Čas je množství různých měření používaných k označení sledu událostí, například k porovnání jejich trvání nebo intervalů mezi nimi. Ke kvantifikaci rychlosti změny množství hmotné reality a vědomé zkušenosti je také potřeba čas. Často bývá označována jako čtvrtá dimenze spolu se třemi dalšími.
Čas v různých vědách
Čas je již dlouho důležitým předmětem studia náboženství, filozofie a fyziky, ale je definován tak, že platí pro všechny oblasti bez kruhovitosti. Různé oblasti lidské činnosti, jako je obchod, průmysl, sport, věda a divadelní umění, však zahrnují určitý koncept času ve svých příslušných měřicích systémech.
Čas ve fyzice je jednoznačně definován jako „to, co ukazují hodiny“. Je to jedna ze sedmi základních fyzikálních veličin jak v Mezinárodní soustavě jednotek (SI), tak v Mezinárodní soustavě veličin.
Čas se používá k definování dalších veličin, napřrychlost, takže definice v termínech povede k cykličnosti. Obvyklá definice času je, že v jedné standardní časové jednotce lze zaznamenat cyklický děj, jako je houpání kyvadla. Je to velmi užitečné jak v každodenním životě, tak při různých experimentech.
Časová dimenze a historie
Metody měření času neboli chronometrie mají obecně dvě různé podoby: kalendář, matematický nástroj pro organizování časových intervalů, a hodiny, fyzikální mechanismus, který počítá plynutí času.
V každodenním životě se hodiny obvykle počítají pro období kratší než jeden den a kalendáře pro období delší než jeden den. Osobní elektronická zařízení stále častěji zobrazují kalendář i hodiny současně.
Číslo (jako na ciferníku nebo kalendáři), které označuje výskyt určité události vzhledem k hodině nebo datu, se získá počítáním od kontrolní epochy – centrálního referenčního bodu.
Historie přístrojů na měření času
Pro měření času bylo vynalezeno velké množství různých zařízení. Studium těchto zařízení se nazývá chorologie.
Egyptské zařízení, jehož historie sahá až do roku 1500 před naším letopočtem. e. tvarem podobný zakřivenému T-čtverci. Měřil plynutí času od stínu vrženého břevnem nelineárním způsobem. "T" bylo ráno orientováno na východ. V poledne bylo zařízení umístěno tak, aby mohlo vrhat stín ve večerním směru.
Pozice stínu označuje místní hodinu. Myšlenka rozdělit den na menší části je Egypťanům připisována díky jejich slunečním hodinám, které fungovaly na duodecimální soustavě. Důležitost čísla 12 byla způsobena počtem lunárních cyklů za rok a počtem hvězd použitých k počítání průchodu noci.
Absolutní čas
Absolutní prostor a čas je pojem ve fyzice a filozofii o vlastnostech vesmíru. Ve fyzice může být rámcem volby absolutní prostor a čas.
Před Newtonem lze v Aristotelově fyzice vidět verzi konceptu absolutního prostoru (upřednostňovaný referenční rámec).
Robert S. Westman píše, že koncept absolutního času lze vidět v Koperníkově klasickém díle De revolutionibus orbium coelestium, kde používá koncept pevné sféry hvězd.
Newton
Pojetí absolutního času a prostoru, které původně zavedl Sir Isaac Newton v Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, sloužily jako teoretický základ. Usnadnila newtonovskou mechaniku.
Podle Newtona jsou absolutní prostor a čas nezávislé aspekty objektivní reality.
Absolutní a relativní čas ze své vlastní podstaty plyne stejně bez ohledu na cokoli vnějšího a nazývá se trváním jiným způsobem: relativní, zdánlivý a obecný čas je druh rozumného a vnějšího (přesného nebo nejasného) opatřenítrvání, které se obvykle používá místo skutečného času.
Rozdíly od relativního času
Newton také představil koncept absolutního času. Existuje nezávisle na jakémkoli vnímajícím a postupuje konstantní rychlostí celým vesmírem. Na rozdíl od relativního času Newton věřil, že absolutní čas je nepostřehnutelný a lze jej pochopit pouze matematicky.
Podle Newtona mohou lidé vnímat pouze relativní čas. Jde o měření vnímaných objektů v pohybu (jako je Měsíc nebo Slunce). Z těchto pohybů lze odvodit plynutí času.
Absolutní prostor ze své podstaty, bez ohledu na cokoli vnějšího, zůstává vždy podobný a nehybný. Relativní prostor je určitá pohyblivá dimenze nebo míra absolutních prostorů, které naše smysly určují svou polohou vůči tělesům a které jsou vulgárně vnímány jako pevný prostor … Absolutní pohyb je přesun tělesa z jednoho absolutního místa na druhé, a relativní pohyb je přenos z jednoho relativního místa na druhé.
Isaac Newton
Co tím Newton myslel?
Z těchto konceptů vyplývá, že absolutní prostor a čas nezávisí na fyzických událostech, ale jsou pozadím nebo scénou, ve které se odehrávají. Každý objekt má tedy absolutní stav pohybu vzhledem k absolutnímu prostoru, takže objekt musí být buď ve stavu absolutního klidu nebopohybovat nějakou absolutní rychlostí. Na podporu svých názorů uvedl Newton několik empirických příkladů.
Podle Newtona lze předpokládat, že jedna rotující koule se otáčí kolem své osy vzhledem k absolutnímu prostoru, přičemž pozorujeme vyboulení svého rovníku, a jeden pár vzájemně propojených koulí rotuje kolem svého těžiště (barycentra), pozorování napětí lana.
V klasické mechanice se nadále používá absolutní čas a prostor, ale moderní formulace autorů jako W alter Knoll a Clifford Truesdell jdou za lineární algebru a elastické moduly a využívají topologii a funkcionální analýzu pro nelineární teorie.
Různé pohledy
Historicky existovaly různé názory na koncept absolutního prostoru a času. Gottfried Leibniz věřil, že prostor nemá žádný význam kromě vztahu k relativnímu uspořádání těles a čas nemá žádný význam kromě vztahu k pohybu těles.
George Berkeley navrhl, že bez jakéhokoli referenčního bodu nemůže být koule v prázdném vesmíru reprezentována jako rotující a dvojice koulí může být reprezentována tak, aby se otáčely vůči sobě navzájem, ale nerotovaly kolem svého středu. Gravitace je příklad, který později použil Albert Einstein ve svém vývoji obecné teorie relativity.
Novější formu těchto námitek podal Ernst Mach. Machův princip předpokládá, že mechanika zcela souvisí s relativním pohybem těles a zejména hmotnost je výrazem takovéhorelativní pohyb. Například jedna částice ve vesmíru bez dalších těles bude mít nulovou hmotnost. Podle Macha Newtonovy příklady jednoduše ilustrují relativní rotaci koulí a objem vesmíru.
