Το πείραμα του Ερατοσθένη

                                   Ερατοσθένης ο Κυρηναίος

                      (Κυρήνεια Λιβύης 276 π. Χ. - Αλεξάνδρεια 197 π. Χ.)

Ερατοσθένης, Παρίσι, Εθνική Βιβλιοθήκη

• Έλληνας μαθηματικός, αστρονόμος, φιλόσοφος, ποιητής και γεωγράφος.  

• Ιδρυτής της επιστήμης της Γεωδαισίας.

• Υπήρξε για σαράντα περίπου χρόνια διευθυντής της βιβλιοθήκης της Αλεξάνδρειας.

Ο Ερατοσθένης διδάσκοντας στην Αλεξάνδρεια,
λάδι σε καμβά, Bernardo Strozzi (1635)

Ο Ερατοσθένης:

•          Ήταν ο πρώτος που υποστήριξε ότι η Γη είναι μια σφαίρα που βρίσκεται στο κέντρο του Σύμπαντος.
•         Υπολόγισε την ακτίνα της Σελήνης και την απόστασή της από τη Γη.
•         Επινόησε το σύστημα των γεωγραφικών παραλλήλων.
•         Εφηύρε έναν τρόπο υπολογισμού των πρώτων αριθμών γνωστό ως κόσκινο του Ερατοσθένη.
•         Κατασκεύασε γεωγραφικό χάρτη της εποχής του ενώ και ο όρος "Γεωγραφία" αποδίδεται σ' αυτόν.

                                  Ανακατασκευή χάρτη του Ερατοσθένη του γνωστού κόσμου της εποχής 
                                  του (194 π.Χ.),του 19ου αιώνα (1883) Πηγή: Bunbury, E.H. (1811-1895),
                                  A History  of Ancient Geography  among the Greeks and Romans from 
                                  the Earliest Ages  till the Fall of the Roman Empire.London:John Murray, 1883.

•       Υπολόγισε με μια πρωτοποριακή μέθοδο την περιφέρεια της Γης χρησιμοποιώντας το ύψος του Ηλίου κατά το θερινό ηλιοστάσιο σε δύο διαφορετικά γεωγραφικά σημεία, που όμως βρίσκονταν στον ίδιο (περίπου) μεσημβρινό, την Αλεξάνδρεια και τη Συήνη (σημερινό Ασουάν, Αίγυπτος).

Το πείραμα του Ερατοσθένη

Ο Ερατοσθένης, διευθυντής της μεγάλης Βιβλιοθήκης της Αλεξάνδρειας, πληροφορήθηκε από έναν πάπυρο, ότι στη Συήνη ο ήλιος κατά το μεσημέρι του θερινού ηλιοστασίου (21 Ιουνίου) ρίχνει τις ακτίνες του κάθετα στον ορίζοντα και φωτίζει τον πυθμένα ενός πηγαδιού ενώ οι κατακόρυφοι στύλοι δεν ρίχνουν καθόλου σκιά.  Την ίδια στιγμή  όμως, στην Αλεξάνδρεια, οι κατακόρυφοι στύλοι έριχναν σκιά.

Τι μπορεί να συμβαίνει; Την απάντηση έδωσε ο ίδιος ο Ερατοσθένης υποστηρίζοντας ότι η επιφάνεια της Γης δεν είναι επίπεδη αλλά σφαιρική. Αυτό το συμπέρασμα του επέτρεψε να προσδιορίσει την ακτίνα και το μήκος της περιφέρειας της Γης.

Πως το έκανε; Ο Ερατοσθένης, τοποθέτησε έναν κατακόρυφο στύλο στην Αλεξάνδρεια και μετρώντας το ύψος του και το μήκος της σκιάς του υπολόγισε  ότι οι ακτίνες του ηλίου σχηματίζουν μια γωνία φ=7,2^ο με τον κατακόρυφο στύλο. Η γωνία αυτή είναι η διαφορά των γεωγραφικών πλατών των δύο πόλεων. Στη συνέχεια μέτρησε την απόσταση Αλεξάνδρειας – Συήνης. Λέγεται, ότι για την μέτρηση της απόστασης των δύο πόλεων, χρησιμοποίησε ένα είδος οδομέτρου με γρανάζια ή την βοήθεια του βασιλιά Πτολεμαίου  ο οποίος διέθεσε το αναγκαίο σώμα βηματιστών ή χρησιμοποίησε το χρόνο που έκαναν στα ταξίδια τους τα καραβάνια των καμηλών. Η απόσταση υπολογίστηκε σε 5040 στάδια. (Το στάδιο της Ελληνιστικής Εποχής υπολογίζεται ίσο με 157,5 μέτρα ή κατ’ άλλους  ίσο με 164 μέτρα). Με τους μαθηματικούς υπολογισμούς που έκανε υπολόγισε την περιφέρεια της γης σε 252.000 στάδια ή 39.690 χιλιόμετρα.

Το αποτέλεσμα είναι εντυπωσιακό  αφού με σημερινές δορυφορικές μετρήσεις προκύπτει, πως ο μέσος όρος της περιμέτρου της Γης είναι 40.048 χιλιόμετρα.

Πριν από 2,5 χιλιετίες  ο Ερατοσθένης ήταν ο πρώτος άνθρωπος που μέτρησε τις διαστάσεις του πλανήτη Γη, χρησιμοποιώντας ως μόνα εργαλεία ράβδους, μάτια, πόδια, μυαλό, με απλότητα σκέψης και επινοητικότητα. 

Τα δεδομένα που χρησιμοποίησε για τη λύση του προβλήματος ήταν:

• Οι ακτίνες του ηλίου φωτίζουν τον πυθμένα ενός πηγαδιού στη Συήνη μια συγκεκριμένη μέρα και ώρα.
• Την ίδια στιγμή, στην Αλεξάνδρεια, οι ακτίνες του ήλιου ρίχνουν σκιά.
• Η Αλεξάνδρεια και η Συήνη  έχουν μεσημέρι την ίδια χρονική στιγμή.
• Η απόσταση Συήνης – Αλεξάνδρειας είναι 5.040 στάδια.

Οι υποθέσεις που έκανε για τη λύση του προβλήματος ήταν:

1.         Η Γη είναι σφαιρική.
2.         Οι ακτίνες του ήλιου που πέφτουν στη Γη είναι πρακτικά παράλληλες.

Το πείραμα του Ερατοσθένη μπορεί να διεξαχθεί και σήμερα ανάμεσα σε δυο οποιεσδήποτε περιοχές. Σε κάθε περίπτωση, αυτό που χρειάζεται να γνωρίζουμε είναι η γωνιακή απόσταση μεταξύ των δυο περιοχών καθώς και η απόστασή τους μετρημένη στον ίδιο μεσημβρινό.

Πηγές φωτογραφιών

1. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Eratosthenes.jpg

2. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:1959_1225_IN2.jpg

3.https://en.wikipedia.org/wiki/File:Mappa_di_Eratostene.jpg

Φυσικοί ... γένους θηλυκού : Maria Goeppert Mayer

Maria Goeppert Mayer

Νόμπελ 1963 για το πρώτο προηγμένο μοντέλο πυρηνικής δομής, το 2ο Νόμπελ Φυσικής σε γυναίκα

Γερμανο - Αμερικανίδα θεωρητική φυσικός που βραβεύτηκε με το Νόμπελ Φυσικής  για το πρώτο προηγμένο μοντέλο πυρηνικής δομής και «τις ανακαλύψεις σχετικά με τη δομή πυρηνικού κελύφους».

Γεννήθηκε ως Maria Goeppert στις 28 Ιουνίου 1906 στο Kattowitz, μια πόλη της Πρωσίας. Ήταν το μοναχοπαίδι του γιατρού Friedrich Goeppert και της συζύγου του Maria Née Wolff. Το 1910 η οικογένεια μετακόμισε στο Göttingen καθώς ο πατέρας της, διορίσθηκε καθηγητής  παιδιατρικής στο Πανεπιστήμιο του Γκέτινγκεν.

Η Goeppert παρακολούθησε δημόσια και ιδιωτικά σχολεία και μπήκε στο Πανεπιστήμιο Gӧttingen το φθινόπωρο του 1924. Ξεκίνησε τις σπουδές της στα μαθηματικά. Κατόπιν αιτήματος του Max Born, ενός οικογενειακού φίλου και καθηγητή θεωρητικής φυσικής, συμμετείχε στο σεμινάριό του για την κβαντική μηχανική. Ήταν κατά τη διάρκεια αυτού του σεμιναρίου που ανακάλυψε ότι προτιμούσε τη θεωρητική φυσική από τα μαθηματικά, έτσι άλλαξε τον κύκλο σπουδών της και έγινε διδακτορική φοιτήτρια του Born.

Τη δεκαετία του 1920, το Πανεπιστήμιο Gӧttingen ήταν το κέντρο της Σύγχρονης Φυσικής. Εκτός από τον Max Born εκεί ήταν καθηγητής ο Werner Heisenberg. Μεταξύ των φοιτητών που παρακολουθούσαν τα μαθήματά τους ήταν ο Robert Oppenheimer  και ο  Enrico Fermi.

Τον Μάρτιο του 1930 πήρε το διδακτορικό της στη Θεωρητική Φυσική.

Στις αρχές του ίδιου χρόνου είχε παντρευτεί με τον Αμερικανό χημικό Joseph Mayer και το ζευγάρι μετακόμισε στην Αμερική , όπου ο Mayer διορίστηκε αναπληρωτής καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins στη Βαλτιμόρη.

Στην Αμερική η Goeppert Mayer αντιμετώπισε σημαντικές προκλήσεις ως γυναίκα - φυσικός. Λόγω των κανονισμών νεποτισμού που ίσχυαν, δεν της προσφέρθηκε αμειβόμενη θέση στο «Johns Hopkins», αλλά έγινε εθελόντρια συνεργάτης στο τμήμα φυσικής μέχρι το 1939, που το ζευγάρι μετακόμισε στο Πανεπιστήμιο Κολούμπια στη Νέα Υόρκη.

Και εκεί είχε την ίδια αντιμετώπιση … εργάστηκε ως εθελόντρια λέκτορας στο τμήμα χημείας.

Η πρώτη της αμειβόμενη θέση της προσφέρθηκε το 1941 από το Sarah Lawrence College της Νέας Υόρκης και δίδαξε μαθηματικά και τον επόμενο χρόνο επιπλέον δίδαξε φυσική και χημεία. Παράλληλα εργαζόταν ως εθελόντρια λέκτορας χημείας στο Πανεπιστήμιο Κολούμπια.

Κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, εργάστηκε στο "Manhattan Project" επικεφαλής μιας ερευνητικής ομάδας στο Πανεπιστήμιο Κολούμπια. Αντικείμενο της έρευνάς της  ήταν η ανακάλυψη μεθόδου για τον διαχωρισμό του σχάσιμου ισοτόπου  U- 235 από το φυσικό ουράνιο.

Το 1946, η Goeppert Mayer και ο σύζυγός της μετακόμισαν στο Σικάγο. Ο Joseph Mayer  διορίστηκε καθηγητής στο τμήμα χημείας στο Ινστιτούτο Πυρηνικών Σπουδών του Πανεπιστημίου του Σικάγο. Παρά τη δουλειά της για το Manhattan Project, η Goeppert Mayer για άλλη μια φορά, δεν βρήκε μια αμειβόμενη θέση και εργάστηκε δωρεάν ως καθηγήτρια φυσικής στο ινστιτούτο. Την ίδια εποχή της προσφέρθηκε η θέση του ανώτερου φυσικού στο τμήμα Θεωρητικής Φυσικής του νεοσύστατου Εθνικού Εργαστηρίου Argonne στο Σικάγο

 

Η Maria Goeppert Mayer με τους συναδέλφους της έξω από το κτήριο φυσικής στο Εθνικό Εργαστήριο Argonne, περίπου το 1946.

Κατά τη διάρκεια της παραμονής της στο Argonne, η Goeppert Mayer θα αναπτύξει το μοντέλο πυρηνικού κελύφους που αργότερα θα της χάριζε το Νόμπελ Φυσικής.

Πρόκειται για ένα μαθηματικό μοντέλο /πρότυπο, που αφορά τη δομή των πυρηνικών φλοιών. Περιγράφει πώς τα πρωτόνια και τα νετρόνια "ζευγαρώνουν" μεταξύ τους για να χτίσουν τους πυρήνες των ατόμων. Το πρότυπο αυτό, που δημοσίευσε το 1950, ερμήνευε γιατί ορισμένοι αριθμοί νουκλεονίων σε έναν ατομικό πυρήνα αντιστοιχούν σε ιδιαίτερα σταθερούς πυρήνες. Οι αριθμοί αυτοί που πήραν το παρατσούκλι "μαγικοί αριθμοί" από τον Eugene Wigner, είναι: 2, 8, 20, 28, 50, 82 και 126.

Πορτρέτο της Goeppert - Mayer από την Jennifer  Mondfrans, 2012.

Στο σκουλαρίκι της απεικονίζονται κάποιοι από τους μαγικούς αριθμούς.

Πηγή: http://www.jennifermondfrans.com/#portraits

Την ίδια περίπου εποχή ο J. Hans D. Jensen, Γερμανός φυσικός, κατέληξε στα ίδια συμπεράσματα με την Goeppert Mayer. Οι δυο τους γνωρίστηκαν το 1951 και ξεκίνησαν μια συνεργασία που κορυφώθηκε το 1955 με τη δημοσίευση του βιβλίου τους, «Elementary Theory of Nuclear Shell Structure».

Το 1963 μοιράστηκε το ½  Νόμπελ Φυσικής με τον Hans  Jensen για τις ανακαλύψεις τους σχετικά με τη δομή του πυρηνικού κελύφους. Το άλλο μισό του βραβείου εκείνη τη χρονιά απονεμήθηκε στον Eugene Paul Wigner για  τη συμβολή του στη θεωρία του ατομικού πυρήνα και των στοιχειωδών σωματιδίων, ιδιαίτερα μέσω της ανακάλυψης και εφαρμογής θεμελιωδών αρχών συμμετρίας.

Ήταν η δεύτερη γυναίκα που τιμήθηκε με το Νόμπελ Φυσικής, μετά τη Μαρία Κιουρί, το 1903.

10 Δεκεμβρίου 1963: Η απονομή του βραβείου Νόμπελ. Η Maria Goeppert Mayer συνοδεύεται από τον Γουσταύο ΣΤ΄ Αδόλφο, βασιλιά της Σουηδίας

Λίγα χρόνια πριν τη βράβευσή της με το Νόμπελ Φυσικής, το 1956, η Goeppert-Mayer εξελέγη μέλος  της Εθνικής  Ακαδημίας  Επιστημών.

Το 1960, μετά από τριάντα χρόνια καριέρας, διορίσθηκε κανονικά αμειβόμενη καθηγήτρια πρώτης βαθμίδας στη φυσική, στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο.

Πέθανε στο Σαν Ντιέγκο στις 20 Φεβρουαρίου  1972 σε ηλικία 66 ετών, ενώ βρισκόταν σε κωματώδη κατάσταση μετά από ένα έμφραγμα που είχε πάθει το προηγούμενο έτος.

Με τον άντρα της απέκτησαν δύο παιδιά, την Maria Ann (1933) και τον Peter Conrad(1938).

Ο κρατήρας Goeppert - Mayer στον πλανήτη Αφροδίτη ονομάσθηκε έτσι προς τιμή της.

                                 

                        «Το να κερδίσεις το βραβείο δεν ήταν τόσο συναρπαστικό όσο το να κάνεις την ίδια τη δουλειά».

Maria Goeppert-Mayer

 Πηγές: 

https://en.wikipedia.org/wiki/Maria_Goeppert_Mayer

https://discover.lanl.gov/news/0319-maria-goeppert-mayer/

https://www.aps.org/publications/apsnews/200808/physicshistory.cfm

https://repository.aip.org/islandora/object/nbla:305414

https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1963/mayer/biographical/

https://www.anl.gov/article/argonne-announces-2022-maria-goeppert-mayer-fellows-honoring-the-legacy-of-the-physics-nobel

Ο χαρταετός του Βενιαμίν Φραγκλίνου

Tο 1752 o Βενιαμίν Φραγκλίνος πραγματοποίησε στην Αμερική το διάσημο πείραμά του, το πέταγμα ενός χαρταετού στη διάρκεια μιας καταιγίδας. 
Ο ίδιος αναφέρει: 
«Στην άκρη του κάθετου ξύλου (του αετού) πρέπει να στηριχτεί ένα μεταλλικό έλασμα πολύ μυτερό, που να ξεπερνά το ξύλο κατά ένα πόδι. Στην άκρη του σπάγκου, κοντά στο χέρι, πρέπει να δεθεί μια μεταξωτή κορδέλα. Στο σημείο του κόμπου που συνδέει τον σπάγκο με την κορδέλα, πρέπει να τοποθετήσουμε ένα κλειδί. "Πετάμε" τον αετό, όταν βλέπουμε να έρχονται τα σύννεφα της καταιγίδας. Ο άνθρωπος που κρατάει τον σπάγκο πρέπει να βρίσκεται κάτω από το περβάζι μιας πόρτας ή ενός παραθύρου, ή να καλύπτεται με οποιονδήποτε τρόπο ώστε να μείνει στεγνή η μεταξωτή κορδέλα. Πρέπει, επίσης, να προσέξει να μην ακουμπήσει την πόρτα ή το παράθυρο. Μόλις φτάσει πάνω από τον χαρταετό το πρώτο σύννεφο, το μυτερό έλασμα τραβάει την ηλεκτρική φωτιά απ' αυτό, και έτσι ηλεκτρίζεται η όλη διάταξη• οι ελεύθερες ίνες του σπάγκου τεντώνονται προς όλες τις κατευθύνσεις, και έλκονται αν πλησιάσουμε το δάκτυλο μας. Όταν η βροχή διαβρέξει τον χαρταετό και τον σπάγκο, έτσι που να μπορεί να άγει ελεύθερα την ηλεκτρική φωτιά, θα διαπιστώσετε ότι αυτή ρέει ελεύθερα από το κλειδί προς το χέρι σας. Στο κλειδί φορτίζεται το φιαλίδιο (μια πρώιμη μορφή πυκνωτή), οπότε μπορούμε να πάρουμε ηλεκτρική φωτιά που θα κάψει τα πνεύματα ή θα μας επιτρέψει να κάνουμε οποιοδήποτε από τα πειράματα του ηλεκτρισμού —τα οποία εκτελούνται συνήθως με τη βοήθεια μιας σφαίρας ή ενός κυλίνδρου που τρίβουμε. Έτσι, λοιπόν, αποδεικνύεται η σύμφυση του ηλεκτρισμού και του κεραυνού».

Ελαιογραφία με τίτλο "Drawing electricity from the sky" του Benjamin West (1806). Βρίσκεται στο Philadelphia Museum of Art, ΗΠΑ. Εδώ έχουμε μια ρομαντική απεικόνιση του πειράματος με το χαρταετό. Ο Βενιαμίν Φραγκλίνος καθισμένος σε ένα βράχο και φορώντας κόκκινο χιτώνα, κρατάει με το δεξί του χέρι ένα κλειδί το οποίο κρέμεται από ένα σκοινί χαρταετού. Μια σπίθα κεραυνού εμφανίζεται να πέφτει από τον ουρανό και από το κλειδί προς το χέρι του. Κάτω αριστερά του πίνακα εμφανίζονται δύο αγγελάκια  να πειραματίζονται με φιάλες Λέιντεν.

Ο χρόνος του Νεύτωνα

                  

 Ο Isaak Newton (1642 - 1727), στο διάσημο έργο του   "Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica" / Μαθηματικές Αρχές Φυσικής Φιλοσοφίας, που δημοσιεύτηκε το 1687, δίνει στην αρχή ένα ορισμό της έννοιας του χρόνου: 

                    " Ο απόλυτος, ο αληθινός και μαθηματικός χρόνος από μόνος τον και από  τη φύση του πάντα ρέει ομοιόμορφα, χωρίς σχέση με οτιδήποτε εξωτερικό και με ένα άλλο όνομα αποκαλείται "διάρκεια". Σχετικός,  φαινομενικός  και κοινός χρόνος είναι το αισθητό και εξωτερικό μέτρο της διάρκειας μέσα από την κίνηση, ο οποίος συνήθως χρησιμοποιείται αντί του αληθινού χρόνου: όπως μια ώρα ένας μήνας, ένα έτος...
 
 Οι πολύμορφες διαδικασίες που μπορούν να διαδραματίζονται στο σύμπαν δεν επηρεάζουν την αδιάκοπη ροή του χρόνου και άρα ο παραπάνω ορισμός ολοκληρώνεται από το Νεύτωνα ως εξής: 

                     "Όλες οι κινήσεις μπορούν να επιταχυνθούν ή να επιβραδυνθούν αλλά ο χρόνος ή, ισοδύναμα, η διαδικασία τον απόλυτου χρόνου, δεν αλλάζει. H διάρκεια ή η διατήρηση της ύπαρξης των πραγμάτων παραμένει η ίδια, είτε οι κινήσεις είναι γρήγορες ή είναι αργές, είτε δεν υπάρχουν καθόλου..." 

Ο απόλυτος χρόνος του Νεύτωνα διείσδυσε στις μαθηματικές  του εξισώσεις ως εργαλείο προς χρήση, αλλά δεν εξηγεί τη "φύση" του χρόνου. Ο Νεύτωνας όμως, ως φιλόσοφος, ισχυριζόταν ότι το ποτάμι του χρόνου κινείται ομοιόμορφα και μπορεί να έχει μόνο μια κατεύθυνση από το παρελθόν προς το μέλλον. Οι στιγμές του απόλυτου χρόνου διαδέχονται η μια την άλλη  ανεξάρτητα από τα γεγονότα έτσι ώστε να σχηματίζουν μια συνεχή σειρά.

Τι είναι "χρόνος";

 Μια ασύλληπτη οντότητα ...

            

              Ο ΧΡΟΝΟΣ

 

Διέπει ολόκληρη την ανθρώπινη εμπειρία μα και κάθε όψη του Σύμπαντος και του κόσμου που κατοικεί ο άνθρωπος.

Πολλά είναι τα ερωτήματα για το χρόνο που χρειάζονται απάντηση.

Πως θα μπορούσαμε να ορίσουμε το χρόνο και να λύσουμε το μυστήριο που τον περιβάλλει; 
Πως ξεκίνησε; 
Είναι πραγματικός ή αποκύημα της φαντασίας μας; 
Πως τον αντιλαμβάνεται το σώμα και το μυαλό μας; 
Γιατί κυλάει μόνο προς μία κατεύθυνση;  Πώς τον μετρούν τα κράτη της Γης και οι επιστήμονες; 
Μπορούμε να ταξιδέψουμε στον χρόνο;

Στη διάρκεια της ιστορίας, η βαθιά αλλά και ανεξιχνίαστη φύση του χρόνου, οδήγησε τους ανθρώπους (φιλοσόφους και επιστήμονες)  σε επίμονους προβληματισμούς.

"Η πιο φοβερή κι η πιο ανεξιχνίαστη

δύναμη στον κόσμο είναι ο χρόνος, ο καιρός.

Το μυστήριο του χρόνου απόμεινε ακατανόητο

κι ας μας φαίνεται τόσο φυσικός αυτός ο χρόνος".

                                                         Φώτης Κόντογλου, Ζωγράφος και Λογοτέχνης

" ... Εμείς οι Φυσικοί, έχουμε συνηθίσει να χρησιμοποιούμε το χρόνο καθημερινά στις εξισώσεις και στις θεωρίες μας, αφού κάτι τέτοιο μας βολεύει, αλλά μη με ρωτάτε τι είναι χρόνος γιατί η ερμηνεία του ξεπερνά τις δυνατότητες της ανθρώπινης νόησης."

                         Richard Feynman (1918-1988), Αμερικανός Φυσικός και Νομπελίστας

Ποιος είναι λοιπόν ο κόσμος του χρόνου; Ποιες είναι οι όψεις και η ποικιλομορφία που παρουσιάζει;

Υπάρχει ο "αντικειμενικός - ποσοτικός χρόνος" που είναι ο χρόνος των επιστημών, των ρολογιών, της ημέρας και της νύκτας. Υπάρχει και ο "υποκειμενικός - ποιοτικός χρόνος", ο χρόνος που βιώνουμε (ιδιαίτερος για κάθε άτομο), ο βιολογικός χρόνος αλλά και ο υπαρξιακός - ψυχολογικός χρόνος. Υπάρχει ο χρόνος του μύθου, της φιλοσοφίας, ο κοινωνικός χρόνος, ο ιστορικός χρόνος, ο θρησκευτικός χρόνος, ο καλλιτεχνικός χρόνος, ο χρόνος της κοσμολογίας , ο χρόνος της φυσικής.

Τι είναι χρόνος;

Από την αρχαιότητα μέχρι σήμερα, το ερώτημα έχει απασχολήσει τους σπουδαιότερους φιλοσόφους και επιστήμονες. Οι απαντήσεις; Πολλές και διαφορετικές.

Για τον επιστήμονα, η λέξη "ΧΡΟΝΟΣ" αναφέρεται σε δυο διαφορετικά αλλά συσχετιζόμενα πράγματα:

•               Το χρονικό διάστημα που αποτελεί διάρκεια μέσα στο χρόνο.
•               Η χρονική στιγμή που σημαίνει θέση μέσα στο χρόνο.

Η μέτρηση του χρόνου αποτελεί τη βάση όλης της επιστήμης αλλά και τον τρόπο με τον οποίο οι αστρονόμοι καταγράφουν την ιστορία του Σύμπαντος.

Για την Φυσική ο χρόνος είναι μέγεθος. Ο χρόνος  είναι μία διάσταση που επιτρέπει σε δύο ταυτόσημα γεγονότα που συμβαίνουν στο ίδιο σημείο στον χώρο, να διακρίνονται μεταξύ τους. Το διάστημα ανάμεσα σε δύο τέτοια γεγονότα σχηματίζει τη βάση της μέτρησης του χρόνου.

Ως μονάδα μέτρησης του χρόνου χρησιμοποιείται το 1s (δευτερόλεπτο).  Το  1s ορίζεται ως η διάρκεια 9.192.631.770 περιόδων της ακτινοβολίας που αντιστοιχεί στη μετάβαση μεταξύ των δύο ανωτέρων επιπέδων της κατάστασης ελαχίστης ενέργειας του ατόμου Cs¹³³.

Η "Φυσική" ιστορία της έννοιας χρόνος.

Ο χρόνος κατά τον Αριστοτέλη

Ο Αριστοτέλης
σε λεπτομέρεια
από το έργο του Ραφαήλ
 " Η Σχολή των Αθηνών"
1510, Βατικανό

Από τον Έλληνα φιλόσοφο Αριστοτέλη (384-322 π. Χ. ), στο Δ' βιβλίο του έργου "Φυσική Ακρόασις" ( Φυσικά), διατυπώθηκε η επιστημονικότερη άποψη για το χρόνο. Εκεί η έννοια του χρόνου συνδέθηκε με την κίνηση.

Κατά τον Αριστοτέλη:

• Ο χρόνος δεν έχει καμία  σχέση με την αιωνιότητα. " ... φθοράς γάρ αίτιος καθ' εαυτόν μάλλον ο χρόνος ..." .
• Ο χρόνος δεν μπορεί να ταυτιστεί με κάποια μορφή κίνησης ή αλλαγής γιατί η κίνηση μπορεί να προσδιορίζεται από το χρόνο, ο χρόνος όμως δεν μπορεί να προσδιορίσει τον ίδιο τον εαυτό του.
• Χωρίς το χρόνο δεν μπορεί να συμβεί καμία αλλαγή. "... φανερόν ότι ουκ εστίν άνευ κινήσεως και μεταβολής χρόνος...".
• Η κίνηση αποτελεί το μέτρο του χρόνου. Ο χρόνος δεν είναι κίνηση, αλλά χωρίς κίνηση δεν υπάρχει χρόνος. Δεν μετρούμε μόνο την κίνηση με το χρόνο αλλά και το χρόνο με την κίνηση.
• Ο χρόνος είναι χωρίς αρχή και τέλος, ίδιος την ίδια στιγμή σε όλα τα μέρη.
• Ο χρόνος μετριέται με την κίνηση του ουρανού αλλά δεν ταυτίζεται με αυτή. Η καταλληλότερη κίνηση για τη μέτρηση του χρόνου στη φύση είναι η ομαλή κυκλική κίνηση των άστρων που είναι αιώνια , ισοταχής και άπειρη. Ο ίδιος ο χρόνος είναι ένας κύκλος.

Να και ο ορισμός του χρόνου από τον Αριστοτέλη:

" Τούτο γάρ εστίν ο χρόνος, αριθμός κινήσεως κατά το πρότερον και το ύστερον ... ουκ άρα κίνησις ο χρόνος, αλλ' η αριθμόν έχει η κίνησις"

Ο χρόνος του Αριστοτέλη είναι μαθηματικός και αντικειμενικός και τον χαρακτηρίζει η διαδοχή, κάθε στιγμή διαδέχεται την άλλη.

Ο χρόνος κατά τον Γαλιλαίο 

Προσωπογραφία του
Γαλιλαίου από τον
Justus Sustermans, 1636

Πολλούς αιώνες αργότερα, ο μεγάλος Ιταλός αστρονόμος και φυσικός Γαλιλαίος (Galileo Galilei, 1564-1642), δημιουργός της σύγχρονης επιστημονικής μεθόδου, ανέπτυξε μια καινούργια αντίληψη για τη φυσική και έθεσε τα επιστημονικά θεμέλια για το τι είναι χρόνος.

Αν και δεν έδωσε σαφή ορισμό για το τι είναι χρόνος, μελετώντας πειραματικά την πτώση των σωμάτων, αντιμετώπισε το χρόνο 

..." ως αφηρημένη παράμετρο ενός φυσικού συμβάντος".

Μέχρι τον 17ο αιώνα, ο χρόνος μετριόταν με τη βοήθεια των αστρονομικών φαινομένων. Στα μέσα όμως του 17ου αιώνα εφευρέθηκαν τα ρολόγια, η χρονομέτρηση γίνεται ακριβής, ο χρόνος έπαψε να εξαρτάται από τα περιοδικά φαινόμενα της αστρονομίας και έγινε μέρος της επιστήμης.