Tid

Från Rilpedia

Texten från svenska Wikipedia

Ett timglas är ett verktyg som används för att mäta tid.

Tid är ett fundamentalt begrepp i vår tillvaro som är svårt att definiera, och frågan om dess natur är något som har engagerat vetenskapsmän och filosofer i alla tider.

Tiden uppfattas vanligtvis som en del av universums grundläggande struktur, en dimension i vilken händelser sker i sekvens. Liksom en sträcka anger avståndet mellan två platser i rummet, anger ett tidsintervall "avståndet" mellan två händelser i tiden, alternativt ett händelseförlopps varaktighet. Den moderna fysiken sammanför rummets dimensioner och tiden till ett gemensamt begrepp - rumtiden - och slår med detta undan intuitiva begrepp som samtidighet och objektiv absolut tid.

En av tidens mest uppenbara verkningar är att en och samma plats i rummet kan ha olika, och med varandra oförenliga, tillstån just tack vare tiden. Den ena stunden kan platsen upptas av en stol och den andra stunden av en säng, tack vare tidens gång. Denna förmåga att skapa variation är ett starkt skäl att tro på verkligheten av tidens gång.

En annan uppfattning är att tiden enbart är ett abstrakt begrepp som vi använder oss av för att skapa en modell av omvärlden, en matematisk konstruktion ungefär på samma sätt som tal. Tiden är då bara ett konceptuellt hjälpmedel för att vi ska kunna ordna och mäta händelser snarare än något verkligt medium. Många filosofer har under historien hävdat en sådan ståndpunkt.

Ett speciellt tidsrelaterat begrepp är nuet vilket innefattar de positioner i tiden som ligger närmast den subjektiva observatören. De händelser som inträffar före nuet kallas det förflutna eller dåtiden, och det som inträffar efter nuet kallas framtiden. Notera att detta är subjektivt; relativitetsteorin har visat att något som befinner sig i framtiden för en person kan befinna sig i det förflutna för en annan.

Tiden kan behandlas ur många olika perspektiv och med olika fokus. Följande artikel tar upp några av dem.

Att mäta tid

SI-enheten för tid är sekund, utifrån vilken längre enheter är definierade som minut, timme, dag, vecka, månad, år, decennium, sekel, millennium. Tid kan mätas, liksom andra fysikaliska dimensioner. En mätanordning för tid kallas klocka eller ur. En väldigt noggrann klocka kallas kronometer. Den allra noggrannaste klockan är ett sk. atomur.

Det används flera olika kontinuerliga tidsskalor: Universell tid, Internationell atomtid (TAI), som är basen för andra tidsskalor, Koordinerad universell tid (UTC), som är standard för vardaglig tid, jordtid (TT), etc. Mänskligheten har uppfunnit kalendrar för att hålla reda på dagarnas, veckornas, månadernas och årens gång.

Tidens gång, tidens riktning

Många människor upplever tiden som något som vi rör oss fram igenom, eller så upplever de det som att vi står still men att tiden kommer som en ström, ungefär som en sten som ligger still i en flod med forsande vatten. I båda dessa fallen upplever många det som att en rörelse är inblandad; en rörelse som skiljer sig åt från vår rörelse i rummet. Till skillnad från rörelser i det vanliga tredimensionella rummet så sker denna rörelse automatiskt, vare sig vi vill det eller inte, och till skillnad från rörelser i rummet så går tiden bara i en viss riktning - det är en tydlig skillnad mellan det förflutna och framtiden. Tiden tycks vara asymmetrisk.

Men är det verkligen så? Inom fysiken har tiden snarare samma ställning som de rumsliga dimensionerna. Om vi inte ser på tiden ur någon specifik betraktares synvinkel, så finns det ingen tidpunkt som är mer speciell än någon annan, det går inte att hitta någon punkt som är mer "nu" än andra. I den klassiska fysiken (Newtons fysik och även Einsteins relativitetsteorier) styr fysikens lagar entydigt vilka händelseförlopp som är möjliga, och det går att beskriva världen som ett fyrdimensionellt rum fyllt av statiska geometriska strukturer vars former helt och hållet bestäms av dessa lagar och som inte förändras. Bilden till höger visar ett exempel där en pendel som svänger fram och tillbaka kan ses som en vågformad struktur genom rumtiden (en av rummets tre dimensioner har tagits bort för att detta ska kunna visualiseras). Det finns egentligen inget i denna bild som ger någon upplysning om i vilken riktning tiden går. På atomernas mikroskopiska nivå är detta ännu påtagligare. Här råder symmetri mellan det förflutna och framtiden, och olika fysiska processer kan lika gärna ske i vilken tidsriktning som helst. Det är sålunda ganska svårt att hitta någon riktig objektiv fysisk eller matematisk beskrivning av vad tidens gång egentligen består i.

Det var först på 1800-talet som fysiken lyckade få grepp på tidens asymmetri. Med utvecklingen av termodynamiken infördes begreppet entropi som ger en förklaring tidens irreversibilitet och dess obönhörliga gång i en enda riktning. Entropin är ett mått på oordning: ju större ordning desto mindre entropi, ju större oordning desto större entropi. Enligt termodynamikens 2:a sats ("entropilagen") tenderar entropin i ett slutet system att öka och kan inte minska. Denna "vandring" från ordning till oordning kan ses som ett rent statistiskt fenomen och är inte skönjbar på atomernas nivå, men på makroskopisk nivå blir det påtagligt: Ett glas med vatten som faller till golvet och går sönder kommer inte av sig självt att sätta sig samman igen, och vattnet förblir utspillt. Detta beror på att de få ordnade tillstånd som representerar ett helt glas med vatten i är så ofantligt mycket färre än alla andra kombinationer av glas- och vattenmolekyler, så sannolikheten att molekylerna av en slump skulle ordna sig i denna formation är nästan obefintlig. Notera dock gärna att alla andra specifika kombinationer har en lika stor statistisk sannolikhet. Denna ständiga ökning av systemets oordning är det som skapar asymmetrin mellan förflutet och framtid, och ger "tidens pil" dess riktning.

Tidens början och slut

Den gängse synen på Big bang är, att även tiden skapades då. Men vår förståelse av tiden är ju ganska trevande och skakig. Och mer intressant blir det med frågor som: Hur kan tiden ha en början och hur var det i så fall före?

Termodynamikens andra huvudsats, om att entropin hela tiden ökar, leder till förutsägelsen att universum kommer att hamna i ett tillstånd där alla temperaturskillnader är utjämnade och inga processer längre kan ske. Detta hypotetiska tillstånd brukar kallas värmedöden. Man kan ställa sig frågan om det är meningsfullt att tala om förändringar och tid som flyter i ett sådant tillstånd, eller om värmedöden också skulle innebära slutet på tiden. Upptäckten att universum expanderar gör det osäkert om värmedöden verkligen kommer att inträffa. Ett annat slut, som förslagits sedan det upptäckts att expansionens hastighet verkar öka, skulle istället kunna vara ett helt tomt universum, ibland benämnt Big chill.

Trots att det kan finnas olika uppfattningar i detta, så kan man nog säga att ur gängse kosmologisk synpunkt så tycks tiden ha en början men möjligtvis inte ett slut.

Tid inom fysiken

I fysik är tid, något förenklat, definierad som avståndet mellan händelser längs den fjärde axeln i rumtiden. Speciella relativitetsteorin visade att tid inte kan tolkas på annat sätt än som del av rumtiden, en kombination av rum och tid. Avståndet mellan händelser beror då på observatörernas relativa hastighet till händelserna. Något allmänt objektivt tidsbegrepp finns alltså inte. Allmän relativitetsteori ändrade ytterligare begreppet om tid genom att introducera idén om krökt rumtid orsakad av gravitationen. Ett påtagligt exempel på att tiden är relativ är att i en partikelaccelerator kan man ge partiklar ökad livslängd om de får färdas nära ljushastigheten.

En viktig tidsenhet i teoretisk fysik är Plancktiden – se Planckenheter för ytterligare information.

Se även: Synkronisering, ISO 8601, Allanvarians

Tid och filosofi

Viktiga frågor i filosofin inkluderar: Är tid absolut eller bara relativ? Är oföränderlig tid konceptuellt omöjlig eller finns det möjliga tolkningar? Är tiden en statisk dimension eller "går" tiden i någon verklig mening? Är föreställningar om dåtid, nutid och framtid helt och hållet subjektiva, enbart beskrivningar utifrån våra sinnen? Liknande frågor kan även ställas när det gäller rummets dimensioner.

Zenons paradoxer utmanade i grund och botten det gamla konceptet av tid, och hjälpte genom detta att motivera utvecklingen av matematisk analys. Parmenides (av vilken Zeno var en efterföljare) trodde att tid, rörelse och förändring var illusioner. På senare tid har Ellis McTaggart hävdat en liknande ståndpunkt.

Kyrkofadern Augustinus menade att Gud, som är den högsta verkligheten, är ett enda tidlöst evigt nu. Tidsflödet är något som enbart kännetecknar människans erfarenheter. De tre tiderna, nutid, framtid, och förfluten tid är endast subjektiva begrepp som hos människan kopplas ihop med hennes själsliga funktioner: varseblivning, förväntan och minne.

Kant diskuterade detta i sin Kritik der reinen Vernuft (1781 och 1787). Där kommer han till slutsatsen att tiden och dess gång (och även rummet!) är subjektiva "a priori" begrepp som ger oss möjlighet att begripa omvärlden men som egentligen inte existerar utanför vår inre tankevärld.

En tvistefråga mellan Newton och Leibniz gällde frågan om absolut tid: den förre trodde att tid var, liksom rum, en behållare för händelser, emedan den senare trodde att tid var, liksom rum, en konceptuell apparatur som beskriver inbördes förhållanden mellan händelser.

Friedrich Nietzsche menade i sin bok Så talade Zarathustra att tiden är oändlig och cyklisk, och att "alla ting" har inträffat och oupphörligen kommer att göra det igen.

Einsteins relativitetsteori länkade ihop tid och rum i en rumtid på ett sätt som även fick filosofiska konsekvenser, genom att göra idén om blocktid mera trovärdig, och därmed påverka idéer om fri vilja och kausalitet.

Tid i samhälle och religion

Tiden är också viktig ur ett mänskligt och socialt perspektiv. Sedan urminnes tider har cykliska förlopp i naturen, som dygnets och årstidernas växlingar, varit en del av människans vardag och man började tidigt att mäta och på olika sätt periodisera tiden. I det moderna samhället har tiden blivit något av en bristvara ("tid är pengar"), och det skulle knappast fungera utan noggrann tidsbestämning och ständig bevakning av tidens gång.

Att mäta tiden var också en primär faktor för astronomin och dess utveckling.

De gamla grekerna föreställde sig tiden som cyklisk med tidsåldrar som gick under och skapades på nytt. Den grekiske poeten och recitatören Hesiodos redogör för fem åldrar (benämnda guld, silver, brons, hjältarnas och järn). Liknande tankar om en cyklisk tid finns också inom hinduismen och buddhismen.

En syn på tiden som linjär finns inom judendom, kristendomen och islam. Här finns därmed också utförliga skapelseberättelser och eskatologiska föreställningar.

Psykologi och subjektiv tidsuppfattning

Den subjektiva uppfattningen av tiden kan variera avsevärt hos en person beroende på varierande psykologiska omständigheter och mellan olika personer. Påverkan av psykoaktiva substanser och olika sjukdomstillstånd kan också dramatiskt förändra en persons förmåga att uppfatta och bedöma tiden.

Undersökningar visar att ett barns upplevelse av ett mer abstrakt tidsbegrepp utvecklas gradvis. Först i skolåldern tycks förmågan att förstå och språkligt hantera tiden och tidsbegrepp ha utvecklats ordentligt.

Biologi

Cykliska förlopp som dygnets och årstidernas växlingar påverkar levande organismer i hög grad. Många djurarter (inklusive människan) har en "biologisk klocka" som styr vakenhet och sömn, och som påverkas av växlingar mellan ljus och mörker. Den ger upphov till en cirkadiansk rytm på ungefär 24 timmar och reglerar olika fysiologiska processer. Förändringar i dygnets växlingar under olika årstider påverkar också många djur och växtarter genom att styra sådana saker som blomning, vintervila och könsmognad.

Litteratur, drama, konst

I romanen ”På spaning efter den tid som flytt”, av Marcel Proust, har tiden en särskild betydelse för livskänslan. Ibland kan man få en upplevelse i nutiden, som väcker liv i minnen från det förgångna, så att det förgångna träder fram med ny intensitet. När minnet på så vis har slagit en bro mellan förflutna och nutida erfarenheter, därför att man anar likheten, då förnimmer man också en rikare livskänsla och starkare färg hos dessa erfarenheter, än vad man förut kunde se.

Bodil Jönssons bok "tio tankar om tid" handlar om tiden om hur man använder den och varför den aldrig räcker till.

I boken Tiden, nr 72 i Alhambras Pocket Encyklopedi, skriven av Hervé Barreau (sv. övers. Pär Svensson), ges på 125 sidor en bild av tidsbegreppet ur såväl humanistiskt som naturvetenskapligt perspektiv.

Se även

• Tidsskalor-- astronomisk årsnumrering, brittisk sommartid, kalender, koordinerad universell tid (UTC), normaltid, sommartid, efemeridtid, geologisk tidsskala, Greenwich Mean Time, Internationell atomtid (TAI), metrisk tid, siderisk tid, soltid, standard time and frequency signal service, Terrestrial Time, tideräkning, tidszon, Universal Time
• Tidmätning-- ur, kronometer, atomur, pendelur, kvartsur, klocka, ur, solur, vattenur, timglas, armbandsur, fickur, väckarur
• Måttenheter för tid-- sekund, minut, ke, kvart, timme, dygn, vecka, månad, säsong, år, århundrade, attacktid, exponentiell tid, responstid, söktid, halveringstid
• Dateringstekniker-- radiometrisk datering, radiokoldating, dendrokronologi
• Tidsperioder-- period, era, epok, periodisering, lista med tidsperioder
• Historia-- A Brief History of Time, intellektuell tidshistora, tidmätningshistoria
• Övrigt: blocktid, tidslinje, Network Time Protocol, fysikfilosofi, realtid, rumtid, The Time Machine, tid- och frekvensövergång, tidkod, tiddomän, tidsmaskin, Time Magazine, time management, tidsresa, time-sharing, jordens ålder, orders of magnitude (time), ändlighet, oändlighet, evighet

Externa länkar

• Se även ordet "tid" på svenskspråkiga Wiktionary.

• A walk through Time
• Om Tid och datum
• Se aktuell tid för olika platser runt om i världen
• Sveriges Riksmätplats för rätt tid och frekvens
• En miniräknare för att räkna med tid