為什麼地球上會有時間,為什麼在地球上會有不同的時間和季節?

時間 2021-10-14 21:08:55

1樓:匿名使用者

世界上有很多現象,一開始都是很神秘的,可是當我們認清了它們的本質之後,我們就會感覺索然無味了,時間也是這樣。

那麼時間到底是什麼呢?答:時間是物體週期運動或變化的次數。

一 下面對這個定義進行解釋:

1 首先要知道,時間是由物體的運動或變化產生的,如果宇宙中什麼都沒有,或者有物體,但這些物體都沒有絲毫的運動或變化,那麼就沒有時間。我想這個道理大家都早已知道了,我也不想在這裡多浪費口舌了。

上面一點確定之後,接下來再看看時間是怎樣產生的。

2 時間的產生

假設宇宙中一切物體都是靜止的,只有地球上的乙個叫張三的人在a、b兩點之間來回走動,那麼這就產生了時間。如果把張三的乙個來回叫一分鐘,那麼我們通過數張三來回的次數,就可以說,除了張三之外,宇宙已經靜止了多少多少分鐘;如果後來又有個叫李四的人從c點走到d點,那麼他用了多少時間呢?就看他這一過程包含張三幾個來回,如果包含十個來回,那麼李四從c點走到d點就花了十分鐘。

這種情況下,張三的運動就成了計時器。為什麼單以張三的運動作為計時器?對於李四來說,這是沒有辦法的事,因為整個宇宙只有張三在運動,沒有肉就只好吃魚了。

如果還有很多物體在運動,那麼就可以隨便選了,任何物體的運動都可以作為計時器,例如地球的自轉、水星的公轉、電子的振動。不僅圓周運動、往復運動可以作計時器,曲線和直線運動也都可以做計時器,例如李四的運動反過來也可以作為張三的計時器;樹葉的下落也可以作為計時器。曲線和直線運動怎樣表示時間?

可以把把物體的運動路線分成等長的段,把物體通過這些線段的次數作為時間。

雖然每個物體的運動都產生時間,都可以作為計時器,但嚴格說來,並不是每個物體的運動都適合作為計時器,這就好象人人都有當官的權利,但並不是人人都適合當官一樣,因為這涉及了計時是否準確的問題。

因為任何計時器都不是天生下來就是計時器,其它物體的運動都產生時間,所以計時器產生的時間就不是至高無上的,就不能與其它物體的運動過程發生矛盾。例如,我們現在是用鐘錶計時,平常都是一天24小時,可是有一天卻變成了25小時,究竟是地球轉慢了,還是鐘錶走快了?人們並不會因為鐘錶是計時器,就肯定認為是地球轉慢了。

再拿開始的那個例子來說,李四把張三的運動作為計時器,而張三的運動又很難保證是勻速的(按理來說,討論時間的時候,是不應該牽扯到速度的,我這樣說,只是為了便於大家理解),可能一開始走得快,後來累了,就慢下來了,這樣李四計算出來的自己的速度就肯定會與實際速度不符合,或者說與動量產生矛盾。所以,要保證計時器準確,就要盡量選用運動受外因和內因影響小的物體。

以上談的是運動產生的時間,下面再談談變化產生的時間。一棵樹,從發芽到落葉再到發芽,這是乙個變化過程,用這一過程也可以計時。但這一過程受天氣的影響很大,所以計時也不準確。

如果用物體的變化過程作為計時器,就應該盡量選用變化過程受外因和內因影響小的物體。

當然,從上面可以看出,運動變化就是運動變化,本不是什麼時間,因為有了人,它們才成為時間。

二 時間的作用

時間是記錄物體維持某種狀態長短的標準,以及比較物體運動變化快慢的標準。

三 時間的準確性

時間是否準確,取決於作為計時器的物體是否勻速運動或變化,而看計時器是否勻速運動或變化,又需要準確的時間,這是個兩難的問題,所以世界上沒有絕對準確的時間。

四 理想時間(絕對準確的時間)

理想時間就是均勻流逝的時間,上面說過了,在現實中,這樣的時間是不存在的,或者說是很難找到的。但物理理論(不包括相對論)上用的時間都是理想時間,這樣就必然造成實際結果與理論結果不符,也就是說,如果沒有理想時間,物理理論就不能成立,或者只能相對成立。所以,如果能找到理想時間就好了。

那麼能不能找到理想時間呢?關鍵就是要找到勻速運動或變化的物體。那麼這樣的物體在**呢?

哈哈,如果地球的自轉或公轉是勻速的就好了,我們可就使用方便了。可是,即使地球的自轉或公轉在一段時間內是勻速的,誰能保證是永遠勻速的?那麼到底有沒有永遠勻速運動的物體呢?

根據牛頓第一定律可知,不受外力或受合外力為0的運動物體即為永遠勻速運動的物體。可是,這一定律是否正確,怎樣驗證?另外,真空中光速恆定能否驗證?

如果這兩者有乙個能得到驗證,那麼理想時間就有可能找到了。

五 與時間有關的物理理論的成立條件

正是因為現實中沒有理想時間,所以有很多與時間有關的物理理論只在一定條件下才能成立,即相對成立。這個條件就是:各個事件經歷的時間必須是用同乙個計時器同時測定出來的。

例如,公式ft=mv說的是兩個物體同被力f作用了時間t後,它們增加的動量相等,這個結論就只是相對成立的。

假設有兩個球,有兩個力f同時分別作用於它們,用乙個明顯忽快忽慢的破鐘來測定作用時間。當破鐘走了t時間後,同時撤去兩個作用力,那麼這兩個球增加的動量當然是相等的。可是如果不是同時實驗,而是有先有後,那麼測定出來的兩個t就有可能不等,不管換多麼精密的鐘來測定,兩個t都有可能不等,這樣兩個球增加的動量也就有可能不等了,上式也就不成立了。

再例如,在距我們一光年的地方,一年前有乙個物體從a點運動到b點,在我們跟前,有乙個物體從c點運動到d點,用乙個破鐘同時測定它們用的時間都是t,那麼根據這個t計算出來的它們的速度之比當然是正確的(當然這要以光速恆定為前提),可是如果換兩個鐘來測定,不管這兩個鐘多麼精密,測出來的時間都有可能不同,最後計算出來的速度之比當然就有可能是錯的。

再打個比方來說,有一桿短了半截的秤,當然就稱不准了,可是如果兩個物體都是用這桿秤稱的,那麼計算出來的它們的相對質量(質量之比)就肯定是正確的,如果兩個物體是分別用兩台天平稱的,不管這兩台天平多麼精密,最終得到的相對質量都有可能是錯的。這個道理很簡單吧。

如果有了理想時間,就沒有上面的那個限制條件了。

疑難解答:

1 時間是均勻流逝的嗎?

這個問題本身問得就不正確,因為宇宙中每個物體的運動或變化都是時間,即使有乙個物體的運動是勻速的,也不能說時間是均勻流逝的,所以上面的問題應該改為「有沒有均勻流逝的時間」或「能否找到均勻流逝的時間」才合理。

正文中已經說了,這樣的時間是很難找到的,甚至是不可能找到或製造出來的。

正是因為時間的這種相對準確性,所以物理上一些與時間有關的資料在先後上就沒有可比性。例如,今天12點到13點測到的乙個速度2公尺/秒,在理論上就不能說比昨天測到的1公尺/秒大。只有是用同乙個鐘在同一時間段內測到的速度才能互相比較。

這就好比現在的圍棋九段比現在的圍棋一段的水平高,但不能說比100年前的圍棋一段的水平高。

如果有理想時間,就可以前後左右的隨便比較了。

請注意,我這裡說時間是相對準確的,和相對論中說時間是相對的,不是一回事,請不要懷疑我在為相對論添磚加瓦。

2 時間有始終嗎?

時間是由物體的運動變化產生的,原來一直認為時間是永恆的,但是,自從出了個「宇宙大**」理論之後,人們就認為時間是有始有終的了。該理論認為,時間起於大**開始的那一刻,最後當所有物體都蹋縮到一點而消失時,時間也就結束了。

對於「宇宙大**」理論,我還沒有任何理由說它錯,就好象人們想推翻「上帝造人」,也找不到任何直接證據一樣。可是,即使它正確,時間就一定不能永恆了嗎?如果真是這樣的話,下面的矛盾怎樣解決?

假設把現在的物質叫第一代物質,那麼當這代物質消失之後,會不會有第二代物質產生?如果有,那麼兩代物質之間間隔多長時間?

對於第乙個問題,大**理論不能否認,因為既然能**出第一代,為什麼就不能**出第二代?既然有第二代物質產生,那麼在第一代物質和第二代物質之間有沒有時間?如果說有時間,宇宙中一片真空,哪來的時間,時間是多少?

如果說沒有時間,那麼第二代物質產生的那一刻就能和第一代物質消失的那一刻銜接起來,這樣就等於第一代物質剛要消失的時候,第二代物質馬上就產生了,不會出現時間斷線的情況,也不會有第一代物質和第二代物質之分。如果再往前往後推下去,在我們這一代物質之前還有前一代物質、前二代物質……在第二代物質之後還有第三代、***……我們還能說時間有始終嗎?

2樓:慕容冰暢

地球的自轉和公轉引起晝夜交替,產生時間

3樓:

姐姐是我乙個教練時間可以讓我們看到時間,可以讓我們看到什麼時候上學什麼時候放學,什麼時候可以學習?

4樓:風殘高陽

是元朝的科學家:郭守敬把時間的概念決定下來!他用了三年的時間!~~比歐洲的科學家早300年!~~

5樓:匿名使用者

宇宙從誕生起就是處在運動中,為了表達這種運動,人們引入了時間這個抽象的概念。

科學家還把時間同三維空間並列起來稱為第四維

為什麼在地球上會有不同的時間和季節?

6樓:辛寒丶

四季變化主要是因為太陽的高度在變化,也就是太陽照射地球的角度

太陽高度週期性的變化,造成週期性的直射和斜射。太陽高度為什麼會有週期性的變化呢?

地球在繞太陽公轉的過程中,地軸始終與軌道面傾斜成66度33分的夾角。由於地軸的傾斜,當地球處在軌道上不同位置時,地球表面不同地點的太陽高度是不同的。太陽高度大的時候,太陽直射,熱量集中,就好像正對著火爐一樣;而且太陽在空中經過的路徑長,日照時間長,晝長夜短,必然氣溫高,這就是夏季。

反之,太陽高度小時,陽光斜射地面,熱量分散,相當於斜對著火爐;而且太陽在空中所經路徑短,日照時間短,晝短夜長,氣溫則低;由冬季到夏季,太陽高度由低變高。同樣道理,太陽高度的變化影響著晝夜的長短和溫度的高低,分別形成了秋季和春季。

我們先來分析地球的運動,地球有兩種基本的運動,一種叫自轉——地球自身的旋轉,另一種叫公轉——繞著太陽的旋轉。

自轉是繞著穿過南北兩極的地軸進行的,方向是自西向東,離兩極越遠的地方轉速越快。與兩極等距的那一圈叫赤道。地球自轉一周的時間為一天,也就是24小時。

地球繞太陽公轉的速度為每秒30公里,繞太陽一周需要365天5時48分46秒。也就是一年,天文學上稱之為回歸年。地球繞太陽公轉的軌道是乙個橢圓,它的長直徑和短直徑相差不大,可近似為正圓。

太陽就在這個橢圓的乙個焦點上,而焦點是不在橢圓中心的,因此地球離太陽的距離,就有時會近一點,有時會遠一點。一月初,地球離太陽最近,為147,100,000公里,這一點叫做近日點。七月初地球離太陽最遠,為152,100,000公里,這一點叫做遠日點。

事實上,當地球在近日點的時候,北半球為冬季,南半球為夏季,在遠日點的時候,北半球為夏季,南半球為冬季。這就說明,四季的變化與近日點和遠日點無關。

那麼四季的變化到底是怎麼產生的呢?與公轉有關,但是決定性的條件是地球必須斜著繞太陽轉;如果地球是垂直的繞太陽旋轉的話,太陽光線將永遠直射在地球的赤道附近,而其他地方的地平面與太陽光線的夾角也永遠不變,地球上將不會有四季的變化。

我們知道,地球上某一平面氣溫高低與太陽光是直射還是斜射該平面有關。那麼這種效果是怎麼產生的呢?我們來分析一下。

假定有一束固定大小的光束,當他直射在某一平面時,他投射在該平面的光斑將是乙個正圓,而斜射時,光斑將是乙個橢圓,而且越斜橢圓越大,也就是說,斜射時同樣多的光線照在了更大的面積上。我們可以理解為,光束斜射時光斑區的光線稀一些,直射時光斑區的光線濃一些。這就是為什麼太陽光直射的地方氣溫要高一些,而斜射的地方氣溫要低一些。

我們知道氣溫是決定季節的主要因素,所以我們不難理解太陽光直射的地方,將是夏季,而斜射得最厲害的地方將是冬季,這兩者之間的則是春季或秋季。

那麼四季的交替變化又是怎樣形成的呢?這就與地球的傾斜有關了,正是由於地球是傾斜著繞太陽旋轉的,才使得太陽光的直射以赤道為中心,以南北回歸線為界限南北掃動,每年一次,迴圈不斷,從而形成了地球上一年四季,順序交替的現象。

具體情況是這樣的,當地球公轉到3月21日左右的位置時,陽光直射在赤道上,這時北半球的陽光是斜射的,正是春季,南半球此時正是秋季。當地球轉到6月22日左右的位置時,陽光直射在北回歸線上,北半球便進入了夏季,而南半球正是冬季。9月23日左右時,陽光又直射到赤道上,北半球進入秋季,南半球轉為春季。

當地球轉到12月22日左右的位置時,陽光直射到南回歸線上,北半球進入冬季,而南半球則進入夏季。接下來就進入了新的一年,新一輪的四季交替又要開始了。

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