時間的單位,從此刻延伸至永恆

時間的單位範圍從無限短暫到極其漫長。此處給出的描述旨在傳達這種浩瀚的時間跨度感

阿秒

(十億分之一的十億分之一秒。)科學家可以記錄的最短暫事件以阿秒為單位衡量。研究人員利用高速雷射建立了持續僅 53 阿秒的光脈衝。儘管這個間隔似乎難以想象地短暫,但與普朗克時間(約 10–43 秒)相比,它已經是很長的時間了——普朗克時間被認為是可能的最短持續時間。

飛秒


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(百萬分之一的十億分之一秒。)分子中的原子通常在 10 到 100 飛秒內完成一次振動。即使是快速的化學反應通常也需要數百飛秒才能完成。光與視網膜色素的相互作用(使視覺成為可能的過程)大約需要 200 飛秒。

皮秒

(千分之一的十億分之一秒。)底夸克是一種在高能加速器中產生的稀有亞原子粒子,其壽命為一皮秒,然後衰變。室溫下水分子之間氫鍵的平均壽命為三皮秒。

納秒

(十億分之一秒。)一束光在真空中傳播,在這段時間內只能行進 30 釐米(不到一英尺)。個人計算機內部的微處理器執行單個指令(例如將兩個數字相加)所需的時間不到一納秒。K 介子是另一種稀有亞原子粒子,其壽命為 12 納秒。

微秒

(百萬分之一秒。)這束光現在將行進 300 米,大約是三個足球場的長度,但海平面的聲波僅傳播了三分之一毫米。高速商用頻閃燈的閃光持續時間約為一微秒。炸藥導火索燃盡後,炸藥爆炸需要 24 微秒。

毫秒

(千分之一秒。)手機相機中最短的曝光時間。家蠅每三毫秒拍打一次翅膀;蜜蜂每五毫秒拍打一次翅膀。由於月球軌道逐漸變寬,月球每年繞地球執行的速度減慢兩毫秒。在計算機科學中,10 毫秒的間隔被稱為吉甫(jiffy)。

十分之一秒

傳說中“眨眼”的持續時間。人耳需要這麼長時間才能區分回聲與原始聲音。旅行者 1 號探測器正在高速飛出太陽系,在此時間範圍內,它會進一步遠離太陽約兩公里。音叉調到中央 C 上方的 A 音時,會振動 44 次。

健康人的心跳持續時間大約為這麼長。平均而言,美國人在這段時間內吃掉 350 片披薩。地球繞太陽執行 30 公里,而太陽在銀河系中穿行 274 公里。這還不足以讓月光到達地球(1.3 秒)。傳統上,秒是一天的 24 分之一的 60 分之一,但科學給出了更精確的定義:它是銫 133 原子產生的一種輻射的 9,192,631,770 個週期的持續時間。

分鐘

新生嬰兒的大腦在這段時間內生長一到兩毫克。鼩鼱顫動的心臟跳動 1000 次。普通人可以說大約 150 個單詞或閱讀大約 250 個單詞。當火星最接近地球時,從這顆紅色行星表面反射的陽光大約在四分鐘內到達我們這裡。

小時

繁殖細胞通常需要這麼長時間才能分裂成兩個。黃石國家公園老忠實間歇泉的平均噴發間隔為 1 小時 16 分鐘。來自冥王星的光到達地球需要 5 小時 20 分鐘。

對於人類來說,這可能是最自然的時間單位,即地球自轉的持續時間。目前記錄為 23 小時 56 分 4.1 秒,由於月球和其他因素的引力拖拽,我們星球的自轉速度正在不斷減慢。人類心臟一天大約跳動 10 萬次,肺部吸入約 11,000 升空氣。在同一時間內,幼年藍鯨的體重增加了 91 公斤(200 磅)。

地球繞太陽公轉一週,並在其軸線上自轉 365.26 次。海洋的平均水平上升 1 到 2.5 毫米,北美洲向遠離歐洲的方向移動約 3 釐米。來自最近的恆星比鄰星的光到達地球需要 4.3 年——大約與洋流環繞地球一週所需的時間相同。

世紀

月球再次遠離地球 3.8 米。標準光碟預計會在這段時間內降解。嬰兒潮一代有 1/26 的機會活到 100 歲,但巨型陸龜可以活到 177 歲。最先進的可錄製 CD 可能可以儲存 200 多年。

百萬年

一艘以光速飛行的宇宙飛船在飛行一百萬年後,仍然沒有到達仙女座星系的一半(距離 230 萬光年)。最巨大的恆星,即比太陽亮數百萬倍的藍色超巨星,大約會在這麼長時間內燃盡。由於地球構造板塊的運動,洛杉磯將在一百萬年後向其目前位置的西北偏北方向蠕動約 40 公里。

十億年

新形成的地球大約需要這麼長時間才能冷卻、形成海洋、孕育單細胞生命,並將其富含二氧化碳的早期大氣層轉變為富含氧氣的大氣層。與此同時,太陽圍繞銀河系中心旋轉了四圈。由於宇宙的年齡為 120 億到 140 億年,因此超過十億年的時間單位並不常用。但宇宙學家認為,宇宙可能會無限期地膨脹下去,直到最後一顆恆星死亡(距今 100 萬億年)和最後一個黑洞蒸發(距今 10100 年)之後很久。我們的未來比我們的過去延伸得更遠。

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