Как пишется правильно: время или времени? Значение слова «время.

В русском языке имена существительные имеют категорию рода: мужского, среднего, женского или общего, могут быть одушевленными или неодушевленными, собственными или нарицательными, а также изменяться по числам и падежам. Изменение падежных окончаний соответствует определенному типу склонения, в котором учитываются все перечисленные характеристики. Правописание существительного время в форме косвенных падежей подчиняется особым правилам. Знание этих правил позволит избежать ошибки в ответе на вопрос о том, как нужно писать: время или времени ?

Существительное время относится к среднему роду, но в единственном числе изменяется по падежам не по II типу склонения, как, например, существительные море, окно, озеро , а по так называемому разносклоняемому типу. Он объединяет 10 существительных среднего рода, оканчивающихся на –мя : время, темя, вымя, стремя, знамя, семя, имя, пламя, племя, бремя, и одно существительное мужского рода путь. В родительном, дательном, творительном и предложном падежах, кроме устойчивых окончаний -и , -ем , они приобретают суффикс –ен -, а в именительном и винительном полностью совпадают по форме написания:

В зависимости от того, в каком падеже употребляется существительное время , в предложении оно может иметь только одну из трех форм: время , времени или временем.

Пришло время собирать урожай яблок. (Им. п.)

Несмотря на позднее время, все еще было светло. (Вин. п.)

Сколько времени утекло с тех пор! (Род. п.)

Надо доверять своему времени . (Дат. п.)

Тем временем в зрительном зале происходило что-то странное. (Твор. п.)

Что вспоминать о былом времени ! (Пр. п.)

При выборе нужной падежной формы время или времени следует обращать внимание на вопрос, который можно поставить к слову. Вопросу что? соответствует форма время , вопросам чего? чему? о чем? – форма времени .

сайт дает следующие рекомендации по образованию и употреблению в речи падежных форм время и времени:

1. В именительном и винительном падежах правильно употреблять форму время . В родительном, дательном и предложном употребляется форма времени .
2. Существительное время в предложении выступает в роли подлежащего или прямого дополнения. Форма времени может быть дополнением или обстоятельством.
3. С вопросительным местоимением сколько и наречием много сочетается форма родительного падежа: сколько времени; много времени .

Время. Что такое время?

Вот, казалось бы, простое понятие - время . Взяли часы и посмотрели, вот минутная стрелка, вот часовая, вот секундная. В часе - шестьдесят минут, в минуте - шестьдесят секунд, в сутках двадцать четыре часа. Всем это известно, понятно и привычно.

Так же привычно стало, в наше время, жаловаться на то, что времени постоянно не хватает, ничего не успеваем, вот бы пару часов добавить в сутки, или ещё чего-нибудь придумать, чтобы времени было побольше.

Вот и получается эдакая безвыходная ситуация, эдакая безнадёга, когда сделать надо многое, а времени так мало, вот и бегаем, суетимся, переживаем, пытаемся втиснуть свои дела в небольшие рамки отведённых суток.

Вот было бы здорово, чтобы можно было бы по своему желанию эти рамки раздвигать до нужных размеров, помещать туда сколько хочешь мероприятий, задач, и прочего, чего сделать часто просто не успеваем.

Где бы научиться такому умению, где бы найти такую информацию, чтобы можно было управлять своим временем .

Знакомые слова, не правда ли. Когда-то, каждый из нас обдумывал такой вариант, но, как всегда, всё это остаётся в разделе мечтаний, так как время - величина постоянная, и ничего тут не поделаешь.

А теперь, давайте поговорим, так ли это на самом деле. Действительно ли невозможно управлять своим временем? И, может быть, можно тут что-то придумать, найти ключик к этой постоянной величине?

Давайте попробуем разобраться с этим вопросом, и начинать будем, как всегда с начала.

Что же такое время? Что это за зверь такой постоянный и неизменный?

Что такое время?

Что такое время?

Начнём с того, что понятие время придумали люди. Для чего? Для того, чтобы было понятно, как измерять происходящие события, ориентироваться в них, иметь некую постоянную всем понятную величину.

Для этого и придумали единицы измерения - тысячелетие, век, год, месяц, день, час, минута, секунда. Договорились, как и чем измерять, и всем стало понятно, когда происходило то или иное событие, те или иные мероприятия, и так далее. Тут всё просто.

Так же с помощью этих величин можно знать, когда что-то произойдет, чтобы можно было поучаствовать, когда начинать те или иные совместные действия. Это тоже понятно.

Но есть одно интересное свойство во всём этом деле. И поможет нам в этом, всё тот же пример с яичницей.

Если мы берём все необходимые ингредиенты: сковородку, масло, яйца, соль, перец, плиту, спички, то мы знаем, что для приготовления этого блюда понадобится минут 5 - 10. Правильно? Все согласны. Тут у нас есть время, как постоянная величина.

Но ведь эту постоянную величину можно изменить. Как, спросите вы? Очень просто, надо изменить одну из составляющих процесса .

Если изменить температуру для готовки. Взять, к примеру, мартеновскую печь, то сколько понадобится времени для приготовления яичницы? Я не пробовал, но, думаю секунд 10 будет достаточно, и то, наверное, многовато.

А если взять сковородку с толщиной стенок сантиметров 10. То сколько это всё дело будет нагреваться на обыкновенной плите? Думаю, и часа не хватит.

Тут можно ещё много чего придумать, но, всё это сводится к одному простому выводу:

Да, да, именно управлять. Меняя качество составляющих процесса можно изменить время течения этого процесса. Его можно ускорить, его можно замедлить, им можно управлять. Для этого надо просто знать, что и как менять .

И времени, как постоянной величины, имеющей определяющее влияние, не существует. Есть лишь то, чем можно измерить те или иные стадии процессов, не более. И то, это измерение необходимо лишь для понимания, для ориентации между происходящим, для согласования этого понимания.

Всё это не так просто принять и понять с первого раза, но, рекомендую, не торопиться и не делать поспешных выводов. Это очень важный момент для управления процессами.

Для размышления несколько примеров:

За секунду, в момент клинической смерти, человек вспоминает всю свою жизнь.

В экстремальных ситуациях, человек может сделать за секунду столько и таким образом, что, в обычных условиях не сделает никогда.

Один и тот же процесс один человек делает пять минут, другой - несколько часов.

В детстве - каждый день, это множество различных событий, а в возрасте - годы летят, как один день.

И, для начала, не надо торопиться, не надо пытаться сразу понять всю глубину этого вопроса, не получится, только лишняя путаница появится. Для начала, более чем достаточно будет просто сдвинуть с мертвой точки само понимание такого понятия, как время, и просто принять то, что с этим вопросом, при желании, можно научиться правильно взаимодействовать.

Содержание статьи

ВРЕМЯ, понятие, позволяющее установить, когда произошло то или иное событие по отношению к другим событиям, т.е. определить, на сколько секунд, минут, часов, дней, месяцев, лет или столетий одно из них случилось раньше или позже другого. Измерение времени подразумевает введение временнóй шкалы, пользуясь которой можно было бы соотносить эти события. Точное определение времени базируется на дефинициях, принятых в астрономии и отличающихся высокой точностью.

Сейчас используются три основные системы измерения времени. В основе каждой из них конкретный периодический процесс: вращение Земли вокруг своей оси – всемирное время UT; обращение Земли вокруг Солнца – эфемеридное время ЕТ; и излучение (или поглощение) электромагнитных волн атомами или молекулами некоторых веществ при определенных условиях – атомное время АТ, определяемое с помощью высокоточных атомных часов. Всемирное время, обычно обозначаемое как «гринвичское среднее время», представляет собой среднее солнечное время на нулевом меридиане (с долготой 0° ), который проходит через город Гринвич, входящий в конурбацию Большого Лондона. На основе всемирного времени определяется поясное время, используемое для счета гражданского времени. Эфемеридное время – временнáя шкала, используемая в небесной механике при исследовании движения небесных тел, где требуется высокая точность расчетов. Атомное время – физическая временнáя шкала, применяемая в тех случаях, когда требуется чрезвычайно точное измерение «временн х интервалов» для явлений, связанных с физическими процессами.

Поясное время.

В повседневной практике на местах используется поясное время, которое отличается от всемирного на целое число часов. Всемирное время используется для счета времени при решении гражданских и военных задач, в астронавигации, для точного определения долготы в геодезии, а также при определении положения искусственных спутников Земли относительно звезд. Поскольку скорость вращения Земли вокруг своей оси не является абсолютно постоянной величиной, всемирное время не является строго равномерным по сравнению с эфемеридным или атомным временем.

Системы счета времени.

Единицей используемого в повседневной практике «среднего солнечного времени» являются «средние солнечные сутки», которые, в свою очередь, делятся следующим образом: 1 средние солнечные сутки = 24 средним солнечным часам, 1 средний солнечный час = 60 средним солнечным минутам, 1 средняя солнечная минута = 60 средним солнечным секундам. Одни средние солнечные сутки содержат 86 400 средних солнечных секунд.

Принято, что сутки начинаются в полночь и продолжаются 24 часа. В США для гражданских нужд принято сутки делить на две равные части – до полудня и после полудня, и соответственно в этих рамках вести 12-часовой счет времени.

Поправки к всемирному времени.

Сигналы точного времени по радио передаются в системе координированного времени (UTC), аналогичного среднему гринвичскому времени. Однако в системе UTC ход времени не вполне равномерен, там возникают отклонения с периодом ок. 1 года. В соответствии с международным соглашением в передаваемые сигналы вводится поправка, учитывающая эти отклонения.

На станциях службы времени определяется местное звездное время, по которому вычисляется местное среднее солнечное время. Последнее преобразуется в единое всемирное время (UT0) путем прибавления соответствующего значения, принятого для долготы, на которой расположена станция (к западу от Гринвичского меридиана). Таким образом устанавливается координированное всемирное время.

С 1892 известно, что ось земного эллипсоида испытывает колебания по отношению к оси вращения Земли с периодом примерно 14 мес. Расстояние между этими осями, измеренное на любом полюсе, составляет ок. 9 м. Следовательно, долгота и широта любой точки на Земле испытывают периодические вариации. Для получения более однородной шкалы времени в вычисленную для конкретной станции величину UT0 вводится поправка за изменение долготы, которая может достигать 30 мс (в зависимости от положения станции); таким образом получается время UT1.

Скорость вращения Земли подвержена сезонным изменениям, вследствие которых время, измеряемое вращением планеты, оказывается то «впереди», то «позади» звездного (эфемеридного) времени, причем отклонения в течение года могут достигать 30 мс. UT1, в которое внесена поправка, учитывающая сезонные изменения, обозначается UT2 (предварительное равномерное, или квазиравномерное, всемирное время). Время UT2 определяется на основе средней скорости вращения Земли, но на нем сказываются долгопериодные изменения этой скорости. Поправки, позволяющие рассчитать время UT1 и UT2 по UТ0, вводятся в унифицированной форме Международным бюро времени, находящимся в Париже.

АСТРОНОМИЧЕСКОЕ ВРЕМЯ

Звездное время и солнечное время.

Для определения среднего солнечного времени астрономы используют наблюдения не самого солнечного диска, а звезд. По звездам же определяется т.н. звездное, или сидерическое (от лат. siderius – звезда или созвездие), время. С помощью математических формул по звездному времени рассчитывается среднее солнечное время.

Если воображаемую линию земной оси продлить в обе стороны, она пересечется с небесной сферой в точках т.н. полюсов мира – Северного и Южного (рис. 1). На угловом расстоянии 90° от этих точек проходит большой круг, называемый небесным экватором, который является продолжением плоскости земного экватора. Видимый путь движения Солнца называется эклиптикой. Плоскости экватора и эклиптики пересекаются под углом ок. 23,5° ; точки пересечения носят название точек равноденствия. Ежегодно, примерно 20–21 марта, Солнце пересекает экватор при движении с юга на север в точке весеннего равноденствия. Эта точка почти неподвижна по отношению к звездам и используется в качестве репера для определения положения звезд в системе астрономических координат, а также звездного времени. Последнее измеряется величиной часового угла, т.е. угла между меридианом, на котором находится объект, и точкой равноденствия (отсчет производится на запад от меридиана). В пересчете на время один час соответствует 15 дуговым градусам. По отношению к наблюдателю, находящемуся на определенном меридиане, точка весеннего равноденствия ежедневно описывает на небосводе замкнутую траекторию. Промежуток времени между двумя последовательными пересечениями этого меридиана называется звездными сутками.

С точки зрения наблюдателя, находящегося на Земле, Солнце каждый день перемещается по небесной сфере с востока на запад. Угол между направлением на Солнце и небесным меридианом данной местности (измеряемый в западном направлении от меридиана) определяет «местное видимое солнечное время». Именно такое время показывают солнечные часы. Промежуток времени между двумя последовательными пересечениями Солнцем меридиана называется истинными солнечными сутками. За год (примерно 365 дней) Солнце «совершает» полный оборот по эклиптике (360° ), а значит за сутки смещается по отношению к звездам и точке весеннего равноденствия почти на 1° . Вследствие этого истинные солнечные сутки длиннее звездных на 3 мин 56 с среднего солнечного времени. Поскольку видимое движение Солнца по отношению к звездам неравномерно, истинные солнечные сутки также имеют неодинаковую продолжительность. Эта неравномерность движения светила происходит вследствие эксцентриситета земной орбиты и наклона экватора к плоскости эклиптики (рис. 2).

Среднее солнечное время.

Появление в 17 в. механических часов привело к необходимости введения среднего солнечного времени. «Среднее (или среднее эклиптическое) солнце» – это фиктивная точка, равномерно движущаяся по небесному экватору со скоростью, равной средней за год скорости движения истинного Солнца по эклиптике. Среднее солнечное время (т.е. время, протекшее от нижней кульминации среднего солнца) в любой момент на данном меридиане численно равно часовому углу среднего солнца (выраженному в часовой мере) минус 12 ч. Разность между истинным и средним солнечным временем, которая может достигать 16 мин, называется уравнением времени (хотя фактически уравнением не является).

Как отмечалось выше, среднее солнечное время устанавливается с помощью наблюдений за звездами, а не за Солнцем. Среднее солнечное время строго определяется угловым положением Земли относительно ее оси, вне зависимости от того, постоянна или переменна скорость ее вращения. Но именно потому, что среднее солнечное время является мерой вращения Земли, оно используется для определения долготы местности, а также во всех других случаях, когда требуются точные данные о положении Земли в пространстве.

Эфемеридное время.

Движение небесных тел описывается математически уравнениями небесной механики. Решение этих уравнений позволяет установить координаты тела в виде функции времени. Время, входящее в эти уравнения, по определению, принятому в небесной механике, является равномерным, или эфемеридным. Существуют специальные таблицы эфемеридных (теоретически вычисленных) координат, которые дают расчетное положение небесного тела через определенные (обычно одинаковые) промежутки времени. Эфемеридное время может быть установлено по движению любой планеты или ее спутников в Солнечной системе. Астрономы определяют его по движению Земли по орбите вокруг Солнца. Оно может быть найдено путем наблюдений за положением Солнца по отношению к звездам, но обычно для этого следят за движением Луны вокруг Земли. Видимый путь, который Луна проходит в течение месяца среди звезд, может рассматриваться как своеобразные часы, в которых звезды образуют циферблат, а Луна служит часовой стрелкой. При этом эфемеридные координаты Луны должны быть вычислены с высокой степенью точности, и столь же точно должно быть определено ее наблюдаемое положение.

Положение Луны обычно определялось по времени прохождения через меридиан и покрытию звезд лунным диском. Наиболее современный метод представляет собой фотографирование Луны среди звезд с помощью специальной фотокамеры. В этой камере используется плоскопараллельный светофильтр из темного стекла, которому во время 20-секундной экспозиции придается наклон; вследствие этого изображение Луны смещается, и это искусственное смещение как бы компенсирует действительное движение Луны по отношению к звездам. Таким образом, Луна сохраняет строго фиксированное положение относительно звезд, и все элементы на снимке получаются отчетливыми. Поскольку положение звезд известно, измерения по снимку позволяют точно определить координаты Луны. Эти данные сводятся в виде эфемеридных таблиц Луны и позволяют рассчитать эфемеридное время.

Определение времени с помощью наблюдений за вращением Земли.

В результате вращения Земли вокруг оси происходит кажущееся движение звезд с востока на запад. В современных методах определения точного времени используются астрономические наблюдения, заключающиеся в регистрации моментов прохождения звезд через небесный меридиан, положение которого строго определено по отношению к астрономической станции. Для этих целей обычно использовался т.н. «малый пассажный инструмент» – телескоп, смонтированный таким образом, что его горизонтальная ось ориентирована по широте (с востока на запад). Труба телескопа может быть направлена в любую точку небесного меридиана. Для наблюдения прохождения звезды через меридиан в фокальной плоскости телескопа помещается крестообразная тонкая нить. Время прохождения звезды фиксируется с помощью хронографа (устройства, регистрирующего одновременно сигналы точного времени и импульсы, возникающие внутри самого телескопа). Таким образом определяется точное время прохождения каждой звезды через данный меридиан.

Значительно бóльшую точность измерения времени вращения Земли дает использование фотографической зенитной трубы (ФЗТ). ФЗТ представляет собой телескоп с фокусным расстоянием 4,6 м и входным отверстием диаметром 20 см, обращенным прямо в зенит. Небольшая фотографическая пластинка размещается под линзой на расстоянии ок. 1,3 см. Еще ниже, на расстоянии, равном половине фокусного, расположена ванна с ртутью (ртутный горизонт); ртуть отражает свет звезд, фокусирующийся на фотопластинке. И линза, и фотопластинка могут поворачиваться как единый блок на 180° вокруг вертикальной оси. При фотографировании звезды делается четыре 20-секундных экспозиции при различных положениях линзы. Пластинка перемещается с помощью механического привода таким образом, чтобы компенсировать видимое суточное движение звезды, удерживая ее в поле зрения. При движении каретки с фотокассетой автоматически регистрируются моменты прохождения ее через определенную точку (например, путем замыкания контакта часов). Отснятая фотопластинка проявляется, и полученное на ней изображение измеряется. Данные измерений сопоставляются с показаниями хронографа, что дает возможность установить точное время прохождения звезды через небесный меридиан.

В другом инструменте для определения звездного времени – призменной астролябии (не следует путать этот прибор со средневековым угломерным инструментом того же названия), 60-градусная (равносторонняя) призма и ртутный горизонт помещаются перед линзой телескопа. В призменной астролябии получаются два изображения наблюдаемой звезды, которые совпадают в момент, когда звезда находится на высоте 60° над горизонтом. При этом автоматически регистрируется показание часов.

Во всех этих инструментах используется один и тот же принцип – для звезды, координаты которой известны, определяется время (звездное или среднее) прохождения через определенную линию, например небесный меридиан. При наблюдениях специальными часами фиксируется время прохождения. Разность между вычисленным временем и показаниями часов дает поправку. Величина поправки показывает, сколько минут или секунд нужно прибавить к показаниям часов, чтобы получить точное время. Например, если расчетное время 3 ч 15 мин 26,785 с, а на часах 3 ч 15 мин 26,773 с, то часы отстают на 0,012 с и поправка составляет 0,012 с.

Обычно за ночь проводится наблюдение за 10–20 звездами, и по ним вычисляется средняя поправка. Последовательная серия поправок позволяет определить точность хода часов. При помощи таких инструментов, как ФЗТ и астролябия, за одну ночь устанавливается время с точностью ок. 0,006 с.

Все эти инструменты предназначены для определения звездного времени, по которому устанавливается среднее солнечное время, а последнее переводится в поясное время.

ЧАСЫ

Чтобы следить за течением времени, необходим простой способ его определения. В древности для этого использовались водяные или песочные часы. Точное определение времени стало возможным после того, как Галилей в 1581 установил, что период колебаний маятника почти не зависит от их амплитуды. Однако практическое использование этого принципа в маятниковых часах началось лишь спустя сто лет. Самые совершенные маятниковые часы сейчас имеют точность хода ок. 0,001–0,002 с в сутки. Начиная с 1950-х годов, маятниковые часы перестали использоваться для точных измерений времени и уступили место кварцевым и атомным часам.

Кварцевые часы.

Кварц обладает т.н. «пьезоэлектрическими» свойствами: при деформации кристалла возникает электрический заряд, и наоборот под действием электрического поля происходит деформация кристалла. Контроль, осуществляемый с помощью кристалла кварца, позволяет получить почти постоянную частоту электромагнитных колебаний в электрическом контуре. Пьезокварцевый генератор обычно создает колебания с частотой 100 000 Гц и выше. Специальное электронное устройство, известное под названием «делитель частоты», позволяет снизить частоту до 1000 Гц. Сигнал, полученный на выходе, усиливается и приводит в действие синхронный электромотор часов. Фактически, работа электромотора синхронизирована с колебаниями пьезокристалла. С помощью системы зубчатых передач мотор может быть соединен со стрелками, показывающими часы, минуты и секунды. По существу, кварцевые часы представляют собой сочетание пьезокварцевого генератора, делителя частоты и синхронного электромотора. Точность хода лучших кварцевых часов достигает нескольких миллионных долей секунды в сутки.

Атомные часы.

Для отсчета времени могут быть использованы также процессы поглощения (или излучения) электромагнитных волн атомами или молекулами некоторых веществ. Для этого применяется сочетание атомного генератора колебаний, делителя частоты и синхронного мотора. Согласно квантовой теории, атом может находиться в различных состояниях, каждое из которых соответствует определенному энергетическому уровню Е , представляющему дискретную величину. При переходе с более высокого энергетического уровня на более низкий возникает электромагнитное излучение, и наоборот, при переходе на более высокий уровень излучение поглощается. Частота излучения, т.е. число колебаний в секунду, определяется формулой:

f = (E 2 – E 1)/h ,

где E 2 – начальная энергия, E 1 – конечная энергия и h – постоянная Планка.

Многие квантовые переходы дают очень высокую частоту, примерно 5ґ 10 14 Гц, и возникающее излучение находится в диапазоне видимого света. Для создания атомного (квантового) генератора необходимо было найти такой атомный (или молекулярный) переход, частота которого могла бы быть воспроизведена с помощью электронной техники. Микроволновые устройства, подобные используемым в радиолокаторе, способны генерировать частоты порядка 10 10 (10 млрд.) Гц.

Первые точные атомные часы, в которых использовался цезий, были разработаны Л.Эссеном и Дж.В.Л.Парри в Национальной физической лаборатории в Теддингтоне (Великобритания) в июне 1955. Атом цезия может существовать в двух состояниях, причем в каждом из них он притягивается или одним, или другим полюсом магнита. Атомы, выходящие из нагревательной установки, проходят по трубке, расположенной между полюсами магнита «А». Атомы, находящиеся в состоянии, условно обозначаемом 1, отклоняются магнитом и ударяются о стенки трубки, тогда как атомы, находящиеся в состоянии 2, отклоняются в другую сторону таким образом, что проходят вдоль трубки через электромагнитное поле, частота колебаний которого соответствует радиочастоте, и затем направляются ко второму магниту «В». Если радиочастота подобрана правильно, то атомы, переходя в состояние 1, отклоняются магнитом «В» и улавливаются детектором. В противном случае атомы сохраняют состояние 2 и отклоняются в сторону от детектора. Частота электромагнитного поля изменяется до тех пор, пока счетчик, присоединенный к детектору, не покажет, что генерируется нужная частота. Резонансная частота, генерируемая атомом цезия (133 Cs), составляет 9 192 631 770 ± 20 колебаний в секунду (эфемеридного времени). Эта величина называется цезиевым эталоном.

Преимущество атомного генератора перед кварцевым пьезоэлектрическим заключается в том, что его частота не меняется со временем. Однако он не может непрерывно функционировать столь же долго, как кварцевые часы. Поэтому принято комбинировать в одних часах пьезоэлектрический кварцевый генератор с атомным; частота кварцевого генератора время от времени проверяется по атомному генератору.

Для создания генератора используется также изменение состояния молекул аммиака NH 3 . В устройстве, называемом «мазер» (микроволновом квантовом генераторе), внутри полого резонатора генерируются колебания в радиодиапазоне с почти постоянной частотой. Молекулы аммиака могут находиться в одном из двух энергетических состояний, различно реагирующих на электрический заряд определенного знака. Пучок молекул проходит в поле электрически заряженной пластины; при этом те из них, которые находятся на более высоком энергетическом уровне, под воздействием поля направляются в небольшое входное отверстие, ведущее в полый резонатор, а молекулы, находящиеся на более низком уровне, отклоняются в сторону. Часть молекул, попавших в резонатор, переходит на более низкий энергетический уровень, испуская при этом излучение, на частоту которого оказывает воздействие конструкция резонатора. По результатам экспериментов в Невшательской обсерватории в Швейцарии, полученная частота составила 22 789 421 730 Гц (в качестве эталона при этом использовалась резонансная частота цезия). Проводившееся в международных масштабах с помощью радио сопоставление частот колебаний, измеренных для пучка атомов цезия показало, что величина расхождений частот, получаемых в установках различной конструкции, составляет примерно две миллиардных. Квантовый генератор, в котором используется цезий или рубидий, известен под названием газонаполненного фотоэлемента. В качестве квантового генератора частот (мазера) применяется также водород. Изобретение (квантовых) атомных часов в значительной степени способствовало исследованиям изменений скорости вращения Земли и разработке общей теории относительности.

Секунда.

Использование атомной секунды в качестве эталонной единицы времени было принято 12-й Международной конференцией по мерам и весам в Париже в 1964. Она определяется на основе цезиевого эталона. С помощью электронных устройств осуществляется подсчет колебаний цезиевого генератора, и время, за которое происходит 9 192 631 770 колебаний, принимается за эталон секунды.

Гравитационное (или эфемеридное) время и атомное время. Эфемеридное время устанавливается по данным астрономических наблюдений и подчиняется законам гравитационного взаимодействия небесных тел. Определение времени с помощью квантовых стандартов частоты основано на электрических и ядерных взаимодействиях внутри атома. Вполне возможно несовпадение масштабов атомного и гравитационного времени. В таком случае частота колебаний, генерируемых атомом цезия, будет изменяться по отношению к секунде эфемеридного времени в течение года, и это изменение нельзя отнести за счет ошибки наблюдения.

Радиоактивный распад.

Хорошо известно, что атомы некоторых, т.н. радиоактивных, элементов самопроизвольно распадаются. В качестве показателя скорости распада используется «период полураспада» – промежуток времени, за который число радиоактивных атомов данного вещества уменьшается вдвое. Радиоактивный распад также может служить мерой времени – для этого достаточно подсчитать, какая часть от общего числа атомов подверглась распаду. По содержанию радиоактивных изотопов урана оценивается возраст горных пород в пределах нескольких миллиардов лет. Большое значение имеет радиоактивный изотоп углерода 14 С, образующийся под воздействием космического излучения. По содержанию этого изотопа, имеющего период полураспада 5568 лет, можно датировать образцы возрастом несколько более 10 тыс. лет. В частности, его используют для определения возраста объектов, связанных с деятельностью человека, как в историческое, так и в доисторическое время.

Вращение Земли.

Как предполагали астрономы, период вращения Земли вокруг своей оси изменяется во времени. Поэтому оказалось, что течение времени, отсчет которого ведется на основе вращения Земли, иногда бывает ускоренным, а иногда – замедленным по сравнению с тем, которое определяется по орбитальному движению Земли, Луны и других планет. За последние 200 лет ошибка в отсчете времени на основе суточного вращения Земли по сравнению с «идеальными часами» достигала 30 с.

За сутки отклонение составляет несколько тысячных долей секунды, однако за год накапливается ошибка в 1–2 с. Различают три типа изменения скорости вращения Земли: вековые, являющиеся следствием приливов под воздействием лунного притяжения и приводящие к увеличению продолжительности суток примерно на 0,001 с в столетие; малые скачкообразные изменения продолжительности суток, причины которых точно не установлены, удлиняющие или укорачивающие сутки на несколько тысячных долей секунды, причем такая аномальная продолжительность может сохраняться на протяжении 5–10 лет; наконец, отмечаются периодические изменения, главным образом с периодом в один год.

Время основано на секундах, минутах и ​​часах. В то время как основа для этих единиц изменялась на протяжении всей истории, корни их прослеживаются еще в древнем государстве Шумере. Современная международная единица времени определяется электронным переходом атома цезия. Но что из себя представляет эта физическая величина?

Время измеряет прогресс событий

Время — это измерение прогрессирования событий. Физики определяют эту величину как прогрессирование событий из прошлого в настоящее и в будущее. В принципе, если система неизменна, она вне этого показателя. Время можно рассматривать как четвертое измерение реальности, используемое для описания событий в трехмерном пространстве. Это не то, что мы можем видеть, ощущать или вкушать, но мы можем измерить его прохождение.

Стрелка показывает, что время перемещается из прошлого в будущее, а не наоборот

Стрелка на часах показывает, что время перемещается из прошлого в будущее, а не в другом направлении. Физические уравнения работают одинаково хорошо, идет ли величина вперед, в будущее (положительное время), или назад, в прошлое (отрицательное время). Однако в естественном мире эта величина имеет одно направление. Вопрос о том, почему она необратима, является одним из самых больших неразрешенных вопросов в науке.

Одно из объяснений состоит в том, что естественный мир следует законам термодинамики. Второй закон термодинамики гласит, что в замкнутой системе ее энтропия остается постоянной или возрастает. Если Вселенная считается замкнутой системой, ее энтропия (степень беспорядка) никогда не может уменьшиться. Другими словами, время не может вернуться к точному состоянию, в котором оно было в более ранней точке. Эта величина не может двигаться назад.

Замедление или ускорение

Время точно отсчитывают исправные часы. В классической механике оно везде одинаково. Однако из специальной и общей теории относительности Эйнштейна мы знаем, что величина — относительное понятие. Показатель зависит от системы отсчета наблюдателя. Это может привести к субъективному замедлению, когда время между событиями становится длиннее (расширяется), чем ближе одно из них к скорости света.

Движущиеся часы работают медленнее, чем стационарные, причем эффект становится более выраженным, когда движущийся механизм приближается к скорости света. Часы на орбите Земли записывают время медленнее, чем на ее поверхности, частицы мюона распадаются медленнее при падении, а эксперимент Майкельсона-Морли подтвердил сокращение длины и расширение величины.

Параллельная реальность способствует избеганию временного парадокса при путешествии во времени

Временного парадокса при путешествии во времени можно избежать, отправляясь в параллельную реальность. Путешествие означает перемещение вперед или назад в разные моменты, подобно тому, как вы можете перемещаться между разными точками в пространстве. Прыжки вперед во времени происходят в природе. Космонавты на космической станции подвергаются ускорению, когда они возвращаются на Землю и замедляют движение по отношению к станции.

Существующие проблемы

Однако путешествие во времени создает проблемы. Одна из них — причинность, или причинно-следственная связь. Перемещение назад может спровоцировать временной парадокс.

«Парадокс дедушки» — классический пример в науке. Согласно ему, если вы вернетесь назад и убьете своего деда, прежде чем родится ваша мать или отец, вы можете предотвратить свое собственное рождение.

Многие физики считают, что путешествие во времени в прошлое невозможно, но существуют такие решения парадокса, как путешествие между параллельными Вселенными или точками ветвления.

Восприятие физической величины

Старение влияет на восприятие времени, хотя ученые с этим положением не согласны. Человеческий мозг способен отслеживать время. Супрахиазматические ядра мозга — это область, ответственная за ежедневные или циркадные природные ритмы. Нейростимуляторы и наркотики значительно влияют на его восприятие. Химические вещества, которые возбуждают нейроны, заставляют их функционировать быстрее, в то время как снижение работы нейронов замедляет восприятие времени.

В основном, когда вам кажется, что все вокруг ускоряется, мозг продуцирует больше событий в течение определенного интервала. В этом отношении время действительно кажется летящим, когда вы весело проводите время. Но оно, похоже, замедляется во время чрезвычайных ситуаций или опасности.

Ученые из Медицинского колледжа Бейлора в Хьюстоне говорят, что работа мозга фактически не ускоряется, но такая область, как амигдала, становится более активной. Амигдала — это часть мозга, которая отвечает за создание воспоминаний. По мере того как формируется больше воспоминаний, время кажется затянутым.

Тот же феномен объясняет, почему пожилые люди, кажется, воспринимают время в более быстром темпе, чем, когда они были моложе. Психологи полагают, что мозг формирует больше воспоминаний о новых переживаниях, чем о знакомых. Поскольку в поздний период жизни новых воспоминаний все меньше, то время в восприятии пожилого человека, кажется, проходит быстрее.

Начало и конец времени

Все больше ученых склоняется к тому мнению, что наша Вселенная зародилась в результате мощнейшего взрыва определенной условной точки, в которой не отмечалось таких показателей, как масса, время и пространство.

Астроном Стивен Хокинг и его коллега из Кембриджа Нейл Турок предполагают, что изначально была идея, из которой родилось слово. Именно в этих двух понятиях и заключалось время и пространство.

Неизвестно, имеет ли время начало или конец. Что касается Вселенной, то время в ней началось. Начальная точка была 13 799 миллиардов лет назад, когда произошел Большой взрыв. Свидетельством этого процесса является реликтовое излучение в пространстве и положение разбегающихся галактик. В это время и начинают осуществляться переходы от одного уровня природной организации к другому — от ядра к атому, а затем молекуле, из которой и появилась живая материя.

Мы можем измерять космическое фоновое излучение как микроволны от Большого взрыва, но не было отмечено никакого излучения с более ранним происхождением.

Один из аргументов о происхождении времени состоит в том, что если бы оно бесконечно расширялось, то в этом случае ночное небо было бы заполнено светом старых звезд.

Будет ли конец времени?

Ответ на этот вопрос неизвестен. Если Вселенная расширяется вечно, время будет продолжаться. Если произойдет новый Большой взрыв, наша временная линия закончится, и начнется новый отсчет. В экспериментах по физике частиц случайные частицы возникают из вакуума, поэтому кажется, что Вселенная не станет статической или вневременной. Время покажет…

Фактрум последовательно рассматривает каждую из них.

1. Теория времени Святого Августина

У Святого Августина, христианского философа, были своеобразные представления о времени. Прежде всего, он считал, что время - не бесконечно. Время, по его словам, было создано Богом, кроме того, совершенно невозможно создать что-то бесконечное.

Когда что-то остаётся в прошлом , у него больше нет никаких свойств бытия, потому что оно больше не существует

А ещё Августин полагал, что время на самом деле существует лишь в нашем сознании и зависит только от того, как мы его трактуем. Мы можем сказать, что-то длится долго или не слишком долго, но Августин утверждал, что не существует ни одного реального способа объективно оценить это.

Когда что-то остаётся в прошлом, у него больше нет никаких свойств бытия, потому что теперь оно не существует. И когда мы говорим, что что-то «заняло слишком много времени» - это потому, что мы вспоминаем это «что-то» именно таким способом.

И так как мы измеряем время, основываясь лишь на том, как помним его, следовательно, и существовать оно должно лишь в нашей памяти. Что касается будущего, то оно ещё не существует, поэтому измерить его невозможно. Существует только настоящее, так что единственный логический вывод состоит в том, что понятие времени обитает исключительно у нас в голове.

2. Топология времени

Как выглядит время? Если вы попытаетесь представить его себе, вы вообразите его в виде прямой линии , которая никогда не заканчивается? А может, вы подумаете о чём-то вроде часов, стрелки которых описывают круг за кругом каждый день и каждый год?

Очевидно, что правильного ответа нет, но есть некоторые интригующие идеи, связанные с этим.

Аристотель полагал, что время не может существовать в виде линии. По крайней мере, у него нет ни начала, ни конца, несмотря на то, что должно быть время, когда всё началось. А если представить тот момент, когда всё началось, то придётся отметить точку до этого момента. А если мир перестанет существовать - то появится ещё одна точка, после этого момента.

А ещё совершенно непонятно, сколько может быть линий времени. Может ли это быть всего одна линия времени, направленная вперёд, или же этих линий много, они направлены параллельно друг другу, или наоборот - пересекаются? Может ли время быть одной линией, поделённой на множество отрезков? Может ли быть так, что моменты в потоке времени существуют совершенно независимо друг от друга? Относительно всего этого есть масса мнений. И ни единого ответа.

3. Правдоподобное настоящее

Идея «правдоподобного настоящего» пытается дать ответ на вопрос, как долго это настоящее длится. Обычный ответ, связанный с этим, звучит как «сейчас», но он не слишком информативен.

Допустим, когда в процессе разговора мы доходим до середины предложения, значит ли это, что мы уже закончили начало предложения, и оно осталось в прошлом? А сам разговор - он находится в настоящем времени? Или же в настоящем только часть разговора, а часть его - уже в прошлом?

Э. Р. Клей и Уильям Джеймс высказали идею «правдоподобного настоящего» - это промежуток времени, который мы ощущаем как настоящее. По мнению Клея и Джеймса, этот момент длится всего несколько секунд и не может длиться дольше минуты, и это - то количество времени, о котором мы сознательно осведомлены .

Но даже в этих рамках есть над чем поспорить.

Теоретически, всё перечисленное выше может быть связано с краткосрочной памятью человека - чем эта память лучше, тем дольше настоящее. Ещё есть мнение, что всё это лишь вопрос мгновенного восприятия. А как только вы полагаетесь на свою краткосрочную память - такой момент уже не может быть частью настоящего. То есть возникает проблема «правдоподобного настоящего», и чего-то наподобие «расширенного настоящего», которое возникает сразу после того, как «правдоподобное настоящее» исчезло.

Фактически, у настоящего вообще не должно быть продолжительности, потому что если она есть - часть настоящего сразу оказывается в прошлом, а часть в будущем, и возникает противоречие. А «правдоподобное настоящее» пытается объяснить настоящее как некий продолжительный интервал времени, и это весьма спорно.

4. Невысокие люди воспринимают «сейчас» раньше высоких

Это звучит странно, но в этом есть смысл. Эту теорию выдвинул нейробиолог Дэвид Иглмен, и назвал он её «привязкой по времени».

Всё это основано на идее о том, что мы воспринимаем мир, получая некие информационные пакеты, которые собираются нашими органами чувств, а затем обрабатываются мозгом. Информация от различных частей тела добирается до мозга за разное время. Допустим, вы идёте, на ходу пишете кому-то SMS, и внезапно ударяетесь головой о телеграфный столб. В то же самое время вы травмируете об этот же столб ещё и большой палец на ноге. Теоретически, информация о травме головы должна поступить в ваш мозг быстрее, чем информация о травме большого пальца ноги. Однако вы будете думать, что всё это вы почувствовали одновременно.

А всё потому, что мозг - это своего рода сенсорная структура с чёткой организацией. И эта структура выстраивает для нас вещи в порядке возрастания их смысла.

Указанная выше задержка в обработке информации играет на руку невысоким людям. Потому что невысокий человек ощущает более точную версию времени, поскольку в его случае информации требуется меньше времени, чтобы попасть в мозг.

5. Время замедляется, и мы можем это видеть

Одна из давних проблем физики связана с существованием тёмной энергии. Мы можем видеть эффекты от этой энергии, но понятия не имеем, что она такое.

Команда профессоров из Испании считает, что все усилия по поиску тёмной энергии оказались напрасны просто потому, что её не существует. Они полагают, что все эффекты тёмной энергии можно объяснить альтернативной идеей, что на самом деле мы видим замедление времени перед его возможной остановкой.

Возьмём астрономическое явление, известное как «красное смещение». Когда мы видим звёзды, светящиеся красным светом, мы знаем, что они ускоряются. Группа испанских профессоров объясняет феномен ускорения Вселенной не как результат присутствия в ней тёмной энергии, а как иллюзию, созданную замедлением времени.

У света времени достаточно для того, чтобы дойти до нас. И когда это наконец происходит, время замедляется, создавая иллюзию того, что всё вокруг ускоряется. Время останавливается чрезвычайно, невообразимо медленно, но если учесть обширность космического пространства и его умопомрачительные расстояния, то получится, что мы можем видеть, как замедляется время, просто глядя на звёзды.

6. Времени не существует

Также есть мнение, что времени не существует вовсе. Именно это утверждал в начале прошлого века философ Мактаггарт (J.M. E. McTaggart). По мнению Мактаггарта, при рассмотрении времени допустимо два подхода.

Первый подход называется А-Теория .

Она гласит, что время имеет определённый порядок и непрерывно течёт, что вещи в нём организованы так, как мы их видим. И что события перемещаются из прошлого в настоящее, а затем в будущее.

В-Теория , напротив, утверждает, что принятие временных рамок и самого времени - это иллюзия, и нет никакого способа, позволяющего сделать так, чтобы все события в мире происходили в строго определённом порядке.

Эта версия «времени» поддерживается лишь нашими воспоминаниями, а в нашей памяти, как правило, фиксируются отдельные события, и вспоминаем мы их как отдельные «временные карманы», а не как некий сплошной поток.

С учётом этой теории можно доказать, что времени не существует, поскольку для того, чтобы время существовало, требуется непрерывное изменение событий, мира и обстоятельств . В-теория по определению не ссылается на течение времени, и об изменениях там тоже речи не идёт. Таким образом, времени не существует.

Однако если А-Теория верна, то утверждение о том, что времени нет, выглядит слишком поспешным. К примеру, возьмём день, когда вам исполнился 21 год. С одной стороны, этот день когда-то был в будущем. С другой стороны, этот же день когда-то окажется и в прошлом. Но один и тот же момент не может быть одновременно и в прошлом, и в настоящем и в будущем. Именно поэтому Мактаггарт говорит, что А-Теория - противоречива, а следовательно невозможна, как и само время.

7. Теория четырёх измерений и блока Вселенной

Теория четырёх измерений и блока Вселенной связана с представлением о времени как о реальном измерении. Есть версия, что все объекты существуют в четырёх измерениях, а не в трёх. Четвёртое измерение - это время.

А в нём объекты тоже можно рассматривать с точки зрения их трёх размеров, то есть трёх измерений. Теория блока Вселенной представляет всю Вселенную в виде блока измерений, разделённых «прослойками» времени.

Этот блок имеет длину, ширину и высоту, и для всего в этом блоке, для каждого события, есть определённые слои времени. Каждый человек - это четырёхмерный объект, который существует в разных слоях времени. Есть слой времени для младенчества, есть слой для детства, для отрочества и так далее.

Таким образом, у временного слоя нет прошлого, настоящего или будущего. Однако каждая точка внутри блока Вселенной может оказаться либо прошлым, либо настоящим, либо будущим по отношению к другим точкам времени в этом блоке.

8. Эффект замедления времени

Иногда мы слышим рассказы людей, попавших в опасную для жизни или страшную ситуацию. И эти люди клянутся, что время в таких ситуациях замедляется. Подобное замедление часто ощущается во время событий, не поддающихся объяснению, или событий, случившихся внезапно. Это распространённое явление, и оно уже стало предметом множества дискуссий о том, что же мы испытываем на самом деле.

Исследователи решили узнать, что будет, если время и в самом деле замедлится. Например, мы смогли бы лучше рассмотреть многие вещи, потому что у нашего мозга есть нехорошая привычка смешивать похожие стимулы в одно общее событие, если интервал между стимулами менее 80 миллисекунд.

Был проведён один эксперимент.

Испытуемым предложили смотреть на цифры, которые мигали, и постоянно менялись. Так учёные хотели определить точку, в которой мозг перестаёт обращать внимание на время и человек начинает различать различные серии номеров.

Вначале эксперимент провели в нормальных условиях, а затем решили повторить в условиях экстремальных: участникам предлагалось смотреть на серии мигающих цифр, падая с башни высотой 46 м.

Затем их попросили посмотреть, как другие люди падают с той же башни и оценить, какими долгими эти падения были по сравнению с их падением.

Собственное падение испытуемым казалось на 36% дольше. Кроме того, в экстремальной ситуации люди лучше идентифицировали мигающие цифры. И всё это наводит на мысль, что это не какой-то момент времени замедляется для нас, а замедляется наша память об этом моменте.

И хотя практическая польза от эффекта замедления времени может быть удивительна, не следует забывать о том, что тот же эффект вполне может заставить ужасные события в нашей памяти длиться вечно.

9. Хронос, Кронос и Время

Ещё до попыток греческих философов объяснить время, у времени было мифологическое объяснение.

До начала времён были только изначальные боги - Хронос и Ананке. Хронос был богом времени, и был частично человеком, частично львом и частично быком.

Ананке был змеем, обвившимся вокруг яйца мира, и символом вечности. Ещё Хроноса в греко-римской мифологии часто изображают стоящим в зодиакальном круге, там его изображают человеком, причём человек этот может быть как молодым, так и старым.

Хронос был отцом титанов, и его часто путают с Кроносом, который тоже был связан со временем. Именно Кронос сверг с трона, а затем кастрировал собственного отца, а позднее был убит собственным сыном, Зевсом.

Хронос был тем, кто отвечал за смену времён года и за течение времени в целом. Но за вещи, происходящие с мужчинами и женщинами в течение этого времени, отвечал не Хронос, а кое-кто другой.

Жизненный цикл человека, его рождение, взросление, старение и смерть, был областью ответственности тех, кого называли богинями судьбы - Мойрами. Клото пряла нить жизни, Лахезис определяла человеческую судьбу, и наконец, Атропос перерезала нить, и жизнь человека на этом заканчивалась.

10. Мы плохо измеряем время

Когда речь заходит о физике пространства, о времени, о размерах и обо всём, что идёт в с ними комплекте, то время, пожалуй, объяснить сложнее всего.

Мы, вообще-то, не слишком хорошо измеряем время.

С одной стороны, есть время сидерическое, то есть время, измеряемое с помощью положения звёзд и вращения Земли. Очевидно, что это время хотя и варьируется, но очень незначительно.

Однако в 20-м веке астрономы установили, что вращение планеты замедляется, потому была создана ещё одна шкала - эфемеридное время.

Ещё позднее появилось так называемое топоцентрическое время (TDT) которое считалось наиболее точным, поскольку в его основе было международное атомное время (IAT). В 1991-м году атомное время было переименовано в Земное время (ТТ). И если отслеживание часовых поясов сегодня кому-то может показаться сложным, то не следует забывать, что даже в наши дни положение звёзд и иных небесных тел используется в сочетании с Земным временем, поскольку именно так достигается его максимальная точность.

Всё это говорит лишь об одном: мы до сих пор понятия не имеем, что нам делать со временем, несмотря на то, что живём по нему каждый день.