时间尺度

完成某种物理过程所花费时间的平均度量

时间尺度（Time scale），是指完成某一种物理过程所花费时间的平均度量。一般来讲，物理过程的演变越慢，其时间尺度越长，物理过程涉及的空间范围越大，其时间尺度也越长。

定义

时间尺度（Time scale）完成某一种物理过程所花费时间的平均度量。一般来讲，物理过程的演变越慢，其时间尺度越长，物理过程涉及的空间范围越大，其时间尺度也越长。

内容

时间标准

时间标准是一种测量时间的规范：要么是时间通过的速度，要么是时间点，要么是两者都有。在现代，一些时间规范已经被正式认定为标准，以前它们是习惯和实践的问题。一个时间尺度的例子可以是指定一个度量时间划分的方法。一个民用时间的标准可以指定时间间隔。

标准化时间测量是利用时钟来计算一些周期性变化的周期，这可能是自然现象的变化，也可能是人工机器的变化。

历史上，时间标准通常是基于地球的自转周期。从17世纪晚期到19世纪，人们认为地球的日转动速度是恒定的。在19世纪，对包括日蚀或月蚀记录在内的几种不同类型的天文观测，引起了人们的怀疑，即地球自转的速度正在逐渐放缓，也显示出小规模的不规则现象，这在20世纪早期得到证实。根据地球的轨道周期和月球运动的实际情况，从1952年开始的天文观测中，以地球自转为基础的时间标准被取代(或最初补充)。在1955年，铯原子钟的发明导致了更古老和纯粹的天文时间标准的更替，这是出于大多数实际的目的，在新的时间标准的基础上完全或部分的原子时间。

各种类型的二和日被用作大多数时间尺度的基本时间间隔。其他时间间隔(分钟、时间和年份)通常是根据这两个定义的。

地质学的时间尺度

地质年代尺度(GTS)是一个按时间顺序排列的系统，它将地质地层(地层学)与时间联系起来，并被地质学家、古生物学家和其他地球科学家用来描述地球历史上发生的事件的时间和关系。在这里展示的地质时期的表，与国际地层学委员会规定的命名法、日期和标准颜色一致。

来自放射测定年代的证据表明地球大约有45亿年的历史。根据每段时期发生的事件，将地球过去的地质或深层时间组织成不同的单位。在GTS上的不同时间跨度通常是由与它们相对应的地层组成的变化所标记，并指出主要的地质或古生物事件，如大规模灭绝。例如，白垩纪和古第三纪的界限是由白垩纪-古基因灭绝事件定义的，这标志着非鸟类恐龙和许多其他生命群体的灭亡。更早的时间跨度，早于可靠的化石记录(在元古代之前)，是由它们的绝对年龄定义的。

太阳系内的其他一些行星和卫星有足够坚硬的结构，保存着自己的历史记录，例如金星、火星和地球的卫星。像气态巨行星这样具有支配地位的流体行星，并没有以可比的方式保存它们的历史。除了晚期的猛烈撞击之外，其他行星上的事件可能对地球没有直接的影响，地球上的事件对这些行星的影响也相对较小。因此，建造连接行星的时间尺度，只与地球的时间尺度有关，除非是在太阳系的背景下。后期重轰炸的存在、时间和地面效应仍在争论中。

核能的时间尺度

在天体物理学中，核时间尺度是一个恒星的生命周期的估计，仅仅基于它的燃料消耗速率。除了热和动力时间尺度之外，它还被用来估计某一颗恒星在其生命的某一阶段和它的生命周期中所存在的时间长度。

在现实中，恒星的寿命大于所估计的核时间尺度，因为作为一个燃料变得稀缺，另一个通常将其替代氢燃烧了氦燃烧,等。然而，所有的氢燃烧后阶段结合通常加起来不到10%的氢燃烧的持续时间。

热时间尺度

在天体物理学中，热时间尺度或克尔维-亥姆霍兹时间尺度是一颗恒星以其当前光度速率辐射出其总动能含量的近似时间。随着核和动力学的时间尺度，它被用来估计某一颗恒星在其生命的某一阶段和它的寿命，如果满足假设条件的话。在现实中，恒星的寿命比热时尺度估计的要大，因为一种燃料变得稀缺，另一种将取代它的位置——氢燃烧让位给燃烧的氦，取而代之的是碳燃烧。

普朗克时间尺度

经典广义相对论的奇性不可避免，所以标准大爆炸模型中时空存在着零点，给了上帝一个容身之地。但是考虑到量子力学的测不准原理，一些基本量度，譬如长度和时间具有测不准性。测不准的程度由普朗克常数确定，从该常数可以定出最小的长度量子，即普朗克长度，为10E-33厘米，这远远小于原子核的尺度。测量任何长度不可能比这个更精确，而且比普朗克长度更短的长度是没有意义的。同样，作为时间量子的最小间隔，即普朗克时间，为10E-43秒。没有比这更短的时间存在。这就是说，我们不可能把黑洞缩减为数学上的一个点，同样也不能追溯到大爆炸的真正开始时刻。

普朗克长度l=gh/c3~10-35m=10E-33厘米(约等于)

普朗克常数记为 h ，是一个物理常数，用以描述量子大小。在量子力学中占有重要的角色，马克斯·普朗克在1900年研究物体热辐射的规律时发现，只有假定电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份地进行的，计算的结果才能和试验结果是相符。这样的一份能量叫做能量子，每一份能量子等于hv，v为辐射电磁波的频率，h为一常量，叫为普朗克常数。普朗克常数的值约为:

h=4.13566743(35)×10^（-15） eV·s

其中电子伏特(eV)·秒(s)为能量单位:

普朗克常数的物理单位为能量乘上时间，也可视为动量乘上位移量:

(牛顿(N)·米(m)·秒(s))为角动量单位

另一个常用的量为约化普朗克常数(reduced Planck constant)，有时称为狄拉克常数(Dirac constant)，纪念保罗·狄拉克:

普朗克常数用以描述量子化，微观下的粒子，例如电子及光子，在一确定的物理性质下具有一连续范围内的可能数值。例如，一束具有固定频率 ν 的光，其能量 E 可为:

有时使用角频率 ω=2πν :

许多物理量可以量子化。譬如角动量量子化。 J 为一个具有旋转不变量的系统全部的角动量， Jz 为沿某特定方向上所测得的角动量。其值:

普朗克常数也使用于海森堡不确定原理。在位移测量上的不确定量(标准差) Δx ，和同方向在动量测量上的不确定量 Δp，有如下关系:

还有其他组物理测量量依循这样的关系，例如能量和时间。

时间尺度微积分

在数学中，时间尺度微积分是差分方程理论与微分方程理论的统一，统一积分微分学与有限差分的微积分，为研究混合离散连续动力系统提供了一种形式主义。它在任何需要同时建模离散和连续数据的领域都有应用。它给出了一个导数的新定义如果一个函数微分一个函数它作用于实数那么这个定义就等价于标准微分，但是如果一个函数作用于整数，那么它就等于正向差分算子。

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