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孔夫子看见河水东流,日夜不停,曾经感叹地说:“逝者如斯夫,不舍昼夜!”西方人也把时间比做一条河,它是从遥远的过去,流向无穷的未来,不能停息,也不能倒退,而“现在”只不过是时间之河上的一点罢了。
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追溯历史的想法并不久远
划时代的一系列方法
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原子针指示年代
放射法
样品类型
可测定的时间范围
从几秒钟到几十亿年。
误差
百分之几。
首次使用
1904年,英国物理学家欧内斯特·卢瑟福首次使用,利用的是铀的同位素。
原理 天然放射性导致一些不稳定的原子随着时间的推移而发生衰变,形成其他元素或同位素:碳14在这里变成氮14,铀238变成钍230等。这些衰变的发生极其有规律,5730年后,骨头中的一半碳14原子会消失,这些同位素构成放射性精密时计。测量样本中它们各自的数量(发生衰变的同位素数量和已经形成的元素数量),有助于了解放射现象从何时开始。如果能将衰变之初与该物体生命中的某一事件相联系,或是与它的形成事件(加热、掩埋等)相联系,我们就可以估算出它的年龄。在碳14的情况中,这一事件是死亡,它使得有机体的新陈代谢停止,判断碳14的衰变阶段就可以上溯到死亡的日期。
使用 有两种技术来测量样品中的同位素。第一种是造成放射性衰变,因为放射性衰变伴随着可探测辐射的出现,这样我们便可以估算出年代。第二种技术是根据质量不同将同位素分离。这种技术近20年来越来越多地被应用,因为它提供的结果与以前的方法一样准确,需要提取的样品重量却少了100倍(只需几毫克)。
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树木,季节交替的证明
这只小船的年龄可以从制造它的木材的生长年轮读出来
年轮法
样品类型
建筑船舶、乐器、画框(所有的木制品)。
可测定的时间范围
主要用于距今3000年内的测定(现有纪录:德国的一株树有7000年历史)。
误差
最好的情况是1年误差。
首次使用
19世纪末,由美国天文学家安德鲁·道格拉斯首次使用。
原理 年轮学的基础是对于树木生长年轮的研究。温度、湿度、土壤污染等,使得树木的生长每年都有所不同:生长年轮的稠密度构成一个日期指示。这一技术在欧洲和美洲大陆很发达,因为温带地区的树种(山毛榉、橡树、产树脂的植物)清楚地标记着生长年数甚至季节,热带树木却相反。
使用 年轮分析可以直接在需要测定年代的物品上进行。如果不能破坏原物的话,样品的提取就是必要之举了。通过这种分析可以建立一个年轮生长的平均曲线。科学家们将它与参照年表相比较,便可以推断出相关年代。当然,得到的日期是树木的砍伐日期,另外一些参数也在考虑范围之内(木材干燥的时间、运输时间等),最终估算出物品制造日期。
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释放过去年代的能量
一些包含在陶器中的石英在受到辐射时会储存能量
热释光法
样品类型
陶器、瓦片、窑、熔岩(所有含有长石、石英或锆石的材料)。
可测定的时间范围
从现在到几十万年前。
误差
一般在2%~8%。
首次使用
1953年由美国人丹尼尔斯提出,20世纪60年代由牛津大学的英国人马丁·艾特肯开始使用。
地球的“记忆”
原理 热释光法用以探索部分水晶储存辐射,特别是天然放射性辐射能量的能力。暴露在辐射中的时间越长,这一现象就越明显,利用热释光来作为年代测定工具的想法就是由此而来,同时估算样品中储存能量的多少和它每年所接收的辐射量。
使用 为了测定储存在水晶中的能量多少,要将水晶中储存的能量“清空”:将它加热到至少500℃,或是用红外线对它进行照射,这样对水晶进行能量清空时会引起发光现象,分别称为热致发光或光致发光。对于发光量的测量可以计算出储存在样品中的辐射量和样品平均每年所接受的辐射量。总量与年平均量的关系便显示出自该物体上一次“归零”后所经历的时间:如果上一次归零是在制作过程中完成的(在窑中烧、火山喷发等),科学家们就可以推断出它的年代。
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地球的记忆
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考古学和古地磁学
样品类型
窑、陶瓷制品、瓦片、熔岩(所有含有氧化铁的沉积物)。
可测定的时间范围
可以对距今2000年的范围进行精确测定,结合在地磁学可测定的最大时间范围达2亿年。
误差
根据年代不同会有所差异,最好的情况误差为几年。
首次使用
20世纪30年代由法国物理学家德利叶最先使用。20世纪60年代开始真正广泛使用。
原理
使用 样品的收集是一个关键步骤(要整理地理和磁性位置清单、采样时要避免变形)。在实验室里,我们对样品进行“分阶段消磁”(通过加热或是利用磁场交换)来测定残余磁性的成分。测量数据会用来与地磁场变化的参照曲线进行比较,还要考虑到采样的初始位置和随着时间的流逝有可能发生位置变化。
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宇宙向我们提示了它的年龄
光谱分析
样品类型
恒星、星系、星云、行星。
可测定的时间范围
从几亿年到150亿年。
误差
误差可能达到上百万年。
首次使用
德国物理学家基尔霍夫于1859年建立了光谱分析的基础。这一技术借助大型观测工具在20世纪得以发展。
原理 通过辐射分析用来推断天体的化学构成、质量、温度和距离。这些数据有助于判断它们的演化阶段和年龄,但是估算不同的宇宙参数,如宇宙的膨胀率,也会需要借助于描述其演变的理论。
使用 大型地面望远镜,如智利的甚大望远镜,或是空间望远镜,如哈勃空间望远镜,确保了对来自天空中的可见光、紫外线和红外线的分析。至于无线电波,它们是射电望远镜的领域。天体发出的辐射通过光谱仪时形成光谱(正如白色光穿过棱镜时被分解成七色光一样),每条光谱线都对应待测天体中的某种化学元素,我们就是这样判断它们的构成。通过测量光谱线的位移,还能计算出该天体相对于我们的运动速度,这要归功于多普勒效应(这一现象也是造成疾驰而去的汽车发出的声音声调会变化的原因)。最后,通过视差、亮度等测量可得知天体的位置。
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【时间;就是宇宙发展演变的过程。宇宙演变的过程才是时间的本质。】
按照现在定义是,物质变化发展的过程,他据有发展的周期性,持续性过程,比如日出到日落就是一个周期,并且延续不断,甚至,还有人认为时间有两个感念,一个实际的,一个是虚拟的,认为时间可以停止,乃至倒退。他认为,物质变化的过程,是实际的时间概念,是我们可以感知的,也就是我们所看到。而我们见不到的时间静止或倒流侧定义虚拟的。也许,从他的心底,就希望时间可以倒退回美好的日子,来改变自己的命运。也许你觉得这有点牵强。哪么什么是时间那,时间是我们人类意识中的存在这大家也是知道的,但大家总是回对时间或多或少,加以度量来思考。比如,把时间看成一个园,将时间固定在某一个断,来加以研究,于是就得出了时间静止倒退之说。说到这里,就必须,谈到速度了,那么,什么又是速度那?
首先这个物体是慢速围绕这个时间轨道运动时,我们可以看到他的摸样,当他加快时,我们就看不到他的摸样了,只可以看到一个半透明的环,就像快速旋转的电风扇的旋叶一样,这时,你会看到他会有一个慢慢移动的旋叶的轮廓,假如,我们在让他加快,让他加快到光速,哪么我们会看到什么,可以肯定的是,我们会看到一个实体的圆环,这是因为光折射的缘故,当你看圆弧的每一个点时,这个物体都会在出现在,物体本身还是他本身,我们的眼睛根本无法分辨,假如有一台射频和光速一样快的相机,我们就可以放慢了看,他还是和刚开始时慢速运动的样子。他根本就和时间两码事。这个试验,只能证明这个物体本身的发展过程。哪么,时间是什么那?如果真的要给时间下一个定义。
时间之河在我们的身边流淌,不断赋予我们勇气、智慧和经验,也在不断索取我们的青春、精力和热情……
没有什么力量能够留得住时间,没有什么力量能够止得住时间之河这奔涌不息的波涛……