其中最著名的有時(shí)鐘佯謬、潛水艇佯謬、哥德爾佯謬等。
相對(duì)論誕生之后，人們逐漸認(rèn)識(shí)到不僅時(shí)間的測(cè)量有問題，空間的測(cè)量也存在問題。一根尺在不同的地方，長(zhǎng)度是否一樣，尺子在移動(dòng)過程中長(zhǎng)度會(huì)不會(huì)改變，都成了需要深思的問題。
在人們的日常觀念中，認(rèn)為“同時(shí)”是絕對(duì)的，兩個(gè)事件是否同時(shí)發(fā)生，具有絕對(duì)意義?！巴瑫r(shí)”的相對(duì)性，與人們的日常觀念大不相同，很難被接受。為什么我們通常感覺不到“同時(shí)”的相對(duì)性呢?那是因?yàn)?，這種相對(duì)性只有在接近光速(每秒30萬(wàn)公里)運(yùn)動(dòng)時(shí)，才會(huì)明顯表現(xiàn)出來(lái)。我們通常接觸的汽車、飛機(jī)甚至火箭，運(yùn)動(dòng)速度都太小了，感覺不出這點(diǎn)差異。
由于同時(shí)的相對(duì)性，高速運(yùn)動(dòng)的尺，會(huì)在運(yùn)動(dòng)方向上縮短。高速運(yùn)動(dòng)的鐘。與一系列靜置的鐘(已校準(zhǔn)同步)相比會(huì)變慢。理解“同時(shí)”的相對(duì)性，是弄懂相對(duì)論的關(guān)鍵。
尺縮鐘慢效應(yīng)
愛因斯坦的相對(duì)論認(rèn)為運(yùn)動(dòng)的尺縮短是相對(duì)的，是一種時(shí)空效應(yīng)，發(fā)生這種效應(yīng)時(shí)，構(gòu)成尺的原子結(jié)構(gòu)和原子內(nèi)部的電荷分布都不會(huì)發(fā)生任何變化。相對(duì)論認(rèn)為，運(yùn)動(dòng)尺的收縮是相對(duì)的，兩個(gè)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的剛尺，都會(huì)認(rèn)為對(duì)方縮短，這是“同時(shí)”相對(duì)性的結(jié)果，與絕對(duì)空間沒有關(guān)系。相對(duì)論認(rèn)為根本不存在絕對(duì)空間。
運(yùn)動(dòng)時(shí)鐘變慢也是相對(duì)的。兩列平行放置、相對(duì)運(yùn)動(dòng)的鐘，讓對(duì)方的一個(gè)鐘依次與自己的一系列鐘比較，都會(huì)認(rèn)為對(duì)方的(相對(duì)于自己運(yùn)動(dòng)的)鐘變慢。這個(gè)效應(yīng)已經(jīng)被實(shí)驗(yàn)證實(shí)。
時(shí)間膨脹
時(shí)間膨脹
時(shí)間膨脹是相對(duì)論效應(yīng)的一個(gè)特別引人注意的例證，它是首先在宇宙射線中觀測(cè)到的。我們注意到，在相對(duì)論中，空間和時(shí)間的尺度隨著觀察者速度的改變而改變。例如，假定我們測(cè)量正向著我們運(yùn)動(dòng)的一只時(shí)鐘所表明的時(shí)間，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)它要比另一只同我們相對(duì)靜止的正常走時(shí)的時(shí)鐘走得慢些。另一方面，假定我們也以這只運(yùn)動(dòng)時(shí)鐘的速度和它一同運(yùn)動(dòng)，它的走時(shí)又回到十分正常。我們不會(huì)見到普通時(shí)鐘以光速向我們飛來(lái)，但是放射性衰變就像時(shí)鐘，這是因?yàn)榉派湫晕镔|(zhì)包含著一個(gè)完全確定的時(shí)間標(biāo)尺，也就是它的半衰期。當(dāng)我們對(duì)向我們飛來(lái)的宇宙射線M作測(cè)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)它的半衰期要比在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)出的22微秒長(zhǎng)很多。在這個(gè)意義上，從我們觀察者的觀點(diǎn)來(lái)看，M內(nèi)部的時(shí)鐘確實(shí)是走得慢些。時(shí)間進(jìn)程拉長(zhǎng)了，就是說(shuō)時(shí)間膨脹了。
六層樓上的時(shí)間（一）
六層樓上的時(shí)鐘（離地面約22米），每秒比地面上的時(shí)鐘快一千萬(wàn)億分之二點(diǎn)四秒。
愛因斯坦在廣義相對(duì)論中指出：在非慣性坐標(biāo)系中，運(yùn)動(dòng)物體在中心物體的引力場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)于同一經(jīng)歷過程，在運(yùn)動(dòng)物體上測(cè)得的時(shí)間間隔，要比在中心物體上的測(cè)定值大。偏大的數(shù)值約為
，g為重力加速度，m為引力中心體(如地球)的質(zhì)量，r為中心體半徑。
這就是說(shuō)，在運(yùn)動(dòng)物體上測(cè)定的時(shí)間，除與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)外，還與其相對(duì)于地心的距離有關(guān)。這種情況表明，高處的時(shí)鐘比低處的時(shí)鐘要走得快。
根據(jù)相對(duì)論計(jì)算。位于地球表面不同高度處的原子鐘，由相對(duì)論效應(yīng)造成的時(shí)差修正為：1.09×10-16秒／米(海撥)，即每升高一百米，時(shí)鐘要快百萬(wàn)億分之一秒。
照這樣計(jì)算，二十二米高的六層樓上的時(shí)鐘，每秒比地面上的時(shí)鐘快一千萬(wàn)億分之二點(diǎn)四秒。
而放在珠穆朗瑪峰頂上的時(shí)鐘。每秒要比地面上的時(shí)鐘快一萬(wàn)億分之一秒。
在原子鐘出現(xiàn)之前，要測(cè)量出如此短暫的時(shí)間是不可能的。只有利用原子鐘，人們才能夠用現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)方法驗(yàn)證它的正確性。
靈遁者：時(shí)間的定義
時(shí)間，空間和物質(zhì)是一體的，它們共同構(gòu)成時(shí)空。時(shí)空是能量的時(shí)空，是運(yùn)動(dòng)的時(shí)空。從開始，時(shí)間就不能從運(yùn)動(dòng)變化中脫離出來(lái)，也就是時(shí)間不能從時(shí)空中單獨(dú)脫離出來(lái)說(shuō)明。
任何脫離時(shí)空，脫離運(yùn)動(dòng)的時(shí)間描述都是片面的。了解時(shí)間的本質(zhì)，就要了解時(shí)空。這一方面理論，我們要感謝愛氏的相對(duì)論。
不存在的東西就證明它不存在，存在的東西就證明它存在，這是我們?nèi)祟惖呢?zé)任。就像引力波，等了那么久，我們終于證實(shí)它是存在的。你不理解的東西，不一定不存在！ 時(shí)間就是這樣的東西，雖然它很抽象，但還可以想象。
那么我們從正面如何證實(shí)時(shí)間是存在的，且時(shí)間是時(shí)空不可分的東西。
如果我們贊同愛氏相對(duì)論是正確的，就要贊同運(yùn)動(dòng)對(duì)于時(shí)間的影響。由愛氏理論我們可以知道：時(shí)間流逝的速度取決于物體在宇宙中的位置以及運(yùn)動(dòng)速度。
對(duì)于時(shí)間的一般定義是這樣的：物質(zhì)存在的一種客觀形式，由過去現(xiàn)在將來(lái)構(gòu)成的連綿不斷的系統(tǒng)；是物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)變化的持續(xù)性和連續(xù)性的表現(xiàn)。
這樣的的定義并沒有錯(cuò)，但對(duì)于專業(yè)研究物理和天文的人來(lái)說(shuō)，還不夠究竟，不夠本質(zhì)。
所以我把時(shí)間的定義修正為：時(shí)間是物質(zhì)在引力場(chǎng)中的位置以及運(yùn)動(dòng)速度的應(yīng)變度量過程；它是物質(zhì)存在的客觀形式。
進(jìn)一步的闡述說(shuō)明是，時(shí)間的這種“應(yīng)變度量過程”就是物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)變化的持續(xù)性和連續(xù)性的表現(xiàn)。在這里要說(shuō)明“應(yīng)變”這個(gè)詞，指的是主體時(shí)間受“引力場(chǎng)位置”和“運(yùn)動(dòng)速度”影響而做出的應(yīng)變量。
這種應(yīng)變是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的，它是客觀的。
網(wǎng)上還有很多標(biāo)題為“相對(duì)論證明時(shí)間不存在”的文章。拿出愛因斯坦的話：“現(xiàn)在、過去和將來(lái)之間的差別只是一種錯(cuò)覺。時(shí)間倒流或回到過去，其實(shí)是建立在一個(gè)不存在的邏輯基礎(chǔ)上的?！?/p>
相對(duì)論本身就是時(shí)空理論，怎么可能沒有時(shí)間在里面，所以這是無(wú)稽之談的文章。至于如何理解愛氏所說(shuō)的話：“現(xiàn)在、過去和將來(lái)之間的差別只是一種錯(cuò)覺?！?/p>
這是從意識(shí)層面來(lái)說(shuō)的，愛氏的本意應(yīng)該是要強(qiáng)調(diào)時(shí)間是沒有方向的！所以現(xiàn)在，過去，未來(lái)才是人的創(chuàng)造，是為了描述生活而創(chuàng)造的。 也就是說(shuō)時(shí)間一直向前的這個(gè)方向，其實(shí)是不存在。這個(gè)方向是人為賦予的。
再來(lái)讀一遍我對(duì)于時(shí)間的定義：時(shí)間是能量物質(zhì)在引力場(chǎng)中的位置以及運(yùn)動(dòng)速度的應(yīng)變度量過程；它是物質(zhì)存在的客觀形式。
兩個(gè)關(guān)鍵詞：位置，運(yùn)動(dòng)速度。
時(shí)空是彎曲的，時(shí)空也是引力的本源。能量的分布，物質(zhì)的分布不均，使得引力場(chǎng)強(qiáng)弱有差異。時(shí)間在不同的引力場(chǎng)中是不同的。地球和月球上時(shí)間不同，地球和太陽(yáng)上時(shí)間不同。甚至地球上不同位置時(shí)間也不同。
我住在一樓，你住在33樓，我們的時(shí)間不同。這不是荒謬，是事實(shí)。只是這種區(qū)別太過于微小，我們根本無(wú)法察覺。上面關(guān)于GPS的校準(zhǔn)案例，其實(shí)就是答案！
所以你腦海中要有這樣的一副圖畫，那就是時(shí)間是彎曲的！這種彎曲是由于時(shí)空彎曲，引力場(chǎng)不均導(dǎo)致的。形象的舉例來(lái)說(shuō)，時(shí)間的彎曲圖畫，就像一副丘陵高山的等高線圖。如下圖
所以這更加印證了時(shí)間是沒有方向的。物體處于等高線不同的位置，時(shí)間流逝是不同的。
從這張圖我們也可以得出其實(shí)時(shí)間與時(shí)間是沒有明顯的間隔點(diǎn)，沒有明顯的間隙！更沒有明顯的界限！
在這里還可以回答一個(gè)被多次提問的問題：時(shí)間有起點(diǎn)嗎？
我的答案是沒有起點(diǎn)。所以大爆炸理論是時(shí)間的起點(diǎn)一說(shuō)不可靠。能量，時(shí)空只要存在，時(shí)間就存在。
再來(lái)分析第二個(gè)關(guān)鍵詞：運(yùn)動(dòng)速度。
顯然相對(duì)論效應(yīng)，物體的運(yùn)動(dòng)越快，時(shí)間越慢，已經(jīng)被證實(shí)。而且我說(shuō)過光速就是一種束縛態(tài)。任何物體要達(dá)到光速所要克服這種束縛是不可能的。因?yàn)樗獙?duì)抗整個(gè)時(shí)空！
這就是運(yùn)動(dòng)速度的極限為什么是光速，當(dāng)物體達(dá)到近光速極限，時(shí)間越來(lái)越慢，也將達(dá)到時(shí)間這一維度的極限。而且大家別忘了，物體接近光速的時(shí)候它的質(zhì)量也是增加的。這時(shí)候它周圍的時(shí)間等高線圖肯定是有變化的，所以時(shí)間是不同的！
而且運(yùn)動(dòng)的物體質(zhì)量的增大，這種增大的質(zhì)量是時(shí)空的賦予！還有一個(gè)相對(duì)論效應(yīng)是尺縮效應(yīng)，該效應(yīng)指出高速運(yùn)動(dòng)的物體尺度變短。這種“尺縮”也是一種時(shí)空賦予。
也就是說(shuō)質(zhì)量增加，尺縮，都是時(shí)空使然。質(zhì)量增大，尺縮都是觀測(cè)效應(yīng)，但它的本質(zhì)是時(shí)空彎曲。就好像一根100米的長(zhǎng)條，高速運(yùn)動(dòng)，它變短了，不是真的變短了。而且空間彎曲，使得測(cè)量的物體也“彎曲”，這時(shí)候觀察到的長(zhǎng)條自然短了。所以說(shuō)尺縮是時(shí)空的賦予，質(zhì)量增大也是時(shí)空的賦予。
讀到這里大家應(yīng)該明白了，為什么說(shuō)要了解時(shí)間的本質(zhì)，需要先了解時(shí)空。
很多科學(xué)家也不會(huì)把時(shí)間和慣性聯(lián)系起來(lái)，但我會(huì)這么思考。引力的本源是時(shí)空，慣性的本源是引力。引力場(chǎng)又會(huì)對(duì)時(shí)間產(chǎn)生影響。同樣引力場(chǎng)也會(huì)對(duì)慣性產(chǎn)生影響。也就說(shuō)上面圖中的時(shí)間等高線，也可以用來(lái)形容“慣性等高線。”
在我的書中，關(guān)于慣性的定義是這樣的：在引力場(chǎng)中，物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性。
大家仔細(xì)和上面時(shí)間的定義一起來(lái)看看。你會(huì)發(fā)現(xiàn)其中的玄妙之處。
你也會(huì)發(fā)現(xiàn)修改現(xiàn)在的慣性定律是多么重要。慣性是保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。而時(shí)間是度量運(yùn)動(dòng)的物體在引力場(chǎng)中的應(yīng)變行為或過程。
這樣的文字描述，無(wú)疑將時(shí)間，慣性，引力，引力場(chǎng)統(tǒng)一起來(lái)，他們之間的相互是和諧的，不是分斥的。
如果大家還夠細(xì)心的話，會(huì)發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)物理的量：質(zhì)量，時(shí)間，慣性，引力場(chǎng)等都是標(biāo)量，只有大小，沒有方向！這是時(shí)空使然，這是有深意的。
然后再來(lái)說(shuō)熵增。熵是描述一個(gè)系統(tǒng)的混亂程度，也可以說(shuō)能量的混亂程度。這是一種概率統(tǒng)計(jì)理論。確實(shí)如文章所言，如果一個(gè)系統(tǒng)足夠大，那么理論上熵增是必須的?？墒庆卦鍪菚r(shí)間方向嗎？ 這是我們要討論的。
我認(rèn)為不是的。
1、時(shí)間是描述物體運(yùn)動(dòng)連續(xù)性的變化，是一種度量。熵是描述系統(tǒng)的狀態(tài)。本質(zhì)上，熵理論是一種概率論，當(dāng)系統(tǒng)大到一定程度，這種概率是百分百。就像上文所描述的。但從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，時(shí)間不是概率論。從宏觀角度講，宇宙系統(tǒng)熵增會(huì)影響時(shí)間的度量，因?yàn)殪卦鍪悄芰康淖兓６芰康淖兓匀灰鹨?chǎng)的變化?？纯瓷厦娴臅r(shí)間的定義，自然就知道了，這會(huì)影響時(shí)間的度量。所以熵增理論，會(huì)影響時(shí)間，但不是時(shí)間的方向。
2、熵增是一種系統(tǒng)態(tài)，根據(jù)絕對(duì)零度不為零的定律，我們知道它是一直持續(xù)的一個(gè)狀態(tài)。這說(shuō)明了宇宙的開放性。因?yàn)橐粋€(gè)封閉的系統(tǒng)，必然達(dá)到熵狀態(tài)。這是可以佐證時(shí)間無(wú)限的的條件。但時(shí)間無(wú)限，不是說(shuō)時(shí)間很長(zhǎng)很長(zhǎng)，其實(shí)重點(diǎn)應(yīng)該理解為時(shí)間時(shí)刻存在！當(dāng)然理解為很長(zhǎng)很長(zhǎng)，和時(shí)間時(shí)刻存在在生活意義上是相同的。
3、過去回不去的原因，是熵增覆蓋過去的時(shí)空信息。今年去一個(gè)景點(diǎn)，明年這個(gè)景點(diǎn)依然在，可是你去了，這個(gè)景點(diǎn)的信息和去年一定是不一樣的。作為一種度量，時(shí)間是敏感的。
可能講到這里，很多朋友依然迷糊。我再這樣通俗說(shuō)一點(diǎn)。熵增原理可以看作是宇宙運(yùn)動(dòng)的方向，而時(shí)間是物體變化的度量。所以熵增不是時(shí)間的方向。而且如果時(shí)間，有方向，那么現(xiàn)在的關(guān)于時(shí)間是標(biāo)量的國(guó)際認(rèn)定，就要修改。各位，好好想想，是不是這個(gè)道理。
各位，時(shí)間是存在的，時(shí)間是無(wú)限的，時(shí)間是沒有方向的。時(shí)間是無(wú)限的，我們的生命確實(shí)有限的。這不是我們的悲哀，是我們的機(jī)會(huì)。
摘自獨(dú)立學(xué)者，科普作家靈遁者物理宇宙科普書籍《變化》
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