科学百科
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时间

在钟表发明之前,人类是利用地球的运转规律(通过观看天空中的太阳、月亮和星星的运动情况)来计时的,现在则可以通过钟表表针的变化情况来确定时间。目前人们研制的原子钟是一种极精密的计时器,准确度极高。但是仍有一些科学家和哲学家认为原子钟不能与真实时间完全吻合。科学家们认为时间也是一维(如同长度和宽度一样),可以上下、前后、左右移动,因而把时间定义为除长度、宽度、高度三维空间外的第四维。但是时间不会倒流:一根蜡烛不会越烧越长,人也不可能越活越年轻。

知识窗→生物钟

生物体内都有一种无形的“时钟”,称为生物钟,它是由生物体内的时间结构顺序所决定的。

人类的生物钟同时钟并不同步,其周期是24小时18分。

原子钟

正如吉他一样,原子和分子也会以一定的音调和频率振动。原子钟是利用原子固定周期的振荡或摆动来维持时间的精度的。这种特殊的钟,大都安置在特殊实验室里,通常是利用铯-133原子为材料。1967年,把1秒钟定义为“铯-133原子两个基态能级的转换所经过的9192 631770个辐射周期”的时间。原子钟也用于设置国际标准时间,称为国际协调时间,又称世界标准时间,简称UTC,由美国标准技术研究院负责设置。

自然界的计时仪器

原子时间是以原子吸收了多少电磁波为标准衡量的。

在有太阳光照射的时段,人们可以通过日晷的投影来确定时间,但是晚上或者没有太阳的状况下,由于没有标杆投影,日晷就无法工作了。古代人们发明了很多不依赖日光计时的方法。蜡烛可以稳定地燃烧,因此可以利用燃烧时蜡烛的长度来计算时间,即蜡烛计时法。水或者沙子可以很稳定地从一个容器流到另一个容器里面,这也可以作为测量时间的依据。17世纪时,伟大的意大利科学家伽利略发现一定长度的摆(在线或者杆的底端有一重物)在摆动时具有等时性。正是这个发现使得获得准确时间成为可能,把钟摆的一端与表针连在一起,钟表盘就可以显示时间了。