Что такое время

Что такое время и можно ли изменить его скорость?

Время — оно как воздух. Мы живем в нем и даже не задумываемся над тем, что это такое и как им пользоваться. Тем не менее, это очень сложная вещь, которая лежит в основе всего. Не зря же есть словосочетание ”пространство и время”. С пространством все понятно — вот оно. До работы 10 километров на машине, а до магазина 300 метров пешком. Вот только время в этом пути будет очень относительным. Но что это вообще такое и справедливо ли говорить о том, что время бесконечно и оно было всегда? Можно ли потрогать время? Может быть его можно остановить или повернуть вспять? Все эти вопросы люди часто задают друг другу и сами себе. Давайте попробуем ответить хоть на какие-то из них.

Время есть у всех. Но только что такое время?

Что такое время?

Обычно под временем мы понимаем то, что отсчитывается стрелками часов и чего нам всегда не хватает. При этом, считается, что время делится на прошлое, настоящее и будущее. С первым и последним понятно, но существует ли настоящее?

Любая микроскопическая доля времени, про которую мы постараемся сказать, как про настоящее, уже будет прошлым. Получается, что настоящего, как такового, не существует. Оно является только тем, что мы привыкли так называть, то есть очень широкое понятие в духе ”наши дни”. Оно может включать периоды от нескольких месяцев до нескольких лет и даже тысяч лет, если мы говорим, к примеру, о существовании Вселенной или формировании нашей планеты.

Одно из определений времени гласит, что это то, заставляет все события происходить неодновременно.

При этом многие ученые все же воспринимают время, как прогрессию, в которой будущее становится настоящим, а настоящее — прошлым, и этот процесс непрерывен. Даже если взорвется наше Солнце, время все равно не остановится и продолжит существовать. Просто уже не для нас.

Почему во время карантина время идет быстрее?

Что дает понимание времени

А еще время является основной для понимания того, что такое динамика. Только имея представления о времени, можно говорить о событиях, которые развиваются с определенной скоростью. Ведь совершенно нормальным считается спросить, когда что-то произошло и сколько продлилось то или иное явление. Получается, что время похоже на пространство — это координаты, но не точки на карте того, когда это было. Отличие только одно. По карте можно ходить куда угодно, а по времени — только в одну сторону. Именно это свойство времени является главной загадкой, над которой бьются ученые и строят свои гипотезы фантасты.

Фантасты часто поднимают тему времени, так как полет фантазии в этом направлении невозможно остановить.

Люди воспринимают время более менее одинаково, так как привычные нам часы тикают с одной скорость. Однако, это справедливо только для классической физики. Квантовая же физика утверждает обратное и говорит о том, что система становится активной только в тот момент, когда за ней наблюдают. То есть, в некотором роде именно квантовая физика не исключает возможности движения времени вспять.

Немного юмора от физики, который кое-что объясняет.

Теория относительности Альберта Эйнштейна

В свое время Альберт Эйнштейн явил миру теорию относительности, о которой вы наверняка слышали. Она полностью меняет типичное представление о времени и взгляд на него. Согласно этой теории, прогрессия времени не универсальна. Если говорить совсем просто, то по этой теории часы идут с разной скоростью в зависимости от того, на чьей руке они надеты.

Если обладатель часов окажется в непривычной для него ситуации, например, будет перемещаться со скоростью света или окажется рядом с сильным источником гравитационных волн — например, рядом с черной дырой — время для него пойдет иначе. В некоторых ситуациях оно может даже остановиться или и вовсе повернутся вспять.

Теория относительности предполагает, что любые события могут влиять только на те события, которые происходят после них. Но это не противоречит движению времени, как вектора физической величины, в обратном направлении. В этом случае уже события будущего будут находится в прошлом относительно ”того, кто носит часы”.

Проще говоря, в такой ситуации восприятие привычных физических процессов меняется и человек оказавшийся в таком месте может не только наблюдать время, но и двигаться по нему как в обычном пространстве — влево, вправо, вперед, назад и так далее. То есть, относительность уравнивает время и пространство, наделяя их одними и теми же свойствами.

Величайшие умы мира бьются над разгадкой тайны времени, но они ничего пока так и не добились.

Возможно ли путешествие во времени

Есть еще понятие T-симметрии, когда явления и величины, коими они представлены, не зависят от шкалы координат, и при изменении положительного значения на отрицательное кривая на графике становится зеркальной. В теории относительности, несмотря на такие отличие от привычного мира, это правило тоже сохраняется.

Интересно, что в споры о возможности путешествия во времени в обратном направлении вмешивается термодинамика, которая говорит, что все процессы в мире стремятся из упорядоченной системы к хаосу, то есть увеличению энтропии. Этот процесс нельзя повернуться вспять. То есть, взорвавшиеся звезды нельзя ”склеить” обратно, а сгнивший лист железа превратить в новый. Проще говоря, ”фарш невозможно провернуть назад и мяса из него не восстановишь”.

Если они смогли, может и мы когда-то сможем?

В итоге, грубо можно сказать, что время для нас это то время, которое есть на Земле. Если мы начнем путешествовать в пространстве дальше ближайших планет, нам придется понимать, что такое время и как оно меняется. Хотя, формально, на незначительные доли секунд отклонения есть и на Земле. Это даже учитывается при создании некоторых сверхточных систем и атомных часов.

Понимаем ли мы время

Вообще, человечество пока плохо понимает, что такое время на самом деле и все сказанное является только теориями и гипотезами. Мы пока так и не смогли достичь источников гравитационных волн, хотя смогли зафиксировать их.

Как только люди научатся путешествовать во времени, очень не хотелось бы это пропустить. Поверьте, прежде чем бежать покупать билеты, мы напишем об этом в нашем новостном канале в Telegram. Присоединяйтесь, чтобы ничего не пропустить.

Пока о времени мы знам только то, что это геометрический параметр, характеризующий длительность процессов. Он является частью пространственно-временного континуума и четвертой осью привычного нам трехмерного мира. Ах да… Еще то, что это чертовски интересная и непонятная штука. Как у нас говорят — ничего непонятно, но очень интересно.

Физика для чайников: что такое время

Попробуйте сходу дать точное определение: что такое время? Мысль вертится вокруг этого понятия, пытается ухватиться, но вот сформулировать однозначное определение сложно. Есть разные концепции и трактовки времени в философии, физике, метрологии.

В классической механике и теории относительности используются совершенно разные концепции времени. В первом случае время характеризует последовательность событий, происходящих в трехмерном пространстве. Во втором рассматривается еще и как четвертая координата.

Но обо всем по порядку. Давайте узнаем, как люди измеряли время, почему секунда — его мельчайшая принятая единица. Также определим понятие времени в физике, рассмотрим явления релятивистского и гравитационного замедления времени.

Что такое время?

Течение времени – совершенно естественное явление. Время идет, все вокруг меняется, происходят разные события. Именно поэтому о времени с точки зрения физики, в первую очередь, стоит говорить в контексте событий.

Если бы вокруг ничего не происходило, понятие времени не имело бы традиционного смысла. Другими словами, без событий времени не существует. Итак:

Время – мера того, как меняется окружающий мир. Время определяет длительность существования объектов, изменение их состояний и процессы, протекающие в них.

В системе СИ время измеряется в секундах и обозначается буквой t.

Как люди измеряли время?

Для измерения времени нужны какие-либо повторяющиеся с одинаковым периодом события. Например, смена дня и ночи. Солнце каждый день встает на востоке и садится на западе, а Луна каждый синодический месяц проходит весь цикл фаз освещенности солнцем — от тоненького серпа полумесяца до полнолуния.

Синодический месяц – время от одного новолуния до другого. За синодический месяц Луна совершает оборот вокруг Земли.

Древним людям ничего не оставалось, как привязать отсчет времени к движению небесных тел и событиям, связанным с ним. А именно – к смене дней, ночей и сезонов года.

В году 4 сезона и 12 месяцев. Именно столько раз за весну, лето, осень и зиму Луна меняет свои фазы.

По мере развития прогресса методы измерения времени совершенствовались, появились солнечные, водяные, песочные, огненные, механические, электронные и, наконец, молекулярные часы.

Часы FOCS 1 Часы FOCS 1 в Швейцарии измеряют время с погрешностью хода около одной секунды за 30 миллионов лет. Это очень точные часы, но через 30 миллионов лет их все же придется «подвести».

Почему в часе 60 минут, в минуте – 60 секунд, а в сутках – 24 часа?

Сразу оговоримся, что изложенное ниже во многом является личными предположениями автора, сделанными на основе исторических сведений. Если у наших читателей появятся уточнения или вопросы, мы будем рады видеть их в обсуждениях.

Древним народам нужна была какая-то основа, чтобы строить свои системы счисления. В Вавилоне за такую основу было взято число 60.

Именно благодаря шестидесятеричной системе счисления, придуманной шумерами и позже распространившейся в Древнем Вавилоне, окружность содержит 360 градусов, градус – 60 минут, а минута – 60 секунд.

Год можно представить в виде окружности, содержащей 360 градусов. Возможно, число 360 в данном контексте взялось оттого, что в году 365 дней, и эту цифру просто округлили до 360.

Когда-то самой короткой единицей измерения времени был час. Древние вавилоняне были сильными математиками и решили ввести меньшие единицы времени, используя свое любимое число 60. Поэтому, в часе 60 минут, а в минуте 60 секунд.

Но почему день делится на 12 часов? За это нужно сказать спасибо древним египтянам и их двенадцатиричной системе. День и ночь делились на 12 раных частей, считаясь разными царствами бытия. Скорее всего, первоначально использование числа 12 связано с количеством оборотов Луны вокруг Земли за год.

Самая большая единица измерения времени

Самая большая единица измерения времени – кальпа. Кальпа является понятием из индуизма и буддизма. Она равняется примерно 4,32 миллиардам лет, что совпадает с возрастом Земли с точностью до 5%.

Как в голову древним индуистам пришли такие цифры? Ответа на этот вопрос мы не знаем, но вся система как будто говорит нам, что тогда люди знали о Вселенной немного больше, чем мы.

Представление о времени

Кальпу в индуизме еще называют «днем Брахмы». День сменяется ночью, равной ему по продолжительности. 30 дней и ночей составляют месяц, а год состоит из 12 месяцев. Вся жизнь Брахмы – 100 лет, по прошествии которых мир погибает вместе с ним.

Если перевести сто лет Брахмы в наши традиционные годы, получится 311 триллионов и 40 миллиардов лет! Нынешнему Брахме 51 год.

Вывод: если все это правда, то беспокоится не стоит — Вселенная будет существовать еще долгое время.

Кальпа – самая большая единица измерения времени согласно книге рекордов Гиннеса.

Первые часы

Сначала было достаточно палочки, на которой каменным топором можно делать зарубки и тем самым отсчитывать прошедшие дни. Но это скорее был календарь, а не часы.

Первые и самые древние часы – солнечные. Их действие основано на изменении длины тени предметов по мере того, как солнце движется по небосводу. Такие часы представляли собой гномон – длинный шест, воткнутый в землю. Солнечные часы применялись в Древнем Египте и Китае. О них было доподлинно известно уже в 1200 году до нашей эры.

Солнечные часы в Китае

Затем появились водяные, песочные и огненные часы. Работа этих механизмов не была привязана к движению небесных светил. Долгое время водяные часы были главным инструментом для измерения времени.

Первые механические часы были изготовлены китайскими мастерами в 725 году нашей эры. Однако широкое распространение они получили относительно недавно.

В средневековой Европе механические часы устанавливались в башнях соборов и имели только одну стрелку – часовую. Карманные часы появились только в 1675 году (изобретение запатентовал Гюйгенс), а наручные – намного позже.

Первые наручные часы были исключительно женским аксессуаром. Они представляли собой богато украшенные изделия, точность хода которых отличалась огромными погрешностями. У уважающего себя мужчины не могло быть и мысли о том, чтобы носить наручные часы.

Современные часы

Сейчас механические или электронные часы есть у каждого. Они измеряют время с относительно небольшими погрешностями. Однако самыми точными часами в мире являются атомные часы. Их еще называют молекулярными или квантовыми.

Читайте также  Что такое текстовой процессор

Биг Бен — знаменитые башенные часы

Как мы помним, для определения единицы времени необходим какой-то периодический процесс. Когда-то самой короткой единицей был день. То есть единица измерения время была привязана к периодичности восхода и заката солнца. Потом минимальной единицей стал час, и так далее.

С 1967 года, согласно международной системе СИ, определение одной секунды привязано к периоду электромагнитного излучения, возникающего при переходе между сверхтонкими уровнями основного состояния атома Цезия-133. А именно: одна секунда равна 9 192 631 770 таким периодам.

Время в физике

На данный момент не существует определенной и единой концепции определения времени в физике.

В классической механике время считается непрерывной, априорной и ничем не определяемой характеристикой мира.

Для измерения времени используется какая-либо периодическая последовательность событий. В классической физике время инвариантно относительно любой системы отсчета. То есть во всех системах события происходят одновременно.

Как найти время в физике? Простейшая формула, определяющая связь между пройденным путем, скоростью и временем, известна каждому школьнику и имеет вид:

Это формула времени для равномерного и прямолинейного движения. Здесь t — время, S — пройденное расстояние, v — cкорость.

Более подробно об основах классической механики читайте в нашей отдельной статье.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Термодинамика говорит, что время необратимо. Необратимо по причине возрастания энтропии замкнутой системы. Кстати, в нашем тематическом материале читайте о том, что такое энтропия.

Но самое интересное начинается в релятивистской физике. Приведем цитату Стивена Хокинга, физика, написавшего краткую историю времени.

Нам приходится принять, что время не отделено полностью от пространства и не независимо от него, но вместе с ним образует единый объект, который называется пространством-временем

Также в релятивистской физике время перестает быть инвариантом и можно говорить об относительности времени. Другими словами, ход времени зависит от движения системы отсчета.

Это так называемое релятивистское замедление времени. Если часы находятся в неподвижной системе отсчета, то в движущемся теле все процессы происходят медленнее, чем в неподвижном. Именно поэтому космонавт, путешествующий в космосе на супер скоростном корабле, практически не постареет по сравнению со своим братом близнецом, оставшимся на Земле.

Релятивистское замедление времени

Помимо релятивистского существует гравитационное замедление времени. Что это такое? Гравитационное замедление времени – изменение хода часов в гравитационном поле. Чем сильнее поле гравитации, тем сильнее замедление.

Вспомним о том, что секунда – это время, за которое атом изотопа цезия совершает 9 192 631 770 квантовых переходов. В зависимости от того, где находится атом (на земле, в космосе, вдали от любого объекта или у черной дыры) секунда будет иметь разные значения.

Поэтому и время процессов, связанных с данной системой отсчета, будет отличаться. Так, для наблюдателя у горизонта событий Шварцшильдовской черной дыры время практически остановится, а для наблюдателя на Земле все произойдет почти мгновенно.

Людей всегда волновала тема путешествий во времени. Предлагаем вам посмотреть научно-популярный фильм на эту тему и напоминаем, что если у вас совершенно нет времени на учебные дела, наш студенческий сервис всегда поможет справится с актуальными задачами и проблемами.

  • Контрольная работа от 1 дня / от 120 р. Узнать стоимость
  • Дипломная работа от 7 дней / от 9540 р. Узнать стоимость
  • Курсовая работа 5 дней / от 2160 р. Узнать стоимость
  • Реферат от 1 дня / от 840 р. Узнать стоимость

Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.

Что такое время? Простое объяснение

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


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

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

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

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.

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?

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Что такое время?

Почему мы живем от рождения до смерти, а не от смерти до рождения? Почему время на работе идет так медленно, а на вечеринке — так быстро? Что такое «сейчас» и сколько именно оно длится? Николай Кукушкин — о времени, главной иллюзии живой природы.

Чем прошлое отличается от будущего?

Прошлое уже произошло, а будущее еще нет. Прошлое напоминает о себе на каждом шагу: помятым лицом в зеркале, следами позора на кухне, свербящим чувством стыда за бесцельно прожитые годы. Будущее загадочно и непредсказуемо. Оно скрывается за толстым слоем ожиданий, прогнозов, страхов и надежд.

Но представьте на минуту, что вы фотон, летящий сквозь межзвездное пространство созвездия Андромеды в сторону беты Кассиопеи. Летите вы уже несколько миллиардов лет, и за это время ничего особо интересного с вами не случилось. И вряд ли скоро произойдет. Помятого лица у вас нет, равно как и надежд на будущее, полет ваш протекает с постоянной скоростью в одном направлении, бояться вам нечего, ожидать — тоже. Чем отличается прошлое от будущего для вас? В сущности, ничем.

С точки зрения теории относительности время не существует независимо от пространства, а образует с ним единую четырехмерную систему — пространство-время. Пространство не движется из прошлого в будущее — и время, и пространство просто есть.

Для физики прошлое и будущее, в принципе, эквивалентны — как и направления в пространстве. Магниту, например, все равно, в какую сторону его повернут, — он действует влево и вправо одинаково; точно так же для физической силы (например, гравитации или электромагнетизма) нет разницы, действует ли она в сторону прошлого или в сторону будущего. Этот принцип называется «Т-симметрией». Вы как фотон не отличаете полет Андромеда — Кассиопея из прошлого в будущее от полета Кассиопея — Андромеда из будущего в прошлое.

Будущее и прошлое появляется, когда фотонов, других частиц или вообще чего угодно становится много. Потому что когда чего-то много, срабатывают не столько физические, сколько статистические законы — начала термодинамики.

Второе правило Сани

Когда я учился в средней школе, у нас в классе бытовал довольно богатый фольклор, со своими мудростями и ценностями, в котором особой популярностью пользовалось «второе правило Сани»: «Если что-то долго крутить, то оно отвалится». Первое правило Сани не имеет к теме отношения, там нецензурно объяснялись правила осторожного поведения «в чужом районе» (дело было в Купчине). Но оно всегда шло в дополнение ко второму.

Второе правило Сани — это емкая, даже метафорическая формулировка второго начала термодинамики. Если что-то долго крутить — то оно отвалится. Если что-то долго трясти, то оно перемешается (это уже мои сочинения по мотивам). Если что-то долго делать — все что угодно — то беспорядка и хаоса становится больше. Мусор копится в углах, стаканы бьются, мороженое тает, а все, что может крутиться, подчиняется второму правилу Сани. Я не знаю, кстати, при каких обстоятельствах Саня его придумал, — вполне возможно, что изначально это мнемоническое правило с урока физики, но вообще могло иметь место и чисто практическое наблюдение по результатам кручения предметов быта.

Более известная бытовая формулировка второго начала термодинамики: «Беспорядок всегда возрастает». Беспорядок, он же энтропия — то, что отличает омлет от яйца, горячее от холодного, мертвое от живого, отвалившееся от прикрученного.

Почему беспорядок всегда побеждает порядок? Теория вероятностей. Книги на полке в правильном порядке — одно-единственное состояние книг. Книги на полу — тысячи возможных комбинаций, и любая из них — уже беспорядок. Жизнь существует в узких и шатких границах температуры, влажности и освещения, а тлен, хаос и пустота занимают всю Вселенную. Если не прилагать усилий, все упорядоченное рано или поздно становится неупорядоченным: беспорядок всегда вероятнее порядка.

При чем тут прошлое и будущее? Когда мы говорим «беспорядок всегда возрастает», мы имеем в виду «беспорядок возрастает в будущем». И дело не в том, что будущее магически притягивает к себе беспорядок, а прошлое его отталкивает. Просто беспорядок возрастает в одном из направлений времени, и это направление мы, люди, называем «будущим».

Химические процессы, которые ежесекундно необходимы для работы каждой клетки нашего организма, пользуются повышением энтропии, как движущей силой. Повышая хаос вокруг себя — обычно путем выделения тепла, — молекула может сделать продуктивное усилие и запустить, например, нервный импульс по нейрону. Поскольку ощущение, что время куда-то идет, — продукт химических реакций в голове, оно тоже подчиняется законам термодинамики.

Человеческое сознание — следствие работы нервных клеток в головном мозгу. Работа нейронов, в свою очередь, определяется химическими процессами внутри них. Химические процессы движутся параллельно возрастанию энтропии. Поэтому наше сознание тоже направлено «вдоль» повышения беспорядка: будущее для нас лежит там, где энтропии больше.

Мы воспринимаем логичным тот мир, в котором разбитый стакан следует после целого стакана. Второе правило Сани, таким образом, можно переформулировать следующим образом: «Будущее — это когда отваливается то, что ты крутишь».

Где спрятаны часы?

Человеческое восприятие времени представляет собой несколько разных независимых явлений.

Читайте также  Что такое пеленгатор

Во-первых — ощущение, что прошлое и будущее имеют направление, так называемая стрела времени. Это и есть тот термодинамический вектор, который определяется молекулами нашего тела. Во-вторых, оценка интервалов: сколько времени, по нашим ощущениям, прошло от момента А до момента Б. В-третьих, восприятие последовательности и одновременности: что за чем произошло и в какой момент. Наконец, ощущение «сейчас» — определенного промежутка времени как единого текущего момента.

Из всех этих аспектов только стрелу времени можно считать более-менее объективной. Она в нас заложена на физико-химическом уровне. Все остальное — субъективные ощущения, генерируемые мозгом. Иллюзия, иными словами.

Главная сложность измерения времени мозгом заключается в том, что нервные клетки работают с миллисекундными скоростями, а воспринимаем мы промежутки от секунд до лет. Чтобы быстрым нейронам ориентироваться в нашем «медленном» времени, им нужна особая накопительно-измерительная система, внутренние часы, отсчитывающие, сколько времени прошло.

Существует две основных версии. Согласно первой, у мозга есть одни центральные часы, которым все подчиняется. По другой — каждая функция мозга ориентируется во времени самостоятельно: у слуховых отделов свои часы, у двигательных — свои. Точно известно одно: ощущение времени зависит от количества поступающей в мозг информации и от внимания, на нее направленного.

Когда вам скучно, время тянется часами, а когда весело — пролетает быстро, но потом в памяти, наоборот, кажется длиннее. Чем больше информации поступает в мозг и чем сильнее вы на ней концентрируетесь, тем меньше замечаете время.

Но память в дальнейшем растягивается, чтобы вместить все, что произошло за истекший период. По этой же причине под воздействием многих психотропных веществ кажется, что проходит час, когда на самом деле проходит пять минут: просто за эти пять минут вы получаете в несколько раз больше впечатлений, чем обычно, и, когда вы вызываете эти впечатления в памяти, они заполняют целый час «обычного» времени.

С последовательностью и одновременностью тоже не все однозначно. Два звука, разделенные промежутком в 1 — 2 мс, распознаются как последовательные, а два изображения с тем же интервалом — как одновременные. Слух — самое быстрое из наших чувств. Возможно, эволюционно это связано с тем, что наш слуховой аппарат — самый эффективный орган чувств для защиты от внезапного нападения: обоняние принципиально работает слишком медленно (молекулам запаха нужно физически долететь до носа), осязание — когда уже поздно, а зрение — плохой помощник в ночном лесу или если хищник хорошо прячется.

Интересно и то, что, хотя отличить одновременное от последовательного мы можем за 2 мс, на восприятие конкретного порядка событий нужно в 10 раз больше времени — около 20 мс. В этом случае различий в скорости между органами чувств уже не наблюдается. Видимо, создание «списка событий» — это более сложная операция, чем простая регистрация «неодновременности» этих событий. Мозг сначала собирает информацию от всех органов чувств и только потом анализирует ее, утверждая конкретную последовательность.

Не исключено, что для этого используется та же самая система, что и при производстве речи. Когда мы говорим или воспринимаем речь, мозгу приходится очень быстро планировать или расшифровывать сложные последовательности звуков: от их перестановки может измениться смысл слова или предложения. У некоторых пациентов одновременно с нарушениями речи (в частности, при повреждении левого полушария мозга) наблюдаются и проблемы с воспроизведением последовательностей — например, им труднее вспомнить, в каком порядке им показали пять картинок.

Наконец, ощущение «сейчас», или субъективное настоящее, тоже иллюзия. Наше настоящее — это на самом деле короткий промежуток прошлого. Психологи обычно называют интервал примерно от 4 — 5 секунд назад до текущего момента, если точнее — от 4 — 5 секунд назад до 80 мс назад. Наше сознание существенно отстает от происходящего вокруг: чтобы сориентироваться в настоящем, мозгу нужно время. Поэтому когда нам кажется, что событие произошло, на самом деле с этого момента минула почти десятая доля секунды.

Субъективное настоящее отличается от более далекого прошлого тем, что мы воспринимаем его как единый блок ощущений. По прошествии нескольких секунд он превращается в набор отдельных образов в памяти. Есть данные, которые позволяют заключить, что у галлюцинирующих шизофреников субъективное настоящее ужато по сравнению с «сейчас» здоровых людей. Возможно, у таких пациентов «образное» прошлое как бы наползает на «ощущаемое» настоящее, и в результате человек видит и слышит результаты своего мышления.

Время кажется нам незыблемым и объективным, но на самом деле незыблема только наша уверенность в собственных чувствах. С точки зрения физики будущее есть то же самое, что прошлое. С точки зрения мозга недавнее прошлое — это настоящее. С точки зрения большинства людей время направлено вперед, потому что так принято говорить. Но у южноамериканского народа аймара прошлое, наоборот, впереди, а будущее сзади, а у некоторых полинезийцев прошлое на востоке, а будущее на западе. Как и весь остальной мир, время — это иллюзия, данная нам в ощущениях.

Что такое время

Время – обыденная «вещь», с которой мы сталкиваемся каждый день. Однако до сих пор лучшие умы мира не могут объяснить, что представляет собой этот феномен. Попробуем и мы разобраться, в чем же тут загвоздка.

Измерение времени: солнечные часы

Одним из первых устройств для измерения времени стали солнечные часы, которые указывали время, опираясь на положение нашего светила на небосклоне. Когда человечество начало использовать часы и другие цифровые устройства, способные измерять время вне зависимости от положения Солнца на небе, время, если так можно выразиться, «начало жить самостоятельной жизнью».

Однако, когда мы измеряем скорость автомобиля, мы, по сути, просто сравниваем его движение с движением стрелок на часах и, соответственно, движением Солнца по небосводу. Получается, что мы измеряем скорость путем сопоставления движения машины с чем-то абстрактным — временем. Другими словами, мы сравниваем известное нам движение (движение Солнца), с неизвестным — движением автомобиля. Так время помогает нам описывать различные виды движения: скорость света, частоту сердцебиения, скорость вращения Земли вокруг своей оси и т.д. Но все эти движения можно сравнить между собой напрямую, не прибегая к помощи «времени». Поэтому время все-таки не может существовать автономно. Его главная задача — являться той универсальной единицей, которая максимально облегчает описание полного всевозможных движений мира.

Время изменяет движение и силу

Время становится наглядным через движение: солнце встает и заходит, идет смена времен года и т.д. Еще один важный аспект времени — существование движения частиц, таких как фотоны, и движения на уровне атомов. Не менее важный факт заключается в том, что силы действуют именно во времени.
Вот вам простой пример: представьте, что вы наблюдаете со стороны два объекта в пространстве, один из которых вращается по орбите вокруг другого. Теперь представьте, что время в пространстве, в котором находятся объекты, замедлилось по сравнению с тем временем, которое фиксируется в вашей точке обзора. Что вы ожидаете увидеть? Замедление движения объекта? Мы также заметим ослабление силы гравитации, иначе наблюдаемые объекты просто столкнутся. И наоборот, если время в их пространстве ускорится, мы увидим увеличение скорости и гравитации, ведь без одновременного увеличения силы, объекты начнут удаляться друг от друга. А если время остановится, и движение, и сила тоже станут равными нулю. Однако, стоит подчеркнуть, что изменение скорости и силы будет фиксироваться только с нашей удаленной точки для наблюдения, с точки зрения самих объектов ни скорость, ни сила не изменятся.
Наш мысленный эксперимент может быть проведен и с частицами, которые удерживаются электромагнитными силами, а это значит, что время действительно способно изменять движение и силу.

Восприятие времени: прошлое, настоящее и будущее

Мы воспринимаем время как прошлое, настоящее и будущее. Но наиболее реально мы, на наш взгляд, ощущаем настоящее, не задумываясь о том, что большая часть того, что мы называем «настоящим», по факту уже является прошлым. Настоящее — это быстро проходящее мгновение, которое отображается на временной шкале очень тонкой линией.
Настоящее еще можно сравнить с записывающим лазером, который фиксирует воспоминания у нас в мозгу. Представьте, что некий человек собирался пойти на концерт, но уснул и так и не попал на мероприятие. В его голове не останется воспоминаний о концерте, как будто его и не было в прошлом, хотя по факту мероприятие состоялось.
В отличие от настоящего, прошлое и будущее — это промежутки времени, которые можно измерить (будь то церемония бракосочетания или важные деловые переговоры), подобно тому, как можно измерить записанный на пленке материал. Вот только прошлое — это уже записанные воспоминания, а будущее — это «пленка», которую еще только предстоит записать.
Исторические события обладают тем же набором временных характеристик, что и истории, являющиеся продуктом человеческого воображения. И там, и здесь присутствуют события, которые произошли «ранее», «позднее» и «в недалеком прошлом», а это доказывает, что прошлое действительно похоже на память о событиях.

Будущее же представляет собой некую проекцию, составленную на основе прошлого опыта, воспоминания о котором хранятся у нас в мозгу.
Получается, что настоящее, которое мы воспринимаем наиболее реально, не может быть измерено, в то время как «неощутимые» прошлое и будущее имеют некоторую продолжительность и могут быть измерены. А это значит, что наше восприятие времени ошибочно.

Блок-вселенная Эйнштейна

Блок-вселенная — это вселенная, в которой прошлое, настоящее и будущее существуют одновременно. Согласно этой теории динозавры не вымерли, а до сих пор бродят по Земле, просто в других измерениях. Тоже самое творится и с многочисленными копиями нас самих, и нашей Вселенной в целом. Это видение подтверждается общей теорией относительности Эйнштейна (ОТО), согласно которой время представляется четвертым измерением.

В блок-вселенной время подобно раскинувшемуся пейзажу, где будущее и прошлое уже существуют, а значит, отсутствует свобода выбора.
Но и в этой теории не обходится без вопросов и парадоксов. Как можно объяснить происхождение Вселенной, если все части блок-вселенной существуют на протяжении всего времени? Если концепция блок-вселенной верна, значит, во времени существуют цивилизации, технологии которых на миллионы или даже миллиарды лет превосходят наши устройства. Кто-нибудь из них уже должен был научиться путешествовать во времени, а мы, в свою очередь, уже должны были заметить свидетельства таких путешествий, если, конечно, во Вселенной не существует закона, запрещающего перемещения во времени.

Большой взрыв в блок-вселенной

Большинство космологов считает, что Вселенная зародилась в результате Большого взрыва, который произошел 13 миллиардов лет назад. Космическое микроволновое фоновое излучение, оставшееся от Большого взрыва, широко изучено многими европейскими спутниками и спутниками НАСА, поэтому физики и астрономы не сомневаются, что Большой взрыв действительно имел место быть.
Однако эта концепция абсолютно не вяжется с концепцией блок-вселенной.

Ведь если Вселенная зародилась в тот момент, когда произошел Большой взрыв, и развернулась в «пейзаж-время» от прошлого к настоящему и, далее, к бесконечному будущему (как утверждается в концепции блок-вселенной), тогда «пейзаж-время» от Большого взрыва до бесконечного будущего должно было бы развернуться в момент рождения Вселенной, т.е. в момент Большого взрыва. В совокупности две концепции выглядят смешно, и от этого противоречия возможно избавиться только одним способом: отказаться от видения времени, представленного в теории блок-вселенной.

Замедление времени в блок-вселенной

Теория относительности предсказывает, что время замедляется под действием движения и гравитации. Это подтверждено опытами в ускорителях элементарных частиц и экспериментами с гравитацией. Но если наш мир действительно представляет собой блок-вселенную, тогда почему частицы с более медленным временем не исчезают, перемещаясь в прошлое? Черные дыры с их неимоверной гравитацией, которая останавливает время, не исчезают из нашего настоящего в прошлое. Факт замедления времени без перехода в прошлое или будущее указывает, что время — это процесс, а не измерение. Это весомый аргумент против видения времени, представленного в теории блок-вселенной.

Стрела времени

Стрела требует наличия двух точек во времени, а значит, может существовать только в блок-вселенной.

Стрела предполагает, что эти две точки располагаются между прошлым и настоящим или будущим, при этом предполагается, что время включает только движение. Наличие сил в качестве составной части времени меняет картину, заставляя время принять определенное направление. Представьте: если мы бросим камень в пруд, от него по воде пойдут круги, которые будут расходиться, пока не достигнут берегов пруда. Но чтобы воссоздать обратный процесс, нам необходимо будет одновременно применить множество «маленьких сил» по краям пруда, чтобы создать множество синхронизированных между собой волн, которые будут направлены точно в то место, где камень коснулся поверхности пруда. Ровно в этом месте дно пруда должно вытолкнуть камень так, чтобы он вынырнул на поверхность, а затем долетел до руки бросившего его в воду. Это просто невозможно.

Читайте также  Что такое архитектура

Время предстает перед нами в различных ипостасях, что ощутимо затрудняет для нас понимание этого феномена. Все, что мы знаем наверняка — этот тот факт, что время тесно связано с движением и силами. Теория относительности представила нам концепцию замедления времени при помощи движения и гравитации, и этот прорыв в науке мог бы стать хорошим толчком к более глубокому пониманию сути времени. Однако, за 100 лет человечество так и не смогло значительно продвинуться в решении этой загадки бытия.

Так что же такое время?

Доказано, что прописанные в теории относительности предсказания (замедление времени, уменьшение размера предмета и увеличение его массы при увеличении скорости) верны. Однако в данной теории также заявляется, что движение относительно. А это ведет к дилемме, связанной с замедлением времени, — парадоксу близнецов, который ученые пытаются объяснить уже не один десяток лет. Источником возникшего затруднения является слово «относительность», которое было использовано Эйнштейном намеренно, чтобы избежать проблем с движением против некой фоновой структуры, ведь меньшее сопротивление движению массивных объектов объяснить невозможно.

Согласно общей теории относительности (ОТО), пространство может искривляться и деформироваться, а в его структуре существуют черные дыры. Нам также известно, что вращающиеся объекты отличаются от невращающихся. Поэтому понятие пространства без какой-либо структуры проигнорировать не так уж и просто. А это вновь возвращает нас к вопросу: как огромные планетарные тела движутся сквозь пространство, не встречая никакого сопротивления? Приняв во внимание все вышесказанное нетрудно осознать, что проблема нашего понимания пространства и времени на самом деле гораздо глубже.

Вернемся к упомянутому выше парадоксу. Итак, один из близнецов («путешественник») отправляется в космический полет, а второй («домосед») — остается на Земле. С точки зрения домоседа часы путешественника должны будут идти медленнее, ведь он будет двигаться на своем космическом аппарате относительно Земли, а значит, по возвращении его часы должны отстать от часов домоседа. Но и домосед двигался вместе с Землей относительно путешественника, следовательно, это его часы должны отстать. Выходит, что часы братьев по возвращении путешественника должны показывать одно и то же время.

В те времена, когда сформулирована была только специальная теория относительности (СТО), физики утверждали, что замедление времени у брата-путешественника происходит за счёт ускорения, ведь наличие именно этого параметра отличает его движение от движения домоседа. Но теперь, благодаря ускорителю частиц, мы знаем, что для расчета замедления времени нам необходимо знать только скорость объекта, ускорение в данных вычислениях не играет никакой роли. Кроме того, мы до сих пор не знаем, почему время замедляется при увеличении скорости, и что оно (время) в принципе из себя представляет.

Если ускорение является объяснением парадокса близнецов, то оно же должно объяснять гравитационное замедление времени в ОТО. Но замедление времени в ОТО рассчитывается путем добавления к уравнению СТО второй космической скорости, данные по ускорению здесь вновь не учитываются. Значит, ускорение в гравитации также не может быть использовано для объяснения гравитационного замедления времени. Это позволяет нам забыть об ускорении и начать поиски реальной причины замедления времени как в движении, так и в гравитации.

Еще одно предсказание ОТО, заключающееся в том, что масса искривляет пространство, тоже не до конца понятно. Если бы Эйнштейн, работая над ОТО, знал о расширении Вселенной, он, возможно, использовал бы эту концепцию, чтобы объяснить феномен искривления пространства, представив его в качестве области с более медленным расширением, возникающей из-за присутствия массы. Это могло бы помочь Эйнштейну связать замедление времени с более медленным расширением пространства и, в конечном счете, понять саму суть времени.
Подведем итоги. На данный момент ни СТО, ни ОТО не объясняет феномен замедления времени в движении и гравитации. Но если нам удастся добавить к теориям Эйнштейна тот факт, что мы живем в расширяющейся Вселенной, мы сможем найти ответы не только на вопросы, поставленные в данной статье, но и разгадать многие другие загадки Вселенной.

Что такое время? Реальны ли путешествия во времени?

Время – это удивительная загадка, которая будоражит умы людей на протяжении тысячелетий. Это четвертое измерение, которое находится в постоянном движении. Со временем представители человеческой расы связывают изменение событий в окружающей жизни, но до сих пор однозначный и понятный ответ на вопрос о том, что такое время, не получен.

История времени

В каждую историческую эпоху у времени формировался определенный образ. В древнем мире его изображали в виде змеи сложенной в виде кольца и кусающей свой собственный хвост. Это по понятиям эзотерики символизировало выход времени из вечности и возвращение его туда же.

У древних греков мир воспринимался как вращение в великом кругу. То есть все происходящие события были в их понимании не уникальны. Это понималось таким образом, что эпохи приходили на смену друг другу, а события и люди возвращались по завершению «великого года».

В христианском мире время приняло линейный вид, и была признана его необратимость. Благодаря влиянию религии появились опорные точки, к примеру, такие как сотворение мира и пришествие Христа. Но от цикличности восприятия времени избавится так и не удалось. Земная история представлялась исключительно в рамках сотворения мира в циклическом виде: человек, прожив жизнь, возвращается к Создателю, а время в вечность.

Человек и время

Каждый человек на нашей Планете ощущает время по-разному. Для одних оно быстротечно, другие хотели бы его ускорит. И это связано исключительно с субъективным восприятием событий, происходящих в окружающем мире.

Вот как дали бы определения времени люди, относящиеся к разным категориям проживающих на планете:

  • Студент-ботаник: Время – это четвертое измерение нашего трехмерного пространства. Хотя с другой стороны его можно рассматривать как промежуток между прошлым и будущим. А еще к времени нужно относиться как к неуправляемой абстракции.
  • Обыватель. Время – это такое понятие, с которым связана вся человеческая жизнь. Для кого то оно сильно долго тянется, а для других – пролетает мгновенно. Все зависти от человека и от его восприятия окружающего мира. Время – это необъяснимый фактор жизни, которого очень часто не хватает. Кроме этого его нельзя вернуть или остановить, с целью исправить сделанные ошибки.
  • Руководящее лицо. Время – это необъяснимая величина, которая придумана для упорядочивания событий в окружающем мире. Это понятие в определенной степени необходимо для того, чтобы человек чувствовал себя в безопасности. Примечательно то, что настоящего времени на практике не существует, можно с уверенностью утверждать, что его значение равно нулю. Это связано с тем, что будущие события мгновенно превращаются в прошлые.
  • Философ. Время – это постоянная нашего бытия, с его участием происходит совокупность изменений, имеющих связь, как с прошлым, так и будущим. Время и пространство неразделимы.

Может быть, такое представление времени является не совсем серьезным, но только таким способом можно подчеркнуть необъяснимость такого понятия как время.

Измерение времени

Земной год был поделен еще древними греками, которые были великолепными астрономами, на двенадцать частей, получивших впоследствии название месяц. Все месяцы были одинаковы по продолжительности и состояли из 30 дней. Таким образом, в соответствии с учением греков год длился 360 дней. Чуть позже древние ученые Вавилона и Египта разделили сутки на 24 части.

Для измерения времени во все времена использовались самые разнообразные приборы и устройства. Причем первые измерительные устройства позволяли измерять время с погрешностью до нескольких минут в сутки, а современные приборы имеют точность до миллионных долей секунды.

В целом история развития часов является увлекательнейшей темой. Первыми приборами, измеряющими время, были:

  • Солнечные часы;
  • Песочные часы;
  • Водяные часы.

Первые упоминания о солнечных часах датируются приблизительно первым веком до нашей эры, но начали использоваться они гораздо раньше. Принцип их действия базируется на том, что длина тени предмета при попадании на него солнца в течение дня меняется. В соответствии с эти можно определять время суток, но, к сожалению, такой способ был приемлем только в солнечный день.

Песочные часы

Большим скачком в истории развитии методов измерения времени стали песочные часы. Известно точно, что они были изобретены до начала нашего летоисчисления, но более точная дата нигде не упоминается. Подробное описание песочных часов, дошедшее к нам, датируется уже 14 веком нашей эры. На точность измерения времени в данной конструкции влияло качество используемого песка.

Существовала специальная технология его обработки, его нужно было:

  • Высушить;
  • Несколько раз просеять;
  • Отжечь.

Стеклянные колбы также производились по специальной технологии со стекла, обладающего высокой износоустойчивостью. Между двумя колбами устанавливалась паутина для регулировки скорости просыпания песка. Место стыка обматывалось ниткой и скреплялось смолой. Понятно, что со временем такие приборы теряли точность, так как от постоянного просыпания песок постепенно измельчался, а стенки колб царапались. Песочные часы могли измерять интервалы времени небольшой длительности, как правило, не более получаса – и это было их существенным недостатком. Редко можно было встретить модели, с помощью которых можно было измерять время до 3 часов. Примечательно то, что песочные часы, изобретенные в глубокой древности, активно используются и в наше время.

Водяные часы

Водяные часы были изобретены во 2 тысячелетии до нашей эры в Египте. Они представляли собой две емкости наполненных водой и соединенных между собой трубой. В одной из емкостей уровень воды был выше. При перетекании воды по специальным меткам, нанесенным на стенки емкости, можно было определить время.

В дальнейшем конструкция водяных часов была усовершенствована. Два резервуара располагались друг над другом. Вода из верхнего постоянно капала в нижний, в котором находился поплавок, подсоединенный к шесту на котором были выполнена временная разметка. При заполнении нижнего резервуара он поднимался и указывал на время.

Механические часы

Механические часы упоминаются впервые в конце 4 века. Но скорее это были видоизмененные часы, в которых использовались отдельные механизмы для приведения в действие дополнительных функций. Изобретение настоящих механических часов датируется 13 веком. Они были изготовлены в Европе, но отличались низкой точностью, которую постоянно приходилось корректировать с помощью песочных часов. Принцип их работы предполагал запуск часового механизма с помощью тяжелой гири, которую приходилось поднимать на большую высоту.

Первые механические часы отличались огромными размерами и не пользовались спросом. В основном их устанавливали в монастырях, чтобы обеспечивать своевременный приход монахов на службу. Механические часы развивались, практически, на протяжении пяти веков. И сегодня они представлены в огромном многообразии.

Путешествия во времени

Периодически появляется информация о людях, совершивших путешествие во времени, а также о тех, кто исчезает бесследно. Иногда также появляются свидетельства о странных людях, которые странно одеты, говорят на непонятном языке и непонимающие где они, и что с ними происходит.

В рассекреченных фактах, которые совсем недавно стали достоянием общественности, имеются много историй, полученных от летчиков. В ней приводится информация, связанная со спонтанными наблюдениями другой действительностью, без всякой возможности участия в происходящих событиях.

К примеру, один из советских летчиков пролетавший над территорией Советского Союза, увидел картины битвы, которую невозможно было связать с современностью. Впоследствии сопоставив его рассказы с историческими фактами было определено, что он стал свидетелем известнейшей битвы во время Гражданской войны в Америке.

Другой американский летчик, совершавший полеты над территорией собственной страны, обнаружил, что он пролетает над средневековым городом Европы. Перед его глазами предстала зловещая картина: горы трупов и огромные костры, в которых их сжигали. По-видимому, он пролетал в эпоху, когда в Европе свирепствовала чума.

Подобных случаев описываются десятки и это, учитывая тот факт, что многие летчики не рассказывали об увиденном и не документировали его, с целью избежать неприятных разборок и последствий.

Если видения, описанные выше, можно отнести к галлюцинациям и миражам, то совсем необъяснимыми остаются появления людей странного вида в тех или иных местах. Так в метро Глазго в 1912 году из ниоткуда возник мужчина, в одежде 18 века. Он был очень испуган и непрестанно повторял, что он Пимп Дрейк, кучер Четнема. Пока люди бегали за кондуктором человек исчез. Впоследствии этнографы посетили селение Четнем и взяли для изучения населения прошлых веков церковно-приходскую книгу. В ней напротив имени Пимпа Дрейка на полях была сделана приписка о его путешествии в непонятное место, где он увидел дышащий огнем дьявольский экипаж.

Таких историй существует огромное множество. И ученые предполагают, что в определенных местах на нашей планете существуют ловушки времени. Человек, попадая в них, может переместиться в другую временную реальность. А вот сможет ли он оттуда вернуться – остается загадкой.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: