Часы в системах отсчета.

При описании прямолинейного движения в системах отсчета, пользуются двумя параметрами измерений, один из которых представляет величину пространственного перемещения, а другой — время, в течении которого исследуемое тело проходит это расстояние. Время измеряется часами, в основе которых лежат периодически повторяющиеся процессы. К таким процессам относятся колебания гармонического осциллятора около положения равновесия (пружинный маятник) и вращение тела вокруг центра масс.

Галилей, сформулировавший принцип относительности и давший метод преобразования координат, ввел постулат «о равномерности хода часов». Движение тел в системах, движущихся с постоянными скоростями, он сравнивал при помощи «идеальных» часов с абсолютно равномерным ходом. Как известно, Галилей открыл изохронность малых колебаний маятника, т. е. независимость периода его колебаний от амплитуды. Но это утверждение справедливо только в очень узком диапазоне работы физического маятника и только с определенной степенью точности. Точность хода часов во времена Галилея была слишком мала, чтобы он мог правильно проанализировать поведение всех устройств для отсчета времени. Поэтому понятие однородности и равномерности времени, измеряемого механическими системами, надо отнести к разряду декларативных, а не истинных.

В системе отсчета, время, измеряемое часами, есть не что иное, как путь, проходимый «маятником» часов. При этом, в системе отсчета происходит сравнение путей, проходимых контрольным телом и маятником часов. В обычных часах время определяется отвлеченным числом, показывающим количество периодов колебаний маятника. Вводя тот или иной масштаб по отношению к «эталонным» часам, получают различные единицы: секунды, минуты, часы и т. д. С физической точки зрения единица времени представляет собой путь, проходимый маятником часов в одном периоде.

В качестве астрономических единиц отсчета времени применялись сутки, неделя, месяц, год, определяемые движением Земли и Луны. Принятая в настоящее время в качестве единицы измерения секунда по своей сущности не отражает никакого конкретного физического процесса. Можно изготовить часы, в которых за период колебаний, равный 1 секунде, маятник проходит путь в 1 метр. При таком подходе единицы измерений пути и «времени» будут совпадать по своей пространственной протяженности.