Fakty, artykuły, zdjęcia, opowieści

Od czasów starożytnych ludzie nie tylko istnieli w czasie, ale także próbowali zrozumieć jego istotę. Heraklit z Efezu (VI i V wiek p.n.e.) uważał, że świat jest pełen sprzeczności i zmienności, ale czas płynie niezmiennie. Jego słynne powiedzenie brzmi: „Nie można wejść dwa razy do tej samej rzeki”. Platon (427-347 p.n.e.) ogłosił zasadę jej cykliczności. Zgodnie z jego nauką wszystko na świecie powtarza się w pewnych odstępach czasu; to znaczy, że porusza się w kółko.

Arystoteles (384-322 p.n.e.) nie znalazł jednak miejsca dla koncepcji czasu w swoim systemie. Wielki filozof nie interesował się dynamicznymi procesami Wszechświata.

Galileusz i Newton uważali, że świat jest nieskończony i jednorodny. Czas został ustanowiony jako jeden z najważniejszych i szczególnych współrzędnych. Wszystko wokół zostało opisane jako występujące w ciągłej i nieskończonej czasoprzestrzeni. Mechanika Newtona wymagała absolutnego i jednolitego czasu w całym Wszechświecie, więc dokładność jej pomiaru stała się głównym zadaniem technicznym nauki.

Teoria absolutnej przestrzeni i czasu przetrwała zaledwie dwa stulecia. Na przełomie XIX i XX wieku w fizyce miały miejsce wydarzenia, które znacząco zmieniły ludzkie pojmowanie otaczającego go świata i czasu w nim. Mechanika kwantowa Schrödingera i teoria względności Einsteina pozwoliły uświadomić sobie, że człowiek nie żyje już w trójwymiarowym świecie. Nadal w czterowymiarowym świecie, w którym czas, połączony z przestrzenią, odgrywa szczególną rolę. Wszystko wokół stało się względne i probabilistyczne, wiele precyzyjnych pojęć zaczęło się rozpuszczać, a czas zaczął zależeć od prędkości i stopnia krzywizny przestrzeni.

W 1905 roku Albert Einstein zaproponował szczególną teorię względności: czas płynie wolniej dla szybko poruszającego się obiektu. Oznacza to, że czas stał się wielkością względną. Takie pojęcia jak „teraz”, „dzisiaj” i „jutro” mają proste, powszechnie akceptowane znaczenie tylko dla zdarzeń, które zachodzą blisko siebie. A jeśli na przykład wsiądziesz do statku kosmicznego i rozpędzisz go do prędkości bliskiej prędkości światła, to możesz polecieć w przyszłość, aby zobaczyć, co wydarzy się na Ziemi za setki lat, ale nie będziesz mógł wrócić do swojej teraźniejszości... W 1908 roku niemiecki matematyk G. Minkowski udowodnił nierozerwalną jedność przestrzeni i czasu i wprowadził nową koncepcję czasoprzestrzeni. W ten sposób świat stał się czterowymiarowy. A w 1916 roku Einstein ukończył tworzenie ogólnej teorii względności, zgodnie z którą czasoprzestrzeń może być zakrzywiona pod wpływem sił grawitacyjnych (matematycznie zakrzywione przestrzenie zostały wcześniej opisane przez rosyjskiego matematyka N. Łobaczewskiego). Od tego czasu geometrię zakrzywionych przestrzeni nazywano nieeuklidesową. Jednak najciekawszym odkryciem w ogólnej teorii względności jest to, że czas płynie wolniej w silnym polu grawitacyjnym. Oznacza to, że zegary znajdujące się blisko powierzchni Słońca chodzą wolniej niż te znajdujące się blisko powierzchni Ziemi, podczas gdy zegary znajdujące się na orbicie okołoziemskiej chodzą szybciej.

Dzisiaj naukowcy, astronomowie i inżynierowie biorą pod uwagę efekty relatywistyczne. Ich wpływ na satelity nawigacyjne GPS (Global Positioning System) — globalny system określania współrzędnych — wpływa na obliczenia orbity, dystrybucję sygnałów nawigacyjnych i oczywiście na szybkość pokładowych zegarów atomowych. Ostatnia poprawka jest najbardziej znacząca i wyraża się w sztucznym „spowolnieniu” zegarów atomowych satelitów GPS.

Wiele osób zauważa, że ​​czas płynie szybciej wraz z wiekiem, ale to samo mówią również dość młodzi ludzie.

Oczywiście można to wytłumaczyć stale przyspieszającym tempem życia. Pociągi i samoloty zabierają nas do innych miast, krajów i kontynentów coraz szybciej. Media bombardują nasze biedne głowy coraz większym strumieniem informacji. Dzięki radiu, telewizji i Internetowi dowiadujemy się o wydarzeniu niemal natychmiast po jego zajściu.

Ale szwajcarscy naukowcy znaleźli inne wyjaśnienie pozornego przyspieszenia czasu. Uważają, że zegar biologiczny człowieka zaczyna „opóźniać się” wraz z wiekiem. I dlatego wydaje mu się, że wydarzenia wokół niego biegną szybciej. Analogicznie, spróbuj przejść podziemnym przejściem w metrze wolniej niż tempo tłumu wokół ciebie. A od razu zauważysz, że ludzie wyprzedzają cię ze wszystkich stron. I tak czas nas wyprzedza.

Strzała czasu to niemożność przejścia z przyszłości do przeszłości. Dlatego nie możemy zamienić omletu w całe jajka, kostka lodu nie może zamienić się w szklankę wody, a stłuczonego kubka lub wazonu nie można zamienić z powrotem w cały. Egipscy faraonowie budowali piramidy, aby zachować pamięć o nich na wieczność. Istnieją od około 5000 lat. Ale nie są też wieczne. Stopniowo pustynne wiatry, w których stoją, zniszczą je i zamienią w piasek. Wszystko to jest przejawem entropii. Entropia, na poziomie codziennym, jest miarą nieporządku lub miarą niepewności. W fizyce entropia należy do takich fundamentalnych pojęć jak energia i temperatura.

Istnienie strzałki czasu jako jednokierunkowego ruchu z przeszłości do przyszłości zostało teoretycznie uzasadnione przez I.R. Prigogine, belgijsko-amerykański fizyk i chemik pochodzenia rosyjskiego, laureat Nagrody Nobla w 1977 r. Prigogine Ilya Romanovich (1917-2003)

W połowie XX wieku naukowcy - archeolodzy, geolodzy, chemicy i fizycy znaleźli sposoby na ustalenie długości życia wcześniej istniejących organizmów żywych. Podstawą tej metody jest analiza radiowęglowa, której twórcami są Pierre Curie i Ernest Rutherford.

Analiza radiowęglowa to fizyczna metoda datowania szczątków biologicznych, obiektów i materiałów pochodzenia biologicznego poprzez pomiar zawartości radioaktywnego izotopu 14C w materiale o stabilnych izotopach węgla.

W 1946 r. naukowiec Willard Libby przedstawił metodę opartą na analizie radiowęglowej obiektów pochodzenia biologicznego. Piętnaście lat później naukowiec otrzymał Nagrodę Nobla za tę metodę, potwierdzając przydatność analizy radiowęglowej. Analiza radiowęglowa dotyczy wyłącznie obiektów pochodzenia biologicznego oraz szczątków ludzi i zwierząt. Obiektów archeologicznych pochodzenia niebiologicznego nie można badać tą metodą.

Analiza radiowęglowa opiera się na fakcie, że wszystkie organizmy żywe są zbudowane z pierwiastka chemicznego węgla. Ponadto węgiel ma jako swoje składniki trwałe i radioaktywne izotopy. Trwałe izotopy - 12C i 13C są stale obecne, a radioaktywny izotop 14C może gromadzić się pod wpływem promieniowania, promieniowania słonecznego i przestrzeni w ciele, ale stopniowo rozkłada się po śmierci istoty biologicznej.

W ciągu życia równowaga różnych izotopów węgla jest taka sama, ale równowaga ta zaczyna być zaburzona w chwili śmierci. Trwałe węgle pozostają niezmienione w ciele i nie rozpadają się, ale ilość węgla radioaktywnego stopniowo maleje. Znając czas rozpadu węgla radioaktywnego, można obliczyć wiek szczątków z niezawodną dokładnością. Maksymalny wiek, jaki można określić tą metodą, mieści się w granicach sześćdziesięciu tysięcy lat, podczas gdy błąd wynosi od 70 do 300 lat.

Metoda radiowęglowa pozwala określić wiek egipskich faraonów na podstawie ich mumii, szczątków kopalnych ludzi, zwierząt, roślin i mikroorganizmów.

Dane dotyczące kolejności najważniejszych wydarzeń w historii planety Ziemia, zmiany er geologicznych, podsumowuje geologia historyczna. Geochronologia jądrowa zajmuje się określaniem bezwzględnego wieku skał. Jest to jedna z najmłodszych nauk geologicznych, która bada wzorce naturalnych przemian jądrowych w materii Ziemi i ich przejawy w procesach geologicznych. Założycielem tej nauki jest akademik W. I. Wernadski (1935). Opiera się ona na zjawisku rozpadu promieniotwórczego uranu, toru, potasu, strontu itp. Geochronologia ustala bezwzględny wiek skał. Wiek ten, wyrażony w jednostkach czasu, wynosi zwykle miliony lat.