光陰如箭,日月如梭,像這樣形容時(shí)間的語句有很多,這就可以知道,在古人眼里就已經(jīng)有了時(shí)間概念了。
可時(shí)間是個(gè)摸不著看不見的物質(zhì),古人一共把時(shí)間劃分為12個(gè)時(shí)辰,然后用地支為每個(gè)時(shí)辰命名,最初人們用圭表觀察時(shí)間變化,后來用水滴滴漏產(chǎn)生的液體變化作為計(jì)量時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)。
直到北宋時(shí)期,人們把時(shí)辰又分為了初和正兩類,于是12個(gè)時(shí)辰又變成了24個(gè)小時(shí)。
那么時(shí)間究竟有多神秘呢,導(dǎo)致愛因斯坦和牛頓對其都有不同的理解。
時(shí)間的真相又為什么不被人類接受?
有物理學(xué)家認(rèn)為,時(shí)間并不是單向流動和恒定不變的,如果發(fā)生了宇宙大擠壓,時(shí)間甚至?xí)孓D(zhuǎn),宇宙里面的所有物質(zhì)發(fā)生的變化,都會像倒放鏡頭一樣。
也有物理學(xué)家認(rèn)為,有單元宇宙的存在。單元宇宙是指時(shí)間和空間緯度綁定在一起,這樣的空間可以用時(shí)空來描述,時(shí)空里的過去,現(xiàn)在和未來都是同時(shí)存在的,它們只是組成整個(gè)世界的不同單元。
牛頓的絕對時(shí)空
17世紀(jì),牛頓的多項(xiàng)研究結(jié)果為人類物理學(xué)進(jìn)步做出了巨大的貢獻(xiàn),其中最矚目的研究之一就是絕對時(shí)空。
在牛頓眼里,絕對時(shí)間和絕對空間是兩個(gè)獨(dú)立的概念。
絕對時(shí)間不會因?yàn)橥饬蛘呷祟惖挠^察發(fā)生改變,而相對時(shí)間會因?yàn)橥饬ψ饔没蛘哂^察者發(fā)生改變,絕對時(shí)間是無法用任何工具或者儀器能夠測量的,人類也無法感知絕對時(shí)間的具體節(jié)點(diǎn)。
比如一個(gè)人用15秒時(shí)間跑了100米,我們用計(jì)時(shí)器認(rèn)為開始時(shí)間是0,結(jié)束時(shí)間是15,但在絕對時(shí)間里,我們既不知道他在絕對時(shí)間的哪個(gè)節(jié)點(diǎn)開始,也不知道會在哪個(gè)節(jié)點(diǎn)結(jié)束。
我們所觀察到的15秒,只是絕對時(shí)間里的一段時(shí)間差,絕對空間不會因?yàn)橥饨缱饔没蛘哂^察者發(fā)生改變,而相對空間會因?yàn)橥饨缱饔没蛘哂^察者發(fā)生改變。
牛頓還借此引申出了絕對運(yùn)動的概念,他認(rèn)為絕對時(shí)空中的物體都有一個(gè)對應(yīng)的絕對時(shí)空的運(yùn)動狀態(tài),在這樣的狀態(tài)下所有物體不是絕對的靜止?fàn)顟B(tài),就是有著絕對的速度存在。
愛因斯坦的時(shí)間相對論
十九世紀(jì),愛因斯坦提出了時(shí)間相對論,他認(rèn)為在兩個(gè)物體同時(shí)運(yùn)動的狀態(tài)下,一個(gè)運(yùn)動速度快,一個(gè)運(yùn)動速度慢,對于時(shí)間快的速度而言時(shí)間就變慢了。
比如兩個(gè)在跑步的人,對時(shí)間變化的感知是不一樣的,跑得快的人覺得時(shí)間變慢了,而跑得慢的人則覺得時(shí)間太快了。
在時(shí)間相對論的基礎(chǔ)上,愛因斯坦還提出著名的雙生子佯謬,這是他做過的一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)。
如果有一對雙胞胎,弟弟坐上了速度接近光速的飛船去了太空,哥哥繼續(xù)在地球生活,等弟弟從太空回來,他會比地球上的哥哥年輕得多。
假如雙胞胎中的哥哥在地球上待了五十年,那么接近光速運(yùn)動的飛船上生活的弟弟則是過了三十年,因?yàn)榈艿苓\(yùn)動速度太快了,在相對的時(shí)間里,弟弟的時(shí)間就過得更慢。
后來科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)說明了這個(gè)說法的正確性,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),地球的大氣層中有渺子存在,但是因?yàn)闀r(shí)間膨脹,渺子的時(shí)間變慢了,所以在到達(dá)地球的時(shí)候還沒有發(fā)生衰變。
閔可夫斯基時(shí)空
一直以來,我們都覺得時(shí)間的流逝對每個(gè)人而言都是公平的,但是愛因斯坦和牛頓竟然運(yùn)用絕對和相對的概念,重新定義了時(shí)間對于人類的意義。
世人并不愿意接受真相。
所以很多科學(xué)家繼續(xù)對時(shí)間概念加以探索,1909年俄裔德國數(shù)學(xué)家閔可夫斯基提出了一種新的觀點(diǎn)。在他的概念里,光速不論在任何參考體系里,都是一個(gè)恒定不變的數(shù)值,但時(shí)間和空間緊密地結(jié)合在一起。
1912年,愛因斯坦構(gòu)思廣義相對論的時(shí)候,因?yàn)橐ψ饔脽o法納入論據(jù)而糾結(jié)不已,直到這個(gè)時(shí)候他才發(fā)現(xiàn),閔可夫斯基時(shí)空的巧妙之處,發(fā)現(xiàn)了數(shù)學(xué)公式中可以將引力納入其中。
于是愛因斯坦對閔可夫斯基的時(shí)空發(fā)生了巨大的改觀,高度評價(jià)這個(gè)唯一而絕對的時(shí)空。
時(shí)間只是幻覺
1963年,一篇刊登在科學(xué)美國人上的文章引起了朱利安·巴倍的注意。
他認(rèn)為,時(shí)間只是一種幻覺,如果在宇宙如何運(yùn)行這個(gè)領(lǐng)域談?wù)摃r(shí)間,根本毫無意義。
對于這個(gè)說法可謂是褒貶不一,但創(chuàng)造出黑洞一詞的物理學(xué)家,對這個(gè)說法給予了肯定。
2020年年底,朱利安·巴倍出版了一本關(guān)于時(shí)間的書籍。
他認(rèn)為宇宙大爆炸可以看做是雅努斯點(diǎn),以宇宙大爆炸中心,時(shí)間既在向過去流動,也在向未來流動,所以時(shí)間并不是一個(gè)單一的方向。
在大多數(shù)人眼里,時(shí)間是一個(gè)一個(gè)單向流逝的事物。俗話說得好:“花有重開日,人無再少年”。
時(shí)間過去了,就不會再回來了。
但從物理學(xué)的角度來說,時(shí)間只是過去、現(xiàn)在以及未來的結(jié)合體。
人類感知和理解的時(shí)間只是一個(gè)錯覺,產(chǎn)生這種錯覺,是因?yàn)槿祟悓r(shí)間的認(rèn)知停留在觀察到表象上,再加上人類有一定的記憶和固化的思維模式。
所以總的來說,人類對時(shí)間的感知和評價(jià)并不客觀。
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