Что такое время? И существует ли оно на самом деле? — What is на vc.ru
Существует ли время, если на него никто не смотрит? Абсолютно ли время и пространство и может ли время пойти вспять?
3786 просмотров
Ответы на эти вопросы люди ищут столетиями. Данное явление невозможно представить в уме, а потому ученые со всего мира пытаются объяснить его математически, что пока остается непосильной задачей и вызывает множество разногласий в научном сообществе. Если же ученому задать вопрос «Что такое время?», то скорее всего в ответ Вы услышите – «Это то, что измеряется часами». Это Иллюзия или физическая реальность?
В этой статье вы узнаете:
– что такое время с точки зрения физики;
– почему время измеряется часами;
– какие есть теории времени;
– какие тайны скрывает этот тикающий механизм;
– можно ли путешествовать во времени;
– для чего все-таки нужно время?
Проверьте часы перед прочтением, усядьтесь поудобнее, мы начинаем.
Время фигурирует в любой науке. А как объясняет время физика?
─ Это, пожалуй, один из самых сложных вопросов, который в принципе можно задавать в физике. Мы хорошо умеем измерять время, но до сих пор довольно плохо понимаем, что именно мы при этом измеряем.В Международной системе единиц все стандартные единицы сегодня уже привязаны к значениям фундаментальных констант, то есть их значения определены точно и не нуждаются в эксперименте. И только единица измерения времени, секунда, все еще определяется из опыта.Ответ на вопрос, что такое время, будет сильно зависеть от эпохи. В XX веке, например, этот вопрос много раз вставал с ног на голову.Первоначально человек вообще воспринимает время чисто психологически. Об этом, кстати, сообщал и Эйнштейн, когда пояснял свою теорию относительности на бытовом примере: он говорил, что час, проведенный в прекрасной компании, покажется короче, чем пять минут, проведенные на раскаленной плите. Но психологическое время, конечно, для физики никуда не годится, потому что оно неоднородно и может идти быстрее и медленнее.
Люди довольно быстро научились измерять время, согласуя его с астрономическими циклами: суточный цикл, лунный цикл, годичный цикл. И долгое время именно астрономия предоставляла человечеству самый надежный источник понимания того, куда мы движемся. Люди видели вокруг себя повторяющиеся, периодические явления и учились сверять собственные ощущения текущих процессов с природными циклами.300 лет назад Ньютон сказал, что время ─ это ось, которая в каждой точке нашего пространства отсчитывает какой-то параметр.
Время в его концепции ─ это некая величина, которая может быть определена во всей Вселенной сразу, и поэтому можно говорить о том, что существует абсолютное время, которое мы можем определять без привязки к каким-то произвольным договоренностям.
Ньютоновское время ─ это некое Вселенское время, которое абсолютно объективно и не зависит от человеческих восприятий, эдакое идеальное время.
Альберт Эйнштейн показал, что если мы можем обмениваться информацией только с конечной скоростью, например, скоростью света, то двум людям невозможно синхронизировать свои часы без всяких дополнительных договоренностей.
Год можно представить в виде окружности, содержащей 360 градусов. Остается загадкой, возможно число 360 в данном контексте взялось оттого, что в году 365 дней, и эту цифру просто округлили до 360. Когда-то самой короткой единицей измерения времени был час. Древние вавилоняне были сильными математиками и решили ввести меньшие единицы времени, используя свое любимое число 60. Поэтому, в часе 60 минут, а в минуте 60 секунд.
Но почему день делится на 12 часов?За это нужно сказать спасибо древним египтянам и их двенадцатиричной системе.
День и ночь делились на 12 равных частей, считаясь разными царствами бытия. Скорее всего, первоначально использование числа 12 связано с количеством оборотов Луны вокруг Земли за год.Для физиков время нужно, чтобы измерять процессы эволюции, или как говорил Эйнштейн, чтобы все события не произошли одновременно.
Ученые были шокированы, когда в результате экспериментов обнаружили, что что машину времени невозможно построить, то есть нельзя построить такое пространство-время, в котором гарантированно нарушалась бы причинность.
Но!
Ученые выяснили, что мы можем на такое пространство наткнуться! Нельзя гарантировать, что при соблюдении каких-то действий, при выполнении каких-то действий, вы неизбежно попадете, как говорится, назад в прошлое…Перед учеными до сих пор стоит загадочный вопрос, возможны ли в действительности путешествия во времени и как они могут происходить – для этого нужна квантовая теория гравитации.
Квантовые поправки могут очень сильно повлиять на возможность путешествия во времени.
Мы еще очень и очень далеки от любых экспериментов в этой области. Если вам понравилось это увлекательное путешествие, присоединяйтесь к сообществу любителей науки и космоса подпиской на канал.
Мне также будет приятно увидеть от вас отклик в виде повышения кармы – стрелочки вверх, так я пойму, что мои статьи вам нравятся!
Обнял!
Определение времени в физике, философии, психологии и литературе
В статье рассказывается про определение времени в различных областях науки, о том, что это такое и как оно может быть относительным.
Начало
Принято считать, что наши древние предки походили на нас лишь внешним видом, да и то весьма отдаленно. И что все привычные для нас человеческие качества, суждения и психологию они приобрели лишь с появлением вида Homo sapiens. Но с таким рассуждением можно поспорить. К примеру, ученые находили могилы наших человекоподобных предков возрастом в несколько миллионов лет, и было установлено, что к местам погребения приносили даже цветы!
При всей невероятности факта – это правда.
У могил были обнаружены следы скоплений пыльцы растений, которые произрастали совсем в других местах. А значит, у наших предков уже тогда сложились какие-то представления о загробном мире. Возможно, именно абстрактное мышление и воображение являются той гранью между животным и человеком.
Виды
Определение времени можно отнести к целому ряду вещей и дисциплин, таких как физика, психология, философия, литература и искусство. В классическом же понимании это величина, определяемая сроком какого-то процесса: будь то распад радиоактивного элемента в атомных часах или движение планеты вокруг своей оси – смена суток. В статье мы подробно разберем каждое из них. Начнем с самого простого.
Метрологическое
В метрологии определение времени производится по трем параметрам. По координатной оси, когда определение происходит по какой-то шкале или берет свой отсчет в зависимости от тех или иных данных. К примеру, всем известные календари, часы, хронометры, местное и всемирное время.
Второй тип – относительный. В этом случае измерение происходит между моментами каких-либо двух событий. К примеру, между утренним пробуждением и отходом ко сну.
Ну и третий и последний параметр – субъективный. Он измеряется по нескольким разночастотным процессам. Если говорить проще, это именно тот случай, когда в зависимости от ситуации время для человека длится с разной скоростью, субъективно для него.
Именно это самые распространенные примеры такого сложного понятия. Но можно ли дать определение времени? Ведь это одно из универсальных свойств материи наряду с пространством.
Толковые словари
Если прибегать к помощи словарей, то можно увидеть, что каждый автор и составитель применяет хоть и близкое другим, но свое объяснение того, что такое время. К примеру, Ожегов дал этому следующее определение: «Промежуток той или иной длительности, в который совершается что-нибудь, последовательная смена часов, дней, лет». Именно в этом заключается литературное определение слова “время”.
Философия
В этой науке все несколько сложнее, и на вопрос о том, что такое время, каждый философ отвечает по-своему. Но к счастью, существует и общепринятое определение. Согласно энциклопедии, время в философии – это необратимое течение событий, которое движется из прошлого через настоящее и стремится в будущее.
Этой проблемой задавались еще античные деятели науки, и споры не утихают и по сей день, спустя несколько тысяч лет. И одним из первых, кто задумался над этим, был всем известный Платон.
Согласно его трудам и представлениям, время в философии — это (определение было дано им так) «движущееся подобие вечности». А несколько позже его идеи развил и дополнил не менее мудрый Аристотель, назвав время «мерой движения».
Психология
В психологии все несколько проще. И течение времени или иные его проявления измеряются исключительно наблюдателем. Проще говоря, как уже было сказано, для всех время идет по-разному. Когда мы раздражены, утомлены или занимаемся монотонной нелюбимой работой, оно тянется гораздо медленнее, чем обычно, будто специально.
И наоборот – когда настроение отличное и ничто не тревожит, с удивлением замечаешь, как незаметно оно летит.
Так что поговорке «влюбленные часов не наблюдают», есть весьма научное обоснование – при таком состоянии концентрация эндорфина (гормона счастья) в крови значительно повышается, и время идет быстрее.
Если брать за основу законы классической физики, то это непрерывная величина, которая ничем не определяется. А для удобства в жизни в качестве основы для его измерения берется определенная последовательность событий, к примеру, периоды вращения Земли вокруг своей оси, Солнца или работа часового механизма.
Но самое интересное начинается, если подробнее рассмотреть релятивистскую физику. Согласно ей, время имеет свойство замедляться или ускоряться, и это не фантастика: с подобными явлениями мы сталкиваемся каждый день в повседневной жизни, но они столь мизерны, что мы не замечаем.
Проще говоря, время может замедляться и ускоряться под влиянием сил гравитации. К примеру, на первом этаже небоскреба и на последнем часы будут идти с разной скоростью, но в обычных условиях этого никак не заметить, настолько маленькой будет разница.
Но если их поднести к черной дыре, то ход их по сравнению с оставленными на Земле будет все медленнее.
Время. Литературное определение
Если брать за основу произведение, то это предпосылка сюжетного развертывания. Как и в реальности, в художественной литературе оно развивается из прошлого в будущее. Но иногда используются специальные приемы типа вставок из прошлого героя или героев.
Время – Гиперучебник по физике
сколько времени?
Zeit ist das, was man an der Uhr abliest .
[Время измеряют часы.]
Альберт Эйнштейн (1879–1955)
Nam Tempus, Spatium, Locum & Motum, ut omnibus notisſsima, non definio .
[Я не определяю время, пространство, место и движение, как общеизвестные всем.]
Исаак Ньютон (1642–1727)
τὸ πολυτελέστατον ἀνάλωμα τὸν χρόνον.
[Самое ценное, что может потратить мужчина, это время.
] Ἀντιφῶν [Антифон] (480–411 г. до н. э.)
,[Как если бы настоящее оставалось тем же самым, времени не существовало бы.]
Αριστοτέλης [Аристотель] (384–322 г. до н. э.)
quid est ergo tempus? si nemo ex me quaerat, scio; si quaerenti explicare velim, nescio .
[Что же такое время? Если меня никто не спросит, я знаю; если я хочу объяснить тому, кто спрашивает, я не знаю.]
Augustinus Hipponensis [Августин Гиппопотамский] (354–430)
Ποταμός τίς ἐστι τῶν γινομένων καὶ ῥεῦμα βίαιον ὁ αἰών· ἅμα τε γὰρ ὤφθη ἕκαστον, καὶ παρενήνεκται καὶ ἄλλο παραφέρεται, τὸ δὲ ἐνεχθήσεται.
[Время подобно реке, состоящей из происходящих событий, и бурному потоку; ибо как только что-то увидят, оно уносится, и на его место приходит другое, и это тоже будет унесено.]
Марк Аврелий (121–180)
Мы увидим, что времени не существует.
Джулиан Барбур (1937–0000)
Le temps est ce qui empêche que tout soit donné tout d’un coup .
[Время не позволяет всему случиться сразу.]
Анри Бергсон (1859–1941)
Le temps est un grand maître, dit-on; le malheur est qu’il soit un maître inhumain qui tue ses élèves
. [Время — великий учитель, но, к сожалению, оно убивает всех своих учеников.]
Гектор Берлиоз (1803–1869)
Комедия — это трагедия плюс время.
Кэрол Бернетт (1933–0000)
Время нас не держит. Время не преследует нас. Так же, как это было когда-либо. Так же, как это было когда-либо.
Дэвид Бирн (1952–0000)
Время коснется всего разрушительной рукой.
Чарльз Чеснатт (1858–1932)
Время дорого, но правда дороже времени.
Бенджамин Дизраэли (1804–1881)
Вы можете отложить, но время не будет.
Бенджамин Франклин (1706–1790)
Помните, что время – деньги.
Бенджамин Франклин (1706–1790)
Самая большая разница между временем и пространством заключается в том, что время нельзя использовать повторно.
Меррик Ферст (1956–0000)
Время – это цирк, всегда собирающийся и уходящий.
Бен Хехт (1894–1964)
Χρόνος ἐστὶν ἐν ᾧ καιρός, καὶ καιρὸς ἐν ᾧ χρόνος οὐ πολύς.
[Время — это то, в чем есть возможность, а возможность — это то, в чем нет великого времени.] Ιπποκράτης [Гиппократ] (460–370 г. до н. э.)
Время, каким мы его знаем, — совсем недавнее изобретение. Современное чувство времени едва ли старше Соединенных Штатов. Это побочный продукт индустриализма — своего рода психологический аналог синтетических духов и анилиновых красок.
Олдос Хаксли (1894–1963)
Время — универсальный исполнитель.
Летит, идет, лечит все раны, выбегает и расскажет.
Франклин П. Джонс (1939–2008)
Летит, идет, лечит все раны, выбегает и расскажет.Życie zabiera ludziom zbyt wiele czasu .
[Люди считают, что жизнь отнимает слишком много времени.]
Станислав Лец (1909–1966)
Лучшее в будущем то, что оно приходит только один день за раз.
Авраам Линкольн (1809 г.–1865)
Время летит стрелой. Плодовые мушки, как банан.
Граучо Маркс (1890–1977)
То, как вы тратите свое время, важнее, чем то, как вы тратите свои деньги. Ошибки в деньгах можно исправить, но время ушло навсегда.
Дэвид Б. Норрис (1944–0000)
Tempus edax rerum .
[Время пожирает все.]
Овидий (43–18 г. до н. э.)
Время отмечает нас, пока мы топчемся на месте.
Теодор Ретке (1908–1963)
Я терял время, и теперь время тратит меня.
Уильям Шекспир (1564–1616)
Время не вычитает и не делит, а складывает с такой скоростью, что кажется умножением.
Боб Талберт (1936–1999)
Как будто можно убить время, не повредив вечности!
Генри Дэвид Торо (1817–1862)
Ясно… любое реальное тело должно иметь протяженность в четырех направлениях: оно должно иметь длину, ширину, толщину и продолжительность…. На самом деле есть четыре измерения, три из которых мы называем тремя планами пространства, и четвертое — время. Существует, однако, тенденция проводить нереальное различие между первыми тремя измерениями и последними, потому что случается так, что наше сознание периодически движется в одном направлении вдоль последнего от начала до конца нашей жизни.
Герберт Уэллс (1866–1946)
Везде можно дойти пешком, если у вас есть время.
Стивен Райт (1955–0000)
寸金难买寸光阴
[Дюйм золота не может купить дюйм времени.
неизвестно
]Скорость времени одна секунда в секунду.
неизвестно
Время лечит все раны — кроме смертельных.
неизвестно
Трата времени — важная часть жизни.
неизвестно
Время — это иллюзия, созданная производителями пространства.
неизвестно
Что означает «это» в предложении «Который час?»
неизвестно
Вечность – страшная мысль. Я имею в виду, чем это закончится?
Том Стоппард (1937–0000)
Много красивых слов для того, что можно было бы выразить проще, или можно? Простые понятия часто труднее всего объяснить. Часто одно понятие мы носим с собой, а другое, более техническое и конкретное, используется в физике.
Который час? Довольно простой вопрос, не так ли? Почему это . Ну это
в Сьерра-Леоне, но это
в Южной Каролине.
Эта идея местного времени обычно не совпадает с тем, что мы подразумеваем под временем в физике.
Когда началось время? В 1 году н.э.? Едва. Это просто культурная фиксированная точка. Это не имело бы смысла для людей, живших до того, что мы сейчас называем нашей эрой. Как вы думаете, Сократ ходил и думал: «Я не могу поверить, что уже 535 г. до н. э. Я не могу перестать писать 536 г. до н. э. на своих чеках»? Когда инопланетные повелители приземлятся на горе Шаста, в их календарях будет отсчитано количество внеземных единиц времени, начиная с другого первого события — и мы научимся любить его или будем сожжены.
Вы когда-нибудь слышали, как люди говорят: «Летнее время подходит к концу, поэтому мы выиграем час в субботу вечером»? Что ж, позвольте мне сказать вам прямо сейчас, что никто никогда не выигрывал час, когда переход на летнее время закончился, во всяком случае, в буквальном смысле. Если бы вы были в Соединенных Штатах в больнице на грани смерти в 1:59 ночи в последнюю субботу октября, вы бы не выиграли час жизни, если бы умерли через две минуты в 1:01 ночи.
Продолжительность вашей жизни не зависит от часового пояса или календаря, по которому вы живете.
Есть время в смысле “Который час?” И еще есть время в смысле того, сколько времени потребовалось для того, чтобы что-то произошло. Время в первом смысле определено с помощью наручных часов или часов. Время в последнем смысле измеряется секундомером или интервальным таймером. В повседневной жизни -время — это культурная конструкция, посредством которой событие может быть связано с рядом чисел. В физике раз — это мера интервала между двумя событиями.
натуральных единиц
В Международной системе единиц секунда является базовой единицей времени, но на протяжении большей части человеческого существования (пока существовали вещи, которые выглядели и действовали как люди) естественными единицами времени были день, год , и месяц.
день
С точки зрения человека, застрявшего на поверхности Земли, день — это время, когда на небе видно Солнце.
День начинается, когда кажется, что Солнце поднимается выше, и заканчивается, когда кажется, что Солнце садится ниже видимой границы между Землей и небом, называемой горизонтом. Середина одного из этих дней — это момент, когда Солнце находится в самом высоком положении над горизонтом, называемое полднем (от архаичного термина, означающего «девятый час») или полуднем (поскольку это происходит в середине дня, на полпути между восходом и восходом солнца). и закат).
Ночь — это время, когда Солнце не видно, потому что оно находится за горизонтом. День также можно рассматривать как продолжение ночи. Для большинства из нас, живущих в 21 веке, переход от одного дня к другому происходит, когда мы спим (или когда нам, вероятно, следует спать). Когда мы просыпаемся, новый день уже идет. Для людей, которые следуют этому соглашению, конец одного дня и начало следующего происходит, когда Солнце находится в самом нижнем положении ниже горизонта, называемом полуночью (поскольку это происходит в середине ночи, на полпути между закатом одного дня и и рассвет следующего).
Эта солнечная полночь отмечает границу того, что называется солнечным днем. Во многих местах установленное законом время, называемое полуночью, отмечает границу так называемого гражданского дня. Солнечная полночь и гражданская полночь обычно отличаются менее чем на час в большинстве мест.
Даже когда Солнца не видно, мы знаем, что оно все еще здесь. Это потому, что теперь мы знаем, что Земля — это вращающаяся сфера. День наступает, когда мы находимся на стороне Земли, обращенной к Солнцу. Полдень или полдень наступают, когда сторона Земли, на которой мы находимся, ближе всего к Солнцу в этот день. Точно так же ночь наступает, когда мы находимся на стороне Земли, обращенной от Солнца, а полночь наступает, когда эта сторона находится дальше всего от Солнца в эту ночь. Мы говорим, что Солнце находится вверху днем и внизу ночью, потому что это направления, в которых мы должны были бы двигаться, чтобы добраться до него из точки на поверхности Земли (или, по крайней мере, слова вверх и вниз дают общий смысл вертикальная составляющая этого направления).
год
Продолжительность года зависит от вашего выбора календарей или от того, как вы определяете год.
| тип | в днях | в секундах | отмечает |
|---|---|---|---|
| стандарт | 365 | 31 536, | |
| прыжок | 366 | 31 622, | |
| юлиан | 365 | 31 557, | принят Юлием Цезарем в 46 г. до н. э. |
| григорианский | 365 | 31 556, | принят Папой Григорием XIII в 1582 г. н.э. |
| тропический | 365 | 31 556, | период между весенними равноденствиями |
| звездный | 365,256363… | 31 558, | орбитальный период относительно звезды |
| аномалистический | 365  259635… | 31 558, | период между перигелиями |
| затмение | 346 | 29 947, | период прохождения лунных узлов |
культурные единицы
час минута секунда
неделя
десятилетие век тысячелетие эон
календари
календари
часовых пояса
Среднее время по Гринвичу (GMT)
международное атомное время (тай)
Единицей времени в системе СИ является секунд [с].
Увеличить
Сверхтонкий переход лежит в основе Международного атомного времени (TAI). По определению, самый внешний электрон в обычном атоме цезия 133 совершает цикл через этот переход 9192 631 770 раз за одну секунду.
International Atomic Time (сокращенно TAI после французского T emps A tomique I international) началось в полночь по Гринвичу в первый день 1958 года и продолжало увеличиваться со скоростью 1 секунда каждую секунду 9.
периоды сверхтонкого перехода в 133 Cs. TAI поддерживается Международным бюро мер и весов (BIPM) в Париже, которое периодически усредняет время, которое показывают различные атомные часы по всему миру. Затем BIPM распространяет поправочные коэффициенты, необходимые для синхронизации этих часов с основными часами Парижской обсерватории.
всемирное координированное время (UTC)
Всемирное координированное время (сокращенно UTC ) является основой официального времени во всем мире. Все местное гражданское время отличается от UTC либо на целое число часов, либо на нечетное число получасов, но никогда на какую-либо другую величину. Одна секунда всемирного координированного времени равна одной секунде международного атомного времени, но UTC и TAI немного не соответствуют друг другу. TAI движется вперед равномерно, в то время как UTC время от времени корректируется, чтобы синхронизировать его с вращением Земли.
Земля не является эффективным хранителем времени.
На протяжении большей части последних двухсот лет средний солнечный день был немного длиннее 86 400 секунд, определенных в настоящее время Международной системой. Универсальное время ( UT ), или, точнее, вариант, известный как UT1 , фактически является средним солнечным временем. Он непрерывен (т. Е. В нем нет дополнительных секунд), но имеет переменную скорость из-за неравномерного периода вращения Земли. Это необходимо для вычисления звездного времени, которое является важной частью наведения телескопов в правильном направлении. Величину UT1−UTC, которая обычно изменяется на 1 или 2 мс в год, можно получить только путем наблюдения, хотя известны сезонные тренды, и списки IERS могут предсказывать будущее с достаточной точностью для наведения телескопов.
Если UT1 слишком сильно отстает от UTC, дополнительная секунда вставляется в конце дня перед 1 января или 1 июля, в зависимости от обстоятельств.
Когда это происходит, за 23:59:59 следует необычное время 23:59:60, а затем меняется на 00:00:00 и начинается следующий день. В маловероятном случае, если UT1 опередит UTC (то есть, если скорость вращения Земли увеличится), существует положение для вставки отрицательной дополнительной секунды. Если бы это когда-нибудь произошло, 23:59За :58 одного дня следует 00:00:00 следующего, полностью пропуская 23:59:59. В любом случае абсолютная разница между UTC и UT1 никогда не должна превышать 0,9 с.
Решение о том, когда вводить дополнительную секунду, принимается Международной службой вращения Земли (IERS) во Франкфурте на основе наблюдений за ориентацией Земли в космосе.
Добавление дополнительных секунд к всемирному координированному времени (UTC) обеспечивает его соответствие вращению Земли, измеряемому по всемирному времени (UT1).
Всемирное координированное время, CUT — Temps Universel Coordonné, TUC
Нужны ли дополнительные секунды?
- Через семь-восемь веков разница между TAI и UT1 будет около часа.
- К 5000 году день и ночь поменяются местами; то есть 12 часов дня будет посреди ночи, а 12 часов ночи совпадут с полуденным солнцем.
Что в этом плохого? Действительно ли имеет значение, какое число мы присваиваем положению Солнца на небе?
В 1582 году Папе Григорию XIII удалось вычесть из календаря десять дней. 4 октября 1582 года католический мир погрузился в сон. Когда они проснулись, было 15 октября 1582 года. К 1752 году протестантская нация Англии и ее американских колоний также приняла изменение. (Им нужно было добавить 11 дней, чтобы наверстать упущенное.) В 1873 году Япония сделала переход. (Им нужно было 12 дней.) Потом Россия в 1917 году и Китай в 1949 году (13 дней). Греческая православная церковь, возможно, является единственным европейским агентством, которое не приняло это изменение (хотя греческая нация сделала переход в 1923).
Я думаю, что важно то, что все согласны с тем, какое сейчас время (или день). Не то чтобы время было каким-то конкретным числом.
Помните, что время — это социальная конструкция.
Дополнительные секунды и другие корректировки времени (TAI − UTC)
| год | месяц | смещение |
|---|---|---|
| 1961 | января | 0 |
| 1971 | * | 10 |
| 1972 | июль | 11 |
| 1973 | января | 12 |
| 1974 | января | 13 |
| 1975 | января | 14 |
| 1976 | января | 15 |
| 1977 | января | 16 |
| 1978 | января | года17 |
| 1979 | января | 18 |
| 1980 | января | 19 |
| 1981 | июль | 20 |
| 1982 | июль | 21 |
| 1983 | июль | 22 |
| 1984 | 22 | |
| 1985 | июль | 23 |
| 1986 | 23 | |
| 1987 | 23 | |
| 1988 | января | 24 |
| 1989 | 24 |
| год | месяц | смещение |
|---|---|---|
| 1990 | января | 25 |
| 1991 | января | 26 |
| 1992 | июль | 27 |
| 1993 | июль | 28 |
| 1994 | июль | 29 |
| 1995 | 29 | |
| 1996 | января | 30 |
| 1997 | июль | 31 |
| 1998 | 31 | |
| 1999 | января | 32 |
| 2000 | 32 | |
| 2001 | 32 | |
| 2002 | 32 | |
| 2003 | 32 | |
| 2004 | 32 | |
| 2005 | 32 | |
| 2006 | января | 33 |
| 2007 | 33 | |
| 2008 | 33 | |
| 2009 | января | 34 |
| год | месяц | смещение |
|---|---|---|
| 2010 | 34 | |
| 2011 | 34 | |
| 2012 | июль | 35 |
| 2013 | 35 | |
| 2014 | 35 | |
| 2015 | июль | 36 |
| 2016 | 36 | |
| 2017 | января | 37 |
| 2018 | 37 | |
| 2019 | 37 | |
| 2020 | 37 | |
| 2021 | 37 | |
| 2022 | ||
| 2023 | ||
| 2024 | ||
| 2025 | ||
| 2026 | ||
| 2027 | ||
| 2028 | ||
| 2029 |
* Корректировки с 1961 по 1971 год проводились по более сложному протоколу и не учитывались.
Отображается только окончательное смещение.
сетевой протокол времени (ntp)
Сетевой протокол времени (NTP) — это 64-битный двоичный счетчик, который работает синхронно с международным атомным временем (TAI). Первые 32 бита (двоичные цифры) отсчитывают секунды, а вторые 32 бита отсчитывают доли секунды.
Первые 32 бита делят NTP на эр длительностью 136 лет, начиная с…
| 2 32 с = 4 294 967 296 с 2 32 с ≈ 136 лет |
или точнее…
| 2 32 s = | 4 294 967 296 с |
| 2 32 s = | 136 лет, 37 дней, |
, но не указывайте мне количество дней. Годы меняются между нормальными годами с 365 днями и високосными годами с 366 днями примерно в четырехлетнем цикле. Исключением являются годы, оканчивающиеся двойными нулями, например 1800 или 19.
00, из которых не являются високосными годами. Исключениями из исключений являются годы, кратные 400, например 2000 или 2400, где являются високосными годами. Но все это пустые домыслы. NTP, вероятно, является самым продолжительным непрерывно работающим протоколом в Интернете, но было бы поразительно, если бы он просуществовал до 2400 года.
Первая эра NTP началась 1 января 1900 года в полночь по среднему времени по Гринвичу (GMT) — предшественнику всемирного координированного времени (UTC). Разумеется, часы NTP в это время буквально не начали тикать. Необходимая технология не была изобретена. (Цифровые компьютеры впервые появились в конце 1930-е годы, а первые атомные часы были построены в 1949 году.) Это просто удобное место для обнуления для нас, людей, привыкших к годам, дням, часам и минутам. Когда UTC вступило в силу в 00:00:00 1 января 1972 года, время NTP составляло 2 272 060 800; первые 32 бита из которых выглядят так…
10000111011011001110010110000000
или со всеми 64 битами, вот так…
10000111011011001110010110000000
Вторые 32 бита обеспечивают точность около четверти наносекунды, так как…
| 2 −32 s = 2,328 × 10 −10 s 2 −32 s ≈ ¼ ns |
Это смехотворный уровень точности, учитывая, что максимальная скорость, с которой любой сигнал может распространяться по сети, равна скорости света.
Чтобы воспользоваться последним битом в 64-битном коде NTP, сервер времени должен быть ближе, чем расстояние, пройденное лучом света за 2 −32 с.
| ∆ s = c ∆ t ∆ s = (299,792,458 m/s)(2 −32 s) ∆ s = 0.06980 m ∆ s ≈ 7 см |
Мой любимый сервер NTP — time.nist.gov в отделе времени и частоты Национального института стандартов и технологий в Боулдере, штат Колорадо. Это примерно 2900 км от моего настольного компьютера в Нью-Йорке. Сигнал, который я получаю, задерживается как минимум на…
| ∆ T = ∆ S / C ∆ T = (2 900 000 М)/(299,792,458 м/с) ∆ T = 0,009673 S ∆ T = 0,009673 S ∆ 4 40008 400084444444444444444444444444444444444444. 1000084030303030303 гг. |
Я мог бы повысить точность, перейдя на сайт time-a.nist.gov, расположенный в Гейтерсберге, штат Мэриленд; который находится всего в 380 км.
Этот сигнал будет иметь минимальную задержку только…
| ∆ t = ∆ s / c ∆ t = (380 000 м)/(299 792 458 м/с) ∆ t = 0,001268 с ∆ t ≈ 1 мс |
Это увеличение точности бессмысленно, учитывая то, как сигналы распространяются через Интернет. Данные (такие как электронная почта, веб-страницы, потоковое видео и сигналы времени) разбиваются на пакеты, которые могут свободно перемещаться по любому пути, разрешенному сетью. В отличие от классической телефонной сети, где информация передается по одному выделенному каналу, пакеты интернет-сообщения не обязательно должны следовать по одному и тому же пути. Каждый волен договариваться о своем путешествии. Путь, по которому следует каждый пакет, определяется архитектурой сети и мгновенным трафиком в каждом узле и по каждому каналу. Пакеты могут даже потеряться или «выпасть» по пути. Только после того, как они все прибудут, пакеты снова собираются в исходное сообщение.
Электронный акт разделения сообщения на пакеты и повторной сборки их обратно в сообщение требует времени, равно как и согласование, которое каждый пакет выполняет на соединениях или узлах в сети. Общий результат состоит в том, что фактическое время передачи в несколько раз превышает скорость света. Типичное время проверки связи в США составляет от 10 до 100 мс. Для NTP это означает, что на практике отклонение от TAI составляет от 10 до 100 мс. Из соображений осторожности большинство компаний-разработчиков программного обеспечения заявляют о точности с точностью до секунды.
Расширенная версия NTP (NTPv4), совместимая с предыдущими версиями, была предложена в 2010 г. и полностью определена в 2016 г. В нее было добавлено 32 цифры впереди, чтобы учесть возможные 2 32 эр по 2 32 секунд каждая. Это позволит NTP продолжаться еще 584 миллиарда лет.
| 2 64 s = 18 446 744 073 709 551 616 s 2 64 s ≈ 584 554 545 395 лет |
Эта расширенная версия NTP также повысила точность, удвоив двоичные цифры в дробной части до 64.
Это позволяет сообщать время с точностью до 54 зептосекунд. (Zepto чего-то 10 −21 этой штуки.)
| 2 −64 s = 5,421 × 10 −20 s 2 −64 s ≈ 54 zs |
За это время фотон пролетит немногим более 16 пикометров (пико равно 10 −12 ).
| ∆ S = C ∆ T ∆ S = (299,792,458 м/с) (2 −64 S) ∆ S = 1,6255968 S) ∆ S = 1,625568 S). ∆ с ≈ 16¼ pm 90 324 |
Для сравнения, диаметр атома водорода составляет около 100 пикометров.
| событие | обычная эра | эра нтп | время ntp |
|---|---|---|---|
| Нулевой день по юлианскому календарю начинается | 1 января 4713 г. до н.э. | г.−49− | 1 795 583 104 |
| начало общей эры | 1 января CE | −14− | 202 934 144 |
| Начало григорианского календаря | 15 октября 1582 г. | −3− | 2 874 597 888 |
| Начало NTP | 1 января 19:00 00:00:00 GMT | 0 | 0 |
| Начало времени Unix | 1 января 1970 г. 00:00:00 по Гринвичу | 0 | 2 208 988 800 |
| UTC синхронизировано с TAI минус 10 с | 1 января 1972 г. 00:00:00 UTC | 0 | 2 272 060 800 |
| последняя секунда второго тысячелетия | 31 декабря 1999 г. 23:59:59 UTC | 0 | 3 155 673 599 |
| первая секунда третьего тысячелетия | 1 января 2000 г. 00:00:00 UTC | 0 | 3 155 673 600 |
| Время Unix достигает одного миллиарда секунд | 9 сентября 2001 г. 01:46:40 UTC | 0 | 3 208 988 800 |
| время доступа к этой странице | 29 ноября 2022 г. 20:17:11 UTC | 0 | 3 878 741 831 |
| заканчивается первая эра NTP | 7 февраля 2036 года 06:28:15 UTC | 0 | 4 294 967 295 |
| начинается вторая эра NTP | 7 февраля 2036 года 06:28:16 UTC | 1 | 0 |
| начало четвертого тысячелетия | 1 января 30:00 00:00:00 UTC | 8 | 352 930 432 |
| конец последней эры NTP | в какой-то день года 584 554 547 295 ± 5 000 лет | 4 294 967 295 | 4 294 967 295 |
космологическая временная шкала
Время, что это? – Physics Stack Exchange
Я , а не физик, так что отнеситесь к этому с большой долей скептицизма.
Я недавно смотрел “Что такое время?” в новом сериале «Ткань космоса». Я также много читал об этом из других источников. Я попытаюсь резюмировать то, что объясняется в этом шоу, так, чтобы это имело смысл.
Есть и другие аспекты вопроса “что такое время”, которые я не буду подробно здесь затрагивать. Они включают аспекты измерения времени в разных частях Вселенной в зависимости от положения наблюдателей по отношению друг к другу. Предпосылка состоит в том, что не существует единого универсального момента «сейчас». Если вы и инопланетянин неподвижны, можно считать, что вы находитесь в одном и том же «сейчас». Однако, если вы или инопланетянин начинаете двигаться, вы должны учитывать, как эта скорость измеряется по отношению к другому наблюдателю, и момент «сейчас» может быть либо в будущем, либо в прошлом другого наблюдателя. Все это связано с относительной природой пространства и времени и лежит в основе специальной теории относительности.
Итак, к вопросу о том, что такое время (и к вопросу о том, что нужно положить на полку всю эту специальную теорию относительности).
В общем, то, что представлено, это то, что мы воспринимаем как увеличение энтропии во Вселенной.
Энтропию можно описать как энергию, начавшуюся в высокоупорядоченном состоянии и переходящую во все более неупорядоченное состояние.
Физическим примером в качестве иллюстрации может быть кубик льда с каплей пищевого красителя, замороженной в центре. Пока кубик льда холодный, все молекулы воды остаются замороженными, а кристаллическая структура льда сохраняется. Молекулы пищевого красителя также остаются на своих местах. Состояние всего кубика льда можно считать высокоупорядоченным.
Когда куб начинает нагреваться, молекулы льда начинают двигаться. Молекулы пищевого красителя тоже начинают двигаться. Плотность пищевого красителя уменьшается по мере того, как его молекулы распределяются и смешиваются с водой. Когда уровень энергии воды и пищевого красителя соответствует уровню энергии снаружи, в одном образе мышления они теперь вошли в свое высокоэнтропийное состояние.
Они тщательно перемешаны, и все плотности молекул воды и красителя распределены равномерно. Поскольку неравных плотностей больше нет, для них не существует состояния более низкого порядка.0003
Аналогичные примеры можно привести для газов, горных пород, плазмы или чего-то еще. Выберите любой носитель, и будет применяться тот же принцип. Самая большая разница заключается просто в скорости увеличения энтропии данной системы.
Когда вы смотрите на уравнения, управляющие физикой, вы видите, что они разрешимы в любом «направлении». Если вы уроните стакан, и он разобьется, если вы поменяете направление и импульс всех частиц в стакане, он должен собраться заново. Уравнения работают в любом направлении. Это означает, что ничто на самом деле не говорит о том, что энергия должна перейти из высокоупорядоченного состояния в менее упорядоченное. Почему это происходит и почему мы не видим, чтобы вещи спонтанно происходили в обратном направлении, — это все еще вопрос, требующий решения.
Итак, назад во времени.
Принято считать, что Вселенная изначально была в высокоупорядоченном состоянии. Это означает, что точно в первый планковский момент Большого взрыва вся энергия во Вселенной существовала вместе в чрезвычайно высокоупорядоченном состоянии. Все силы были объединены, как и энергия, которая стала материей, антиматерией, темной энергией и темной материей и т. д. Все, чем мы являемся сейчас, было всего лишь одним. (Я понятия не имею, что это была за вещь. Как я уже сказал, СОЛЬ.)
Таким образом, идея состоит в том, что концептуально подобным образом растаял кубик льда, в течение последних 13,7 миллиардов лет вся энергия из этого начального состояния перемещалась из высокоупорядоченного состояния в неупорядоченное состояние.
В процессе упорядочения вся первоначальная энергия сформировала силы, которые направляли развитие всего, от субатомных частиц до всего, что мы видим и чем являемся сегодня.
Как живые существа, мы воспринимаем прохождение энергии через все физические системы вокруг нас как время.
Меня не совсем устраивает это определение, так как я думаю, что голая скала посреди пространства между двумя галактиками все равно претерпела бы увеличение энтропии независимо от того, было ли живое существо, свидетельствующее об этом, или нет. Опять же, я не физик и просто пытаюсь понять этот материал, как и многие другие.
Итак, время в этой модели энтропии и беспорядка не является вещью само по себе. Это не сила, это не то, что можно разобрать и изучить с помощью ускорителя частиц. Этот термин мы используем для описания прохождения энергии через физические системы и того, как эти системы изменяются в результате.
Так кончается ли время? Если мы можем сказать, что время имело начало как совершенно упорядоченная вещь энергии, имеет ли время конец? В каком-то смысле может.
Если мы вернемся к аналогии с кубиком льда, в конце концов все молекулы воды и красителя достигнут равновесия. Если оставить его на достаточно долгое время без внешнего воздействия, движение молекул прекратится.
(Обратите внимание, что в этой аналогии я не имею в виду броуновское движение или движение квантовых частиц, появляющихся из вакуума. Это просто аналогия.)
Когда космологи принимают во внимание открытие темной энергии, это рисует довольно многообещающую картину судьбы Вселенной. Темная энергия — это расплывчатый термин, который был определен в последнее десятилетие или около того для описания наблюдений, что все галактики удаляются все дальше и дальше друг от друга. Чем дальше галактика, тем быстрее она движется.
Ученые еще не знают, что такое темная энергия на самом деле, но мы можем видеть ее эффекты почти так же, как мы можем видеть эффекты темной материи. То, чем кажется темная энергия, является какой-то универсальной силой, которая заставляет все во вселенной распространяться. Первоначально это было предсказано Альбертом Эйнштейном.
В своих расчетах Эйнштейн обнаружил, что Вселенная должна либо расширяться, либо сжиматься. В его время астрономы еще не обнаружили, что галактики удаляются друг от друга.
Принято считать, что Вселенная статична и вечна. Чтобы исправить свои расчеты, он добавил дополнительную математическую константу, которая уравновешивала его уравнения, чтобы объяснить то, что считалось статической вселенной. Всего несколько лет спустя Эдвин Хаббл сделал первые наблюдения красного смещения, которые показали, что Вселенная действительно расширяется.
Эйнштейн никогда не был очень доволен своей космологической постоянной и сказал:
«Следует подчеркнуть, однако, что положительная кривизна пространства дается нашими результатами, даже если не вводится дополнительный член [космологическая постоянная]. Этот член необходим только для того, чтобы сделать возможным квазистатическое распределение материи, как того требует факт малых скоростей звезд».
Наблюдения за постоянно увеличивающейся скоростью расширения Вселенной были сделаны только в последние 15 лет или около того. Ее источник, получивший название «темная энергия», еще не объяснен.
Если принять во внимание значение темной энергии для вселенной и времени, вот сценарий. Примерно через сто миллиардов лет все галактики во Вселенной будут так далеко друг от друга, что будут двигаться быстрее, чем излучаемый ими свет может достичь друг друга. Если это звучит так, как будто это противоречит поговорке «ничто не может двигаться быстрее света», помните, что мы говорим о расширении самого пространства. Пространство — это ткань, в которой существуют вся энергия и материя, и в прошлом оно могло расширяться и расширялось быстрее скорости света. Физики называют это инфляцией, и это помогает объяснить, почему Вселенная выглядит именно так, как сейчас. Я не буду вдаваться в это слишком много, хотя.
Это означает, что для любых будущих разумных существ в далеком будущем, когда они посмотрят в свое небо, они не увидят того изобилия космоса, которое мы видим сейчас. Все, что они увидят, — это бесконечное черное небо. Оставшееся после Большого Взрыва излучение, космическое фоновое излучение, распространится настолько, что его невозможно будет обнаружить.
Они не смогут наблюдательно вывести историю Вселенной, как это сделали мы. Для них их вселенная будет всего лишь их единственной галактикой. Они могут попытаться придумать объяснение Вселенной, которое соответствует имеющимся у них свидетельствам, но будут безнадежно неправы.
Еще дальше в будущее, через триллионы лет (извините, у меня нет точных оценок для этого. Хотя это очень, очень, очень много времени), и темная энергия станет всепроникающей силой во Вселенной. Она станет сильнее гравитации и заставит разлететься любые уцелевшие скопления галактик, звездных систем и планет. Оно станет сильнее сильных и слабых ядерных сил и будет разрывать атомы на субатомном уровне.
Черные дыры еще долго будут доминировать в поздней Вселенной. В конце концов, даже они испарят свою энергию в космос и перестанут существовать. Посмотрите «Излучение Хокинга», если хотите узнать об этом больше.
Остается безмерно огромная пустота пространства, очень редко заполненная субатомными частицами.
Частицы будут распределены настолько тонко, что почти никогда не будут взаимодействовать друг с другом. Даже если бы они оказались достаточно близко, ядерные силы не смогли бы преодолеть темную энергию и взаимодействовать друг с другом. По сути, Вселенная будет холодным и пустым местом.
Во многих отношениях, когда все частицы сами испаряются в квантовый вакуум, можно считать, что время закончилось. Когда энергия Вселенной, наконец, сглаживается до состояния с такой низкой энтропией, что ничто не может взаимодействовать, время делается таким, каким мы его воспринимаем.
На позитивной ноте…
Я люблю смотреть на звезды и знаю, что мне повезло жить в то время во вселенной, где все еще молодо. Интересные вещи все еще происходят, и мы можем открывать действительно интересные, важные и прекрасные вещи о месте, в котором мы живем.
Осталось открыть так много вещей, что современные представления об окончательной судьбе Вселенной могут быть кардинально изменены.