Что такое эталон времени – секунда

 

  Если понятие длины, по существу геометрическое,  то со временем все обстоит сложнее. Хотя люди научились измерять время, никто не знает, что это такое. Мы оцениваем время, исходя из того, что происходит между какими-то двумя событиями.

  Аристотель называл время «числом движения», а Лейбниц писал, что «время есть абстракция всех соотношений последовательности». Если для измерения длины можно многократно использовать метровую линейку, перемещая ее от точки к точке, то эталонный интервал времени может быть использован только один раз.

  Поэтому эталоном для измерения времени должен служить регулярно повторяющийся процесс. Таким образом, мы можем в одно и то же время иметь «число» Аристотеля и «последовательность» Лейбница. В качестве повторяющегося процесса можно использовать любой колебательный процесс, или периодичность астрономических явлений на земном небосводе Луны, Солнца, Сириуса и т.д, что и было подмечено людьми и использовано для создания календарей и вычисления единиц-эталонов времени.

  В древнем Египте жрецы принимали за год промежуток времени от одного разлива Нила до другого, а затем подметили, что разлив Нила совпадает с предутренним восходом яркой звезды Сириус (Сотис по древнеегипетски). (Предполагают, что первый календарь, в котором год состоял из 365 дней, ввел египетский жрец Имхотеп). В качестве повторяющегося процесса можно использовать восход Солнца. Но тогда вскоре обнаруживается, что интервал между последовательными восходами зависит от времени года. Можно улучшить положение, выбрав в качестве эталона средние солнечные сутки – среднее, за год, время обращения Земли вокруг оси.

  Исходя из этого, определили секунду как 1/86 400 средних солнечных суток. Определенное таким образом время называется всемирным временем. Однако для измерения времени с большей точностью неудобно пользоваться периодом обращения Земли вокруг своей оси из-за незначительных, но вполне ощутимых, отклонений в скорости вращения. Поэтому астрономическое время вычисляют в настоящее время на основе средней солнечной секунды, соответствующей началу 1900 года. Это время называют эфемеридным временем, а эфемеридная секунда составляет 1/31 556 925,97 474 от продолжительности 1900 года в тропиках. В 1900 году всемирное и эфемеридное время совпадали, но в результате накопления отклонений к 1971 году они стали отличаться на полминуты.

Для достижения более высокой точности измерений в 1967 году была принята естественная единица времени, аналогично тому, как это было сделано ранее с эталоном длины. За основу взяли колебания, происходящие в атоме изотопе цезия-133. С тех пор физическая секунда определена как длительность 9 192 631 770 периодов атомных колебаний цезия-133. При таком определении секунды можно сравнивать временные интервалы с точностью до 1012, то есть максимальной ошибкой 1 секунда при измерении интервалов до 30 000 лет. Таким образом, сейчас действует атомный эталон времени.

 Но я хочу обратить ваше внимание на следующее: все, что в нашей жизни традиционно связано со временем, на самом деле выражается при помощи пространственных характеристик, а единицы измерения времени имеют изначально пространственный смысл. Так секунда – обыкновенно геометрическое понятие, (соответствующая часть градуса – единица измерения плоского угла). На часовом циферблате секунде соответствует конкретный пространственный промежуток, пробегаемый секундной стрелкой. Минута или час - это набор таких пространственных секунд.

  То есть время мы опять таки измеряем пространством! Эфемеридная секунда – величина, связанная с периодом обращения Земли вокруг Солнца, пространства по определению. Даже вышеупомянутая атомная секунда, равная известному числу длительности периодов колебаний атома цезия-133 определяется пространственными характеристиками, ибо частота, по-другому переход между уровнями – чисто пространственное понятие. 

  Так что такое, собственно время? Ответа нет. Реально в истории жизни людей была практика измерений. Менялась и сближалась только эталонная база измерений. В основе эталонов измерителей пространства были: сначала сам человек (локоть, шаг, дюйм, фут и т.д), потом дуга земного меридиана. Ныне – длина волны света в вакууме, излучаемого светильником на основе криптона 86.

   В основе измерителей времени была периодичность астрономических явлений на земном небосводе (Луны, Солнца, Сириуса и т.д).

   Ныне действует цезиевый эталон частоты и времени! Как видите, эталонная база измерений «пространства» и «времени» сближалась. Но все эталоны были материальными носителями информационных процессов и состояний. Вывод: пространство невозможно без времени, а время без пространства. А все вместе невозможно без существования материи. Пространство и время свойства самой материи.

  Поэтому окружающий мир не есть,  материя, пространство и время, ибо одной философской категорией «материя» все это охватывается. Точнее было бы считать, что окружающий нас мир есть материя, информация и мера. Ибо материи присущи информационные характеристики. Не существует просто абстрактной материи. Кто не согласен, покажите, что это не так. У каждого материального объекта есть свой «образ» и «мера». В словаре Даля есть хорошая и очень правильная фраза: «Нет вещи без образа».

  Любая материя предстает пред нами в виде каких-то объектов. Каждый объект может быть описан, так как, имеет «образ»,  по другому информационные характеристики, и меру. Даже невидимые нами электроны и другие элементарные частицы несут свой «образ», то есть информацию о себе, и наделены собственной мерой, то есть имеют вполне определенную величину заряда, массы, и других характеристик. Все это проявляется в их взаимодействии с другими материальными объектами. И все изменяется по мере развития. Поэтому правы были древние мудрецы утверждавшие: «Мера важнее всего».