Kodėl mes padalome dieną į sekundes, minutes ir valandas

2024 Autorius: Sherilyn Boyd | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 09:38

Panašu, kad reikia suskaidyti tą pačią dieną, kad net mažiausias vaikas, kuris klausia: "Ar tai užkandis". Tikrovė yra ta, kad, nors mes nusprendėme, kad reikia suskirstyti laiko, faktinis procesas ir tai, kaip mes einame, keitėsi tūkstantmečius. Žiaurus ironiškas dalykas yra tai, kad nors mes žinome, kad mes turime matuoti laiką, niekada nebuvo sutarta, koks laikas iš tiesų yra.

Visoje istorijoje buvo dvi pagrindinės minties mokyklos apie tai, kas yra laikas, ir netgi daug daugiau nuomonių apie tai, kaip mes turėtume tai vertinti. Pirmoji laiko samprata yra ta, kurią dauguma dabartinių fizikų linkę pasirašyti, ir tai yra laikas yra pagrindinis visatos aspektas. 4^th matmuo, kuriame kiti trys erdvės matmenys (ilgio plotis ir aukštis) gali judėti nuosekliai. Antroji laiko samprata prieštarauja idėjai, kad tai yra dimensija, o tik intelektinė koncepcija, leidžianti žmonėms sekti ir palyginti įvykius. Tas laikas neegzistuoja savaime, bet yra būdas, kuriuo mes atstovaujame dalykus.

Nors daugelis fizikų linkę laikyti laiko matmeniu, manau, kad jie bando greitai laikytis Einšteino "Space-Time" teorijų, manau, kad tai būtų priemonė. Taip yra todėl, kad mūsų visata nuolat keičiasi. Nuo vieno momento iki kito jis visada juda. Iš elektronų, judančių aplink atominius branduolius, į krepšininką, kuris bando nufilmuoti iki žaidimo laikrodžio pabaigos, viskas mūsų visatoje yra judama. Norint suprasti, mums reikia priemonės. Jei matote visatą kaip automobilį ir laiko kaip labai svarbią įrankių rinkinio priemonę, galite pamatyti, kaip laikas nebūtų matmuo. Jums reikia įrankių, skirtų automobiliui išimti, kaip ir lizdo komplektas, reikalingas atskirti ir suprasti visas šio automobilio vidines veiklas, taigi reikia laiko, kad būtų galima atskirti ir suprasti pasaulio pokyčius nuo vieno momento iki Kitas. Tačiau lygiai taip pat kaip ir lizdo komplektas niekada nebus automobilio dalis, todėl taip pat laikas niekada nebus visatos dalis, tik reikalingas įrankis, kad suprastume.

Nepriklausomai nuo jūsų pozicijos, kiek iš tikrųjų yra, visada išliko viena konstanta; kaip tai matai? Chronometrijoje ("Matavimo laiko mokslui") yra dvi skirtingos matavimo formos, kalendorius ir laikrodis. Kalendorius naudojamas norint išmatuoti ilgą laiko tarpą, o laikrodis naudojamas laiko tęstinumui skaičiuoti ir su juo konsultuojamas mažiau nei per dieną. Akivaizdu, kad mes sutelksime dėmesį į mažiau nei vienos dienos laikotarpius, nes jei eime į kalendorines diskusijas, neišvengiamai nuspręstume, jog mūsų pasaulis baigsis 2012 metais!

Šiandien plačiausiai naudojama skaitmeninė sistema yra bazinė 10 sistema (dešimtainis). Tai atrodo tinkama, nes mes turime 10 pirštų ir kojų pirštų, todėl klasės moksleiviai ir aš, po kelių alų, gali lengvai matematiškai atlikti! Deja, prieš Dewey dešimtainis civilizacijos niekada nesistengė įskaičiuoti savo avių girtuoklių, arba tiesiog paprašė nekęsti jų vaikų, bet atrodė, kad naudojasi ir kitomis sudėtingesnėmis sistemomis, tokiomis kaip bazė 12 (dvylikos) arba bazė 60 (celiuliozė)

Pirmoji visuomenė, įskaityta skiriant dieną į mažesnes dalis, buvo egiptiečiai. Jie padalino dieną į dvi dvylikos valandų sekcijas; naktis ir diena. Laikrodis, kurį naudojo matuoti laiką, buvo saulės sekmadienis. Pirmieji saulės laikrodžiai buvo tik akmenys žemėje, ir jūs žinojote, kiek laiko tai buvo saulės šešėlių ilgis ir kryptis. Technologijos pažanga, būtent "t" formos baras, dedamas į žemę, leido jiems tiksliau išmatuoti dieną 12 atskirų dalių. (Velnio dvylikapirštės sistemos !!). Manoma, kad vienas šios bazinės sistemos paaiškinimas buvo tas, kad galima lengvai pasiekti dvylika, skaičiuojant visų keturių pirštų pirštais rankomis jų nykščiu. (Matyt, jie neturėjo DUI patrulių girtuomajam kupranugariui vairuoti ir senovės policininkai atliko lauko drąsos testus, kai žmonės palietė pirštais pirštus, kitaip jie suprastų, kad šis skaičiavimo metodas nebuvo gera idėja!)

Nepagrįstas šio ankstyvo laikrodžio rodiklis buvo tas, kad naktį nebuvo jokio realaus laiko matuoti. Egiptiečiai, kaip ir mes, vis dar turėjo matuoti laiką po tamsos. Galų gale, kaip mes dar žinome, kada barai uždaryti? Taigi jų ankstyvieji astronomai stebėjo 36 žvaigždžių rinkinį, 18 iš kurių jie laiko laiko praeiti po saulės. Šeši iš jų būtų naudojami 3 nakties nakties matomumui iš abiejų nakties pusių, o dvylika tada būtų naudojami padalinti tamsą į 12 lygių dalių. Vėliau, kažkur tarp 1550 ir 1070 m. Pr. Kr., Ši sistema buvo supaprastinta, kad būtų galima naudoti tik 24 žvaigždžių rinkinį, iš kurių 12 buvo naudojami laiko praleidimui.

Ankstyvuoju metu buvo daugybė kitų metodų, skirtų laiko praleidimui po tamsos matuoti. Labiausiai žinomas laikrodis buvo vandens laikrodis, vadinamas Clepsydra. Žiūrėkite maždaug iki 1400-1500 m. Pr. Kr. Šis prietaisas galėjo pažymėti laiko praeinamumą įvairiais mėnesiais, nepaisant sezonų. Jis naudojo nuolydžio vidinį paviršių, kuris buvo užfiksuotas skalėmis, leidžiančiomis sumažinti vandens slėgį, nes vanduo tekėjo iš skylės laivo dugne.

Kadangi dieną ir naktį dabar galima suskirstyti į 12 lygių dalių, gimė 24 valandų dienos samprata. Įdomu tai, kad tik maždaug 150 m. Pr. Kr. Graikijos astronomas Hipparchus pasiūlė idėją nustatyti fiksuotą laiką kiekvienai valandai. Jis pasiūlė padalinti dieną į 24 equinoctial valandas, stebimas vienodais dienomis. Deja, dėl viršvalandžių užsiimančių pupelių skaičiaus dauguma liaudininkų toliau naudojosi sezoniškai skirtingomis valandomis keletą šimtmečių. Tai buvo tik apie 14 metų^th amžius, kai mechaniniai laikrodžiai buvo įprasti, kad valandą nustatytas ilgis tapo plačiai priimtinas.

Hipparchas pats ir kiti astronomai naudojo astronominius metodus, kuriuos jie pasiskolino iš babiloniečių, kurie skaičiavimus naudojo naudojant bazinę 60 sistemą. Neaišku, kodėl Babiloniečiai, paveldėję jį iš šumerų, iš pradžių pasirinko naudoti 60 skaičiavimo sistemos bazę. Tačiau tai yra labai patogu išreikšti laiko dalis, naudojant 10, 12, 15, 20 ir 30.

Idėja naudoti šią bazinę 60 sistemą kaip valandos padalijimo priemonę atsirado dėl idėjos sukurti geografinę sistemą, kad būtų galima ženklinti Žemės geometriją. Graikų astronomas Eratosthenes, kuris gyveno tarp 276-194 m. B.C., naudojo šią pačią šešėlinę sistemą, padalindamas ratą į 60 dalių. Šios platumos linijos buvo horizontalios ir tuo metu vyko gerai žinomos Žemės vietos. Vėliau Hipparchus sukūrė 360 laipsnių išilgines linijas. Net ir vėliau astronomas Klaudijus Ptolemėjus išsiplėtė ant Hipparcho darbo ir padalijo kiekvieną iš 360 laipsnių platumos ir ilgumos į 60 lygių dalių. Šios dalys buvo toliau suskirstytos į 60 mažesnių dalių. Jis paragino pirmąjį skyrių "partes minutae primae" arba pirmąją minutę. Suskirstytas smulkesnes dalis jis pavadino "partes minutae secundae", arba antra minutė, kuri tapo žinoma kaip antroji.

Dar kartą šios matavimo priemonės buvo prarastos plačiajai visuomenei, kol maždaug 16 metų^th amžius. Pirmieji mechaniniai laikrodžiai padalintų valandą į pusę, ketvirčius ar trečdalius. Nebuvo praktiška, kad netikėtojui reikia valandos, suskirstytos į minutes.

Per keletą šimtmečių technologijų ir mokslo pažanga reikalauja tiksliau apibrėžti sekundės matavimo vertę. Šiuo metu tarptautinėje vienetų sistemoje (SI) antrasis yra laiko bazinis vienetas. Tai tampa dauginama, norint gauti minutę, valandą, dieną ir tt ir tt

Pirmoji tiksliai išmatuojama antrojo nustatymo priemonė atėjo su švytuoklės atsiradimu. Šis metodas buvo dažniausiai naudojamas kaip priemonė skaičiuoti laiką ankstyvuose mechaniniuose laikrodžiuose. 1956 m. Antrasis buvo apibrėžtas Žemės apvertimo per Saulę tam tikros epochos laikotarpiu. Kadangi jau buvo žinoma, kad Žemės sukimasis jo ašyje nebuvo pakankamai vienodas matavimo lygis, antroji tapo apibrėžta kaip; "Frakcija 1/31 556 925,9747 tropinių metų 1900 m. Sausio 0 d. 12 valandų emeramą laiką."

Sukūrus atominį laikrodį, nuspręsta, kad buvo praktiškesnis ir tikslesnis naudoti juos kaip priemonę nustatyti antrą, o ne Saulės Žemės revoliuciją. Naudodami bendro matavimo metodą, pagrįstą radijo stoties priimtais signalais, mokslininkai galėjo nustatyti, kad efemerido laikas yra 9 192 631 770 ± 20 pasirinkto cezio dažnio ciklų. Taigi 1967 m. Tryliktoji generalinė svarsčių ir matų konferencija apibrėžė antrąjį atomų laiką tarptautinėje vienetų sistemoje: "9 192 631 770 periodų spinduliuotės trukmė, atitinkanti perėjimą tarp dviejų viršutinių lygių pagrindinės būsenos czio-133 atomo".

Deja, nežinomiems žmonėms mokslininkas, kurio pastovus reikalavimas turi būti teisingas ir visiškai tikslus, nustatė, kad gravitacinių jėgų poveikis lemia, kad antrasis skirsis priklausomai nuo jo išmatuoto aukščio. 1977 m. Buvo sukurta vienoda antroji pusė, ištaisydama kiekvieno atominio laikrodžio išeigą, kad būtų nustatytas jūros lygis. Tačiau tai antrą kartą pailgino maždaug 1 × 10^−10. Ši korekcija buvo taikoma 1977 m. Pradžioje.

Šiandien yra atominiai laikrodžiai, veikiantys skirtingais dažniais ir optiniais regionais. Nors atrodo, kad moderniausi cemento fontano atominiai laikrodžiai yra labiausiai paplitę, optiniai laikrodžiai vis labiau konkuruoja su savo mikrobangų krosnelėmis.

Tai, kas, atrodo, išlieka tiesa, yra tai, kad technologijos tampa vis labiau pažengusios, reikės tiksliau matuoti laiką, ir toliau vystysis. Tačiau daugeliui iš mūsų išlieka tai, kad mes naudojame lengvą geto matematiką ir tiesiog žinome, kad yra 60 sekundžių per minutę, 60 minučių per valandą ir 24 valandas per dieną!

Premijos faktai:

• Kadangi antras pagal skaičių kartų, kai czio atomo perėjimas tarp dviejų viršutinių lygių pagrindinės būklės, lyginant su efemeridu laiku, ir faktas, kad žemės sukimas sulėtėja, tampa būtinybe pridėti periodines "peršokimo sekundes" į atominis laikas, per kurį viena sekundė laikoma viena.
• Nuo 1972 m. Iki 2006 m. Buvo pridėta 23 pėdsakų sekundžių, pradedant nuo 1 kartą kas 6 mėnesius iki 1 kas 7 metai.
• Tarptautinė Žemės rotacijos ir etaloninių sistemų tarnyba (IERS) yra organizacija, kuri stebi skirtingų dviejų laiko intervalų skirtumus ir ragina prireikus įterpti ar pašalinti pertraukimo sekundes.
• Nors tai nėra standartas, apibrėžtas Tarptautinėje vienetų sistemoje, valanda yra vienetas, priimtinas naudoti su SI, atstovaujamas simboliu h.
• Astronomijoje Julijos metai yra laiko vienetas, kuris apibrėžiamas kaip 365,25 dienos, kiekvieno iš kurių 86400 SI sekundės.
• Nepaisant to, kad Mėnulis buvo naudojamas apskaičiuoti laiką jau 10 000-28 000 metų prieš Kristų. Mėnulio kalendoriai buvo vieni pirmųjų, kurie pasirodė 12 arba 13 mėnulio mėnesiais (346 ar 364 dienos). Lunisolar kalendoriai dažnai turi tryliktą mėnesį pridėti prie kelerių metų, kad kompensuotų skirtumą tarp pilnų metų (dabar žinoma apie 365,24 dienas) ir vien tik dvylikos mėnulio mėnesių. Dvylikos ir trylikos žmonių skaičius buvo akivaizdus daugelyje kultūrų, bent jau iš dalies dėl šių mėnesių ir metų santykių.