講述時間簡史

我們生活在一個時間都很重要的世界。 納秒標誌著進行電子交易的成功或失敗之間的差異以及我們不斷被提醒“時間”的地方:早期或晚期,錯過預約或“在時間之前”到達。 在今天的世界裡,時間現在掌控著我們的生活。

在他的暢銷書中, 簡短的時間歷史物理學家斯蒂芬霍金提醒我們:“無序或熵的增加是過去與未來的區別,為時間指明方向。”

沒有證據表明我們可以及時倒退,或者來自未來的“時間遊客”與我們同在。 但是時間的箭頭確實帶領著我們向前發展,而人類已經以不同的方式衡量了這段時間。

日ial和水鐘

我們永遠不會知道誰是第一個試圖給時間測量結構的男人或女人,儘管在聖經中,創世紀的書例證了日常的變化,以及晚上和早晨。 古埃及人使用簡單的日and並將天分成較小的部分,並且有人建議 早在1,500BC,他們將日出和日落之間的間隔劃分為12部分。

我們熟悉的時間劃分是最新的,當前關於時間和時間的術語來自巴比倫人和猶太人( 七天一周 在創世紀)。 在共和國期間,古羅馬人有八天時間 - 包括一個人們買賣東西的購物日。 當羅馬皇帝康斯坦丁在公元4世紀早期將基督教作為國教時, 七日周正式成立 採納。


內在自我訂閱圖形


太陽(當然,只有在陽光照射下才是有效的儀器)被希臘人精製,並在幾個世紀之後被羅馬人進一步採取。 羅馬人還使用了他們從日and校準的水鐘,因此他們可以測量時間,即使在太陽沒有照射,晚上或有霧的日子。 被稱為 滴漏,它使用水流來測量時間。 通常,容器裝滿水,水從容器中緩慢均勻地排出 - 標記用於顯示時間的流逝。

但是,隨著羅馬世界的季節變化,一天的時間變化使得時間測量比今天更加流暢:小時最初是根據白天的分數計算的。 水鐘使得以簡單且合理可靠的方式測量時間成為可能。

時鐘成熟了

幾個世紀以來,更好的時間測量一直是人類的魅力,但在18世紀,時鐘本身就成為一種科學工具,儘管它標誌著時間的流逝。

鐘擺欠的是 精煉到伽利略注意到 當他還是那裡的學生時,在比薩大教堂裡來回擺動的吊燈的規律性。

測量時間儀器的高水位標記非常適合目的和優雅,是航海天文台 由John Harrison在英國發明。 這是對測量船上時間到高精度的需求的回應,因此能夠確定經度(由於船的運動,擺鐘不適合海洋使用)。

哈里森的設備借鑒了他在設計和最佳材料知識方面的才華。 他的時鐘能夠測量時間,從而實現海上位置的高精度。 它為皇家海軍提供了前所未有的導航工具。

20世紀鐘錶製造商的工作延續了這一傳統 - 英國的George Daniels使用傳統和手工製作的方法製作一些最好和最美麗的時計的技巧可以在現在的永久性展覽中看到 倫敦科學博物館.

原子和激光

測量時間也在20世紀改變了 在1950s中開發原子鐘 在國家物理實驗室。 這允許新的和更好的時間定義,第二個作為其主要措施。

1960 年雷射的發明永遠改變了時間測量。雷射可以產生持續時間為幾阿秒的脈衝——10?XNUMX?秒——國際時間測量的準確性必須反映這一點。

今天的時間定義不是我們可能預期的那一天 - 1 / 86,400 - 當天。 相反,它是通過原子頻率:通過稱為“銫標準”的東西正式完成。 這個 測量準確 輻射“週期”的數量 - 9,192 631,770 - 銫133原子從一種能量狀態轉變為另一種狀態所需的。

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時間已經從地面測量轉移到原則上可以在另一個行星或整個宇宙上進行的測量。 通過研究,這個原子時間的準確性繼續得到提升 在英國國家物理實驗室工作 是世界領先的存在。

還有未來? 再次引用霍金的話說:“只有時間(無論可能是什麼)都會告訴我們。”我們知道它將涉及科學家正在進行的工作,以便我們衡量時間的準確性增加,因為我們不可避免地看到我們的生命變得更多的是由時間,它的衡量以及它如何決定我們做什麼以及何時做。

關於作者

grattan kennethKenneth Grattan,George Daniels倫敦城市大學科學儀器教授。 他的研究興趣已經擴展到包括光纖和光學系統的開發和使用,以測量一系列物理和化學參數。

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