). Время.
Определение 1. Интервалом времени называется нематериальная, скалярная, положительная физическая величина, показывающая отношение продолжительности рассматриваемого процесса, к продолжительности эталонного процесса, принятого за единицу.
Например.
- Вы не подскажете, сколько времени идти до магазина?
- Пол выкуренной сигареты.
Здесь за продолжительность эталонного процесса, принятого за единицу, принята продолжительность выкуренной сигареты. Продолжительность рассматриваемого процесса - ходьбы отсюда до магазина, равна половине выкуренной сигареты. Значит, интервал времени, за который можно дойти отсюда до магазина, равен 1/2 безразмерных единиц. Безразмерных, так как мы берём отношение продолжительностей рассматриваемого и эталонного процесса. "Отношение" математически означает, что надо что-то РАЗДЕЛИТЬ на что-то. И если эти что-то измеряются, к примеру, в сигаретах, то когда мы берём отношение, то есть, делим числитель сигарет на знаменатель сигарет, то размерности "сигарета" сокращаются, и мы получаем безразмерную величину. Но для того, чтобы было ясно, в каких единицах мы выбрали эталон, мы безразмерной величине "интервал времени" приписываем размерность эталона. Поэтому в обиходе мы говорим, что время ходьбы от сих до магазина равно пол выкуренной сигареты. А правильно говорить, что не время, а интервал времени, за который мы проходим от сих до магазина, равен интервалу выкуренной до половины сигарете.
В международной системе единиц СИ, за продолжительность эталонного процесса принят один тик-так. Ой, простите. В системе СИ за продолжительность эталонного процесса принята продолжительность процесса, при котором происходит 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного квантового состояния атома цезия-133 в покое при 0 К. Продолжительность такого эталонного процесса имеет собственное название - "секунда".
И для того, чтобы мы помнили, в каких единицах мы выбрали эталон, мы безразмерной величине "интервал времени" приписываем размерность эталона, в данном случае это секунда. Поэтому в обиходе мы говорим, что время ходьбы от сих до магазина равно 120 секунд. А правильно говорить, не время, а интервал времени, за который мы проходим путь от сих, до магазина равен 120-ти секундам. Хотя, в повседневной речи, сойдет и так, и так. Главное, чтобы мы понимали, о чём речь. Мы, например, на рынке говорим "взвесьте мне килограмм картошки". И продавец нас понимает. А правильно говорить или взмассте мне килограмм картошки, или взвесьте мне 9,8 Ньютона картошки. Ибо масса измеряется в килограммах, а вес измеряется в Ньютонах. Но мы сознательно говорим неправильно, ибо если мы скажем «взмассте мне килограмм картошки», о нас подумают, что «либо выделывается парень, либо ф(ш)изик». Так что, подразумевая интервал времени, мы часто в обиходе говорим просто – время, а не интервал времени.
Определение 2. Моментом времени называется нематериальная, скалярная, ПОЛОЖИТЕЛЬНАЯ физическая величина, показывающая отношение продолжительности рассматриваемого процесса, к продолжительности эталонного процесса, принятого за единицу, при условии, что продолжительность рассматриваемого процесса стремится к нулю.
Например,
- Который час?
- Пол первого.
Здесь "пол первого" является моментом времени.
Самый простой способ точно определить момент времени.
Берём наручные механические часы, и кладем их на стол. После чего изо всех сил бьем по этим часам молотком. Если стрелки часов при этом не разлетятся в разные стороны, то мы, ориентируясь на положение стрелок после удара, точно будем знать, в какой момент времени мы произвели удар.
Объявление. 1). С целью определения точного момента времени приму в дар старые, но ещё в рабочем состоянии наручные механические часы, будильники, можно настенные с кукушкой. Песочные часы не предлагать. 2). Отдам в металлолом тридцать восемь килограмм вышедших из строя механических часов различной модификации. Самовывоз.
Определение 3. Интервалом времени называется нематериальная, скалярная, ПОЛОЖИТЕЛЬНАЯ физическая величина, показывающая разность между двумя моментами времени.
Например,
- А когда в магазине перерыв?
- С двух до трёх.
Здесь моментами времени являются два и три часа, а интервалом времени будет: три минус два, = один час.
Определение 4. Временем называется философская категория, обозначающая интервал времени не имеющий предела ни в прошлое, ни в будущее.
Временем, как философской категорией, с точки зрения физики, оперировать не представляется возможным. Физика может оперировать только понятием "интервал времени" и понятием "момент времени".
В определениях выделено слово "ПОЛОЖИТЕЛЬНАЯ" физическая величина. И не случайно. Отрицательного ни времени, ни интервала времени, ни момента времени не бывает.
Материально ли ВРЕМЯ?
Определить, материален ли физический объект или нет, можно двумя способами.
1). По действию изучаемого объекта на наши органы чувств.
2). По силовому действию изучаемого объекта на другие материальные объекты. Силовое действие означает, что один объект непосредственно подействовал с некоторой силой на другой объект.
А теперь перейдем к вопросу о материальности времени.
Попробуем определить материальность времени первым способом, то есть при помощи наших органов чувств. Время мы не видим, оно не пахнет, пощупать мы его не можем, и услышать время не возможно. Отсюда сделаем вывод, что первым способом установить материальность времени не представляется возможным.
Попробуем определить материальность времени вторым способом, - по силовому действию изучаемого объекта, то есть времени, на другие объекты. Для этого мы должны найти хотя бы один объект, на который время оказывает силовое действие. Историческая справка. Со времен Адама и Евы, и по сей день, человечеству не удалось найти такой объект, на который бы время оказывало бы силовое действие, или, говоря другими словами, подействовало бы на объект с некоторой силой. Но мне повезло, и один такой объект мне все-таки найти удалось. Это соседский петух. Каждое утро, в 4 утра, эта скотина, нет, это не скотина - это птица, но все равно скотина, залезает на сарай, и орет недорезанным голосом, как будто его за хвост кто-то тянет. А кто его за хвост может тянуть в 4 утра, как не само время? Ведь нет же кругом никого. Вот и получается, что время оказывает на соседского петуха силовое действие (тянет петуха за хвост). Но рано или поздно я его поймаю за то же самое место, повыдергиваю у него все перья, и сварю из него суп. А что он мне спать по утрам не дает? Вот тогда и петухи будут вести себя по-человечески, и время будет идти чин по чину, протекать равномерно, само по себе, никого не трогая, и не оказывая ни на кого, и ни на что силового действия. В том числе и на соседского петуха. И на время, как в старые добрые времена Ньютона, никто и ничто силового действия оказывать не будет. А сам Ньютон по поводу времени и соседских петухов писал следующее. Цитирую.
"Абсолютное, истинное математическое время само по себе и по самой своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему протекает равномерно и иначе называется длительностью". Математические начала натуральной философии, стр.30
Как во времена Ньютона, так и сейчас, время существует только само по себе и на него ничто не влияет. Ничто не может время остановить, ускорить, замедлить, обратить вспять или уничтожить, бессильны тут даже те самые горластые петухи, о которых Ньютон в своей работе «Математические начала натуральной философии» ничего не писал. Видно они его не донимали. А время, как текло равномерно во времена Ньютона, так и в наше время течет равномерно. А это значит, что теперешняя секунда в точности равна секунде, которая была во времена Ньютона.
В Ньютоновском определении времени отражены два свойства времени.
1). Время течет само по себе и не оказывает действие на что-либо внешнее, и не принадлежит чему-либо внешнему (без всякого отношения к чему-либо внешнему).
2). Время протекает равномерно.
Вообще-то, насчитывается девять основных свойств времени. Это отдельная тема, поэтому я эти свойства тут только перечислю:
Независимость ни от чего внешнего, равномерность, единство, однородность, изотропность, непрерывность, одномерность, безграничность, бесконечность.
О свойствах времени, при желании, мы поговорим в другой раз, а сейчас вернемся к вопросу о материальности времени. Критерием материальности какого-либо объекта, является силовое действие изучаемого объекта на другие материальные объекты. Время не оказывает никакого силового действия ни на наши органы чувств, ни на какие-либо материальные объекты. Поэтому можно утверждать, что время НЕМАТЕРИАЛЬНАЯ физическая величина.
Пару слов о времени, как о скалярной физической величине.
Нельзя сказать, что сейчас четыре часа дня на северо-восток. Нельзя так же сказать, что обеденный перерыв с часу до двух на юго-запад. Это не имеет смысла. Ибо время, скалярная величина, не имеющая направления.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ИТОГ.
1). Вот прямая. Она не имеет ни начала, ни конца.
1а). Вот время. Оно бесконечно как в прошлое, так и в будущее.
2). Вот отрезок прямой. Его длина равна разности координат 2-х точек.
2а). Вот интервал времени – разность между двумя моментами времени.
3). Вот точка на прямой.
3а). Вот момент времени.
Время нематериально. Время само по себе. Оно ничему не принадлежит, оно ни на что не оказывает силового действия, и ничто не может подействовать на время. Время протекает равномерно. Ничто не может время остановить, ускорить, замедлить, обратить вспять или уничтожить.
ЧАСЫ.
- А что измеряют часы?
- А ничего они не измеряют.
- Как ничего?
- А вот так. Рассмотрим факты.
Определение. Измерить физическую величину - это значит сравнить её с однородной величиной, принятой за единицу.
Измерить – значит сравнить! Ключевое слово – сравнить. Сразу говорю, что часы сравнивать не умеют, следовательно, и измерять какую-либо физическую величину часы не могут.
- А что ж тогда часы умеют?
- А часы умеют:
1) указывать на настоящий момент времени.
2) отсчитывать интервал времени, принятый за единицу, то есть отсчитывать секунду, минуту, час.
3) считать количество прошедших единичных интервалов времени. То есть СЧИТАТЬ количество прошедших секунд, минут, часов.
Больше часы ничего не умеют. Часы выступают в роли эталона времени, «мерила» времени. Часы – это лишь инструмент для измерения времени. Но сами часы ничего не измеряют. А измерить время может только тот, кто сравнивает интервал времени изучаемого процесса с интервалом времени, отсчитанный часами. Точно так же рулетка не может измерить длину стола. Ну, не может рулетка встать с дивана, надеть тапочки, подойти к столу, и измерить его длину. А вот мы при помощи рулетки можем измерить длину стола. Почувствуйте разницу выражений: 1). Рулетка измеряет длину стола --- мы при помощи рулетки измеряем длину стола. 2). Часы измеряют интервал времени --- мы при помощи часов измеряем интервал времени.
Общим так. Не часы измеряют время какого-нибудь процесса, а мы сами измеряем время какого-нибудь процесса, но при помощи часов.
Часы – это прибор, предназначенный: 1) для определения настоящего момента времени, 2) для определения эталонного интервала времени (секунда) с помощью которого наблюдатель измеряет (непосредственно сравнивает) интервал изучаемого процесса, 3) для подсчета количества прошедших единичных интервалов времени.
В разговорной речи говорят, что часы служат для измерения времени. Это не совсем правильно. Ибо время бесконечно, как в прошлое, так и в будущее. А нечто бесконечное измерить вообще нельзя. Правильно говорить, что часы служат для установления настоящего момента времени, и для измерения ИНТЕРВАЛА времени. Но поскольку в разговорной речи под словом «время» мы понимаем интервал времени, то говорят, что часы измеряют время.