物理學的時間
在物理學中，時間是通過其測量來定義的：時間是時鐘讀取的時間。在經典的，非權益主義的物理學中，它是標量數量（通常由符號表示
時間標記
在有時鐘之前，通過每個文明時期都可以理解的物理過程來衡量時間：
- 小天狼星的首次出現（請參閱： Heliacal Rising ），以標記尼羅河的洪水
- 白天和黑夜的周期性繼承似乎永恆
- 在黎明時首次出現太陽的地平線上的位置
- 太陽在天空中的位置
- 白天中午時刻的標記
- 黑暗的陰影長度
最終，有可能使用操作定義來表徵儀器的時間的流逝。同時，我們的時間概念已經發展，如下所示。
時間的測量單位：第二個
在國際單位系統（SI）中，時間單位是第二個（符號： 
計時的最新狀態
全球使用的UTC時間戳是原子時間標準。這種時間標準的相對準確性目前為10 -15 （相當於大約3000萬年的1秒）。從理論上可觀察到的最小時間步驟稱為普朗克時間，大約5.391×10 -44秒 - 低於當前時間標準的分辨率以下。
1950年以後，當電子產品的進步實現了對其生成的微波頻率的可靠測量時，剖腹時鐘變得實用。隨著進一步的進展，原子鐘的研究已發展為更高的頻率，這可以提供更高的準確性和更高的精度。已經開發了基於這些技術的時鐘，但尚未用作主要參考標準。
時間的概念
伽利略，牛頓和大多數人直到20世紀都認為到處都是每個人的時間。這是時間表的基礎，其中時間是參數。對時間的現代理解是基於愛因斯坦的相對論理論，在這種相對性的情況下，根據相對運動的不同，時間和時間和時間被合併到時空中，我們生活在世界線上，而不是時間表。在此觀點時間是坐標。根據大爆炸理論的普遍宇宙學模型，時間本身始於大約138億年前的整個宇宙的一部分。
自然界的規律性
為了測量時間，可以記錄某些週期現象的發生（事件）的數量。在製定了物理定律之前，記錄了幾千年的季節，太陽，月亮和恆星的常規復發，並列出了數千年。太陽是時間流的仲裁者，但時間僅在幾千年的時間裡才知道，因此，在世界上，尤其是歐亞大陸地區，眾所周知的侏儒的使用是廣為人知的，至少是向南的，至少是南部的叢林東南亞。
特別是，為了宗教目的而維持的天文天文台變得足夠準確，以確定恆星的常規動作，甚至是某些行星。
起初，定時管理是由祭司手工完成的，然後是為了商業而進行的，守望者將時間視為其職責的一部分。春分，沙膠和水時鐘的製表變得越來越準確，最終變得可靠。對於海上的船隻，使用了海洋沙龍。這些設備允許水手打電話給小時，併計算帆船速度。
機械時鐘
沃靈福德的理查德（Richard of Wallingford ）（1292–1336），聖奧爾本氏園（St. Albans Abbey）的住持，著名地將機械時鐘建造為1330年的天文術時鐘。
到沃靈福德（Wallingford）的理查德（Richard of Wallingford）時代，使用棘輪和齒輪使歐洲城鎮能夠創建機制，以在各自的城鎮鐘錶上展示時間。到科學革命時期，時鐘變得足夠小，以使家庭分享個人時鐘，或者可能是袖珍手錶。起初，只有國王能負擔得起。擺鐘在18世紀和19世紀被廣泛使用。它們在很大程度上被石英和數字時鐘替換。理論上，原子鐘可以在數百萬年內保持準確的時間。它們適合標準和科學用途。
伽利略：時間流
1583年，伽利略·伽利略（Galileo Galilei）（1564–1642）發現，擺錘的諧波運動具有恆定的時期，他通過定時在比薩大教堂的諧波運動中搖擺的燈的運動以他的脈搏為諧波運動。
伽利略在他的兩種新科學（1638年）中使用了水時鐘來測量青銅球所花費的時間，使其沿著傾斜的平面向下滾動一個已知距離。這個時鐘是：
...放置在高位的大型水容器；在該容器的底部，將一根小直徑的管焊接出來，給出了一條稀薄的水，我們在每個下降時（無論是在通道的整個長度還是長度的一部分）中收集的小玻璃杯；每次下降後，都以非常準確的平衡來稱量所收集的水。這些權重的差異和比率為我們帶來了時間的差異和比率，而且這是如此準確，儘管該操作經過了很多次，但結果卻沒有明顯的差異。
伽利略的實驗設置以測量時間流，以描述球的運動，此前以艾薩克·牛頓在其原理中的陳述之前：“我並不定義所有人都知道的時間，空間，空間，地點和運動是眾所周知的。”
牛頓的物理學：線性時間
在1665年左右，當艾薩克·牛頓（Isaac Newton）（1643–1727）得出落在重力下的對象的運動時，開始治療時間的數學物理學的第一個清晰表述開始：線性時間，被視為通用時鐘。
絕對，真實和數學時間本身，從其本性的本性平均流動而無需考慮外部的任何事物，而其他名稱稱為持續時間：相對，顯而易見和常見的時間，是某種明智的和外部的（無論是準確還是不公平） ）通過運動手段來測量持續時間，這是通常使用的，而不是真實的時間；例如一個小時，一天，一個月，一年。
伽利略所描述的水時鐘機制經過設計，可在實驗過程中提供水的層流流，從而在實驗的持續時間內提供了恆定的水流，並體現了牛頓所謂的持續時間。
在本節中，下面列出的關係將時間視為一個參數，它是所考慮物理系統行為的索引。由於牛頓的流利處理線性時間流（他稱為數學時間），因此可以將時間視為線性變化的參數，這是時鐘面上的小時三月的抽象。然後可以將日曆和船舶的原木映射到小時，天，幾個月，幾個世紀的三月。
熱力學和不可逆性的悖論
到1798年，本傑明·湯普森（Benjamin Thompson，1753–1814）發現，工作可以不受限制地轉化為熱量- 能量保護或
1824年，薩迪·卡諾（Sadi Carnot ）（1796– 1832年）用他的卡諾循環（ Arpive Engine）科學地分析了蒸汽機。魯道夫·克勞西烏斯（Rudolf Clausius，1822– 1888年）指出了一種疾病或熵的量度，它影響了Carnot Engine可用的不斷減少的自由能量：
因此，在任何給定的溫度下，熱力學系統的持續行進，從較小到更大的熵都定義了時間的箭頭。特別是，斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）識別出三個箭頭的時間：
- 時間的心理箭頭 - 我們對不可驅動的流動的看法。
- 時間的熱力學箭頭 - 以熵的生長為特徵。
- 時間的宇宙箭頭 - 以宇宙的擴展為特色。
隨著時間的流逝，熵在一個孤立的熱力學系統中增加。相比之下， ErwinSchrödinger （1887-1961）指出，生命取決於“負熵流” 。 Ilya Prigogine （1917–2003）指出，與壽命一樣的其他熱力學系統也遠非平衡，也可以表現出穩定的時空結構，這些結構可以回想起壽命。此後不久，據報導了Belousov -Zhabotinsky反應，這表明化學溶液中的顏色振盪。這些非平衡熱力學分支達到了一個不穩定的分叉點，另一個熱力學分支在其方面變得穩定。
電磁和光速
1864年，詹姆斯·克萊克·麥克斯韋（James Clerk Maxwell，1831– 1879年）提出了一項綜合的電力和磁理論。他將與這兩個現像有關的所有法律結合在一起，分為四個方程。這些方程被稱為麥克斯韋的電磁方程。它們允許以電磁波的形式進行溶液，並以固定速度C繁殖，無論產生它們的電荷的速度如何。
如果假定麥克斯韋的方程在任何慣性框架中保持（具有恆定速度的參考框架），則預計光線始終以速度C始終以速度C傳播的事實將與伽利略相對性不相容，因為Galilean變換預測了降低（或增加）的速度在觀察者的參考框架中，平行於光線（或反平行）到光線。
預計會有一個絕對的參考框架，即發光的以太，其中麥克斯韋的方程式以已知形式未修改。
米歇爾森 - 莫利實驗未能檢測到由於地球相對相對於發光體的運動而導致的光速相對速度的任何差異，這表明麥克斯韋的方程實際上確實在所有框架中都保持。 1875年，亨德里克·洛倫茲（Hendrik Lorentz，1853– 1928年）發現了洛倫茲的轉變，這使麥克斯韋方程保持不變，從而可以解釋米歇爾森和莫利的負面結果。 HenriPoincaré （1854-1912）指出了洛倫茲轉型的重要性，並普及了它。特別是，可以在科學和假設中找到鐵路汽車的描述，該假設是在愛因斯坦（Einstein）1905年的文章之前發表的。
洛倫茲的轉化預測了空間收縮和時間擴張；直到1905年，由於經過分子間力（電性質）的修改，前者被解釋為相對於以太移動的物體的物理收縮，而後者則被認為只是數學規定。
愛因斯坦的物理學：時空
阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein ）的1905年特殊相對論挑戰了絕對時間的概念，只能為標誌著線性時間流的時鐘的同步定義：
如果在空間A點A有一個時鐘，則通過查找與這些事件同時同時使用的手的位置來確定A直接接近事件的事件的時間值。如果在空間B處有其他時鐘在所有方麵類似於A處的時鐘，則B處的觀察者有可能確定B。
但是，如果沒有進一步的假設，就不可能在時間上與A的事件進行比較。到目前為止，我們只定義了一個“ a a”和“ b時間”。
我們尚未定義A和B的常見“時間”，因為除非我們確定光線從A到B所需的“時間”等於它需要旅行的“時間”，否則無法定義後者。從b到A。讓一束光線從a向b的“ a time” t開始，讓它在a方向在b處反射在b處，然後再次到達a “時間” t'a 。
根據定義，兩個時鐘同步如果
我們假設對同步的定義是沒有矛盾的，並且對於任何數量的積分都可能。並且以下關係是普遍有效的： -
- 如果B處的時鐘與時鐘同步在A中，則時鐘與時鐘同步。
- 如果a的時鐘與時鐘同步在B處，並且時鐘與C處的時鐘，則B和C處的時鐘也相互同步。
-阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein），“關於移動身體的電動力學”
愛因斯坦（Einstein）表明，如果光速在參考框架之間沒有變化，則必須是在參考幀，時間和時間之間，以使移動觀察者可以測量與靜止速度相同的光速度，因為速度是按空間和時間定義的：
-
r是位置， t是時間。
實際上，洛倫茲的轉換（對於相對運動中的兩個參考幀，其X軸的定向是朝著相對速度的方向定向）
可以說，以類似於euclidean圍繞Z軸旋轉的方式將空間和時間混合在一起。這種後果包括同時性的相對論。
更具體地說，洛倫茲的轉化是雙曲線旋轉
顯示“移動”參考框架中的時間比以下關係顯示的時間比“靜止”的時間更慢（通過將∆ x '= 0， ∆τ = ∆ t '衍生而來（可以通過Lorentz轉換得出）：
在哪裡：
-
是在同一位置發生的移動參考框架中測得的兩個事件之間的時間（例如，移動時鐘上的兩個滴答）；這被稱為兩個事件之間的適當時間；
-
T是這兩個事件之間的時間，但如固定參考框架所測量的時間；
- v是相對於固定式的移動參考框架的速度；
- C是光速。
因此，據說移動物體顯示時間較慢。這被稱為時間擴張。
這些轉換僅對在恆定相對速度下的兩個幀有效。天真地將它們應用於其他情況會導致雙胞胎悖論等悖論。
可以使用例如愛因斯坦的相對論一般理論來解決該悖論，該理論使用riemannian幾何形狀，加速的非慣性參考幀中的幾何形狀。採用描述Minkowski空間的度量張量：
愛因斯坦（Einstein）為洛倫茲（Lorentz）的轉換開發了一種幾何解決方案，該解決方案保留了麥克斯韋方程。他的場方程在時空區域與該區域的能量密度之間的空間和時間測量之間具有確切的關係。
愛因斯坦的方程式預測，應通過引力場的存在改變時間（請參閱Schwarzschild指標）：
在哪裡：
-
物體的重力時間擴張是
。
-
是坐標時間的變化，還是坐標時間間隔。
-
是引力常數
-
質量是生成田野的嗎
是
，或或者可以使用以下更簡單的近似：
也就是說，重力場越強（因此，加速度越大），時間越慢。通過粒子加速實驗和宇宙射線證據證實了時間擴張的預測，在這些證據中，移動顆粒的衰減比其能量較低的對應物更慢。引力時間擴張引起了重力紅移和夏皮羅信號傳播時間延遲在大量物體（例如太陽）附近的現象。全球定位系統還必須調整信號以說明這一效果。
根據愛因斯坦的相對論一般理論，一個自由移動的粒子可以追溯到時空中的歷史，可最大限度地提高其適當的時間。這種現像也稱為最大衰老的原理，泰勒和惠勒將其描述為：
- “極端老化的原理：空間中的自由對像在時空中進行兩個事件之間的路徑是這些事件之間的時間流逝（記錄在對象的手錶上）是極值。”
愛因斯坦的理論是由宇宙中的每個點都可以視為“中心”的假設所激發的，並且相應地，物理學必須在所有參考框架中起作用相同。他簡單而優雅的理論表明，時間是相對於慣性框架的。在慣性的框架中，牛頓的第一法規定；它具有自己的本地幾何形狀，因此具有空間和時間的測量；沒有“通用時鐘” 。至少必須在兩個系統之間執行同步行為。
量子力學的時間
量子力學方程中有一個時間參數。 Schrödinger方程是
一個解決方案可以是
-
.
被稱為但是上面顯示的schrödinger圖片相當於海森伯格的圖片，該圖片與古典力學的泊松支架相似。泊松支架被非零的換向器所取代，例如[H，A]以觀察到A，而Hamiltonian H：
該方程表示量子物理學的不確定性關係。例如，隨著時間的時間（可觀察的A），能量E（來自哈密頓H）給出：
- 在哪裡
-
是能量的不確定性嗎
-
是時間的不確定性
-
是普朗克的常數
越精確地測量事件序列的持續時間，越少的人可以測量與該序列相關的能量，反之亦然。該方程與標準不確定性原理不同，因為時間不是量子力學中的操作員。
相應的換向器關係也適用於動量P和位置Q ，它們是彼此共軛變量，以及動量和位置中相應的不確定性原理，類似於上面的能量和時間關係。
量子力學解釋了元素週期表的特性。從Otto Stern的S和Walter Gerlach在磁場中的分子束實驗， Isidor Rabi （1898–1988）開始，能夠調節光束的磁共振。 1945年，拉比（Rabi）建議使用原子束的諧振頻率，這是時鐘的基礎。在2021年，科羅拉多州博爾德·吉拉（Jun Ye of Jila重力。
動態系統
可以說時間是動態系統的參數化，該系統允許體現和操作系統的幾何形狀。有人斷言，時間是混亂（即非線性/不可逆性）的隱含結果：系統的特徵時間或信息熵產生的速率。 Mandelbrot在他的書中介紹了固有的時間和1/f噪聲。
時間晶體
Khemani，Moessner和Sondhi將時間晶體定義為“穩定，保守，宏觀的時鐘”。
訊號
信號傳導是上述電磁波的一種應用。通常，信號是當事方之間交流的一部分。一個例子可能是綁在樹上的黃色絲帶，或者是教堂鈴的鈴聲。信號可以是對話的一部分，涉及協議。另一個信號可能是小時手在城鎮時鐘或火車站上的位置。有興趣的一方可能希望查看該時鐘，以了解時間。請參閱： Time Ball ，一種早期的時間信號。
只要我們生活在過去的光錐中，我們作為觀察者仍然可以發出不同的派對和地點。但是，我們無法從過去的輕圓錐外面收到來自這些派對和地方的信號。
除了電磁波方程式的配方外，可以建立電信場。
在19世紀電報，電路，某些跨越大陸和海洋可能會傳輸代碼- 簡單的點，破折號和空間。由此，出現了一系列技術問題。請參閱類別：同步。但是可以肯定地說，我們的信號系統只能被近似同步，即一種浮光條件，需要消除抖動。
也就是說，使用GPS等技術可以（在工程近似）同步系統。 GPS衛星必須考慮其電路中引力和其他相對論因素的影響。請參閱：自我鎖定信號。
計時標準的技術
美國的主要時間標準目前是NIST -F1 ，一種激光冷卻的CS噴泉，這是一系列時間和頻率標準的最新時間，從基於氨的原子鐘（1949年）到基於肝的NBS -NBS -1（ 1952年）至NIST-7（1993）。各自的時鐘不確定性從每天10,000納秒秒降至5年的每天0.5納秒。在2001年，NIST-F1的時鐘不確定性為0.1納秒/天。正在開發越來越準確的頻率標準標準。
在這個時代和頻率標準中，將剖宮產的群體冷卻至一個微粘劑的溫度。原子在一個由六個激光器形狀的球中收集，每個空間尺寸為兩個，垂直（向上/向下），水平（左/右）和後四。垂直激光器通過微波腔推動剖腹球。隨著球的冷卻，剖宮產將冷卻至其基態，並以其固有頻率發出光，在上面的第二個定義中指出。在剖宮產的排放中，有11種物理效應，然後在NIST-F1時鐘中控制。這些結果報告給BIPM 。
此外，還報告了BIPM作為TAI的頻率標準（國際原子時間）。
時間的測量由位於法國Sèvres的BIPM （ International des Poids等人）監督，這確保了測量的統一性及其對全球國際單位體系（ SI ）的可追溯性。 BIPM在《儀表大會的權限》中運作，這是一項五十一個國家之間的外交條約，即公約的成員國，通過一系列的諮詢委員會，其成員是各自的國家計量實驗室。
宇宙學的時間
一般相對論的方程預測了非靜態宇宙。然而，愛因斯坦只接受了一個靜態的宇宙，並修改了愛因斯坦田地方程來通過添加宇宙常數來反映這一點，後來他被描述為他的“最大失誤”。但是在1927年，喬治·萊瑪特（GeorgesLemaître）（1894– 1966年）根據一般相對論，宇宙起源於原始爆炸。在那一年的第五次索爾維會議上，愛因斯坦用“ vos calculs sont糾正，mais votre cormique est estable Abominable可惡”（“您的數學是正確的，但您的物理學可惡”）。 1929年，埃德溫·哈勃（Edwin Hubble）（1889–1953）宣布發現了擴張的宇宙。當前公認的宇宙學模型， lambda-CDM模型，具有正宇宙的積極常數，因此不僅是擴展的宇宙，而且是一個加速不斷擴大的宇宙。
如果宇宙在擴張，那麼過去它一定要小得多，因此更熱且更密集。喬治·戈諾（George Gamow）（1904–1968）假設，元素週期表中的元素的豐富度可能是由熱緻密宇宙中的核反應來解釋的。弗雷德·霍伊爾（Fred Hoyle）（1915– 2001年）發明了“大爆炸”一詞來貶低他的爭議。費米（Fermi ）和其他人指出，在僅創建光元素之後，這個過程將停止，因此並沒有說明較重的元素。
在擴展過程中冷卻後，Gamow的預測是宇宙的5–10- Kelvin黑體輻射溫度。彭齊亞斯（Penzias）和威爾遜（Wilson）在1965年證實了這一點。隨後的實驗到達2.7 kelvins溫度，對應於大爆炸後138億年的宇宙年齡。
這個戲劇性的結果提出了問題：大爆炸與普朗克時間之間發生了什麼，畢竟這是最小的可觀察時間。當可能的時間與時空泡沫分開時；只有基於斷裂的對稱性的提示（請參閱自發對稱性破壞，大爆炸時間表以及類別中的文章：物理宇宙學）。
一般相對論使我們對大爆炸始於擴展的宇宙的現代概念。使用相對論和量子理論，我們能夠大致重建宇宙的歷史。在我們的時代，在此期間，電磁波可以傳播而不會被導體或指控打擾，我們可以在夜空中看到距離我們很遠的恆星。 （在這個時期之前，有一段時間，宇宙冷卻足以使電子和核與大爆炸後約377，000年結合成原子，在此期間，在大距離內看不到星光。）
重新發行
Ilya Prigogine的重複是“時間先於存在” 。與牛頓，愛因斯坦和量子物理學的觀點相反，量子物理學提供了對稱的時間（如上所述），Prigogine指出，統計和熱力學物理學可以解釋不可逆的現象，以及時間和箭頭的現象大爆炸。