Живѐм по атомным часам?

Живѐм по атомным часам?

Для физика определить какую-либо из основных физических величин означает указать способы еѐ измерения или вычисления. Это относится и к определению времени.

В классической механике понятие времени рассматривалось иначе, чем оно трактуется релятивистской механикой, возникшей с появлением теории относительности. Так, И.Ньютон использовал два понятия времени. Об абсолютном времени о говорил: «Абсолютное, истинное, математическое время само по себе и по своей сущности, без всякого отношения к чему-либо, протекает равномерно». Таким образом, «абсолютное время», по Ньютону, это нечто нефизическое, данное свыше, существующее само по 14

себе. Он ввѐл также и понятие «времени относительного, кажущегося и обыденного», под которым подразумевал время, измеряемое приборами.

В современной физике, основанной на релятивистской механике, есть лишь относительное время; для его измерения используют повторяющийся физический процесс. Например, вращение стрелки на ручных часах, колебания маятника, вращение Земли вокруг Солнца, колебание кварцевой пластинки, излучение света атомами. Выбирают какой-то физический процесс и объявляют: между двумя его повторениями проходит один и тот же интервал времени.

Этот выбранный процесс считают эталоном времени. С его помощью измеряют время.

Но как определить. Что выбранный эталон действительно надѐжен? Ещѐ Ньютон писал: «Естественные солнечные сутки, которые мы считаем равными, в действительности, не равны». Каков смысл этих слов? Ведь если оборот Земли вокруг оси выбран за эталон времени, сутки равны по определению. Ответ, и это типично для физики, чисто экспериментальный. Учѐные располагают не одним эталоном, а целым набором самых разных по своей физической природе повторяющихся процессов. Выделяют те из них, которые проходят синхронно при сравнении друг с другом, и именно их объявляют эталонами измерения истинного времени. Если же при более точных измерениях окажется, что какой-то из эталонов не согласуется с прочими, от него отказываются.

Сейчас наиболее точный эталон времени - атомные часы, работа которых основана на измерении частоты световых волн, излучаемых атомами.

План

1. Что значит определить физическую величину?

2. Как рассматривалось понятие времени в классической механике?

3. Как рассматривается понятие времени в современной физике?

4. Как определить надѐжность эталона времени?

5. Что сегодня является эталоном времени?

Конспект

Для физика определить какую-либо из основных физических величин, в том числе и время, означает указать способы еѐ измерения или вычисления. В классической механике понятие времени рассматривалось иначе, чем оно трактуется релятивистской механикой, возникшей с появлением теории относительности. И.Ньютон использовал два понятия времени - абсолютное и относительное.

В современной физике, основанной на релятивистской механике, есть лишь относительное время; для его измерения используют повторяющийся физический процесс. Этот выбранный процесс считают эталоном времени.

Определить надѐжность выбранного эталона можно по синхронности его с другими эталонами. Сейчас наиболее точный эталон времени - атомные часы.