Мы не знаем что такое время. Мы также не знает что такое пространство. Над этими вопросами думали древние греки и продолжают думать современные учёные. Но молодым физикам надо еще и писать диссертации. Вот они и придумали, что если не заморачиваться вопросом — что такое время вообще и использовать интервал времени — секунда, из показания атомных часов (Цезий-133, относительная точность в районе 10⁻¹⁴ ÷ 10⁻¹⁷), то можно спокойно работать над диссертациями. А о времени вообще, пусть думают академики и физики, от которых ушли жёны, т.е. философы.
Из Специальной Теории Относительности известно, что мы (как и все объекты Вселенной) движемся через 4-х мерное пространство-время с 4-х скоростью (u), квадрат которой ||u||² = ± c², где c — скорость света. Если объект неподвижен (в пространстве), то он перемещается в пространстве-времени со скоростью света по оси времени. Если объект перемещается в пространстве, то движение по оси времени должно изменить свой темп, чтобы сохранился квадрат 4-х скорости, равный квадрату скорости света. Таким образом атомные часы у движущегося в пространстве объекта, будут тикать медленнее. Максимальная скорость в пространстве возникнет, если движение по оси времени останавливается и всё движение объекта — это движение в пространстве. Примером является фотон, который попадает в наши детекторы из другого конца Вселенной без изменения возраста. То есть у фотона нет времени (его атомные часы всегда стоят).
Как следует из Общей Теории Относительности (ОТО), геометрия пространства-времени — это динамическая система, которая развивается во времени, а кривизна пространства-времени зависит от массы-энергии, заключённой в ней. Это приводит к гравитационному замедлению времени рядом с массивными объектами. Предсказания ОТО проверены с точностью 11 знаков после запятой по наблюдениям утечки энергии бинарных пульсаров в форме гравитационных волн.
Определение времени — то, что мы измеряем нашими часами, дало гигантский скачок в развитии науки в 20-ом веке. Но не всё так просто. Сегодня век 21-ый, и у теоретиков по Теории Струн уже давно зреет мысль, что пространство-время не обладает той фундаментальностью, которую мы в нее вкладываем. Они даже говорят об "обречённости" пространства-времени, допуская изменения непрерывным образом топологии пространства-времени.
Блестяще, как всегда!
Мы понятия не имеем, что такое время. Над этим вопросом размышлял Аристотель — "время - самое неизвестное из всех неизвестных вещей", еще 2400 лет назад, и над этим продолжает размышлять современное человечество (Эйнштейн — "время и пространство являются моделью мышления").
В интернете можно найти большое число обзоров по теме Время (Time) о Ньютоновском абсолютном времени, Термодинамической стреле времени, Эйнштейновском пространстве-времени, Хокинговском антропном подходе к понятию времени, времени в квантовой механике и Т(CPT)-инвариантности в физике элементарных частиц. Однако, несмотря на прогресс в понимании понятия времени в физике, вопрос определения времени открыт и мало что изменилось от Аристотелевского — "время есть число движений (изменений) в отношении до и после".
Чтобы понять глубинную суть вопроса мы должны четко осознавать, что время это равноправная координата пространства-времени, но со своими особенностями. Нет смысла говорит о времени без пространства Вселенной, как нет Вселенского пространства вне времени.
Прежде всего время характеризуется своей направленностью. Если в пространстве мы можем двигаться как слева направо, так справа налево, время не позволяет нам такие вольности. Она характеризуется однонаправленностью (стрела времени). Т.е. протекает из прошлого, через настоящее в будущее.
Стивен Хокинг в своей книге «Краткая история времени» пишет:
«Законы науки не делают различия между направлением «вперёд» и «назад» во времени. Но существуют по крайней мере три стрелы времени, которые отличают будущее от прошлого. Это термодинамическая стрела, то есть то направление времени, в котором возрастает беспорядок; психологическая стрела — то направление времени, в котором мы помним прошлое, а не будущее; космологическая стрела — направление времени, в котором Вселенная не сжимается, а расширяется. Я показал, что психологическая стрела практически эквивалентна термодинамической стреле, так что обе они должны быть направлены одинаково.
Хотя ни у кого не вызывает сомнения в однозначной определенности прошлого (единственность прошлого), по поводу наличия или отсутствия альтернативных вариантов будущего мнения разнятся. Но альтернативщики пока не предоставили никаких убедительных доводов в пользу своей гипотезы. А сторонники детерминизма по прежнему уверены в своей правоте- имеется только одно, точно заданное возможное будущее.
Время - это умозрительная привязка одних событий к другим событиям.
Всеобщая письменная договоренность о выборе единой шкалы времени создает иллюзию его "объективности".
Да и с однозначностью договоренностей о шкалах времени у нас не очень. Не мы ли три или четыре раза празднуем одно и то же событие Нового года? Никак не можем договориться, откуда вести отсчет месяцев и лет. Астрономическое событие - зимнее солнцестояние - одно. А праздников четыре. Да ещё и в другие даты. Объяснения этому положению вещей приводятся совершенно дикие - давнее несогласие церковных деятелей относительно выбора той или иной шкалы времени и отсутствие возможности прийти к такому согласию в настоящее время. И мы, называется, в научный век живем.
Шкала времени - это события, происходящие в выбранной части материи, причем необязательно периодические.
Частный случай шкалы времени - эпоха - однократное событие, относительно которого определяются моменты других событий.
Событие - изменение в материи.
Шкал времени очень много. И все разной периодичности, разной стабильности этого периода и с разными событиями, выбранными в качестве начала отсчета.
Например, у каждого человека есть своя личная шкала времени, исчисляемая с момента рождения его тела. Есть стабильные водородные, цезиевые, рубидиевые стандарты частоты. Есть не очень стабильные, но очевидные события вращения Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца, к которым привязана так называемая эфемеридная шкала времени.
События, к которым привязана жизнь в настоящее время, не происходят нигде: моменты событий этой шкалы (UTC) вычисляются на основе двух разных процессов: стабильной атомной цезиевой шкалы и более наблюдаемой, но менее стабильной, эфемеридной шкалы времени.
Время - информационное понятие, существующее только благодаря наличию изменений в материи. Время невозможно определить, не дав определения информации. Информация - это сами изменения, если попытаться абстрагироваться от какой бы то ни было материи. Но определение информации - это уже другой философский вопрос.
Для любого человека время кажется интуитивно понятным и является основой для существования не только предметов, но и событий. Говоря научным языком, время является условием для изменения процессов и предметов, мера длительности их существования. Некоторые ученые считают, что время это объективная величина и не зависит от суждений или мыслей человека, а другие связывают время с внутренним переживанием.