時間是一種尺度,是物理學(xué)中的七個基本物理量(長度m,時間s,質(zhì)量kg,熱力學(xué)溫度K(開),電流單位A(安),光強(qiáng)度cd(坎德拉),物質(zhì)的量mol(摩爾))之一,符號為t。時間在物理學(xué)定義是標(biāo)量,借著時間,事件發(fā)生之先后可以按過去-現(xiàn)在-未來之序列得以確定(時間點),也可以衡量事件持續(xù)的期間以及事件之間和間隔長短(時間段)。時間是除了空間三個維度以外的第四維度。

中文名

時間

別稱

適用領(lǐng)域范圍

廣義哲學(xué)、物理、天文、宗教、文學(xué)、歷史

拼音

shí jiān

常用單位

毫秒ms、分min、小時h、日d

外文名

time

應(yīng)用學(xué)科

物理學(xué)

符號

t

基本單位

秒、s

類別

絕對時間和相對時間

概念

時間是一個較為抽象的概念,是物質(zhì)的運動、變化的持續(xù)性、順序性的表現(xiàn)。時間概念包含時刻和時段兩個概念。時間是人類用以描述物質(zhì)運動過程或事件發(fā)生過程的一個參數(shù),確定時間,是靠不受外界影響的物質(zhì)周期變化的規(guī)律。例如月球繞地球周期,地球繞太陽周期,地球自轉(zhuǎn)周期,原子震蕩周期等。愛因斯坦說時間和空間是人們認(rèn)知的一種錯覺。

愛因斯坦在相對論中提出:不能把時間、空間、物質(zhì)三者分開解釋。時間與空間一起組成四維時空,構(gòu)成宇宙的基本結(jié)構(gòu)。時間與空間在測量上都不是絕對的,觀察者在不同的相對速度或不同時空結(jié)構(gòu)的測量點,所測量到時間的流逝是不同的。廣義相對論預(yù)測質(zhì)量產(chǎn)生的重力場將造成扭曲的時空結(jié)構(gòu),并且在大質(zhì)量(例如:黑洞)附近的時鐘之時間流逝比在距離大質(zhì)量較遠(yuǎn)的地方的時鐘之時間流逝要慢?,F(xiàn)有的儀器已經(jīng)證實了這些相對論關(guān)于時間所做精確的預(yù)測,并且其成果已經(jīng)應(yīng)用于全球定位系統(tǒng)。另外,狹義相對論中有“時間膨脹”效應(yīng):在觀察者看來,一個具有相對運動的時鐘之時間流逝比自己參考系的(靜止的)時鐘之時間流逝慢。

時間是地球(其他天體理論上也可以)上的所有其他物體(物質(zhì))三維運動(位移)對人的感官影響形成的一種量。就21世紀(jì)的物理理論來說時間是連續(xù)的、不間斷的,也沒有量子特性。一些至今還沒有被證實的,試圖將相對論與量子力學(xué)結(jié)合起來的理論,如量子重力理論、弦理論、M理論等,預(yù)言時間是間斷的,有量子特性的。一些理論猜測普朗克時間可能是時間的最小單位。

根據(jù)斯蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking)所解出廣義相對論中的愛因斯坦方程式,顯示宇宙的時間是有一個起始點,由大爆炸開始的,奇點沒有“之前”一說,討論在此之前的時間是毫無意義的。而物質(zhì)與時空并存,只要物質(zhì)存在,時間便有意義。

愛因斯坦認(rèn)為:“現(xiàn)在、過去和將來之間的差別只是一種錯覺?!睍r間倒流或回到過去,其實是建立在一個不存在的邏輯基礎(chǔ)上的。(注明:在基本的物理學(xué)定理中沒有時間概念,時間不參與計算,這并不表明其不存在,物種衰老、晝夜更替都證明其真實存在,切莫誤解其意;相對論中,粒子的很多運動,裂變、聚變,互相之間都是這種關(guān)系,互為倒放的關(guān)系。)

定義

從廣義上講:當(dāng)一個點相對于某坐標(biāo)系運動時,其運動所形成的直線或線段或曲線就是相對于該坐標(biāo)系靜止的點的時間之一。每個點對應(yīng)多個時間。相對于某一個時間,靜止的點開始運動速度越快時間越慢,當(dāng)速度與該時間中運動的點一樣時時間停止,速度超越該點時相當(dāng)于正回到過去。

相對時間

即實時間,用實數(shù)表示的時間。指不在額外維運動的點所形成的時間。

絕對時間

即虛時間,用虛數(shù)表示的時間。指在額外維運動的點所形成的時間。

與空間關(guān)系

空間使事物具有了變化性,即因為空間的存在,所以事物才可以發(fā)生變化??臻g是沒有能量的事物,即當(dāng)事物能產(chǎn)生變化時,變化產(chǎn)生的能量已經(jīng)和阻礙的能量相互抵消。點在空間中變化對點的描述稱為被描述點相當(dāng)于該點的時間(該點運動到某一位置時,被描述點都會有唯一的對應(yīng)位置,稱為此時被描述點的位置)。

被描述點可以隨時間變化位置不變,可知時間與被描述點的位置有函數(shù)關(guān)系。

與平行宇宙

從廣義上講:平行宇宙就是宇宙在高一維度的空間中多出來的方向上有差值的平行時空。相鄰的宇宙在多出來的維度(坐標(biāo))上有著不為零的最小差距。多出來的維度便是相對于宇宙的虛時間,可以通過穿越平行宇宙穿越虛時間。

時間度量

時間形式

直線時間:在直線上運動的點所形成的時間。

線段時間:在線段上運動的點所形成的時間,即時間段。

時間點:在某一位置上的點所形成的時間。

零時間:始終不動的點所形成的時間。

不存在時間:

相對不存在時間:不是相對于能在最高維度上運動的點的虛時間。

絕對不存在時間:相對于能在最高維度上運動的點的虛時間。

其它形式時間:在曲線、拋物線、折線等上運動的點所形成的時間。

與維度關(guān)系

從廣義上講:在四維空間三維空間中的虛時間會成為一條空間坐標(biāo)軸,從此坐標(biāo)軸上移動可以穿越虛時間。四維空間是所有平行宇宙即所有時間的三維空間的集合。

與五維空間

同一時間內(nèi)同一事物存在不同的變化狀態(tài),即不同可能性。五維空間是所有可能的集合。

與引力關(guān)系

從廣義上講:

另一方面,引力是所有形式的能量或質(zhì)量之間的普適的力。它不能被限制于膜上,相反地,它要滲透到整個空間。因為引力不僅能夠耗散開,而且能夠大量發(fā)散到額外維中去,那么它隨距離的衰減應(yīng)該比電力更厲害。電力是被限制在膜上的。然而我們從行星軌道的觀測得知,太陽的萬有引力拉力,隨著行星離開太陽越遠(yuǎn)越下降,和電力隨距離減小的方式相同。

這樣,如果我們的確生活在一張膜上,就必須有某種原因說明為何引力不從膜往很遠(yuǎn)處散開,而是被限制在它的附近。一種可能性是額外維在第二張影子膜上終結(jié),第二張膜離我們生活其中的膜不遠(yuǎn)。我們看不到這張影子膜,因為光只能沿著膜旅行,而不能穿過兩膜之間的空間。然而我們可以感覺到影子膜上物體的引力。可能存在影子星系、影子恒星甚至影子人,他們也許正為感受到從我們膜上的物質(zhì)來的引力而大大驚訝。對我們而言,這類影子物體呈現(xiàn)成暗物質(zhì),那是看不見的物質(zhì)。但是其引力可以被感覺到。

事實上,我們在自身的星系中具有暗物質(zhì)的證據(jù)。我們能看到的物質(zhì)的總量不足以讓引力把正在旋轉(zhuǎn)的星系抓在一起。除非存在某種暗物質(zhì),否則該星系將會飛散開。類似地,我們在星系團(tuán)中觀測到的物質(zhì)總量也不足以防止它們散開,這樣又必須存在暗物質(zhì)。當(dāng)然,影子膜并不是暗物質(zhì)的必要條件。暗物質(zhì)也許不過是某種很難觀測到的物質(zhì)的形式,例如wimp(弱相互作用重粒子),或者褐矮星以及低質(zhì)量恒星,后者從未熱到足以使氫燃燒。

因為引力發(fā)散到我們的膜和影子膜之間的區(qū)域,在我們膜上的兩個鄰近物體間的萬有引力隨距離的下降會比電力更厲害,因為后者被局限于膜上。我們可能在實驗室中,利用劍橋的卡文迪許爵士發(fā)明的儀器測量引力的短距離行為。迄今我們沒有看到和電力的任何差異,這意味著膜之間距離不能超過一厘米。按照天文學(xué)的標(biāo)準(zhǔn),這是微小的,但是和其他額外維的上限相比是巨大的。正在進(jìn)行短距離下引力的新測量,用以檢測“膜世界”的概念。[1]

引力可以彎曲空間,因此可以傳播到額外維(如一次函數(shù)是線形卻被兩個未知數(shù)描述),通過在平行宇宙中移動穿越虛時間,所以可以通過引力穿越時間。

時區(qū)劃分

將地球表面按經(jīng)線劃分的24(36)個區(qū)域。當(dāng)我們在上??吹教柹饡r,居住新加坡的人要再過半小時才能看到太陽升起。而遠(yuǎn)在英國倫敦的居民則還在睡夢中,要再過8小時才能見到太陽呢。世界各地的人們,在生活和工作中如果各自采用當(dāng)?shù)氐臅r間,對于日常生活、交通等會帶來許許多多的不便和困難。為了照顧到各地區(qū)的使用方便,又使其他地方的人容易將本地的時間換算到別的地方時間上去。有關(guān)國際會議決定將地球表面按經(jīng)線從東到西,劃成一個個區(qū)域,并且規(guī)定相鄰區(qū)域的時間相差1小時。在同一區(qū)域內(nèi)的東端和西端的人看到太陽升起的時間最多相差不過1小時。當(dāng)人們跨過一個區(qū)域,就將自己的時鐘校正1小時(向西減1小時,向東加1小時),跨過幾個區(qū)域就加或減幾小時。這樣使用起來就很方便。現(xiàn)今全球共分為24個時區(qū)。由于實用上常常1個國家,或1個省份同時跨著2個或更多時區(qū),為了照顧到行政上的方便,常將1個國家或1個省份劃在一起。所以時區(qū)并不嚴(yán)格按南北直線來劃分,而是按自然條件來劃分。例如,中國幅員寬廣,差不多跨5個時區(qū),但實際上在只用東八時區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)時即北京時間為準(zhǔn)。

區(qū)時:一種按全球統(tǒng)一的時區(qū)系統(tǒng)計量的時間。每當(dāng)太陽當(dāng)頭照的時候,就是中午12點鐘。但不同地方看到太陽當(dāng)頭照的時間是不一樣的。例如,上海已是中午12點時,莫斯科的居民還要經(jīng)過5個小時才能看到太陽當(dāng)頭照;而澳大利亞的悉尼人早已是下午2點鐘了。所以如果各地方都使用當(dāng)?shù)氐臅r間標(biāo)準(zhǔn),將會給行政管理、交通運輸、以及日常生活等帶來很多不便。為了克服這個困難,天文學(xué)家就商量出一個解決的辦法:將全世界經(jīng)度每相隔15度劃一個區(qū)域,這樣一共有24個區(qū)域。在每個區(qū)域內(nèi)都采用統(tǒng)一的時間標(biāo)準(zhǔn),稱為“區(qū)時”。而相鄰區(qū)域的區(qū)時則相差1個小時。當(dāng)人們向東從一個區(qū)域到相鄰的區(qū)域時,就將自己的鐘表撥快1小時,走過幾個區(qū)域就撥快幾個小時。相反當(dāng)人們向西從一個區(qū)域到相鄰的區(qū)域時,就將自己的鐘表撥慢1小時,走過幾個區(qū)域就撥慢幾個小時。在飛機(jī)場等交通中心,常將世界各大城市所對應(yīng)的區(qū)時,用圖表示出來,以方便旅客。

中國時區(qū)(民國時期)

中國共分五個時區(qū):1.中原時區(qū):以東經(jīng)120度為中央子午線。2.隴蜀時區(qū):以東經(jīng)105度為中央子午線。3.新藏時區(qū):以東經(jīng)90度為中央子午線。4.昆侖時區(qū):以東經(jīng)75(82.5)度為中央子午線。5.長白時區(qū):以東經(jīng)135(127.5)度為中央子午線。1949年后,改用北京時間。

授時系統(tǒng)

授時系統(tǒng)是確定和發(fā)播精確時刻的工作系統(tǒng)。每當(dāng)整點鐘時,正在收聽廣播的收音機(jī)便會播出“嘟、嘟……”的響聲,人們便以此校對自己的鐘表的快慢。廣播電臺里的正確時間是哪里來的呢?它是由天文臺精密的鐘去控制的。那么天文臺又是怎樣知道這些精確的時間呢?我們知道,地球每天均勻轉(zhuǎn)動一次,因此,天上的星星每天東升西落一次。如果把地球當(dāng)作一個大鐘.天空的星星就好比鐘面上表示鐘點的數(shù)字。星星的位置天文學(xué)家已經(jīng)很好測定過,也就是說這只天然鐘面上的鐘點數(shù)是很精確知道的。天文學(xué)家的望遠(yuǎn)鏡就好比鐘面上的指針。在我們?nèi)粘S玫溺娚?,是指針轉(zhuǎn)而鐘面不動,在這里看上去則是指針“不動”,“鐘面”在轉(zhuǎn)動。當(dāng)星星對準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡時,天文學(xué)家就知道正確的時間,用這個時間去校正天文臺的鐘。這樣天文學(xué)家就可隨時從天文臺的鐘面知道正確的時間。然后在每天一定時間,例如,整點時,通過電臺廣播出去,我們就可以去校對自己的鐘表,或供其他工作的需要。

天文測時所依賴的是地球自轉(zhuǎn),而地球自轉(zhuǎn)的不均勻性使得天文方法所得到的時間(世界時)精度只能達(dá)到10-9,無法滿足二十世紀(jì)中葉社會經(jīng)濟(jì)各方面的需求。一種更為精確和穩(wěn)定的時間標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運而生,這就是“原子鐘”。世界各國都采用原子鐘來產(chǎn)生和保持標(biāo)準(zhǔn)時間,這就是“時間基準(zhǔn)”,然后,通過各種手段和媒介將時間信號送達(dá)用戶,這些手段包括:短波、長波、電話網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星等。這一整個工序,就稱為“授時系統(tǒng)”。

時間系統(tǒng)

格林尼治時間:亦稱“世界時”。格林尼治所在地的標(biāo)準(zhǔn)時間。不光是天文學(xué)家使用格林尼治時間,就是在新聞報刊上也經(jīng)常出現(xiàn)這個名詞。我們知道各地都有各地的地方時間。如果對國際上某一重大事情,用地方時間來記錄,就會感到復(fù)雜不便。而且將來日子一長容易搞錯。因此,天文學(xué)家就提出一個大家都能接受且又方便的記錄方法,那就是以格林尼治的地方時間為標(biāo)準(zhǔn)。

格林尼治是英國倫敦南郊原格林尼治天文臺的所在地,它又是世界上地理經(jīng)度的起始點。對于世界上發(fā)生的重大事件,都以格林尼治的地方時間記錄下來。一旦知道了格林尼治時間,人們就很容易推算出相當(dāng)?shù)谋镜貢r間。例如,某事件發(fā)生在格林尼治時間上午8時,中國在英國東面,北京時間比格林尼治時間早8小時,我們就立刻知道這次事情發(fā)生在相當(dāng)于北京時間16時,也就是北京時間下午4時,即從東+8個時區(qū),加8個小時。

協(xié)調(diào)世界時

世界時是采用天體測量的方式測定時間,而因為各種因素,相對于原子時會有微小的誤差。為了協(xié)調(diào)世界時和原子時,科學(xué)家們在處理協(xié)調(diào)世界時。協(xié)調(diào)世界時秒以下的數(shù)字采用原子時的數(shù)據(jù)。當(dāng)世界時和原子時差別達(dá)到一秒的時候,會進(jìn)行跳秒或者負(fù)跳秒。具體程序如下:

當(dāng)世界時慢了,就讓UTC增加一秒。23時59分59秒--23時59分60秒--0時0分0秒

當(dāng)世界時快了,就讓UTC減少一秒。23時59分58秒--0時0分0秒

跳秒或負(fù)跳秒只在12月31日或6月30日進(jìn)行。跳秒由國際時間局作出決定,提前通知各授時單位,全世界統(tǒng)一執(zhí)行。由于時差的關(guān)系,對于不同的國家可能不一定在晚上進(jìn)行跳秒和負(fù)跳秒。[2]

時間單位

其指時辰,古時一天分12個時辰,采用地支作為時辰名稱,并有古代的習(xí)慣稱法。時辰的起點是午夜。顧炎武《日知錄》:“自漢以下。歷法漸密,于是以一日分為十二時,蓋不知始于何人,而至今遵而不廢……然其(指杜元凱注)曰夜半者即今之所謂子時也,雞鳴者丑也,平旦者寅也,日出者卯也,食時者辰也,隅中者巳也,日中者午也,日昳者未也,哺時者申也,日入者酉也,黃昏者戌也,人定者亥也。一日分為十二,始見于此?!?/p>

北宋時開始將每個時辰分為“初”、“正”兩部分,分十二時辰為二十四,稱“小時”。

大約西周之前,古人就把一晝夜均分為100刻,在漏壺箭桿上刻100格。折合成現(xiàn)代計時單位,則1刻等于14分24秒?!鞍倏讨啤笔侵袊罟爬?、使用時間最長的計時制。

到了漢代,在使用“百刻制”的同時,又采用以圭表測量太陽射影長短來判斷時間的“太陽方位計時”法。圭表由兩部分組成:一是直立于平地上的測日影的標(biāo)桿或石柱,叫做表;一為正南正北方向平放的測定表影長度的刻板,叫做圭。既然日影可以用長度單位計量,所以才有“一寸光陰一寸金”的俗語。圭表所測得的每一太陽方位,漸漸有了一個固定的名稱,這就是時辰的來歷。到了隋唐,“太陽方位計時”正式演變?yōu)椤笆r辰計時”?!鞍倏讨啤迸c“十二時辰計時”并用,使得中國古代的計時制趨于完善。

明末清初,西方機(jī)械鐘表傳入中國,在采用十二時辰的同時,也兼用一天二十四小時的計時法。由于百刻制不能與十二個時辰整除,不好計算,又先后改為96刻、108刻和120刻。到了清代才正式規(guī)定一晝夜為96刻,每個時辰八刻,又區(qū)分為上四刻和下四刻。

中國古典小說常有“午時三刻開斬”的說法,如《西游記》第九回:“卻說魏征丞相在府,夜觀乾象,正萟寶香,只聞得九霄鶴唳,卻是天差仙使,捧玉帝金旨一道,著他午時三刻,夢斬涇河老龍。”午時三刻,按照的計時方法,是差十五分鐘到正午12點。按陰陽家說法,此時是陽氣最盛,而現(xiàn)代天文學(xué)認(rèn)為正午最盛,兩者說法略有不同。午時三刻是古代重罪犯人行斬刑的時辰,此時開刀問斬,陽氣最盛,人死后的陰氣會立刻消散,罪大惡極的犯人,被斬后“連鬼都不得做”,以示嚴(yán)懲。罪刑輕者,可在正午開刀行斬刑,讓其有鬼做。所以,“午時三刻,夢斬涇河老龍”,以顯示老龍罪行極重。

漢代皇宮中值班人員分五個班次,按時更換,叫“五更”,由此便把一夜分為五更,每更為一個時辰。戌時為一更,亥時為二更,子時為三更,丑時為四更,寅時為五更,其對應(yīng)如下:

一更天:戌時 19:00-21:00

二更天:亥時 21:00-23:00

三更天:子時 23:00-01:00

四更天:丑時 01:00-03:00

五更天:寅時 03:00-05:00

“鼓角”、“鐘鼓”都是古時用來打更的器具。

古代使用銅壺滴漏計時,以下漏擊點為名。一更分為五點,所以,一點的長度合24分鐘。如《西游記第九回:“卻說那太宗夢醒后,念念在心。早已至五鼓三點,太宗設(shè)朝,聚集兩班文武官員?!薄叭鼉牲c”就是指深夜11:48;“五鼓三點”就是指凌晨04:12。

時間觀

在古代,光陰表示時間。時間是人根據(jù)物質(zhì)運動來劃分的,不是本來就有的,宇宙中的“時”本來是沒有間的。物質(zhì)運動需要耗費“時”,

但是如果不把“時”分割成間,我們的思維就無法識別“時”,我們之所以能思考,是因為思維能對物質(zhì)世界命名,物為實,思為虛,思命物以虛名,為思所用。沒有進(jìn)行分割過的“時”,無法被命名,無法進(jìn)行區(qū)分,只有分割成“時間”后,才能被思維所用,因為分割后可以命名了。比如我們把地球繞太陽一周的運動過程劃分為一年,地球自轉(zhuǎn)一圈的運動過程劃分為一日,這樣的劃分便于思維使用數(shù)字符號來計算。如果你不是生活在地球上,絕對不會以地球的運動過程來分割時。所以,時間不過是人為了便于思維思考這個宇宙,而對物質(zhì)運動進(jìn)行的一種劃分,是人定的規(guī)則,而并非什么自然規(guī)則。間是人為的劃分,怎么分都可以。

時間是一種客觀存在。時間的概念是人類認(rèn)識、歸納、描述自然的結(jié)果。在古中國,其本意原指四季更替或太陽在黃道上的位置輪回,《說文解字》曰:時,四時也;《管子·山權(quán)數(shù)》說:時者,所以記歲也。隨著認(rèn)識的不斷深入,時間的概念涵蓋了一切有形與無形的運動,《孟子·篇敘》注:“謂時曰支干五行相孤虛之屬也?!笨梢姇r是用來描述一切運動過程的統(tǒng)一屬性的,這就是時的內(nèi)涵。由于古代人們研究的問題基本都是宏觀的、粗獷的、慢節(jié)奏的,所以只重視了“時”的問題。后來因為研究快速的、瞬時性的對象需要,補(bǔ)充進(jìn)了“間”的概念。于是,時間便涵蓋了運動過程的連續(xù)狀態(tài)和瞬時狀態(tài),其內(nèi)涵得到了最后的豐富和完善,“時間”一詞也就最后定型了。

相關(guān)

時光荏苒

白駒過隙

一日三秋

東隅已逝,桑榆非晚

歲月如梭

彈指一揮

名言

盛年不重來,一日難再晨,及時當(dāng)勉勵,歲月不待人。(陶淵明)

莫等閑,白了少年頭,空悲切?。ㄔ里w《滿江紅》)[3]

明日復(fù)明日,明日何其多。我生待明日,萬事成蹉跎。世人若被明日累,春去秋來老將至。朝看水東流,暮看日西墜。百年明日能幾何,請君聽我明日歌。(文嘉《明日歌》)

冬者歲之余,夜者日之余,陰雨者時之余。(《三國志·魏書·王肅傳》裴松之注引《魏略》)

勿謂寸陰短,既過難再獲。勿謂一絲微,既紹難再白。(清·朱經(jīng))

時間就是生命,時間就是速度,時間就是力量。(郭沫若)

時間就像海綿里的水,只要愿擠,總還是有的。(魯迅)[3]

外國部分:[3]

世界上最快而又最慢,最長而又最短,最平凡而又最珍貴,最易被忽視而又最令人后悔的就是時間。(高爾基)

忘掉今天的人將被明天忘掉。(歌德)

時間最不偏私,給任何人都是二十四小時;時間也是偏私,給任何人都不是二十四小時。(赫胥黎)

我們將永遠(yuǎn)得不到更多的時間,我們擁有,事實上我們老早就有了所有存在的24小時。——卡耐基的名言

任何事物都無法抗拒吞噬一切的時間。——迪斯雷里的名言

時間是無私的,也是無情的,它不為快樂的人、任務(wù)繁重的人有所延長,也不為痛苦的人、焦急的等待的人有所縮短?!└隊柕拿?sup>[3]

時不可及,日不可留?!拥拿?sup>[3]

散文

梁實秋的《時間即是生命》

朱自清的《匆匆》

周濤的《捉不住的鼴鼠》

《和時間賽跑》(小學(xué)語文三年級下冊第四單元第13課的一篇課文)

《時間[4]

歌曲

王錚亮/姚貝娜《時間都去哪兒了》