Προσπαθήστε να δώσετε αμέσως έναν ακριβή ορισμό: τι είναι ο χρόνος; Η σκέψη περιστρέφεται γύρω από αυτήν την έννοια, προσπαθεί να την συλλάβει, αλλά είναι δύσκολο να διατυπώσει έναν ξεκάθαρο ορισμό. Υπάρχουν διαφορετικές έννοιες και ερμηνείες του χρόνου στη φιλοσοφία, τη φυσική και τη μετρολογία.

Η κλασική μηχανική και η σχετικότητα χρησιμοποιούν εντελώς διαφορετικές έννοιες του χρόνου. Στην πρώτη περίπτωση, ο χρόνος χαρακτηρίζει την αλληλουχία των γεγονότων που συμβαίνουν στον τρισδιάστατο χώρο. Στη δεύτερη θεωρείται και ως η τέταρτη συντεταγμένη.

Πρώτα όμως πρώτα. Ας μάθουμε πώς μέτρησαν οι άνθρωποι τον χρόνο, γιατί το δεύτερο είναι η μικρότερη αποδεκτή μονάδα του. Θα ορίσουμε επίσης την έννοια του χρόνου στη φυσική και θα εξετάσουμε τα φαινόμενα της σχετικιστικής και βαρυτικής διαστολής του χρόνου.

Τι είναι ώρα?

Το πέρασμα του χρόνου είναι ένα εντελώς φυσικό φαινόμενο. Ο χρόνος τρέχει, τα πάντα γύρω αλλάζουν, συμβαίνουν διάφορα γεγονότα. Γι' αυτό αξίζει να μιλήσουμε για το χρόνο από τη σκοπιά της φυσικής, πρώτα απ' όλα στο πλαίσιο των γεγονότων.

Αν δεν συνέβαινε τίποτα γύρω μας, η έννοια του χρόνου δεν θα είχε καμία παραδοσιακή σημασία. Με άλλα λόγια, χωρίς γεγονότα, χρόνος δεν υπάρχει. Ετσι:

Ο χρόνος είναι ένα μέτρο για το πώς αλλάζουν τα πράγματα ο κόσμος. Ο χρόνος καθορίζει τη διάρκεια ύπαρξης των αντικειμένων, τις αλλαγές στις καταστάσεις τους και τις διαδικασίες που συμβαίνουν σε αυτά.

Στο σύστημα ΣΙΟ χρόνος μετριέται σε δευτερόλεπτα και υποδεικνύεται με το γράμμα t .

Πώς μετρούσαν οι άνθρωποι τον χρόνο;

Για να μετρήσετε το χρόνο, χρειάζεστε κάποια γεγονότα που επαναλαμβάνονται με την ίδια περίοδο. Για παράδειγμα, η αλλαγή ημέρας και νύχτας. Ο ήλιος ανατέλλει κάθε μέρα στην ανατολή και δύει στη δύση, και κάθε συνοδικό μήνα η Σελήνη περνά από ολόκληρο τον κύκλο των φάσεων του ηλιακού φωτισμού - από μια λεπτή ημισέληνο έως την πανσέληνο.

Ο συνοδικός μήνας είναι ο χρόνος από τη μια νέα σελήνη στην άλλη. Κατά τη διάρκεια ενός συνοδικού μήνα, η Σελήνη περιστρέφεται γύρω από τη Γη.

Οι αρχαίοι άνθρωποι δεν είχαν άλλη επιλογή από το να δέσουν τον συγχρονισμό με την κίνηση ουράνια σώματακαι γεγονότα που σχετίζονται με αυτό. Δηλαδή, στην αλλαγή των ημερών, των νυχτών και των εποχών του χρόνου.

Στο έτος 4 εποχή και 12 μήνες. Είναι πόσες φορές κατά τη διάρκεια της άνοιξης, του καλοκαιριού, του φθινοπώρου και του χειμώνα η Σελήνη αλλάζει τις φάσεις της.

Καθώς αναπτύχθηκε η πρόοδος, οι μέθοδοι για τη μέτρηση του χρόνου βελτιώθηκαν και εμφανίστηκαν ηλιακά, νερό, άμμος, φωτιά, μηχανικά, ηλεκτρονικά και, τέλος, μοριακά ρολόγια.

Παρακολουθήστε FOCS 1 Watch ΕΣΤΙΑ 1στην Ελβετία Μετρούν το χρόνο με σφάλμα περίπου ενός δευτερολέπτου ανά 30 εκατομμύρια χρόνια. Αυτό είναι ένα πολύ ακριβές ρολόι, αλλά μετά από 30 εκατομμύρια χρόνια θα πρέπει ακόμα να επαναρυθμιστεί.

Γιατί υπάρχουν 60 λεπτά σε μια ώρα, 60 δευτερόλεπτα σε ένα λεπτό και 24 ώρες την ημέρα;

Ας κάνουμε αμέσως επιφύλαξη ότι αυτό που αναφέρεται παρακάτω είναι σε μεγάλο βαθμό προσωπικές υποθέσεις του συγγραφέα που έγιναν με βάση ιστορικές πληροφορίες. Εάν οι αναγνώστες μας έχουν διευκρινίσεις ή ερωτήσεις, θα χαρούμε να τις δούμε στις συζητήσεις.

Οι αρχαίοι λαοί χρειάζονταν κάποιο είδος βάσης για να χτίσουν τα αριθμητικά τους συστήματα. Στη Βαβυλώνα, ο αριθμός ελήφθη ως βάση 60 .

Χάρη στο σεξουαλικό αριθμητικό σύστημα, που εφευρέθηκε από τους Σουμέριους και αργότερα διαδόθηκε στην Αρχαία Βαβυλώνα, ένας κύκλος περιέχει 360 μοίρες, μια μοίρα περιέχει 60 λεπτά και ένα λεπτό περιέχει 60 δευτερόλεπτα.

Το έτος μπορεί να αναπαρασταθεί ως κύκλος που περιέχει 360 βαθμούς. Ίσως ο αριθμός 360 στο πλαίσιο αυτό προήλθε από το γεγονός ότι στη χρονιά 365 ημέρες, και αυτός ο αριθμός απλώς στρογγυλοποιήθηκε σε 360 .

Μια φορά κι έναν καιρό, η μικρότερη μονάδα χρόνου ήταν ώρα. Οι αρχαίοι Βαβυλώνιοι ήταν δυνατοί μαθηματικοί και αποφάσισαν να εισαγάγουν μικρότερες μονάδες χρόνου χρησιμοποιώντας τους Αγαπημένος αριθμός 60 . Επομένως, σε μια ώρα 60 λεπτά και σε ένα λεπτό 60 δευτερόλεπτα

Γιατί όμως η μέρα χωρίζεται σε 12 ώρες? Γι' αυτό πρέπει να ευχαριστήσουμε τους αρχαίους Αιγύπτιους και το δωδεκαδικό τους σύστημα. Η μέρα και η νύχτα χωρίστηκαν σε 12 διαφορετικά μέρη, θεωρούνται διαφορετικά βασίλεια ύπαρξης. Πιθανότατα, η αρχική χρήση του αριθμού 12 σχετίζεται με τον αριθμό των περιστροφών της Σελήνης γύρω από τη Γη ανά έτος.

Η μεγαλύτερη μονάδα χρόνου

Η μεγαλύτερη μονάδα χρόνου είναι κάλπα. Το Kalpa είναι μια έννοια από τον Ινδουισμό και τον Βουδισμό. Είναι περίπου 4,32 δισεκατομμύρια χρόνια, που συμπίπτει με την ηλικία της Γης έως μέσα 5% .

Πώς βρήκαν τέτοιους αριθμούς οι αρχαίοι Ινδουιστές; Δεν γνωρίζουμε την απάντηση σε αυτή την ερώτηση, αλλά ολόκληρο το σύστημα φαίνεται να μας λέει ότι τότε οι άνθρωποι γνώριζαν λίγο περισσότερα για το Σύμπαν από εμάς.

Η Κάλπα στον Ινδουισμό ονομάζεται επίσης «ημέρα του Μπράχμα». Η μέρα δίνει τη θέση της στη νύχτα, ίσης διάρκειας. 30 μέρες και νύχτες αποτελούν τον μήνα και το έτος αποτελείται από 12 μήνες. Ολόκληρη η ζωή του Μπράχμα είναι 100 χρόνια, μετά από τα οποία ο κόσμος χάνεται μαζί του.

Αν μετατρέψουμε εκατό χρόνια Μπράχμα στα δικά μας παραδοσιακά χρόνια, θα βγει 311 τρισεκατομμύρια και 40 δισεκατομμύρια χρόνια! Στο σημερινό Μπράχμα 51 έτος.

Συμπέρασμα: αν όλα αυτά είναι αλήθεια, τότε δεν υπάρχει λόγος ανησυχίας - το Σύμπαν θα υπάρχει για πολύ καιρό.

Το Kalpa είναι η μεγαλύτερη μονάδα χρόνου σύμφωνα με το βιβλίο των ρεκόρ Γκίνες.

Πρώτες ώρες

Στην αρχή, αρκούσε να έχεις ένα ραβδί στο οποίο μπορούσες να κάνεις εγκοπές με ένα πέτρινο τσεκούρι και έτσι να μετράς αντίστροφα τις μέρες που είχαν περάσει. Αλλά έμοιαζε περισσότερο με ημερολόγιο παρά με ρολόι.

Το πρώτο και παλαιότερο ρολόι είναι το ηλιακό ρολόι. Η δράση τους βασίζεται στην αλλαγή του μήκους της σκιάς των αντικειμένων καθώς ο ήλιος κινείται στον ουρανό. Ένα τέτοιο ρολόι ήταν ένας γνώμονας - ένας μακρύς πόλος κολλημένος στο έδαφος. Τα ηλιακά ρολόγια χρησιμοποιούνταν στην Αρχαία Αίγυπτο και την Κίνα. Ήταν σίγουρα γνωστοί ήδη μέσα 1200 έτος π.Χ.

Μετά ήρθε νερό, άμμοςΚαι ρολόι φωτιάς. Η λειτουργία αυτών των μηχανισμών δεν ήταν συνδεδεμένη με την κίνηση των ουράνιων σωμάτων. Για πολύ καιρόΤα ρολόγια του νερού ήταν το κύριο όργανο για τη μέτρηση του χρόνου.

Τα πρώτα μηχανικά ρολόγια κατασκευάστηκαν από Κινέζους τεχνίτες 725 έτος μ.Χ. Ωστόσο ευρεία χρήσητο παρέλαβαν σχετικά πρόσφατα.

ΣΕ μεσαιωνική ΕυρώπηΜηχανικά ρολόγια εγκαταστάθηκαν στους πύργους των καθεδρικών ναών και είχαν μόνο έναν δείκτη – τον ​​ωροδείκτη. Τα ρολόγια τσέπης εμφανίστηκαν μόνο σε 1675 έτος (η εφεύρεση κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από τον Huygens), και οι καρποί - πολύ αργότερα.

Πρώτα ΡΟΛΟΙ ΧΕΙΡΟΣήταν αποκλειστικά γυναικείο αξεσουάρ. Ήταν προϊόντα με πλούσια διακόσμηση, η ακρίβεια των οποίων χαρακτηριζόταν από τεράστια λάθη. Ένας άντρας που σέβεται τον εαυτό του δεν μπορούσε καν να σκεφτεί να φορέσει ρολόι χειρός.

Μοντέρνα ρολόγια

Σήμερα όλοι έχουν ένα μηχανικό ή ηλεκτρονικό ρολόι. Μετρούν το χρόνο με σχετικά μικρά λάθη. Ωστόσο, το πιο ακριβές ρολόι στον κόσμο είναι το ατομικό ρολόι. Ονομάζονται επίσης μοριακά ή κβαντικά.

Big Ben - διάσημο ρολόι πύργου

Όπως θυμόμαστε, για τον προσδιορισμό μιας μονάδας χρόνου, απαιτείται κάποιου είδους περιοδική διαδικασία. Μια φορά κι έναν καιρό, η πιο σύντομη μονάδα ήταν η μέρα. Δηλαδή, η μονάδα μέτρησης του χρόνου ήταν συνδεδεμένη με τη συχνότητα της ανατολής και της δύσης του ηλίου. Τότε η ελάχιστη μονάδα έγινε μια ώρα, και ούτω καθεξής.

ΜΕ 1967 χρόνια, σύμφωνα με το διεθνές σύστημα ΣΙ, ο ορισμός του ενός δευτερολέπτου συνδέεται με την περίοδο της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που προκύπτει κατά τη μετάβαση μεταξύ υπερλεπτών επιπέδων της βασικής κατάστασης του ατόμου Καισίου-133. Δηλαδή: ένα δευτερόλεπτο ισούται με 9 192 631 770 τέτοιες περιόδους.

Ο χρόνος στη φυσική

Αυτή τη στιγμή δεν υπάρχει σαφής και ενοποιημένη έννοια προσδιορισμού του χρόνου στη φυσική.

Στην κλασική μηχανική, ο χρόνος θεωρείται συνεχές, a priori και απροσδιόριστο χαρακτηριστικό του κόσμου.

Για τη μέτρηση του χρόνου, χρησιμοποιείται κάποια περιοδική ακολουθία γεγονότων. Στην κλασική φυσική, ο χρόνος είναι αμετάβλητος σε σχέση με οποιοδήποτε πλαίσιο αναφοράς. Δηλαδή, σε όλα τα συστήματα τα γεγονότα συμβαίνουν ταυτόχρονα.

Πώς να βρείτε χρόνο στη φυσική; Ο απλούστερος τύπος που καθορίζει τη σχέση μεταξύ της απόστασης που διανύθηκε, της ταχύτητας και του χρόνου είναι γνωστός σε κάθε μαθητή και έχει τη μορφή:

Αυτή είναι η χρονική φόρμουλα για ομοιόμορφη και γραμμική κίνηση. Εδώ t - χρόνος, μικρό - διανυθείσα απόσταση, v - Ταχύτητα.

Αλλά τα πιο ενδιαφέροντα πράγματα ξεκινούν από τη σχετικιστική φυσική. Εδώ είναι ένα απόσπασμα από τον Stephen Hawking, έναν φυσικό που έγραψε μια σύντομη ιστορίαχρόνος.

Πρέπει να αποδεχτούμε ότι ο χρόνος δεν είναι εντελώς διαχωρισμένος από το χώρο και δεν είναι ανεξάρτητος από αυτόν, αλλά μαζί του σχηματίζει ένα ενιαίο αντικείμενο, το οποίο ονομάζεται χωροχρόνος

Επίσης στη σχετικιστική φυσική, ο χρόνος παύει να είναι αμετάβλητος και μπορούμε να μιλήσουμε για τη σχετικότητα του χρόνου. Με άλλα λόγια, το πέρασμα του χρόνου εξαρτάται από την κίνηση του πλαισίου αναφοράς.

Αυτή είναι η λεγόμενη σχετικιστική χρονική διαστολή. Εάν το ρολόι βρίσκεται σε ένα σταθερό πλαίσιο αναφοράς, τότε σε ένα κινούμενο σώμα όλες οι διεργασίες συμβαίνουν πιο αργά από ότι σε ένα ακίνητο σώμα. Αυτός είναι ο λόγος που ένας αστροναύτης που ταξιδεύει στο διάστημα με ένα υπερ-γρήγορο πλοίο πρακτικά δεν θα γεράσει σε σύγκριση με τον δίδυμο αδερφό του που παραμένει στη Γη.

Εκτός από τον σχετικιστικό χρόνο, υπάρχει και η βαρυτική χρονική διαστολή. Τι είναι? Η βαρυτική διαστολή του χρόνου είναι μια αλλαγή στον ρυθμό του ρολογιού σε ένα βαρυτικό πεδίο. Πως ισχυρότερο πεδίοβαρύτητα, τόσο ισχυρότερη είναι η επιβράδυνση.

Ας θυμηθούμε ότι ένα δευτερόλεπτο είναι ο χρόνος κατά τον οποίο δημιουργείται ένα άτομο ισοτόπου καισίου 9 192 631 770 κβαντικές μεταβάσεις. Ανάλογα με το πού βρίσκεται το άτομο (στη γη, στο διάστημα, μακριά από οποιοδήποτε αντικείμενο ή κοντά σε μια μαύρη τρύπα), το δεύτερο θα έχει διαφορετικές σημασίες.

Επομένως, ο χρόνος των διεργασιών που σχετίζονται με ένα δεδομένο σύστημα αναφοράς θα είναι διαφορετικός. Έτσι, για έναν παρατηρητή κοντά στον ορίζοντα γεγονότων μιας μαύρης τρύπας Schwarzschild, ο χρόνος ουσιαστικά θα σταματήσει, αλλά για έναν παρατηρητή στη Γη όλα θα συμβούν σχεδόν αμέσως.

Ο κόσμος πάντα ενδιαφερόταν για το θέμα του ταξιδιού στο χρόνο. Σας προσκαλούμε να παρακολουθήσετε μια δημοφιλής επιστημονική ταινία για αυτό το θέμα και σας υπενθυμίζουμε ότι εάν δεν έχετε καθόλου χρόνο για ακαδημαϊκά θέματα, η φοιτητική μας υπηρεσία θα σας βοηθά πάντα να αντιμετωπίζετε τρέχουσες εργασίες και προβλήματα.

Faktrumεξετάζει το καθένα από αυτά διαδοχικά.

1. Θεωρία του χρόνου του Αγίου Αυγουστίνου

Ο Άγιος Αυγουστίνος, ένας χριστιανός φιλόσοφος, είχε μοναδικές ιδέες για τον χρόνο. Πρώτα απ 'όλα, πίστευε ότι ο χρόνος δεν είναι άπειρος. Ο χρόνος, είπε, δημιουργήθηκε από τον Θεό, και επιπλέον, είναι απολύτως αδύνατο να δημιουργηθεί κάτι άπειρο.

Όταν κάτι μένει στο παρελθόν, δεν έχει πλέον καμία ιδιότητα ύπαρξης, γιατί δεν υπάρχει πια

Και ο Αυγουστίνος πίστευε επίσης ότι ο χρόνος υπάρχει στην πραγματικότητα μόνο στο μυαλό μας και εξαρτάται μόνο από το πώς τον ερμηνεύουμε. Μπορούμε να πούμε ότι κάτι διαρκεί πολύ ή όχι πολύ, αλλά ο Αυγουστίνος υποστήριξε ότι δεν υπάρχει ούτε ένα πραγματικό τρόποαξιολογήστε το αντικειμενικά.

Όταν κάτι παραμένει στο παρελθόν, δεν έχει πλέον ιδιότητες ύπαρξης, γιατί τώρα δεν υπάρχει. Και όταν λέμε ότι κάτι «άργησε πολύ», είναι επειδή θυμόμαστε αυτό το «κάτι» με αυτόν τον τρόπο.

Και αφού μετράμε τον χρόνο με βάση μόνο το πώς τον θυμόμαστε, επομένως, θα πρέπει να υπάρχει μόνο στη μνήμη μας. Όσο για το μέλλον, δεν υπάρχει ακόμα, οπότε είναι αδύνατο να το μετρήσουμε. Μόνο το παρόν υπάρχει, οπότε το μόνο λογικό συμπέρασμα είναι ότι η έννοια του χρόνου βρίσκεται εξ ολοκλήρου στο κεφάλι μας.

2. Τοπολογία χρόνου

Πώς μοιάζει ο χρόνος; Αν προσπαθήσεις να το φανταστείς, το φαντάζεσαι σαν μια ευθεία που δεν τελειώνει ποτέ; Ή μήπως σκέφτεστε κάτι σαν ένα ρολόι που οι δείκτες του γυρίζουν κάθε μέρα και κάθε χρόνο;

Προφανώς δεν υπάρχει σωστή απάντηση, αλλά υπάρχουν μερικές ενδιαφέρουσες ιδέες που σχετίζονται με αυτήν.

Ο Αριστοτέλης πίστευε ότι ο χρόνος δεν μπορεί να υπάρξει ως γραμμή. Τουλάχιστον δεν έχει αρχή και τέλος, παρόλο που πρέπει να υπάρξει μια στιγμή που άρχισαν όλα. Και αν φανταστείτε τη στιγμή που ξεκίνησαν όλα, τότε θα πρέπει να σημειώσετε το σημείο πριν από αυτή τη στιγμή. Και αν ο κόσμος πάψει να υπάρχει, τότε θα εμφανιστεί ένα άλλο σημείο μετά από αυτή τη στιγμή.

Είναι επίσης εντελώς ασαφές πόσες γραμμές χρόνου μπορεί να υπάρχουν. Θα μπορούσε να είναι μόνο μία χρονική γραμμή κατευθυνόμενη προς τα εμπρός, ή υπάρχουν πολλές από αυτές τις γραμμές, κατευθύνονται παράλληλα μεταξύ τους ή αντίστροφα - τέμνονται; Μπορεί ο χρόνος να είναι μια γραμμή χωρισμένη σε πολλά τμήματα; Θα μπορούσε να υπάρχουν στιγμές στο ρεύμα του χρόνου εντελώς ανεξάρτητα η μία από την άλλη; Υπάρχουν πολλές απόψεις για όλα αυτά. Και ούτε μια απάντηση.

3. Λογικό παρόν

Η ιδέα του «εύλογου παρόντος» επιχειρεί να απαντήσει στο ερώτημα πόσο διαρκεί το παρόν. Η συνηθισμένη απάντηση που σχετίζεται με αυτό είναι "τώρα", αλλά αυτό δεν είναι πολύ κατατοπιστικό.

Ας πούμε, όταν κατά τη διάρκεια μιας συνομιλίας φτάνουμε στη μέση μιας πρότασης, αυτό σημαίνει ότι έχουμε ήδη τελειώσει την αρχή της πρότασης και ανήκει στο παρελθόν; Και η ίδια η κουβέντα - είναι στον ενεστώτα; Ή μήπως υπάρχει μόνο ένα μέρος της συζήτησης στο παρόν, και μέρος της είναι ήδη στο παρελθόν;

Ο E.R. Clay και ο William James σκέφτηκαν την ιδέα ενός "εύλογου παρόντος" - μιας χρονικής περιόδου που βιώνουμε ως το παρόν. Σύμφωνα με τον Κλέι και τον Τζέιμς, αυτή η στιγμή διαρκεί μόνο λίγα δευτερόλεπτα και δεν μπορεί να διαρκέσει περισσότερο από ένα λεπτό, και αυτό είναι το χρονικό διάστημα για το οποίο γνωρίζουμε συνειδητά.

Αλλά ακόμη και μέσα σε αυτό το πλαίσιο υπάρχει κάτι για το οποίο πρέπει να διαφωνήσουμε.

Θεωρητικά, όλα τα παραπάνω μπορούν να συσχετιστούν με τη βραχυπρόθεσμη μνήμη ενός ατόμου - όσο καλύτερη είναι αυτή η μνήμη, τόσο μεγαλύτερη είναι η παρούσα. Υπάρχει επίσης η άποψη ότι όλα αυτά είναι απλώς θέμα στιγμιαίας αντίληψης. Και από τη στιγμή που βασίζεστε στη βραχυπρόθεσμη μνήμη σας, μια τέτοια στιγμή δεν μπορεί πλέον να είναι μέρος του παρόντος. Δηλαδή, υπάρχει ένα πρόβλημα του «εύλογου παρόντος», και κάτι σαν το «εκτεταμένο παρόν», που προκύπτει αμέσως μετά την εξαφάνιση του «εύλογου παρόντος».

Στην πραγματικότητα, το παρόν δεν πρέπει να έχει καθόλου διάρκεια, γιατί αν έχει, μέρος του παρόντος καταλήγει αμέσως στο παρελθόν, και μέρος στο μέλλον, και προκύπτει αντίφαση. Και το «εύλογο παρόν» προσπαθεί να εξηγήσει το παρόν ως κάποιο μεγάλο χρονικό διάστημα, και αυτό είναι πολύ αμφιλεγόμενο.

4. Οι κοντοί άνθρωποι αντιλαμβάνονται το «τώρα» πριν από τους ψηλούς.

Ακούγεται περίεργο, αλλά είναι λογικό. Αυτή η θεωρία προτάθηκε από τον νευροεπιστήμονα David Eagleman και την ονόμασε «δεσμευτική για το χρόνο».

Όλα αυτά βασίζονται στην ιδέα ότι αντιλαμβανόμαστε τον κόσμο λαμβάνοντας συγκεκριμένα πακέτα πληροφοριών που συλλέγονται από τις αισθήσεις μας και στη συνέχεια επεξεργάζονται από τον εγκέφαλο. Οι πληροφορίες από διαφορετικά μέρη του σώματος χρειάζονται διαφορετικούς χρόνους για να φτάσουν στον εγκέφαλο. Ας υποθέσουμε ότι περπατάτε, στέλνετε μήνυμα σε κάποιον καθώς πηγαίνετε και ξαφνικά χτυπάτε το κεφάλι σας σε έναν τηλεγραφικό στύλο. Ταυτόχρονα, τραυματίζετε και το μεγάλο δάχτυλο του ποδιού σας στην ίδια κολόνα. Θεωρητικά, οι πληροφορίες για έναν τραυματισμό στο κεφάλι πρέπει να φτάσουν στον εγκέφαλό σας πιο γρήγορα από τις πληροφορίες για ένα τραύμα αντίχειραςπόδια. Ωστόσο, θα νομίζεις ότι όλα αυτά τα ένιωσες ταυτόχρονα.

Και όλα αυτά επειδή ο εγκέφαλος είναι ένα είδος αισθητηριακής δομής με σαφή οργάνωση. Και αυτή η δομή τακτοποιεί τα πράγματα για εμάς με αυξανόμενη σειρά της σημασίας τους.

Η παραπάνω καθυστέρηση στην επεξεργασία των πληροφοριών είναι στα χέρια των κοντών ανθρώπων. Επειδή ένα κοντό άτομο βιώνει μια πιο ακριβή εκδοχή του χρόνου γιατί στην περίπτωσή του η πληροφορία χρειάζεται λιγότερο χρόνο για να μπει στον εγκέφαλο.

5. Ο χρόνος επιβραδύνεται και μπορούμε να το δούμε

Ένα από τα μακροχρόνια προβλήματα στη φυσική σχετίζεται με την ύπαρξη της σκοτεινής ενέργειας. Μπορούμε να δούμε τα αποτελέσματα αυτής της ενέργειας, αλλά δεν έχουμε ιδέα τι είναι.

Μια ομάδα καθηγητών από την Ισπανία πιστεύει ότι όλες οι προσπάθειες για την εύρεση της σκοτεινής ενέργειας ήταν μάταιες απλώς και μόνο επειδή δεν υπάρχει. Πιστεύουν ότι όλες οι επιπτώσεις της σκοτεινής ενέργειας μπορούν να εξηγηθούν από την εναλλακτική ιδέα ότι στην πραγματικότητα βλέπουμε τον χρόνο να επιβραδύνεται προτού τελικά σταματήσει.

Πάρτε το αστρονομικό φαινόμενο που είναι γνωστό ως «κόκκινη μετατόπιση». Όταν βλέπουμε αστέρια να λάμπουν κόκκινο, ξέρουμε ότι επιταχύνονται. Μια ομάδα Ισπανών καθηγητών εξηγεί το φαινόμενο της επιτάχυνσης του Σύμπαντος όχι ως αποτέλεσμα της παρουσίας σκοτεινής ενέργειας σε αυτό, αλλά ως μια ψευδαίσθηση που δημιουργείται από τη διαστολή του χρόνου.

Το φως έχει αρκετό χρόνο για να μας φτάσει. Και όταν τελικά συμβεί αυτό, ο χρόνος επιβραδύνεται, δημιουργώντας την ψευδαίσθηση ότι όλα γύρω επιταχύνονται. Ο χρόνος σταματά εξαιρετικά, αφάνταστα αργά, αλλά αν σκεφτεί κανείς την απεραντοσύνη του διαστήματος και τις συγκλονιστικές αποστάσεις του, μπορούμε να δούμε τον χρόνο να επιβραδύνεται κοιτάζοντας μόνο τα αστέρια.

6. Ο χρόνος δεν υπάρχει

Υπάρχει επίσης η άποψη ότι χρόνος δεν υπάρχει καθόλου. Αυτό ακριβώς υποστήριξε ο φιλόσοφος J.M.E. McTaggart στις αρχές του περασμένου αιώνα. Σύμφωνα με τον McTaggart, υπάρχουν δύο πιθανές προσεγγίσεις για την εξέταση του χρόνου.

Η πρώτη προσέγγιση ονομάζεται Α-Θεωρία.

Λέει ότι ο χρόνος έχει μια συγκεκριμένη τάξη και κυλά συνεχώς, ότι τα πράγματα σε αυτόν είναι οργανωμένα όπως τα βλέπουμε εμείς. Και ότι τα γεγονότα κινούνται από το παρελθόν στο παρόν και μετά στο μέλλον.

Β-Θεωρία, αντίθετα, υποστηρίζει ότι η αποδοχή των χρονικών πλαισίων και του ίδιου του χρόνου είναι μια ψευδαίσθηση και δεν υπάρχει τρόπος να διασφαλιστεί ότι όλα τα γεγονότα στον κόσμο συμβαίνουν με αυστηρά καθορισμένη σειρά.

Αυτή η εκδοχή του «χρόνου» υποστηρίζεται μόνο από τις αναμνήσεις μας και στη μνήμη μας, κατά κανόνα, καταγράφονται μεμονωμένα γεγονότα και τα θυμόμαστε ως ξεχωριστές «χρονικές τσέπες» και όχι ως συνεχή ροή.

Λαμβάνοντας υπόψη αυτή τη θεωρία, μπορεί να αποδειχθεί ότι ο χρόνος δεν υπάρχει, αφού Για να υπάρχει ο χρόνος, τα γεγονότα, ο κόσμος και οι συνθήκες απαιτούν συνεχή αλλαγή. Η Β-θεωρία, εξ ορισμού, δεν αναφέρεται στο πέρασμα του χρόνου και ούτε εκεί γίνεται λόγος για αλλαγή. Επομένως, χρόνος δεν υπάρχει.

Ωστόσο, εάν η Θεωρία Α είναι σωστή, τότε η δήλωση ότι δεν υπάρχει χρόνος φαίνεται πολύ βιαστική. Για παράδειγμα, ας πάρουμε την ημέρα που γίνατε 21 ετών. Από τη μια, αυτή η μέρα ήταν κάποτε στο μέλλον. Από την άλλη, αυτή η ίδια μέρα θα είναι κάποτε στο παρελθόν. Αλλά μια και η ίδια στιγμή δεν μπορεί να είναι στο παρελθόν, στο παρόν και στο μέλλον ταυτόχρονα. Αυτός είναι ο λόγος που ο McTaggart λέει ότι η Θεωρία Α είναι αντιφατική, και επομένως αδύνατη, όπως ο ίδιος ο χρόνος.

7. Η θεωρία των τεσσάρων διαστάσεων και το μπλοκ του Σύμπαντος

Η θεωρία των τεσσάρων διαστάσεων και του μπλοκ του Σύμπαντος συνδέεται με την ιδέα του χρόνου ως πραγματικής διάστασης. Υπάρχει μια εκδοχή ότι όλα τα αντικείμενα υπάρχουν σε τέσσερις διαστάσεις, όχι σε τρεις. Η τέταρτη διάσταση είναι ο χρόνος.

Και σε αυτό, τα αντικείμενα μπορούν επίσης να θεωρηθούν από την άποψη των τριών μεγεθών τους, δηλαδή των τριών διαστάσεων. Η Θεωρία Μπλοκ του Σύμπαντος αντιπροσωπεύει ολόκληρο το Σύμπαν ως ένα μπλοκ διαστάσεων που χωρίζονται από «στρώματα» χρόνου.

Αυτό το μπλοκ έχει μήκος, πλάτος και ύψος, και για όλα σε αυτό το μπλοκ, για κάθε συμβάν, υπάρχουν ορισμένα στρώματα χρόνου. Κάθε άτομο είναι ένα τετραδιάστατο αντικείμενο που υπάρχει μέσα διαφορετικά στρώματαχρόνος. Υπάρχει ένα στρώμα χρόνου για τη βρεφική ηλικία, υπάρχει ένα στρώμα για την παιδική ηλικία, για την εφηβεία, και ούτω καθεξής.

Έτσι, το επίπεδο χρόνου δεν έχει παρελθόν, παρόν ή μέλλον. Ωστόσο, κάθε σημείο μέσα σε ένα μπλοκ του Σύμπαντος μπορεί να είναι είτε παρελθόν, παρόν ή μέλλον σε σχέση με άλλα χρονικά σημεία σε αυτό το μπλοκ.

8. Εφέ διαστολής χρόνου

Μερικές φορές ακούμε ιστορίες από ανθρώπους που έχουν βρεθεί σε απειλητικές για τη ζωή ή τρομακτικές καταστάσεις. Και αυτοί οι άνθρωποι ορκίζονται ότι ο χρόνος επιβραδύνεται σε αυτές τις καταστάσεις. Αυτή η επιβράδυνση γίνεται συχνά αισθητή κατά τη διάρκεια γεγονότων που δεν μπορούν να εξηγηθούν ή γεγονότων που συμβαίνουν ξαφνικά. Αυτό είναι ένα συνηθισμένο φαινόμενο και έχει ήδη γίνει αντικείμενο πολλών συζητήσεων για το τι πραγματικά βιώνουμε.

Οι ερευνητές αποφάσισαν να ανακαλύψουν τι θα συνέβαινε αν ο χρόνος επιβραδύνει πραγματικά. Για παράδειγμα, θα μπορούσαμε να δούμε πολλά πράγματα καλύτερα επειδή ο εγκέφαλός μας έχει την κακή συνήθεια να συγκεντρώνει παρόμοια ερεθίσματα σε ένα κοινό γεγονός εάν το διάστημα μεταξύ των ερεθισμάτων είναι μικρότερο από 80 χιλιοστά του δευτερολέπτου.

Πραγματοποιήθηκε ένα πείραμα.

Ζητήθηκε από τα υποκείμενα να δουν αριθμούς που αναβοσβήνουν και άλλαζαν συνεχώς. Έτσι, οι επιστήμονες ήθελαν να προσδιορίσουν το σημείο στο οποίο ο εγκέφαλος σταματά να δίνει προσοχή στο χρόνο και ένα άτομο αρχίζει να διακρίνει μεταξύ διαφορετικών σειρών αριθμών.

Αρχικά, το πείραμα διεξήχθη υπό κανονικές συνθήκες και στη συνέχεια αποφάσισαν να το επαναλάβουν υπό ακραίες συνθήκες: ζητήθηκε από τους συμμετέχοντες να δουν μια σειρά από αριθμούς που αναβοσβήνουν ενώ έπεφταν από έναν πύργο ύψους 46 μέτρων.

Στη συνέχεια τους ζητήθηκε να παρακολουθήσουν άλλους ανθρώπους να πέφτουν από τον ίδιο πύργο και να αξιολογήσουν πόσο καιρό αυτές οι πτώσεις ήταν σε σύγκριση με την πτώση τους.

Η πτώση των υποκειμένων φάνηκε 36% μεγαλύτερη. Επιπλέον, σε ακραίες καταστάσεις, οι άνθρωποι μπορούσαν να αναγνωρίσουν καλύτερα αριθμούς που αναβοσβήνουν. Και όλα αυτά υποδηλώνουν ότι δεν είναι κάποια στιγμή στο χρόνο που επιβραδύνεται για εμάς, αλλά η μνήμη μας αυτής της στιγμής επιβραδύνεται.

Και ενώ τα πρακτικά οφέλη του φαινομένου της διαστολής του χρόνου μπορεί να είναι εκπληκτικά, δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι το ίδιο αποτέλεσμα μπορεί κάλλιστα να προκαλέσει τρομερά γεγονότα στη μνήμη μας να διαρκέσουν για πάντα.

9. Χρόνος, Κρόνος και Χρόνος

Ακόμη και πριν οι Έλληνες φιλόσοφοι προσπαθήσουν να εξηγήσουν τον χρόνο, ο χρόνος είχε μια μυθολογική εξήγηση.

Πριν από την αρχή του χρόνου, υπήρχαν μόνο οι αρχέγονοι θεοί - ο Χρόνος και ο Ανάνκε. Ο Χρόνος ήταν ο θεός του χρόνου και ήταν εν μέρει άνθρωπος, εν μέρει λιοντάρι και εν μέρει ταύρος.

Ο Ανάνκε ήταν το φίδι κουλουριασμένο γύρω από το αυγό του κόσμου και σύμβολο της αιωνιότητας. Ο Χρόνος στην ελληνορωμαϊκή μυθολογία συχνά απεικονίζεται όρθιος στον ζωδιακό κύκλο, όπου απεικονίζεται ως άνδρας και αυτό το άτομο μπορεί να είναι είτε νέο είτε ηλικιωμένο.

Ο Χρόνος ήταν ο πατέρας των Τιτάνων και συχνά συγχέεται με τον Κρόνο, ο οποίος επίσης συνδέθηκε με τον χρόνο. Ήταν ο Κρόνος που ανέτρεψε και στη συνέχεια ευνούχισε τον ίδιο του τον πατέρα και αργότερα σκοτώθηκε από τον ίδιο του τον γιο, τον Δία.

Ο Χρόνος ήταν αυτός που ήταν υπεύθυνος για την αλλαγή των εποχών και το πέρασμα του χρόνου γενικότερα. Ο Χρόνος όμως δεν ήταν υπεύθυνος για όσα συνέβησαν σε άντρες και γυναίκες αυτό το διάστημα, αλλά κάποιος άλλος.

Ο κύκλος της ζωής ενός ανθρώπου, η γέννηση, η ενηλικίωση, η γήρανση και ο θάνατός του, ήταν η περιοχή ευθύνης εκείνων που ονομάζονταν θεές της μοίρας - οι Μοίρες. Η Κλόθω έκοψε το νήμα της ζωής, η Λάχεσις καθόρισε την ανθρώπινη μοίρα και τελικά ο Άτροπος έκοψε το νήμα και η ανθρώπινη ζωή τελείωσε εκεί.

10. Είμαστε κακοί στη μέτρηση του χρόνου.

Όταν πρόκειται για τη φυσική του χώρου, του χρόνου, των διαστάσεων και ό,τι συνοδεύει, ο χρόνος είναι ίσως το πιο δύσκολο πράγμα να εξηγηθεί.

Στην πραγματικότητα δεν είμαστε πολύ καλοί στη μέτρηση του χρόνου.

Από τη μία, υπάρχει ο αστρικός χρόνος, δηλαδή ο χρόνος που μετριέται χρησιμοποιώντας τις θέσεις των αστεριών και την περιστροφή της Γης. Προφανώς, αν και αυτός ο χρόνος ποικίλλει, είναι πολύ μικρός.

Ωστόσο, τον 20ο αιώνα, οι αστρονόμοι διαπίστωσαν ότι η περιστροφή του πλανήτη επιβραδύνεται, έτσι δημιουργήθηκε μια άλλη κλίμακα - ο χρόνος εφημερίας.

Ακόμη αργότερα εμφανίστηκε ο λεγόμενος τοποκεντρικός χρόνος (TDT), ο οποίος θεωρήθηκε ο πιο ακριβής, αφού βασιζόταν στη διεθνή ατομική ώρα (IAT). Το 1991, η ατομική ώρα μετονομάστηκε σε Earth Time (TT). Και αν η παρακολούθηση των ζωνών ώρας σήμερα μπορεί να φαίνεται δύσκολη σε κάποιον, τότε δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι ακόμη και σήμερα η θέση των άστρων και άλλων ουράνιων σωμάτων χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με την ώρα της Γης, αφού έτσι επιτυγχάνεται η μέγιστη ακρίβειά της.

Όλα αυτά λένε μόνο ένα πράγμα: ακόμα δεν έχουμε ιδέα τι να κάνουμε με τον χρόνο, παρά το γεγονός ότι ζούμε με αυτόν καθημερινά.

Στη ρωσική γλώσσα, τα ουσιαστικά έχουν μια κατηγορία φύλου: αρσενικά, ουδέτερα, θηλυκά ή κοινά· μπορεί να είναι έμψυχα ή άψυχα, σωστά ή κοινά και επίσης ποικίλλουν ανάλογα με τους αριθμούς και τις περιπτώσεις. Αλλαγή καταλήξεις υπόθεσηςαντιστοιχεί σε έναν ορισμένο τύπο απόκλισης, ο οποίος λαμβάνει υπόψη όλα τα αναφερόμενα χαρακτηριστικά. Ορθογραφία ουσιαστικού χρόνοςμε τη μορφή πλάγιων περιπτώσεων υπόκειται σε ειδικούς κανόνες. Η γνώση αυτών των κανόνων θα σας επιτρέψει να αποφύγετε λάθη στην απάντηση στην ερώτηση πώς να γράψετε: χρόνοςή χρόνος?

Το ουσιαστικό χρόνος ανήκει στο ουδέτερο γένος, αλλά στον ενικό αλλάζει σε περιπτώσεις που δεν είναι σύμφωνα με την κλίση τύπου II, όπως, για παράδειγμα, ουσιαστικά θάλασσα, παράθυρο, λίμνη, αλλά σύμφωνα με τον λεγόμενο ετερογενή τύπο. Συνδυάζει 10 ουδέτερα ουσιαστικά που τελειώνουν σε – μου : χρόνος, στέμμα, μαστός, αναβολέας, πανό, σπόρος, όνομα, φλόγα, φυλή, φορτίο,και ένα ουσιαστικό αρσενικό μονοπάτι.Στις περιπτώσεις γενετικής, δοτικής, ενόργανης και προθετικής, εκτός από τις σταθερές καταλήξεις -Και , -τρώω , αποκτούν το επίθημα - en - και στην ονομαστική και αιτιατική συμπίπτουν πλήρως στη μορφή γραφής:

Υπόθεση, ερώτηση	Ουσιαστικά που ξεκινούν από -mya
Και τι?)	χρόνος	στέμμα	πανό
R. (τι;)	χρόνος	στέμμα	πανό
Δ. (σε τι;)	χρόνος	στέμμα	πανό
Σε τι?)	χρόνος	στέμμα	πανό
Τ. (τι;)	χρόνος	σκοτάδι	πανό
Π. (για τι;)	(για την ώρα	(ο) στέμμα	(περί) πανό

Ανάλογα με την περίπτωση που χρησιμοποιείται το ουσιαστικό χρόνος, σε μια πρόταση μπορεί να έχει μόνο μία από τις τρεις μορφές: χρόνος, χρόνοςή χρόνος.

Ήρθε η ώρα να μαζέψουμε τα μήλα. (Ονομα)

Παρά το τέλος της ώρας, ήταν ακόμα φως. (Βιν. σελ.)

Πόσος καιρός πέρασε από τότε! (Γεν. ν.)

Πρέπει να εμπιστευτείς τον χρόνο σου. (Δαν. σελ.)

Στο μεταξύ, κάτι περίεργο συνέβαινε στην αίθουσα. (Δημιουργικό σελ.)

Τι να θυμάστε από το παρελθόν! (Επ. σελ.)

Κατά την επιλογή της επιθυμητής φόρμας υπόθεσης χρόνοςή χρόνοςθα πρέπει να δώσετε προσοχή στην ερώτηση που μπορεί να τεθεί στη λέξη. Ερώτηση Τι?ταιριάζει με το σχήμα χρόνος, ερωτήσεις τι; τι; για τι;- φόρμα χρόνος.

ο ιστότοπος δίνει τις ακόλουθες συστάσεις σχετικά με το σχηματισμό και τη χρήση τύπων κεφαλαίων σε ένταση και ένταση στην ομιλία:

1. Στις περιπτώσεις ονομαστικής και αιτιατικής, χρησιμοποιήστε τη σωστή μορφή χρόνος. Στους τύπους γενετικής, δοτικής και προθετικής χρησιμοποιείται ο τύπος χρόνος.
2. Ουσιαστικό χρόνοςσε μια πρόταση λειτουργεί ως υποκείμενο ή άμεσο αντικείμενο. Μορφή χρόνοςμπορεί να είναι μια προσθήκη ή μια περίσταση.
3. Με ερωτηματική αντωνυμία Πόσακαι επίρρημα πολλά αποσυνδυάζει τη γενική περίπτωση: πόση ώρα; πολύ χρόνο.

Το περιεχόμενο του άρθρου

ΧΡΟΝΟΣ,μια έννοια που επιτρέπει σε κάποιον να καθορίσει πότε συνέβη ένα συγκεκριμένο γεγονός σε σχέση με άλλα γεγονότα, π.χ. προσδιορίστε πόσα δευτερόλεπτα, λεπτά, ώρες, ημέρες, μήνες, χρόνια ή αιώνες το ένα από αυτά συνέβη νωρίτερα ή αργότερα από το άλλο. Η μέτρηση του χρόνου συνεπάγεται την εισαγωγή μιας χρονικής κλίμακας, χρησιμοποιώντας την οποία θα ήταν δυνατός ο συσχετισμός αυτών των γεγονότων. Ακριβής ορισμόςΟ χρόνος βασίζεται σε ορισμούς αποδεκτούς στην αστρονομία και χαρακτηρίζεται από υψηλή ακρίβεια.

Υπάρχουν τρία κύρια συστήματα μέτρησης χρόνου που χρησιμοποιούνται σήμερα. Κάθε ένα από αυτά βασίζεται σε μια συγκεκριμένη περιοδική διαδικασία: την περιστροφή της Γης γύρω από τον άξονά της - καθολική ώρα UT. Η επανάσταση της Γης γύρω από τον Ήλιο είναι η εφημερίς ώρα ET. και εκπομπή (ή απορρόφηση) ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων από άτομα ή μόρια ορισμένων ουσιών υπό ορισμένες συνθήκες - ατομικός χρόνος AT, που προσδιορίζεται με χρήση ατομικών ρολογιών υψηλής ακρίβειας. Η Παγκόσμια Ώρα, που συνήθως αναφέρεται ως "Μέση ώρα Γκρήνουιτς", είναι η μέση ηλιακή ώρα στον πρώτο μεσημβρινό (με γεωγραφικό μήκος 0°), που διέρχεται από την πόλη του Γκρίνουιτς, η οποία αποτελεί μέρος του οικισμού του Μεγάλου Λονδίνου. Ο καθολικός χρόνος χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του τυπικού χρόνου που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της αστικής ώρας. Ο χρόνος εφημερίας είναι μια χρονική κλίμακα που χρησιμοποιείται στην ουράνια μηχανική στη μελέτη της κίνησης των ουράνιων σωμάτων, όπου απαιτείται υψηλή ακρίβειαυπολογισμούς. Ο ατομικός χρόνος είναι μια φυσική κλίμακα χρόνου που χρησιμοποιείται σε περιπτώσεις όπου απαιτείται εξαιρετικά ακριβής μέτρηση των «χρονικών διαστημάτων» για φαινόμενα που σχετίζονται με φυσικές διεργασίες.

Επίσημη ώρα.

Στην καθημερινή τοπική πρακτική, χρησιμοποιείται ο τυπικός χρόνος, ο οποίος διαφέρει από τον καθολικό χρόνο κατά ακέραιο αριθμό ωρών. Ο παγκόσμιος χρόνος χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό του χρόνου για την επίλυση πολιτικών και στρατιωτικών προβλημάτων, στην ουράνια πλοήγηση, για τον ακριβή προσδιορισμό του γεωγραφικού μήκους στη γεωδαισία, καθώς και για τον προσδιορισμό της θέσης των τεχνητών δορυφόρων της Γης σε σχέση με τα αστέρια. Δεδομένου ότι η ταχύτητα περιστροφής της Γης γύρω από τον άξονά της δεν είναι απολύτως σταθερή, ο παγκόσμιος χρόνος δεν είναι αυστηρά ομοιόμορφος σε σύγκριση με τον εφήμερο ή τον ατομικό χρόνο.

Συστήματα μέτρησης χρόνου.

Η μονάδα του «μέσου ηλιακού χρόνου» που χρησιμοποιείται στην καθημερινή πρακτική είναι η «μέση ηλιακή ημέρα», η οποία, με τη σειρά της, διαιρείται ως εξής: 1 μέση ηλιακή ημέρα = 24 μέσες ηλιακές ώρες, 1 μέσος όρος ηλιακή ώρα= 60 μέσα ηλιακά λεπτά, 1 μέσο ηλιακό λεπτό = 60 μέσα ηλιακά δευτερόλεπτα. Μια μέση ηλιακή ημέρα περιέχει 86.400 κατά μέσο όρο ηλιακά δευτερόλεπτα.

Είναι αποδεκτό ότι η ημέρα αρχίζει τα μεσάνυχτα και διαρκεί 24 ώρες. Στις ΗΠΑ, για πολιτικούς σκοπούς, συνηθίζεται να διαιρείται η ημέρα σε δύο ίσα μέρη - πριν από το μεσημέρι και μετά το μεσημέρι, και κατά συνέπεια, σε αυτό το πλαίσιο, διατηρείται μια μέτρηση 12 ωρών.

Τροποποιήσεις στην παγκόσμια ώρα.

Τα σήματα ώρας ραδιοφώνου μεταδίδονται στο σύστημα συντονισμένης ώρας (UTC), παρόμοια με τη μέση ώρα του Γκρίνουιτς. Ωστόσο, στο σύστημα UTC το πέρασμα του χρόνου δεν είναι εντελώς ομοιόμορφο· εκεί συμβαίνουν αποκλίσεις με μια περίοδο περίπου. 1 χρόνος. Σύμφωνα με διεθνή συμφωνία, εισάγεται μια τροποποίηση στα μεταδιδόμενα σήματα για να ληφθούν υπόψη αυτές οι αποκλίσεις.

Στα πρατήρια ώρας προσδιορίζεται η τοπική αστρική ώρα, από την οποία υπολογίζεται η τοπική μέση ηλιακή ώρα. Η τελευταία μετατρέπεται σε Παγκόσμια Ώρα (UT0) προσθέτοντας την αντίστοιχη τιμή που υιοθετείται για το γεωγραφικό μήκος στο οποίο βρίσκεται ο σταθμός (δυτικά του μεσημβρινού του Γκρίνουιτς). Αυτό καθιερώνει συντονισμένο παγκόσμιο χρόνο.

Από το 1892 είναι γνωστό ότι ο άξονας του ελλειψοειδούς της Γης ταλαντώνεται σε σχέση με τον άξονα περιστροφής της Γης με περίοδο περίπου 14 μηνών. Η απόσταση μεταξύ αυτών των αξόνων, μετρημένη σε οποιοδήποτε πόλο, είναι περίπου. 9 μ. Κατά συνέπεια, το γεωγραφικό μήκος και το γεωγραφικό πλάτος οποιουδήποτε σημείου στη Γη παρουσιάζουν περιοδικές διακυμάνσεις. Για να αποκτήσετε μια πιο ομοιόμορφη χρονική κλίμακα, εισάγεται μια διόρθωση για αλλαγές στο γεωγραφικό μήκος στην τιμή UT0 που υπολογίζεται για έναν συγκεκριμένο σταθμό, η οποία μπορεί να φτάσει τα 30 ms (ανάλογα με τη θέση του σταθμού). Αυτό δίνει το χρόνο UT1.

Η ταχύτητα περιστροφής της Γης υπόκειται σε εποχιακές αλλαγές, με αποτέλεσμα ο χρόνος που μετράται με την περιστροφή του πλανήτη να εμφανίζεται είτε «μπροστά» ή «πίσω» ο αστρικός (εφήμερος) χρόνος και οι αποκλίσεις κατά τη διάρκεια του έτους μπορεί να φτάσουν τα 30 ms . Το UT1, το οποίο έχει προσαρμοστεί για να λαμβάνει υπόψη τις εποχιακές αλλαγές, ορίζεται ως UT2 (προ-ομοιόμορφη ή σχεδόν ομοιόμορφη καθολική ώρα). Το UT2 προσδιορίζεται με βάση τη μέση ταχύτητα περιστροφής της Γης, αλλά επηρεάζεται από μακροπρόθεσμες αλλαγές σε αυτή την ταχύτητα. Τροποποιήσεις που επιτρέπουν τον υπολογισμό του χρόνου UT1 και UT2 από το UT0 εισάγονται σε ενοποιημένη μορφή από το Διεθνές Γραφείο Ώρας που βρίσκεται στο Παρίσι.

ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΚΗ ΩΡΑ

Sidereal χρόνος και ηλιακός χρόνος.

Για να προσδιορίσουν τον μέσο ηλιακό χρόνο, οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν παρατηρήσεις όχι του ίδιου του ηλιακού δίσκου, αλλά των αστεριών. Το λεγόμενο αστέρι καθορίζεται από τα αστέρια. αστρικό, ή αστρικό (από το λατινικό siderius - αστέρι ή αστερισμός), χρόνος. Χρησιμοποιώντας μαθηματικούς τύπους που βασίζονται στον αστρικό χρόνο, υπολογίζεται ο μέσος ηλιακός χρόνος.

Αν μια φανταστική γραμμή άξονα της γηςεκτείνεται και προς τις δύο κατευθύνσεις, θα τέμνεται με την ουράνια σφαίρα στα λεγόμενα σημεία. πόλοι του κόσμου – Βορράς και Νότος (Εικ. 1). Σε γωνιακή απόσταση 90° από αυτά τα σημεία διέρχεται ένας μεγάλος κύκλος που ονομάζεται ουράνιος ισημερινός, ο οποίος αποτελεί συνέχεια του επιπέδου του ισημερινού της γης. Η φαινομενική διαδρομή του Ήλιου ονομάζεται εκλειπτική. Τα επίπεδα του ισημερινού και της εκλειπτικής τέμνονται υπό γωνία περίπου. 23,5°; τα σημεία τομής ονομάζονται σημεία ισημερίας. Κάθε χρόνο, γύρω στις 20–21 Μαρτίου, ο Ήλιος διασχίζει τον ισημερινό καθώς κινείται από νότο προς βορρά στην εαρινή ισημερία. Αυτό το σημείο είναι σχεδόν ακίνητο σε σχέση με τα αστέρια και χρησιμοποιείται ως σημείο αναφοράς για τον προσδιορισμό της θέσης των αστεριών στο αστρονομικό σύστημα συντεταγμένων, καθώς και του αστρονομικού χρόνου. Το τελευταίο μετριέται με την ωριαία γωνία, δηλ. η γωνία μεταξύ του μεσημβρινού στον οποίο βρίσκεται το αντικείμενο και του σημείου της ισημερίας (μετρώντας στα δυτικά του μεσημβρινού). Από άποψη χρόνου, μια ώρα αντιστοιχεί σε 15 μοίρες τόξου. Σε σχέση με έναν παρατηρητή που βρίσκεται σε έναν συγκεκριμένο μεσημβρινό, το σημείο της εαρινής ισημερίας περιγράφει μια κλειστή τροχιά στον ουρανό κάθε μέρα. Το χρονικό διάστημα μεταξύ δύο διαδοχικών διασταυρώσεων αυτού του μεσημβρινού ονομάζεται αστρική ημέρα.

Από τη σκοπιά ενός παρατηρητή στη Γη, ο Ήλιος κινείται στην ουράνια σφαίρα από την ανατολή προς τη δύση κάθε μέρα. Η γωνία μεταξύ της κατεύθυνσης του Ήλιου και του ουράνιου μεσημβρινού μιας δεδομένης περιοχής (μετρούμενη σε δυτικόςαπό τον μεσημβρινό) ορίζει την «τοπική φαινομενική ηλιακή ώρα». Αυτή είναι ακριβώς η ώρα που δείχνει το ηλιακό ρολόι. Το χρονικό διάστημα μεταξύ δύο διαδοχικών διασταυρώσεων του μεσημβρινού από τον Ήλιο ονομάζεται αληθινή ηλιακή ημέρα. Κατά τη διάρκεια ενός έτους (περίπου 365 ημέρες), ο Ήλιος «κάνει» μια πλήρη περιστροφή κατά μήκος της εκλειπτικής (360°), πράγμα που σημαίνει ότι την ημέρα μετατοπίζεται σε σχέση με τα αστέρια και το σημείο της εαρινής ισημερίας κατά σχεδόν 1° . Ως αποτέλεσμα, η πραγματική ηλιακή ημέρα είναι μεγαλύτερη από την αστρική ημέρα κατά 3 λεπτά 56 από τη μέση ηλιακή ώρα. Δεδομένου ότι η φαινομενική κίνηση του Ήλιου σε σχέση με τα αστέρια είναι άνιση, η πραγματική ηλιακή ημέρα έχει επίσης άνιση διάρκεια. Αυτή η ανομοιόμορφη κίνηση του άστρου συμβαίνει λόγω της εκκεντρότητας της τροχιάς της γης και της κλίσης του ισημερινού προς το εκλειπτικό επίπεδο (Εικ. 2).

Μέση ηλιακή ώρα.

Εμφάνιση τον 17ο αιώνα. τα μηχανικά ρολόγια οδήγησαν στην ανάγκη εισαγωγής του μέσου ηλιακού χρόνου. Ο «μέσος (ή μέση εκλειπτική) ήλιος» είναι ένα πλασματικό σημείο που κινείται ομοιόμορφα κατά μήκος του ουράνιου ισημερινού με ταχύτητα ίση με την ετήσια μέση ταχύτητα του αληθινού Ήλιου που κινείται κατά μήκος της εκλειπτικής. Ο μέσος ηλιακός χρόνος (δηλαδή ο χρόνος που μεσολάβησε από το χαμηλότερο αποκορύφωμα του μέσου ήλιου) ανά πάσα στιγμή σε έναν δεδομένο μεσημβρινό είναι αριθμητικά ίσος με την ωριαία γωνία του μέσου ήλιου (εκφρασμένη σε ωριαίες μονάδες) μείον 12 ώρες. Η διαφορά μεταξύ αληθούς και ο μέσος ηλιακός χρόνος, που μπορεί να φτάσει τα 16 λεπτά, ονομάζεται εξίσωση του χρόνου (αν και στην πραγματικότητα δεν είναι εξίσωση).

Όπως σημειώθηκε παραπάνω, ο μέσος ηλιακός χρόνος καθορίζεται με την παρατήρηση των αστέρων, όχι του Ήλιου. Ο μέσος ηλιακός χρόνος καθορίζεται αυστηρά από τη γωνιακή θέση της Γης σε σχέση με τον άξονά της, ανεξάρτητα από το αν η ταχύτητα περιστροφής της είναι σταθερή ή μεταβλητή. Αλλά ακριβώς επειδή ο μέσος ηλιακός χρόνος είναι ένα μέτρο της περιστροφής της Γης, χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του γεωγραφικού μήκους μιας περιοχής, καθώς και σε όλες τις άλλες περιπτώσεις όπου απαιτούνται ακριβή δεδομένα για τη θέση της Γης στο διάστημα.

Ώρα εφημερίς.

Η κίνηση των ουράνιων σωμάτων περιγράφεται μαθηματικά από τις εξισώσεις της ουράνιας μηχανικής. Η επίλυση αυτών των εξισώσεων επιτρέπει σε κάποιον να καθορίσει τις συντεταγμένες του σώματος σε συνάρτηση με το χρόνο. Ο χρόνος που περιλαμβάνεται σε αυτές τις εξισώσεις, εξ ορισμού αποδεκτός στην ουράνια μηχανική, είναι ομοιόμορφος ή εφήμερος. Υπάρχουν ειδικοί πίνακες συντεταγμένων εφημερίδων (θεωρητικά υπολογισμένες) που δίνουν την υπολογιζόμενη θέση ενός ουράνιου σώματος σε συγκεκριμένα (συνήθως ίσα) χρονικά διαστήματα. Ο χρόνος εφημερίας μπορεί να προσδιοριστεί από την κίνηση οποιουδήποτε πλανήτη ή των δορυφόρων του ηλιακό σύστημα. Οι αστρονόμοι το καθορίζουν από την κίνηση της Γης στην τροχιά της γύρω από τον Ήλιο. Μπορεί να βρεθεί παρατηρώντας τη θέση του Ήλιου σε σχέση με τα αστέρια, αλλά συνήθως αυτό γίνεται παρακολουθώντας την κίνηση της Σελήνης γύρω από τη Γη. Η φαινομενική διαδρομή που ακολουθεί η Σελήνη κατά τη διάρκεια του μήνα ανάμεσα στα αστέρια μπορεί να θεωρηθεί ως ένα είδος ρολογιού, στο οποίο τα αστέρια σχηματίζουν το καντράν και η Σελήνη χρησιμεύει ως ο ωροδείκτης. Σε αυτή την περίπτωση, οι συντεταγμένες εφημερίας της Σελήνης πρέπει να υπολογίζονται με υψηλό βαθμό ακρίβειας και η παρατηρούμενη θέση της πρέπει να προσδιοριστεί εξίσου με ακρίβεια.

Η θέση της Σελήνης καθοριζόταν συνήθως από το χρόνο διέλευσης από τον μεσημβρινό και την κάλυψη των αστεριών από τον σεληνιακό δίσκο. Η πιο σύγχρονη μέθοδος περιλαμβάνει τη φωτογράφηση της Σελήνης ανάμεσα στα αστέρια χρησιμοποιώντας μια ειδική κάμερα. Αυτή η κάμερα χρησιμοποιεί ένα επίπεδο-παράλληλο φίλτρο σκούρου γυαλιού που έχει κλίση κατά τη διάρκεια μιας έκθεσης 20 δευτερολέπτων. Ως αποτέλεσμα, η εικόνα της Σελήνης μετατοπίζεται και αυτή η τεχνητή μετατόπιση, όπως ήταν, αντισταθμίζει την πραγματική κίνηση της Σελήνης σε σχέση με τα αστέρια. Έτσι, η Σελήνη διατηρεί μια αυστηρά σταθερή θέση σε σχέση με τα αστέρια και όλα τα στοιχεία στην εικόνα φαίνονται διακριτά. Δεδομένου ότι οι θέσεις των αστεριών είναι γνωστές, οι μετρήσεις από την εικόνα καθιστούν δυνατό τον ακριβή προσδιορισμό των συντεταγμένων της Σελήνης. Αυτά τα δεδομένα συγκεντρώνονται με τη μορφή εφημεριδικών πινάκων της Σελήνης και επιτρέπουν τον υπολογισμό του χρόνου εφημερίας.

Προσδιορισμός του χρόνου χρησιμοποιώντας παρατηρήσεις της περιστροφής της Γης.

Ως αποτέλεσμα της περιστροφής της Γης γύρω από τον άξονά της, τα αστέρια φαίνεται να κινούνται από την ανατολή προς τη δύση. Οι σύγχρονες μέθοδοι για τον προσδιορισμό της ακριβούς ώρας χρησιμοποιούν αστρονομικές παρατηρήσεις, οι οποίες συνίστανται στην καταγραφή των στιγμών της διέλευσης των άστρων μέσω του ουράνιου μεσημβρινού, η θέση του οποίου είναι αυστηρά καθορισμένη σε σχέση με τον αστρονομικό σταθμό. Για τους σκοπούς αυτούς, τα λεγόμενα Το «όργανο μικρού περάσματος» είναι ένα τηλεσκόπιο τοποθετημένο με τέτοιο τρόπο ώστε ο οριζόντιος άξονάς του να είναι προσανατολισμένος κατά μήκος του γεωγραφικού πλάτους (από ανατολή προς δύση). Ο σωλήνας του τηλεσκοπίου μπορεί να κατευθυνθεί σε οποιοδήποτε σημείο του ουράνιου μεσημβρινού. Για να παρατηρηθεί το πέρασμα ενός αστεριού από τον μεσημβρινό, τοποθετείται ένα λεπτό νήμα σε σχήμα σταυρού στο εστιακό επίπεδο του τηλεσκοπίου. Ο χρόνος διέλευσης του άστρου καταγράφεται χρησιμοποιώντας χρονογράφο (μια συσκευή που καταγράφει ταυτόχρονα ακριβή σήματα χρόνου και παλμούς που συμβαίνουν μέσα στο ίδιο το τηλεσκόπιο). Με αυτόν τον τρόπο προσδιορίζεται ο ακριβής χρόνος διέλευσης κάθε αστέρα από έναν δεδομένο μεσημβρινό.

Σημαντικά μεγαλύτερη ακρίβεια στη μέτρηση του χρόνου περιστροφής της Γης επιτυγχάνεται με τη χρήση φωτογραφικού σωλήνα ζενίθ (PZT). Το FZT είναι ένα τηλεσκόπιο με εστιακή απόσταση 4,6 m και οπή εισόδου με διάμετρο 20 cm, που βλέπει απευθείας στο ζενίθ. Μια μικρή φωτογραφική πλάκα τοποθετείται κάτω από το φακό σε απόσταση περίπου. 1,3 εκ. Ακόμα χαμηλότερα, σε απόσταση ίση με το μισό της εστιακής απόστασης, υπάρχει λουτρό υδραργύρου (υδράργυρος ορίζοντας). ο υδράργυρος αντανακλά το φως των αστεριών, το οποίο εστιάζεται σε μια φωτογραφική πλάκα. Τόσο ο φακός όσο και η φωτογραφική πλάκα μπορούν να περιστραφούν ως ενιαία μονάδα κατά 180° γύρω από έναν κατακόρυφο άξονα. Όταν φωτογραφίζετε ένα αστέρι, λαμβάνονται τέσσερις εκθέσεις 20 δευτερολέπτων σε διαφορετικές θέσεις φακού. Η πλάκα μετακινείται με μηχανική κίνηση με τέτοιο τρόπο ώστε να αντισταθμίζεται η φαινομενική καθημερινή κίνηση του άστρου, διατηρώντας το στο οπτικό πεδίο. Όταν ένα φορείο με μια φωτογραφική κασέτα κινείται, οι στιγμές της διέλευσης του από ένα συγκεκριμένο σημείο καταγράφονται αυτόματα (για παράδειγμα, κλείνοντας μια επαφή ρολογιού). Η φωτογραφική πλάκα που συλλαμβάνεται αναπτύσσεται και μετράται η εικόνα που λαμβάνεται σε αυτήν. Τα δεδομένα μέτρησης συγκρίνονται με τις μετρήσεις του χρονογράφου, γεγονός που καθιστά δυνατό τον ακριβή προσδιορισμό του χρόνου διέλευσης ενός άστρου μέσω του ουράνιου μεσημβρινού.

Σε ένα άλλο όργανο για τον προσδιορισμό του αστρικού χρόνου, ο αστρολάβος του πρίσματος (δεν πρέπει να συγχέεται με το ομώνυμο μεσαιωνικό γωνιόμετρο), ένα πρίσμα 60 μοιρών (ισόπλευρο) και ο ορίζοντας υδραργύρου τοποθετούνται μπροστά από τον φακό του τηλεσκοπίου. Ένα πρισματικό αστρολάβο παράγει δύο εικόνες του παρατηρούμενου άστρου, οι οποίες συμπίπτουν όταν το αστέρι βρίσκεται 60° πάνω από τον ορίζοντα. Σε αυτήν την περίπτωση, η ένδειξη του ρολογιού καταγράφεται αυτόματα.

Όλα αυτά τα όργανα χρησιμοποιούν την ίδια αρχή - για ένα αστέρι του οποίου οι συντεταγμένες είναι γνωστές, καθορίζεται ο χρόνος (αστρικός ή μέσος όρος) διέλευσης από μια συγκεκριμένη γραμμή, για παράδειγμα, τον ουράνιο μεσημβρινό. Κατά την παρατήρηση με ειδικό ρολόι, καταγράφεται η ώρα διέλευσης. Η διαφορά μεταξύ του υπολογισμένου χρόνου και της ένδειξης του ρολογιού δίνει τη διόρθωση. Η τιμή διόρθωσης δείχνει πόσα λεπτά ή δευτερόλεπτα πρέπει να προστεθούν στις ενδείξεις του ρολογιού για να λάβετε την ακριβή ώρα. Για παράδειγμα, εάν ο εκτιμώμενος χρόνος είναι 3 ώρες 15 λεπτά 26,785 δευτερόλεπτα και το ρολόι δείχνει 3 ώρες 15 λεπτά 26,773 δευτερόλεπτα, τότε το ρολόι είναι πίσω κατά 0,012 δευτερόλεπτα και η διόρθωση είναι 0,012 δευτερόλεπτα.

Τυπικά, παρατηρούνται 10–20 αστέρια ανά νύχτα και η μέση διόρθωση υπολογίζεται από αυτά. Μια διαδοχική σειρά διορθώσεων σάς επιτρέπει να προσδιορίσετε την ακρίβεια του ρολογιού. Χρησιμοποιώντας όργανα όπως το FZT και ο αστρολάβος, ο χρόνος μπορεί να ρυθμιστεί μέσα σε μία νύχτα με ακρίβεια περίπου. 0,006 s.

Όλα αυτά τα όργανα έχουν σχεδιαστεί για να προσδιορίζουν τον αστρικό χρόνο, ο οποίος χρησιμοποιείται για τον καθορισμό του μέσου ηλιακού χρόνου και ο τελευταίος μετατρέπεται σε τυπικό χρόνο.

ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΩ

Για να παρακολουθείτε το πέρασμα του χρόνου, χρειάζεστε έναν απλό τρόπο να το προσδιορίσετε. Στην αρχαιότητα, χρησιμοποιούσαν νερό ή κλεψύδρα για αυτό. Ο ακριβής προσδιορισμός του χρόνου κατέστη δυνατός αφού ο Galileo διαπίστωσε το 1581 ότι η περίοδος των ταλαντώσεων ενός εκκρεμούς είναι σχεδόν ανεξάρτητη από το πλάτος τους. Ωστόσο, η πρακτική χρήση αυτής της αρχής στα ρολόγια εκκρεμούς ξεκίνησε μόλις εκατό χρόνια αργότερα. Τα πιο προηγμένα ρολόγια εκκρεμούς έχουν πλέον ακρίβεια περίπου. 0,001–0,002 s ανά ημέρα. Από τη δεκαετία του 1950, τα ρολόγια εκκρεμούς έπαψαν να χρησιμοποιούνται για ακριβείς μετρήσεις χρόνου και έδωσαν τη θέση τους στα ρολόγια χαλαζία και ατομικά.

Ρολόι χαλαζία.

Ο χαλαζίας έχει το λεγόμενο «πιεζοηλεκτρικές» ιδιότητες: όταν ο κρύσταλλος παραμορφώνεται, δημιουργείται ηλεκτρικό φορτίο και αντίστροφα υπό την επίδραση ηλεκτρικό πεδίοεμφανίζεται κρυσταλλική παραμόρφωση. Ο έλεγχος που πραγματοποιείται με χρήση κρυστάλλου χαλαζία καθιστά δυνατή τη λήψη μιας σχεδόν σταθερής συχνότητας ηλεκτρομαγνητικών ταλαντώσεων στο ηλεκτρικό κύκλωμα. Ένας πιεζοηλεκτρικός ταλαντωτής κρυστάλλων παράγει συνήθως ταλαντώσεις με συχνότητα 100.000 Hz ή μεγαλύτερη. Μια ειδική ηλεκτρονική συσκευή γνωστή ως διαιρέτης συχνότητας επιτρέπει τη μείωση της συχνότητας στα 1000 Hz. Το σήμα που λαμβάνεται στην έξοδο ενισχύεται και οδηγεί τον σύγχρονο ηλεκτροκινητήρα του ρολογιού. Μάλιστα, η λειτουργία του ηλεκτροκινητήρα συγχρονίζεται με τις δονήσεις του πιεζοηλεκτρικού κρυστάλλου. Χρησιμοποιώντας ένα σύστημα ταχυτήτων, ο κινητήρας μπορεί να συνδεθεί σε δείκτες που υποδεικνύουν ώρες, λεπτά και δευτερόλεπτα. Ουσιαστικά ρολόι χαλαζίαΕίναι ένας συνδυασμός ενός ταλαντωτή πιεζοχαλαζία, ενός διαιρέτη συχνότητας και ενός σύγχρονου ηλεκτροκινητήρα. Η ακρίβεια των καλύτερων ρολογιών χαλαζία φτάνει τα πολλά εκατομμυριοστά του δευτερολέπτου την ημέρα.

Ατομικό ρολόι.

Οι διαδικασίες απορρόφησης (ή εκπομπής) ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων από άτομα ή μόρια ορισμένων ουσιών μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση του χρόνου. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιείται ένας συνδυασμός γεννήτριας ατομικής ταλάντωσης, διαιρέτη συχνότητας και σύγχρονου κινητήρα. Σύμφωνα με την κβαντική θεωρία, ένα άτομο μπορεί να βρίσκεται σε διαφορετικές καταστάσεις, καθεμία από τις οποίες αντιστοιχεί σε ένα συγκεκριμένο ενεργειακό επίπεδο μι, που αντιπροσωπεύει μια διακριτή ποσότητα. Όταν μετακινείστε από ένα υψηλότερο επίπεδο ενέργειας σε ένα χαμηλότερο, ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, και αντίστροφα, όταν μετακινούμαστε σε υψηλότερο επίπεδο, η ακτινοβολία απορροφάται. Συχνότητα ακτινοβολίας, δηλ. Ο αριθμός των κραδασμών ανά δευτερόλεπτο καθορίζεται από τον τύπο:

φά = (μι 2 – μι 1)/η,

Οπου μι 2 – αρχική ενέργεια, μι 1 – τελική ενέργεια και η– Η σταθερά του Planck.

Πολλές κβαντικές μεταβάσεις παράγουν πολύ υψηλές συχνότητες, περίπου 5-10 14 Hz, και η προκύπτουσα ακτινοβολία βρίσκεται στην περιοχή του ορατού φωτός. Για να δημιουργηθεί μια ατομική (κβαντική) γεννήτρια, ήταν απαραίτητο να βρεθεί μια ατομική (ή μοριακή) μετάβαση της οποίας η συχνότητα θα μπορούσε να αναπαραχθεί χρησιμοποιώντας ηλεκτρονική τεχνολογία. Οι συσκευές μικροκυμάτων όπως αυτές που χρησιμοποιούνται στα ραντάρ είναι ικανές να παράγουν συχνότητες της τάξης των 10 10 (10 δισεκατομμυρίων) Hz.

Το πρώτο ακριβές ατομικό ρολόι που χρησιμοποιεί καίσιο αναπτύχθηκε από τους L. Essen και J. W. L. Parry στο Εθνικό Φυσικό Εργαστήριο στο Teddington (Ηνωμένο Βασίλειο) τον Ιούνιο του 1955. Το άτομο καισίου μπορεί να υπάρχει σε δύο καταστάσεις και σε καθεμία από αυτές έλκεται από μία ή ο άλλος πόλος ενός μαγνήτη. Τα άτομα που βγαίνουν από εγκατάσταση θέρμανσης, περάστε μέσα από ένα σωλήνα που βρίσκεται ανάμεσα στους πόλους του μαγνήτη «Α». Τα άτομα στην κατάσταση που ονομάζονται συμβατικά 1 εκτρέπονται από έναν μαγνήτη και χτυπούν τα τοιχώματα του σωλήνα, ενώ τα άτομα στην κατάσταση 2 εκτρέπονται προς την άλλη κατεύθυνση έτσι ώστε να περνούν κατά μήκος του σωλήνα μέσω ενός ηλεκτρομαγνητικού πεδίου του οποίου η συχνότητα δόνησης αντιστοιχεί στη ραδιοσυχνότητα, και στη συνέχεια κατευθύνονται προς τον δεύτερο μαγνήτη «Β». Εάν η ραδιοσυχνότητα έχει επιλεγεί σωστά, τότε τα άτομα, μεταβαίνοντας στην κατάσταση 1, εκτρέπονται από τον μαγνήτη «Β» και συλλαμβάνονται από τον ανιχνευτή. Διαφορετικά, τα άτομα διατηρούν την κατάσταση 2 και αποκλίνουν από τον ανιχνευτή. Συχνότητα ηλεκτρομαγνητικό πεδίοαλλάζει έως ότου ένας μετρητής συνδεδεμένος στον ανιχνευτή δείξει ότι δημιουργείται η επιθυμητή συχνότητα. Η συχνότητα συντονισμού που δημιουργείται από ένα άτομο καισίου (133 Cs) είναι 9.192.631.770 ± 20 δονήσεις ανά δευτερόλεπτο (χρόνος εφημερίας). Αυτή η τιμή ονομάζεται πρότυπο καισίου.

Το πλεονέκτημα μιας ατομικής γεννήτριας έναντι μιας πιεζοηλεκτρικής γεννήτριας χαλαζία είναι ότι η συχνότητά της δεν αλλάζει με την πάροδο του χρόνου. Ωστόσο, δεν μπορεί να λειτουργήσει συνεχώς για όσο διάστημα ένα ρολόι χαλαζία. Επομένως, είναι συνηθισμένο να συνδυάζεται ένας πιεζοηλεκτρικός ταλαντωτής χαλαζία με έναν ατομικό σε ένα ρολόι. Η συχνότητα του κρυσταλλικού ταλαντωτή ελέγχεται κατά διαστήματα σε σχέση με τον ατομικό ταλαντωτή.

Για τη δημιουργία μιας γεννήτριας, χρησιμοποιείται επίσης μια αλλαγή στην κατάσταση των μορίων αμμωνίας NH 3. Σε μια συσκευή που ονομάζεται "maser" (κβαντικός ταλαντωτής μικροκυμάτων), δημιουργούνται ταλαντώσεις στην περιοχή ραδιοσυχνοτήτων με σχεδόν σταθερή συχνότητα μέσα σε έναν κοίλο συντονιστή. Τα μόρια αμμωνίας μπορεί να βρίσκονται σε μία από τις δύο ενεργειακές καταστάσεις, οι οποίες αντιδρούν διαφορετικά σε ένα ηλεκτρικό φορτίο συγκεκριμένου σημείου. Μια δέσμη μορίων περνά στο πεδίο μιας ηλεκτρικά φορτισμένης πλάκας. Σε αυτή την περίπτωση, αυτά που βρίσκονται σε υψηλότερο ενεργειακό επίπεδο, υπό την επίδραση του πεδίου, κατευθύνονται σε μια μικρή οπή εισόδου που οδηγεί σε έναν κοίλο συντονιστή και τα μόρια που βρίσκονται σε χαμηλότερο επίπεδο εκτρέπονται στο πλάι. Μερικά από τα μόρια που εισέρχονται στον συντονιστή κινούνται σε χαμηλότερο επίπεδο ενέργειας, εκπέμποντας ακτινοβολία, η συχνότητα της οποίας επηρεάζεται από το σχεδιασμό του συντονιστή. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των πειραμάτων στο Παρατηρητήριο Neuchâtel στην Ελβετία, η ληφθείσα συχνότητα ήταν 22.789.421.730 Hz (η συχνότητα συντονισμού του καισίου χρησιμοποιήθηκε ως πρότυπο). Μια διεθνής ραδιοφωνική σύγκριση των συχνοτήτων δόνησης που μετρήθηκαν για μια δέσμη ατόμων καισίου έδειξε ότι η διαφορά στις συχνότητες που λαμβάνονται σε εγκαταστάσεις διαφόρων σχεδίων είναι περίπου δύο δισεκατομμυριοστά. Μια κβαντική γεννήτρια που χρησιμοποιεί καίσιο ή ρουβίδιο είναι γνωστή ως ηλιακή κυψέλη γεμάτη αέριο. Το υδρογόνο χρησιμοποιείται επίσης ως γεννήτρια κβαντικών συχνοτήτων (maser). Η εφεύρεση του (κβαντικού) ατομικού ρολογιού συνέβαλε σε μεγάλο βαθμό στην έρευνα για τις αλλαγές στον ρυθμό περιστροφής της Γης και στην ανάπτυξη της γενικής θεωρίας της σχετικότητας.

Δεύτερος.

Η χρήση του ατομικού δευτερολέπτου ως τυπικής μονάδας χρόνου υιοθετήθηκε τον 12ο Διεθνές Συνέδριογια τα βάρη και τα μέτρα στο Παρίσι το 1964. Καθορίζεται με βάση το πρότυπο καισίου. Με τη χρήση ηλεκτρονικές συσκευέςΟι ταλαντώσεις της γεννήτριας καισίου μετρώνται και ο χρόνος κατά τον οποίο συμβαίνουν 9.192.631.770 ταλαντώσεις λαμβάνεται ως τυπικό δευτερόλεπτο.

Βαρυτικός (ή εφημερίς) χρόνος και ατομικός χρόνος.Ο χρόνος της εφημερίας καθορίζεται σύμφωνα με αστρονομικές παρατηρήσεις και υπακούει στους νόμους της βαρυτικής αλληλεπίδρασης των ουράνιων σωμάτων. Ο προσδιορισμός του χρόνου χρησιμοποιώντας πρότυπα κβαντικής συχνότητας βασίζεται στις ηλεκτρικές και πυρηνικές αλληλεπιδράσεις μέσα σε ένα άτομο. Είναι πολύ πιθανό οι κλίμακες του ατομικού και του βαρυτικού χρόνου να μην συμπίπτουν. Σε μια τέτοια περίπτωση, η συχνότητα των κραδασμών που δημιουργούνται από το άτομο καισίου θα ποικίλλει σε σχέση με το δευτερόλεπτο του χρόνου εφημερίας καθ' όλη τη διάρκεια του έτους και αυτή η αλλαγή δεν μπορεί να αποδοθεί σε σφάλμα παρατήρησης.

Ραδιενεργή διάσπαση.

Είναι γνωστό ότι τα άτομα κάποιων, τα λεγόμενα. ραδιενεργά στοιχεία διασπώνται αυθόρμητα. Ως δείκτης του ρυθμού διάσπασης, χρησιμοποιείται ο «χρόνος ημιζωής» - η χρονική περίοδος κατά την οποία ο αριθμός των ραδιενεργών ατόμων αυτής της ουσίαςμειώνεται στο μισό. Η ραδιενεργή διάσπαση μπορεί επίσης να χρησιμεύσει ως μέτρο του χρόνου - για να γίνει αυτό, αρκεί να υπολογίσετε ποιο μέρος του συνολικός αριθμόςτα άτομα έχουν υποστεί αποσύνθεση. Με βάση την περιεκτικότητα σε ραδιενεργά ισότοπα ουρανίου, η ηλικία των πετρωμάτων εκτιμάται ότι είναι μέσα σε αρκετά δισεκατομμύρια χρόνια. Το ραδιενεργό ισότοπο του άνθρακα 14 C, που σχηματίζεται υπό την επίδραση της κοσμικής ακτινοβολίας, έχει μεγάλη σημασία. Με βάση το περιεχόμενο αυτού του ισοτόπου, το οποίο έχει χρόνο ημιζωής 5568 ετών, είναι δυνατό να χρονολογηθούν δείγματα ηλικίας λίγο άνω των 10 χιλιάδων ετών. Συγκεκριμένα, χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της ηλικίας των αντικειμένων που σχετίζονται με την ανθρώπινη δραστηριότητα, τόσο στους ιστορικούς όσο και στους προϊστορικούς χρόνους.

Περιστροφή της Γης.

Όπως υπέθεσαν οι αστρονόμοι, η περίοδος περιστροφής της Γης γύρω από τον άξονά της αλλάζει με την πάροδο του χρόνου. Ως εκ τούτου, αποδείχθηκε ότι το πέρασμα του χρόνου, το οποίο υπολογίζεται με βάση την περιστροφή της Γης, άλλοτε επιταχύνεται και άλλοτε πιο αργό, σε σύγκριση με αυτό που καθορίζεται από την τροχιακή κίνηση της Γης, της Σελήνης και άλλων πλανητών. Τα τελευταία 200 χρόνια, το σφάλμα στον χρονισμό με βάση την ημερήσια περιστροφή της Γης σε σύγκριση με το «ιδανικό ρολόι» έφτασε τα 30 δευτερόλεπτα.

Κατά τη διάρκεια μιας ημέρας, η απόκλιση είναι αρκετά χιλιοστά του δευτερολέπτου, αλλά κατά τη διάρκεια ενός έτους συσσωρεύεται ένα σφάλμα 1–2 δευτερολέπτων. Υπάρχουν τρεις τύποι αλλαγών στον ρυθμό περιστροφής της Γης: κοσμικές, οι οποίες είναι συνέπεια των παλίρροιων υπό την επίδραση της σεληνιακής βαρύτητας και οδηγούν σε αύξηση της διάρκειας της ημέρας κατά περίπου 0,001 δευτερόλεπτα ανά αιώνα. μικρές απότομες αλλαγές στη διάρκεια της ημέρας, οι λόγοι των οποίων δεν έχουν προσδιοριστεί επακριβώς, επιμηκύνοντας ή μειώνοντας την ημέρα κατά πολλά χιλιοστά του δευτερολέπτου και μια τέτοια ανώμαλη διάρκεια μπορεί να διαρκέσει για 5-10 χρόνια. Τέλος, παρατηρούνται περιοδικές αλλαγές, κυρίως με περίοδο ενός έτους.

Όλοι θυμόμαστε πώς κατά τη διάρκεια της ΕΣΣΔ όλες οι δημοκρατίες περίμεναν με κομμένη την ανάσα να χτυπήσουν τα κουδούνια Παραμονή Πρωτοχρονιάς. Σήμερα, αυτά τα ρολόγια χτυπούν την ώρα αποκλειστικά για τη Ρωσία, ωστόσο αυτό δεν τους στερεί την ιδιαίτερη μαγεία και την ελκυστικότητά τους.

Ο Πύργος του Κρεμλίνου (ονομάζεται επίσης Spasskaya), στον οποίο είναι εγκατεστημένο αυτό το ρολόι, χτίστηκε το 1491. Το 1625 εκσυγχρονίστηκε - τότε ήταν που εγκαταστάθηκε η συσκευή ρολογιού στον πύργο. Το 1626, το ρολόι καταστράφηκε λόγω πυρκαγιάς, οπότε έπρεπε να κατασκευαστεί ένα παρόμοιο. Το 1706 το ρολόι αντικαταστάθηκε ξανά με νέο. Αυτή τη φορά τους έφερε προσωπικά ο Μέγας Πέτρος. Από τη φωτιά όμως υπέστησαν και ζημιές.

Το καντράν αντικαταστάθηκε για τελευταία φορά τον περασμένο αιώνα αφού χτυπήθηκε από οβίδα το 1917. Λίγοι γνωρίζουν, αλλά αρχικά ο πύργος ονομαζόταν Frolovskaya, αφού ο δημιουργός του (Ιταλός Pietro Antonio Solari) επέλεξε το όνομα για τη δομή του με βάση την κοντινή εκκλησία του Frol και του Laurus. Μόλις το 1658 αποφασίστηκε να μετονομαστεί ο πύργος Spasskaya. Αυτό καταγράφηκε στο βασιλικό διάταγμα και η βάση για τη μετονομασία ήταν η θέση της εικόνας του Σωτήρα που δεν έγινε από τα χέρια πάνω από την πύλη.

Σήμερα, η απόλυτη ακρίβεια χρόνου επιτυγχάνεται με τη σύνδεση ρολογιών σε ρολόγια αναφοράς. Για το σκοπό αυτό, ένα ειδικό καλώδιο τοποθετείται υπόγεια.

Οι Chimes είναι ικανοί να παίζουν μια ποικιλία μελωδιών. Μέχρι το 1932, το «The Internationale» παιζόταν κάθε μέρα στο μεσημεριανό γεύμα· σήμερα η κύρια μελωδία είναι ο ύμνος της Ρωσικής Ομοσπονδίας.

Η πρόσβαση στον ίδιο τον επιλογέα περιορίζεται σε περιορισμένο αριθμό ατόμων. Ταυτόχρονα, δεν υπάρχει ανελκυστήρας στον πύργο - πρέπει να ανεβείτε στον παλιό σπειροειδής σκάλα. Το μήκος καθενός από τα βέλη είναι 3 μέτρα και το μέγεθος όλων των ειδών γραναζιών και τροχών υπερβαίνει το ανθρώπινο ύψος. Το συνολικό βάρος της κατασκευής ξεπερνά τους 25 τόνους.