Цагийг ойлгох нь: Математик, физикээр аялах
Цаг хугацаа бол шинжлэх ухааны янз бүрийн салбаруудад, ялангуяа математик, физикт нэвтэрдэг суурь ойлголт юм. Энэ хичээл нь цаг хугацааны мөн чанар, түүнийг хэрхэн хэмждэг, хоёр талбарт түүний үр нөлөөг судлах зорилготой юм. Эдгээр талыг нээснээр бид цаг хугацааны тухай нарийн ойлголттой болж, түүний хийсвэр математик дүрслэлээс физикт бодит нөлөөлөл рүү шилжих болно. Математикийн цаг хугацаа: өөрчлөлтийг хэмжих
Математикийн хувьд цаг хугацаа нь өөрчлөлтийг хэмжих, функц, системийн динамикийг тодорхой хугацааны туршид ойлгох боломжийг олгодог чухал хувьсагч болдог. Үүнийг ихэвчлэн \(t\) гэж тэмдэглэдэг бөгөөд шугаман тэгшитгэл, тооцоолол, дифференциал тэгшитгэл зэрэг янз бүрийн математикийн нөхцөлд харж болно. Жишээлбэл, шугаман тэгшитгэлийн нөхцөлд тогтмол хурдаар өөрчлөгддөг хоёр хувьсагчийн хоорондын хамаарлыг тодорхойлоход цагийг ашиглаж болно. \(d = vt + c\) хөдөлгөөний тэгшитгэлийг авч үзье, энд: - \(d\) нь туулсан зай, - \(v\) нь тогтмол хурд, - \(t\) нь цаг хугацаа, - \(c\) нь анхны байрлал юм. Энэ тэгшитгэл нь цаг хугацаа нь хөдөлж буй объектын байрлалд хэрхэн шууд нөлөөлдөгийг харуулдаг. Түүнээс гадна тооцоололд цаг хугацаа нь хэмжигдэхүүн өөрчлөгдөх хурдыг тодорхойлоход чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Хэрэв \(f(t)\) цаг хугацааны функцийг илэрхийлж байвал \(f'(t)\) дериватив \(f(t)\) цаг хугацааны хувьд хэрхэн өөрчлөгдөхийг хэмжиж, физикийн хурд болон хурдатгалын талаарх ойлголтыг өгдөг. системүүд. Дифференциал тэгшитгэлийн хүрээнд, өөрөөр хэлбэл дериватив бүхий тэгшитгэлүүд нь өсөлт, задралын үйл явц, хэлбэлзэл болон бусад олон асуудлыг шийдвэрлэхэд цаг хугацаа чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Жишээлбэл, энгийн дифференциал тэгшитгэл \(\frac{dx}{dt} = rx\) нь экспоненциал өсөлт, бууралтыг загварчлах бөгөөд \(x\) нь хүүгийн тоо хэмжээ, \(r\) нь өсөлтийн хурд юм. эсвэл муудах. Физикийн цаг хугацаа: Дөрөв дэх хэмжигдэхүүн
Физик нь цаг хугацааг зөвхөн өөрчлөлтийн хэмжүүр биш харин орон зайн гурван хэмжигдэхүүнтэй хамт манай орчлон ертөнцийн бүтцийг бүрдүүлдэг үндсэн хэмжигдэхүүн гэж илүү бодитойгоор тайлбарладаг. Сонгодог физикийн хувьд цагийг үнэмлэхүй гэж үздэг бөгөөд бүх ажиглагчид ижил тэнцүү урсдаг. Гэсэн хэдий ч Альберт Эйнштейний гаргасан харьцангуйн онол бидний цаг хугацааны талаарх ойлголтыг өөрчилсөн. Эйнштейний харьцангуйн онол нь цаг хугацаа харьцангуй бөгөөд хөдөлгөөний байдал, таталцлын орон байгаа эсэхээс хамааран өөр өөр ажиглагчдын хувьд өөр өөр байж болно гэж үздэг. Энэ онол нь хоёр постулат дээр суурилдаг: 1. Физикийн хуулиуд бие биенээсээ жигд хөдөлгөөнд байгаа бүх ажиглагчдад адилхан байдаг. 2. Вакуум дахь гэрлийн хурд нь тэдний хөдөлгөөн, гэрлийн эх үүсвэрийн хөдөлгөөнөөс үл хамааран бүх ажиглагчдын хувьд ижил байна. Харьцангуйн онолын хамгийн гайхалтай үр дүнгүүдийн нэг бол хөдөлгөөнгүй ажиглагчтай харьцуулахад хөдөлгөөнд байгаа объектын хувьд цаг хугацаа удааширч байгаа мэт ойлголт болох цаг хугацааны тэлэлт юм. Тусгай харьцангуйн онолын цаг хугацааны тэлэлтийн тэгшитгэлийг дараах байдлаар өгөгдсөн: \( t' = \frac{t}{\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}} \) Үүнд: - \(t'\) нь хөдөлж буй кадрт ажиглагдах хугацаа, - \(t\) нь хөдөлгөөнгүй хүрээн дэх хугацаа, - \(v\) нь хөдөлж буй ажиглагчийн хурд, - \(c\) нь хурд юм. гэрлийн. Энэ тэгшитгэл нь объектын хурд ( \(v\) ) гэрлийн хурд ( \(c\) ) ойртох тусам цаг хугацааны тэлэлтийн нөлөө мэдэгдэхүйц болж, хөдөлж буй объект болон биетийн хоорондох цаг хугацааны ялгаа мэдэгдэхүйц болж байгааг харуулж байна. суурин ажиглагч. Шинжлэх ухаан дахь цаг хугацааны туршилт ба үр дагавар
Цаг хугацааг тэлэх тухай ойлголтыг янз бүрийн туршилтууд, ялангуяа агаар мандлын дээд давхаргад үүссэн мюонуудыг ажиглах замаар туршилтаар баталгаажуулсан. Электронтой төстэй энгийн бөөмс болох мюонууд маш богино хугацаанд амьдардаг. Тэд сансрын туяагаар агаар мандлын дээд давхаргад үүсэх үед гэрлийн хурдтай ойролцоо хурдтайгаар дэлхий рүү чиглэдэг. Сонгодог физикийн үзэж байгаагаар тэд дэлхийн гадаргуу дээр хүрэхээс өмнө задрах ёстой. Гэсэн хэдий ч харьцангуйн онолын таамагласан цаг хугацааны тэлэлтийн нөлөөллөөс болж мюонуудын дотоод цаг нь бидний өнцгөөс удааширч, гадаргуу дээр нэлээд их тоо гарах боломжийг олгодог. Энэ үзэгдэл нь харьцангуйн онолын нотлох баримтыг өгдөг. Илүү өргөн хүрээнд цаг хугацааны мөн чанар, түүний хэмжилт нь технологи болон өдөр тутмын амьдралд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. GPS-ийн хиймэл дагуулаас эхлээд компьютерийн сүлжээг нарийн синхрончлох хүртэл цаг хугацааг ойлгох, ашиглах нь орчин үеийн нийгмийн үйл ажиллагааны үндсэн суурь юм. Дүгнэлт
Математик эсвэл физикийн нүдээр харсан цаг хугацаа нь бидний орчлон ертөнцийн талаарх ойлголтыг зохицуулдаг нарийн төвөгтэй ойлголтуудыг толилуулдаг. Математикийн хувьд цаг хугацаа нь өөрчлөлтийн хэмжүүр болж, динамик системийг дүрслэх, урьдчилан таамаглахад тусалдаг. Физикийн хувьд цаг хугацаа нь орон зайтай холбоотой, хөдөлгөөн ба таталцлын гайхалтай нөлөөнд автсан илүү төвөгтэй зүйл болж гарч ирдэг. Эдгээр хайгуулууд нь бидний мэдлэгийг баяжуулаад зогсохгүй бидний ойлголтыг сорьж, сансар огторгуйд цаг хугацааны гүн гүнзгий нөлөөлөл болон түүний доторх байр суурийг тунгаан бодоход урьж байна.
