ما هي وحدات الزمن

وحدات قياس الزمن:

يتطلب قياس الوقت تحديد الوحدات، لكن هناك العديد من الوحدات الزمنية المختلفة، وقد يكون بعضها أكثر ملاءمة في ظروف معينة من غيرها، حيث تعتبر وحدات SI بأنه النظام الدولي للوحدات (Système Internationale d’Unités أو SI) الذي يحدد سبع وحدات أساسية للقياس تُشتق منها جميع وحدات SI الأخرى.

الوحدات الزمنية:

الوحدة الأساسية للوقت هي الثانية (وحدات SI الأخرى هي: متر للطول، كيلوجرام للكتلة، أمبير للتيار الكهربائي، كلفن لدرجة الحرارة، شمعة لشدة الإضاءة، مول لكمية المادة)، إذ يمكن اختصار الثانية كـ s أو sec.

تاريخيًا، تم تعريف الثانية بالرجوع إلى فترات زمنية أطول – دقائق وساعات وأيام – على سبيل المثال مثل 1/86400 من متوسط ​​يوم شمسي (اليوم الواحد 24 ساعة × 60 دقيقة × 60 ثانية = 86400 ثانية)، ويُعرف هذا أحيانًا باسم التقويم الفلكي الثاني (التقويم الفلكي هو جدول يوضح مواقع الأجرام السماوية في تواريخ مختلفة في تسلسل منتظم).

منذ إنشاء نظام SI في عام 1967، تم تعريف الثانية تقنيًا بمصطلحات ذرية أكثر دقة ومطلقة على أنها “مدة 9192.631.770 فترة من الإشعاع المقابل للانتقال بين مستويين فائق الدقة للحالة الأرضية لذرة السيزيوم 133 “، في عام 1997، أصبح هذا التعريف أكثر تحديدًا مع اشتراط أن يشير هذا إلى ذرة السيزيوم في حالة السكون عند درجة حرارة 0 درجة كلفن.

بالنظر إلى أن الأرض تتباطأ بشكل تدريجي للغاية، وأن متوسط ​​اليوم الشمسي الذي استند إليه التعريف الأصلي للثانية لم يظل كما هو، فإنه يمكن القول إن تعريفه هو اختيار تاريخي وثقافي، حتى أنه اختيار عشوائي، ولكن التعريف الذري الذي نستخدمه الآن على الأقل، بغض النظر عن مصدره، سيظل دائمًا ثابتًا.

جميع وحدات قياس الوقت الأخرى مشتقة الآن من الثانية، وفي الواقع، نظرًا لأنه يمكننا قياس الوقت بدقة أكبر من الطول، فإن قياس النظام الدولي للوحدات (SI) للمتر يتم تعريفه من حيث المسافة التي يقطعها الضوء في 0.000000003335640952 ثانية.

مضاعفات واشتقاقات الوحدة الزمنية:

يمكن اشتقاق الوحدات لفترات زمنية أقصر أو أطول من ثانية من خلال تطبيق بادئات SI القياسية على الثانية:

• ديسي ثانية = 1/10 ثانية.
  
• سنت ثانية = 1/100 ثانية.
  
• ميلي ثانية = 1/1000 ثانية.
  
• ميكرو ثانية = 1 / 1،000،000 ثانية.
  
• نانوثانية = 10^-9 ثانية.
  
• بيكو ثانية = 10^-12 ثانية.
  
• فيمتوثانية = 10^-15 ثانية.
  
• أتو ثانية = 10^-18 ثانية.
  
• زيبتو ثانية = 10^-21 ثانية.
  
• يوكتو ثانية = 10^-24 ثانية.
  المضاعفات:
  
  
• عشرية = 10 ثوانٍ.
  
• أوكتو ثانية = 100 ثانية.
  
• سكيلو ثانية = 1000 ثانية (حوالي 16.7 دقيقة).
  
• ميجا ثانية = 1،000،000 ثانية (حوالي 11.6 يومًا).
  
• جيجا ثانية = 109 ثانية (حوالي 31.7 سنة).
  
• تيرا ثانية = 1012 ثانية (حوالي 31700 سنة).
  
• بيتا ثانية = 115 ثانية (حوالي 31.7 مليون سنة).
  
• إكساثانية= 1018 ثانية (حوالي 31.7 مليار سنة).
  
• زيتا ثانية = 1021 ثانية (حوالي 31.7 تريليون سنة).
  
• يوتا ثانية = 1024 ثانية (حوالي 31.7 كوادريليون سنة).
  

بشكل أكثر شيوعًا، خارج نطاق الاستخدام العلمي البحت، يتم استخدام الوحدات الأخرى لفترات زمنية أطول، وعلى الرغم من الوحدات “غير التابعة لنظام SI” تقنيًا، نظرًا لأنها لا تستخدم النظام العشري، يتم قبول هذه الوحدات رسميًا للاستخدام مع النظام الدولي.

• دقيقة (60 ثانية).
  
• ساعة (60 دقيقة ، أو 3600 ثانية).
  
• اليوم (24 ساعة ، أو 86400 ثانية).
  
• أسبوع (7 أيام ، أو 604800 ثانية).
  
• شهر (28-31 يومًا ، أو 2،419،200-2،678.400 ثانية).
  
• عام (حوالي 365.25 يومًا ، أو حوالي 31557600 ثانية).
  ولحساب فترات أطول، يتم استخدام بعض مضاعفات السنوات بشكل شائع، على سبيل المثال عقد (10 سنوات)، قرن (100 سنة)، الألفية (1000 سنة)، ميغا أنوم (1000000 سنة)، إلخ.في الكلام اليومي، تُستخدم أيضًا بعض الوحدات الزمنية الأقل دقة، على سبيل المثال لحظة، لحظة، اهتزاز، دقة، فصل، عمر، حقبة، عصر، دهر، إلخ، وبعض هذه المصطلحات لها أيضًا معاني محددة في ظروف معينة (على سبيل المثال في الفترة الزمنية)، ولكن بشكل عام طولها غير محدد أو غامض.
  

نظرية كم الوقت:

الكرونون هو وحدة للوحدة الزمنية المنفصلة وغير القابلة للتجزئة المقترحة في الفيزياء النظرية، والمعروفة باسم كم الوقت، ويمكن استخدام هذه الوحدة كجزء من نظرية تقترح أن الوقت ليس مستمرًا ولكنه يتكون من العديد من الوحدات المنفصلة، حيث يجب التأكيد على أنه وفقًا لفهمنا الحالي للفيزياء، في كل من ميكانيكا الكم والنسبية العامة (التي تشكل معًا معظم الفيزياء الحديثة).
لا يأتي الوقت في حزم كمية منفصلة، ولكنه سلس ومستمر ومع ذلك، قد يكون النموذج المنفصل مفيدًا لبعض النظريات الأكثر غموضًا والافتراضية إلى حد كبير التي تحاول الجمع بين ميكانيكا الكم والنسبية في نظرية الجاذبية الكمومية.

ليس من الواضح حتى ما هي قيمة الكرونون، وأحد المرشحين لذلك هو زمن بلانك (متناهى الصغر 5.39 × 10-44 ثانية)، وهو الوقت اللازم للضوء للانتقال في فراغ مسافة 1 بلانك، ويعتبره معظم الفيزيائيين أصغر قياس ممكن للوقت حتى من حيث المبدأ، وعلى الرغم من أن وقت بلانك صغير جدًا بحيث لا يكون له العديد من التطبيقات العملية، إلا أن وقت بلانك يتوافق مع وحدات بلانك الأخرى من حيث الطول ودرجة الحرارة والكتلة والكثافة وما إلى ذلك، والتي تُستخدم أحيانًا في الفيزياء النظرية، وهناك مرشح محتمل آخر للكرونون هو الوقت الذي يحتاجه الضوء للسفر في نصف القطر الكلاسيكي للإلكترون.

معايير الوقت:

مرصد رويال غرينتش في لندن هو موقع خط الطول الرئيسي المستخدم في توقيت غرينتش، وهو أقدم معيار زمني مقبول دوليًا، منذ تأسيسه في المؤتمر العام للأوزان والمقاييس في عام 1967، فإن المعيار المقبول عالميًا لقياس الوقت هو نظام SI، والذي يستخدم الثانية كوحدة أساسية للوقت، كما يُعد ضبط الوقت مهمًا للغاية في العالم الحديث، سواء للأغراض العلمية أو للأغراض العامة بشكل متزايد، بحيث يتم تنسيقه الآن على المستوى الدولي، ويتم مزامنته باستخدام ساعات ذرية دقيقة بشكل لا يصدق.

ومع ذلك حتى لو تمكنا من الاتفاق على وحدة القياس، فهناك العديد من المواصفات المختلفة التي يمكن استخدامها لقياس المعدل الذي يمر فيه الوقت و / أو النقاط الزمنية وتنسيق ذلك الوقت عبر العالم، وتعرف هذه المواصفات باسم معايير الوقت، حيث أن العديد من هذه المعايير مرتبطة أو مرتبطة ولكنها تختلف عن بعضها البعض في بعض التفاصيل الصغيرة، وبعضها يستخدم لأغراض محددة للغاية.

التوقيت الذري الدولي:

التوقيت الذري الدولي (Temps atomique international، أو TAI) هو متوسط ​​مرجح للوقت يتم الاحتفاظ به بواسطة أكثر من 200 ساعة ذرية (السيزيوم بشكل أساسي) في جميع أنحاء العالم، متزامنة باستخدام إشارات GPS ووقت القمر الصناعي ثنائي الاتجاه وعمليات نقل التردد، مما يؤدي إلى استقرار أكثر بكثير من قراءة من أي ساعة واحدة.

بسبب الدقة الفائقة للساعات الذرية، يتم تصحيح الساعات المساهمة حتى للارتفاع فوق مستوى سطح البحر، TAI هو أساس التوقيت العالمي المنسق (UTC)، والذي يُستخدم في ضبط الوقت المدني في جميع أنحاء العالم، وللتوقيت الأرضي (TT)، وهو المعيار الرئيسي المستخدم في الحسابات الفلكية.