Definitie van tijd (in de natuurkunde)

Evelyn Maitee Marin
Industrieel Ingenieur, MSc in Natuurkunde, en EdD

Tijd (meestal afgekort als "Jij”) is een scalaire fysieke grootheid die de duur of gelijktijdigheid van een gebeurtenis uitdrukt, dus dat is het ook Het is gerelateerd aan de evolutie, periode, leeftijd of moment waarop een bepaald fenomeen of situatie zich voordoet.

Ondanks dat het een scalaire dimensie is, verloopt het verstrijken van de tijd altijd progressief vooruit, om deze reden worden in de natuurkunde geen negatieve tijden opgevat die een toestand vertegenwoordigen cadeau. Het is een fundamentele grootheid in systemen van eenheden, en vele afgeleide grootheden, zoals snelheid, versnelling en kracht; om er maar een paar te noemen, ze worden gedefinieerd op basis van de verandering van een dimensie in de tijd. Om deze reden is tijd een van de meest gebruikte onafhankelijke variabelen in de wetenschap bestudeer de evolutie van andere variabelen, en er wordt gezegd dat het onafhankelijk is omdat er geen controle is over hem.

Dankzij de perceptie van tijd kunnen mensen een chronologische volgorde van gebeurtenissen vaststellen. En deze eigenschap heeft ons in staat gesteld om lezingen van de geschiedenis te definiëren.

tijdseenheden

Tijd is een fysieke grootheid, wat inhoudt dat het kan worden gemeten en gebruikt, en heeft ook eenheden die variëren afhankelijk van het systeem waarin ze worden uitgedrukt. Om deze grootheid te meten, wordt de stopwatch (hiermee kunnen tijdsintervallen worden gemeten) of de klok, die de huidige of stipte tijd aangeeft, afhankelijk van de tijdzone en het formaat, als instrument gebruikt.

Klokken zijn gekalibreerd om de tijd aan te geven die overeenkomt met elke regio, afhankelijk van de tijdzone, daarom vinden we landen die tegelijkertijd verschillende tijden hebben.

In de wetenschap en de industrie is het officiële systeem van eenheden voor het publiceren van onderzoek het "International System of Units (SI)", dat is gebaseerd op een reeks van patronen voor fundamentele grootheden, die wereldwijd worden geaccepteerd omdat ze voldoen aan de eigenschappen van het zijn: onveranderlijk, toegankelijk, reproduceerbaar en onverwoestbaar.

De afbeelding toont een coach die een stopwatch gebruikt om de tijd te meten die hardlopers nodig hebben om een ​​bepaalde afstand af te leggen.

In de SI wordt tijd uitgedrukt in seconden (s), die op hun beurt vergezeld kunnen gaan van metrische voorvoegsels wanneer het gewenst is om zeer kleine of grote hoeveelheden tijd aan te geven. Aan de andere kant zijn er ook andere eenheden om tijd te meten, die in de volgende tabel worden weergegeven, samen met hun equivalentie met betrekking tot 1 seconde.

Tafel 1. Verschillende tijdseenheden en hun equivalentie met 1 seconde.

* Het equivalent in seconden voor de eenheden maanden en jaren is gebaseerd op de aanname dat een maand 30 dagen heeft en een jaar 365 dagen.

Het tijdspatroon in het internationale systeem van eenheden

Eenheidspatronen verwijzen naar standaarden die dienen om uit te drukken hoe vaak dat patroon is opgenomen in een bepaalde meting of resultaat met betrekking tot een specifieke dimensie. Er wordt gezegd dat ze standaard zijn omdat ze het mogelijk maken om de metingen te verenigen die die meting als referentie gebruiken, bijvoorbeeld als in een artikel wetenschapper rapporteert een onderzoeker in Mexico 10,5 s, wat precies hetzelfde is als voor wie die publicatie leest in Spanje, Japan of in Australië. Om deze reden zijn ze, om de nauwkeurigheid van de patronen die door de SI worden gebruikt, te verbeteren, geëvolueerd naar het patroon dat momenteel wordt gebruikt.

Vóór 1967 werd 1 seconde gedefinieerd als de breuk \(\left( {\frac{1}{{60}}} \right)\left( {\frac{1}{{60}}} \right)\ left ( {\frac{1}{{24}}} \right)\) van een dag gemiddelde zonne-energie, die op zijn beurt wordt gedefinieerd als de tijdsperiode tussen opeenvolgende verschijningen van de zon met betrekking tot de hoogste locatie aan de hemel gedurende elke dag .

Van 1967 tot heden werd de definitie aangepast met behulp van de atoomklok als een patroon, dat is gebaseerd op de trilling geproduceerd door een cesiumatoom. Sindsdien vertegenwoordigt 1 seconde 9.192.631.770 keer de trillingsperiode van de straling die wordt uitgezonden door een cesium-133-atoom.

Tijd volgens de relativiteitstheorie

In de mechanische fysica verstrijkt de tijd gelijktijdig voor twee waarnemers en wordt deze niet beïnvloed door de beweging van genoemde lichamen, maar Volgens de relativiteitstheorie ervaart de tijd een verwijding, wat niets meer is dan een verschil in de metingen van deze variabele door twee waarnemers, wat kan worden gemanifesteerd door een verschil in relatieve snelheid tussen hen, of door de locatie van de lichamen ten opzichte van een veld zwaartekracht.

Een van de meest representatieve bijdragen van Einsteins relativistische theorie is het fenomeen van vertraging van de tijd en de onderbreking van gelijktijdigheid, veroorzaakt door de beweging van deeltjes met snelheden dicht bij de van het licht.