O czasie słów kilka...

MM&AlK

Na forum bardzo często poruszany jest problem czasu. Nigdzie nie spotkałem definicji czasu...„Wikipedia” definiując czas podaje: „Czas – skalarna (w klasycznym ujęciu) wielkość fizyczna określająca kolejność zdarzeń oraz odstępy między zdarzeniami zachodzącymi w tym samym miejscu.”... Wielu filozofów i fizyków uważa czas za iluzję - jako cechę szczególną przypisaną rodzajowi ludzkiemu. Mówimy o teorii Minkowskiego, o czasie jako czwartym wymiarze, ale tak naprawdę, to teorie względności wzmacniają tylko argumenty za tym, że czas jest nieistotny w fundamentalnym opisie świata. Myślę, że dobrze jest czasem wrócić do podstaw… Tak więc:

„[…] Czas według Platona jest ściśle związany z ruchem. Toteż nie ma go dla rzeczy wiecznych. Każda gwiazda ma swój odrębny czas [...] Nawet każda rzecz, która trwa, ma swój własny czas [...]”

Platon Timajos, Krytias albo Atlantyk przekład P. Siwek

Pełny obieg, ruch Ziemi na orbicie wokół Słońca, nazywamy Rokiem. Rok jest przyjętą jednostką czasu. Jeśli zatem mówimy, że okres obiegu danej planety lub innego obiektu wokół Słońca wynosi N_p lat, to tak naprawdę mówimy, że Ziemia wykonała N_p obiegów (ruchów) wokół Słońca, a dana planeta lub dany obiekt, wykonała jeden pełny obieg (ruch) wokół Słońca.

Ziemia w swym ruchu wokół Słońca zakreśla orbitę o średnim promieniu R_S i długości 2πR_S. Wielkość orbity przypadająca na jeden pełny obieg wokół Słońca - 2πR_S/1 obieg (rok) - jest prędkością - wymiar [jednostka długości obserwatora/1 rok].

Obserwator na Ziemi, powie, że pełny obieg Ziemi wokół Słońca trwa 365,256 obrotów Ziemi. Jeden obrót Ziemi nazywamy Dobą. Tak więc gdy Ziemia wykona jeden obrót, to przebędzie 1/365,256 część długości orbity:

2πR_S/365,256 = 2π(R_S/365 ) = 2πR_d.

Dobie przypisać możemy obrót koła o promieniu R_{d .}W środku toczącego się koła znajduje się Ziemia. Tak więc 1/365,256 część orbity Ziemi (równa obwodowi koła 2πR_d ), przypadająca na jeden obrót Ziemi jest prędkością:

2πR_S/(365,256 obrotów Ziemi (dni)) - wymiar [jednostka długości obserwatora/1 dzień]

Rok, to obieg Ziemi (z Księżycem) wokół Słońca… Doba, to obrót Ziemi wokół własnej osi… A sekunda? Mamy jeszcze Księżyc o promieniu R_K. Jeżeli długość orbity Ziemi w jej obiegu wyrazimy długością obwodu Księżyca wówczas:

2πR_S/2πR_K = A = constans

gdzie liczba A nie zależy od przyjętych jednostek długości. Jeśli przyjmiemy, że promień biegunowy Księżyca wynosi 1736,1 km, natomiast średni promień orbity Ziemi 149597890 km, to A = 86168,94(w rzeczywistości A = 86164,10035, tyle sekund ma doba). Starożytni astronomowie, ze względów praktycznych związanych z systemem liczbowym, przyjęli wartość A = 86400. Taką wartość stosujemy współcześnie. Pamiętać należy, że przyjmując wielkość liczby A = 86400 zwiększamy średni promień orbity Ziemi R_S^* = 86400 R_K, lub zmniejszamy prędkość liniową Ziemi na orbicie – modyfikując promień okręgu którego obrót nazywamy sekundą.

Jest więc: 2πR_S^*= 365,256 (2πR_d ) = 86400 (2πR_K).

Musi być zatem:

365,256 x 86400(2πR_d /86400) = 86400 x 365,256(2πR_K/365,256).

Jest więc: 2πR_d /86400 = 2πR_K/365,256 = 2πR_sek

Sekunda, to obrót okręgu o promieniu R_sek Długość tego okręgu przypadająca na jeden obrót jest prędkością liniową Ziemi w jej obiegu wokół Słońca.

Tak więc czas związany jest z ruchem…

W znanym wzorze Keplera:

2πR_p = 2πR_S (n_p /n_S)^2/3

Wyrażenie (n_p/n_S)^2/3, gdzie n_p jest okresem obiegu planety a n_S okresem obiegu Ziemi, mówi nam ile obiegów (lat), musi wykonać Ziemia na swej orbicie aby przebyć drogę równą średniej długości orbity danej planety. Lub też, że średni promień R_p orbity planety jest wielokrotnością średniego promienia R_S orbity Ziemi – model heliocentryczny.Wzór możemy zapisać w postaci:

Jeżeli przyjmujemy, że2πR_S/1 obieg (rok)=V_S [km/rok] wówczas:

Jako miarę ilości ruchu planety w jej obiegu wokół Słońca możemy przyjąć ilość N_S obrotów Ziemi wokół własnej osi (doba):

Jest sprawą oczywistą, że wzór ogólny ma postać:

lub: 2πR_p= V_w (N_w N²_p)^1/3

gdzie: R_w jest średnim promieniem orbity planety przyjętej jako miara (wzorzec), V_w jest prędkością przyjętego wzorca, N_w mówi nam ile obrotów wykonała Ziemia w jednym cyklu obiegowym przyjętego wzorca, a wyrażenie (N_wN_p²)^1/3określa czas w jakim sygnał poruszający się z prędkością V_w przebiegnie drogę równą orbicie danej planety, której okres obiegu (1 cykl) wynosi N_p obrotów Ziemi.

Za wzorzec prędkości możemy przyjąć dowolną prędkość. Przyjęta prędkość ma charakter prędkości absolutnej dla całego układu słonecznego i dla układów wewnątrz planetarnych – powyższe przedstawiłem w notce „Światło, czas i...”

Św Augustyn odnosząc się do poglądów Platona pisze: „[...]Czy żądasz ode mnie, abym przyjął twierdzenie, że czas polega na ruchu ciał? Nie, bo słyszę, że wszystkie ciała mogą poruszać się tylko w czasie.[...]"

Jeżeli mamy dwie różne planety o orbitach odpowiednio:

2πR₁= V_w (N_w N²₁)^1/3 = V_w t₁   oraz:  2πR₂= V_w(N_w N²₂)^1/3 = V_w t₂

Wykorzystując prawo Keplera możemy zapisać:

t₁³/t₂³ = N₁²/N₂²

Sześciany czasów w jakich sygnał, poruszający się z dowolną prędkością, obiegnie orbitę danego obiektu (planety, księżyca danej planety), lub dotrze z centrum danego układu do orbity obiektu, są wprost proporcjonalne do kwadratów obiegów (ruchów) tych obiektów.

Czas w jakim sygnał dotrze do orbity danej planety (lub obiegnie orbitę planety - dotyczy również planet i ich księżyców) zawiera w sobie ilość ruchów – zarówno przyjętego wzorca jak i obiektu (planety lub księżyca planety)...

Na lekcjach astronomii, fizyki i nauk o Ziemi, podkreślamy wyższość układu heliocentrycznego nad układem geocentrycznym. Paradoks polega na tym, że my wciąż posługujemy się także układem geocentrycznym. Stosujemy podwójny układ - heliocentryczny układ przestrzenny i geocentryczny układ czasowy (związany z definicją roku, doby i sekundy).