elektroniczne coraz częściej wyświetlają jednocześnie kalendarze i zegary.
Liczba (jak na tarczy zegarka lub kalendarzu) oznaczająca wystąpienie określonego zdarzenia w odniesieniu do godziny lub daty jest uzyskiwana poprzez liczenie od epoki kontrolnej – centralnego punktu odniesienia.
Historia przyrządów do pomiaru czasu
Aby mierzyć czas, wynaleziono wiele różnych urządzeń. Badanie tych urządzeń nazywa się chorologią.
Egipskie urządzenie, którego historia sięga 1500 roku p.n.e. np. podobny w kształcie do zakrzywionego kwadratu T. Mierzył upływ czasu od cienia rzucanego przez poprzeczkę w sposób nieliniowy. „T” było rano zorientowane na wschód. W południe urządzenie zostało ustawione tak, aby mogło rzucać cień w kierunku wieczornym.
Pozycja cienia oznacza lokalną godzinę. Ideę dzielenia dnia na mniejsze części przypisuje się Egipcjanom dzięki ich zegarowi słonecznemu, który działał w systemie dwunastkowym. Znaczenie liczby 12 wynikało z liczby cykli księżycowych w ciągu roku oraz liczby gwiazd używanych do liczenia upływu nocy.
Czas absolutny
Absolutna przestrzeń i czas to pojęcie w fizyce i filozofii dotyczące właściwości wszechświata. W fizyce absolutna przestrzeń i czas mogą być ramą wyboru.
Przed Newtonem w fizyce Arystotelesa można zobaczyć wersję koncepcji przestrzeni absolutnej (preferowany układ odniesienia).
Robert S. Westman pisze, że pojęcie czasu absolutnego można dostrzec w klasycznym dziele Kopernika De revolutionibus orbium coelestium, w którym wykorzystuje pojęcie nieruchomej kuli gwiazd.
Newton
Początkowo wprowadzone przez Sir Isaaca Newtona w Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, pojęcia absolutnego czasu i przestrzeni służyły jako podstawa teoretyczna. Ułatwiła mechanikę Newtona.
Według Newtona absolutna przestrzeń i czas są niezależnymi aspektami obiektywnej rzeczywistości.
Czas absolutny i względny, ze względu na swoją naturę, płynie tak samo niezależnie od wszystkiego, co zewnętrzne i inaczej nazywa się czasem trwania: czas względny, pozorny i ogólny jest rodzajem rozsądnego i zewnętrznego (dokładnego lub rozmytego) mierzyćczas trwania, który jest zwykle używany zamiast czasu rzeczywistego.
Różnice w stosunku do czasu względnego
Ponadto Newton wprowadził pojęcie czasu absolutnego. Istnieje niezależnie od postrzegającego i rozwija się w stałym tempie w całym wszechświecie. W przeciwieństwie do czasu względnego, Newton wierzył, że czas bezwzględny jest niedostrzegalny i można go zrozumieć jedynie matematycznie.
Według Newtona ludzie mogą postrzegać tylko czas względny. Jest to pomiar postrzeganych obiektów w ruchu (takich jak Księżyc czy Słońce). Z tych ruchów można wywnioskować upływ czasu.
Przestrzeń absolutna ze swej natury, niezależnie od wszystkiego, co zewnętrzne, zawsze pozostaje podobna i nieruchoma. Przestrzeń względna to pewien mobilny wymiar lub miara przestrzeni absolutnych, które nasze zmysły określają swoim położeniem w stosunku do ciał i które są wulgarnie postrzegane jako przestrzeń stała… Ruch absolutny to przenoszenie ciała z jednego miejsca absolutnego do drugiego, a ruch względny to przeniesienie z jednego względnego miejsca do drugiego.
Izaak Newton
Co miał na myśli Newton?
Te koncepcje sugerują, że absolutna przestrzeń i czas nie zależą od wydarzeń fizycznych, ale są tłem lub sceną, w której one występują. Zatem każdy obiekt ma absolutny stan ruchu w stosunku do absolutnej przestrzeni, więc obiekt musi albo znajdować się w stanie absolutnego spoczynku, alboporuszać się z pewną prędkością absolutną. Na poparcie swoich poglądów Newton podał kilka empirycznych przykładów.
Według Newtona można założyć, że obracająca się pojedyncza sfera obraca się wokół własnej osi względem przestrzeni bezwzględnej, obserwując wybrzuszenie jej równika, a pojedyncza para połączonych ze sobą sfer obraca się wokół swojego środka ciężkości (barycentrum), obserwując napięcie liny.
Absolutny czas i przestrzeń są nadal używane w mechanice klasycznej, ale współczesne sformułowania autorstwa takich autorów jak W alter Knoll i Clifford Truesdell wykraczają poza algebrę liniową i moduły sprężyste, aby wykorzystać topologię i analizę funkcjonalną w teoriach nieliniowych.
Różne poglądy
Historycznie istniały różne poglądy na koncepcję absolutnej przestrzeni i czasu. Gottfried Leibniz uważał, że przestrzeń nie ma znaczenia poza relacją do względnego ułożenia ciał, a czas nie ma znaczenia poza relacją do ruchu ciał.
George Berkeley zasugerował, że bez żadnego punktu odniesienia kula w pustym wszechświecie nie może być reprezentowana jako obracająca się, a para kul może być reprezentowana tak, aby obracała się względem siebie, ale nie obracała się wokół swojego środka. Grawitacja jest przykładem przyjętym później przez Alberta Einsteina w jego rozwoju ogólnej teorii względności.
Nowoczesniejszą formę tych zastrzeżeń przedstawił Ernst Mach. Zasada Macha zakłada, że mechanika jest całkowicie powiązana ze względnym ruchem ciał, a w szczególności masa jest wyrazem takiegoruch względny. Na przykład jedna cząstka we Wszechświecie bez innych ciał będzie miała zerową masę. Według Macha przykłady Newtona po prostu ilustrują względną rotację sfer i objętość wszechświata.
