Thời gian là gì? Tìm hiểu về khái niệm, định nghĩa của thời gian? Hãy cùng FUTURE HOUSE đi tìm câu trả lời qua các thông tin được chọn lọc và tổng hợp dưới đây nhé~!
Xem thêm: Tầm quan trọng cải thiện độ chính xác của các công cụ đo thời gian
Thời gian là gì?
Thời gian, chúng ta không thể nhìn thấy nhưng luôn cảm thấy sự tồn tại của nó. Cuộc sống của con người không thể tách rời khỏi thời gian. Như vậy, thời gian là gì?
Trong triết học, thời gian thể hiện sự sắp đặt của sự ra đời và cái chết của vạn vật. Ý nghĩa của nó là vô tận và chưa từng có trước đây. Mở rộng “thời gian” thì nó là thước đo độ dài và chuỗi của tất cả các sự kiện. “Vô tận” có nghĩa là thời gian không có bắt đầu và kết thúc. Và “mãi mãi” có nghĩa là sự gia tăng của thời gian luôn luôn tích cực.
Trong vật lý, lý thuyết tương đối cho rằng phép đo thời gian không tuyệt đối và bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, kèm theo hiệu ứng “giãn nở thời gian”. Cùng với không gian, nó tạo thành một không gian bốn chiều, tạo thành cấu trúc cơ bản của vũ trụ. Không thể giải thích thời gian, không gian và vật chất một cách riêng biệt. Nếu không thì thời gian không có ý nghĩa. Bây giờ, hãy xem sự phát triển của các công cụ đo thời gian của con người trong lịch sử. Xem con người đã đo thời gian từ thời cổ đại như thế nào nhé~!
THỜI CỔ ĐẠI.
Làm thế nào để người cổ đại đo thời gian?
Đồng hồ mặt trời.
“Mặt trời mọc và mặt trời lặn”, con người cổ đại đã sử dụng mặt trời như một công cụ để phán đoán thời gian. Do đó tạo ra một đơn vị thời gian – ngày. Nhưng chỉ đơn giản là dựa vào mặt trời để đo thời gian tại vị trí gần đúng trong ngày không đáp ứng nhu cầu của con người. Do đó, 6.000 năm trước, người Babylon đã phát minh ra đồng hồ mặt trời. Đồng hồ mặt trời sử dụng hướng chiếu của mặt trời để đo và đo thời gian. Đồng hồ mặt trời bao gồm một kim đồng và bề mặt đá. Thời gian được đo bằng hình chiếu của kim trên mặt trời dưới ánh sáng mặt trời.
Làm thế nào để đồng hồ mặt trời “hoạt động”?
Vào ban ngày, hình chiếu của kim trên mặt liên tục thay đổi.
Sự thay đổi của độ dài hình chiếu dài từ sáng đến tối – ngắn – dài.
Sự thay đổi hướng chiếu thay đổi từ tây sang đông từ sáng đến tối.
Và nó nằm ngay bên dưới vật thể vào buổi trưa.
Do đó, người cổ đại xác định thời gian bằng độ dài và hướng của hình chiếu.
Đồng hồ mặt trời được con người sử dụng trong hàng ngàn năm. Nó được xem là một phát minh quan trọng trong thời cổ đại. Đồng hồ mặt trời không chỉ có thể đo thời gian trong ngày, mà còn cả các thuật ngữ về Thiên Văn Học. Tuy nhiên, những thiếu sót của nó là rõ ràng. Chẳng hạn như không thể sử dụng được vào những ngày và đêm nhiều mây, quá cồng kềnh. Những thiếu sót này cũng thúc đẩy con người sáng tạo ra các công cụ đo thời gian mới.
Xã hội văn minh cổ đại.
Sự phát triển chính trị và kinh tế đã đưa loài người vào xã hội dân sự.
Những tiến bộ trong công nghệ đã góp phần phát triển các công cụ đo thời gian.
Đồng hồ nước và đồng hồ cát.
Đồng hồ mặt trời không thể đáp ứng nhu cầu về thời gian chính xác của con người. Con người cần một công cụ đo thời gian chính xác hơn. Vào thế kỷ thứ 1, người Trung Quốc cổ đại đã phát minh ra đồng hồ nước. Trong khi đó người phương Tây đã phát minh ra chiếc đồng hồ cát vào thế kỷ thứ 3. Cả hai hoạt động trên cùng một nguyên tắc. Nghĩa là sử dụng chuyển động liên tục của vật liệu chảy theo thời gian. Sự khác biệt là đồng hồ nước chủ yếu sử dụng thời gian đo lưu lượng của nước. Còn đồng hồ cát sử dụng thời gian đo lưu lượng của cát.
Cách thức hoạt động của đồng hồ cát
Đồng hồ cát đo thời gian cần thiết cho thời gian cần thiết để phần trên đồng hồ lấp đầy phần dưới đồng hồ thông qua một “ống chảy” có kích thước nhỏ. Các yếu tố ảnh hưởng: 1 loại cát, 2 hình dạng của đồng hồ, 3 độ dày của ống hẹp, 4 lượng cát.
Nguyên lý hoạt động của đồng hồ nước và đồng hồ cát gần như giống nhau.
Ưu điểm của đồng hồ cát là các quả bóng thủy tinh trên và dưới có thể được sử dụng lộn ngược. Cho nên chiếc đồng hồ này khá là thuận tiện. Thời gian cũng chính xác hơn so với đồng hồ mặt trời. Quan trọng nhất, nó không bị ảnh hưởng bởi thời tiết hoặc mặt trời.
Tuy nhiên, đồng hồ cát cũng có những vấn đề khó giải quyết. Ví dụ, cát rất dễ chặn đường ống, độ chính xác của thời gian vẫn không hoàn hảo và lỗi lớn. Một chiếc đồng hồ cát sai số thời gian lên đến 5 phút/1 giờ đồng hồ. Sai số này so với đồng hồ mặt trời đã được “tối ưu” rất nhiều. Nhưng so với đồng hồ treo tường bây giờ thì sai số quá lớn.
Bước vào thời hiện đại.
Cuộc cách mạng công nghệ đã cách mạng hóa sản xuất và lối sống của con người.
Việc đo thời gian chính xác hơn theo hướng dẫn của lý thuyết mới.
Đồng hồ cơ.
Đồng hồ cơ xuất hiện ở châu Âu vào khoảng thế kỷ 16 và 17. Bởi vì nó thường được báo cáo vào giờ, người Trung Quốc thường gọi nó là “tự bấm giờ”. “Chuông tự phát” hoạt động giống như đồng hồ cơ hiện tại và sự xuất hiện của nó là một bước nhảy vọt trong các công cụ đo thời gian của con người. Đồng hồ cơ phức tạp hơn so với đồng hồ mặt trời và đồng hồ cát.
Đồng hồ cơ bao gồm rất nhiều thiết bị cơ khí và tạo ra sự truyền năng lượng. Đằng sau sự phát minh ra đồng hồ cơ là một cuộc cách mạng trong lý thuyết khoa học. Sự tiến bộ của khoa học và công nghệ đã khiến nhân loại chú ý đến việc tạo ra và sử dụng máy móc. Sự hình thành của hệ thống cơ học cổ điển hiện đại thúc đẩy sự phát triển của đồng hồ cơ.
Nguyên lý hoạt động của đồng hồ cơ
Đồng hồ cơ bao gồm ba phần: Bánh răng, bộ thoát và lò xo cân bằng.
Nguồn năng lượng của đồng hồ cơ là lực lò xo khi lò xo đầy và hình dạng ban đầu được phục hồi. Thiết bị truyền động đàn hồi này di chuyển, năng lượng cơ học được truyền và sự thoát ra có thể truyền năng lượng cơ học này và điều khiển chuyển động của chuỗi truyền ở một tần số nhất định. Lò xo cân bằng bao gồm một cánh tay xoay và bánh xe và một lò xo. Trong đó, có thể điều khiển thời gian di chuyển của đồng hồ cơ chính xác.
Độ chính xác của đồng hồ cơ được cải thiện rất nhiều so với đồng hồ mặt trời và đồng hồ cát. Tuy nhiên, do chất lượng của quy trình sản xuất và chất lượng vật liệu, ảnh hưởng của trọng lực, lỗi của đồng hồ cơ vẫn còn khoảng 30 giây mỗi ngày. Nhưng về cơ bản nó đáp ứng nhu cầu của cuộc sống hàng ngày.
Sự phát triển của vật lý nguyên tử trong cuộc cách mạng khoa học và công nghệ thứ ba đã đặt nền tảng cho sự đổi mới của các công cụ đo thời gian.
Đồng hồ hiện đại
-
Đồng hồ thạch anh.
Năm 1927, chiếc đồng hồ thạch anh đầu tiên ra đời. Đó là một chiếc đồng hồ chính xác dựa trên sự rung động của tinh thể thạch anh. Đồng hồ này được đặt trong điện trường và lỗi được kiểm soát trong vòng 1 giây mỗi ngày.
-
Đồng hồ nguyên tử.
Vào những năm 1950, với sự phát triển của vật lý nguyên tử, đồng hồ nguyên tử đã ra đời. Nó được sinh ra để nghiên cứu lý thuyết trường hấp dẫn của Einstein. Đồng hồ nguyên tử đo thời gian bằng cách sử dụng tần số cộng hưởng của sóng điện từ khi các electron trong các nguyên tử nguyên tố như helium, hydro và helium được giải phóng. Lỗi của đồng hồ nguyên tử rất nhỏ, lên tới 1 giây cứ sau 20 triệu năm.
Đây là một biểu hiện tập trung của ảnh hưởng của khoa học và công nghệ. Lý thuyết khoa học trực tiếp thúc đẩy sự phát triển của các công cụ đo thời gian. Đồng hồ nguyên tử được sử dụng rộng rãi trong thiên văn học, quốc phòng và các lĩnh vực khác.
KẾT LUẬN.
Các công cụ đo thời gian của con người bao gồm từ đồng hồ thời cổ đại cho đến đồng hồ nước, đồng hồ cát của xã hội văn minh cổ đại đến đồng hồ cơ hiện đại và đồng hồ thạch anh, đồng hồ nguyên tử của xã hội hiện đại. Đây là hình ảnh thu nhỏ của sự phát triển của nền văn minh nhân loại. Lý thuyết vật lý đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự đổi mới của các công cụ thời gian.