Aika

Fyysinen koko
Sukunimi Aika
Kaavan symboli
Koko ja
yksikköjärjestelmä
yksikkö ulottuvuus
SI s T
cgs s T
Planck Planckin aika ħ 1/2 · G 1/2 · c −5/2

Aika on fysikaalinen suure . Ajan yhteinen symboli on t , sen SI -yksikkö on toinen s.

Aika kuvaa tapahtumien järjestystä, joten sillä on selkeä, peruuttamaton suunta. Termodynamiikan fysikaalisten periaatteiden avulla tätä suuntaa voidaan kuvata entropian lisääntymiseksi eli entropian lisääntymiseksi . H. häiriö suljetussa järjestelmässä . Filosofisesta näkökulmasta aika kuvaa etenemistä esillä tulevan peräisin menneisyyden ja johtavat sen tulevaisuuteen . Mukaan Suhteellisuusteoria , ajan ja tilan muodostavat neliulotteinen avaruus - aika jona aikana ottaa roolista yhden ulottuvuuden . Nykyisyyden käsite voidaan määritellä vain yhdessä kohdassa, kun taas muita aika-avaruuden pisteitä, jotka eivät ole tämän pisteen menneisyydessä tai tulevaisuudessa, kutsutaan " avaruudellisesti erillisiksi" tästä kohdasta.

SI -yksikköjärjestelmässä aika on yksi useista perusmääristä .

Aika on käytetty määrittää vaiheessa aikaa . Kuten siviili aika (UT, CET jne), se perustuu suunnilleen asemaa auringon ja standardoitu sisällä aikavyöhykkeen takia osavaltioiden säädöksiä .

Vuonna filosofian yksi on aina kysytty aikakäsitteeseen , joka myös koskettaa kysymyksissä maailmankuvasta . Fyysisille, biologisille ja humanistisille tieteille aika on keskeinen parametri, jota voidaan myös mitata mittauksilla . kaikissa liikkuvissa kappaleissa ( dynamiikka , kehitys), kronobiologiassa tai ajan sosiologiassa . Psykologia tutkii käsitystä ja aikakäsitys . Taloudessa ajallisesti varoiksi. In kielitiede , ”aika” tarkoittaa kieliopin muodossa verbien, jännittynyt .

esittely

Heilurin värähtelyvaiheet eri aikoina. Tässä tapahtuman esityksessä ei ole ajan kulkua.

Todennäköisesti ominaispiirre aika on se, että aina tuntuu olevan tietty nykyinen ja erinomainen paikka jota kutsumme läsnä ja joka tuntuu liikkua vääjäämättömästi siitä ohi kohti tulevaisuutta . Tämä ilmiö tunnetaan myös ajan virtauksena. Tämä virtaus kuitenkin välttää tieteellisen pohdinnan, kuten seuraavassa selitetään. Myös humanistiset tieteet eivät voi yksiselitteisesti selventää kysymystä.

Fysiikassa aikaa käytetään kuvaamaan tapahtumia samalla tavalla kuin avaruutta . Fysiikka sanoo, että kaikista kolmiulotteisen avaruuden mahdollisista rakenteista yhdessä kaikkien ajateltavien ajallisten prosessien kanssa havaitaan vain ne, jotka noudattavat fysiikan lakeja . Nämä voidaan yhtä helposti nähdä nelidimensioisessa tilassa, avaruusajassa , liikkumattomina rakenteina, jotka ovat fysiikan lakien alaisia ​​tietyille geometrisille olosuhteille. Mukaan Newton , rakenne tämän tila-aika on annettu, jolloin aika on absoluuttinen merkitys; Albert Einsteinin mukaan on olemassa erityinen " samanaikaisuuden suhteellisuusteoria ". Jotain, mitä voitaisiin tulkita ajan kuluksi, esiintyy fysiikassa vain todennäköisyysperusteisten termien kautta, jotka liittyvät termiin entropia (ks. Alla), vaikka Einsteinin teorioissa olevat termit menneisyys, nykyisyys ja tulevaisuus ovat matemaattisesti tarkkoja ja niillä on mitattavissa oleva merkitys. Lähemmässä tarkastelussa kuitenkin osoittautuu aluksi täysin epäselväksi, kuinka aikavirta voitaisiin kuvata tarkasti fysiikan tai matematiikan tai minkä tahansa muun tieteen kielellä .

Esimerkiksi väittämällä, että aika kuluu, on järkeä vain, jos erottava vaihtoehto on mahdollista. Esimerkiksi seisonta -ajan kuvitteleminen ilmeinen vaihtoehto johtaa ristiriitaisuuteen, koska se on mahdollista vain toisen tarkkailijan näkökulmasta, jolle aika kuluu edelleen, joten oletettu pysähdys on havaittavissa sellaisenaan ollenkaan (katso myös kritiikkiä puhtaan järjen mukaan Immanuel Kant : "Jos aika voidaan keskeyttää, kuinka kauan se kerralla sitten 'stand'?")

Monet fyysikot ja filosofit pitävät siksi näennäistä ajanvirtausta subjektiivisena ilmiönä tai jopa illuusiona . Oletetaan, että se liittyy hyvin läheisesti tietoisuuden ilmiöön , joka myös välttää fyysisen kuvauksen tai jopa selityksen ja on siksi yksi tieteen ja filosofian suurista arvoituksista. Kokemuksemme aika olisi tällöin verrattavissa qualia filosofia tajunnan ja siten olisi yhtä vähän tekemistä kanssa todellisuuden kuin ilmiömäinen sisältöä tietoisuuden käsitys väri sininen mihin liittyy aallonpituus on valon .

Tämä kumoaisi intuitiivisen käsityksemme siitä, että on olemassa itse itsestään riippumaton tapaus kosmisen kellon tapaan, joka määrittää sen ajankohdan , jonka me kaikki koemme yhdessä tällä hetkellä, ja mikä tekee nykyisyydestä tavoitteen nyt, joka yhdistää meidät kaikki .

Aika fyysisenä suurena

In fysiikan , aika ( symboli : t tai τ , Latinalaisen tempus (aika)) on olennainen määrä , joka yhdessä tilaa , voidaan käyttää määrittämään keston prosessien ja sekvenssin tapahtumien . Koska sitä ei voida vielä jäljittää perustavanlaatuisempiin ilmiöihin, se määritellään sen mittausmenetelmillä, kuten myös tilan ja massan tapauksessa. Kun SI-järjestelmän yksiköiden , aika on mitattu in sekunnissa ( yksikkö symboli s). Yksiköt minuutti ja tunti johdetaan suoraan tästä, epäsuorasti (maan liikkeen ja lailla määrättyjen harppaus sekuntien kautta) myös päivä ja viikko sekä ( kalenterista riippuen ) kuukausi , vuosi , vuosikymmen , vuosisata ja vuosituhat .

Ajoitus

Ajan mittaus on yksi tähtitieteen vanhimmista tehtävistä . Kun 1900 -luvun ensimmäisellä puoliskolla todistettiin, että keskimääräisen aurinkopäivän pituus vaihtelee epäsäännöllisesti ja kasvaa pitkällä aikavälillä, otettiin käyttöön efemerisisaika , joka perustui tasaisempaan planeetan liikkeeseen. Sen aikayksikkö, ephemeris second, hyväksyttiin vuonna 1960 kansainvälisen yksikköjärjestelmän toiseksi . Koska 1967/68 määritelmä SI toinen on perustunut aikana tietty värähtely 133 Cs-atomin, alkuperäisen pituuden ja toinen on säilytettävä mahdollisimman tarkasti. Tärkeimmät aika -asteikot ovat tänään

  • kansainvälinen atomi aika TAI, jonka yksikkö on SI toinen on geoidia .
  • Universal Time UT1 , joka riippuu nykyisen kiertokulman maan, toisin sanoen se on eräänlainen keskiarvo auringon aikaa. Se toimii epäsäännöllisesti ja voidaan mitata muutaman mikrosekunnin tarkkuudella.
  • Coordinated Universal Time UTC-, joka seuraa toisen vaiheen TAI, mutta vain poikkeaa UT1 enintään 0,9 s , koska satunnaista lisäämistä karkaussekunteja . Se tai siitä riippuva vyöhykkeen aika on siviili -aikaa.
  • maanpäällinen aika TT, joka korvasi efemeridin ajan tähtitieteen 1984, jotta voisi oikein käsitellä relativistiset aika laajennuksen aiheuttaman liikkeen ja painovoiman. Se vastaa hyvin tarkasti TAI + 32,184 s geoidissa. Tähän liittyy myös barycentrinen dynaaminen aika TDB, joka eroaa geoidin TT: stä enintään 2 ms: lla sekä kaksi koordinaattiaikaa TCG ja TCB; nähdä dynaaminen aika .

Tähtitieteelliset päivämäärät ja kellonajat annetaan usein kätevästi Julian -päivämääränä (JD) tai muokattuina Julian -päivämääränä (MJD).

Nykyään, kuten muutkin mitattavat , aika fysiikassa on toiminnallisesti määritelty, eli mittausprosessin avulla. Ajan mittaamiseen käytetään pääasiassa järjestelmiä, jotka yleisen mielipiteen mukaan ajoittain (eli samojen aikaväleiden jälkeen) palaavat samaan tilaan. Aika määritetään sitten laskemalla ajanjaksot. Tällaista laitetta kutsutaan kelloksi . Mutta myös yksitoikkoiset liikkeet voivat olla aikamittauksen perustana, esim. B. aikaisemmissa hiekka- ja vesikelloissa .

Atomikello

Kello on sitä parempi, mitä tarkemmin jaksollinen prosessi voidaan toistaa ja mitä vähemmän siihen voivat vaikuttaa ulkoiset olosuhteet, esimerkiksi lämpötilan tai ilmanpaineen vaihteluista johtuvat mekaaniset häiriöt . Siksi kvartsikellot ovat paljon tarkempia kuin mekaaniset kellot. Tarkin kellot ovat atomikelloja , jotka perustuvat atomien värähtely prosesseihin. Tämä tarkoittaa, että suhteellinen nopeusvirhe 10–15 voidaan saavuttaa, mikä vastaa yhden sekunnin poikkeamaa 30 miljoonan vuoden aikana. Aika ja siten myös taajuus , sen matemaattinen vastavuoroinen arvo , ovat fyysisiä suureita, jotka voidaan mitata suurimmalla tarkkuudella. Tämä on johtanut muun muassa siihen, että pituuden määritelmä on lyhennetty ajan määritelmään määrittämällä mittari etäisyydeksi, jonka valo kulkee tyhjiössä 1 / 299,792,458 sekunnin ajan.

Newtonin fysiikka

Isaac Newton kuvaa ajan ilmiötä seuraavilla sanoilla:

"Absoluuttinen, todellinen ja matemaattinen aika kulkee itsessään ja luonteensa vuoksi tasaisesti ja ilman suhdetta mihinkään ulkoiseen kohteeseen."

- Isaac Newton : Luonnontieteen matemaattiset periaatteet ; Lontoo 1687

Peruskäsitettä "absoluuttinen aika" on pitkään pidetty "luonnollisesti sovellettavana" fysiikassa, noin 1700-1905, ts. H. asti muotoiluun erityinen suhteellisuusteoria mukaan Albert Einstein . Newtonilainen aikakäsitys on edelleen ilmiön jokapäiväisen ymmärryksen perusta, vaikka monet tarkkuusmittaukset ovat osoittaneet, että Newton ei ollut oikeastaan ​​Einstein.

Kvanttimekaniikka

Vaikka energia-aika-epävarmuussuhde on ensi silmäyksellä Heisenbergin epävarmuussuhteen muoto , se on luonteeltaan erilainen. Kvanttimekaniikassa aika ei ole havaittavissa (kuten sijainti, energia jne.), Vaan parametri. Vastaavalle mitatulle muuttujalle ei voi olla operaattoria , koska sen lisääminen johtaa ristiriitoihin.

suhteellisuusteoria

Sähkömagneettisten aaltojen yhteydessä tehtyjen löytöjen seurauksena Newtonin käsite absoluuttisesta ajasta, joka on sama kaikkialla maailmankaikkeudessa, jouduttiin luopumaan. Erityisesti valon nopeuden riippumattomuutta liikkuvan valonlähteen tai liikkuvan vastaanottimen nopeudesta ei voida selittää millään muulla tavalla kuin että kaksi tarkkailijaa arvioivat ajallisia prosesseja eri tavalla liikkuessaan toisiinsa nähden (ks. Erityinen suhteellisuusteoria) ). Tämä koskee sekä eri paikoissa tapahtuvien tapahtumien samanaikaisuutta että näiden kahden kokouksen välillä kahden toisiinsa nähden liikkuvan tarkkailijan kahden kokouksen välistä aikaa ( aikadilataatio ). Koska ei ole täysin paikallaan olevaa koordinaattijärjestelmää , kysymys siitä, kuka tarkkailija arvioi tilannetta oikein, ei ole järkevä. Siksi jokaiselle tarkkailijalle on varattu niin sanottu oikea aika . Lisäksi massojen läsnäolo vaikuttaa ajan kulumiseen, joten se kuluu eri nopeuksilla eri paikoissa painovoimakentässä . Newtonin olettamus, että aika lentää viittaamatta ulkoisiin esineisiin, ei ole enää hyväksyttävä.

Suhteellisuusteorian perusyhtälöissä aika ja tila näyttävät olevan lähes täysin samanarvoisia ja siksi ne voidaan yhdistää muodostamaan nelidimensionaalinen aika -aika . Matemaattisesti et kuitenkaan käsittele nelidimensioista euklidista tilaa , vaan Minkowskin tilaa . Tässä huoneessa, ja ei ole analogista metristä rakennetta, mutta z. B. ja , jossa on valon nopeudella ja "kuvitteellinen yksikkö" on kompleksilukuja. Avaruus ja aika eivät siis ole täysin samanlaisia ​​myöskään suhteellisuusteoriassa. Tämä jättää mahdollisuuden erityiseen ajalliseen käyttäytymiseen termodynaamisissa prosesseissa (katso alla).

Kolmiulotteisessa avaruudessa kolmen koordinaattiakselin valinta on mielivaltainen, joten termit, kuten vasen ja oikea, ylös ja alas, eteen ja taakse, ovat suhteellisia. Erityisessä suhteellisuusteoriassa käy ilmi, että myöskään aika -akseli ei ole absoluuttinen. Näin ollen tarkkailijan liiketilan myötä myös hänen aika- ja avaruusakseliensa suunta avaruudessa muuttuu. Se on eräänlainen näiden akselien leikkausliike , joka liittyy matemaattisesti läheisesti kiertoihin. Tämä tarkoittaa sitä, että tilaa ja aikaa ei voi enää erottaa selvästi toisistaan, vaan ne ovat riippuvaisia ​​toisistaan ​​ei-triviaalisella tavalla (ns. Lorentzin muunnokset ). Seuraukset ovat ilmiöitä, kuten samanaikaisuuden suhteellisuus , ajan laajentuminen ja pituuden supistuminen . Nämä suhteellisuusteorian yhteydessä löydetyt ajan ja tilan ominaisuudet ovat suurelta osin käsityksemme ulkopuolella. Ne voidaan kuitenkin kuvata tarkasti matemaattisesti ja ne on myös hyvin vahvistettu kokeellisesti. Liike ei kuitenkaan voi kääntää aika -akselia ympäri, toisin sanoen menneisyyttä ja tulevaisuutta ei voi vaihtaa keskenään; syntyvä teoria säilyttää syy -yhteyden perusominaisuuden .

Aika ei välttämättä ole rajoittamaton yleisessä suhteellisuusteoriassa . Monet fyysikot olettavat, että Big Bang ei ole vasta alkua olemassaolon asia , mutta myös alku tilaa ja aikaa. Mukaan Stephen W. Hawking , ei ollut missään vaiheessa "toinen ennen Big Bang" tai maapallon pisteessä 1 km pohjoiseen pohjoisnavan .

Vuonna 2008 Martin Bojowald kuitenkin kehitti teoreettisen mallin silmukan kvanttipainovoiman (SQG) yhteydessä, jossa maailmankaikkeus oli olemassa jo ennen alkuräjähdystä. Yleisen suhteellisuusteorian tavanomaisilla kosmologisilla malleilla on rajansa SQG -mallin singulaarisuuden vuoksi.

Aikamatka

Mainitut relativistiset vaikutukset voidaan periaatteessa tulkita aikamatkoiksi. Sitä, missä määrin menneisyysmatkat ovat periaatteessa mahdollisia myös aika-avaruuden kaarevuuden ja muiden ilmiöiden kautta, ei ole lopullisesti selvitetty. Mahdollisia ehdokkaita ovat niin sanotut madonreiät , jotka voivat yhdistää avaruus-ajan alueet eri aikoihin, myös erikoisradat riittävän nopeasti pyörivän mustan aukon läheisyydessä ja lopulta kahden kosmisen merkkijonon läheisyydessä, jotka lentävät toistensa yli riittävän nopeasti. Pyrkimykset, joita tarvitaan näiden mahdollisten mahdollisuuksien käytännön käyttöön, ylittäisivät kuitenkin paljon ihmiskunnan nykyiset keinot.

Paradokseja , joita syntyy matkustettaessa menneisyyteen voitaisiin välttää puitteissa Everett monet-maailmojen teoria . Sen jälkeen menneisyys, johon matkustetaan, sijaitsisi rinnakkaisessa maailmassa . Tapahtumien alkuperäinen kulku ja aikamatkan muokkaama tapahtuisivat rinnakkain ja toisistaan ​​riippumatta.

Aika ja syy -yhteys

Ajan käsite liittyy läheisesti kausaalisuuden käsitteeseen . Pidämme siis itsestäänselvyytenä sitä, että syy esiintyy ennen sen seurausta tai samaan aikaan kuin se; tarkemmin sanottuna jokainen korrelaatiotapahtumien tarkkailija kuvailee prosessia siten, että seuraus riippuu sen mallin mallista käsitellä asiaa. Menneisyys on muuttumaton, siihen eivät voi vaikuttaa nykyiset tapahtumat. Tulevaisuus sen sijaan riippuu syy -yhteydestä nykyhetkeen, eli siihen voi vaikuttaa nykyhetken tapahtumat tai toimet.

Suhteellisuusteoriassa toisiinsa nähden liikkuvat tarkkailijat arvioivat eri tavalla avaruudessa erillään sijaitsevien paikkojen tapahtumien ajallisen sekvenssin eri tavalla. Näin on juuri silloin, jos nämä kaksi tapahtumaa voivat joutua kosketuksiin vain valoa nopeamman signaalin kautta . Jos tällainen vuorovaikutus voisi tapahtua valonnopeutta nopeammin, voisi lähettää viestin menneisyyteen seuraavan järjestelmän avulla:

  1. Signaali lähetetään valoa nopeammin riittävän kaukana olevalle releasemalle.
  2. Tämä kiihdyttää tavanomaisesti poispäin alkuperäisestä lähettimestä (vaihtoehtoisesti: se lähettää tavanomaisesti signaalin toiselle releasemalle, joka liikkuu pois vastaanottimesta, esimerkiksi pyörivän tason toiselle puolelle). Tämä "siirtää" lähettävän tapahtuman menneisyydestä tulevaisuuteen.
  3. Lopuksi signaali lähetetään takaisin valoa nopeammin. Jos nopeudet ovat riittävän suuret, signaali saapuu ennen alkuperäisen signaalin lähettämistä.

Siksi syy -yhteyden periaatetta rikottaisiin. Keskellä 20-luvulla, spekulaatiot tehtiin siitä voisi olla nopeamman yli- valoa tachyons . Jos he voivat olla vuorovaikutuksessa tavallisen aineen kanssa, syy -yhteyttä rikotaan. Oletuksella takyonien olemassaolosta ei siis juurikaan ole kannattajia.

Kahden ajan suunnan symmetriaan

Fysiikan lait, jotka ovat sähkömagnetismin ja painovoiman taustalla ja siten jokapäiväisen elämämme ilmiöt, ovat muuttumattomia ajan käänteisyyden suhteen . Tämä tarkoittaa sitä, että jokaisessa prosessissa, joka noudattaa näitä lakeja, ajan kääntäminen on myös periaatteessa mahdollista. Tämä lausunto on ristiriidassa jokapäiväisen kokemuksemme kanssa. Jos keraaminen kuppi putoaa lattialle, se hajoaa palasiksi. Sitä vastoin ei ole koskaan havaittu, että nämä sirpaleet kokoontuvat uudelleen muodostaen ehjän kupin. Tällainen prosessi ei kuitenkaan ole periaatteessa luonnonlakien vastainen. Se on vain äärimmäisen epätodennäköistä.

Taustalla seikka on todennäköisyys -überlegung, että toinen laki on termodynamiikan on muotoiltu. Tämän mukaan suljetussa järjestelmässä, jossa on monia hiukkasia, entropia , joka osoittaa häiriön asteen, voi käytännössä vain lisääntyä ja siten sen järjestys laskea. Päinvastoin, spontaania järjestyksen lisääntymistä, ei voida periaatteessa sulkea pois, mutta mitä epätodennäköisempää, sitä suurempi kasvu ja sitä suurempi hiukkasten määrä. Z. B. voidakseen kokea rikkoutuneiden kappaleiden spontaanin yhdistämisen kuppiin, joutuisi luomaan ja havaitsemaan enemmän kuin tähtitieteellinen määrä rikkoutuneita kappaleita.

Termodynamiikan toinen laki - ja myös siihen liittyvät kitkailmiöt  - rikkovat symmetriaa kahden ajan suunnan suhteen. Ehdotusta ei siis voida johtaa fysiikan peruslaeista, vaan sillä on postulaatin ominaisuus . Ajan kaksi suuntaa menettävät vastaavuutensa, ja toinen puhuu termodynaamisesta ajan nuolesta . Sitä pidetään mahdollisena perustana ajan kululle menneisyydestä tulevaisuuteen, kuten me sen koemme jokapäiväisessä maailmassa.

Tässä yhteydessä puhutaan usein ajan palautuvuudesta tai peruuttamattomuudesta. Tämä on kuitenkin kielellinen ja looginen epätarkkuus. Jos joku pystyisi kääntämään ajan, hän näkisi kaikkien prosessien kulkevan taaksepäin vain, jos hänen oma subjektiivinen ajattelunsa suljettaisiin pois käänteestä. Käänteinen ajan kuluminen olisi näin ollen tunnistettavissa vain sellaisen tarkkailijan näkökulmasta, joka joutuu jonkinlaiseen henkilökohtaiseen aikaan, joka kulkee edelleen muuttumattomana. Tällainen ajanjako kahteen - yksi ajattelukokeessa käänteinen ja toinen muuttumaton - ei kuitenkaan ole järkevä.

Fysiikan lait, jotka kuvaavat heikon ja vahvan vuorovaikutuksen ilmiöitä, eivät ole muuttumattomia ajan muutoksen suhteen . Ydin- ja alkeishiukkasfysiikan alan prosessissa käänteinen aika ei siis välttämättä ole yhteensopiva fysiikan lakien kanssa. Olisi, jos se ei vain kääntyisi ajassa taaksepäin, vaan sitä tarkasteltaisiin myös peilikuvana ja antiaineella aineen sijaan. Tämä on CPT-lauseen sisältö , joka on yksi parhaiten vahvistetuista fysiikan laeista. CPT -lauseesta seuraa, että prosessit, jotka osoittavat CP -symmetrian rikkomisen , kuten ne tapahtuvat joidenkin alkeishiukkasten kanssa, eivät voi olla muuttumattomia ajan muutoksen suhteen.

Antimateriaalin kuvaamisen formalismissa antihiukkaset vastaavat tavallisia hiukkasia, jotka tietyssä mielessä liikkuvat taaksepäin ajassa. Tässä mielessä hiukkasen ja sen hiukkasparin parin tuhoaminen muistuttaa muodollisesti yhtä hiukkasta, joka alkaa siirtyä takaisin menneisyyteen tässä vaiheessa, niin että se on olemassa kahdesti siellä ja ei ole ollenkaan tulevaisuudessa.

Ajan fyysisen käsitteen rajat

On olemassa selviä merkkejä siitä, että ilmiö aika menettää  sen ominaisuudet kuin jatkumona on Planckin aika valikoima 10 -43 s . Tunnettujen fyysisten lakien johdonmukainen soveltaminen johtaa siihen, että jokainen prosessi, joka on lyhyempi kuin Planckin aika, voidaan osoittaa vain sellaiselle objektille, jonka on välittömästi romahdettava mustaan ​​aukkoon (katso Planck -yksiköt ). Tämä huomio osoittaa, että tunnetut fyysiset lait epäonnistuvat Planckin ajan ulkopuolella. Toivotaan, että niihin liittyvät kysymykset selvennetään kvanttipainovoimateoriasta , jota ei ole vielä kehitetty ja joka yhdistää kaksi fysiikan perusteoriaa, suhteellisuusteoriaa ja kvanttifysiikkaa . Tällaisessa teoriassa aika mahdollisesti kvantisoitiin Planckin ajan alueella. Esimerkiksi silmukkvanttipainovoimassa , joka on ehdokas kvanttipainovoiman teorialle, oletetaan, että avaruusajan rakenne edustaa nelikulmaista, vaahtomaista spin-verkkoa, jossa on "kuplia" Planck-yksiköiden järjestyksessä . Kuitenkin yksi on oltava tätä "vaahto" ei vuonna kuvitella sulautettujen tilaa ja aikaa, mutta vaahto on tässä teoriassa tilaa ja aikaa.

filosofia

Muinaisina aikoina mm. filosofit Heraklit, Platon, Aristoteles ja Augustinus käsittelivät ajan käsitettä, nykyaikana erityisesti Newton, Leibniz, Kant, Heidegger ja Bergson.

Herakleitoksen jokikuvat , joita symboloi jatkuva joenpohja, mutta joissa kaikki virtaa ( panta rhei ), ovat ajan vertauskuva . Muuttumattomat jaksolliset siirtymät päivän ja yön välillä, toisin sanoen joen kulun jatkuvuus ja sen virtauksen dynamiikka, ovat vastakohtien yhtenäisyyttä .

Saat Platon , tilaa ja aikaa ei ole pohjimmiltaan, mutta vain videot, mitä todella on olemassa ( teoria ajatuksia ). Saat Aristoteleen , aikakäsitys liittyy erottamattomasti muutoksiin, aika on mitata jokaisen liikkeen ja voi vain mitata tämän . Se voidaan jakaa loputtomiin aikaväleihin ( jatkuvuus ).

Augustinus erottaa ensimmäistä kertaa fyysisesti tarkan (mitattavissa olevan) ja subjektiivisen, kokemukseen liittyvän ajan. Aika ja tila syntyivät vain Jumalan luomakunnan kautta , jolle kaikki on läsnäoloa . Augustine kiteyttää ajan mysteerin seuraavasti:

"Mikä sitten on" aika "? Jos kukaan ei kysy minulta sitä, tiedän; jos haluan selittää sen jollekulle, joka kysyy, en tiedä. ”(Confessiones XI, 14)

Sillä Isaac Newton , aikaa ja tilaa muodostavat ”säiliöt” tapahtumiin, hänelle ne ovat aivan yhtä todellisia kuin edustuksellinen esineitä: ”Aika on, ja se punkkien tasaisesti hetkestä toiseen.” Newtonin näkemyksen hallitsee luonnonfilosofian koska se tekee aika mahdollista ja kuvaamaan tilaa riippumatta vertailupisteestä tai tarkkailijasta.

Sitä vastoin Gottfried Wilhelm Leibniz ajattelee, että aika ja tila ovat vain käsitteellisiä rakenteita kuvaamaan tapahtumien välisiä suhteita. Niillä ei ole "olemusta", ja siksi ei ole "ajan virtausta". Hän määrittelee ajan seuraavasti: ”Aika on järjestys sille, mitä ei ole samanaikaisesti. Siksi on yleinen muutosjärjestys, jossa ei tarkastella erityisiä muutoksia. "

Mukaan Immanuel Kant , aika, kuten tilaa, on ”puhdas muoto intuition” sisemmän mielessä. Ne ovat pääsymme maailmaan, joten ne kuuluvat maailman tietämisen subjektiivisiin-ihmisolosuhteisiin, joiden muodossa ihmisen tietoisuus kokee aistillisia vaikutelmia.

Kuitenkin Kant pitää sitä empiirisenä ominaisuutena ajan mittauksissa ja kaukaisissa tapahtumissa. Voimme asettaa kokemuksestamme ajan olla ajattelematta ja kertomatta, ovatko he - maailma - mitä tahansa sinänsä . Samalla tavalla Martin Heideggerin pääteos Oleminen ja aika kuvailee jälkimmäistä todellisuutta, joka muovaa syvästi ihmisen olemassaoloa.

psykologia

Subjektiivisesti havaitun ajan ja objektiivisesti mitattavan ajan välillä on usein selviä eroja. Seuraavien osien tarkoituksena on esittää nämä lyhyesti ja selkeästi.

Käsitys ajan pituudesta

Käsitys ajan pituudesta riippuu siitä, mitä ajassa tapahtuu. Tapahtumarikas kausi ilmestyy hetkeksi, "lentää ohi". Sitä vastoin tapahtumattomat jaksot voivat joskus olla sietämättömän pitkiä. Havainnot ja tylsyys ovat peräisin tästä havainnosta.

Paradoksaalisesti katsottuna taaksepäin ajatellaan, että ajat ovat toisinpäin: Tapahtumarikkaina aikoina on tallennettu paljon tietoa, joten tämä aika näyttää pitkältä. Päinvastoin, tapahtumien vähäiset ajat näkyvät lyhyesti jälkikäteen, koska niistä ei juuri tallenneta mitään tietoja.

Samanaikaisuuden käsitys

Samanaikainen havaitseminen on monimutkaisempaa kuin miltä se aluksi näyttää. Kynnyksiä on erilaisia:

  • Kynnys, josta alkaen kaksi tapahtumaa tunnistetaan erillisiksi, riippuu kulloisestakin aistielimestä . Esimerkiksi ihmisillä visuaalisten vaikutelmien on oltava 20-30 millisekunnin päässä toisistaan, jotta ne voidaan erottaa ajoissa, kun taas kolme millisekuntia riittää akustiseen havaintoon .
  • Kynnys, josta kahden ärsykkeen sekvenssi voidaan erottaa, on noin 30-40 millisekuntia havaintotyypistä riippumatta, mutta se perustuu aina hitaimpaan ärsykkeen lähetykseen.
  • Lisäksi nykyhetken havaitsemista ilmaisee kolmen sekunnin jakso, tätä ajanjaksoa kutsutaan nykyiseksi kestoksi .

biologia

Lähes kaikilla elävillä olennoilla , mukaan lukien yksisoluiset organismit , on biologinen sisäinen kello, joka on synkronoitu päivä-yö-syklin ja muiden luonnollisten syklien kanssa. Päivittäisen rytmin sisäinen kello toimii myös ilman päivänvaloa, kuten osoitettiin kasveissa pimeässä, mutta myös ihmisissä bunkkerikokeissa, joissa vapaaehtoiset koehenkilöt asuivat viittaamatta ulkoisiin aikarytmeihin. Hetken kuluttua vakio herätys-unirytmi oli keskimäärin noin 25 tuntia. Se tunnetaan vuorokausirytmi (Latinalaisesta noin , noin, ja Latinalaisessa kuolee , päivä).

Vertaileva kulttuuritutkimus

Vertailevat kulttuuritutkimukset ja niiden filosofiset pohdinnat johtavat yhä enemmän käsitykseen siitä, että aikaa antropologisena vakiona, joka koskee kaikkia ihmisiä tasapuolisesti, ei ole ollenkaan. Pikemminkin on olemassa kulttuurikohtaisia ​​ajatuksia erilaisilla rakenteilla, kuten:

  • syklinen esisokraattista ja luonnollista etnisyyttä koskeva asiakirja, joka on dokumentoitu oletukseksi saman ikuisesta paluusta,
  • eskatologinen, jolla on alku ja joka on suunnattu kohti lopullista päämäärää ja joka myös määrittää esihistoriallisen käsityksen historiasta,
  • suora ja jatkuva, menneisyydestä tuleva ja nykyhetkestä tulevaan tuleva, joka on perusta perinteiselle fysiikalle ja jota nykyään oletamme enimmäkseen yleismaailmalliseksi, mutta joka on länsimainen kulttuurituote,

Sosiologia ja yhteiskunta

Sosiologisesta näkökulmasta aikarakenteet ovat välttämättömiä, jotta kansalaiset voidaan vapauttaa päätöksenteon aiheuttamasta stressistä (A. Gehlen), määritellä heidän siviilitehtävänsä, hoitaa asioitaan ja koordinoida toimintaansa. Kalenterit, joissa on kiinteät aikarytmit (vuosi, kuukaudet, viikot, sunnuntait ja pyhäpäivät jne.) Ja toiminnot (esim. Kirkon, kansalliset tai kansainväliset toistuvat tapahtumat muistoksi) ovat hyödyllisiä tässä. Sosiaalisen järjestyksen monimutkaisuudesta riippuen aikaikkunat määritetään jakamaan iät niiden toimintojen mukaan: lapsuus, lapsuus, murrosikä, aikuisuus, vanhuus tai: päiväkoti, koulu, opiskelu- tai oppisopimusaika, työaika, vapaa-aika. Kansalaiset pujottavat yksilöllisen elämäkerransa näiden yhteiskunnallisten aikamääritelmien puitteissa: z. B.Syntymä, aloitusrituaalit (kaste tai vastaava), kouluun tulo, koulu -ura, opiskelu tai ammattiin liittyminen, avioliitto jne.

Aika ja oikea

Mikä oikeudellinen aika ja missä paikassa on kyseisen valtion poliittinen päätös. Saksassa, oikeus määrittää ajan mukaan 73 artiklan 1 kohta, nro 4 peruslaki kuuluu yksinomaan federaatioon . Aikaa Saksassa säädettiin ajan määrittämistä koskevassa laissa 12. heinäkuuta 2008 asti, ja sitä on sittemmin säännelty yksikkö- ja aikalailla .

Aika kirjallisuudessa

  • Walter Biemel tutkii sanomalehtien ja romaanien rakennetta kirjassaan . Filosofinen analyysit tulkinta modernin romaanin käyttäen esimerkkinä viisi romaania Der Nachsommer jonka Adalbert Stifter , Madame Bovary jonka Gustave Flaubert , Der Zauberberg jonka Thomas Mann , satua jonka William Faulkner ja La Casa Verde ( Green House ) mukaan Mario Vargas Llosa kuolee nykypäivän moninaisuutta, jolloin jokaisessa romaanissa eri korostus, erilainen tulkinta todellisuudesta tulee näkyviin.
  • Romaanissa Taikavuori by Thomas Mann on aika keskeinen aihe, sidoksissa elämän / kuoleman kysymys. Siinä on muun muassa. keskustelee siitä, missä määrin "sisällön mielenkiintoisuus ja uutuus vievät aikaa, toisin sanoen: lyhennä sitä samalla kun yksitoikkoisuus ja tyhjyys painavat ja estävät kävelemistä" (lyhytaikainen). Keskustellaan myös ajan "kerronnasta", raportin pituuden ja siihen liittyvän ajanjakson välisestä suhteesta (kerronta -aika, kerrottu aika). Kaksi viimeistä lukua yhdistävät romaanin sankarille kuuden vuoden rutiinin ja yksitoikkoisuuden. Tässä Arthur Schopenhauerin mies käsittelee ”ajatonta nyt”, lat. Nunc stans . Kerronnan tasolla epäsymmetria romaanin rakenteessa vastaa päähenkilön itsensä vääristynyttä ajattelua .
  • Romaanissa Kadonnutta aikaa etsimässä vuoteen Marcel Proust , romaani sankari huomannut, että menneisyys on ainoa säilynyt hänen muistokseen. Elämänsä lopussa hän tajuaa, että hänen muistojensa romaani on viimeinen mahdollisuus luoda suunnitellut taideteokset. Kirja päättyy siis siihen, että kirjoittaja alkaa kirjoittaa sitä. "Menetetty aika" on epäselvä:
    • Aika, jonka kertoja hukkasi
    • Aika, joka menetetään peruuttamattomasti, jos sitä ei ole säilytetty muistissa tai taideteoksessa,
    • muistot tai mielikuvitukset, joita nimet tai esineet herättävät.
  • "Aika paransi kaiken, luulin paitsi totuuden." ( Carlos Ruiz Zafón )
  • Martin Amis julkaisi vuonna 1991 romaaninsa Ajan nuoli (Engl. Time's Arrow ), jossa aika - kaikki mielenkiintoiset seuraukset - kulkee taaksepäin.
  • Lisää ajatuskokeita vei Alan Lightmanin vuonna 1992 julkaistussa romaanissa " Time and again the time" (eng. Einsteinin unet ); siellä aika ei juokse tasaisesti, vaan ajaa kapriksia, kuten hyppyjä, viivästyksiä tai peruuttamisia.
  • Ajan jälkeen Andreas Gryphius huomauttaa :

Vuodet eivät ole minun.
Kuka vei aikani;
Vuodet eivät ole minun
Kuka haluaisi tulla;

Hetki on minun
Ja jos varoisin
Joten se on minun
Tehty vuodeksi ja ikuisuudeksi.

Jännittynyt

Jännittynyt kieliopissa kutsutaan jännittynyt . Eri kielillä on erilaisia ​​aikamuotoja, jotka muodostuvat eri tavalla. Saksan vakiokielellä aika esitetään kolmella tavalla.

  • Verbin aikamuoto mahdollistaa eron nykyhetken ( nykyajan ) ja menneisyyden ( yksinkertainen menneisyys ) välillä. Esimerkki: menen ja menin.
  • Lisäverbien määrittely (täytyy olla) mahdollisti menneiden aikamuotojen erottamisen täydellisiksi ja täydellisiksi . Esimerkki: Menin ja olin poissa. Lisäksi apuverbejä (tässä: tulla ) käytetään edustamaan tulevaisuutta ( tuleva aikamuoto ). Esimerkkejä: Menen. Tulen olemaan poissa.
  • Ajan tai ajanjakson nimenomainen määrittäminen on mahdollista . Esimerkkejä: Nyt menen kouluun. Huomenna menen kouluun. Menen huomenna kouluun. Se oli eilen: kävelen kadulla ja näen kaksikymmentä euron setelin.

Voit myös käyttää osallistujaa osoittamaan kurssin, joka kestää ajan. Esimerkki: virtaava vesi.

Äärimmäinen tapaus on Benjamin Lee Whorfin kiistanalainen väite , joka väittää vahvistaneensa hopin kieltä koskevassa tutkimuksessa , että hopin kielellä ei ollut ajankäsitystä. Tämä johti kielelliseen suhteellisuusperiaatteeseen eli Sapir-Whorfin hypoteesiin , jonka mukaan ajattelu riippuu puhutuista kielistä.

Tempus on myös musiikkiteorian peruskäsite .

Musiikki väliaineena ajassa

Kuten musiikki , aika on ymmärrettävä paitsi kautta mittarin , esimerkiksi jännittynyt , mutta värähtelyn kautta itse ja kaikkiin mahdollisiin käytännön osallistumista. Tällä tavalla aika näkyy musiikin perusedellytyksenä. Musiikki on lähimpänä ajan taidetta, mikä korostuu vastaavilla lausunnoilla, joiden mukaan musiikki on erityisen ohikiitävää ja "väliaikaista". Musiikkia ajan ulkopuolella kuitenkin ohjaavat usein muusikot ja muodostaa siten oman teoreettisen horisontin.

kirjallisuus

klassikko

Tieteen historia

Luonnonfilosofia

Kulttuuriopinnot

Suosittu kirjallisuus nykyaikaisesta fysiikasta

kohteita

nettilinkit

Commons : Time  - kokoelma kuvia, videoita ja äänitiedostoja
Wikisanakirja: Aika  - selitykset merkityksille, sanojen alkuperälle, synonyymeille, käännöksille
Wikiquote: Time  - Quotes
Wikilähde: Aika  - lähteet ja koko teksti

Erityisempää

Wikikirjat: Ajan olemuksesta  - oppimisesta ja opetusmateriaaleista

Yksilöllisiä todisteita

  1. ^ Harold Spencer Jones : Maan pyöriminen ja auringon, kuun ja planeettojen maalliset kiihtyvyydet . Julkaisussa: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . nauha 99 , 1939, s. 541–558 , postinumero : 1939MNRAS..99..541S (englanti, yhteenveto viimeisellä sivulla).
  2. ^ Kansainvälinen yksikköjärjestelmä (SI). (PDF) BIPM , 2019, s. 206–207 , käytetty 17. tammikuuta 2020 (englanti, 9. painos ”SI Brochure”).
  3. IERS Bulletin B. IERS, 1. tammikuuta 2020, käyty 17. tammikuuta 2020 (englanti, marraskuussa 2019 mittausvirhe oli 5,0 - 7,5 μs.).
  4. Energia-aika-epävarmuussuhde. 20. heinäkuuta 2018, katsottu 24. maaliskuuta 2021 .
  5. Martin Bojowald: Takaisin alkuräjähdykseen. Koko maailmankaikkeuden historia. Fischer, Frankfurt am Main 2009, ISBN 978-3-10-003910-1 , s. 127 f, 131 f, 260 f.
  6. Klassisessa fysiikassa on syitä, joilla on samanaikaisia ​​vaikutuksia, joissa esimerkiksi kehon tai massapisteen liikkeen suuruuden muutos ( muutos vauhdissa ) johtuu samanaikaisesti vaikuttavista voimista . Helmut Volz: Johdatus teoreettiseen mekaniikkaan I. Voimien mekaniikka. Akademische Verlagsgesellschaft, Frankfurt am Main 1971, s. 23 ja sitä seuraavat sivut.
  7. Hans-Georg Gadamer: Tiedon alku . Stuttgart 1999.
  8. ^ Margot Fleischer: Euroopan filosofian alkuja. Herakleitos - Parmenides - Platonin Timaeus . Wuerzburg 2001.
  9. Aurelius Augustine: Mikä on aika? (Confessiones XI / Confessions 11). Upotettu, käännetty ja merkitty Norbert Fischer, lat.-dt., Felix Meiner Verlag, Hampuri 2000.
  10. Lainaus tulee Gottfried Wilhelm Leibniziltä: Matematiikan metafyysinen alku. Julkaisussa: Manuscripts on the Basis of Philosophy. II, s. 35 ja vrt. Lainaus: Annette Antoine, Annette von Boetticher : Leibniz Quotes. Matrix Media Verlag, Göttingen 2007.
  11. Stella Schalamon: Sisäisen kellon aikatutkija: "Sen täytyy olla aivoissa" . Julkaisussa: Päivälehti: taz . 28. maaliskuuta 2020, ISSN  0931-9085 ( taz.de [käytetty 29. maaliskuuta 2020]).
  12. ^ Philippe Ariès: Aika ja historia. Käännetty ranskasta Perdita Duttke. Athenäum Verlag, Frankfurt am Main 1988. Otto Hansmann: Ajanhallinnasta koulun tunneilla. Waxmann, Münster ja muut 2009.
  13. Walter Biemel : Zeitung ja uusi rakenne. Filosofisia analyysejä modernin romaanin tulkinnasta . Alber, Freiburg / München 1985, ISBN 3-495-47548-6 .
  14. Vrt. Christian Hick: Ikuisen läsnäolon huimauksesta. Ajan patologiasta Thomas Mannin Taikavuorella. Julkaisussa: Dietrich von Engelhardt , Hans Wißkirchen (toim.): "The Magic Mountain", tieteen maailma Thomas Mannin romaanissa. Stuttgart / New York 2003, s.71-106.
  15. Das Spiel des Engels, Reinbek 2009, s.408 ISBN 3-10-095400-9
  16. Klaus Scharff päälle TeleSchach