PHYSIC LESSONS: Η ENNOIA TOY XΡΟΝΟΥ

Η ENNOIA TOY XΡΟΝΟΥ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Χρόνος t ονομάζεται η ακριβής μέτρηση μιας διαδικασίας από το παρελθόν στο μέλλον.

Χρόνος t ονομάζεται η ακριβής μέτρηση μιας διαδικασίας από το παρελθόν στο μέλλον

Σύμφωνα με το Λεξικό της Οξφόρδης με τον όρο χρόνος εννοείται "η ακαθόριστη κίνηση της ύπαρξης και των γεγονότων στο παρελθόν,το παρόν,και το μέλλον,θεωρούμενη ως σύνολο".

Σύμφωνα με το Λεξικό της Οξφόρδης με τον όρο χρόνος εννοείται "η ακαθόριστη κίνηση της ύπαρξης και των γεγονότων στο παρελθόν,το παρόν,και το μέλλον,θεωρούμενη ως σύνολο"

Κάθε φυσικό φαινόμενο π.χ. μια πτώση αντικειμένου στο έδαφος εξελίσσεται στην έννοια της ορισμένης χρονικής περιόδου.

ΜΟΝΑΔΑ ΜΕΡΤΗΣΗΣ ΧΡΟΝΟΥ

Ο χρόνος μετράται σε μονάδες όπως το δευτερόλεπτο και με ειδικά όργανα τα χρονόμετρα π.χ. ρολόι.Οι καθημερινές εμπειρίες αποδεικνύουν πως ο χρόνος "κυλάει" με τον ίδιο πάντα ρυθμό και μόνο προς μια κατεύθυνση-από το παρελθόν προς το μέλλον.

Οι καθημερινές εμπειρίες αποδεικνύουν πως ο χρόνος "κυλάει" με τον ίδιο πάντα ρυθμό και μόνο προς μια κατεύθυνση-από το παρελθόν προς το μέλλον

Για να μετρήσουμε το χρόνο χρησιμοποιούμε ως μονάδα μέτρησης το 1 sec (1 δευτερόλεπτο ή 1 second).

To 1 sec ονομάζεται ο χρόνος που είναι ίσος με το 1/86400 της μέσης ηλιακής ημέρας.

To 1 sec ονομάζεται ο χρόνος που είναι ίσος με το 1/86400 της μέσης ηλιακής ημέρας

Όπως γνωρίζουμε,η ημέρα διαιρείται σε 24 ώρες (h),κάθε ώρα σε 60 πρώτα λεπτά (min) και κάθε πρώτο σε 60 δευτερόλεπτα (s).Στο αστεροσκοπείο Greenwich υπάρχει ένας αριθμός ρολογιών ακριβείας τα οποία ελέγχονται καθημερινά με τη βοήθεια αστρονομικών παρατηρήσεων.Τα ρολόγια αυτά περιέχουν κρύσταλλο χαλαζία ο οποίος κάνει ταλαντώσεις.
Τα ρολόγια του χαλαζία συγκρίνονται με το ατομικό ρολόι καισίου.Το ατομικό ρολόι καισίου δεν είναι τίποτα άλλο παρά ένας πομπός βραχέων κυμάτων (μήκος κύματος 3 cm περίπου).

Ένα ρολόι τοίχου

Η συχνότητα εκπομπής εξαρτάται από τις ενεργειακές μεταβολές που συμβαίνουν στο άτομο του καισίου και είναι πολύ σταθερή (το ρολόι του καισίου μένει πίσω 1 s σε 3.000 χρόνια).Για το λόγο αυτό το 1967 το δευτερόλεπτο ξαναορίστηκε με βάση το ρολόι καισίου,ως εξής:
1 δευτερόλεπτο είναι η χρονική διάρκεια μέσα στην οποία συμβαίνουν 9.192.631.770 καθορισμένες περιοδικές ενεργειακές μεταβολές στο άτομο του καισίου (Cs133).

ΧΡΟΝΙΚΗ ΣΤΙΓΜΗ

Στη Φυσική για να προσδιορίσουμε πότε συνέβη ένα γεγονός,τη στιγμή που συμβαίνει το γεγονός καταγράφουμε τη αντίστοιχη ένδειξη ενός ρολογιού ή χρονομέτρου.

Η χρονική στιγμή δεν έχει διάρκεια

Η χρονική στιγμή δεν έχει διάρκεια.
Χρονική στιγμή ονομάζεται η ένδειξη του ρολογιού ή του χρονομέτρου και είναι ένα στιγμιαίο γεγονός που συνδέεται με το χρόνο.

Χρονική στιγμή ονομάζεται η ένδειξη του ρολογιού ή του χρονομέτρου και είναι ένα στιγμιαίο γεγονός που συνδέεται με το χρόνο

Για τη χρονική στιγμή χρησιμοποιούμε το σύμβολο t.
Όταν για πρώτη φορά βλέπουμε αυτό το συμβολισμό,συσχετίζουμε αόριστα το t με τη λέξη χρόνος και συχνά κάνουμε το λάθος να ερμηνεύουμε το σύμβολο t σαν να παριστάνει χρονική διάρκεια ή χρονικό διάστημα.Αποφύγετε αυτή την παγίδα.Θα χρησιμοποιούμε το t για να δηλώσουμε μόνο ενδείξεις ρολογιού ή χρονομέτρου.

ΤΟ ΣΥΜΒΑΝ ( Η ΓΕΓΟΝΟΣ)

Έστω ένα κινητό που κινείται σε ευθεία γραμμή και βρίσκεται στη θέση x=+10 cm τη χρονική στιγμή t=4 s.Αυτό αποτελεί ένα συμβάν ή γεγονός και συμβολίζεται Σ (10 cm,4 s).

Γενικά ένα συμβάν ή γεγονός συμβολίζεται με:Σ(x,t)

Γενικά ένα συμβάν ή γεγονός συμβολίζεται με:

Σ(x,t)

Συνεπώς βλέπουμε ότι για να αναφερθούμε στο συμβάν ή γεγονός θα πρέπει να γνωρίζουμε την θέση και τη χρονική στιγμή.

Η σύγκρουση δυο αυτοκινήτων σε κάποια θέση x τη χρονική στιγμή t είναι ένα συμβάν ή γεγονός

Για παράδειγμα ένα γεγονός ή συμβάν είναι η σύγκρουση δύο αυτοκινήτων που έγινε στο εικοστό χιλιόμετρο της Εθνικής οδού Αθηνών-Θεσσαλονίκης στις τρεις και δέκα το πρωί της 20-11-2015.

ΧΡΟΝΙΚΟ ΔΙΑΣΤΗΜΑ(ΔΙΑΡΚΕΙΑ)

Χρονικό διάστημα από μια χρονική στιγμή t1 σε μια επόμενη t2 ονομάζουμε την τιμή που προκύπτει όταν από τη δεύτερη χρονική στιγμή αφαιρέσουμε την πρώτη και συμβολίζεται με Δt.

Δt=t2–t1

Τα σύμβολα t1 και t2 αναφέρονται σε συγκεκριμένες χρονικές στιγμές.Το Δt είναι το χρονικό διάστημα (χρόνος) στη διάρκεια του οποίου εξελίσσεται ένα φαινόμενο.

Χρονικό διάστημα από μια χρονική στιγμή t1 σε μια επόμενη t2 ονομάζουμε την τιμή που προκύπτει όταν από τη δεύτερη χρονική στιγμή αφαιρέσουμε την πρώτη και συμβολίζεται με Δt

Για τη χρονική στιγμή χρησιμοποιούμε το σύμβολο t.Για δύο διαδοχικές χρονικές στιγμές λοιπόν θα χρησιμοποιήσουμε τα σύμβολα t1 και t2 αντίστοιχα και η διαφορά τους θα είναι: t2–t1.Δηλαδή t2–t1 είναι το χρονικό διάστημα από τη χρονική στιγμή t1 μέχρι τη χρονική στιγμή t2.

Το Δt είναι το χρονικό διάστημα στη διάρκεια του οποίου εξελίσσεται ένα φαινόμενο

Παράδειγμα ας υποθέσουμε πως ένα κινητό κινείται στον άξονα xx΄και διέρχεται από τις θέσεις x1=+6 cm και x2=+15 cm τις χρονικές στιγμές t1=5 s και t2=18 s αντίστοιχα.Το χρονικό διάστημα από τη χρονική στιγμή 5 s μέχρι τη χρονική στιγμή 18 s είναι:

Δt=t2–t1=18 s-5 s=13 s

Μεταβολή ενός μεγέθους ονομάζουμε την τιμή που προκύπτει όταν από μια τιμή του μεγέθους αφαιρέσουμε μια προηγούμενη. Άρα το χρονικό διάστημα είναι η μεταβολή μεταξύ δύο χρονικών στιγμών.

Tο χρονικό διάστημα είναι η μεταβολή μεταξύ δύο χρονικών στιγμών

Για το συμβολισμό της μεταβολής ενός μεγέθους χρησιμοποιούμε το σύμβολο Δ.Το χρονικό διάστημα λοιπόν το παριστάνουμε με το σύμβολο Δt,δηλαδή:Δt=t2–t1.

Το Δt λοιπόν είναι πάντοτε θετικός αριθμός

Πρέπει να θυμόμαστε ότι στην περίπτωση των ενδείξεων ενός ρολογιού ή ενός χρονομέτρου η τελική τιμή t2 είναι πάντοτε μεγαλύτερη από την t1.
Το Δt λοιπόν είναι πάντοτε θετικός αριθμός:

Δt>0

Η ENNOIA TOY XΡΟΝΟΥ

“...αντιλαμβανόμαστε το χρόνο μόνο όταν έχουμε έκδηλη κίνηση...,δε μετράμε μόνο την κίνηση με το χρόνο,αλλά και το χρόνο με την κίνηση,γιατί και τα δύο αυτά άλληλοορίζονται”.

Αριστοτέλης “Τα Φυσικά”

Πριν 9.000 χρόνια περίπου οι άνθρωποι άρχισαν να καλλιεργούν τη γη.Η εμφάνιση της γεωργίας είχε ως προϋπόθεση τη συνειδητοποίηση του βασικότερου ρυθμού που επηρεάζει τη ζωή πάνω στον πλανήτη μας,την ετήσια εναλλαγή των εποχών.

Αριστοτέλης “Τα Φυσικά”

Επίσης η εναλλαγή μέρας-νύχτας,οι μεταβολές των ορατών άστρων,οι φάσεις της Σελήνης κάθε 29 ημέρες είχαν ήδη παρατηρηθεί από τη νεολιθική εποχή,δηλαδή ο άνθρωπος ήταν εξοικειωμένος με τους κοσμικούς ρυθμούς κίνησης-αλλαγής.

Η έννοια του χρόνου δημιουργήθηκε για να περιγράψει και να μετρήσει αυτούς τους κοσμικούς ρυθμούς που συνεχώς επαναλαμβάνονται

Η έννοια του χρόνου δημιουργήθηκε για να περιγράψει και να μετρήσει αυτούς τους κοσμικούς ρυθμούς που συνεχώς επαναλαμβάνονται.

Ο άνθρωπος συνειδητοποιεί το χρόνο παρακολουθώντας τις μεταβολές στον κόσμο που τον περιβάλλει.Η βιωματική αυτή αίσθηση της αέναης κίνησης όλων των κοσμικών στοιχείων δημιουργεί στο εγκεφαλικό κέντρο συναρμολόγησης και αξιολόγησης των πληροφοριών του έξω κόσμου (συνείδηση) την αίσθηση του χρόνου.Για να μπορέσει ο ανθρώπινος νους να επεξεργαστεί τις εντυπώσεις από τα γεγονότα που πέρασαν,έχει απόλυτη ανάγκη από μια βασική του λειτουργία,τη μνήμη.

ΦΥΣΙΚΟΣ Η ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΚΟΣ-ΑΝΤΙΚΕΙΝΕΝΙΚΟΣ ΧΡΟΝΟΣ

Ο φυσικός χρόνος μπορεί να μετρηθεί σε σχέση με τις περιοδικές κινήσεις της Γης.Όπως γνωρίζετε η Γη περιστρέφεται γύρω από άξονα και η περίοδος περιστροφής της ορίζεται ως μια ημέρα.Η Γη επίσης περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο και η περίοδος περιφοράς της ορίζεται ως ένα έτος.Αυτές οι κινήσεις της Γης μας δίνουν τη δυνατότητα να μετρήσουμε το χρόνο και να ορίσουμε τις εποχές.Έτσι,για πολλούς αιώνες η αρχή της ημέρας εθεωρείτο η χρονική στιγμή κατά την οποία ο Ήλιος τέμνει μια φανταστική γραμμή στον ουρανό από το βορρά ως το νότο που περνάει από την κατακόρυφο ενός τόπου.

Ο φυσικός χρόνος μπορεί να μετρηθεί σε σχέση με τις περιοδικές κινήσεις της Γης

Αυτή η γραμμή λέγεται μεσημβρινός του τόπου.
Ο μεσημβρινός που περνάει από το Γκρίνουιτς,ορίστηκε ως αρχή μέτρησης των υπόλοιπων μεσημβρινών.

Το μέσο χρονικό διάστημα μεταξύ δύο περασμάτων του Ήλιου από το μεσημβρινό ενός τόπου λέγεται μέση ηλιακή ημέρα.

Σύμφωνα με την ειδική θεωρία της σχετικότητας, οι παρατηρητές που ανήκουν σε διαφορετικά συστήματα έχουν διαφορετικές απόψεις για τη χρονική διάρκεια των φαινομένων στα συστήματα αυτά

Η διαίρεση του ενός έτους σε 12 μήνες,της ημέρας σε 24 ώρες,της ώρας σε 60 λεπτά,του λεπτού σε 60 δευτερόλεπτα,καθώς και η μέτρησή τους,έγινε σταδιακά στη διάρκεια χιλιετιών.Ξεκίνησε από τους Σουμέριους,Βαβυλώνιους,Αιγυπτίους,Έλληνες και έφτασε μέχρι τους Άραβες,τους Ευρωπαίους την εποχή της Αναγέννησης και μέχρι σήμερα με το παγκόσμιο ημερολόγιο και το ατομικό ρολόι καισίου.

Αποδείχτηκε έτσι,ότι η αντίληψη που έχουμε για το φυσικό κόσμο δεν είναι άλλο από μια ανθρωπόμορφη κατασκευή

Στην επιστήμη συνυπάρχουν δύο αντίθετες αντιλήψεις για το χρόνο,αυτή της κλασικής Φυσικής που δέχεται έναν παγκόσμιο ενιαίο χρόνο,ανεξάρτητο από τα πράγματα,που επιτρέπει τη μονοσήμαντη χρονομέτρηση των γεγονότων για όλα τα κινούμενα συστήματα και η άλλη της ειδικής θεωρίας της σχετικότητας,που αμφισβήτησε την παραπάνω ανθρωπομορφική έννοια του χρόνου.Σύμφωνα με την ειδική θεωρία της σχετικότητας,οι παρατηρητές που ανήκουν σε διαφορετικά συστήματα έχουν διαφορετικές απόψεις για τη χρονική διάρκεια των φαινομένων στα συστήματα αυτά.

Αποδείχτηκε έτσι,ότι η αντίληψη που έχουμε για το φυσικό κόσμο δεν είναι άλλο από μια ανθρωπόμορφη κατασκευή και αυτό που στα πλαίσια της άμεσης εμπειρίας ονομάζουμε χρόνο είναι συνέπεια των πολύ περιορισμένων δυνατοτήτων της φυσιολογίας μας.

ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΣ ΧΡΟΝΟΣ

Ο φυσικός-αστρονομικός χρόνος διαφέρει από το βιολογικό χρόνο που μαζί με τον ψυχολογικό χρόνο αποτελούν τον εσωτερικό χρόνο.

Ο βιολογικός αυτός χρόνος πηγάζει από τη ρυθμική εναλλαγή των ενδογενών λειτουργιών του κυττάρου

Ο βιολογικός αυτός χρόνος πηγάζει από τη ρυθμική εναλλαγή των ενδογενών λειτουργιών του κυττάρου,στην οποία οφείλεται τελικά και η ρύθμιση της προσαρμογής του οργανισμού στην περιοδικότητα του περιβάλλοντος.

ΨΥΧΟΛΟΓΙΚΟΣ Η ΥΠΟΚΕΙΜΕΝΙΚΟΣ(ΥΠΑΡΞΙΑΚΟΣ ΧΡΟΝΟΣ)

Αν ο φυσικός χρόνος είναι ένας ποσοτικός χρόνος,ψυχολογικός χρόνος είναι ποιοτικός,με την έννοια ότι διαφέρει από άτομο σε άτομο και ακόμα,είναι διαφορετικός και στο ίδιο άτομο ανάλογα με τις συνθήκες της ζωής του,που επιδρούν στην ψυχική του διάθεση.