آرشیف

یکم ــ نگاهی براندازه گیری زمان  

زمان یکی ازاساسی ترین پرسش هایی است که همواره بشریت را درگیرخود کرده است. هیچ پاسخ ساده ای برای زمان وجود ندارد ، زیرا درفرآیند تاریخ ، زمان مفهوم پیچیده وگفتمان مهمی است که هم درعلم وهم در فلسفه و دین، باز تابیده  است.

زمان ادامه ای از هستی واتفاقات است که آشکارا دریک تناوب برگشت ناپذیر ازگذشته ، از زمان کنونی به آتیه رخ می دهد . اندازه گیری زمانی همواره دانشمندان و فناوران را به خود مشغول کرده است و انگیزه اساسی در جهت یابی و نجوم بوده است .

زمان نیز به دلیل آگاهی ازنامتناهی بودنش در هر روز و در درازنای زندگی انسان ، دارای ارزش بازرگانی وخودی است .  وانسانها بگونه مدلولی زمان را دراسباب سنجش واندازه گیری خود جای داده  وشبانه روز را با دوسبک شناخته اند ، یکی بر بنیاد گاه یا جایگاه خورشید وماه ودرازی سایه ، دیگری بربنیاد تقسیم شبانه روزی به 24 ساعت است  . ایرانی های باستان وزرتشتیان شبانه روز را برمبنای پنج گاه رایج امروزی شناخته اند .

دانش بشری همواره در کارنامه گذشتگان به دنبال روشی برای اندازه گـــــــیری یکاِی میزان  سنجش پدیده ها درچرخه ای هستی بوده است .

بگونه نمونه :

یکاِی شمارش مغازه وخانه وآب : باب ؛

یکاِی شمارش تخم مرغ : دانه ؛

یکاِی شمارش قاشق ، چنگال ، رختخواب : دست ؛ 

یکاِی شمارش پارچه : توب ؛

یکاِی شمارش ماشین آلات ، خودرو ، تلویزیون : دستگاه  ؛ وغیره نامیده اند .

و بدین اساس« یکاِی » شمارش کمیت زمان دردستگاه متریک « ثانیه » می باشد. که سایر یکاِ های زمان بقرار ذیل :  دقیقه ، ساعت ، شبانه روز ، هفته ، ماه ، سال ، دهه ، سده ، هزاره ، نام گذاری وشناخته شده اند .

ابزار های ابتدایی اندازه گیری زمان

انسان از دیرباز به دنبال روشی برای اندازه گیری گذر زمان بوده است. با پیشرفت تمدن‌ها، ابزارها و روش‌های مختلفی برای این کار نوآفرینی شده است. اینجا به برخی از اساسی ترین ابزارهای اندازه‌ گیری وسنجش زمان درگذشته واکنون اشاره می‌نمایم :

ــ ساعت آفتابی : یکی از قدیمی ترین ابزار های اندازه گیری زمان است که براساس گردش سایه ، روی یک رویه ویژه ، کار می کند وزمان را بااستفاده از مکان خورشید می سنجد .

نمونه ای از ساعت آفتابی در هنوور آلمان

ــ ساعت آبی : این ساعت‌ها با استفاده ازگردش یکنواخت آب از یک کاسه به کاسه دیگر، زمان را اندازه گیری می کند  .

ساعت آبی درایران

ساعت شنی : این گونه ساعتها با گذر یک مقدار لایتغیر شن یا سنگریزه از یک دولاب به دولاب دیگر، زمان را نشان می‌داد.

ساعت شنی

شمعدان های شماره ــ گذاری شده  : در دوره باستان با نشان گذاری روی یک شمع ،  می‌توانستند زمان تقریبی را گمانه بزنند.

مدل شمعدان

ابزار های اندازه گیری مکانیکی زمان

ساعت‌های وزنه‌ای : این ساعت‌ها با استفاده از وزنه‌ها و  دستگاه های دنده‌ای، زمان را دقیق‌تر از ساعت‌های قبلی اندازه می‌گرفتند.

ساعت آلمانی دو وزنه ای قدیمی

ساعت‌های فنری : با جایگزینی فنربه جای وزنه، ساعت‌ها کوچک‌ تر و قابل انتقال شدند.

ساعت مچی فنری

ابزارهای اندازه‌گیری پیشرفته زمان

با پیشرفت دانش بشری، ابزارهای اندازه ‌گیری زمان نیز بسیار کاملتر و دقیق‌تر و رنگارنگ تر شده‌اند.  اینجا به برخی ازبرجسته ترین آنها اشاره می کنیم .

ساعت‌های اتمی  : دقیق‌ترین ابزارهای اندازه ‌گیری زمان هستند. که بر اساس فرکانس ارتعاشات (نوسان) اتم‌ها کار می‌کنند.

درساختارهای موقعیت‌ یابی جهانی (GPS)، مخابرات و آزمایش‌های دانشی با دقت بالا اینگونه ساعتها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ساعت اتمی مسیر یاب دقیق تر از جی پی اس

ساعت‌های کوارتزی : که رایج ‌ترین گونه ای از ساعت‌های الکترونیکی هستند ، ازنوسانات یک کریستال کوارتز ، برای تولید سیگنال‌های الکتریکی استفاده می‌کنند.  که درساعت‌های مچی ، ساعت‌های دیواری و بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی دیگربه کار می‌روند.

وبه ترتیب ساعت‌های مکانیکی خودکار ، ساعت‌های دیجیتال ،  تایمرهای نرم‌افزاری ، ساعت‌های آنلاین … وغیره می باشند .

دوم ــ زمان ازدید گاه فلسفه

برخی فیلسوفان زمان را بمفهوم یک راستینه عینی ومستقل از ذهن انسان می دانند . آنها باورمند اند که زمان مانند پهنه وفرامون یک بُعد از جهان هستی است وجریان آن مستقل از آگاهی ما ادامه دارد . از جهتی برخی فلاسفه به این اندیشه اند که زمان دستاوردِ از دانایی ماست وبدون ذهن ، پنداره ای از زمان وجود ندارد .  برخی دیگر ازفرزانگان ، زمان را یک پیوند  میان رخداد ها واشیاء می دانند . وماهیت مستقلی ندارد.

ایمانوئل کانت  ، زمان را یک شکل از شهود ناب می‌دانست و باورداشت که زمان یک پیش‌نیاز برای تجربه هرگونه پدیده است.

آگوستین قدیس ، زمان را به نام  گسترش اکنون می‌دید و می گفت که گذشته در ذهن و آتیه در چشم براه بودن ماست.

هنری برگسون زمان را به نام یک جریان خلاق و پیوسته می‌دید و معتقد بود که زمان گاهنما و زمان درونی دو چیز متفاوت هستند.

مارتین هایدگر زمان را به نام وجود انسان در جهان می‌دید وبه این فکربود که زمان به گونه ای وجودی درانسان تجربه می‌شود.

سوم ــ زمان ازدیدگاه فزیک

زمان یکی ازاساسی ترین مدلول ها ودانسته ها در فیزیک است . در فیزیک کلاسیک، نیوتن زمان را به نام  یک کمیت تام و یکسان برای همه مشاهده کنندگان در نظرمی‌گرفت.  او می اندیشید که زمان بگونه یکنواخت ومستقل ازهررخداد دیگری پیش می رفت وبرای همه مشاهده کنندگان به یک شکل می گذشت. این دیدگاه بنام ” زمان یگانه نیوتنی ” شناخته می شود.

با پیدایی اندیشه نسبیت ویژه اینشتین ، دیدگاه بشریت نسبت به واژۀ زمان تغییر بنیادی یافت  . بفکراینشتین زمان یک کمیت نسبی است و تند روی گذر آن به شتاب نسبی مشاهده کننده وچارچوب بنمایه اوبستگی دارد.  پدیده‌هایی مانند فراخندگی زمان و فشردگی درازی  ، که در اندیشه نسبیت پیش‌بینی شــــــده‌اند، نشان می‌دهند که زمـــــــان به نام یک بُعد چهارم از فضا – زمان می‌تواند زیر هنایش و گرانش ، تند روی وشتاب تغییر کند. در اندیشه نسبیت اینشتین زمان وفضا بهم پیوسته اند و تشکیل یک ساختار یگانه به نام فضا – زمان را می‌دهند.

فضا ــ زمان

پیوند کوانتوم با زمان :

کوانتوم در فیزیک به کوچک ‌ترین زرۀ ای ممکن از یک کمیت گفته می‌شود. پیوند کوانتوم با زمان یک جنبش وتکانۀ پیچیده ای در جهان ذرات است .

در فیزیک کلاسیک، زمان به نام یک جریان پیوسته و یک‌ سویه دیده می‌شود که به گونه یکنواخت می‌گذرد.  گذشته، اینگاه و آینده به گونه خطی و جدا ازهم پنداشته می‌شوند.

فیزیک مدرن، دگرگونی بزرگی دردرک وبینش ما ازجهان هستی ایجاد کرده است. این اندیشه ها، که در اوایل قرن بیستم شکل گرفتند، به ما کمک کردند تا پدیده‌هایی را که فیزیک کلاسیک قادر به تفسیر وتبیین آن‌ها نبود، درک کنیم.

معادلات میدان اینشتین

1ــ بررسی جنبش اجسام با سرعت‌های نزدیک به سرعت نور

2 ــ دو رویداد که برای یک بیننده همزمان هستند، ممکن است برای بیننده دیگری همزمان نباشند. 

3 ــ یک جسم جنبنده نسبت به بیننده ای که تناسب آن به جسم ساکن است کوتاه‌ تر دیده می‌شود.

4 ــ زمان برای یک بیننده جنبنده ، کُند ترازمشاهده کننده ای که نسبت به آن جسم ساکن است ، می ‌گذرد.

5 ــ انرژی یک جسم برابراست با دستامد ‌ضرب جرم آن درمجذورسرعت نور( هم ‌ارزی جرم و انرژی   E = mc²   )

6 ــ اجسام پُرجرم سبب خمیدگی فضا – زمان می‌شوند و این خمیدگی مسبب ایجاد گرانش می گردد .

اجرام آسمانی وزمینی مانند ماهواره‌ها و پرتابه‌های آنها، یا هر آنچه که در مِدار است، همگی از یک قانون پیروی می‌کنند.

کوانتوم یک مفهوم بنیادی در فیزیک است که به ما کمک می‌کند تا دنیای پیرامون مارادرمیزان بسیار کوچک و پدیده‌های اساسی جهان مانند ساختار اتم‌ها، هسته‌های اتمی وذرات بنیادی رابهتردرک کنیم. این مفاهیم نه تنها برای فیزیکدانان، بلکه برای مهندسان،شیمی‌دانان وبسیاری از پژوهشگران دیگر نیز خیلی مهم هستند.

با پیشرفت‌های روزافزون در زمینه فزیک کوانتوم می‌توان امید وار بود که در آینده های نزدیک شاهد کاربردهای جدید و شگفت‌انگیز مبتنی بر گسترش هوش مصنوعی وفناوری‌هایی مانند : لیزر، ترانزیستور، میکروسکوپ تونلی روبشی ، رایانه‌های کوانتومی بسیار قدرتمند و پیوند های کوانتومی امن ، خواهیم بود .

منابع ومآخذ

ـــــــــــــــــــــــ

برای کاوش بیشتر، لطفاً به منابع معتبر زیر مراجعه کنید:

1 ــ فرهنگ لغت آکسفورد: زمان. انتشارات دانشگاه آکسفورد، 2011.

2 ــ  “زمان.” فرهنگ لغت میراث آمریکایی زبان انگلیسی (ویرایش چهارم). 2011.

3 ــ “تعریف زمان.” www.merriam-webster.com

4 ــ فرهنگ لغت مختصر انگلیسی آکسفورد. وسعت یا مدت وجود، که از آغازی به آغاز دیگر اندازه گیری می شود، یا دوره ای که طی آن یک عمل، فرآیند یا شرایط ادامه می یابد. (1971).

5 ــ  کارول، شان ام (2009). از ابدیت تا اینجا: جست و جو برای یک نظریه نهایی زمان. داتون، جلد. 63، ص 54-55.

6 ــ شده از نسخه اصلی در 6 ژوئن 2012. بازیابی شده در 7 ژوئیه 2012.

7ــ  Randall, L. (2008). گذرگاه‌های تاب‌دار: کشف رازهای  ابعاد پنهان جهان. هارپر کالینز