ما هي وحدة الزمن في الفيزياء ؟ ” ورمزها  وقانونها

كتابة: أسماء صبحي آخر تحديث: 18 أبريل 2021 , 13:16

وحدة الزمن في الفيزياء ورمزها

الوحدة الزمنية الأساسية في الفيزياء هي الثانية ويرمز لها بالرمز “t” كما هو الحال مع جميع الوحدات المادية حيث تعتبر الثانية وحدة قياس الزمن في النظام الدولي وقد تكون الوحدة الأساسية كبيرة جدًا أو صغيرة جدًا بحيث لا يمكن استخدامها مباشرة، ولهذا السبب، يمكن استخدام المضاعفات الفرعية.

ومن الشائع استخدام قوى مكونة من مضاعفات ثلاثة، سواء كانت موجبة أو سالبة، ومع مرور الوقت، هناك مضاعفات أخرى للثواني أكثر شيوعًا في الاستخدام، مثل الدقائق، الساعات، الأيام، وغيرها من وحدات قياس الزمن.

وهكذا، فإن جزءً من الألف (10 ^ -3) من الثانية هو ميلي ثانية، والمليون (10 ^ -6) ميكرو ثانية وألف من المليون (10-9) نانو ثانية، واعتمادًا على القياس والتردد، قد يكون “وقت الوحدة” ثانية أو مللي ثانية أو ميكرو ثانية أو أيًا كان، حسب السياق.

فإذا كنت تتحدث عن عدد الأمواج في البحر التي تمر بمدخل الميناء في وقت معين، فقد يتم تحديد “وقت الوحدة” الخاص بك على أنه “دقائق”، وقد يكون لديك سبع موجات لكل وحدة زمنية، وفي وحدتين من الوقت، قد يكون لديك 14 موجة، وهو ما يوضح اهمية الفيزياء في حياتنا اليومية.

وإذا كنت تتحدث عن موجات الراديو وعدد الموجات التي تمر عبر الدليل الموجي في وحدة زمنية معينة، فيمكن تحديد وقت الوحدة بالميكروثانية أو النانو ثانية اعتمادًا على القياس / التردد. [1]

قانون الزمن في الفيزياء

يُستخدم مفهوم الزمن على نطاق واسع في المعادلات الفيزيائية المتعلقة بقوانين نيوتن، كما يُستخدم أيضًا في العديد من الأسئلة الرياضية والكيميائية وهو ما يوضح الإجابة على تساؤل البعض لماذا ندرس الفيزياء، ونعني بالزمن عدد الثواني التي يستغرقها جسم يتحرك بسرعة معينة لقطع مسافة معينة.

وأحد قوانين الفيزياء التي يمكن من خلالها حساب الزمن، هو أن الزمن يساوي المسافة على السرعة، إذن، عندما تكون لدينا المسافة والسرعة، يمكننا استخدام التعويض في القانون السابق لإيجاد الزمن.

الزمن = المسافة / السرعة

والوحدة الزمنية هي الثانية، ويتم حساب الزمن باستخدام طريقة التقويم والساعة، بحيث يتم استخدام الساعة لوصف الزمن في اليوم، والتوقيت لوصف الزمن لأكثر من يوم، وأكثر من ذلك بكثير في وصف حركة الأجرام السماوية، وإذا كانت السرعة ثابتة، يمكن التنبؤ بالوقت اللازم لوصول جسم متحرك بقسمة المسافة على السرعة، وإذا لم تكن السرعة ثابتة، فإننا نستخدم لكل حالة القانون الخاص بها. [1]

التعريف العملي للزمن

الوقت معروف للجميع، لكن يصعب تحديده وفهمه، العلم والفلسفة والدين والفن لهم تعريفات مختلفة للوقت، لكن نظام قياسها راسخ نسبيًا، حيث تعتمد الساعات على الثواني والدقائق، وفي حين أن قاعدة هذه الوحدات قد تغيرت عبر التاريخ، إلا أن جذورها تعود إلى السومرية القديمة، وتم تعريف الوحدة الدولية الحديثة للزمن بالثانية، عن طريق نقل الإلكترون لذرة السيزيوم.

ويعرّف الفيزيائيون الزمن بأنه تقدم الأحداث من الماضي إلى الحاضر إلى المستقبل، ويعتبر العلماء الوقت بأنه البعد الرابع للواقع ويستخدم لوصف الأحداث في الفضاء ثلاثي الأبعاد مثل قياس الضوء في الفيزياء، إنه ليس شيئًا يمكننا رؤيته أو لمسه أو تذوقه، لكن يمكننا قياس مروره. [2]

اتجاه الزمن

تعمل المعادلات المادية بشكل جيد بغض النظر عما إذا كان الوقت يتحرك للأمام نحو المستقبل “الوقت الإيجابي” أو للخلف نحو الماضي “الوقت السالب”، على الرغم من ذلك، فإن الزمن في العالم الطبيعي له اتجاه “سهم الوقت”، ويعد السؤال عن سبب عدم عودة الوقت أبدًا هو أحد أعظم الأسئلة التي لم يتم حلها في العلم.

وأحد التفسيرات هو أن العالم الطبيعي يتبع قوانين الديناميكا الحرارية، ويقول القانون الثاني للديناميكا الحرارية، إنه داخل نظام مغلق، تظل إنتروبيا النظام ثابتة أو تزداد، وإذا كان الكون يُنظر إليه على أنه نظام مغلق، فإن إنتروبياه لا يمكن أن تنخفض أبدًا، وبمعنى آخر، لا يمكن للكون أن يعود إلى الحالة التي كان عليها من قبل، ولا يمكن للزمن أن يتراجع. [2]

تمدد الزمن

في الميكانيكا الكلاسيكية، الزمن هو نفسه في كل مكان، حيث يتم الاتفاق على ساعات متزامنة، ومع ذلك، من نظرية النسبية الخاصة والعامة لأينشتاين، نعلم أن الوقت نسبي، وهذا يعتمد على الإطار المرجعي للمراقب.

ويمكن أن يتسبب هذا في تمدد الوقت حيث يطول الوقت أكثر بين الأحداث مع اقتراب المرء من سرعة الضوء، وتعمل الساعات المتحركة بشكل أبطأ من الساعات الثابتة، ويصبح التأثير أقوى مع اقتراب الساعة المتحركة من سرعة الضوء، وتسجل الساعات في الطائرات أو في المدار وقتًا أبطأ مما هو عليه على الأرض، وتتفكك جسيمات الميون بشكل أبطأ عندما تتحلل، كما أكدت تجربة مايكلسون مورلي تقلص الطول واستطالة الوقت. [2]

السفر عبر الزمن

يقصد بالسفر عبر الزمن، التحرك للأمام أو للخلف في أوقات مختلفة، تمامًا كما يمكنك التنقل بين نقاط مختلفة في الفضاء، وتحدث قفزة في الزمن إلى الأمام في الطبيعة، حيث يقفز رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية إلى الأمام عند عودتهم إلى الأرض بسبب الحركات البطيئة المتعلقة بالمحطة.

ومع ذلك، فإن فكرة العودة بالزمن إلى الوراء تطرح مشاكل، والمشكلة هي السبب والنتيجة، حيث أن التراجع في الزمن يمكن أن يخلق مفارقة، ومن المفارقات، إذا عدت بالزمن إلى الوراء وقتلت جدك قبل ولادة والدتك أو والدك، يمكنك منع ولادتك، ويعتقد العديد من العلماء أن الانتقال عبر الزمن إلى الماضي أمر مستحيل، ولكن هناك حلول للمفارقة الزمنية، مثل السفر بين الأكوان المتوازية أو النقاط الفرعية. [2]

إدراك الوقت

العقل البشري قادر على تتبع الوقت، فالمنطقة فوق الشوكة في الدماغ هي المنطقة المسؤولة عن إيقاع الساعة البيولوجية، لكن النواقل العصبية والأدوية تؤثر على إدراك الوقت، وكذلك المواد الكيميائية التي تسبب إطلاق الخلايا العصبية بشكل أسرع من المعتاد، في حين أن حرق الخلايا العصبية الأقل يؤدي إلى إبطاء إدراك الوقت.

وعندما يبدو أن الوقت يتسارع، يتعرف الدماغ على المزيد من الأحداث بمرور الوقت، وفي هذا الصدد، يبدو أن الوقت يمر بالفعل عندما تستمتع، ويبدو أن الوقت يتباطأ في حالات الطوارئ أو عندما يكون هناك خطر.

ويقول العلماء في كلية بايلور للطب في هيوستن إن الدماغ لا يتسارع حقًا، لكن اللوزة تصبح أكثر نشاطًا، واللوزة هي منطقة في الدماغ تستحضر الذكريات، ومع ظهور المزيد من الذكريات، يبدو أن الوقت يطول.

نفس الظاهرة تفسر لماذا يبدو أن كبار السن يرون الوقت أسرع مما كانوا عليه عندما كانوا أصغر سناً، ويعتقد علماء النفس أن الدماغ يخلق ذكريات تجارب جديدة أكثر من ذكريات مألوفة، زنظرًا لوجود عدد أقل من الذكريات الجديدة في وقت لاحق من الحياة، يبدو أن الوقت يمر بشكل أسرع.[2]

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق