Aika on joukko erilaisia mittauksia, joita käytetään osoittamaan tapahtumien järjestystä, esimerkiksi vertaamaan niiden kestoa tai niiden välisiä aikavälejä. Aikaa tarvitaan myös aineellisen todellisuuden ja tietoisen kokemuksen määrien muutosnopeuden kvantifiointiin. Sitä kutsutaan usein neljänneksi ulottuvuudeksi kolmen muun ohella.
Aika eri tieteissä
Aika on pitkään ollut tärkeä uskonnon, filosofian ja fysiikan tutkimusaihe, mutta se on määritelty siten, että se koskee kaikkia alueita ilman kiertokulkua. Kuitenkin useat ihmisen toiminnan alat, kuten liike-elämä, teollisuus, urheilu, tiede ja esittävät taiteet, sisältävät jonkin ajan käsitteen vastaavissa mittausjärjestelmissään.
Fysiikassa aika määritellään yksiselitteisesti "mitä kello lukee". Se on yksi seitsemästä fysikaalisesta perussuureesta sekä kansainvälisessä yksikköjärjestelmässä (SI) että kansainvälisessä määräjärjestelmässä.
Aikaa käytetään muiden suureiden, kuten esimnopeus, joten termien määrittely johtaa syklisyyteen. Tavallinen ajan määritelmä on, että yhdessä standardiaikayksikössä voidaan tallentaa syklinen tapahtuma, kuten heilurin heilautus. Se on erittäin hyödyllinen sekä jokapäiväisessä elämässä että erilaisissa kokeissa.
Aikaulottuvuus ja historia
Yleensä ajan mittausmenetelmillä tai kronometrialla on kaksi eri muotoa: kalenteri, matemaattinen työkalu aikavälien järjestämiseen, ja kello, fyysinen mekanismi, joka laskee ajan kulumisen.
Arjessa kellot lasketaan tyypillisesti jaksoja, jotka ovat lyhyempiä kuin yksi päivä, ja kalenterit yli yhden päivän jaksoille. Henkilökohtaiset elektroniset laitteet näyttävät yhä useammin sekä kalentereita että kelloja samaan aikaan.
Numero (kuten kellotaulussa tai kalenterissa), joka merkitsee tietyn tapahtuman esiintymistä suhteessa kellonaikaan tai päivämäärään, saadaan laskemalla tarkistusjaksosta - keskeisestä vertailupisteestä.
Ajanmittauslaitteiden historia
Ajan mittaamiseksi on keksitty suuri määrä erilaisia laitteita. Näiden laitteiden tutkimusta kutsutaan korologiaksi.
Egyptiläinen laite, joka on peräisin vuodelta 1500 eaa. e., muodoltaan samanlainen kuin kaareva T-neliö. Se mittasi ajan kulumista poikkipalkin luomasta varjosta epälineaarisesti. "T" oli suunnattu itään aamulla. Keskipäivällä laite sijoitettiin niin, että se saattoi heittää varjonsa illan suuntaan.
Varjon sijainti merkitsee paikallista tuntia. Ajatus päivän jakamisesta pienempiin osiin johtuu egyptiläisistä heidän aurinkokellonsa ansiosta, joka toimi duodesimaalisella järjestelmällä. Numeron 12 tärkeys johtui kuun kierrosten lukumäärästä vuodessa ja yön kulun laskemiseen käytettyjen tähtien määrästä.
Absoluuttinen aika
Absoluuttinen tila ja aika on fysiikan ja filosofian käsite maailmankaikkeuden ominaisuuksista. Fysiikassa absoluuttinen tila ja aika voivat olla valinnan kehys.
Ennen Newtonia absoluuttisen avaruuden käsitteestä (suosittu viitekehys) voidaan nähdä Aristoteleen fysiikassa.
Robert S. Westman kirjoittaa, että absoluuttisen ajan käsite näkyy Kopernikuksen klassisessa teoksessa De revolutionibus orbium coelestium, jossa hän käyttää tähtien kiinteän pallon käsitettä.
Newton
Absoluuttisen ajan ja tilan käsitteet, jotka alun perin esitteli Sir Isaac Newton kirjassaan Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, toimivat teoreettisena perustana. Hän teki Newtonin mekaniikasta helpompaa.
Newtonin mukaan absoluuttinen tila ja aika ovat objektiivisen todellisuuden itsenäisiä puolia.
Absoluuttinen ja suhteellinen aika, omasta luonteestaan, virtaa samalla tavalla kaikesta ulkoisesta riippumatta ja sitä kutsutaan kestoksi eri tavalla: suhteellinen, näennäinen ja yleinen aika on eräänlainen järkevä ja ulkoinen (tarkka tai sumea) mitatakesto, jota käytetään yleensä todellisen ajan sijasta.
Erot suhteellisesta ajasta
Lisäksi Newton esitteli absoluuttisen ajan käsitteen. Se on olemassa kaikista havainnoista riippumatta ja etenee tasaisella nopeudella koko universumissa. Toisin kuin suhteellinen aika, Newton uskoi, että absoluuttinen aika on huomaamaton ja se voidaan ymmärtää vain matemaattisesti.
Newtonin mukaan ihmiset voivat havaita vain suhteellista aikaa. Se mittaa havaittuja liikkeessä olevia kohteita (kuten kuu tai aurinko). Näistä liikkeistä voidaan päätellä ajan kuluminen.
Absoluuttinen avaruus luonteeltaan, kaikesta ulkoisesta riippumatta, pysyy aina samanlaisena ja liikkumattomana. Suhteellinen avaruus on tietty liikkuva ulottuvuus tai absoluuttisten tilojen mitta, jonka aistimme määrittävät niiden sijainnin perusteella ruumiisiin nähden ja jotka havaitaan vulgaarisesti kiinteänä tilana… Absoluuttinen liike on kehon siirtymistä absoluuttisesta paikasta toiseen, ja suhteellinen liike on siirtymistä suhteellisesta paikasta toiseen.
Isaac Newton
Mitä Newton tarkoitti?
Nämä käsitteet viittaavat siihen, että absoluuttinen tila ja aika eivät riipu fyysisistä tapahtumista, vaan ovat tausta tai kohtaus, jossa ne tapahtuvat. Jokaisella esineellä on siis absoluuttinen liiketila suhteessa absoluuttiseen tilaan, joten kohteen on joko oltava absoluuttisessa levossa tailiikkua jollain absoluuttisella nopeudella. Näkemyksiensä tueksi Newton esitti useita empiirisiä esimerkkejä.
Newtonin mukaan voidaan olettaa, että pyörivä yksittäinen pallo pyörii akselinsa ympäri suhteessa absoluuttiseen avaruuteen tarkkailemalla päiväntasaajansa pullistumaa, ja yksi pari toisiinsa liittyviä palloja pyörii sen painopisteen (barycenter) ympäri., tarkkailemalla köyden kireyttä.
Absoluuttista aikaa ja tilaa käytetään edelleen klassisessa mekaniikassa, mutta W alter Knollin ja Clifford Truesdellin k altaisten kirjoittajien modernit formulaatiot menevät lineaarista algebraa ja elastisia moduuleja pidemmälle ja käyttävät topologiaa ja funktionaalista analyysiä epälineaarisissa teorioissa.
Eri näkemykset
Historiallisesti on ollut erilaisia näkemyksiä absoluuttisen tilan ja ajan käsitteestä. Gottfried Leibniz uskoi, että avaruudella ei ole merkitystä paitsi suhteessa kappaleiden suhteelliseen järjestykseen, eikä ajalla ole merkitystä paitsi suhteessa kappaleiden liikkeisiin.
George Berkeley ehdotti, että ilman vertailupistettä tyhjässä universumissa olevaa palloa ei voida esittää pyörivänä ja pallopari voidaan esittää siten, että se pyörii suhteessa toisiinsa, mutta ei pyörii keskustansa ympäri.. Gravitaatio on esimerkki, jonka Albert Einstein otti myöhemmin kehittäessään yleistä suhteellisuusteoriaa.
Ernst Mach esitti uudemman muodon näistä vastalauseista. Machin periaate olettaa, että mekaniikka liittyy täysin kappaleiden suhteelliseen liikkeeseen, ja erityisesti massa on ilmaus sellaisestasuhteellinen liike. Esimerkiksi yhdellä hiukkasella universumissa ilman muita kappaleita on nollamassaa. Machin mukaan Newtonin esimerkit havainnollistavat yksinkertaisesti pallojen suhteellista pyörimistä ja maailmankaikkeuden tilavuutta.
