Aja määratlus (füüsikas)

Evelyn Maitee Marin
Tööstusinsener, MSc füüsikas ja EdD

Aeg (tavaliselt lühendatult "sina”) on skalaarne füüsikaline suurus, mis väljendab sündmuse kestust või samaaegsust, seega on see See on seotud evolutsiooni, perioodi, vanuse või hetkega, mil teatud nähtus või olukord esineb.

Vaatamata sellele, et aeg on skalaarne, edeneb see alati järk-järgult edasi, sel põhjusel ei ole füüsikas ette nähtud negatiivseid aegu, mis kujutavad olekut kohal. See on põhiline suurus ühikusüsteemides ja paljudes tuletatud suurustes, nagu kiirus, kiirendus ja võimsus; kui mainida mõnda, siis need on määratletud dimensiooni muutumise põhjal aja suhtes. Sel põhjusel on aeg teaduses üks enim kasutatavaid sõltumatuid muutujaid uurige teiste muutujate arengut ja väidetavalt on see sõltumatu, kuna puudub kontroll tema kohta.

Tänu aja tajumisele saavad inimesed paika panna sündmuste kronoloogilise järjekorra. Ja see omadus on võimaldanud meil määratleda ajaloo lugemisi.

ajaühikud

Aeg on füüsiline suurusjärk, mis tähendab, et seda saab mõõta ja kasutada, ning sellel on ka ühikud, mis varieeruvad olenevalt süsteemist, milles neid väljendatakse. Selle suuruse mõõtmiseks kasutatakse instrumendina stopperit (see võimaldab mõõta ajavahemikke) või kella, mis näitab olenevalt ajavööndist ja formaadist hetke- või täpset aega.

Kellad on kalibreeritud näitama aega, mis vastab igale piirkonnale sõltuvalt selle ajavööndist, seetõttu leiame riike, kus on samaaegselt erinevad kellaajad.

Teaduses ja tööstuses on ametlikuks teadustöö avaldamise ühikute süsteemiks "Rahvusvaheline mõõtühikute süsteem (SI)", mis põhineb sarjal. põhisuuruste mustrid, mis on tunnustatud kogu maailmas, kuna need vastavad olemise omadustele: muutumatu, juurdepääsetav, reprodutseeritav ja hävimatu.

Pildil on treener, kes kasutab stopperit, et mõõta aega, mis jooksjatel teatud distantsi läbimiseks kulub.

SI-s väljendatakse aega sekundites (s), millele omakorda võivad kaasneda meetrilised eesliited, kui soovitakse näidata väga väikest või suurt ajahulka. Teisest küljest on aja mõõtmiseks ka teisi ühikuid, mis on näidatud järgmises tabelis koos nende samaväärsusega 1 sekundi suhtes.

Tabel 1. Erinevad ajaühikud ja nende samaväärsus 1 sekundiga.

* Kuude ja aastate ühikute ekvivalent sekundites põhineb eeldusel, et kuus on 30 päeva ja aastas 365 päeva.

Aja muster rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis

Ühikumustrid viitavad standarditele, mille eesmärk on väljendada, mitu korda see muster sisaldub teatud mõõtmises või tulemuses, mis on seotud konkreetse mõõtmega. Väidetavalt on need standardsed, kuna võimaldavad ühendada mõõtmisi, mis kasutavad seda mõõtmist võrdlusena, näiteks kui artiklis teadlane, teatab Mehhiko teadlane 10,5 s, mis on täpselt sama, mis iganes, kes loeb seda väljaannet Hispaanias, Jaapanis või Austraalia. Sel põhjusel on SI-s kasutatavate mustrite täpsuse parandamiseks arenenud need praegu kasutatavaks mustriks.

Enne 1967. aastat määratleti 1 sekund murdosana \(\left( {\frac{1}{{60}}} \right)\left( {\frac{1}{{60}}} \right)\ left ( {\frac{1}{{24}}} \right)\) päevast keskmine päikeseenergia, mida omakorda defineeritakse kui ajavahemikku Päikese järjestikuste ilmumiste vahel selle kõrgeima asukoha suhtes iga päeva jooksul .

Alates 1967. aastast kuni tänapäevani kohandati määratlust, kasutades mustrina aatomkella, mis põhineb tseesiumiaatomi tekitatud vibratsioonil. Sellest ajast alates on 1 sekund 9 192 631 770 korda suurem kui tseesium 133 aatomi poolt kiiratava kiirguse vibratsiooniperiood.

Aeg relatiivsusteooria järgi

Mehaanilises füüsikas kulgeb aeg kahe vaatleja jaoks samaaegselt ja seda ei mõjuta nimetatud kehade liikumine, kuid Relatiivsusteooria järgi kogeb aeg dilatatsiooni, mis pole midagi muud kui erinevus selle muutuja poolt tehtud mõõtmistes. kaks vaatlejat, mis võib väljenduda nendevahelise suhtelise kiiruse erinevuses või kehade asukohas välja suhtes gravitatsiooniline.

Einsteini relativistliku teooria üks esinduslikumaid panuseid on fenomen aja laienemine ja samaaegsuse katkemine, mis on põhjustatud osakeste liikumisest lähedase kiirusega valgusest.