Время и способы датировки событий

22

РЕФЕРАТ

По дисциплине «Концепции современного естествознания»

на тему «Время и способы датировки событий»

Выполнил студент 1-го курса Проверил преподаватель

Петров А.В. Надолинская Е. Г.

Специальность:

Национальная экономика

Шифр 0732-п/НЭ-1065

ВОЛГОГРАД 2008

Содержание

Введение ……………………….……………………………………… 3

1. Развитие пространственно-временных представлений в классической механике………………………………………………………………………. 4

2. Пространство и время в теории относительности А. Эйнштейна……………………………………………………………………. 7

3. Хронология …………………….………………………………….. 10

4. Способы датировки событий………………………..……………..19

Заключение …………………………………………………………….24

Список используемой литературы ………………………………….. 25

Введение

Важнейшей задачей современного естествознания является создание естественнонаучной картины мира. В процессе ее создания возникает вопрос о происхождении и изменении различных материальных продуктов и явлений, об их количественных, качественных характеристиках. Физические, химические и другие величины непосредственно связаны с изменением длин и длительностей,т.е. пространственно-временных характеристик объектов. Выделение и фиксация во времени части пространства дает состояние объекта. Упорядоченная последовательность состояний объекта составляет процесс его развития (жизни, существования) во времени.

Философия определяет пространство и время как всеобщие формы существования материи. Пространство и время не существуют вне материи и независимо от нее. Для их описания в естествознании исторически формировались различные представления о пространстве и времени.
Современное понимание свойств пространства-времени исходит из знаменитых открытий величайших физиков Джеймса Кларка Максвелла (1831-1879) и Альберта Эйнштейна (1879-1955).

1. Развитие пространственно-временных представлений в классической механике.

В материалистической картине мира понятие пространства возникло на основе наблюдения и практического использования объектов, их объемов и протяженности. Понятие времени возникло на основе восприятия человеком смены событий, предоставленной смены состояний предметов и круговорота различных процессов. Естественнонаучные представления о пространстве и времени прошли длинный путь становления и развития. Самые первые из них возникли из очевидного существования в природе и в первую очередь в макромире твердых физических тел, занимающих определенный объем. Здесь основными были обыденные представления о пространстве и времени как о каких-то внешних условиях бытия, в которые помещена материя и которые сохранились бы, если бы даже материя исчезла. Такой взгляд позволил сформулировать концепцию абсолютного пространства и времени, получившую свою наиболее отчетливую формулировку в работе И. Ньютона “Математические начала натуральной философии”. Этот труд более чем на два столетия определил развитие всей естественнонаучной картины мира. В нем были сформулированы основные законы движения и дано определение пространства, времени, места и движения. Раскрывая сущность пространства и времени, Ньютон предлагает различать два вида понятий: абсолютные (истинные, материалистические) и относительные (кажущиеся, обыденные) и дает им следующую типологическую характеристику:

- абсолютное, истинное, материалистическое время само по себе и своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно и иначе называется длительностью.

- относительное, кажущееся, или обыденное, время есть или точная, или изменчивая, постигаемая чувствами внешняя мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как то: час, день, месяц, год... Абсолютное пространство по своей сущности, безотносительно к чему бы тони было внешнему, остается всегда одинаковым и неподвижным. Относительное пространство есть мера или какая-либо ограниченная подвижная часть, которая определяется нашими чувствами по положению. его относительно некоторых тел и которое в обыденной жизни принимается за пространство неподвижное. Время и пространство составляют как бы вместилища самих себя и всего существующего.

При таком понимании абсолютное пространство и время представлялись некоторыми самодовлеющими элементами бытия, существующими вне и независимо от каких-либо материальных процессов, как универсальные условия, в которые помещена материя.

Этот взгляд близок к субстанциональному пониманию пространства и времени, хотя у Ньютона они и не являются настоящими субстанциями, как материя. Они обладают лишь одним признаком субстанции - абсолютной самостоятельностью существования и независимостью от любых конкретных процессов. Но они не обладают другим важным качеством субстанции -способностью порождать различные тела, сохраняться в их основе при всех изменениях тел. Такую способность Ньютон признавал лишь за материей, которая рассматривалась как совокупность атомов. Правда, материя - тоже вторичная субстанция после Бога, который сотворил мир, пространство и время и привел их в движение. Бог, являясь существом непространственным и вневременным, неподвластен времени, в котором все изменчиво и преходяще. Он вечен в своем бесконечном совершенстве и всемогуществе и является подлинной сущностью всякого бытия. К нему не применима категория времени, Бог существует в вечности, которая является атрибутом Бога. Чтобы полнее реализовать свою бесконечную мудрость и могущество, он создал мир из ничего, творит материю, а вместе с ней пространство и время как условия бытия материи. Но когда-нибудь мир полностью осуществит заложенный в нем при творении божественный план развития и его существование прекратиться, а вместе с миром исчезнут пространство и время. И снова будет только вечность как атрибут Бога и его бесконечная везде сущность. Подобные взгляды выражались в общем виде еще Платоном, Аврелием Августином, Фомой Аквинскими их последователями. Ньютон также разделял эти взгляды.

В этих воззрениях, даже с теологической точки зрения, содержаться глубокие противоречия. Ведь однократный акт творения мира и обреченность его на грядущую гибель не соответствует бесконечному могуществу, совершенству и мудрости Бога. Этим божественным атрибутам более соответствовало бы бесконечное множество актов творения самых различных миров, последовательно сменяющих друг друга в пространстве и времени. В каждом из них реализовывалась бы определенная идея, данная этому миру Богом, а все множество этих идей создавало бы бесконечное пространство и время. Подобные идей, высказанные в общем виде еще александрийским теологом Оригеном (III в. н.э.) и объявленные вскоре ересью, в Новое время развивались в философии Лейбница, выдвинувшего идею о предустановленной гармонии в каждом из потенциально возможных миров. Лейбниц рассматривал пространство как порядок существования тел, а время - как порядок отношения и последовательность событий. Это понимание составило сущность реляционной концепции пространства и времени, которая противостояла их пониманию как абсолютных и независящих ни от чего реальностей, подвластных только Богу.

Есть концепции (Беркли, Мах, Авенариус и др.), которые ставят пространство и время в зависимость от человеческого сознания, выводя их из способности человека переживать и упорядочивать события, располагать их одно после другого. Так, Кант рассматривал пространство и время как априорные (до опытные) формы чувственного созерцания, вечные категории сознания, аргументируя это ссылкой на стабильность геометрии Евклида в течении двух тысячелетий.

Проблема пространства и времени была тесно связана с концепциям и близкодействия и дальнодействия. Дальнодействие мыслилось как мгновенное распространение гравитационных и электрических сил через пустое абсолютное пространство, в котором силы находят свою конечную цель благодаря божественному проведению. Концепция же близкодействия (Декарт, Гюйгенс, Френель, Фарадей) была связана с пониманием пространства как протяженности вещества и эфира, в котором свет распространяется с конечной скоростью в виде волн. Это привело в дальнейшем к понятию поля, от точки к точке которого и передавалось взаимодействие.

Именно это понимание взаимодействия и пространства, развивавшееся в рамках классической физике, было унаследовано и развито далее в XX веке, после крушения гипотезы эфира, в рамках теории относительности и квантовой механики. Пространство и время вновь стали пониматься как атрибуты материи, определяющиеся ее связями и взаимодействиями.

Современное понимание пространства и времени было сформулировано в теории относительности А. Эйнштейна, по-новому интерпретировавшей реляционную концепцию пространства и времени и давшей ей естественнонаучное обоснование.

2. Пространство и время в теории относительности А. Эйнштейна.

Специальная теория относительности, созданная в 1905 г. А. Эйнштейном, стала результатом обобщения и синтеза классической механики Галилея - Ньютона и электродинамики Максвелла - Лоренца. “Она описывает законы всех физических процессов при скоростях движения, близких к скорости света, но без учета поля тяготения. При уменьшении скоростей движения она сводится к классической механике, которая, таким образом, оказывается ее частным случаем”. Исходным пунктом этой теории стал принцип относительности. Классический принцип относительности был сформулирован еще Г. Галилеем: “Если законы механики справедливы в одной системе координат, то они справедливы и в любой другой системе, движущейся прямолинейно и равномерно относительно первой”.[ Такие системы называются инерциальными, поскольку движение в них подчиняется закону инерции: “Всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если только оно не вынуждено изменить его под влиянием движущихся сил”. Из принципа относительности следует, что между покоем и движением -если оно равномерно и прямолинейно - нет никакой принципиальной разницы.

Разница только в точке зрения. Таким образом, слово “относительно” в названии принципа Галилея не скрывает в себе ничего особенного. Оно не имеет никакого иного смысла, кроме того, который мы вкладываем в движение о том, что движение или покой - всегда движение или покой относительно чего-то, что служит нам системой отсчета. Это, конечно, не означает, что между покоем и равномерным движением нет никакой разницы. Но понятие покоя и движения приобретают смысл лишь тогда, когда указана точка отсчета.

Если классический принцип относительности утверждал инвариантность законов механики во всех инерциальных системах отсчета, то в специальной теории относительности данный принцип был распространен также на законы электродинамики, а общая теория относительности утверждала инвариантность законов природы в любых системах отсчета, как инерциальных, так и неинерциальных. Неинерциальными называются системы отсчета, движущиеся с замедлением или ускорением.

В соответствии со специальной теорией относительности, которая объединяет пространство и время в единый четырехмерный пространственно-временной континуум, пространственно-временные свойства тел зависят от скорости их движения. Пространственные размеры сокращаются в направлении движения при приближении скорости тел к скорости света в вакууме (300 000км/с), временные процессы замедляются в быстродвижущихся системах, масса тела увеличивается. Находясь в сопутствующей системе отсчета, то есть двигаясь параллельно и на одинаковом расстоянии от измеряемой системы, нельзя заметить эти эффекты, которые называются релятивистскими, так как все используемые при измерениях пространственные масштабы и части будут меняться точно таким же образом. Согласно принципу относительности, все процессы в инерциальных системах отсчета протекают одинаково. Но если система является неинерциальной, то релятивистские эффекты можно заметить и изменить. Так, если воображаемый релятивистский корабль типа фотонной ракеты отправится к далеким звездам, то после возвращения его на Землю времени в системе корабля пройдет существенно меньше, чем на Земле, и это различие будет тем больше, чем дальше совершается полет, а скорость корабля будет ближе к скорости света. Разница может измеряться даже сотнями и тысячами лет, в результате чего экипаж корабля сразу перенесется в близкое или отдаленное будущее, минуя промежуточное время, поскольку ракета вместе с экипажем выпала из хода развития на Земле.

Подобные процессы замедления хода времени в зависимости от скорости движения реально регистрируются сейчас в измерениях длины пробега мезонов, возникающих при столкновении частиц первичного космического излучения с ядрами атомов на Земле. Мезоны существуют в течении 10-6 - 10-15 с (в зависимости от типа частиц) и после своего возникновения распадаются на небольшом расстоянии от места рождения. Все это может быть зарегистрировано измерительными устройствами по следам пробегов частиц. Но если мезон движется со скоростью, близкой к скорости света, то временные процессы в нем замедляются, период распада увеличивается (в тысячи и десятки тысяч раз), и соответственно возрастает длина пробега от рождения до распада.

Теория относительности установила не только искривление пространства под действием полей тяготения, но и замедление хода времени в сильных гравитационных полях. Даже тяготение Солнца - достаточно небольшой звезды по космическим меркам - влияет на темп протекания времени, замедляя его вблизи себя. Поэтому если мы пошлем радиосигнал в какую-то точку, путь к которой проходит рядом с Солнцем, путешествие радиосигнала займет в таком случае больше времени, чем тогда, когда на пути этого сигнала ничего нет.

Замедление вблизи Солнца составляет около 0,0002 с.

Представления о пространстве и времени, формулирующиеся в теории относительности Эйнштейна, на сегодняшний день являются наиболее последовательными. Но они являются макроскопическими, так как опираются на опыт исследования макроскопических объектов, больших расстояний и больших промежутков времени. При построении теорий, описывающих явления микромира, эта классическая геометрическая картина, предполагающая непрерывность пространства и времени (пространственно-временной континуум), была перенесена на новую область без каких-либо изменений. Экспериментальных данных, противоречащих применению теории относительности в микромире, пока нет. Но само развитие квантовых теорий, возможно, потребует пересмотра представлений о физическом пространстве и времени. Разработанная теория суперструн, которая представляет элементарные частицы в качестве гармонических колебаний этих струн и связывает физику с геометрией, исходит из многомерности пространства. А это означает, что мы на новом этапе развития науки, на новом уровне познания возвращаемся к предсказаниям А. Эйнштейна 1930 г.: “Мы приходим к странному выводу: сейчас нам начинает казаться, что первичную роль играет пространство, материя же должна быть получена из пространства, так сказать, на следующем этапе. Мы всегда рассматривали материю первичной, а пространство вторичным. Пространство, образно говоря, берет сейчас реванш и “съедает” материю”[5]. Возможно, существует квант пространства, фундаментальная длина L. Введя это понятие, мы можем избежать многих трудностей современных квантовых теорий. Если ее существование подтвердится, то L станет третьей (кроме постоянной Планка и скорости света в пустоте) фундаментальной постоянной в физике. Из существования кванта пространства также следует существование кванта времени (равного L/c), ограничивающего точность определения временных интервалов.

3. Хронология

Астрономическая хронология изучает закономерности повторяющихся небесных явлений и устанавливает точное астрономическое время; также является одним из методов исторической хронологии.

Историческая (техническая) хронология -- историческая дисциплина, изучающая системы летосчисления и календари разных народов и государств и помогающая устанавливать даты исторических событий и время создания исторических источников.

Целью научной хронологии является восстановление истинного порядка исторических событий и определение длительности исторических процессов.

Астрономическая хронология

Наиболее естественным мерилом времени служит вращение Земли вокруг своей оси. Полный оборот (на 360°) Земли называется звёздными сутками, так как во времени он равен промежутку между двумя последовательными кульминациями какой-либо звезды. Вследствие обращения Земли вокруг Солнца солнечные истинные сутки, т. е. промежуток времени между двумя кульминациями Солнца, немного больше звёздных суток. Эта разница непрестанно меняется в зависимости от неравномерности обращения Земли в плоскости эклиптики; поэтому истинные сутки не могут служить единицей времени. Вместо них обыкновенно употребляются средние сутки, т. е. промежуток между кульминациями фиктивного светила -- «среднего солнца», движущегося равномерно по экватору, его место на небесной сфере в известные эпохи совпадает с местом истинного Солнца.

Для крупных периодов времени вместо суток необходимо употреблять иные единицы времени, заимствованные из наблюдений над видимым положением Луны и Солнца среди звёзд на небесной сфере. Промежуток времени, в который Луна по истечении полного оборота вокруг Земли приходится против тех же звёзд, называется сидерический (звёздный) месяц (27 дней 7 часов 43 минуты). В зависимости от перемещения Земли вместе с Луной вокруг Солнца по истечении сидерического месяца взаимное размещение трёх светил несколько изменится, поэтому фаза луны, видимая с Земли, будет несколько иная и промежуток, через который луна возвращается к прежней фазе, так наз. синодический месяц, больше сидерического (29 д 12 ч 44 мин).

Промежуток времени, через который вследствие обращения Земли около Солнца это последнее возвращается видимо к тем же созвездиям, к «той же звезде», носит название звездного года. Блеск солнца затмевает днем звезды, и вместо созвездий, против которых приходится солнце, можно сравнивать созвездия, противоположные им, кульминирующие в полночь в данное время года. Вследствие прецессии изменяется линия пересечения плоскостей экватора и эклиптики, точка равноденствия, от которой ведется на небесной сфере счет эклиптических долгот и прямых восхождений, медленно отступает, поэтому тропический год, т. е. промежуток, через который солнце возвращается к точке (наприм. весеннего) равноденствия, на 20 минут меньше звездного. Величина звездного года не изменяется, величина тропического колеблется в зависимости от изменений величины прецессии; в наше время он заключает в средних сутках и часах 365 д 5 ч 48 мин 46 с, в звёздных сутках и часах 366д 5ч 48м 46с. Во времена Гиппарха (II в. до н. э.) тропический год был на 12 секунд длиннее. Тропический год обусловливает наступление так наз. времен года, и потому он принят как единица времени в солнечных календарях.

Отдельные календарные годы необходимо должны заключать в себе целое число суток; между тем длины года и суток несоизмеримы. Различные системы солнечных календарей явились как следствие большей или меньшей точности принятой в календаре длины года в сутках и тех или иных приемов подсчета накапливающихся дробей суток, т. е. распределения вставных дней. В свою очередь лунный месяц несоизмерим с солнечным годом; в лунно-солнечных календарях выбраны различные приемы уравнивать накопляющуюся невязку вставными месяцами. Затем месяц потерял свой характер лунного оборота и стал условной дробью солнечного года. Древние астрономы, не умея наблюдать кульминации звезд, довольствовались грубым приемом наблюдения восхода и захода звезд. Особое значение имел так называемый гелиактический восход звезды. Длина периодов, построенных на гелических восходах, требует каждый раз особого подсчета в зависимости от данной звезды (т. е. места ее относительно небесного экватора и эклиптики), широты данного места наблюдения на земле и величины прецессии.

Историческая хронология

Календарь

Лунные и солнечные календари

Первой и естественной единицей счета времени для древних людей были сутки, разделенные на день и ночь. Впоследствии, при наблюдении за фазами луны, стали выделять лунный месяц, который считали попеременно в 29 и 30 суток. Затем было замечено, что спустя примерно 12 лунных месяцев явления природы повторяются. Так был открыт год. Однако год из 12 лунных месяцев в 354 суток не соответствует астрономическому (солнечному) году, и лунный календарь из 12 лунных месяцев оказалася подвижным (календарем этого типа до сих пор пользуются арабы). Для того, чтобы соотнести его с астрономическим годом, по мере накопления ошибки (примерно раз в 3 года) вставлялся добавочный месяц (у римлян, например, он носил название «мерцедоний» и вставлялся между 23-24 февраля). Такого рода лунно-солнечный календарь использовался у большинства древних народов; в наше время он используется евреями (см. еврейский календарь).

Солнечный календарь был изобретен в Египте (см. древнеегипетский календарь). Он состоял из 12 месяцев по 30 дней и 5 добавочных дней. Но поскольку истинный астрономический год превышает 365 суток, то египетский календарь тоже оказался неточным. Впоследствии эллинистические цари Египта, основываясь на расчетах александрийских астрономов, пытались ввести високосные годы; но реформа не прижилась. В 26 г. до н.э. Август реформировал египетский календарь по типу юлианского, установив високосные годы и фиксировав начало года (1 тота) на 29 августа, однако счет «по старому стилю» широко практиковался в Египте до самого конца античности.

Метонов цикл

Там, где греки (см. древнегреческие календари) пользовались при вставке дополнительных месяцев последовательной системой, они использовали систему октаэтерид (восьмилетий), с добавлением месяца каждый 3, 5 и 8 год восьмилетнего цикла. В середине V в. до н. э. афинский математик и астроном Метон открыл 19-летний период (Метонов цикл), равный 235 синодическим оборотам Луны, по прошествии которого Луна и Солнце возвращаются почти в то же положение относительно Земли и звезд. Этот период он предложил всем грекам на Олимпийских играх 432 г. до н. э., предложив в течение его вставлять 7 месяцев. Это предложение приживалось медленно, греки долгое время продолжали использовать более грубую, но и более простую и привычную систему октаэтерид; но открытие Метона используется поныне в еврейском календаре и при расчётах Пасхи, при чём положение года в Метоновом цикле еще с античности носит наименование «золотого числа».

Юлианский и григорианский календари

Римский календарь был одним из наименее точных. Сначала он вообще имел 304 дня и включал только 10 месяцев, начиная с первого месяца весны (мартий) и кончая наступлением зимы (декембер -- «десятый» месяц); зимой счет времени просто не велся. Царю Нуме Помпилию приписывают введение двух зимних месяцев (януарий и фебруарий). Добавочный месяц -- мерцедоний -- вставляли понтифики по своему усмотрению, довольно произвольно и в соответствии с различными сиюминутными интересами. В 46 г. до н. э. Юлий Цезарь провёл реформу календаря, по разработкам александрийского астронома Созигена, взяв за основу египетский солнечный календарь. Чтобы исправить накопившиеся ошибки, он своей властью великого понтифика вставил в переходном году, кроме мерцедония, два добавочных месяца между ноябрем и декабрем; а с 1 января 45 г. был установлен юлианский год в 365 дней, с високосными годами каждые 4 года. При этом лишний день вставлялся между 23 и 24 февраля, как ранее мерцедоний; а поскольку по римской системе исчисления день 24 февраля назывался «шестым (sextus) от мартовских календ», то и вставной день именовали «дважды шестым (bis sextus) от мартовских календ» и год соответственно annus bissextus -- отсюда, через греческий язык, наше слово «високосный». При этом в честь Цезаря был переименован месяц квинтилий (в Юлий).

После убийства Цезаря жрецы стали ошибочно объявлять високосным каждый третий год. По обнаружении ошибки в 9 г. до н. э., императору Августу пришлось на протяжении 16 лет вообще не вводить високосного года. Только с 8 г. н. э. юлианский календарь стал функционировать нормально. Именем Августа был наименован следующий за Юлием месяц (секстилий).

В IV-VI веках в большинстве христианских стран утвердились единые пасхальные таблицы, выполненные на основе юлианского календаря; таким образом, юлианский календарь распространился на весь христианский мир. В этих таблицах за день весеннего равноденствия принималось 21 марта.

Однако по мере накопления ошибки (1 день в 128 лет), расхождение между астрономическим весенним равноденствием и календарным становилось всё более явным, и многие в католической Европе считали, что его нельзя более игнорировать. Это отмечал кастильский король XIII века Альфонс Х Мудрый, в следующем веке византийский ученый Никифор Григора даже предлагал реформу календаря. Реально такую реформу провел папа Григорий XIII в 1582 году, опираясь на проект математика и врача Луиджи Лилио. Декретом папы от 24 февраля 1582 г. устанавливалось, что за 5 октября 1582 г. должно последовать 15 октября, и в дальнейшем високосными будут считаться только те вековые годы, число сотен лет которых без остатка делятся на 4 (1600, 2000, 2400), а иные будут считаться простыми. В результате был создан григорианский календарь, астрономически более точный, чем юлианский. Из европейских стран католические перешли на новый стиль сразу, протестантские -- в большинстве в XVIII веке: Северная Германия, Дания и Норвегия -- с 1700, Англия -- c 1752 году, Швеция -- c 1753; православные страны перешли на григорианский календарь только в начале ХХ века: Болгария с 1916, Россия с 1/14 февраля 1918, Сербия и Румыния -- с 1919, Греция -- с 1924.

Хронография

Счёт лет. Становление исторической хронологии

Необходимость последовательного счета лет появилась с возникновением письменной культуры и прежде всего исходила из административных потребностей. Как правило документы датировались годом правления царя; таким образом, список царей с годами их правления давал примитивную хронологическую таблицу. Такие списки дошли от Месопотамии и Древнего Египта, но пользоваться ими следует с осторожностью, так как в них нередко указаны как последовательные правления, в реальности полностью или частично синхронные (например во времена смут), и допущены тому подобные «упрощения».

В городах-государствах годы датировались по именам избираемых на год должностных лиц, которые например в Ашшуре назывались «лимму», в Афинах -- «архонты-эпонимы» и т. д. ("эпонимический год"). В Месопотамии также нередко обозначали годы по важным событиям -- так что список лет представлял собой что-то вроде краткой хроники.

Острая необходимость хронологических вычислений появилась с возникновением исторической науки, т. е. примерно в V в. до н. э. Самым простым способом датировки было взаимное относительное датирование событий: событие А произошло за Х лет до события B; событие С случилось через Y лет после события В; при этом одни и те же события упоминаются у разных авторов, так что сопоставляя труды историков, относительно нетрудно высчитать взаимное соотношение упоминаемых ими событий. Так, например, Греко-персидские войны являются центральным событием «Истории» Геродота, затрагивающей и более ранние события -- образование Персидского царства; Фукидид, описывая Пелопоннесскую войну, упоминает, что между ее началом и уходом Ксеркса из Эллады прошло «приблизительно 50 лет», и вкратце говорит о событиях этого «пятидесятилетия»; Ксенофонт непосредственно продолжает Фукидида -- т. е., только из сопоставления этих трёх авторов можно составить подробную хронологическую последовательность событий примерно за 200 лет, с середины VI по середину IV в. до н. э.

Для событий, отдаленных во времени (как например Троянская война), применялся, на основе генеалогических таблиц, приблизительный расчет «по поколениям», принимая 3 поколения в столетие. В то же время, предпринимаются попытки составления системы абсолютной хронологии. Были составлены первые хронологические таблицы: жречества жриц Геры в Аргосе (их автор - Гелланик Лесбосский, кажется первый взявшийся за хронологические вопросы), списки спартанских эфоров, афинских архонтов-эпонимов; у Геродота можно найти годы царствования персидских и других восточных царей. При сопоставлении таких списков, появлялась возможность перевести дату из одной системы в другую (например сказать, при каком персидском царе произошло событие, бывшее при таком-то архонте), а также выяснить хронологическое соотношение событий друг с другом (т. е. установить их относительную хронологию) и с моментом, в который пишется труд (т. е. выяснить абсолютную хронологию). Поскольку единой хронологической системы в Греции не существовало, историку, говоря о каком-нибудь важном событии, было желательно датировать его сразу по нескольким системам: году царствования персидского царя, спартанским эфорам, афинскому архонту-эпониму. Для примера, приведём отрывок из Фукидида, в котором содержится как относительная, так и абсолютная датировка ключевого момента его «Истории» -- начала Пелопоннесской войны (431 г. до н. э.):

«В течение 14 лет продолжал существовать тридцатилетний мир, заключенный после завоевания Эвбеи. На пятнадцатый же год, сорок восьмой год жречества Хрисиды в Аргосе, когда Энесий был эфором в Спарте, а Пифодору оставалось 4 месяца архонтства в Афинах, на шестнадцатый месяц после битвы при Потидее, в начале весны, отряд вооружённых фиванцев (...) вторгся в беотийский город Платею.»(История, II, 2)

Все остальные даты в тексте «Истории» Фукидида так или иначе соотнесены с датой начала войны (в приведенном отрывке это видно на примере даты окончания первой афинско-спартанской войны и битвы при Потидее; в дальнейшем даты обозначаются: «на такой-то год войны»). Из систем датировок, использованных Фукидидом, датировки по афинским архонтам существовали в исторической науке на протяжении многих столетий, и это позволило античным хронологам без труда соотнести данные Фукидида с более поздними хронологическими шкалами (по олимпиадам -- через неё с римской хронологией по консулам и «от основания Рима» -- а уже через последнюю это событие легко переводится в современную систему летосчисления, которая является прямым продолжением римской). Наконец, дата эта поддается и астрономической проверке, так как к лету того же года Фукидид относит солнечное затмение, которое, согласно расчетам (впервые проделанным уже Скалигером), состоялось 3 августа 431 г. до н. э.

В IV в. до н.э. историк Тимей из Тавромения предлагает ввести единую хронологическую систему, основанную на общегреческих списках олимпийских победителей. Списки этого рода велись с 776 г. до н. э. Таким образом, вся греческая история оказалась разбитой на 4-летние промежутки между Олимпийскими играми -- «олимпиады», названные именами победителей, так что датировка звучала таким образом: «в 3 год 79-й олимпиады, когда победителем в беге был такой-то». Эта система датировок была принята историками (в официально-административной практике она не употреблялась) и применялась наряду с датировками по афинским архонтам. Первую научную хронологию составил сто лет спустя после Тимея Эратосфен, который в своей работе «Хронография» высчитал ряд опорных дат (например нашествие Ксеркса, начало Пелопоннесской войны), а уже по ним рассчитал и все остальные события. Дошедший до нас хронологический фрагмент Эратосфена имеет следующий вид:

«От падения Трои до возвращения Гераклидов -- 80 лет; от этого события до ионийской колонизации -- 60 лет; затем до попечительства Ликурга -- 159 лет; от него до начала олимпиад -- 108 лет; от 1-й олимпиады до похода Ксеркса -- 297 лет; от этого похода до Пелопоннесской войны -- 48 лет; а до окончания этой войны и до конца гегемонии Афин -- 27 лет; а (от этого момента) до битвы при Левктрах -- 34 года; от этого времени до смерти Филиппа -- 35 лет, до смерти Александра -- 12 лет».

Тогда же на эллинистическом Востоке входят в употребление официальные датировки привычнного нам типа, отсчитываемые от одной даты -- «эпохи эры». Эрой служил приход к власти Селевка Никатора, полководца Александра Македонского -- 312 г. до н. э. Однако «эра Селевкидов» вплоть до поздней античности оставалась административной и не употреблялась историками. Впоследствии она вошла в арамейскую, затем арабскую историографию (под неверным наименованием «эры Александра») и употребялась сирийскими христианами вплоть до XIX века. Парфянские Аршакиды, в свою очередь, ввели эру от собственного воцарения (248 г. до н. э.), также имевшую хождение на Востоке.

Римляне, которые издавна вели свои «фасты» -- списки консулов, служившие также краткой официальной летописью, без труда вписались в греческую хронологическую систему, так что например в труде греческого автора римской эпохи Диодора Сицилийского (I в. до н. э.) мы встречаем датировки разом: по олимпиадам, по афинским архонтам и по римским консулам. Современником Диодора был римский ученый Варрон, который, на основе консульских фастов и сообщаемых легендой лет правления римских царей, вычислил дату основания Рима (по Варрону -- 753 г. до н. э.) и ввел ее как эру в научный оборот. Эта эра «от основания Рима» официально не использовалась, но в историографии дожила вплоть до XIX века (поскольку речь шла о событиях римской истории).

Большое значение для хронологии имеет так называемый «Царский канон Птолемея» [1] -- список царей, сохранившийся в комментарии Феона к астрономическому труду Птолемея. Это список царствований, с точными астрономическими датами, царей Вавилона (собственно вавилонских царей, а также персидских царей и Александра Македонского в качестве вавилонских), царей эллинистического Египта и римских императоров. Он был составлен александрийскими астрономами для нужд собственных вычислений (собственно, для датировок астрономических явлений) по собственным записям и записям вавилонских жрецов и потом продолжался переписчиками, вносившими в него имена византийских императоров (в некоторых рукописях он доведен до падения Константинополя в 1453 г.). Начинается он от восшествия на престол вавилонского царя Набонассара 27 февраля 747 г. до н. э. (т. н. «эра Набонассара»), при котором впервые стали вестись систематические астрономические наблюдения, и основан на подвижном египетском календаре (без висококсных лет), который тогда использовался астрономами.

В позднеримский период в астрономических и астрологических текстах получает широкое распространение эра от начала царствования императора Диоклетиана -- 284 г., в ней составляются пасхальные таблицы (эта эра до сих пор сохраняется коптско-эфиопской церковью под названием «эры мучеников»).

В 525 году папа Иоанн I поручил монаху Дионисию Малому составить новую пасхальную таблицу. Дионисий использовал таблицы александрийской церкви, в которых использовалась эра Диоклетиана, однако, не желая вести отсчет по годам правления «нечестивого гонителя», решил «обозначить годы» от «воплощения Христа». В его таблице 532 г. ab inscriptione («от воплощения») следовал за 247 г. эры Диоклетиана. Эта пасхальная таблица, будучи одобрена папским престолом и войдя во всеобщее употребление, ввела в оборот и эру «от Рождества Христова», ныне общепринятую. В официальных актах эра от Р. Х. встречается уже в капитулярии Карломана от 21 апреля 742 г. В папских актах она в ходу с Иоанна XIII (X в.).

Интерес к вопросам хронологии вновь появляется в эпоху Возрождения. Считается, что основы современной хронологии заложил Иосиф Скалигер (1540--1609); он ввел датировку по изобретенному им юлианскому периоду с началом в 4713 г. до н. э., что позволило перевести все имеющиеся даты в одну систему; также он первым начал (точнее возобновил, ибо спорадически она применялась и в античности) астрономическую проверку встречающихся в исторических источниках дат (например, он первым дал астрономическую датировку солнечного затмения 431 г. до н. э., упоминаемого Фукидидом)[2]. Путем перекрестных проверок синхронных сведений и с помощью астрономических данных, Скалигер и учёный-иезуит Дионисий Петавиус (1583--1652) вычислили основные даты, которые в свою очередь позволили пересчитать по единой системе летосчисления все даты античной истории. Петавиус в 1627 году предложил систему «обратного» отсчёта дат «до Рождества Христова»[3]. Эта система, получившая всеобщее признание лишь к концу XVIII века, крайне облегчила изучение хронологии.

4. Способы датировки событий.

Существуют различные методы датировки событий

Физические

- Радиоуглеродный анализ

- Термолюминесцентный метод

- Уран-ториевый метод

Химические

- Метод гидратации обсидиана

Геологические

- Стратиграфия

Биологические

- Дендрохронология

Лингвистические

- Глоттохронология

Опишем подробнее некоторые из них.

Радиоуглеродный анализ -- физический метод датирования биологических останков, предметов и материалов биологического происхождения путём измерения соотношения содержания в материале изотопов углерода. Предложен Уиллардом Либби в 1946 году (Нобелевская премия по химии, 1960). Углерод, являющийся одной из основных составляющих биологических организмов, присутствует в земной атмосфере в виде стабильных изотопов 12C и 13C и радиоактивного 14C. Изотоп 14C постоянно образуется в атмосфере под действием радиации (главным образом, космических лучей, но и излучения от земных источников тоже). Соотношение радиоактивного и стабильных изотопов углерода в атмосфере и в биосфере в одно и то же время в одном и том же месте одинаково, поскольку все живые организмы постоянно участвуют в углеродном обмене и получают углерод из окружающей среды, а изотопы, в силу их химической неразличимости, участвуют в биохимических процессах практически одинаковым образом. В живом организме удельная активность 14C равна примерно 0,3 распада в секунду на грамм углерода, что соответствует изотопному содержанию 14C около 10?10 %. С гибелью организма углеродный обмен прекращается.

После этого стабильные изотопы сохраняются, а радиоактивный (14C) испытывает бета-распад с периодом полураспада 5568±30 лет, в результате его содержание в останках постепенно уменьшается. Зная исходное соотношение содержания изотопов в организме и измерив их текущее соотношение в биологическом материале, можно определить, сколько углерода-14 распалось и, таким образом, установить время, прошедшее с момента гибели организма. Для определения возраста из фрагмента исследуемого образца выделяется углерод (путём сжигания фрагмента), для выделенного углерода производится измерение радиоактивности, на основании этого определяется соотношение изотопов, которое и показывает возраст образца. Образец углерода для измерения активности обычно вводится в газ, которым наполняется пропорциональный счётчик, либо в жидкий сцинтиллятор.

В последнее время для очень малых содержаний 14C и/или очень малых масс образцов (несколько мг) используется ускорительная масс-спектрометрия, позволяющая прямо определять содержание 14C. Предельный возраст образца, который может быть определён радиоуглеродным методом -- около 60 000 лет, т. е. около 10 периодов полураспада 14C. За это время содержание 14C уменьшается примерно в 1000 раз (около 1 распада в час на грамм углерода).

Измерение возраста предмета радиоуглеродным методом возможно только тогда, когда соотношение изотопов в образце не было нарушено за время его существования, то есть образец не был загрязнён углеродосодержащими материалами более позднего или более раннего происхождения, радиоактивными веществами и не подвергался действию сильных источников радиации. Определение возраста таких загрязнённых образцов может дать огромные ошибки. Так, например, описан случай, когда тестовое определение по траве, сорванной в день анализа, дало возраст порядка миллионов лет, из-за того, что трава была сорвана на газоне вблизи автодороги с постоянным сильным движением, и оказалась сильно загрязнена веществами выхлопных газов. За прошедшие с момента разработки метода десятилетия накоплен большой опыт в выявлении загрязнений и в очистке от них образцов. Погрешность метода в настоящее время, как считается, находится в пределах от семидесяти до трёхсот лет.

Один из наиболее известных случаев применения радиоуглеродного метода -- исследование фрагментов Туринской плащаницы (христианской святыни, якобы хранящей на себе следы тела распятого Христа), проведённый в 1988 году, одновременно в нескольких лабораториях слепым методом. Радиоуглеродный анализ позволил датировать плащаницу периодом XI--XIII веков.

Метод гидратации обсидиана один из вспомогательных методов датирования (абсолютного или относительного) археологических артефактов. Может применяться к предметам, изготовленным из обсидиана -- вулканического стекла. Метод основан на том, что поверхность на свежем сколе обсидиана абсорбирует воду из атмосферы. Содержание воды в обсидиане составляет 0,2 % по массе. Свежеобразованная поверхность обсидиана (например, полученная при изготовлении каменного ножа), постепенно поглощая воду из атмосферы, может достичь содержания воды 3,5 % (это предельная величина, далее наступает насыщение). Для измерения содержания воды с поверхностного слоя обсидиана вырезается тонкая пластинка (менее 50 мкм толщиной). Непосредственное измерение проводится с помощью инфракрасной спектроскопии либо определением плотности пластинки. Метод был изобретён в 1948 Ирвингом Фридманом и Робертом Смитом.

Стратиграфия (от лат. stratum -- настил и греч. гсбцп -- пишу, черчу, рисую) -- наука, раздел геологии, о определении относительного геологического возраста осадочных горных пород, расчленении толщ пород и корреляции различных геологических образований. Одним из основных источников данных для стратиграфии является палеонтологические определения. Различают разные стратиграфические подразделения:

Литостратиграфические подразделения -- подразделения, основанные на литологических свойствах совокупности горных пород -- пачки, свиты, потоки (для излившихся магматических пород) и др.

Подразделения, ограниченные несогласиями -- совокупности пород, ограниченные сверху и снизу значительными перерывами в стратиграфической последовательности -- синтемы.

Биостратиграфические подразделения -- подразделения, основанные на содержащихся в горных породах ископаемой фауны и флоры -- зоны, зоны распространения, зоны обилия, комплексные зоны.

Подразделения магнитостратиграфической полярности -- подразделения, основанные на изменениях направления остаточной намагниченности пород -- зоны полярности.

Хроностратиграфические подразделения -- подразделения, основанные на времени формирования слоев горных пород.

Наиболее хорошо известны хроностратиграфические подразделения и соответствующие им геохронологические подразделения:

Эти понятия часто путают, но в стратиграфии речь идет о конкретном слое пород, а в геохронологии -- о конкретном отрезке времени (то есть нельзя сказать, что тарбозавры жили в верхнем мелу, но можно сказать, что они жили в позднемеловую эпоху).

Стратиграфические подразделения подчинены строгой иерархии: группы делятся на системы, системы на отделы, отделы на яруса.
Кроме международных подразделений есть и региональные -- более мелкие: горизонты, зоны, иногда яруса (например, расчленение неогена Украины и юга России полностью отличается от международного).

Дендрохронология -- одна из методик датирования археологических находок и древних предметов, основанная на исследовании годичных колец древесины. Используется для датирования деревянных предметов и фрагментов древесных стволов (например, в постройках), а также в биологии - при изучении биологических изменений за последние тысячилетия. Деревья, произрастающие в климатических зонах с сезонным климатом, летом и зимой растут неодинаково: основной рост происходит летом, зимой же рост сильно замедлен. Различие условий приводит к тому, что древесина, нарастающая зимой и летом, отличается своими характеристиками, в том числе плотностью и цветом. Визуально это проявляется в том, что древесный ствол на поперечном распиле имеет чётко видимую структуру в виде набора концентрических колец. Каждое кольцо соответствует одному году жизни дерева («зимний» слой тоньше и визуально просто отделяет одно «летнее» кольцо от другого). Общеизвестным является способ определения возраста спиленного дерева путём подсчёта числа годичных колец на распиле.

В зависимости от множества факторов, действовавших в летний период (продолжительность сезона, температурный режим, количество осадков и прочее) толщина годичных колец в разные годы жизни дерева различна, при этом толщина годичных колец, нарастающих в один и тот же год у деревьев одной породы, произрастающих в одной местности, примерно одинакова. Различия в толщине колец в разные годы достаточно значительны. Если для деревьев, произраставших в одной местности в одно время, построить графики изменения толщины годичных колец по годам, то эти графики будут достаточно близки, а для деревьев, произраставших в разное время, они не совпадут (в силу случайности действия климатических факторов точное совпадение последовательности толщин колец за достаточно длительные периоды крайне маловероятно).

Сопоставление последовательности годичных колец, сохранившихся в деревянном предмете, и образцов, датировка которых известна, позволяет выбрать образец с совпадающим набором годичных колец и, таким образом, определить, в какой период было спилено дерево, из которого изготовлен предмет. Такое сопоставление и есть, собственно, дендрохронологическое датирование.

Гломттохроноломгия -- лингвистический метод, изначально применявшийся для определения степени расхождения языков и времени их расхождения. Предложен Моррисом Сводешем.

Глоттохронология основана на гипотезе, согласно которой в каждом языке особой стабильностью и устойчивостью к изменениям во времени обладает некоторое количество одинаковых для всех языков понятий. Эти понятия относят к т. н. «ядерной лексике». Темп изменения слов ядерной лексики всегда одинаков. Существует несколько различных списков понятий ядерной лексики (списков Сводеша): 200-словный, 100-словный и 30-словный. Для каждого из них существует определённая константа r, называемая коэффициентом сохранности. Для 200-словного списка r=0,81; для 100-словного r=0,86. Минимальное время расхождения двух языков t (в тысячелетиях) тогда определяется по формуле

,

где C -- доля слов из списка, которые совпадают для обоих языков.

Глоттохронологическая формула Сводеша усовершенствована Сергеем Старостиным.

Заключение

Общие свойства времени:

1. Длительность - выступает как последовательность сменяющих друг друга моментов или состояний, возникновение за каждым данным интервалом времени последующих. Длительность предполагает возможность прибавления к каждому данному моменту времени другого, а также возможность деления любого отрезка времени на меньшие интервалы. Длительность обусловлена сохранением материи и ее атрибутов, единством устойчивости и изменчивости в мире. Никакой процесс в природе не может происходить сразу, мгновенно, он обязательно длится во времени, что обусловлено конечной скоростью распространения взаимодействий и изменения состояний. Аналогично протяженности пространства длительность относиться к метрическим свойствам.

2. Длительность бытия объектов во времени выступает как единство прерывного и непрерывного. Сохраняемость материи и непрерывная последовательность ее изменений, близкодействие в причинных отношениях определяют и общую непрерывность времени, проявляющуюся в непрерывном переходе предшествующих состояний в последующие. Прежде чем произойдет какое-либо явление в будущем, должны осуществиться все предшествующие ему изменения, которые его вызывают. Но время как форма бытия материи складывается из множества последовательностей и длительностей существования конкретных объектов, каждый их которых существует конечный период. Поэтому время характеризуется прерывностью бытия конкретных качественных состояний. Но эта прерывность относительна, так как между всеми сменяющими друг друга качествами имеется внутренняя связь и непрерывный переход.
3. Всеобщим свойством времени является необратимость, означающая однонаправленное изменение от прошлого к будущему. Прошлое порождает настоящее и будущее, переходит в них. К прошлому относятся все те события, которые уже осуществились и превратились в последующие. Будущие события - это те, которые возникают из настоящих и непосредственно предшествующих им событий. Настоящее охватывает все те объекты, системы и процессы, которые реально существуют и способны к взаимоотношению между собой. Взаимодействие возможно лишь при одновременном сосуществовании объектов.

Список используемой литературы

1. Горелов А.А. Концепция современного естествознания. - М.: Центр, 1998.

2. Дубнищева Т.Я. Концепция современного естествознания. - Новосибирск: ЮКЭА , 1997.

3. Еремеева А.И. Астрономическая картина мира и ее творцы. -М.: Наука, 1984.

4. Концепция современного естествознания / под ред. Лавриненко В.Н. -М. 1997.

5. Моисеев Н.Н. Время в нас и вне нас. -Л.: Лениздат, 1994.

6. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. -М.: Мир, 1986.

7. Рейхенбах Г. Философия пространства и времени. -М.: Наука, 1985.