Für jedes System, ob klassisch oder quanten, wird die zeitliche Entwicklung durch den Hamiltonian angegeben (also die Ableitung des Hamiltonian für klassische Systeme). Eine Uhr ist einfach ein System, bei dem die Zeitentwicklung eine bequeme Form hat, z. eine reguläre Zecke, Wasserstand in einer Clepsydra, Sand in einer Sanduhr usw. Jedes physikalische System kann als Uhr verwendet werden, indem sein Anfangszustand gemessen und dann sein späterer Zustand mit der Berechnung aus dem Hamilton-Operator verglichen wird .

Wenn Sie also über alle Geräte sprechen, die die Zeit verfolgen , wenn Sie dies wirklich meinen, müssten Sie das Universum vollständig leeren.

Wir können die Positionen der Himmelskörper sehen, um die Zeit zu bestimmen, relativ zu einer früheren Zeit, als wir ihre Positionen kannten. Obwohl das Jahr 2014 definitiv von Menschenhand geschaffen wurde, ist das Zeitalter des Universums eine Entdeckung, die wiederentdeckt werden kann.

Da wir also wahrscheinlich nicht den Himmel verlieren werden (was uns auch sagt, zu welcher Jahreszeit es ist), wir können die Zeit nicht wirklich aus den Augen verlieren. Aber wenn wir hypothetisch nicht auf unser aktuelles System von Monaten und Jahren verweisen könnten, könnten wir einfach ein neues auf der Grundlage der Planeten entwickeln.

Stecke einen Stock in den Boden und beobachte den Schatten der Sonne. Wenn der Schatten am kürzesten ist, ist das lokaler Mittag. Markieren Sie diesen Punkt auf dem Boden oder auf Ihrer Sonnenuhr.

Markieren Sie jeden Tag den Azimut, an dem die Sonne aufgeht. Markieren Sie auch die Höhe am Mittag (indem Sie die Länge des Schatten messen, den er wirft, wenn Sie nicht am Äquator sind). Der Tag, an dem die Sonne am Mittag am höchsten und ihr Schatten daher am kürzesten ist, ist die Sommersonnenwende.

Dann erfinden Sie das Uhrwerk.

Wenn wir hypothetisch alle Uhren und alle Geräte verloren haben, die die Zeit verfolgen, wie würden wir dann sagen, wie spät es ist?

Standardisierte Zeit über Zeitzonen ist relativ neuere Erfindung. Vorher konnten Sie eine Sonnenuhr verwenden. Als die Schatten nicht mehr kürzer und länger wurden, war es Mittag. Wenn Sie eine genauere Messung benötigen, können Sie einen Sextanten verwenden, bei dem es sich lediglich um ein Gerät mit Spiegeln und Linsen handelt, um nicht genauer zu bestimmen, wann die Sonne nicht mehr aufgeht und nicht mehr untergeht.

Seit dem lokalen Mittag unterscheidet sich um 1/360 eines Tages für jeden Grad der Latte, den Sie reisen, wird dieses System schnell unpraktisch, wenn Sie schneller als ein Pferd reisen können. Als sich das Reisen mit der Bahn verbreitete, mussten wir Zeitzonen erfinden, in denen alle Uhren in einer bestimmten geografischen Region übereinstimmen, unabhängig davon, wann es vor Ort Mittag ist. Wenn Sie dies interessiert, ist "Time Lord" von Clark Blaise eine unterhaltsame Lektüre zu diesem Thema.

Wenn wir alle Uhren oder andere hilfreiche Geräte verlieren würden, die die Zeit anzeigen, verlieren wir unseren gemeinsamen Bezugspunkt zur Zeit sowie unsere mechanisch verbesserte Fähigkeit, Zeit präzise wahrzunehmen und zu kommunizieren.

Praktisch niemand könnte sich genau auf die richtige Minute des Tages beziehen, und nur wenige Menschen könnten sich auf die Stunde beziehen. Ich bin sicher, dass einige Organisationen schnell Mittel entwickeln würden, um die Zeit zu verfolgen und zu kommunizieren, aber für den Rest von uns würden wir wahrscheinlich standardmäßig die Sonne verwenden und uns auf die Zeit beziehen, indem wir eine Beschreibung des Tages wie folgt verwenden:

• Mittag
• Am späten Nachmittag
• Sonnenaufgang
• Sonnenuntergang

Im Allgemeinen sind die meisten von uns würde die Fähigkeit verlieren, Zeit mit einer Genauigkeit von mehr als 2 oder 3 Stunden über eine Entfernung von einigen tausend Meilen gemeinsam zu verstehen oder zu kommunizieren. Beachten Sie, dass der Mittag für Personen in verschiedenen Zeitzonen nicht gleich ist.

"Wenn wir hypothetisch alle Uhren und Geräte verloren hätten, die die Zeit verfolgen, wie würden wir dann sagen, was die aktuelle Zeit ist? Oder wir tun es tatsächlich nicht und die Zeit ist nur eine Konvention?"

OK, sagen wir, eine Gruppe intergalaktischer Diebe erschien und stahl jede Uhr auf der Erde, von Sanduhren und Sonnenuhren bis zu Atomuhren. Ist Ihre Frage: "Wie würden wir beispielsweise um 12 Uhr in New York wiederherstellen?" Angenommen, wir hätten nicht vergessen, wie man Uhren baut, wie die Zeitzonen waren oder wozu dieser Messingstreifen durch das Royal Observatory dient, könnten wir uns ziemlich nahe kommen, wenn wir den Sonnenstand (und den Längengrad) kennen der Site und der Zeitgleichung und des Datums). Darüber hinaus ist eine superpräzise Zeit willkürlich, und wir müssten uns darauf einigen, unsere wieder aufgebauten Atomuhren einzustellen. Grundsätzlich muss jeder, der zuerst einen zum Laufen bringt, die genaue Zeit angeben.

Ja, wir haben diese hochpräzisen Atomuhren, aber die Zeit, die sie anzeigen, ist an die astronomischen Phänomene angepasst .

Aufgrund von Unregelmäßigkeiten in der Erdrotationsrate werden Schaltsekunden hinzugefügt. Unsere astronomischen Kenntnisse und Instrumente sind präzise genug, um unsere konventionelle Zeit genauer zu bestimmen als Atomuhren.

Selbst wenn alle Uhren nicht mehr funktionieren, können wir dennoch sehr genau sagen, wie spät es ist. Weil wir es trotzdem tun.