时间的单位,从此刻延伸至永恒

时间的单位范围从无限短暂到极其漫长。此处给出的描述旨在传达这种浩瀚的时间跨度感

阿秒

(十亿分之一的十亿分之一秒。)科学家可以记录的最短暂事件以阿秒为单位衡量。研究人员利用高速激光创建了持续仅 53 阿秒的光脉冲。尽管这个间隔似乎难以想象地短暂,但与普朗克时间(约 10–43 秒)相比,它已经是很长的时间了——普朗克时间被认为是可能的最短持续时间。

飞秒


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(百万分之一的十亿分之一秒。)分子中的原子通常在 10 到 100 飞秒内完成一次振动。即使是快速的化学反应通常也需要数百飞秒才能完成。光与视网膜色素的相互作用(使视觉成为可能的过程)大约需要 200 飞秒。

皮秒

(千分之一的十亿分之一秒。)底夸克是一种在高能加速器中产生的稀有亚原子粒子,其寿命为一皮秒,然后衰变。室温下水分子之间氢键的平均寿命为三皮秒。

纳秒

(十亿分之一秒。)一束光在真空中传播,在这段时间内只能行进 30 厘米(不到一英尺)。个人计算机内部的微处理器执行单个指令(例如将两个数字相加)所需的时间不到一纳秒。K 介子是另一种稀有亚原子粒子,其寿命为 12 纳秒。

微秒

(百万分之一秒。)这束光现在将行进 300 米,大约是三个足球场的长度,但海平面的声波仅传播了三分之一毫米。高速商用频闪灯的闪光持续时间约为一微秒。炸药导火索燃尽后,炸药爆炸需要 24 微秒。

毫秒

(千分之一秒。)手机相机中最短的曝光时间。家蝇每三毫秒拍打一次翅膀;蜜蜂每五毫秒拍打一次翅膀。由于月球轨道逐渐变宽,月球每年绕地球运行的速度减慢两毫秒。在计算机科学中,10 毫秒的间隔被称为吉甫(jiffy)。

十分之一秒

传说中“眨眼”的持续时间。人耳需要这么长时间才能区分回声与原始声音。旅行者 1 号探测器正在高速飞出太阳系,在此时间范围内,它会进一步远离太阳约两公里。音叉调到中央 C 上方的 A 音时,会振动 44 次。

健康人的心跳持续时间大约为这么长。平均而言,美国人在这段时间内吃掉 350 片披萨。地球绕太阳运行 30 公里,而太阳在银河系中穿行 274 公里。这还不足以让月光到达地球(1.3 秒)。传统上,秒是一天的 24 分之一的 60 分之一,但科学给出了更精确的定义:它是铯 133 原子产生的一种辐射的 9,192,631,770 个周期的持续时间。

分钟

新生婴儿的大脑在这段时间内生长一到两毫克。鼩鼱颤动的心脏跳动 1000 次。普通人可以说大约 150 个单词或阅读大约 250 个单词。当火星最接近地球时,从这颗红色行星表面反射的阳光大约在四分钟内到达我们这里。

小时

繁殖细胞通常需要这么长时间才能分裂成两个。黄石国家公园老忠实间歇泉的平均喷发间隔为 1 小时 16 分钟。来自冥王星的光到达地球需要 5 小时 20 分钟。

对于人类来说,这可能是最自然的时间单位,即地球自转的持续时间。目前记录为 23 小时 56 分 4.1 秒,由于月球和其他因素的引力拖拽,我们星球的自转速度正在不断减慢。人类心脏一天大约跳动 10 万次,肺部吸入约 11,000 升空气。在同一时间内,幼年蓝鲸的体重增加了 91 公斤(200 磅)。

地球绕太阳公转一周,并在其轴线上自转 365.26 次。海洋的平均水平上升 1 到 2.5 毫米,北美洲向远离欧洲的方向移动约 3 厘米。来自最近的恒星比邻星的光到达地球需要 4.3 年——大约与洋流环绕地球一周所需的时间相同。

世纪

月球再次远离地球 3.8 米。标准光盘预计会在这段时间内降解。婴儿潮一代有 1/26 的机会活到 100 岁,但巨型陆龟可以活到 177 岁。最先进的可录制 CD 可能可以保存 200 多年。

百万年

一艘以光速飞行的宇宙飞船在飞行一百万年后,仍然没有到达仙女座星系的一半(距离 230 万光年)。最巨大的恒星,即比太阳亮数百万倍的蓝色超巨星,大约会在这么长时间内燃尽。由于地球构造板块的运动,洛杉矶将在一百万年后向其目前位置的西北偏北方向蠕动约 40 公里。

十亿年

新形成的地球大约需要这么长时间才能冷却、形成海洋、孕育单细胞生命,并将其富含二氧化碳的早期大气层转变为富含氧气的大气层。与此同时,太阳围绕银河系中心旋转了四圈。由于宇宙的年龄为 120 亿到 140 亿年,因此超过十亿年的时间单位并不常用。但宇宙学家认为,宇宙可能会无限期地膨胀下去,直到最后一颗恒星死亡(距今 100 万亿年)和最后一个黑洞蒸发(距今 10100 年)之后很久。我们的未来比我们的过去延伸得更远。

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