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自然科普：時(shí)間漫談
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? ? ? ? ? ?時(shí)間漫談
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?----時(shí)間與鐘表
? ?什么是時(shí)間？哲學(xué)范疇定義為：時(shí)間是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的存在形式。是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的持續(xù)性和接續(xù)的秩序。具有客觀性和無(wú)限性。是一維的，總是朝著一個(gè)方向流逝，一去不復(fù)返。用一個(gè)量即可完全量度。它和運(yùn)動(dòng)著的物質(zhì)不可分離，和空間也不可分離。
? ?科學(xué)對(duì)時(shí)間的定義也較為抽象。時(shí)間包含時(shí)刻和時(shí)段兩個(gè)概念，時(shí)間是人類用以描述物質(zhì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程或事件發(fā)生過(guò)程的一個(gè)參數(shù)，確定時(shí)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(yáng)周期，地球自轉(zhuǎn)周期，原子震蕩周期等,確定時(shí)間源于宇宙。
? ?古往今來(lái)，人類社會(huì)世俗文化中對(duì)時(shí)間的認(rèn)知和描述又是怎樣的呢？孔子曰：逝者如斯夫，不舍晝夜；莊子曰：人生天地間，若白駒過(guò)隙，忽然而已；光陰似箭，日月如梭……，每每形容時(shí)間一去不復(fù)返之珍貴、短暫，惜時(shí)也。而?？菔癄€、滄海桑田、觀棋爛柯等等詞語(yǔ)，又常常是形容時(shí)間之漫長(zhǎng)、恒久也。這些都是人們對(duì)時(shí)間的浪漫的文藝描述。
? ?在中國(guó)，漢朝以前，“時(shí)”指季節(jié)，“一時(shí)”相當(dāng)于現(xiàn)在的一季。漢朝以后，“時(shí)”不再表示季節(jié)，而是用來(lái)表示計(jì)算時(shí)間的單位了。當(dāng)時(shí)，古人把一天平均分成12個(gè)“時(shí)”，“一時(shí)”等于現(xiàn)在的兩個(gè)小時(shí)，人們習(xí)慣把這個(gè)“時(shí)”稱為“時(shí)辰”。在一些古典書(shū)籍中，我們也經(jīng)常會(huì)看到“時(shí)辰”這兩個(gè)字，很多人誤認(rèn)為一個(gè)時(shí)辰就是現(xiàn)在的一個(gè)小時(shí)，其實(shí)這是不正確的。像古代表示夜間時(shí)間的“一更天”、“二更天”的“更”就是指時(shí)辰，一更到二更，二更到三更都是相隔兩個(gè)小時(shí)。后來(lái)，人們又把一天平均分成24等份，每等份仍用“時(shí)”來(lái)表示。這時(shí)的“一時(shí)”就是現(xiàn)代人們所說(shuō)的一個(gè)小時(shí)。再后來(lái)，人們又把一小時(shí)分成60等份，每等份的時(shí)間叫1分，把1分又分成60等份，每等份的時(shí)間叫1秒。這樣，現(xiàn)代人們?nèi)粘Ｉ钪兴玫臅r(shí)、分、秒就約定俗成的確定下來(lái)了。
? ?在西方，古希臘天文學(xué)家，包括希巴谷和托勒密，定義太陽(yáng)日的24分之一為“時(shí)”。以六十進(jìn)制細(xì)分“時(shí)”，使得“秒”是一太陽(yáng)日的86,400分之一。幾千年后，歐洲人又發(fā)展出擺鐘來(lái)保持“平時(shí)”（相對(duì)于日晷所顯示的視時(shí)），使得“秒”成為可測(cè)量的時(shí)間單位。秒擺的擺長(zhǎng)在1660年被倫敦皇家學(xué)會(huì)提出作為長(zhǎng)度的單位，在地球表面，擺長(zhǎng)約一米的單擺，一次擺動(dòng)或是半周期（沒(méi)有反復(fù)的一次擺動(dòng)）的時(shí)間大約是一秒。
? ?長(zhǎng)期的生活實(shí)踐中，古人通過(guò)對(duì)日月盈昃，四時(shí)八節(jié)的天象與氣候的觀察，理論上出現(xiàn)了：甲子、歲、月、日；時(shí)、刻、更、點(diǎn)、秒等單位，甚至佛教中出現(xiàn)了更小的時(shí)間單位“一剎那”。在生產(chǎn)、生活中對(duì)時(shí)間有了具體而確切的計(jì)時(shí)要求。但“時(shí)間”看不見(jiàn)，摸不著，如何直觀的反映和度量呢？于是“時(shí)間”的化身“鐘表”應(yīng)運(yùn)而生。
? ?約6000年前，古巴比倫就有了最早的計(jì)時(shí)裝置：太陽(yáng)鐘，又叫日晷 。它由石質(zhì)的圓盤(pán)和垂直立于圓心的金屬指針組成，通過(guò)太陽(yáng)落在圓盤(pán)刻度上指針的影子來(lái)記錄時(shí)間。同樣，具有五千年文明歷史的中國(guó)，在悠久的歷史文化進(jìn)程中，也孕育和創(chuàng)造出了多種多樣的計(jì)時(shí)器：圭表在約3000千年前的商周時(shí)代就出現(xiàn)了，人們通過(guò)太陽(yáng)照射在圭表刻度上影子的長(zhǎng)短計(jì)算時(shí)間，并通過(guò)測(cè)量正午的投影推算出二十四節(jié)氣。幾千年來(lái)，從最古老的圭表、沙漏、水漏到北宋時(shí)期當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的水運(yùn)儀象臺(tái)，中國(guó)人以自己的聰明才智，用不同的方法記錄時(shí)間，表現(xiàn)時(shí)間和認(rèn)知時(shí)間。
? ?雖然東方文明一直霸占著計(jì)時(shí)科技上千年，但是隨著歐洲的啟蒙運(yùn)動(dòng)和工業(yè)革命，近代西方人開(kāi)始走到了前頭。文藝復(fù)興后十四世紀(jì)初，歐洲發(fā)明了以重錘驅(qū)動(dòng)的大型機(jī)械鐘。十五世紀(jì)中期，發(fā)條的發(fā)明使原本體積龐大的機(jī)械鐘實(shí)現(xiàn)了小型化，使機(jī)械鐘得以進(jìn)入家庭。1657年，荷蘭28歲的科學(xué)家惠更斯把重力擺引入機(jī)械鐘，發(fā)明了擺鐘。后來(lái)，惠更斯和胡克還各自發(fā)現(xiàn)了螺旋式彈簧絲的振蕩等時(shí)性規(guī)律，這為近代游絲懷表和手表的發(fā)明奠定了科學(xué)理論基礎(chǔ)。
? ?多少世紀(jì)以來(lái)，時(shí)間的精確測(cè)量始終是擺在人類面前的一個(gè)難題。早期的計(jì)時(shí)裝置諸如日規(guī)、沙漏等均不能在科學(xué)原理上保持精確。直到伽利略發(fā)現(xiàn)了擺的等時(shí)性，惠更斯將單擺運(yùn)用于計(jì)時(shí)器，使擺鐘的精確度比歐洲以前的計(jì)時(shí)器提高了100倍，將每天平均15分鐘的誤差，改進(jìn)到每周大約一分鐘的誤差。此后，又經(jīng)過(guò)了幾百年的不斷發(fā)展和進(jìn)步，直到石英鐘的普及，人類才進(jìn)入一個(gè)新的計(jì)時(shí)時(shí)代。
? ?從日晷、水鐘（沙鐘）、機(jī)械鐘到石英鐘，人類的計(jì)時(shí)工具經(jīng)歷了翻天覆地的變化。1955年，科學(xué)家又首次發(fā)明了原子鐘，可達(dá)到每100萬(wàn)年誤差不超過(guò)1秒的驚人精度。2007年中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院成功研制“銫原子噴泉鐘”（ NIM4），實(shí)現(xiàn)了600萬(wàn)年不差一秒，達(dá)到世界先進(jìn)水平。時(shí)代在前進(jìn)，科技在發(fā)展，鐘表等現(xiàn)代計(jì)時(shí)儀器也在與時(shí)俱進(jìn)精益求精的解讀時(shí)間。
? ?乘著時(shí)間的翅膀，萬(wàn)物眾生同往。沐浴著大自然的陽(yáng)光雨露，憧憬著幸福美好生活，人類將一如既往、生生不息的遨游生存在茫茫宇宙之中。時(shí)間的鐘聲在回響，人們要珍惜時(shí)間，珍惜生命，一代代在時(shí)間中感受生活、感悟生命，不斷的探索時(shí)間于生命之意義。路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索。宇宙無(wú)限，時(shí)間無(wú)限，人類對(duì)科學(xué)的探求無(wú)限！
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2019.11.18
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?----時(shí)間與鐘表
? ?什么是時(shí)間？哲學(xué)范疇定義為：時(shí)間是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的存在形式。是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的持續(xù)性和接續(xù)的秩序。具有客觀性和無(wú)限性。是一維的，總是朝著一個(gè)方向流逝，一去不復(fù)返。用一個(gè)量即可完全量度。它和運(yùn)動(dòng)著的物質(zhì)不可分離，和空間也不可分離。
? ?科學(xué)對(duì)時(shí)間的定義也較為抽象。時(shí)間包含時(shí)刻和時(shí)段兩個(gè)概念，時(shí)間是人類用以描述物質(zhì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程或事件發(fā)生過(guò)程的一個(gè)參數(shù)，確定時(shí)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(yáng)周期，地球自轉(zhuǎn)周期，原子震蕩周期等,確定時(shí)間源于宇宙。
? ?古往今來(lái)，人類社會(huì)世俗文化中對(duì)時(shí)間的認(rèn)知和描述又是怎樣的呢？孔子曰：逝者如斯夫，不舍晝夜；莊子曰：人生天地間，若白駒過(guò)隙，忽然而已；光陰似箭，日月如梭……，每每形容時(shí)間一去不復(fù)返之珍貴、短暫，惜時(shí)也。而?？菔癄€、滄海桑田、觀棋爛柯等等詞語(yǔ)，又常常是形容時(shí)間之漫長(zhǎng)、恒久也。這些都是人們對(duì)時(shí)間的浪漫的文藝描述。
? ?在中國(guó)，漢朝以前，“時(shí)”指季節(jié)，“一時(shí)”相當(dāng)于現(xiàn)在的一季。漢朝以后，“時(shí)”不再表示季節(jié)，而是用來(lái)表示計(jì)算時(shí)間的單位了。當(dāng)時(shí)，古人把一天平均分成12個(gè)“時(shí)”，“一時(shí)”等于現(xiàn)在的兩個(gè)小時(shí)，人們習(xí)慣把這個(gè)“時(shí)”稱為“時(shí)辰”。在一些古典書(shū)籍中，我們也經(jīng)常會(huì)看到“時(shí)辰”這兩個(gè)字，很多人誤認(rèn)為一個(gè)時(shí)辰就是現(xiàn)在的一個(gè)小時(shí)，其實(shí)這是不正確的。像古代表示夜間時(shí)間的“一更天”、“二更天”的“更”就是指時(shí)辰，一更到二更，二更到三更都是相隔兩個(gè)小時(shí)。后來(lái)，人們又把一天平均分成24等份，每等份仍用“時(shí)”來(lái)表示。這時(shí)的“一時(shí)”就是現(xiàn)代人們所說(shuō)的一個(gè)小時(shí)。再后來(lái)，人們又把一小時(shí)分成60等份，每等份的時(shí)間叫1分，把1分又分成60等份，每等份的時(shí)間叫1秒。這樣，現(xiàn)代人們?nèi)粘Ｉ钪兴玫臅r(shí)、分、秒就約定俗成的確定下來(lái)了。
? ?在西方，古希臘天文學(xué)家，包括希巴谷和托勒密，定義太陽(yáng)日的24分之一為“時(shí)”。以六十進(jìn)制細(xì)分“時(shí)”，使得“秒”是一太陽(yáng)日的86,400分之一。幾千年后，歐洲人又發(fā)展出擺鐘來(lái)保持“平時(shí)”（相對(duì)于日晷所顯示的視時(shí)），使得“秒”成為可測(cè)量的時(shí)間單位。秒擺的擺長(zhǎng)在1660年被倫敦皇家學(xué)會(huì)提出作為長(zhǎng)度的單位，在地球表面，擺長(zhǎng)約一米的單擺，一次擺動(dòng)或是半周期（沒(méi)有反復(fù)的一次擺動(dòng)）的時(shí)間大約是一秒。
? ?長(zhǎng)期的生活實(shí)踐中，古人通過(guò)對(duì)日月盈昃，四時(shí)八節(jié)的天象與氣候的觀察，理論上出現(xiàn)了：甲子、歲、月、日；時(shí)、刻、更、點(diǎn)、秒等單位，甚至佛教中出現(xiàn)了更小的時(shí)間單位“一剎那”。在生產(chǎn)、生活中對(duì)時(shí)間有了具體而確切的計(jì)時(shí)要求。但“時(shí)間”看不見(jiàn)，摸不著，如何直觀的反映和度量呢？于是“時(shí)間”的化身“鐘表”應(yīng)運(yùn)而生。
? ?約6000年前，古巴比倫就有了最早的計(jì)時(shí)裝置：太陽(yáng)鐘，又叫日晷 。它由石質(zhì)的圓盤(pán)和垂直立于圓心的金屬指針組成，通過(guò)太陽(yáng)落在圓盤(pán)刻度上指針的影子來(lái)記錄時(shí)間。同樣，具有五千年文明歷史的中國(guó)，在悠久的歷史文化進(jìn)程中，也孕育和創(chuàng)造出了多種多樣的計(jì)時(shí)器：圭表在約3000千年前的商周時(shí)代就出現(xiàn)了，人們通過(guò)太陽(yáng)照射在圭表刻度上影子的長(zhǎng)短計(jì)算時(shí)間，并通過(guò)測(cè)量正午的投影推算出二十四節(jié)氣。幾千年來(lái)，從最古老的圭表、沙漏、水漏到北宋時(shí)期當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的水運(yùn)儀象臺(tái)，中國(guó)人以自己的聰明才智，用不同的方法記錄時(shí)間，表現(xiàn)時(shí)間和認(rèn)知時(shí)間。
? ?雖然東方文明一直霸占著計(jì)時(shí)科技上千年，但是隨著歐洲的啟蒙運(yùn)動(dòng)和工業(yè)革命，近代西方人開(kāi)始走到了前頭。文藝復(fù)興后十四世紀(jì)初，歐洲發(fā)明了以重錘驅(qū)動(dòng)的大型機(jī)械鐘。十五世紀(jì)中期，發(fā)條的發(fā)明使原本體積龐大的機(jī)械鐘實(shí)現(xiàn)了小型化，使機(jī)械鐘得以進(jìn)入家庭。1657年，荷蘭28歲的科學(xué)家惠更斯把重力擺引入機(jī)械鐘，發(fā)明了擺鐘。后來(lái)，惠更斯和胡克還各自發(fā)現(xiàn)了螺旋式彈簧絲的振蕩等時(shí)性規(guī)律，這為近代游絲懷表和手表的發(fā)明奠定了科學(xué)理論基礎(chǔ)。
? ?多少世紀(jì)以來(lái)，時(shí)間的精確測(cè)量始終是擺在人類面前的一個(gè)難題。早期的計(jì)時(shí)裝置諸如日規(guī)、沙漏等均不能在科學(xué)原理上保持精確。直到伽利略發(fā)現(xiàn)了擺的等時(shí)性，惠更斯將單擺運(yùn)用于計(jì)時(shí)器，使擺鐘的精確度比歐洲以前的計(jì)時(shí)器提高了100倍，將每天平均15分鐘的誤差，改進(jìn)到每周大約一分鐘的誤差。此后，又經(jīng)過(guò)了幾百年的不斷發(fā)展和進(jìn)步，直到石英鐘的普及，人類才進(jìn)入一個(gè)新的計(jì)時(shí)時(shí)代。
? ?從日晷、水鐘（沙鐘）、機(jī)械鐘到石英鐘，人類的計(jì)時(shí)工具經(jīng)歷了翻天覆地的變化。1955年，科學(xué)家又首次發(fā)明了原子鐘，可達(dá)到每100萬(wàn)年誤差不超過(guò)1秒的驚人精度。2007年中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院成功研制“銫原子噴泉鐘”（ NIM4），實(shí)現(xiàn)了600萬(wàn)年不差一秒，達(dá)到世界先進(jìn)水平。時(shí)代在前進(jìn)，科技在發(fā)展，鐘表等現(xiàn)代計(jì)時(shí)儀器也在與時(shí)俱進(jìn)精益求精的解讀時(shí)間。
? ?乘著時(shí)間的翅膀，萬(wàn)物眾生同往。沐浴著大自然的陽(yáng)光雨露，憧憬著幸福美好生活，人類將一如既往、生生不息的遨游生存在茫茫宇宙之中。時(shí)間的鐘聲在回響，人們要珍惜時(shí)間，珍惜生命，一代代在時(shí)間中感受生活、感悟生命，不斷的探索時(shí)間于生命之意義。路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索。宇宙無(wú)限，時(shí)間無(wú)限，人類對(duì)科學(xué)的探求無(wú)限！
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聽(tīng)說(shuō)，打賞我的人最后都找到了真愛(ài)。
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