# 第 5 章时间与距离

# 运动

物理学像所有其他科学一样是依赖于观察的，人们或许还可以说，物理科学发展到它今天这种形式在很大程度上是由于强调了要进行定量的观察。唯有通过定量的观察，人们才能得到定量的关系，这些关系是物理学的核心。

# 时间

重要的不在于我们如何来定义时间，而在于我们如何测量它。测量时间的一种方法是利用某种能以有规则的方式一再发生的事情，即某种能周期性发生的事情。

# 短的时间

伽利略断定，只要一个摆的摆幅始终很小，那么它将总以相等的时间间隔来回摆动。

知道一个能够走的任意快的机械摆是很不现实的，但是我们现在能够制造一种称为振荡器的电学摆，这种电学摆能提供周期很短的摆动。

利用现代电子技术，已经制造出周期短到大约 $10^{-12}$ s 的振荡器，并且可以按照前面描述的那种比较方法（电子示波器）用我们的标准时间单位——秒来予以标定。

# 长的时间

我们发现，某种材料的样品，当它的年龄每增加一相同的数值，它的放射性就减少一相同的分数。

如果我们知道一块材料，比如说一块木块，在它形成时含有数量为 A 的放射性物质，而我们用直接测量法发现它此刻的量为 B ，那么只要解方程

$\left(\frac{1}{2}\right)^{t/T} {=} \frac{B}{A}$

就能计算这一物体的年龄 t 。

# 时间的单位和标准

直到最近（20世纪），我们还没有找到任何一个比地球的周期好得多的标准，所以把所有的钟同一天的长度联系了起来，而把一秒规定为一个平均日的 1 / 86400 。最近我们对自然其中的某些振荡器获得了一些经验。我们相信这些振荡器可以当作比地球更稳定的时间参考物。而且，它们也是基于一个大家都能采用的自然现象。这就是所谓的“原子钟”。