什么是时间
时间或许是我们日常生活当中感受最深却又思考最少的“东西”：人类从未停下过追求永生的脚步，一直渴望抓住时间却始终无能为力，而因为人们习惯于它无时无处的“存在”，所以大多数人从没有真正去思考过时间到底是什么。
那么时间是真实存在的么？相信不少人都思考过这个问题，我在高中时思考过时间是否存在的问题：认为世界上并不存在时间，其本质不过在是三维空间中对物质运动的度量。
中世纪哲学家奥古斯丁在《忏悔录》中通过严密的逻辑推理，论证了时间的本质是虚无。
他将时间分为了三个维度：过去，现在，未来，并且认为：
1. 过去：曾经真实，已不存在；
2. 将来：即将真实，尚未存在；
3. 现在：把时间不断的切割，举个栗子，将1个月时间分成两半：1-14号称为过去，16-31号为将来；那么15号就是现在？再将1天分成两半：1-11点是过去，13-24是将来，那么12点就是现在么？将12点的1小时分成两半……，时间不断分割，会发现”现在”趋于无穷小 = 0；现在就是：无限的过去和将来，或则说将来以不可思议的速度流向过去。
所以他得出了结论：过去不存在，将来也不存在，而现在也不存在。时间 = 虚无。
在现代科学理论中，时间是真实存在的。在广义相对论中，时间是时空整体的一部分，时间流逝的速度取决于物体在宇宙中的位置以及运动速度。
而在《时间简史》中，霍金用热力学第二定律定义了热力学时间：熵增的过程即是时间。无序度或熵随着时间增加是一个时间箭头的例子。时间箭头将过去和将来区别开来，使时间有了方向。
虽然时间看不见摸不着，但我们大多数人应该还是相信时间是真实存在的：时间是物质存在的一种客观形式，由过去、现在、将来构成的连绵不断的系统，是物质的运动变化的持续性和连续性的表现。我们从时间的角度来看事物的变化，这就是所谓的时域。
从傅里叶到频域
1807年39岁的傅里叶在科学会上展示了一片论文《热的传播》，他在论文中描述：任何连续周期信号都可以由一组适当的正弦波组合而成。他理论引起了两位数学界大牛拉普拉斯和拉格朗日的关注；时任法国科学院院长，已经71岁的拉格朗日表示了强烈的反对，他认为：正弦曲线无法组合成一个带有棱角的信号。
傅里叶的论文当年被禁止发表，其实对于傅里叶变换的论述，两人都没有错，因为正弦波的确无法组合成一个方波，但是无限数量的正弦曲线的组合从能量角度可以无线逼近带有棱角的信号。
直到1828年，拉格朗日挂了15年后，傅里叶终于媳妇熬成了婆，当选了法国科学院的高官和终生院士，他的论文最终得以发表，在世界上引起了轰动，也给几百年后信息/通信专业同学带来了无尽的心理阴影。
傅里叶变换成功地将信号从时间维度（时域）转换成了频率维度（频域），提供给我们一个全新的观察角度，从而能更加容易的去理解和解释发生的现象。
世界是由时间和空间构成的时空，所以信号只存在于时域中，而频域只是为了更好分析信号完整性而构建的数学模型，并不真实存在。而我们评价和测量信号波形是否满足要求，只能从时域的角度来衡量。
那为什么频域中的正弦波能够用来有效描述时域中的任何波形呢？主要是正弦波有如下的四个性质：
1. 时域中的任何波形都可由正弦波的组合，完全且唯一的描述。
这个问题，傅里叶已经证明了。
2. 任何两个频率不同的正弦波都是正交的，可以将不同的频率分量相互分离开。举个栗子，我们看过二维平面中相互垂直的X轴和Y轴，平行于X轴的线在Y轴上的投影是一个点，此时我们认为X轴和Y轴是正交的。
3. 正弦波有精确的数学定义。
4. 正弦波及其微分值处处存在，没有上下边界。
但这些性质并不是正弦波所独有，使用正弦波来描述时域信号还有其它好处，它完美的契合了现实电路中的特性和现象：
1. 电路一般用R，L，C组合来表征，这些元件的二阶线性微分方程的解是正弦波；
2. 频域中不会产生新的信息，与时域描述所包含的信息完全相同；
3. 在频域中对一些问题的理解和描述更加容易：
1, 带宽：描述与信号、测量或互连相关的最高有效正弦波频率分量。
2, 阻抗：电源地分布阻抗对电源轨道塌陷问题提供更简单的解释和解决方法。
3, 电磁干扰：产品的电磁兼容问题使用频域更加容易定位解决。
4, 有损传输线损耗分析：串联电阻随频率的平方根增加，介质内并联交流漏电（介质损耗）随频率线性增加。
正是由于正弦波存在这些优异的特性，使得频域在电路系统中得到了非常广泛的应用。
