Что такое время. И проблема понимания наблюдателя.

[Yodine]

Munin в сообщении #1003430 писал(а):

Собственное время - реальный.

Собственное время измеряется часами. Возникает произвол с приборами - часами. В качестве часов мы можем брать совершенно разные приборы. Поэтому, когда говорим о времени и даем определение, что "время это то, что показывают часы", то по факту, это заметание под ковер определения. Следует дать определение, какие приборы мы можем называть часами, а какие не можем. Чем термометр отличается от часов и т.д.
Возьмем песочные часы, там падают песчинки, а если в невестомость поместить часы эти, то можно подумать или время не идет, или часы не работают.

-- 15.04.2015, 04:23 --

[url]https://ru.wikipedia.org/wiki/Атомные_часы[/url] писал(а):

С 1967 года международная система единиц СИ определяет одну секунду как 9 192 631 770 периодов электромагнитного излучения, возникающего при переходе между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133. Согласно этому определению, атом цезия-133 является стандартом для измерений времени и частоты.

Получается, что время это повторение некого стандратного события в выделенном эталонном процессе. Правильно?

-- 15.04.2015, 04:35 --

Берем некоторую эталонную физическую систему и в ней некий эталонный процесс, наблюдаем за ними с помощью некоторого физического прибора. Как только прибор выдал сигнал, это означает, что в эталонной физической системе произошло изменение состояния, состояние процесса изменилось, произошел тик времени. Далее мы подсчитываем эти тики времени. В качестве эталонной физической системы и эталонного процесса, я понимаю можно брать любые системы и процессы, которые нас устраивают. Для удобства стандартизировали и создали атомные часы.

[rustot]

Yodine в сообщении #1004064 писал(а):

Возьмем песочные часы, там падают песчинки, а если в невестомость поместить часы эти, то можно подумать или время не идет, или часы не работают.

Это уже чисто метрологические проблемы, проверить всегда ли предлагаемый в качестве часов прибор показывает то же собственное время на той же мировой линии что и эталонный. "Часы" обязаны показывать то же самое.

Yodine в сообщении #1004064 писал(а):

Получается, что время это повторение некого стандратного события в выделенном эталонном процессе.

В качестве эталона может быть выбран и однонаправленный неповторяющийся процесс, например убывание количества какого-нибудь изотопа в образце

[Yodine]

rustot в сообщении #1004076 писал(а):

В качестве эталона может быть выбран и однонаправленный неповторяющийся процесс, например убывание количества какого-нибудь изотопа в образце

Хороший пример. В данном случае событием или тиком времени будет "убывание количества", можно придумать событие с тиком времени "увеличиение количества". Возьмем песочные часы или водяные, убывание количества в верхней емкости часов, увеличение количества в нижней емкости часов.

[Munin]

Yodine в сообщении #1004064 писал(а):

Возникает произвол с приборами - часами. В качестве часов мы можем брать совершенно разные приборы.

Нет. Нету произвола.

В качестве часов мы можем брать разные приборы. Но не любые. Они должны быть все между собой согласованы. А если какой-то из них выпадает из общего хора - то он не часы, и всё.

Yodine в сообщении #1004064 писал(а):

Поэтому, когда говорим о времени и даем определение, что "время это то, что показывают часы", то по факту, это заметание под ковер определения. Следует дать определение, какие приборы мы можем называть часами, а какие не можем. Чем термометр отличается от часов и т.д.

В принципе, вы правы. Но никакого определения лучше, чем "часы - это один из толпы согласованных между собой приборов, называемых часами", мы дать не можем.

Мы можем дать конкретные примеры часов.

• Маятниковые и песочные часы - хорошо работают, но на одном месте, или не очень точно - если их носить в разные места. Плохо работают в дороге.
• Балансирные часы - гораздо лучше работают в разных местах и в дороге, плохо относятся только к сильной тряске.
• Кварцевые часы - даже и тряску выдерживают. Что они плохо переносят? Ну может быть, перепады температуры - и то, лучше, чем все вышеперечисленные.
• Атомные часы - даже и температура им нипочём. Довольно трудно представить себе условия, которые собьют точность таких часов: обычно это будут такие сильные поля и воздействия (скажем, в центре термоядерного взрыва), что вспомогательная часть конструкции часов к этому моменту давно прекратит своё существование.
   
• Астрономические часы, например, солнечные - основаны на движении Земли вокруг Солнца. Точность одинаковая в разных местах Земли (даже с Луны можно наблюдать положение Земли по отношению к Солнцу), но это если учитывать текущее местоположение, а не просто тупо перевезти солнечные часы с места на место. Но Земля движется не очень-то равномерно, увы.
• Астрономические часы можно привязать к разным процессам - не только к движению Земли, но и к спутникам Юпитера, например, или к излучению квазара (очень стабильному). Но у всех таких часов есть один недостаток: они не локальные, не измеряют время конкретно в той точке пространства (в лаборатории), где нас интересует ход времени. См. следующий пункт.
• Всемирная служба времени, сигналы точного времени - по сути, это не часы. Это сигналы из другого места, в котором уже работают часы (например, атомные). Это удобно с практической точки зрения, но не имеет смысла с физической. Поэтому, весь этот раздельчик отметаем.
   
• Химические часы (на практике не используются) - циклические химические реакции, или с другим известным законом по времени. Крайне чувствительны к температуре, давлению, концентрации реагентов и т. п. (каталитические примести, взбалтывание, освещение...).
• Биологические часы (физиологическое ощущение времени) - это разновидность химических, но в довольно стабильных условиях. Тем не менее, зависят, например, от болезни и жара, от "лишних" веществ в организме, от психического состояния и гипноза, и так далее. Иногда в некотором смысле даже от настроения: то "часы летят", а то "тянутся" - хотя это уже больше связано со "считыванием и интерпретацией показаний".

На самом деле, можно придумать намного больше разновидностей часов. По сути, на любом законе физики можно построить часы - или почти на любом. Просто это бывает более или менее затруднительно в чисто практическом плане.

Yodine в сообщении #1004064 писал(а):

Получается, что время это повторение некого стандратного события в выделенном эталонном процессе. Правильно?

Да. Но это тот же вопрос: какие процессы считать эталонными.

Допустим, мы имеем пружинный маятник. Он создаёт процесс $x(t)=A\cos(\sqrt{\dfrac{k}{m}}\,t+\varphi_0).$ Если мы знаем $k$ и $m,$ то можем использовать его как часы. Но эта формула подчиняется законам механики, так что требует условий, связанных с законами механики: например, корпус такого маятника нельзя трясти.

Или допустим, мы имеем электрическую схему. В ней формула будет аналогична: $I(t)=I_\mathrm{A}\cos(\sqrt{\dfrac{1}{LC}}\,t+\varphi_0).$ Но тут свои ограничения, связанные с законами электричества: например, источник питания такой схемы не должен выдавать скачков напряжения.

И так далее, и тому подобное. Для любого эталонного процесса найдутся свои ограничения. Остаётся только одна реальность: во многих "хороших" условиях многие такие эталонные процессы идут одинаково. На это мы и можем опираться. Ни на что другое.

Yodine в сообщении #1004064 писал(а):

В качестве эталонной физической системы и эталонного процесса, я понимаю можно брать любые системы и процессы, которые нас устраивают.

Нет, не такие уж и любые. Сначала выбирают те, которые всё-таки "работают как часы", а потом из них - те, которые нас устраивают.

-- 15.04.2015 10:39:57 --

Munin в сообщении #1004089 писал(а):

В качестве часов мы можем брать разные приборы. Но не любые. Они должны быть все между собой согласованы. А если какой-то из них выпадает из общего хора - то он не часы, и всё.
..."часы - это один из толпы согласованных между собой приборов, называемых часами"
...Остаётся только одна реальность: во многих "хороших" условиях многие такие эталонные процессы идут одинаково. На это мы и можем опираться. Ни на что другое.
...Нет, не такие уж и любые. Сначала выбирают те, которые всё-таки "работают как часы", а потом из них - те, которые нас устраивают.

Вот, собственно, именно это и имеется в виду под фразой "время - это то, что измеряется часами".

[petrovloxnb]

Munin в сообщении #1003089 писал(а):

например, взрыв звезды, находящейся за 1 млн св. лет, который произошёл одновременно со смертью Цезаря (мы его в телескопы ещё не увидели), - то это событие может произойти и после меня и моей смерти. Достаточно пересесть в ракету, улетающую от этой звезды со скоростью $\tfrac{1}{500}c=600\tfrac{\text{км}}{\text{сек}}.$

Не пойму(не дошло еще-видимо время для меня течет медленнее).
Как мы здесь узнали,что взрыв звезды и смерть Цезаря произошли одновременно?
Зачем надо пересаживаться (видимо с земли) в ракету?

[Утундрий]

petrovloxnb в сообщении #1004240 писал(а):

Как мы здесь узнали,что взрыв звезды и смерть Цезаря произошли одновременно?

Кот радировал, со звезды.

petrovloxnb в сообщении #1004240 писал(а):

Зачем надо пересаживаться (видимо с земли) в ракету?

Исключительно ради незначительного удобства. Скорость ракеты изменить чуть-чуть легче, чем скорость всей Земли.

[Munin]

petrovloxnb в сообщении #1004240 писал(а):

Не пойму(не дошло еще-видимо время для меня течет медленнее).
Как мы здесь узнали,что взрыв звезды и смерть Цезаря произошли одновременно?

Я не сказал, что мы узнали. Я привёл взрыв для примера (я его выдумал; хотя во Вселенной достаточно много взрывающихся звёзд, чтобы можно было выбрать нужную).

Взрыв звезды мы увидим только через 1 млн лет (потому что расстояние до неё 1 млн св. лет). И тогда, вычислив время взрыва по наблюдению в телескоп, мы сможем решить, что он произошёл одновременно со смертью Цезаря. Но - это если вычисления будем делать мы, сидя на Земле. А если кто-то сядет в ракету и повторит эти вычисления, то у него получится немножко другой ответ - как раз такой, что взрыв звезды произошёл, скажем, одновременно с 2100 г. н. э.

petrovloxnb в сообщении #1004240 писал(а):

Зачем надо пересаживаться (видимо с земли) в ракету?

Затем, что что одновременно, а что не одновременно - зависит от того, как движется наблюдатель.

[petrovloxnb]

Munin в сообщении #1004254 писал(а):

Затем, что что одновременно, а что не одновременно - зависит от того, как движется наблюдатель.

Стало быть дело было так:Давным-давно на Земле родился Цезарь,а спустя миллион лет До Земли дошел сигнал от взорвавшейся звезды.Этот сигнал зафиксировал наблюдатель,который сидел на Земле и другой чудак,который в это время(наверное случайно) пролетал мимо и тоже зафиксировал сигнал от звезды.Оба посчитали время взрыва .У первого взрыв произошел одновременно с рождением Цезаря а у другого в 2100-ом году.

[Munin]

Да! Совершенно верно!

[Sanek6192]

Хочется вернуться к своему вопросу.

Пусть некий объект движется в пространстве-времени. В нашем трехмерном мире понятно что является для него временем. Но как определить что объект именно движется в 4-х измерениях, а не представляет собой уже существующую линию?
Как узнать направление движения?

[petrovloxnb]

Sanek6192 в сообщении #1004574 писал(а):

. В нашем трехмерном мире понятно что является для него временем.

Мне кажется , что вы все слишком усложняете.Мир наш один.Никакого "не нашего мира нет".И раз понятно, что такое для него время,то не о каком другом времени заморачиваться не надо.

Sanek6192 в сообщении #1004574 писал(а):

Как узнать направление движения?

Думаю,что самым обычным способом.Определиться с системой координат и провести необходимые измерения.

[Sanek6192]

petrovloxnb в сообщении #1004582 писал(а):

Sanek6192 в сообщении #1004574 писал(а):

. В нашем трехмерном мире понятно что является для него временем.

Мне кажется , что вы все слишком усложняете.Мир наш один.Никакого "не нашего мира нет".И раз понятно, что такое для него время,то не о каком другом времени заморачиваться не надо.

Если не заморачиваться, то и солнце вокруг земли движется, раз мы так видим, а не наоборот.

А по поводу времени это не такой уж и ненужный вопрос как кажется. Возможно для обыденной жизни он и бесполезен, но для лучшего понимания законов "нашего мира" просто необходим.

В общем сильно упростить мой вопрос можно так:
Почему в физике считается, что мы движемся в 4-мерном пространстве?

[petrovloxnb]

Sanek6192 в сообщении #1004583 писал(а):

В общем сильно упростить мой вопрос можно так:
Почему в физике считается, что мы движемся в 4-мерном пространстве?

Упростить ответ можно так:Более удобного способа описывать физику нашего мира не нашли.

Но может я не понял вопроса?Может вы спрашиваете-как отличить движущийся объект от неподвижного в координатах 4-мерного пространства? Ну там нет вообще неподвижных объектов,по крайней мере координата времени для объекта всегда меняется(ну за исключением предельных случаев)

[Munin]

Sanek6192 в сообщении #1004574 писал(а):

Пусть некий объект движется в пространстве-времени. В нашем трехмерном мире понятно что является для него временем. Но как определить что объект именно движется в 4-х измерениях, а не представляет собой уже существующую линию?

А в чём разница?

В физике принято считать, что и то и другое - это разные слова для одного и того же.

[petrovloxnb]

Munin в сообщении #1004281 писал(а):

Да! Совершенно верно!

Ну наконец то.Бальзам на душу.
Но непонятного еще больше.Как я понимаю направление движения ракеты не влияет на результат расчета.То есть время взрыва звезды по прежнему 2100 год?Если теперь к упомянутым ранее двум наблюдателям добавить еще одного-летящего,но уже в другом направлении,то у него так же расчетное время взрыва звезды будет 2100 год?
Получается ,что один летящий движется относительно другого летящего и для обоих взрыв звезды произошел в 2100 году?
Так где я смолол чепуху?