Czas

Fizyczny rozmiar
Nazwisko Czas
Symbol formuły
Rozmiar i
system jednostek
jednostka wymiar
SI s T
cgs s T
Planck Czas Plancka ħ 1/2 · G 1/2 · c −5/2

Czas jest wielkością fizyczną . Wspólnym symbolem czasu jest t , jego jednostką SI jest sekunda s.

Czas opisuje kolejność wydarzeń, ma więc wyraźny, nieodwracalny kierunek. Za pomocą fizycznych zasad termodynamiki kierunek ten można opisać jako wzrost entropii , czyli wzrost entropii . H. nieporządek w systemie zamkniętym . Z filozoficznego punktu widzenia czas opisuje postęp teraźniejszości, wywodzący się z przeszłości i prowadzący do przyszłości . Zgodnie z teorią względności czas i przestrzeń tworzą czterowymiarową czasoprzestrzeń, w której czas przyjmuje rolę jednego wymiaru . Pojęcie teraźniejszości można zdefiniować tylko w jednym punkcie, podczas gdy inne punkty czasoprzestrzeni, które nie są ani przeszłością, ani przyszłością tego punktu, określa się jako „ przestrzennie oddzielone” od tego punktu.

W układzie jednostek SI czas jest jedną z kilku podstawowych wielkości .

Czas jest używany do określenia punktu w czasie . Jako czas cywilny (UT, CET itp.) jest on oparty w przybliżeniu na pozycji słońca i jest znormalizowany w ramach strefy czasowej zgodnie z przepisami stanowymi .

W filozofii zawsze pytano o naturę czasu , co dotyka także kwestii światopoglądowych . W naukach fizycznych, biologicznych i humanistycznych czas jest centralnym parametrem, który można również mierzyć za pomocą pomiarów . we wszystkich poruszających się ciałach ( dynamika , rozwój), w chronobiologii czy socjologii czasu . Psychologia bada percepcję i poczucie czasu . Gospodarka również odniesieniu do czasu jako składnik aktywów. W językoznawstwie „czas” oznacza gramatyczną formę czasowników, czas .

wprowadzanie

Fazy ​​oscylacji wahadła w różnym czasie. W tym przedstawieniu wydarzenia nie ma upływu czasu.

Chyba najbardziej charakterystyczną cechą czasu jest to, że zawsze wydaje się istnieć pewne aktualne i doskonałe miejsce, które nazywamy teraźniejszością i które wydaje się nieubłaganie przesuwać z przeszłości ku przyszłości . Zjawisko to znane jest również jako upływ czasu. Ten przepływ jednak wymyka się rozważaniom naukowym, co zostanie wyjaśnione poniżej. Również humanistyka nie może jednoznacznie wyjaśnić tej kwestii.

W fizyce czas jest używany do opisu zdarzeń w sposób analogiczny do przestrzeni . Fizyka mówi, że spośród wszystkich wyobrażalnych struktur w przestrzeni trójwymiarowej w połączeniu ze wszystkimi wyobrażalnymi procesami czasowymi obserwuje się tylko te, które przestrzegają praw fizyki . Równie łatwo można je zobaczyć w czterowymiarowej przestrzeni, czasoprzestrzeni , jako nieruchome struktury, które zgodnie z prawami fizyki podlegają pewnym warunkom geometrycznym. Według Newtona struktura tej czasoprzestrzeni jest podana, przy czym czas ma absolutne znaczenie; Według Alberta Einsteina istnieje szczególna „ względność równoczesności ”. Coś, co można zinterpretować jako upływ czasu, występuje w fizyce jedynie poprzez terminy probabilistyczne, które są powiązane z terminem entropia (patrz poniżej), chociaż terminy przeszłość, teraźniejszość i przyszłość w teoriach Einsteina są matematycznie precyzyjne i mają wymierne znaczenie. Przy bliższym przyjrzeniu się jednak początkowo okazuje się zupełnie niejasne, jak precyzyjnie opisać upływ czasu językiem fizyki, matematyki czy jakiejkolwiek innej nauki.

Na przykład stwierdzenie, że czas płynie, ma sens tylko wtedy, gdy można sobie wyobrazić dającą się rozróżnić alternatywę. Oczywista alternatywa wyobrażenia sobie np. czasu postoju prowadzi jednak do sprzeczności, ponieważ jest ona do pomyślenia tylko z punktu widzenia drugiego obserwatora, dla którego czas nadal upływa, tak że zakładany postój jest odczuwalny jako taki. w ogóle (patrz także krytyka czystego rozumu przez Immanuela Kanta : „Jeśli czas może być zatrzymany, na jak długo będzie czas, to" stać”?)

Pozorny upływ czasu jest więc postrzegany przez wielu fizyków i filozofów jako zjawisko subiektywne, a nawet złudzenie . Zakłada się, że jest ona bardzo ściśle związana ze zjawiskiem świadomości , które również wymyka się fizycznemu opisowi, a nawet wyjaśnieniu i dlatego jest jedną z wielkich zagadek nauki i filozofii. Nasze doświadczenie czasu będzie wówczas porównywalna do qualiów w filozofii świadomości i konsekwencji miałoby tak niewiele wspólnego z rzeczywistością jako fenomenalnego treści świadomości w postrzeganiu koloru niebieskiego z przynależnymi długości fali od światła .

To podważa naszą intuicyjne przekonanie, że istnieje instancja, która jest niezależna od siebie w sposób kosmicznego zegara, który określa, jaki punkt w czasie, wszyscy doświadczamy razem w tej chwili, i który w ten sposób sprawia, że przedstawienie obiektywnej teraz , że łączy nas wszystko .

Czas jako wielkość fizyczna

W fizyce czas ( symbol : t lub τ , z łac. tempus (czas)) jest podstawową wielkością, która wraz z przestrzenią może być użyta do określenia czasu trwania procesów i sekwencji zdarzeń . Ponieważ nie można go jeszcze prześledzić do bardziej fundamentalnych zjawisk, definiuje się go za pomocą metod jego pomiaru, podobnie jak ma to miejsce w przypadku przestrzeni i masy. W układzie jednostek SI czas mierzony jest w sekundach ( symbol jednostek s). Jednostki minuta i godzina pochodzą bezpośrednio z tego, pośrednio (poprzez ruch ziemski i prawnie określone sekundy przestępne) także dzień i tydzień plus (w zależności od kalendarza ) miesiąc , rok , dekada , wiek i tysiąclecie .

wyczucie czasu

Pomiar czasu to jedno z najstarszych zadań w astronomii . Po wykazaniu w pierwszej połowie XX wieku, że długość średniej doby słonecznej podlega nieregularnym fluktuacjom i zwiększa się w długim okresie, wprowadzono czas efemerydalny , który opierał się na bardziej jednostajnym ruchu planet. Jego jednostka czasu, efemeryda sekunda, została przyjęta w 1960 roku jako druga z Międzynarodowego Układu Jednostek . Od 1967/68 definicja sekundy SI opiera się na okresie pewnej oscylacji w atomie 133 Cs, przy czym pierwotna długość sekundy jest zachowana jak najdokładniej. Najważniejsze skale czasowe są dzisiaj

  • Międzynarodowy czas atomowy TAI, jednostka, która jest drugim SI na geoidy .
  • Universal Time UT1 , który zależy od aktualnego kąta obrotu ziemi, to znaczy, że jest to forma średniego czasu słonecznego. Działa nieregularnie i można go mierzyć z dokładnością do kilku mikrosekund.
  • Coordinated uniwersalny czas UTC, który następuje po drugim cyklu TAI, ale różni się tylko od UT1 maksymalnie 0,9 s powodu sporadycznego wkładania przestępnym sekund . To lub czas strefowy, który od niego zależy, to czas cywilny.
  • naziemnej razem TT, otrzymuje się czas efemerydalne astronomią w 1984, aby móc prawidłowo uchwyt do relatywistycznemu rozszerzenie czasu spowodowane przez ruch i ciężkości. Odpowiada to bardzo dokładnie TAI + 32,184 s na geoidzie. Istnieje również powiązany barycentryczny czas dynamiczny TDB, który różni się od TT na geoidzie o maksymalnie 2 ms, a także dwa czasy współrzędnych TCG i TCB; zobacz dynamiczny czas .

Daty i godziny astronomiczne są często podawane jako data juliańska (JD) lub modyfikowana jako zmodyfikowana data juliańska (MJD).

Dziś, podobnie jak inne wielkości mierzone , czas w fizyce jest definiowany operacyjnie, czyli za pomocą procesu pomiarowego. Do pomiaru czasu wykorzystywane są głównie układy, które według powszechnej opinii okresowo (tj. po równych odstępach czasu) powracają do tego samego stanu. Czas jest następnie określany poprzez liczenie okresów. Takie urządzenie nazywa się zegarem . Podstawą pomiaru czasu mogą być jednak również ruchy monotonne, m.in. B. we wcześniejszych zegarach piaskowo- wodnych .

Zegar atomowy

Zegarek jest tym lepszy, im dokładniej można odtworzyć proces okresowy i im mniej mogą na niego wpływać warunki zewnętrzne, na przykład zakłócenia mechaniczne spowodowane wahaniami temperatury lub ciśnienia powietrza . Dlatego zegarki kwarcowe są znacznie bardziej precyzyjne niż zegarki mechaniczne. Najdokładniejszymi zegarami są zegary atomowe , które opierają się na procesach oscylacji atomowych . Oznacza to, że błąd względny wskaźnik 10 -15 może być osiągnięte, co odpowiada odchyleniu jednej sekundy na 30 milionów lat. Czas, a co za tym idzie również częstotliwość , jego matematyczna odwrotność to wielkości fizyczne, które można zmierzyć z największą precyzją. Doprowadziło to między innymi do zredukowania definicji długości do czasu, definiując metr jako odległość, jaką światło pokonuje w próżni przez 1/299.792.458 sekund.

Fizyka Newtona

Isaac Newton opisuje fenomen czasu następującymi słowami:

„Czas absolutny, prawdziwy i matematyczny płynie sam w sobie i ze względu na swoją naturę jest jednolity i niezwiązany z żadnym obiektem zewnętrznym”.

- Isaac Newton : Matematyczne zasady nauk przyrodniczych ; Londyn 1687

Podstawowe pojęcie „czasu absolutnego” przez długi czas było uważane za „naturalnie stosowane” w fizyce, od około 1700 do 1905 roku, tj. H. aż do sformułowania specjalnej teorii względności przez Alberta Einsteina . Newtonowska koncepcja czasu jest nadal podstawą codziennego rozumienia tego zjawiska, chociaż wiele precyzyjnych pomiarów wykazało, że to nie Newton, ale Einstein miał rację.

Mechanika kwantowa

Chociaż relacja nieoznaczoności energia-czas na pierwszy rzut oka wydaje się być relacją niepewności Heisenberga , ma ona inny charakter. W mechanice kwantowej czas nie jest obserwowalnym (jak lokalizacja, energia itp.), ale parametrem. Nie może istnieć operator dla odpowiadającej zmiennej mierzonej, ponieważ próby jej wprowadzenia prowadzą do sprzeczności.

teoria względności

W wyniku odkryć związanych z falami elektromagnetycznymi trzeba było zrezygnować z newtonowskiej koncepcji czasu absolutnego, który jest taki sam w każdym miejscu we wszechświecie. W szczególności niezależność prędkości światła od prędkości poruszającego się źródła światła lub ruchomego odbiornika nie może być wyjaśniona inaczej niż to, że dwaj obserwatorzy inaczej oceniają procesy czasowe, gdy poruszają się względem siebie (patrz szczególna teoria względności ). Dotyczy to zarówno jednoczesności wydarzeń, które mają miejsce w różnych miejscach, jak i długości czasu pomiędzy dwoma spotkaniami dwóch obserwatorów, którzy poruszają się względem siebie pomiędzy tymi spotkaniami ( dylatacja czasu ). Ponieważ nie ma absolutnie stacjonarnego układu współrzędnych , pytanie, który obserwator prawidłowo ocenia sytuację, nie ma sensu. Dlatego każdemu obserwatorowi przypisany jest jego tak zwany właściwy czas . Ponadto obecność mas wpływa na upływ czasu, tak że upływa on z różnymi prędkościami w różnych miejscach pola grawitacyjnego . Założenie Newtona, że ​​czas leci bez odniesienia do obiektów zewnętrznych, jest już nie do utrzymania.

W podstawowych równaniach teorii względności czas i przestrzeń wydają się być prawie całkowicie równoważne i dlatego można je połączyć w czterowymiarową czasoprzestrzeń . Matematycznie jednak nie mamy do czynienia z czterowymiarową przestrzenią euklidesową , ale z przestrzenią Minkowskiego . W tym pomieszczeniu i nie mają analogowej struktury metrycznej, ale z. B. i gdzie jest prędkość światła i przycisków „urojona” na liczbach zespolonych. Przestrzeń i czas nie są zatem całkowicie identyczne w szczególnej teorii względności. Pozostawia to możliwość specjalnego zachowania czasowego w procesach termodynamicznych (patrz poniżej).

W przestrzeni trójwymiarowej wybór trzech osi współrzędnych jest arbitralny, tak więc pojęcia takie jak lewa i prawa, góra i dół, przód i tył są względne. W szczególnej teorii względności okazuje się, że oś czasu również nie jest absolutna. Zatem wraz ze stanem ruchu obserwatora zmienia się również orientacja jego osi czasu i przestrzeni w czasoprzestrzeni. Jest to rodzaj ruchu ścinającego tych osi, który jest matematycznie ściśle powiązany z obrotem. Oznacza to, że przestrzeń i czas nie mogą być już wyraźnie oddzielone, ale zależą od siebie w nietrywialny sposób (tzw. przekształcenia Lorentza ). Konsekwencją są zjawiska takie jak względność równoczesności , dylatacja czasu i skrócenie długości . Te właściwości czasu i przestrzeni, odkryte w związku z teorią względności, są w dużej mierze poza naszym zasięgiem. Można je jednak precyzyjnie opisać matematycznie i zostały również bardzo dobrze potwierdzone eksperymentalnie. Jednak oś czasu nie może zostać odwrócona przez ruch, to znaczy przeszłość i przyszłość nie mogą być zamienione; rodząca się teoria zachowuje podstawową własność przyczynowości .

W ogólnej teorii względności czas niekoniecznie jest nieograniczony. Wielu fizyków zakłada, że Wielki Wybuch jest nie tylko początkiem istnienia materii , ale reprezentuje również początek przestrzeni i czasu. Według Stephena W. Hawkinga nie było punktu czasowego „na sekundę przed Wielkim Wybuchem” ani punktu na ziemi 1 km na północ od bieguna północnego .

Jednak w 2008 roku Martin Bojowald opracował model teoretyczny w kontekście pętli kwantowej grawitacji (SQG), w której wszechświat istniał już przed Wielkim Wybuchem. Zwykłe kosmologiczne modele ogólnej teorii względności mają swoje ograniczenia ze względu na osobliwość zawartą w modelu SQG.

Podróż w czasie

Wspomniane efekty relatywistyczne można w zasadzie interpretować jako podróże w czasie. Zakres, w jakim podróże w przeszłość są również w zasadzie możliwe poprzez krzywiznę czasoprzestrzeni i inne zjawiska , nie został ostatecznie wyjaśniony. Możliwymi kandydatami są tzw. tunele czasoprzestrzenne , które mogłyby łączyć obszary czasoprzestrzeni z różnymi czasami, specjalne trajektorie w pobliżu wystarczająco szybko obracającej się czarnej dziury i wreszcie sąsiedztwo dwóch kosmicznych strun, które wystarczająco szybko przelatują obok siebie. Jednakże wysiłek wymagany do praktycznego wykorzystania którejkolwiek z tych potencjalnych możliwości znacznie przekroczyłby dzisiejsze możliwości ludzkości.

Paradoksów, które pojawiają się podczas podróży w przeszłość, można by uniknąć w ramach teorii wielu światów Everetta . Potem przeszłość, do której się udaje, znalazłaby się w równoległym świecie . Pierwotny i zmodyfikowany przez podróże w czasie bieg wydarzeń zachodziłby równolegle i niezależnie od siebie.

Czas i przyczynowość

Pojęcie czasu jest ściśle związane z pojęciem przyczynowości . Przyjmujemy więc za pewnik, że przyczyna występuje przed swoim skutkiem lub w tym samym czasie, a dokładniej, każdy obserwator skorelowanych zdarzeń będzie tak opisywał proces, że skutek jest uwarunkowany przyczyną w jego modelu proces. Przeszłość jest niezmienna, nie mogą na nią wpływać teraźniejsze wydarzenia. Z drugiej strony przyszłość jest przyczynowo zależna od teraźniejszości, tj. mogą na nią wpływać wydarzenia lub działania w teraźniejszości.

W teorii względności sekwencja czasowa zdarzeń zachodzących w różnych, oddzielonych przestrzennie miejscach jest różnie oceniana przez obserwatorów poruszających się względem siebie. Jest tak dokładnie w przypadku, gdy te dwa zdarzenia mogą się ze sobą zetknąć tylko za pośrednictwem sygnału o prędkości większej niż światło . Gdyby taka interakcja mogła przebiegać szybciej niż światło, to można by wysłać wiadomość w przeszłość za pomocą następującego systemu:

  1. Sygnał jest wysyłany z prędkością większą niż prędkość światła do wystarczająco oddalonej stacji przekaźnikowej.
  2. Przyspiesza to konwencjonalnie od oryginalnego nadajnika (alternatywnie: konwencjonalnie przesyła sygnał do innej stacji przekaźnikowej oddalającej się od odbiornika, np. na drugą stronę platformy obrotowej). To „przesuwa” zdarzenie nadania z przeszłości w przyszłość.
  3. W końcu sygnał jest odsyłany z prędkością większą niż prędkość światła. Jeśli zaangażowane prędkości są wystarczająco wysokie, sygnał dociera przed wysłaniem oryginalnego sygnału.

W związku z tym naruszona zostałaby zasada przyczynowości. W połowie XX wieku spekulowano, czy mogą istnieć tachiony szybsze od światła . Gdyby byli w stanie wchodzić w interakcje ze zwykłą materią, przyczynowość zostałaby naruszona. Domniemanie istnienia tachionów nie ma więc prawie żadnych zwolenników.

Do symetrii dwóch kierunków czasu

Prawa fizyki, które leżą u podstaw elektromagnetyzmu i grawitacji, a tym samym zjawisk naszego codziennego życia, są niezmienne w odniesieniu do inwersji czasu . Oznacza to, że dla każdego procesu, który przestrzega tych praw, w zasadzie możliwa jest również odwrotność czasu. To stwierdzenie przeczy naszemu codziennemu doświadczeniu. Jeśli ceramiczny kubek spadnie na podłogę, rozpada się na kawałki. Odwrotnie, nigdy nie zaobserwowano, aby te odłamki same składały się ponownie, tworząc nienaruszoną miseczkę. Taki proces nie byłby jednak w zasadzie sprzeczny z prawami natury. To po prostu bardzo mało prawdopodobne.

Tłem tego faktu jest prawdopodobieństwo -überlegung że w drugim prawem z termodynamiki jest sformułowany. Zgodnie z tym, w zamkniętym układzie wielu cząstek entropia , która wskazuje na stopień nieuporządkowania, może praktycznie tylko wzrastać, a tym samym zmniejszać się jej kolejność. Przeciwnego, spontanicznego wzrostu w kolejności, w zasadzie nie można wykluczyć, ale im mniej prawdopodobne, tym większy wzrost i większa liczba zaangażowanych cząstek. Do z. B. aby móc doświadczyć spontanicznego łączenia się rozbitych kawałków w filiżankę, trzeba by stworzyć i obserwować ponad astronomiczną liczbę rozbitych kawałków.

Druga zasada termodynamiki – a także związane z nią zjawiska tarcia  – naruszają symetrię w odniesieniu do dwóch kierunków czasu. Zdanie to nie może być zatem wyprowadzone z podstawowych praw fizyki, lecz ma właściwość postulatu . Oba kierunki czasu tracą równoważność, a jeden mówi o termodynamicznej strzałce czasu . Jest postrzegana jako potencjalna podstawa przepływu czasu z przeszłości do przyszłości, tak jak doświadczamy jej w naszym codziennym świecie.

W tym kontekście często mówi się o odwracalności lub nieodwracalności czasu. Jest to jednak nieścisłość językowa i logiczna. Gdyby ktoś mógł odwrócić czas, zobaczyłby, że wszystkie procesy przebiegają wstecz tylko wtedy, gdyby jego własne subiektywne postrzeganie czasu zostało wyłączone z odwrócenia. Odwrotny upływ czasu byłby więc rozpoznawalny tylko z punktu widzenia obserwatora, który podlega pewnego rodzaju osobistemu czasowi, który biegnie dalej w niezmienionej postaci. Taki podział czasu na dwa – jeden odwrócony w eksperymencie myślowym, a drugi niezmieniony – nie ma jednak sensu.

Prawa fizyki opisujące zjawiska oddziaływań słabych i silnych nie są niezmienne względem odwrócenia czasu . W przypadku procesu z dziedziny fizyki jądrowej i fizyki cząstek elementarnych odwrócony czas niekoniecznie jest zatem zgodny z prawami fizyki. Byłaby nie tylko odwrócona w czasie, ale także oglądana w odbiciu lustrzanym iz antymaterią zamiast materią. To jest treść twierdzenia CPT , które jest jednym z najlepiej potwierdzonych praw fizyki. Z twierdzenia CPT wynika, że ​​procesy wykazujące naruszenie symetrii CP , ponieważ zachodzą z niektórymi cząstkami elementarnymi, nie mogą być niezmienne względem odwrócenia czasu.

W formalizmie opisu antymaterii antycząstki są równoważne zwykłym cząsteczkom, które w pewnym sensie cofają się w czasie. W tym sensie anihilacja pary cząstki z jej antycząstką ma formalne podobieństwo do pojedynczej cząstki, która w tym momencie zaczyna cofać się w przeszłość, tak że istnieje tam dwukrotnie i w ogóle nie istnieje w przyszłości.

Granice fizycznej koncepcji czasu

Istnieją wyraźne sygnały, że zjawisko czasie traci  swoje właściwości jako kontinuum w przedziale czasu Plancka 10 -43 s . Konsekwentne stosowanie znanych praw fizycznych prowadzi do tego, że każdy proces, który jest krótszy niż czas Plancka, może być przypisany tylko do obiektu, który musi natychmiast zapaść się w czarną dziurę (patrz Jednostki Plancka ). To rozważanie pokazuje, że znane prawa fizyczne zawodzą po czasach Plancka. Mamy nadzieję, że związane z tym pytania zostaną wyjaśnione na podstawie teorii grawitacji kwantowej , która nie została jeszcze opracowana i która łączyłaby dwie fundamentalne teorie fizyczne, teorię względności i fizykę kwantową . W takiej teorii czas byłby prawdopodobnie skwantowany w obszarze czasu Plancka. W przypadku pętli kwantowej grawitacji , na przykład kandydata do teorii grawitacji kwantowej, przyjmuje się, że struktura czasoprzestrzeni jest czterowymiarową, przypominającą piankę siecią spinową z "bąbelkami" rzędu wielkości jednostek Plancka. Trzeba jednak być tą „pianką” nie w wyobrażeniu osadzonej przestrzeni i czasu, ale pianka jest w tej teorii przestrzenią i czasem.

filozofia

W czasach starożytnych m.in. filozofowie Heraklit, Platon, Arystoteles i Augustyn zajmowali się pojęciem czasu, w czasach nowożytnych zwłaszcza Newtona, Leibniza, Kanta, Heideggera i Bergsona.

Rzeki Heraklita , symbolizowane przez stałe koryto rzeki, w którym wszystko płynie ( panta rhei ), są metaforą czasu. Niezmienne okresowe przejścia między dniem a nocą, czyli ciągłość biegu rzeki i dynamika jej przepływu, stanowią jedność przeciwieństw .

Dla Platona przestrzeń i czas nie mają esencji, są jedynie ruchomymi obrazami tego, co faktycznie istnieje ( teoria idei ). Dla Arystotelesa pojęcie czasu jest nierozerwalnie związane ze zmianami; czas jest miarą każdego ruchu i może być mierzony tylko tym . Można go podzielić na nieskończoną liczbę przedziałów czasowych ( continuum ).

Po raz pierwszy Augustyn rozróżnia czas fizycznie dokładny (mierzalny) od czasu subiektywnego, związanego z doświadczeniem. Czas i przestrzeń powstały dopiero dzięki stworzeniu Boga , dla którego wszystko jest obecnością . Augustyn podsumowuje tajemnicę czasu w następującym powiedzeniu:

„Więc czym jest „czas”? Jeśli nikt mnie o to nie pyta, to wiem; jeśli chcę to wyjaśnić komuś, kto pyta, nie wiem ”(Confessiones XI, 14)

Dla Isaaca Newtona czas i przestrzeń stanowią „pojemniki” dla zdarzeń; dla niego są one tak samo realne, jak obiekty reprezentacyjne: „Czas jest i tyka równomiernie z chwili na chwilę”. Pogląd Newtona dominuje w filozofii przyrody, ponieważ tworzy czas możliwe i opisać przestrzeń niezależnie od punktu odniesienia lub obserwatora.

W przeciwieństwie do tego Gottfried Wilhelm Leibniz uważa, że czas i przestrzeń to jedynie konstrukcje pojęciowe opisujące relacje między zdarzeniami. Nie mają „esencji” i dlatego nie ma „przepływu” czasu. Definiuje czas następująco: „Czas jest porządkiem tego, co nie istnieje w tym samym czasie. Jest to zatem ogólna kolejność zmian, w której nie patrzy się na konkretny rodzaj zmian.”

Według Immanuela Kanta czas, podobnie jak przestrzeń, jest „czystą formą intuicji” wewnętrznego zmysłu. Są naszym dostępem do świata, a więc należą do subiektywno-ludzkich warunków poznania świata, w postaci których ludzka świadomość doświadcza wrażeń zmysłowych.

Kant przypisuje mu jednak empiryczną jakość pomiarów czasu i odległych zdarzeń. Możemy ustawić czas na podstawie naszego doświadczenia, nie myśleć i nie mówić, czy są one – światem – cokolwiek samo w sobie należy. W podobny sposób główna praca Martina Heideggera Bycie i czas opisuje tę ostatnią jako rzeczywistość głęboko kształtującą ludzką egzystencję.

psychologia

Często występują wyraźne różnice między czasem postrzeganym subiektywnie a czasem mierzalnym obiektywnie. Poniższe sekcje mają na celu ich zwięzłe i jasne przedstawienie.

Postrzeganie długości czasu

Postrzeganie czasu zależy od tego, co dzieje się w czasie. Na krótko pojawia się okres pełen wydarzeń, „przelatuje”. W przeciwieństwie do tego, okresy bez przygód mogą być czasami nieznośnie długie. Terminy krótkotrwały i znudzony pochodzą z tej obserwacji.

Paradoksalnie, patrząc wstecz, postrzega się czasy odwrotnie: w czasach burzliwych przechowuje się wiele informacji, przez co ten okres wydaje się długi. Z drugiej strony, czasy o niskim poziomie zdarzeń pojawiają się krótko z perspektywy czasu, ponieważ prawie nie przechowuje się o nich żadnych informacji.

Postrzeganie jednoczesności

Percepcja równoczesna jest bardziej złożona, niż się wydaje. Istnieją różne progi:

  • Próg, od którego dwa zdarzenia są rozpoznawane jako odrębne, zależy od odpowiedniego narządu zmysłu . Na przykład u ludzi wrażenia wzrokowe muszą być oddalone od siebie o 20 do 30 milisekund, aby można je było rozdzielić w czasie, podczas gdy trzy milisekundy wystarczą do percepcji akustycznej .
  • Próg, od którego można odróżnić sekwencję dwóch bodźców, wynosi około 30 do 40 milisekund, niezależnie od rodzaju percepcji, ale zawsze opiera się na najwolniejszej transmisji bodźca.
  • Ponadto na percepcję teraźniejszości wskazuje trzysekundowy okres, który jest określany jako czas trwania teraźniejszości .

biologia

Prawie wszystkie istoty żywe , w tym organizmy jednokomórkowe , mają biologiczny zegar wewnętrzny, który jest zsynchronizowany z cyklem dnia i nocy oraz innymi cyklami naturalnymi. Wewnętrzny zegar dla rytmu dobowego również działa bez światła dziennego, jak pokazano na roślinach w ciemności, ale także u ludzi w eksperymentach w bunkrach, w których badani ochotnicy żyli bez żadnego odniesienia do zewnętrznych rytmów czasu. Po pewnym czasie ustalił się stały rytm czuwania i snu średnio około 25 godzin. Jest znany jako rytm dobowy (od łacińskiego circa , w przybliżeniu, a łacińskie umiera , dzień).

Porównawcze studia kulturowe

Porównawcze studia kulturowe i filozoficzna refleksja nad nim prowadzą coraz bardziej do przekonania, że ​​czas jako stała antropologiczna, obowiązująca jednakowo wszystkich ludzi, w ogóle nie istnieje. Istnieją raczej koncepcje czasu specyficzne dla kultury o różnych strukturach, takie jak:

  • cykliczny o etniczności przedsokratejskiej i naturalnej, który jest udokumentowany w założeniu wiecznego powrotu tego samego,
  • eschatologicznej, która ma początek i jest ukierunkowana na cel końcowy, a także determinuje przednowoczesną koncepcję historii,
  • prosta i ciągła, wychodząca z przeszłości i przechodząca przez teraźniejszość w przyszłość, która jest podstawą tradycyjnej fizyki i którą dziś w większości przyjmujemy za uniwersalną, ale będącą wytworem kultury zachodniej,

Socjologia i społeczeństwo

Z socjologicznego punktu widzenia struktury czasowe są niezbędne, aby odciążyć obywateli od stresu związanego z podejmowaniem decyzji (A. Gehlen), określić ich obowiązki obywatelskie, zarządzać ich sprawami i koordynować ich działania. Pomocne w tym są kalendarze z ustalonymi rytmami czasowymi (rok, miesiące, tygodnie, niedziele i święta itp.) oraz funkcjami (np. kościelne, krajowe lub międzynarodowe cykliczne wydarzenia do upamiętnienia). W zależności od złożoności porządku społecznego wyznaczane są okna czasowe podziału wieków z ich funkcjami: niemowlęctwo, dzieciństwo, wiek młodzieńczy, dorosłość, starość lub: przedszkole, szkoła, czas nauki lub praktyki, zatrudnienie, czas wolny czas. Obywatele wplatają swoje indywidualne biografie w ramach tych społecznych terminów: z. B. Narodziny, obrzędy inicjacyjne (chrzest lub podobne), wejście do szkoły, kariera szkolna, studia lub wejście do zawodu, małżeństwo itp.

Czas i prawo

To, jaki czas prawny ma zastosowanie, w którym miejscu, jest decyzją polityczną danego państwa. W Niemczech prawo do określenia czasu zgodnie z art. 73 ust. 1 pkt 4 Ustawy Zasadniczej przysługuje wyłącznie Federacji . Czas w Niemczech był regulowany przez ustawę o wyznaczaniu czasu do 12 lipca 2008 r. i od tego czasu jest regulowany przez ustawę o jednostkach i czasie .

Czas w literaturze

  • Walter Biemel bada w swojej książce strukturę gazet i powieści. Filozoficzna analiza interpretacji współczesnej powieści wykorzystaniem przykład pięciu powieści Der Nachsommer przez Adalbert Stifter , Madame Bovary przez Gustave Flaubert , Der Zauberberg przez Thomasa Manna , bajką przez Williama Faulknera i La Casa Verde ( The Green House ) przez Mario Vargas Llosa die różnorodność współczesności, przez co w każdej powieści uwidacznia się inny akcent, inna interpretacja rzeczywistości.
  • W powieści The Magic Mountain przez Thomasa Manna jest czas centralny motyw, przeplatają się z kwestią życia / śmierci. Jest w nim m.in. omawia, w jakim stopniu „ciekawość i nowatorstwo treści mija czas, czyli: skracaj go, gdy monotonia i pustka obciążają i hamują chód” (krótkoterminowe). Poruszana jest również kwestia „narracji” czasu, relacji między długością relacji a długością okresu, do którego się odnosi (czas narracji, czas narracji). Ostatnie dwa rozdziały łączą sześć lat rutyny i monotonii dla bohatera powieści. Tutaj człowiek Arthura Schopenhauera przetwarza „teraz ponadczasowy”, łac. Nunc stans . W warstwie narracyjnej asymetria struktury powieści odpowiada zniekształconemu postrzeganiu czasu przez samego bohatera .
  • W powieści W poszukiwaniu straconego czasu przez Marcela Prousta , powieść bohater zauważył, że przeszłość jest jedyną zachowaną w jego pamięci. Pod koniec życia uświadamia sobie, że powieść wspomnień jest ostatnią szansą na stworzenie zaplanowanego przez siebie dzieła sztuki. Książka kończy się więc, gdy autor zaczyna ją pisać. „Utracony czas” jest niejednoznaczny:
    • Czas zmarnowany przez narratora
    • Czasu bezpowrotnie straconego, jeśli nie zachował się w pamięci lub w dziele sztuki,
    • wspomnienia lub wyobrażenia, które wywołują nazwy lub przedmioty.
  • „Czas leczy wszystko, myślałem, z wyjątkiem prawdy” ( Carlos Ruiz Zafón )
  • Martin Amis opublikowany w 1991 roku jego powieść Strzałka Czasu (pol. Czas minął Strzałka ), w którym czas - ze wszystkimi konsekwencjami - uruchamia ciekawych wstecz.
  • Więcej eksperymentów myślowych przeprowadził Alan Lightman w jego powieści z 1992 roku „ Czas i znowu” (Engl. Einstein's Dreams ); tam czas nie płynie równomiernie, ale napędza kapary, takie jak skoki, opóźnienia lub odwrócenia.
  • Poza czasem Andreas Gryphius wskazuje :

Lata nie są moje.
Kto zabrał mi czas;
Lata nie są moje
Kto chciałby przyjść;

Chwila jest moja
A jeśli uważam
Więc to moje
Stworzone na rok i wieczność.

Napięty

Czas gramatyczny nazywa się tense . W różnych językach istnieją różne czasy, które są różnie formowane. W standardowym języku niemieckim czas jest reprezentowany na trzy sposoby.

  • Czas czasownika pozwala na rozróżnienie czasu teraźniejszego ( czas teraźniejszy ) od czasu przeszłego ( czas przeszły prosty ). Przykład: idę i poszedłem.
  • Specyfikacja czasowników pomocniczych (muszą być) umożliwiły rozróżnienia pomiędzy przeszłego jak Idealny i zaprzeszły . Przykład: poszedłem i mnie nie było. Ponadto czasowniki posiłkowe (tutaj: stać się ) są używane do reprezentowania przyszłości ( czas przyszły ). Przykłady: pójdę. Nie będzie mnie.
  • Możliwe jest jednoznaczne określenie czasu lub okresu . Przykłady: Teraz idę do szkoły. Jutro idę do szkoły. Jutro pójdę do szkoły. To było wczoraj: idę ulicą i widzę banknot 20 euro.

Możesz również użyć imiesłowu, aby wskazać kurs, który trwa w czasie. Przykład: płynąca woda.

Skrajnym przypadkiem jest kontrowersyjne twierdzenie Benjamina Lee Whorfa , który twierdzi, że w badaniu języka Hopi ustalił, że język Hopi nie miał pojęcia o pojęciu czasu. Doprowadziło to do powstania zasady względności językowej, zwanej też hipotezą Sapira-Whorfa , zgodnie z którą myślenie zależy od używanych języków.

Tempus jest również podstawowym pojęciem w teorii muzyki .

Muzyka jako medium w czasie

Jako muzykę czas należy rozumieć nie tylko poprzez miernik , na przykład czas , ale przez samą wibrację i wszelkie możliwe praktyczne zaangażowanie. W ten sposób czas jawi się jako elementarny warunek wstępny dla muzyki. Muzyka jest najbliższa ówczesnej sztuce, co podkreślają odpowiednie stwierdzenia, że ​​muzyka jest szczególnie ulotna i „medium w czasie”. Muzyka poza czasem jest jednak często kontrolowana przez muzyków i tym samym tworzy swój własny horyzont teoretyczny.

literatura

klasyczny

Historia nauki

Filozofia naturalna

Studia kulturowe

Popularna literatura na temat współczesnej fizyki

rzeczy

linki internetowe

Commons : Time  - kolekcja zdjęć, filmów i plików audio
Wikisłownik: Czas  - wyjaśnienia znaczeń, pochodzenie słów, synonimy, tłumaczenia
Wikicytaty: Czas  - Cytaty
Wikiźródła: Czas  - źródła i pełne teksty

Bardziej specjalne

Wikibooks: O istocie czasu  - materiały do ​​nauki i nauczania

Indywidualne dowody

  1. ^ Harold Spencer Jones : Obrót Ziemi i sekularne przyspieszenia Słońca, Księżyca i planet . W: Comiesięczne Zawiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego . taśma 99 , 1939, s. 541–558 , bibcode : 1939MNRAS..99..541S (w języku angielskim, streszczenie na ostatniej stronie).
  2. ^ Międzynarodowy Układ Jednostek (SI). (PDF) BIPM , 2019, s. 206–207 , dostęp 17.01.2020 (angielski, 9. wydanie „SI Brochure”).
  3. Biuletyn IERS B. IERS, 1 stycznia 2020 r., dostęp 17 stycznia 2020 r. (w języku angielskim, w listopadzie 2019 r. błąd pomiaru wynosił od 5,0 do 7,5 μs.).
  4. Relacja energia-czas niepewności. 20 lipca 2018, dostęp 24 marca 2021 .
  5. Martin Bojowald: Powrót do Wielkiego Wybuchu. Cała historia wszechświata. S. Fischer, Frankfurt nad Menem 2009, ISBN 978-3-10-003910-1 , s. 127 f, 131 f, 260 f.
  6. W fizyce klasycznej istnieją przyczyny o równoczesnych skutkach, gdzie np. zmiana wielkości ruchu ( zmiana pędu ) ciała lub punktu masy jest spowodowana przez siły działające w tym samym czasie . Helmut Volz: Wprowadzenie do mechaniki teoretycznej I. Mechanika sił. Akademische Verlagsgesellschaft, Frankfurt nad Menem 1971, s. 23 i nast.
  7. Hans-Georg Gadamer: Początek wiedzy . Stuttgart 1999.
  8. ^ Margot Fleischer: Początki filozofii europejskiej. Heraklit - Parmenides - Timaj Platona . Würzburg 2001.
  9. Aureliusz Augustyn: Czym jest czas? (Wyznania XI / Wyznania 11). Inkrustowane, przetłumaczone i opatrzone adnotacjami Norbert Fischer, łac., Felix Meiner Verlag, Hamburg 2000.
  10. Cytat pochodzi z Gottfrieda Wilhelma Leibniza: Metafizyczne początki matematyki. W: Rękopisy na podstawie filozofii. II, s. 35 i n. Cytat za: Annette Antoine, Annette von Boetticher : Leibniz Quotes. Matrix Media Verlag, Getynga 2007.
  11. Stella Schalamon: Badacz czasu na wewnętrznym zegarze: „Musi być w mózgu” . W: Gazeta codzienna: taz . 28 marca 2020, ISSN  0931-9085 ( taz.de [dostęp 29 marca 2020]).
  12. ^ Philippe Ariès: Czas i historia . Z francuskiego przetłumaczyła Perdita Duttke. Athenäum Verlag, Frankfurt nad Menem 1988. Otto Hansmann: Od zarządzania czasem na lekcjach szkolnych. Waxmann, Münster i inni 2009.
  13. Walter Biemel : Zeitung i nowatorska struktura. Analizy filozoficzne dotyczące interpretacji powieści nowożytnej . Alber, Freiburg/Monachium 1985, ISBN 3-495-47548-6 .
  14. Por. Christian Hick: Od zawrotów głowy wiecznej teraźniejszości. O patologii czasu w Czarodziejskiej górze Tomasza Manna. W: Dietrich von Engelhardt , Hans Wißkirchen (red.): „Czarodziejska góra”, świat nauki w powieści Tomasza Manna. Stuttgart / Nowy Jork 2003, s. 71-106.
  15. Das Spiel des Engels, Reinbek 2009, s. 408 ISBN 3-10-095400-9
  16. Klaus Scharff na TeleSchach