Хронометрия - Chronometry

Песочные часы, всемирно известный символ времени и более раннее устройство для отслеживания времени.

Хронометрия (из Греческий χρόνος хронос, "время" и μέτρον метрон, "мера") - это наука об измерении время, или хронометраж.[1] При измерении хронометрия также использует стандартизацию времени, служа важным ориентиром для многих и различных областей науки.

Важность точного и надежного измерения времени в дополнение к предоставлению стандартизированной единицы измерения для хронометрических экспериментов в современном мире, а точнее в научных исследованиях, огромна. Несмотря на случайную идентичность мировых единиц времени, время является мерой изменений и является переменной во многих экспериментах, поэтому время и его стандартизация являются важной частью многих областей науки.

Не следует путать с хронология, наука определения местоположения событий во времени, которая часто полагается на нее. Кроме того, сходство с хронометрией Часы, изучение времени, однако оно обычно используется специально по отношению к механическим инструментам, созданным для измерения времени, с такими примерами, как секундомеры, часы и песочные часы. Хронометрия используется во многих областях, и ее области часто происходят из аспектов других областей науки, например геохронометрия, объединяя геология и хронометрия.

Считается, что первые записи хронометража возникли в эпоха палеолита, с гравюрами для обозначения прохождения лун для измерения года. А затем перешли к письменным версиям календарей, прежде чем были изобретены механизмы и устройства для отслеживания времени. Сегодня высочайший уровень точности хронометража обеспечивается атомные часы, которые используются для международного стандарта второго.[2][3]

Этимология

Хронометрия происходит от двух корневых слов, chronos и metron (χρόνος и μέτρον в Древнегреческий соответственно) с приблизительным значением «время» и «мера».[4] Комбинация этих двух значений используется для измерения времени.

В древнегреческой лексике значения и переводы различаются в зависимости от источника. Хронос, используемый в отношении времени в определенные периоды и связанный с датами во времени, с хронологической точностью, а иногда и в редких случаях, относится к задержке.[5] Продолжительность времени, которое он относится, колеблется от секунд до времен года и продолжительности жизни, он также может касаться периодов времени, когда какое-то конкретное событие имеет место, сохраняется или задерживается.[4]

Хронос, олицетворение времени у греков.

Корень слова соотносится с богом Хронос в древнегреческой мифологии, олицетворявшие образ времени, возникли из первозданного хаоса. Известен как тот, кто вращает Зодиакальное колесо, что является еще одним свидетельством его связи с течением времени.[6] Однако древнегреческий язык проводит различие между двумя типами времени, хроносом, статическим и непрерывным прогрессом настоящего в будущее, временем в последовательном и хронологическом смысле. И Кайрос, концепция, основанная в более абстрактном смысле, представляющая подходящий момент для того, чтобы произойти действие или изменение.

Кайрос (καιρός) не уделяет особого внимания точной хронологии, вместо этого он используется как время, специально подходящее для чего-то, или также как период времени, характеризующийся некоторым аспектом кризиса, также относящимся к последнему времени.[4] Его также можно рассматривать в свете выгоды, выгоды или плода вещи,[5] но также был представлен в апокалиптическом чувстве и аналогичным образом показан как переменная между неудачей и успехом, будучи уподоблен части тела, уязвимой из-за бреши в броне Гомер,[7] выгода или бедствие в зависимости от точки зрения. Он также упоминается в Христианское богословие, используется как следствие действий и суда Бога в обстоятельствах.[8][9]

Из-за неотъемлемой связи между хроносом и кайросом, их функцией древнегреческого изображения и концепции времени, понимание одного означает понимание другого частично. Смысл хроноса, безразличного настроя и вечной сущности лежит в основе науки о хронометрии, избегается предвзятость и предпочтение отдается определенным измерениям.

Метрон (μέτρον) - это то, чем измеряется что-либо, обязанность, предел или цель, также касается пространства, которое можно измерить.[5] Он может относиться к приборам для измерения или даже к результату измерения.[4]

Области хронометрии

Биохронометрия

Биохронометрия (также называемая хронобиологией или биологической хронометрией) - это изучение биологического поведения и паттернов, наблюдаемых у животных, с факторами, основанными на времени. Его можно разделить на циркадный и круглогодичный ритмы (окололунные и окололунные могут быть включены в эту категорию в зависимости от значимости). Примерами такого поведения могут быть: отношение ежедневных и сезонных сигналов приливов к активности морских растений и животных,[10] фотосинтетическая способность и фототактическая реакция водорослей,[11] или метаболическая температурная компенсация у бактерий.[12]

Диаграмма, изображающая особенности цикла цирадиана человека (биологические часы).

Циркадные ритмы различных видов животных можно наблюдать по их общей двигательной функции в течение дня. Эти закономерности становятся более очевидными, когда день подразделяется на периоды активности и отдыха. Исследование вида проводится путем сравнения свободных и увлеченных ритмов, где первый достигается из естественной среды вида, а второй - от субъекта, которому обучили определенному поведению. Циркулярные ритмы схожи, но относятся к моделям в масштабе года, распространенными примерами являются такие закономерности, как миграция, линька, размножение и масса тела, исследования и исследования проводятся с помощью методов, аналогичных циркадным моделям.[12]

Циркадная и околгодовая ритмичность наблюдаются у всех организмов, как у одноклеточных, так и у многоклеточных.[13][14] Подразделом биохронометрии является микробиохронометрия (также хрономикробиология или микробиологическая хронометрия), которая является исследованием поведенческих последовательностей и циклов внутри микроорганизмов. Адаптация к циркадным и годичным ритмам является важным этапом эволюции живых организмов.[13][14] Эти исследования, а также обучение адаптации организмов также выявляют определенные факторы, влияющие на многие реакции видов и организмов, и могут также применяться для дальнейшего понимания общей физиологии, это может быть и для людей, примеры включают : факторы работоспособности человека, сна, метаболизма и развития болезней, которые связаны с биохронометрическими циклами.[14]

Ментальная хронометрия

Психическая хронометрия (также называемая когнитивной хронометрией) изучает механизмы обработки информации человека, а именно время реакции и восприятие. Помимо области хронометрии, он также является частью когнитивная психология и его современный подход к обработке информации человеком.[15] Исследования включают приложения хронометрических парадигм, многие из которых связаны с классическими парадигмами времени реакции из психофизиология[16] - путем измерения времени реакции испытуемых с помощью различных методов и внесения вклада в исследования познания и действия.[17] Модели времени реакции и процесс выражения временной структурной организации человеческих механизмов обработки имеют врожденную вычислительную сущность. Утверждалось, что из-за этого концептуальные рамки когнитивной психологии не могут быть интегрированы в их типичные образы.[18]

Один из распространенных методов - использование связанные с событием потенциалы мозга (ERP) в экспериментах "стимул-ответ". Это колебания генерируемых переходных напряжений в нервных тканях, которые возникают в ответ на событие стимула либо непосредственно до, либо после.[17] Это тестирование подчеркивает временной ход и природу ментальных событий и помогает определить структурные функции в обработке информации человеком.[19]

Геохронометрия

Датирование геологических материалов составляет область геохронометрии и относится к областям геохронология и стратиграфия, отличаясь от хроностратиграфия. Геохронометрическая шкала является периодической, ее единицы работают с точностью до 1000 и основаны на единицах продолжительности, в отличие от хроностратиграфической шкалы. Различия между двумя шкалами вызвали некоторую путаницу - даже в академических кругах.[20]

Геохронометрия занимается расчетом точной даты отложений горных пород и других геологических компонентов, что дает нам представление о том, какова история различных областей, например, можно легко распознать вулканические и магматические движения и проявления, а также морские отложения, которые могут быть индикаторами морских событий и даже глобальных изменений окружающей среды.[21] Это свидание может происходить разными способами. Все надежные методы - кроме исключений термолюминесценция, радиолюминесценция[22] и СОЭ (электронный спиновой резонанс) датирование - основаны на радиоактивный распад, сосредоточив внимание на разложении радиоактивного родительского нуклида и росте соответствующего дочернего продукта.[21]

Художественная иллюстрация отслеживания истории Земли через геологию.

Измеряя дочерние изотопы в конкретном образце, можно рассчитать его возраст. Сохраненное соответствие родительских и дочерних нуклидов обеспечивает основу для радиоактивного датирования геохронометрии с применением закона радиоактивности Резерфорда Содди, в частности, с использованием концепции радиоактивного преобразования при росте дочернего нуклида.[23]

Термолюминесценция - чрезвычайно полезная концепция, которая используется в самых разных областях науки,[24] датирование с использованием термолюминесценции - дешевый и удобный метод геохронометрии.[25] Термолюминесценция - это производство света из нагретого изолятора и полупроводника, его иногда путают с излучением света накаливания материала, это другой процесс, несмотря на многие сходства. Однако это происходит только в том случае, если материал ранее подвергался воздействию и поглощению энергии излучения. Важно отметить, что световые излучения термолюминесценции не могут повторяться.[24] Весь процесс, начиная с воздействия излучения на материал, должен быть повторен для генерации еще одного термолюминесцентного излучения. Возраст материала может быть определен путем измерения количества света, испускаемого во время процесса нагрева, с помощью фототрубки, поскольку излучение пропорционально дозе излучения, поглощенной материалом.[21]

История и развитие

Ранние люди использовали свои основные чувства, чтобы воспринимать время суток, и полагались на свое биологическое чувство времени, чтобы различать времена года, чтобы действовать соответственно. Их физиологические и поведенческие сезонные циклы в основном находятся под влиянием мелатонин основанная на фотопериоде биологическая система измерения времени, которая измеряет изменение дневного света в пределах годового цикла, давая представление о времени в году, и их круговых ритмах. Предвидение экологических событий за несколько месяцев до события, чтобы повысить шансы на выживание.[26]

Ведутся споры о том, когда впервые использовались лунные календари, и о том, можно ли считать некоторые находки лунным календарем.[27][28] Большинство связанных находок и материалов эпохи палеолита сделаны из костей и камня с различными отметинами от инструментов. Считается, что эти отметки не были результатом знаков для представления лунных циклов, а были нанесены не условные и нерегулярные гравюры, узор последних вспомогательных знаков, которые не учитывают предыдущий дизайн, указывает на то, что маркировка представляет собой использование мотивов и ритуальной маркировки вместо этого. .[27]

Однако по мере того, как люди обращали внимание на сельское хозяйство, важность и уверенность в понимании ритмов и цикла времен года росла, и ненадежность лунных фаз стала проблематичной. Ранний человек, привыкший к фазам Луны, использовал бы их как практическое правило, а вероятность того, что погода помешает считыванию цикла, еще больше снизила надежность.[27][29] Длина луны в среднем меньше, чем в нашем текущем месяце, и она не действует как надежная альтернатива, поэтому по мере прохождения лет количество ошибок между ними будет расти, пока какой-нибудь другой индикатор не даст указание.[29]

Древние египетские солнечные часы, где дневное время разделено на 12 частей.

Древние египетские календари были одними из первых календарей, и гражданский календарь даже выдержала долгое время после этого, переживая даже крах своей культуры и переживая раннехристианскую эпоху. Предполагается, что он был изобретен около 4231 г. до н. Э. по мнению некоторых, но точное и точное датирование в его эпоху затруднено, и изобретение относят к 3200 г. до н.э., когда первый исторический царь Египта, Менес объединила Две земли.[29] Первоначально он был основан на циклах и фазах луны, однако позже египтяне поняли, что календарь был ошибочным, заметив звезду. Сотис вставал перед восходом солнца каждые 365 дней, год, который мы знаем сейчас, и был переделан, чтобы состоять из двенадцати месяцев по тридцать дней с пятью эпагоменальными днями.[30][31] Первый называется лунным календарем древних египтян, а второй - гражданским календарем.

Ранние календари часто содержат элемент традиций и ценностей соответствующей культуры, например, пятидневный вставной месяц гражданского календаря Древнего Египта, представляющий дни рождения богов. Horus, Исида, Набор, Осирис и Нефтида.[29][31] В Майя ’Использование нулевой даты, а также Цолькин Связь с их тринадцатью небесными слоями (произведение этого и всех человеческих цифр, двадцать, что составляет 260 дней в году) и промежуток времени между зачатием и рождением во время беременности.[32]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Словарь Вебстера, 1913
  2. ^ Lombardi, M.A .; Heavner, T.P .; Джеффертс, С. (2007). "Первичные стандарты частоты NIST и реализация второго SI". NCSLI Мера. NCSL International. 2: 74–89.
  3. ^ Рэмси, Н.Ф. (2005). «История ранних атомных часов». IOP Publishing. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  4. ^ а б c d Бауэр, В. (2001). Греко-английский лексикон Нового Завета и другой раннехристианской литературы (третье издание). Издательство Чикагского университета.
  5. ^ а б c Лидделл, Х. и Скотт, Р. (1996). Греко-английский лексикон. Oxford University Press, США.
  6. ^ Вробель, С. (2007). Синдром Кайроса. N.p.
  7. ^ Мурхчадха. F.O. (2013). Время революции: Кайрос и Хронос у Хайдеггера. Bloomsbury Academic.
  8. ^ Греческий: 2540. καιρός (kairos). (нет данных). Получено 2 октября 2020 г. с сайта https://biblehub.com/greek/2540.htm.
  9. ^ Марка 1:15 Анализ греческого текста. (нет данных). Получено 2 октября 2020 г. с https://biblehub.com/text/mark/1-15.htm.
  10. ^ Нейлор, Э. (2010). Хронобиология морских организмов. Издательство Кембриджского университета.
  11. ^ Бюннинг, Э. (1964). Физиологические часы: эндогенные суточные ритмы и биологическая хронометрия. Springer Verlag.
  12. ^ а б Менакер, М. (ред.) (1971). Биохронометрия: Материалы симпозиума. Национальная академия наук США.
  13. ^ а б Эдмундс, Л. (1985). Физиология циркадных ритмов у микроорганизмов. Эльзевир.
  14. ^ а б c Gillette, M.U. (2013). Хронобиология: биологическое время в здоровье и болезни. Академическая пресса.
  15. ^ Абрамс Р.А., Балота Д.А. (1991). Психическая хронометрия: вне времени реакции. Издательство Кембриджского университета.
  16. ^ Дженсен, А. (2006). Clocking the Mind: ментальная хронометрия и индивидуальные различия. Эльзевир.
  17. ^ а б Мейер, Д.Е. и др. (1988). Современная ментальная хронометрия. Эльзевир.
  18. ^ Ван дер Молен, М.В. и др. (1991). Хронопсихофизиология: ментальная хронометрия, дополненная психофизиологическими маркерами времени. Джон Вили и сыновья.
  19. ^ Коулз, М.Г. и др. (1995). Ментальная хронометрия и изучение обработки информации человеком. Издательство Оксфордского университета.
  20. ^ Харланд, У. (1975). Две геологические шкалы времени. Природа.
  21. ^ а б c Элдерфилд, Х (ред.). (2006). Океаны и морская геохимия. Эльзевир.
  22. ^ Эрфурт, Г. (и др.). (2003). Полностью автоматизированная мультиспектральная система считывания радиолюминесценции для геохронометрии и дозиметрии. Эльзевир.
  23. ^ Рассказов С.В., Брандт С.Р., Брандт И.С. (2010). Радиогенные изотопы в геологических процессах. Springer.
  24. ^ а б Маккивер, S.W.S. (1983). Термолюминесценция твердых тел. Академическая пресса.
  25. ^ Прейскурант - CHNet. (нет данных). Получено 25 октября 2020 г. с сайта http://chnet.infn.it/en/price-list/.
  26. ^ Линкольн, Джорджия, Андерссон, Х и Лаудон А. (2003). Гены часов в календарных ячейках как основа для ежегодного хронометража у млекопитающих. BioScientifica.
  27. ^ а б c Маршак, А. (1989). Современная антропология: принятие желаемого за действительное и лунные «календари», том 30 (4), с.491-500. Издательство Чикагского университета.
  28. ^ Д'Эррико, Ф. (1989). Современная антропология: палеолитические лунные календари: случай принятия желаемого за действительное ?. Том 30 (1), с.117-118. Издательство Чикагского университета.
  29. ^ а б c d Винлок, Х. (1940). Труды Американского философского общества: происхождение древнеегипетского календаря, том 83, с.447-464. Американское философское общество.
  30. ^ Джонс, А. (1997). О реконструированных македонских и египетских лунных календарях. Д-р Рудольф Хабельт ГмбХ.
  31. ^ а б Спалингер, А. (1995). Журнал ближневосточных исследований: некоторые примечания к эпагоменальным дням в Древнем Египте, том 54 (1), с.33-47. Издательство Чикагского университета.
  32. ^ Кинселла Дж. И Брэдли А. (1934). Учитель математики: Календарь Майя. Том 27 (7), с.340-343. Национальный совет учителей математики.