何時ですか？簡単な説明
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物理学者は、時間を過去から現在、そして未来への出来事の進行と定義しています。基本的に、システムが不変であれば、それは時代を超えています。時間は現実の 4 番目の次元であると考えることができ、3 次元空間での出来事を説明するために使用されます。それは私たちが見たり、触ったり、味わったりできるものではありませんが、その経過を測定することはできます。
時間の矢
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物理方程式は、時間が未来に向かって進んでいるか (正の時間)、過去に向かって進んでいるか (負の時間) にかかわらず、同じように機能します。ただし、自然界の時間には、 時の矢 .なぜ時間が元に戻せないのかという問題は、科学における最大の未解決の問題の 1 つです。
1 つの説明は、自然界は熱力学の法則に従うというものです。の 熱力学第二法則 隔離されたシステム内で、 システムのエントロピー 一定または増加します。宇宙が孤立した系であると考えれば、そのエントロピー（無秩序の程度）は決して減少することはありません。言い換えれば、宇宙は以前の時点とまったく同じ状態に戻ることはできません。時間は逆戻りできません。
時間の遅れ
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古典力学では、時間はどこでも同じです。同期されたクロックは一致したままです。しかし、アインシュタインの特殊相対性理論と一般相対性理論から、時間は相対的であることがわかっています。それはオブザーバーの参照フレームに依存します。これにより、 時間の遅れ 、イベント間の時間は、光速に近づくほど長くなります (膨張します)。 動く時計の動きが遅くなる 静止した時計よりも、動いている時計が近づくにつれて効果が顕著になります 光速 .ジェット機や軌道上の時計は、地球上の時計よりもゆっくりと時間を記録します。 ミューオン粒子 落下時の減衰が遅くなり、 マイケルソン・モーリーの実験 長さの収縮と時間の膨張が確認されました。
タイムトラベル
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タイムトラベルとは、空間内の異なる地点間を移動するのと同じように、異なる時刻に前後に移動することを意味します。時間のジャンプは自然界で発生します。国際宇宙ステーションの宇宙飛行士は、地球に戻ったときに時間を前に飛ばします。これは、ステーションとの相対的な動きが遅いためです。
の考え方 時間をさかのぼる 、しかし、問題を引き起こします。 1 つの問題は、因果関係または原因と結果です。時間をさかのぼると、一時的なパラドックスが発生する可能性があります。 「祖父のパラドックス」は典型的な例です。パラドックスによると、時間をさかのぼって、母親または父親が生まれる前に祖父を殺せば、自分の誕生を防ぐことができます。多くの物理学者は、過去へのタイムトラベルは不可能だと信じていますが、時間のパラドックスには解決策があります。 パラレルユニバース または分岐点。
時間の知覚
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人間の脳には、時間を追跡する機能が備わっています。脳の視交叉上核は、毎日または概日リズムを担う領域です。しかし、神経伝達物質と薬物は時間の知覚に影響を与えます。ニューロンを興奮させて通常よりも速く発火させる化学物質は時間を短縮しますが、ニューロンの発火を減少させると時間の知覚が遅くなります。基本的に、時間が加速しているように見えるとき、脳は間隔内でより多くのイベントを識別します。そういう意味では、楽しい時は本当に時間があっという間に過ぎていきます。
緊急時や危険時には時間が遅くなるようです。ヒューストンのベイラー医科大学の科学者は、脳は実際にはスピードアップしないが、扁桃体はより活発になると言います.扁桃体は、記憶を作る脳の領域です。より多くの思い出が形成されるにつれて、時間が引き出されたように見えます。
同じ現象が、高齢者が若い頃よりも時間が速く動いていると感じる理由を説明しています。心理学者は、脳は慣れ親しんだ経験よりも新しい経験の記憶をより多く形成すると考えています。人生の後半になると、新しい記憶がほとんど作られなくなるため、時間がより早く過ぎていくように感じられます。
時の始まりと終わり
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宇宙に関する限り、時間には始まりがありました。出発点は137億9900万年前。 ビッグ・バン 発生した。宇宙背景放射は、ビッグバンからのマイクロ波として測定できますが、それより前の起源の放射はありません。時間の起源に関する議論の 1 つは、時間が無限に後方に延びていれば、夜空は古い星からの光で満たされるというものです。
時間は終わりますか？この質問に対する答えは不明です。宇宙が永遠に膨張するなら、時間は続くでしょう。新しいビッグバンが発生した場合、私たちのタイムラインは終了し、新しいタイムラインが始まります.素粒子物理学の実験では、ランダムな粒子が真空から発生するため、宇宙が静的または時間のないものになる可能性は低いようです。時間だけが教えてくれます。
キーポイント
- 時間とは、過去から未来への出来事の進行です。
- 時間は一方向にしか進みません。時間を進めることはできますが、戻すことはできません。
- 科学者は、記憶形成が人間の時間認識の基礎であると信じています。
ソース
- カーター、リタ。 人間の脳の本 .ドーリング・キンダーズリー・パブリッシング、2009 年、ロンドン。
- リチャーズ、E.G. 時間のマッピング: カレンダーとその歴史 .オックスフォード大学出版局、1998 年、オックスフォード。
- シュワルツ、ハーマン M. 特殊相対論入門 、McGraw-Hill Book Company、1968年、ニューヨーク。