時間的物理定義
時間是人類用以描述物質運動過程或事件發生過程的一個參數,確定時間,是靠不受外界影響的物質周期變化的規律。例如月球繞地球周期,地球繞太陽周期,地球自轉周期,原子震盪周期等。愛因斯坦說時間和空間是人們認知的一種錯覺。大爆炸理論認為,宇宙從一個起點處開始,這也是時間的起點。
定義:(物理學定義)
時間是事件發生到結束的時刻間隔。 (這里所講的「時刻」我們平常是稱之為「時間」,所以從定義描述,講「時間」是不恰當的,應稱為「時刻」) 什麼是時間?時間的本質:時間是事件先後順序的量度。 t=T(U,S,……) U-宇宙;S空間,XYZ,......事件,順序 時間不是自變數,而是因變數,它是隨宇宙的變化而變化。 t=(S1,S2,S3,...,Sn) 以上是時間本質、概念、公式:世界事件發生次序的序列。其中,S是事件,S1,S2,S3,...,Sn是事件我畫的時間模型1,2,3,.....,n發生的順序,時間就是對這些事件發生順序的排序,標志的計量《時間的定義》。時間的基本概念 一切宏觀物質狀態的變化過程都具有持續性和不可逆性,此性質是它們共同的屬性,而此連續事件的度量稱為時間。 還有人認為時間是存在於人們心的中的一概念,有些人思維多一些,那他的時間將變慢,有些人行動多一些,那他的時間將變快,說到這,有人可能為認為那我們生活在一個地球上,那時間不是不平等了,錯了,時間是平等的,但是先後順序不一樣,這也是為什麼有些地方發展快,有些地方發展慢的原因了。
⑵ 物理中時間的定義是什麼
時間定義:(物理學定義)時間是兩時刻之間的時間間隔。
時刻:指一個時間點,如 3:10 ,6點
速率是物體運動的快慢,或等價於路程的變化率。在初中物理中被稱為速度,但應與高中物理中的速度加以區別。
它是運動物體經過的路程△S和通過這一路程所用時間△t的比值。即(S1-S0)/(t1-t0)
為了使描述精確些,可以把Δt取得小一些。如果Δt非常非常小,就可以認為Δs/Δ t表示的是物體在時刻t的速度,這個速度叫瞬時速度,瞬時速度的大小通常叫做速率。
速率是個標量[1],它只描述物體運動的快慢,而不反映物體運動的方向
⑶ 物理學中的時間概念
物理學中來的時間概念?自
時間定義:(物理學定義)時間是兩時刻之間的時間間隔。
首先在一個參考系(要求是慣性系,或者是非慣性系,但過程發生的空間范圍無窮小)中,取定一個物理過程,設其為時間單位,然後用這個過程和其他過程比較,以測定時間。
人們在生活中得到的絕不僅僅是事件發生次序的概念,同時也有時間間隔長短的概念,這個概念來源於對兩個過程的比較——比如兩件事同時開始,但一件事結束了另一件事還在進行,就說另一件事所需的時間更長。這里我們可以看到,人們運用可以測量的過程來測量抽象的時間。
⑷ 物理學上是怎麼定義時間的呢
在現行國際來單位制下源,在1967年召開的第13屆國際度量衡大會對秒的定義是:銫133原子基態的兩個超精細能階間躍遷對應輻射的9,192,631,770個周期的持續時間.[1]這個定義提到的銫原子必須在絕對零度時是靜止的,而且在地面上的環境是零磁場.[1]在這樣的情況下被定義的秒,與天文學上的歷書時所定義的秒是等效的.秒的國際標准符號可以參考en:ISO 31-1.From WIKI
⑸ 時間的物理定義
時間在物理學中是個基本但又不容易定義的概念,如果我們問一問,時間到底是什麼?恐怕這個世界任何一個物理學家都不好回答。 1 5 0 0
年前的北非希波主教聖•奧古斯丁說過這樣的話:" 至於時間是什麼?如果沒有人問我,我知道, 如果我想要向詢問者加以說明,我便不知道"
。這個傢伙說的是要無賴的話,意思大概是時間是什麼這個問題只能意會卻不能言傳。
牛頓認為:" 絕對的、真實的數學時間就其本質而論,是自行均勻地流逝的,與任何外界的事物無關。"
在牛頓看來,時間就像一條川流不息、永遠不變的河流。
很多哲學家、物理學家將時間與運動相聯系在一起。
比如柏拉圖認為:時間是運動著的永恆的形象。
亞里斯多德說:只有當我們已經把握住運動時,才能領悟時間。
馬克思、恩格斯指出:時間是一種客觀的存在,是運動著物質存在的一種形式。
愛因斯坦也說過:"
時間實際上是鍾的讀數,這個鍾可以是地球的轉動,沙漏、脈搏的計數,地球沉積的厚度、輻射衰變的產物、或銫原子振動的計量,他們具有一種共同的標准,都是自然的機械裝置。
但也有一些哲學家、物理學家給時間下的定義很古怪,比如:
洛克說:時間是一切存在的公共尺度。
康德說:時間是感性直觀的純形式。 法國哲學家柏格森堅持認為時間是人的直覺和神秘的" 創造性的破裂。"
這句話很是讓人摸不著頭腦。
也有很多哲學家、物理學家,比如貝克萊休漠•馬赫都傾向將時間歸於人的意識在一種表現。
相比之下,哲學家黑格爾給時間下的定義很簡單:時間只不過是我們人對過去的一種回憶而已。但就是這最簡單的定義,又是最接近正確的答案,這將在以後詳細地加以說明。
時間有很多原因讓人捉摸不定。
我們在生理上和心理上的經驗上,都能感到時間在流逝,可是,如果時間流逝的速度是多少,每秒鍾流過多少?這顯然是一個荒謬的問題,時間的流逝速度要有一個超時間的東西加以衡量,但這個超時間本身也在流逝,那就要有一個超超時間加以衡量……如此等等,以至無窮。時間本身是不是一個隨時間變化的過程這一問題,往往把人們引入一個無法擺脫的惡性循環中。
時間在邏輯上要加以證明也歷來出現麻煩,歷來的邏輯學家們往往對時間懷有特殊憎惡的心情。比如說我們要定義"
過去" ,可以把" 現在" 作為參照系,但又怎麼定義" 現在" 呢?如果用" 過去" 定義" 現在" ,那又是同意反復,如果用" 現在"
本身定義著自己,又陷入循環定義的矛盾之中。此外,過去可以視為不可改變的,決定了的,但要在邏輯上根據某些規律,卻無法說明為什麼是決定了的。不可改變的?
難怪哲學家懷特海無限感慨地說要對時間這個大自然的創造過程加以沉思而不痛感人類知識的有限實不可能!"
要想搞清楚時間具有什麼樣的物理性質,給時間下個嚴格的物理定義,讓我們先從討論"
事" 和" 物" 開始。
對於生活在這個自然界中,我們所觀察到的各種東西和各種現象那可真是五花八門、形形色色復雜到了極點。但是仔細一分析,可以把他們分為兩大類,一類為物、一類為事。像我們眼前的一座山、一棵樹、一個人、一條河……這都是物;人的思想,河水的流動,樹的生長……這些都是事。物是產生事的根源,事是物的表現,通過事我們可以認識物,事是依據物而存在的。沒有物就不會有事,反過來未必是正確的,沒有事物卻照樣存在。
我們在認識這個自然界時,應該要嚴格區分什麼是物,什麼是事。遺憾的是,我們有很多物理學家(不單單是普通人)常犯這方面的錯誤,他們常常把某些事說成是物,或者對某些事不了解,簡單地認為是一種特殊的物質所起的作用。
比如,歷史上人們對熱的認識,十七世紀,人們認為熱是物體里所含的一種特殊的物質,稱之為"
熱質" 。甚至有的學者認為" 熱質" 是守恆的,物體所得到的" 熱質" 總是另一些物體所失去的而不是憑空產生的,現代人們很清楚" 熱質"
說是錯誤的。熱現象只不過是物體內分子無規則運動的結果,熱只是一種現象而已,它屬於" 事" 的范疇,把它看則是物,這就是典型的" 事" 和" 物"
不分的思想。
⑹ 時間的物理含義
時間定義:人類在生活中總結出時間的觀念,其根源來自於日常生活中事件的發生次序。當然人們在生活中得到的絕不僅僅是事件發生次序的概念,同時也有時間間隔長短的概念,這個概念來源於對兩個過程的比較——比如兩件事同時開始,但一件事結束了另一件事還在進行,我們就說另一件事所需的時間更長。這里我們可以看到,人們運用可以測量的過程來測量抽象的時間。
在物理學中也是類似,時間是通過物理過程來定義的,首先在一個參考系(要求是慣性系,或者是非慣性系,但過程發生的空間范圍無窮小)中,取定一個物理過程,設其為時間單位,然後用這個過程和其他過程比較,以測定時間。
但測量時間(即上述比較過程)必須有同時性概念。過程開始有一個同時性問題,過程結束也有一個同時性問題——最簡單的例子:我們要求運動員在發令槍開槍同時起跑,同時計時員開始計時,並在運動員抵達終點線時計時員必須同時停止計時。
這個問題具體見各類相對論書籍。同時性問題,使得古典牛頓力學、狹義狹義相對論和廣義相對論有著不同的「時間」。直觀概念告訴我們:任何人在事件是否同時上是可以達成一致意見的(也許某些人會欺騙別人,造成類似偵探小說或政治小說中的情形,不過這是人類「高智商」的表現,我們完全可以用測量用的儀器來代替:),所以我們之後不說人,而說觀察者)在相對論中,觀察者的運動狀態引起同時性的變化,或者說觀察者1以v1運動,認為同時的兩件事,以v2運動的觀察者2可能會認為不同時——這導致時間測量的相對性。
從數學上說,古典牛頓力學中時間參數只有一個,所有參考系共享此時間參數。這其實就是假設所有參考系,所有空間位置可以共享同一個同時性定義。
而狹義相對論認為不同參考系就不同時了,即不同參考系有各自的時間參數t,其間關系由洛倫茲變換決定。廣義相對論認為不同地點也會不同時,廣義相對論中關於時間有比較復雜的內容,參見廣義相對論書籍。
當然請注意:嚴格說這不是簡簡單單的「認為」,而是基於兩個假設:狹義相對論是光速不變原理。廣義相對論是引力本質為時空彎曲等。而這兩個假設得到了實驗的廣泛驗證。
上面我們說完了時間間隔測量的問題。但前面也提到:時間的先後次序是人們在日常生活中對時間的第一印象。古典牛頓力學中,這一點很容易理解:我們有唯一的時間參數t,所以任意兩事件(一個發生在t1,另一個發生在t2)也就有確定的先後次序。那麼相對論中呢?相對論中同地兩事件先後順序的確定的,這可以從洛倫茲變換直接看出。但可以肯定,相對論中不同地兩事件的先後次序也是隨參考系(我很願意這么說:儀器的運動狀態不同,這樣能夠把事情的本質說出來)不同而不同的。但這里就有一個問題:會不會有可能在參考系1中事件a先於事件b發生,且事件a的發生影響了事件b的發生(最極端的情況,使得b無法發生,譬如一個孩子殺死了他年輕的祖父),而在參考系2中正好反過來?如果是這樣,物理學乃至一切原理中最重要的一個基本原理——因果律將轟然倒塌。所以這個問題是非常重要的。讓我們嚴格敘述這個問題:事件a發生,並發出信號(廣義的信號,涵蓋一切可以影響到b的方式,但由於a,b不同地,這個信號就需要一定時間的傳播),影響b。另一個參考系中正好相反。值得慶幸的是:可以用洛倫茲變換證明,只要信號速度不超過光速(最多使用光,光速),信號就不可能先於b的發生傳遞到b所在位置。
另外說一句:狹義的另一個假設:任何物理系中物理定律有著相同形式,也是廣義相對論所服從的。換句話說,參考系1中對一個物理過程加以測量,得到l1=v1t1。參考系2中加以測量同樣也會得到l2=v2t2,盡管可能l1,v1,t1和l2,v2,t2都不相等。當然嚴格說這個例子不合適,因為v的定義位置矢量導數。但是對一些復雜的物理學定律,如麥克斯韋方程組,這個假設就很重要了。 關於時間與空間的聯系空間和時間是事物之間的一種次序。空間用以描述物體的位形;時間用以描述事件之間的先後順序。空間和時間的物理性質主要通過它們與物體運動的各種聯系而表現出來。在狹義相對論中,不同慣性系的空間和時間之間遵從洛倫茲變換。根據這種變換,同時性不再是絕對的,相對於某一參照系為同時發生的兩個事件,相對於另一參照系可能並不同時發生。在狹義相對論中,長度和時間間隔也變成相對量,運動的尺相對於靜止的尺變短,運動的鍾相對於靜止的鍾變慢,光速在狹義相對論中是絕對量,相對於任何慣性參照系光速都是c.空間是具體事物的組成部分,是運動的表現形式,是人們從具體事物中分解和抽象出來的認識對象,是相對抽象事物、元本體和元實體組成的對立統一體,是存在於世界大集體之中的,不可被人感到但可被人知道的普通個體成員。空間是具體事物的組成部分,是具體事物具有的一般規定。眼睛可以看到、手可以觸到的具體事物,都是處在一定空間位置中的具體事物,都具有空間的具體規定,沒有空間規定的具體事物是根本不存在的。 時間是人類用以描述物質運動過程或事件發生過程的一個參數,確定時間,是靠不受外界影響的物質周期變化的規律。例如月球繞地球周期,地球繞太陽周期,地球自轉周期,原子震盪周期等。愛因斯坦說時間和空間是人們認知的一種錯覺。大爆炸理論認為,宇宙從一個起點處開始,這也是時間的起點。經典時空觀認為,時間是獨立於物體及其運動而存在的。時間旅行能否實現呢?辨證唯物主義認為任意宇宙狀態都是其前宇宙狀態積累的結果。任意運動狀態均是其前運動狀態積累的結果。具有最為廣泛的普遍性。這就是因果律. 最吸引人的是一旦時間旅行發生,因果律必定被擾亂。時間旅行對因果會發生什麼影響呢?理論有四: 理論A-Fate事實(CircularCausation循環因果):你企圖回到過去拯救一個人的命,卻發覺那人仍是無可避免的死了,甚至更糟的是,你回到過去的此一行為正是導致他死亡的原因!這個理論是四個理論中較合理的。 理論B-AlternateUniverse:回到過去,去救了一個人的命,結果,發現其實一切都沒改變!「量子理論」中,每一個可能的機率都可能產生另一個含有那個機率的宇宙,於是有許多「平行宇宙」。當你回到過去救了那人的命,你只不過創造了另一個平行宇宙,在那個宇宙中那人是活下來了,可是在你的宇宙中他本來就還是死的。理論C-Success成功:回到過去,而且殺了你的曾祖父。你真的成功殺了他嗎?如果你成功了,你就不可能出生,因此也不可能回去殺了他,因此他就不會死,因此你會出生...?並且,如果你真的成功了,當你回到你的時間點時你又存在或許會發現你的曾祖父變成了另外一個人時,你會認為這是你的曾祖父嗎?又或者當你回到了這個時間點時你已經忘了你曾經殺死過你的「曾祖父」?這是一個矛盾的理論,也是其中最不合理的。 理論D-ObserverEffect觀察者效應:回到過去,並且成功改變了歷史,但只有時間旅行者本身知道歷史改變前後有什麼不同。這個矛盾是在於,旅行者本身為什麼不受影響?在這種情形下,當他回到已經改變後的現代,他可能成了一個陌生人。比如他回到過去殺了曾祖父,回到現代時,發現沒有任何能證明他自身存在於這個世界上的紀錄。時間是人類用以描述物質運動過程或事件發生過程的一個參數,確定時間,是靠不受外界影響的物質周期變化的規律。例如月球繞地球周期,地球繞太陽周期,地球自轉周期,原子震盪周期等。愛因斯坦說時間和空間是人們認知的一種錯覺。大爆炸理論認為,宇宙從一個起點處開始,這也是時間的起點。經典時空觀認為,時間是獨立於物體及其運動而存在的。
時間箭頭
下面說說時間箭頭。在以上的討論中,我們從時間間隔和先後次序兩方面討論了時間,卻忽略了時間很重要的一個特性:時間箭頭。子曰:逝者如斯夫,不舍晝夜。人生百年,逝去就沒有重生的餘地。但覆水難收的又何嘗僅僅是人生!物理學理論告訴我們:凡是與熱現象相關的物理過程,都是不可逆的。這里的不可逆,不是絕對意義上的不可恢復,而是說:這些物理過程產生的結果不可能在不造成其他影響的情況下完全恢復。這就是大名鼎鼎的熱力學第二定律。
下面給出兩個熱力學第二定律的表述:
1.低溫熱源不可能將熱量自發傳遞給高溫熱源(或不可能從低溫熱源將熱量傳遞給高溫熱源,並不產生其他變化)
2.不可能從單一熱源吸熱完全轉化為機械功,並不引起其他任何變化。
可以證明兩表述等價。後一個表述有明顯的工程痕跡——這來源於對蒸汽機一類將熱轉化為功的工程機械的研究。這些研究大都與當時那個工業革命的時代相聯系,在今天已經沒有太多純理論的價值,但卻有一種東西,雖然主流研究已經基本絕跡,還是有非專業學者前仆後繼地加以研究,那就是第二類永動機。第二類永動機是這樣一種機器——給它一定能量,讓它開始運行,接下來它可以將由於摩擦等耗散因素耗散掉的能量全部吸收,接著再將這些能量投入回機械的能量循環。這樣的一個永動機如果造出,就意味著我們有辦法用今天開采出的能源維持機械的永恆運動(因為一切耗散掉的能量都可以重新利用),使得世界以現今的能耗速度運行到世界末日!但熱力學第二定律很明確地告訴我們:這是不可能的。耗散掉的能量(內能)絕不能完全轉化為耗散前的形式(機械功),這破壞了無論古典牛頓力學還是相對論中的,基本原理的無時間方向性。那麼這是為什麼呢?
熵
為了理解這一點,我們必須引入熵的概念。由於在經典熱力學中,引入熵的概念需要很多技術性內容,這里不加贅述,可以參見任何熱學教本。這里只給出熵的一個性質:任何絕熱(也就是孤立,不被外界所影響)熱力學過程,只要初始狀態和末態是平衡態(經典熱力學中熵對平衡態才能定義,對於這一點的誤解,曾導致了熱寂說),末態的熵一定大於初態的熵。簡單說,孤立體系向著熵增加的方向發展。注意,一般熱學書中會說:不可逆絕熱過程熵増,可逆絕熱過程熵是不變的。但其實可逆過程不是真實存在的過程——真實存在的宏觀過程,只要其中分子有熱運動,過程就是不可逆的。(在超流等現象中,存在可逆宏觀過程,但這時超流部分沒有熱運動)
但熵究竟是什麼?玻爾茲曼用一個公式告訴了我們S=klnw,其中k為常數,w為熱力學概率(關於物質的分子、原子運動的量,在經典熱力學的情況表徵體系混亂程度的量)。他用統計方法證明了,平衡態下這個公式給出了前面所說的熵。也就是說,在經典熱力學的意義下,熵意味著事物朝混亂的方向發展。當然需要指出的是,並非所有情況下,這種發展都可以稱之為「混亂」。比如宇宙從遠古的濃湯狀態演化到現今的星系結構。
但是需要指出的是,熵並是否意味著絕對的時間箭頭還並不清楚,因為越來越多的實驗告訴我們:熵並非恆增。其實這並非新論,玻爾茲曼當時就前段時間一個實驗實現了10^(-1)s數量級的熵減,也就是說在零點幾秒的時間內,測量到了系統的熵減。這是怎麼回事呢?第一點,統計方法得到的熵增加只是平均意義上的增加,也就是說存在熵減小的概率,只是概率非常之小,以至於我們基本觀察不到熵減的情形。第二,也是更有爭議的一點是實際上,玻爾茲曼用統計方法證明S必定增加時,採用了分子為剛性球體的假設,並用到了近似。這並不是很能讓人信服。現代系綜理論(其創始人為著名物理學家、化學家吉布斯)研究表明,必須對時間參數t或空間參數取取某些「粗化」,或者說,將我們對時間或空間觀察的精度降低,才能得到熵增加的結論。
那麼這是不是說明熵增加,或者說時間箭頭的存在只是一種幻覺,只是人類觀測手段和技術手段無能的表現呢?愛因斯坦是這么認為的,他晚年曾經在采訪中指出;時間的箭頭只不過是一種錯覺,雖然這種錯覺根深蒂固。其間不禁透出一位老者的無奈——和廣博的胸襟。但一些科學家卻不這么認為,如另一位研究時間和演化的物理學大師普利高津,在他看來時間箭頭是時間的某種本質特徵——但必須說,今日的熵概念似乎並不能嚴格證明這一點。當然,物理學直到今天仍是一個非常開放的學科。而熵的概念更是從誕生以來就經歷著不間斷的發展,對其意義探究也越來越深入。而最終,它是否能為我們展開一幅「逝者如斯」的單向時間圖景?這恐怕也只有交給時間來回答了。
⑺ 物理中時間概念的含義是什麼
時間定義:人類在生活中總結出時間的觀念,其根源來自於日常生活中事件的發生次序。當然人們在生活中得到的絕不僅僅是事件發生次序的概念,同時也有時間間隔長短的概念,這個概念來源於對兩個過程的比較——比如兩件事同時開始,但一件事結束了另一件事還在進行,我們就說另一件事所需的時間更長。這里我們可以看到,人們運用可以測量的過程來測量抽象的時間。
在物理學中也是類似,時間是通過物理過程來定義的,首先在一個參考系(要求是慣性系,或者是非慣性系,但過程發生的空間范圍無窮小)中,取定一個物理過程,設其為時間單位,然後用這個過程和其他過程比較,以測定時間。
但測量時間(即上述比較過程)必須有同時性概念。過程開始有一個同時性問題,過程結束也有一個同時性問題——最簡單的例子:我們要求運動員在發令槍開槍同時起跑,同時計時員開始計時,並在運動員抵達終點線時計時員必須同時停止計時。
⑻ 從物理學的角度講,時間到底是什麼
時間是人類用以描述物質運動過程或事件發生過程的一個參數,確定時間,是靠不受外界影響的物質周期變化的規律。
⑼ 物理意義上的「時間」是怎麼定義的!
時間是人類用以描述物質運動過程或事件發生過程的一個參數,確定時間,是靠不受外界影響的物質周期變化的規律。例如月球繞地球周期,地球繞太陽周期,地球自轉周期,原子震盪周期等。愛因斯坦說時間和空間是人們認知的一種錯覺。大爆炸理論認為,宇宙從一個起點處開始,這也是時間的起點。
所有運動的物體有一個共同的特點,那就是運動。機械運動,熱運動,生物運動等運動都是對應的,這個『運動』就是時間。通常用機械運動的『運動』即s/v即時間表示所有物體,所有運動的時間。但熱運動,光運動等其他運動都可以表示時間的。確切的說機械運動的『運動』即s/v表示的是運動的多少,表示的是運動多少的量。
時間就是一個變數,一個增量,時間表示的就是運動的多少。時間就是表示運動多少的一個量。時間的本質就是運動的量。
時間的本質:時間是事件先後順序或者持續性的量度。
時間的本原:就是事物的存在過程。時間是所有事物皆具有的天然屬性,時間是存在的表徵,是過程的記錄,是人們描述事物存在過程及其片段的參數。