15 найцікавіших фактів про час
Швидше нікуди
Найкоротший проміжок часу, що має фізичне значення, — так званий планківський час. Це час, за який фотон, що переміщається зі швидкістю світла, подолає планковську довжину. Планківська довжина виражається, у свою чергу, через формулу, в якій пов'язані між собою фундаментальні фізичні константи — швидкість світла, постійна гравітаційна і постійна Планка. У квантовій фізиці вважається, що на відстанях менше планківської довжини не може бути застосовано уявлення про безперервний простір-час. Протяжність Планківського часу становить 5,391 16 (13) 10–44 с.
Торговці Грінвічем
Джон Генрі Бельвіль, співробітник знаменитої Грінвічської обсерваторії в Лондоні, додумався ще в 1836 продавати час. Суть бізнесу полягала в тому, що містер Бельвіль щодня звіряв свій годинник з найточнішим годинником обсерваторії, а потім роз'їжджав по клієнтах і дозволяв їм за гроші виставити точний час на своєму годиннику. Сервіс виявився настільки затребуваним, що був успадкований дочкою Джона — Рут Бельвіль, яка надавала послугу до 1940 року, тобто вже через 14 років після того, як по радіо Бі-бі-сі вперше передали сигнали точного часу.
Без стрілянини
Сучасні системи хронометрування бігу на спринтерські дистанції далеко пішли від часів, коли суддя стріляв з пістолета, а секундомір запускався вручну. Оскільки зараз у результаті враховуються частки секунди, які набагато коротші за час людської реакції, всім рулить електроніка. Пістолет - це більше не пістолет, а світлошумовий пристрій без будь-якої піротехніки, що передає точний час старту на комп'ютер. Щоб через швидкість поширення звуку один бігун не почув стартовий сигнал раніше за інший, «постріл» транслюєтьсяна динаміки, встановлені поруч із бігунами. Фальстарт також визначається електронним способом за допомогою датчиків, вбудованих у стартові колодки кожного бігуна. Час фінішу реєструється лазерним променем та фотоелементом, а також за допомогою надшвидкісної камери, що знімає буквально кожну мить.
Секунда за мільярди
Найточнішими в світі вважаються атомні годинники з JILA (Joint Institute for Laboratory Astrophysics) — дослідницького центру, що базується в Університеті Колорадо, місто Боулдер. Цей центр є спільним проектом Університету та Національного інституту стандартів і технологій США. У годиннику охолоджені до наднизьких температур атоми стронцію поміщені в так звані оптичні пастки. Лазер змушує атоми коливатися зі швидкістю 430 трлн коливань за секунду. В результаті за 5 млрд років прилад накопичить похибку лише за 1 секунду.
Атомна міцність
Не розгнівати Юпітера
Відомо, що на більшості годинників, де на циферблаті використовуються римські цифри, четверта година позначена символом IIII замість IV. Зважаючи на все, за цією «підміною» стоїть довга традиція, бо точної відповіді на запитання, хто і навіщо вигадав неправильну четвірку, не існує. Зате є різні легенди, наприклад про те, що оскільки римські цифри - це ті ж латинські літери, то число IV виявлялося першим складом імені бога Юпітера (IVPPITER). Поява цієї мови на циферблаті сонячного годинника римляни нібито вважали блюзнірством. Звідти все й пішло. Ті, хто не вірить легендам, припускають, що річ у дизайні. Із заміною IV на ІІІІ ст. першої третини циферблату використовується лише цифра I, у другій лише I і V, а у третій лише I і Х. Так циферблат виглядає акуратніше і впорядкованіше.
Доба при динозаврах
Комусь удіб не вистачає 24 годин, а у динозаврів і того не було. У давнину геологічні часи Земля оберталася набагато швидше. Вважається, що в період утворення Місяця доба на Землі тривала дві-три години, а Місяць, який був набагато ближче, облітав нашу планету за п'ять годин. Але поступово місячна гравітація гальмувала обертання Землі (за рахунок створення приливних хвиль, що утворюються не тільки у воді, а й у корі, і в мантії), при цьому орбітальний момент Місяця збільшувався, супутник прискорювався, переходив на вищу орбіту, де його швидкість падала. Цей процес продовжується і донині, і за століття добу збільшується на 1/500 с. 100 млн років тому, у розпал епохи динозаврів, тривалість доби становила приблизно 23 години.
Безодні часу
У всіх своя опівночі
Уніфіковані системи обчислення часу, системи часових поясів з'явилися вже в індустріальну епоху, а в колишньому світі, особливо в аграрній його частині, рахунок часу був організований по-своєму в кожному населеному пункті з опорою на астрономічні явища. Сліди цієї архаїки можна спостерігати і сьогодні на горі Афон, у грецькій чернечій республіці. Тут теж використовується годинник, проте опівночі вважається момент заходу сонця, і годинник щодня виставляється з цього моменту. З огляду на те, що деякі монастирі розташовані вище в горах, а інші нижче, і Сонце для них ховається за горизонтом у різний час, то й опівночі для них настає не миттєво.
Живи довше - живи глибше
Сила гравітації уповільнює перебіг часу. У глибокій шахті, де сила тяжіння Землі сильніша, час іде повільніше, ніж поверхні. А на вершині гори Еверест швидше. Ефект гравітаційного уповільнення був передбачений Альбертом Ейнштейном в 1907 в рамках загальної теорії відносності.Чекати експериментального підтвердження ефекту довелося понад півстоліття, доки з'явилася апаратура, здатна фіксувати надмалі зміни протягом часу. У наші дні найточніший атомний годинник фіксує ефект гравітаційного уповільнення при зміні висоти на кілька десятків сантиметрів.
Час – стоп!
Давно помічений такий ефект: якщо людський погляд випадково падає на циферблат годинника, то секундна стрілка нібито на якийсь час завмирає на місці, а її наступний «тік» здається тривалішим, ніж решта. Цей феномен носить назву хроностазису (тобто «часу») і, мабуть, перегукується з тими часами, коли нашому дикому предку життєво необхідно було зреагувати на будь-який виявлений рух. Коли погляд падає на стрілку і ми виявляємо рух, мозок робить для нас стоп-кадр, а потім швидко наводить відчуття часу до звичайного.
Стрибки у часі
Ми, жителі України, звикли, що час у всіх наших численних часових поясах відрізняється на цілу кількість годин. Але за межами нашої країни можна зустріти годинні зони, де час відрізняється від Грінвіча на цілу кількість плюс півгодини чи навіть 45 хвилин. Наприклад, час в Індії відрізняється від GMT на 5,5 год, що свого часу породило жарт: якщо ти в Лондоні і хочеш дізнатися про час у Делі — переверни годинник. Якщо з Індії переїхати до Непалу (GMT?+?5,45), то годинник доведеться перевести на 15 хвилин тому, а якщо до Китаю (GMT?+?8), який одразу, по сусідству, то відразу на 3,5 години тому!
Годинник для будь-яких випробувань
Швейцарська компанія Victorinox Swiss Army створила годинник, здатний не тільки показувати час і переносити найжорстокіші випробування (від падіння з висоти 10 м на бетон до переїзду по них восьмитонного екскаватора), але і у випадкунеобхідності врятувати життя свого власника. Вони називаються I.N.O. X. Naimakka. Браслет пліток з особливої парашутної стропи, що використовується для скидання важкої військової техніки, і в складній ситуації власник може розпустити браслет і використовувати стропу безліччю способів: щоб поставити намет, сплести мережу або сільці, зашнурувати черевики, накласти шину на пошкоджену кінцівку і навіть здобути вогонь!
Годинник з ароматом
Гномон, клепсидра, пісочний годинник - всі ці назви старовинних приладів для рахунку часу нам добре знайомі. Менш відомі так звані вогневі годинники, в найпростішому вигляді градуйована свічка. Свічка прогоріла на один поділ — минув, скажімо, годину. Набагато винахідливішими у цьому плані були люди Далекого Сходу. У Японії та Китаї існували так звані годинники з пахощами. У них замість свічок тліли палички з пахощами, причому щогодини міг відповідати власний аромат. До паличок іноді прив'язували нитки, на кінці яких кріпився грузик. У потрібний момент нитка перегорала, грузик падав на пластину і лунав бій годинника.
До Америки і назад
Ілюзія моменту
Ми звикли ділити час на минуле, сьогодення та майбутнє, але у відомому (фізичному) сенсі теперішній час – це певна умовність. Що відбувається у теперішньому? Ми бачимо зоряне небо, але світло від кожного об'єкта, що світиться, летить до нас різний час — від декількох світлових років до мільйонів років (туманність Андромеди). Сонце ми бачимо таким, яким воно було вісім хвилин тому. Але навіть якщо йдеться про наші відчуття від найближчих об'єктів — наприклад, від лампочки в люстрі або теплої грубки, якою торкаємося рукою, — необхідно враховувати час, який минає, поки світло летить від лампочки до сітківки ока абоінформація про відчуття рухається від нервових закінчень до мозку. Все, що ми відчуваємо в сьогоденні, — це «збірна солянка» явищ минулого, далекого та близького.