История измерений

История измерения времени

Призрачно все в этом мире бушующем.

Есть только миг, - за него и держись.

Есть только миг между прошлым и будущим,

Именно он называется жизнь.

Леонид Дербенев

Пространство и время – это философские категории. Пространство - форма сосуществования материальных объектов и процессов. Оно характеризует структурность и протяженность материальных систем; время - форма и последовательные смены состояний объектов и процессов, оно характеризует длительность их бытия. Пространство и время имеют объективный характер, неразрывно связаны друг с другом, бесконечны. Универсальные свойства времени - длительность, неповторяемость, необратимость; всеобщие свойства пространства - протяженность, единство прерывности и непрерывности. Идея пространства воспринимается человеком намного проще и нагляднее, чем идея времени. Это обусловлено тем, что пространство обозревается нами как бы все сразу в трехмерном виде, тогда как время ощущается только как миг между прошлым и будущим, последовательная смена событий.

Время наряду с пространством составляет сущность нашего мира, образует арену деятельности людей, является основным предметом их познания. С осознанием понятия времени связаны осознание безвозвратности прошлого, мимолетности настоящего, непознаваемости будущего.

Человек не может двигаться по шкале времени – от прошлого к будущему, и от будущего к прошлому. Он только живет в своем времени. Стрела времени направлена только от прошлого к будущему. Машины времени не существует. Человек не может освободиться от времени или управлять им. Он только научился "останавливать мгновенье" с помощью книг, граммофонных и магнитных записей звука, фотографии, кино и видеозаписей.

Но он не может жить, действовать, развиваться без ориентации во времени, без синхронизации своего поведения с изменениями окружающей среды, с поведением других людей и иных объектов.

Природа, создавшая человека, снабдила его и другие живые организмы специальным биологическим механизмом для ориентировочной интуитивной оценки времени – биологическими часами - способностью животного и человека ориентироваться во времени. Она основана на строгой периодичности физико-химических и физиологических процессов в клетках - биологических ритмах, циклических колебаниях интенсивности и характера биологических процессов и явлений.

Понятие о течении времени подсказала древнему человеку периодическая смена дня и ночи, времен года. События текущей жизни потребовали измерять время.

Летосчисление (или календарь) - это система исчисления больших промежутков времени. Во многих системах летосчисления счет велся от какого-либо исторического или легендарного события.

Каждый народ использовал свои способы датировки исторических событий. Одни вели отсчет лет от предполагаемого сотворения мира: так евреи датировали его 3761 до н. э., александрийская хронология считала этой датой 25 мая 5493 до н. э. Римляне начинали отсчет от легендарного основания Рима (753 до н. э.). Парфяне вели отсчет лет от вступления на трон первого царя, египтяне - с начала правления каждой следующей династии. Каждая мировая религия основывала свой календарь.

Христианская церковь приурочила начало летосчисления к рождению Иисуса Христа. Эта система летосчисления (новая эра) принята в настоящее время в большинстве стран. У народов, исповедующих ислам, летосчисление ведется от 622 н. э. (от даты переселения Мухаммеда - основателя ислама - в Медину).

Календарь (от лат. calendarium, букв. - долговая книжка; в др. Риме должники платили проценты в день календ) - основан на периодичности видимых движений небесных тел. Наиболее распространен солнечный календарь, в основу которого положен солнечный (тропический) год.

Никто точно не знает, почему год делится на 12 месяцев (такое деление не соответствует ни лунному, ни солнечному календарю). Считается, что деление часа на 60 минут связано с вавилонской системой счисления, в основе которой было не 10, а 60.

Перевод из одного летосчисления в другое представляет определенные трудности из-за различной продолжительности года в разных системах. Счет года с 1 января был введен в Риме Юлием Цезарем в 45 до н. э. В 325 году юлианский календарь был принят Византией. Реформа календаря, которую провел папа Григорий XIII, была признана в большинстве католических стран. Она устранила ошибку в исчислении времени: от момента введения юлианского календаря до конца XVI столетия "набежала" разница в 10 дней по сравнению с солнечным годом. Современный назван григорианским (новый стиль), введен при Григории XIII 4 октября 1582 года и заменил юлианский (старый стиль).

Петр I с 1 января 1700 года заменил действовавший в России так называемый календарь от "сотворения мира" на юлианский, разница между которыми 5508 лет. По указу царя от 20 декабря 1699 года следовало 1 января 1700 года "…в знак доброго начинания и нового столетнего века в веселии друг друга поздравлять с Новым годом… по знатным и проезжим улицам у ворот и домов учинить некоторое украшение от древ и ветвей сосновых, еловых и можжевеловых, чинить стрельбу из небольших пушечек и ружей, пускать ракеты сколько у кого случится, и зажигать огни". 28 декабря 1708 года был выпущен первый гражданский календарь.

В России григорианский календарь введен с 14 февраля 1918 г. Различие между старым и новым стилями составляет в 18 в. 11 суток, в 19 в. 12 суток и в 20 в. 13 суток.

Деление месяца на семидневные недели, возникшее на Древнем Востоке, в I веке до н. э. стало употребляться в Риме, откуда позднее распространилось по всей Европе.

В заимствованной римлянами семидневной неделе только один день имел особое название - "суббота" (др. евр. sabbath - отдых, покой), остальные дни назывались порядковыми номерами в неделе: первый, второй и т. д.; ср. в русском понедельник, вторник и т. д., где "неделя" означала первоначально нерабочий день (от "не делать"). Римляне назвали дни недели по семи светилам, носившим имена богов. Названия следующие: суббота - день Сатурна, дальше - день Солнца, Луны, Марса, Меркурия, Юпитера, Венеры. Латинские названия, видоизменившись, отчасти сохраняются до сих пор в названиях дней недели в Западной Европе.

Несовершенство естественных биологических часов заставило человека придумывать и создавать искусственные устройства, более эффективно выполняющие функции измерения времени в течение суток, дней, недель, месяцев, лет – часы.

Часы являются сегодня самым массовым измерительным прибором – их годовое производство в мире превышает 300 миллионов штук, а измерение времени – самым массовым измерением: ежедневно на земном шаре производится несколько десятков миллиардов таких измерений.

Измерение времени является в наши дни и самым точным видом измерений: предельная точность измерения времени определяется сейчас весьма малой величиной – погрешностью порядка 1·10–11 %, или 1 с за 300 тыс. лет. Даже обычные бытовые часы с погрешностью 20 с. в сутки (0,02%) сравнимы по точности с образцовыми измерительными приборами в других видах измерений, например в электроизмерениях.

Древнейшие способы измерения времени были известны за 2000 лет до нашей эры, и их развитие продолжалось до первых столетий нового времени. Сюда относятся многие типы солнечных, водяных, огневых, песочных и механических часов, которые сыграли важную роль в истории хронометрии – искусстве измерения времени.