Час

Час
Символи:	$\ t$, $\tau$
Одиниці вимірювання
SI	с
СГС	с
Розмірність:	T
Час у Вікісховищі

Пісочний годинник ілюструє плин часу, а також тонку лінію сучасного, що розділяє минуле й майбутнє

Час — одне з основних понять фізики та філософії, одна з координат простору-часу, вздовж якої протягнуті світові лінії фізичних (матеріальних) тіл.

Як фізичну величину час здебільшого позначають літерою t, проміжок часу — літерою τ. Одиницею вимірювання часу в системі SI є секунда, перелік інших одиниць подано нижче.

Як філософська категорія час, вочевидь, є невід'ємним атрибутом світу, він почався із народженням світу й зникне, коли світ добіжить до кінця.

Як економічна категорія час є фактором, який суттєво впливає на використання економічного потенціалу підприємства та фінансовий результат управління.

У кількісному (метрологічному) сенсі поняття часу має три аспекти:

• координата події на часовій осі. На практиці це поточний час: календарний, зумовлений правилами календаря, і часом доби, зумовлений якоюсь системою числення (шкалою) часу (приклади: місцевий час, всесвітній координований час);
• відносний час, часовий інтервал між двома подіями;
• суб'єктивний параметр для порівняння декількох різночасних процесів.

Історія

Історично основною одиницею для вимірювання коротких інтервалів часу була доба (часто кажуть «день»), тобто період обертання Землі навколо своєї осі. У результаті ділення доби на менші інтервали виникли години, хвилини і секунди.

Походження поділу, ймовірно, пов'язане з дванадцятковою системою числення, якої дотримувалися стародавні. Добу ділили на два рівні послідовні інтервали (умовно «день» і «ніч»). Кожен з них ділили на 12 годин. Подальший поділ години відповідає шістдесятковій системі числення. Кожну годину ділили на 60 хвилин, кожну хвилину — на 60 секунд.

Для вимірювання триваліших інтервалів часу використовують одиниці вимірювання «рік», «місяць», «тиждень», що складаються з цілого числа діб. Рік приблизно дорівнює періоду обертання Землі навколо Сонця (приблизно 365 діб), місяць — періоду повної зміни фаз Місяця (так званому синодичному місяцю, тобто 29,53 доби). Тиждень, що складається з 7 днів, не має прямої астрономічної основи (хоча вона спочатку була прив'язана до округленої до цілого числа днів тривалості однієї з чотирьох фаз Місяця), однак широко використовується як одиниця часу.

Десяткову систему вимірювання часу активно використовували тільки в Стародавньому Китаї. День у стародавніх китайців складався зі ста частин під назвою «ке», а місяць — з 10 днів, званих «сюнь». В Європі десяткова система вимірювання часу з'явилася під час Великої французької революції — під впливом «метричної гарячки»; декретом Конвенту від 5 жовтня 1793 року була зроблена спроба перевести вже все людство на десятковий час. Доба від півночі до півночі ділилися на 10 десяткових годин, година на 100 десяткових хвилин, а хвилина на 100 десяткових секунд (тобто північ припадала на 0:00:00, полудень — на 5:00:00 тощо)

Але на відміну від республіканського календаря, ця система вимірювання часу не отримала достатнього поширення і була офіційно скасована 1795 року.

На початку XXI століття Swatch через проблему часових поясів, які заважають людям спілкуватися через Інтернет, вирішили ввести свою систему вимірювання часу. Замість годин та хвилин інтернет-час використовує «біти» (не плутайте з bit — тут слово «beat», або «удар»). Кожен біт дорівнює одній хвилині і 26,4 секунди, а день містить у собі тисячу таких одиниць. За точку відліку взяли меридіан, що проходить через місто Біль (Швейцарія), у якому розташована штаб-квартира Swatch.

Властивості часу

Зовнішні відеофайли
	1. Чи існує час насправді // Канал «Цікава наука» на YouTube, 8 березня 2020.

У класичній фізиці час — неперервна величина, завжди апріорна характеристика світу, нічим не зумовлена. За основу для вимірювання береться якась послідовність подій, про які вважається достовірно відомим, що вони відбуваються через рівні інтервали часу, тобто періодично. На цьому принципі й засновані годинники. Така сама роль часу й у квантовій механіці: попри квантування майже всіх величин, час залишається зовнішнім, неквантованим параметром. В обох випадках «швидкість плину часу» не може від чого-небудь залежати, тому є сталою.

У спеціальній теорії відносності ситуація кардинально змінюється. Час сприймається як частина єдиного простору-часу і, отже, не може не змінюватися у випадку його перетворень. Можна казати, що час стає четвертою координатою, щоправда, на відміну від просторових координат, вона має протилежну сигнатуру. «Швидкість плину часу» стає поняттям «суб'єктивним», залежним від системи відліку. Ситуація ускладнюється у загальній теорії відносності, де «швидкість плину часу» залежить також від близькості до гравітаційних тіл.

Попри кардинальну зміну ролі у теорії відносності, відповіді на питання «яка природа часу?» немає. Немає також відповіді на питання, чому час безупинний, а не дискретний, і чому ми живемо у світі з одновимірним часом. Втім, у сучасній математичній фізиці вже робляться перші спроби відповісти на ці питання.

Фундаментальною властивістю часу є його однонаправленість. Час завжди протікає від минулого до майбутнього.

Наслідком однорідності часу є закон збереження енергії.

Збільшення проміжку часу в рухомій системі відліку

У спеціальній теорії відносності проміжок часу між двома подіями залежить від системи відліку, тобто є відносним. Якщо для спостерігача в непорушній системі відліку дві події відбулися в одній точці простору через проміжок часу $t_{0}$, то для спостерігача, який рухається зі швидкістю v відносно нерухомої системи відліку, ці події відбудуться через час

$t=t_{0}/{\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}$,

де c — швидкість світла. Космічний мандрівник, який відлітає до далекої зірки на зорельоті зі швидкістю, близькою до швидкості світла, й повертається на Землю, буде молодшим, ніж люди, що залишалися на рідній планеті (дивіться Парадокс близнят).

Спрямованість часу

Симетрія у фізиці
Перетворення	Відповідна інваріантність	Відповідний закон збереження
⭥Трансляції часу	Однорідність часу	…енергії
⊠ C, P, CP і T-симетрії	Ізотропність часу	…парності
⭤ Трансляції простору	Однорідність простору	…імпульсу
↺ Обертання простору	Ізотропність простору	…моменту імпульсу
⇆ Група Лоренца (бусти)	Відносність Лоренц-коваріантність	…руху центра мас
~ Калібрувальне перетворення	Калібрувальна інваріантність	…заряду

Більшість сучасних учених вважають, що різниця між минулим і майбутнім є принциповою. Згідно з сучасним рівнем розвитку науки, інформація переноситься з минулого в майбутнє, але не навпаки. Другий закон термодинаміки вказує також на накопичення в майбутньому ентропії.

Втім, деякі вчені думають трохи інакше. Стівен Гокінг у своїй книзі «Коротка історія часу: від Великого вибуху до чорних дір» оскаржує твердження, що для фізичних законів існує відмінність між напрямком «вперед» і «назад» у часі. Гокінг обґрунтовує це тим, що передача інформації можлива тільки в тому ж напрямку в часі, в якому зростає загальна ентропія Всесвіту. Таким чином, друге начало термодинаміки є тривіальним, оскільки ентропія зростає з часом, тому що ми вимірюємо час в тому напрямку, в якому росте ентропія.

Єдиність минулого вважається досить правдоподібною. Думки вчених щодо наявності або відсутності різних «альтернативних» варіантів майбутнього різні.

Також існує космологічний напрямок часу, де початок часу — Великий вибух, а плин часу залежить від розширення Всесвіту.

Відлік часу

Як у класичній, так і у релятивістській фізиці для відліку часу використовується часова координата простору-часу, причому (традиційно) прийнято використовувати знак «+» до майбутнього, а знак «-» до минулого. Проте сенс часової координати в класичному і релятивістскому випадках різний.

Виміряти проміжок часу можливо лише порівнявши його з тривалістю іншої події, яка вважається регулярною. Так, можливо сказати, що місяць січень триває 31 день. У цьому випадку період часу між початком і кінцем місяця порівнюється з регулярною подією — сходом чи іншим визначеним розташуванням Сонця відносно точки спостереження.

Сонячний час

Сонячний час — час за шкалою, що визначається видимим рухом Сонця по небесній сфері.

Справжня (істинна) сонячна доба — проміжок часу між двома послідовними кульмінаціями центра диска Сонця на одному і тому ж географічному меридіані.

За початок справжньої сонячної доби приймають момент нижньої кульмінації Сонця (момент справжньої півночі). Тривалість справжньої сонячної доби не є постійною. Це є наслідком нерівномірності видимого річного руху Сонця по екліптиці (Земля рухається навколо Сонця по еліптичній орбіті, тобто нерівномірно), а також нахилом екліптики до площини небесного екватора. Внаслідок цього тривалість справжньої сонячної доби протягом року змінюється і тому не може бути взятою за одиницю вимірювання часу. Справжній сонячний час T_C показує лише сонячний годинник. Користуватись справжнім сонячним часом T_C у побуті незручно, тому введено поняття «середнє сонце» і «середня сонячна доба».

Середнє сонце — фіктивна точка, що рівномірно переміщується по небесному екватору проти руху стрілки годинника і завершує повний оберт, як і Сонце, за один рік.

Середня сонячна доба — середній інтервал часу між двома послідовними однойменними кульмінаціями середнього сонця на тому самому географічному меридіані. Тривалість середньої сонячної доби = 24 год = 1440 хв = 86400 с.

Місцевий час Т_λ (середній сонячний час меридіана) — час, визначений для заданої довготи. Місцевий середній час обчислюється за формулою:

Т_λ = Т_C+ η,

де Т_C — справжній сонячний час,

η — рівняння часу.

Рівняння часу — це різниця між місцевим справжнім сонячним часом та місцевим середнім сонячним часом. Рівняння часу — це кількість хвилин і секунд, які слід додати до справжнього (істинного) сонячного часу, щоб отримати середній місцевий час.

Ця різниця виникає з наступних причин:

1. Земля має еліптичну орбіту й рухається по ній нерівномірно, з максимальною швидкістю в перигелії (близько 2 січня) і з мінімальної в афелії (близько 6 липня).
2. Через нахил екліптики до екватора поблизу рівнодня проєкція швидкості Сонця на екватор є меншою, ніж у період сонцестоянь, коли воно рухається паралельно до екватора.

Всесвітній час (UT) T₀ — місцевий середній сонячний час Гринвіцького (початкового) меридіану (λ₀ = 0).

Внаслідок безперервного руху осі обертання Землі географічні полюси зсуваються на поверхні планети, а разом з ними змінюють своє розташування й площини справжніх меридіанів. З огляду на ці факти виділяють наступні системи вимірювання часу (визначені 1 січня 1956 року):

• UT0 — час на миттєвому Гринвіцькому меридіані, визначений за миттєвим розташуванням полюсів Землі. Це час, що безпосередньо отримується з астрономічних спостережень добового руху зір;
• UT1 — час на середньому Гринвіцькому меридіані, виправлений з огляду на рух полюсів;

Шкала спостережуваного всесвітнього часу UT1 нерівномірна й тому є незручною для використання у звичайному житті. Для узгодження спостережуваного всесвітнього часу UT1 та суворо рівномірного Міжнародного атомного часу (TAI) з 1961 року запроваджено рівномірно-змінну шкалу часу UTC — всесвітній координований час

Координований всесвітній час (UTC) — час за шкалою, яка розраховується таким чином, що різниця із шкалою міжнародного атомного часу становить ціле число секунд, а із шкалою всесвітнього часу UТ1 не перевищує 0,9 секунд.

Поясний час Т_П — єдиний час доби у межах годинного поясу, який розраховується в національній шкалі координованого всесвітнього часу та відрізняється від нього на ціле число годин, що дорівнює номеру поясу.

Зв'язок між середнім часом географічного пункту Землі (λ — географічна довгота) та всесвітнім часом:

Т_λ = Т₀+ λ.

Зв'язок між місцевим і поясним та поясним і всесвітнім часом:

Т_П = Т_λ + n — λ, Т_П = Т₀ + n,

де n — номер годинного пояса (в годинах).

Вимірювання коротких проміжків часу

Прилади, призначені для вимірювання коротких проміжків часу, називаються годинниками і хронометрами. Уже в давнину були відомі сонячні годинники. Проте потреби дедалі точнішого визначення проміжків часу потребувало розробки нових приладів, в основі яких лежали б коротші процеси з коротшими періодами. В епоху першої наукової революції XVI—XVII століть таким базовим процесом для вимірювання часу стали коливання маятника. Коливання маятника та інші типи механічних коливань лежать в основі більшості механічних годинників. Електронні годинники теж використовують коливальні процеси, але вони мають немеханічну природу. Найточніші атомні годинники використовують для вимірювання проміжків часу частоти переходів між електронними рівнями атомів.

Одиниця часу, секунда визначається Міжнародним бюро мір і ваг на основі цезієвого стандарту.

Одиниці вимірювання часу

Основною одиницею вимірювання часу в фізиці є секунда. Еталон секунди визначається, як 9 192 631 770 періодів випромінювання атома цезію-133 при переході між двома рівнями основного стану, розщепленими в магнітному полі ядра, при сталій довжині хвилі, нульовій температурі й відсутності зовнішнього магнітного поля.

Крім секунди використовуються численні похідні одиниці:

Ера Епоха Тисячоліття Століття Індикт — 15 років Десятиліття — 10 років

Рік Пора року Квартал — 3 місяці (1/4 року) Місяць Декада — 10 діб Тиждень

Доба Година Хвилина Секунда — 1/60 хвилини

Періоди часу, коротші за секунду, вимірюються в долях секунди — мілісекундах, мікросекундах, наносекундах, пікосекундах, фемтосекундах. Інколи використовується період часу терція, яка дорівнює ¹⁄₆₀ секунди.

В індуїзмі використовується одиниця вимірювання часу Кальпа («день Брахми»), що триває 4.320.000.000 (чотири мільярди триста двадцять мільйонів) років. Ця одиниця увійшла до Книги рекордів Гіннеса як найбільша одиниця вимірювання часу.

Сучасне літочислення

У всіх державах Європи та більшості країн світу сучасне літочислення нашої ери, включно з XXI століттям та 3-тім тисячоліттям ведеться від Різдва Христового і позначається латинською: Anno Domini, або скорочено: A.D./AD. Повністю фраза звучить: лат. Anno Domini Nostri Iesu Christi (в рік Господа нашого Ісуса Христа). За таким літочисленням нульового року немає, тому 1 рік AD (нової ери) йде відразу ж після 1 року до Різдва Христового (до нової ери). Україномовними християнами вживається відповідник «рік Божий», «року Божого» (р. Б.).

Філософські погляди на час

Серед філософів існує два суттєво різні погляди на час. Один із них розглядає час як фундаментальну структуру всесвіту, вимір, в якому відбувається послідовності подій. Такого реалістичного погляду притримувався, зокрема, Ісаак Ньютон, тому такий час часто називають Ньютонівським. Протилежна точка зору притримується думки, що термін час не позначає будь-якого реального виміру, через який «рухаються» об'єкти чи події, ані будь-якої сутності, що «пливе», а є інтелектуальною концепцією (разом із простором і числами), що дозволяє людям установити послідовність подій і порівнювати їх. Цієї другої точки зору притримувалися Готфрід Лейбніц та Іммануїл Кант. Вона стверджує, що простір і час «не існують самі по собі, а… є результатом того, якими ми уявляємо речі», оскільки ми можемо знати речі тільки такими, якими вони нам здаються.

Час як економічна категорія

Мінімальним відрізком часу є один робочий або банківський день. Максимальний відрізок — 365 днів на рік. Відповідно фактор час вимірюється наступними базовою та похідними одиницями, що пов'язані з розрахунком фінансового результату господарської діяльності підприємства: один день, один місяць — 30 днів, три місяці (квартал) — 90 днів, один рік — 360 (365) днів. Періоди виміру часу використовуються в економічній статистиці, фінансовому обліку, економічній статистиці, фінансовому та інвестиційному менеджменті.

Основні напрями прояву фактора часу на підприємстві

Основними напрямами прояву фактора часу на підприємстві вважаються:

• динамічність техніко-економічних показників підприємства;
• сезонність виробництва або реалізації продукції, яка виявляється у сезонних коливаннях обсягів поставки ресурсів, виробництва продукції або попиту на неї, запасів та дебіторської заборгованості;
• фізичний знос основних засобів, який обумовлює загальні тенденції до зниження продуктивності основних засобів та зростання витрат на їх утримання, експлуатацію та ремонт протягом розрахункового періоду;
• зміна в часі цін на вироблену продукцію і споживані на неї ресурси;
• зміна в часі параметрів зовнішнього середовища, а саме цін, ставок, акцизів, розмірів мінімальної місячної оплати праці, податків, мита, податкового та іншого законодавства;
• розриви за часом між виробництвом і реалізацією продукції та розриви за часом між оплатою і споживанням ресурсів;
• різночасність витрат, результатів і ефектів — здійснення їх протягом усього періоду реалізації проєкту, а не в якийсь один фіксований момент часу.
• розриви у часі між виробництвом продукції та надходженням виручки від її продажу.

Див. також

Світловий конус Майбутнє Минуле Мить Термін День Тиждень Місяць Рік

Століття Тисячоліття Час релаксації Час життя Час Планка Інтернет-час Часовий пояс Порядки величин (час) Хронологія

Наша ера Епоха Anno Domini (Від Різдва Христового) Різдво Христове XXI століття 3-тє тисячоліття Абераційний час Багатовимірний час Час супутникових навігаційних систем

Джерела

1. Яворський Б. М., Детлаф А. А., Лебедєв А. К. Довідник з фізики для інженерів та студентів вищих навчальних закладів / Переклад з 8-го переробл. і випр. вид. — Т. : Навчальна книга — Богдан, 2007. — 1040 с. — ISBN 966-692-818-3.
2. Г. Эберт Краткий справочник по физике. — М.: Физматгиз, 1963. — 552 с., ил.
3. Кузьмичев В. Е. Законы и формулы физики/Отв. ред. В. К. Тартаковский. — К.: Наук. думка,1989. — 864 с. — ISBN 5-12-000493-8.
4. Чернин А.Д. Физика времени. — М. : Наука, 1987. — 224 с.
5. Дэвид Бом. Специальная теория относительности. — М. : Мир, 1967. — 285 с.
6. C. Johan Masreliez The Progression of Time — How expanding space and time forms and powers the universe [Архівовано 24 жовтня 2019 у Wayback Machine.]. — Amazon, Createspace, 2012. — 340 c. — ISBN 1-4565-7434-5.
7. G. J. Whitrow. Time in history: views of time from prehistory to the present day. — Oxford University Press, 1989. — 217 с. — ISBN 9780192852113.
8. Балацький Є. В. Поняття часу в економічній науці / Є. В. Балацький: [Електронний ресурс]: Режим доступу: www. chronos. msu.ru/nameindex/ balacky .html
9. Гетьман О. О. Економічна діагностика: [Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів] / О. О. Гетьман, В. М. Шаповал. — К.: Центр навчальної літератури, 2007. — 307 с.
10. Економічна теорія: Політекономія: [Підручник] / під ред. В. Д. Базилевича. -Київ: Знання прес. — 2008. — 719 с.

Література

• В. Лук'янець. Простір і час // Філософський енциклопедичний словник / В. І. Шинкарук (гол. редкол.) та ін. — Київ : Інститут філософії імені Григорія Сковороди НАН України : Абрис, 2002. — С. 529. — 742 с. — 1000 екз. — ББК 87я2. — ISBN 966-531-128-X.
• Фьорстер Івонна (Люнебург, ФРН) Що таке час? Сучасні філософські роздуми / Переклав з німецької мови Володимир Абашнік // Матеріали міжвузівської науково-практичної конференції «Сучасні проблеми права, економіки та гуманітарістики», 27–28 квітня 2018 року // Наукові записки Харківського економіко-правового університету / Науковий збірник. — Харків: ХЕПУ, 2018. — № 1 (20). — С. 128—133.

Посилання

Зовнішні відеофайли
	1. Порушення часової симетрії. Чому це настільки важливо // Канал «Цікава наука» на YouTube, 4 квітня 2020.

• Час — Академічний тлумачний словник української мови [Архівовано 19 вересня 2016 у Wayback Machine.]
• (рос.) Иванов И. Как расщепляют мгновение. [Архівовано 8 грудня 2012 у WebCite] — лекція про фізичні методи вимірювання проміжків часу, коротших за секунду.
• (англ.) (фр.) TiWalkMeSimulation [Архівовано 22 липня 2015 у Wayback Machine.] — артпроєкт, що поєднує в собі концепцію часу й ландшафтного дизайну.