تعريف الوقت (في الفيزياء)

إيفلين مايتي مارين
مهندس صناعي ، ماجستير في الفيزياء ، و EdD

الوقت (عادةً ما يتم اختصاره كـ "أنت”) هي كمية مادية قياسية تعبر عن مدة الحدث أو تزامنه ، وبالتالي فهي كذلك إنه مرتبط بالتطور أو الفترة أو العمر أو اللحظة التي تحدث فيها ظاهرة أو موقف معين.

على الرغم من كونه بُعدًا قياسيًا ، فإن مرور الوقت يتقدم دائمًا بشكل تدريجي إلى الأمام ، لهذا السبب لا يتم تصور الأوقات السالبة في الفيزياء التي تمثل حالة حاضر. إنها كمية أساسية في أنظمة الوحدات ، والعديد من الكميات المشتقة ، مثل السرعة ، والتسارع ، والقوة ؛ على سبيل المثال لا الحصر ، يتم تعريفها بناءً على تغيير أحد الأبعاد فيما يتعلق بالوقت. لهذا السبب ، يعد الوقت أحد أكثر المتغيرات المستقلة استخدامًا في العلوم دراسة تطور المتغيرات الأخرى ، ويقال أنها مستقلة لعدم وجود سيطرة عنه.

بفضل إدراك الوقت ، يمكن للناس إنشاء ترتيب زمني للأحداث. وقد سمحت لنا هذه الخاصية بتعريف قراءات التاريخ.

وحدات زمنية

الوقت هو مقدار مادي ، مما يعني أنه يمكن قياسه وتشغيله ، ويحتوي أيضًا على وحدات ، والتي تختلف وفقًا للنظام الذي يتم التعبير عنها فيه. لقياس هذه الكمية ، يتم استخدام ساعة الإيقاف (التي تسمح بقياس الفواصل الزمنية) أو الساعة ، التي تشير إلى الوقت الحالي أو الوقت المحدد وفقًا للمنطقة الزمنية والشكل ، كأداة.

تتم معايرة الساعات للإشارة إلى الوقت الذي يتوافق مع كل منطقة اعتمادًا على منطقتها الزمنية ، لذلك نجد البلدان التي لها أوقات مختلفة في نفس الوقت.

في العلوم والصناعة ، النظام الرسمي لوحدات نشر الأبحاث هو "النظام الدولي للوحدات (SI)" ، والذي يقوم على سلسلة من أنماط الكميات الأساسية المقبولة في جميع أنحاء العالم لأنها تتوافق مع خصائص الوجود: ثابت ، يمكن الوصول إليه ، قابل للتكرار وغير قابل للتدمير.

تُظهر الصورة مدربًا يستخدم ساعة توقيت لقياس الوقت الذي يستغرقه المتسابقون لقطع مسافة معينة.

في SI ، يتم التعبير عن الوقت بالثواني (الثواني) ، والتي بدورها يمكن أن تكون مصحوبة ببادئات مترية عندما يكون مطلوبًا للإشارة إلى كميات صغيرة جدًا أو كبيرة من الوقت. من ناحية أخرى ، هناك أيضًا وحدات أخرى لقياس الوقت ، موضحة في الجدول التالي ، جنبًا إلى جنب مع معادلتها بالنسبة إلى ثانية واحدة.

الجدول 1. وحدات زمنية مختلفة ومعادلتها بثانية واحدة.

* يعتمد المعادل بالثواني لوحدات الأشهر والسنوات على افتراض أن الشهر به 30 يومًا والسنة بها 365 يومًا.

نمط الزمن في النظام الدولي للوحدات

تشير أنماط الوحدة إلى المعايير التي تعمل على التعبير عن عدد المرات التي يتم فيها احتواء هذا النمط في قياس معين أو نتيجة مرتبطة ببعد معين. يقال إنها قياسية لأنها تسمح بتوحيد القياسات التي تستخدم هذا القياس كمرجع ، على سبيل المثال ، إذا كان في مقال عالم ، باحث في المكسيك يبلغ 10.5 ثانية ، وهو ما يمثل بالضبط نفس الشيء لمن يقرأ هذا المنشور في إسبانيا أو اليابان أو في أستراليا. لهذا السبب ، من أجل تحسين دقة الأنماط المستخدمة من قبل SI ، فقد تطورت إلى النمط المستخدم حاليًا.

قبل عام 1967 ، تم تعريف ثانية واحدة على أنها الكسر \ (\ left ({\ frac {1} {{60}}} \ right) \ left ({\ frac {1} {{60}}} \ right) \ left ({\ frac {1} {{24}}} \ right) \) من اليوم متوسط ​​الطاقة الشمسية ، والتي تُعرَّف بدورها بأنها الفترة الزمنية بين الظهورات المتتالية للشمس فيما يتعلق بأعلى موقع لها في السماء خلال كل يوم. .

من عام 1967 إلى الوقت الحاضر ، تم تعديل التعريف باستخدام الساعة الذرية كنمط ، والذي يعتمد على الاهتزاز الناتج عن ذرة السيزيوم. منذ ذلك الحين ، تمثل الثانية الواحدة 9،192،631،770 ضعف فترة اهتزاز الإشعاع المنبعث من ذرة سيزيوم 133.

الوقت حسب نظرية النسبية

في الفيزياء الميكانيكية ، يمر الوقت بشكل متزامن لمراقبين ، ولا يتأثر بحركة الأجسام المذكورة ، ومع ذلك ، وفقًا لنظرية النسبية ، يمر الوقت بتمدد لا يعدو كونه فرقًا في قياسات هذا المتغير بواسطة راصدين ، يمكن أن يتجلى من خلال اختلاف في السرعة النسبية بينهما ، أو من خلال موقع الأجسام فيما يتعلق بالمجال الجاذبية.

واحدة من أكثر المساهمات تمثيلا من نظرية النسبية لأينشتاين هي ظاهرة تمدد الوقت وانقطاع التزامن الناجم عن حركة الجسيمات بسرعات قريبة من من الضوء.