Wat is tijd?
Tijd is een handig begrip voor mensen waarmee ze punten in de tijd, tijdsperioden en tijdsduur in hun voordeel kunnen definiëren.
"Tijd is wat de klok aangeeft."
(Albert Einstein)
Foto: Pixabay
De natuur zelf heeft geen tijd nodig. Het is een gevolg van de tweede wet van de thermodynamica: "Er is geen toestandsverandering waarvan het enige resultaat de overdracht van warmte is van een lichaam met een lagere temperatuur naar een lichaam met een hogere temperatuur." (Rudolf Julius Emanuel Clausius, Duitse natuurkundige 1822 - 1888). Dit betekent dat processen die op zichzelf plaatsvinden van een hogere naar een lagere energietoestand leiden (entropie). Sinds deze overgang, b.v. B. van warm naar koud, gebeurt niet plotseling, het is logisch om tijdens zo'n proces te spreken van een "tijdsverloop".
Hieruit volgt de onomkeerbaarheid van de tijd. Het filmfragment komt uit "The stuff the cosmos is made of - DVD 1 - The illusion of time" (2011) van Brian Greene. Gepubliceerd door daylimotion:
https://www.dailymotion.com/video/x1lzy1p
Wie uitgebreide informatie wil over de fysieke achtergrond van tijd, kan de film "Wie geht Zeitreisen?" (Duits) bekijken. Het heeft een lengte van 29:58 minuten.
Dus als een stuk glas breekt wanneer het op de grond valt, zou elke scherf een impuls moeten krijgen in de tegenovergestelde richting van zijn beweging, tot op atomair niveau, om het glas weer in elkaar te zetten. Theoretisch denkbaar, maar praktisch onmogelijk.
Maar dit resulteert in de methode van het "meten" van 'tijd':
Galileo Galilei (1564 - 1642) bouwde een apparaat om slingerbewegingen te tellen en stelde ook een plan op hoe het te gebruiken om een wielklok te bouwen, wat Christiaan Huygens in 1673 realiseerde.
Een gewicht trekt aan een tandwiel, waarvan de rotatie wordt vrijgegeven door een echappement in het ritme van een slinger. Verschillende versnellingen vertragen een as zodat de wijzer de minuten correct telt op een schaal (wijzerplaat). Dit is de beschrijving van een mechanische klok aangedreven door gewicht.
Tijd wordt gemeten door het observeren en tellen van een periodiek proces.
Afbeelding: CC-licentie Wikipedia
In principe is naast de oscillerende beweging ook de cirkelvormige beweging geschikt voor het meten van tijd. Theoretisch veranderen de hoeveelheden kinetische en potentiële energie hier niet. In de praktijk wordt echter door wrijvingsverliezen voortdurend energie aan de rotatie onttrokken, die onmiddellijk tot dezelfde hoeveelheid zou moeten worden aangevuld, wat technisch zeer moeilijk, zo niet onmogelijk is.
Niettemin was de rotatie van de aarde (de dag) en de beweging van de aarde rond de zon (het jaar) een van de eerste manieren om tijd te meten vanwege het belang ervan in het dagelijks leven. Moeilijkheden ontstaan voor een exacte tijdmeting:
Afbeelding: CC-licentie
Met één omwenteling van de aarde totdat de zon weer in dezelfde horizontale hoek staat, kan deze waarneming worden gebruikt om de lengte van een dag (echte zonnedag) te bepalen, maar dit komt slechts ongeveer overeen met 24 uur. Men wordt gedwongen om een gemiddelde zonnedag te definiëren met behulp van een klok die gelijkmatig loopt om op de 24 uur van een dag te komen. Deze afwijkingen compenseren zich na een jaar.
Omdat de rotatiesnelheid van de aarde in wezen vertraagt - het wordt vertraagd door de maan - moet je af en toe een seconde aan de dag toevoegen om de helderheid van de dag op de lange termijn tussen 6.00 en 18.00 uur te houden. De afschaffing van schrikkelseconden wordt momenteel besproken om aanpassingsproblemen te voorkomen, b.v. B. in computersystemen te vermijden. Ter compensatie zou men rond het jaar 2600 een schrikkeluur nodig hebben.
Afbeelding: https://en.wikipedia.org/wiki/GNU_Free_Documentation_License
Een "tropisch jaar" is gedefinieerd zodat de seizoenen niet verschuiven in de kalender. Het wordt gedefinieerd als de periode waarin de aardas weer dezelfde hellingshoek aanneemt als de aarde om de zon draait. Het heeft een lengte van 365,24219052 dagen (365 dagen, 5 uur, 48 minuten en 46 seconden). Als gevolg hiervan heb je elke vier jaar een extra dag nodig, die elke 100 jaar verloren gaat, maar nog steeds elke 400 jaar nodig is - het jaar 2000 was dus een schrikkeljaar.
Het feit dat de seizoenen meteorologisch veranderen als gevolg van de opwarming van de aarde heeft niets te maken met de jaarlijkse definitie van de baan van de aarde rond de zon.
