導(dǎo)讀:在如此眾多的“時(shí)間不存在”的文章影響下,我覺(jué)得我有必要和責(zé)任寫(xiě)這樣的一篇文章,來(lái)介紹什么是時(shí)間,讓大家對(duì)時(shí)間的不可想象,開(kāi)始有認(rèn)知。
第三十五章:時(shí)間的本質(zhì)說(shuō)明
最近我看到網(wǎng)上有很多關(guān)于“時(shí)間不存在”的新聞,各種各樣的推理,推論。大致認(rèn)為時(shí)間一種參考指標(biāo),時(shí)間是一種心理感覺(jué),時(shí)間不是客觀存在的。
時(shí)間是一個(gè)永恒的主題,這首先反應(yīng)在哲學(xué)作品,文學(xué)作品,藝術(shù)作品中。我如果是寫(xiě)詩(shī)歌,寫(xiě)文學(xué)作品,我也強(qiáng)調(diào)“現(xiàn)在”,不會(huì)強(qiáng)調(diào)過(guò)去或者未來(lái)。過(guò)去已經(jīng)過(guò)去,未來(lái)還是未來(lái)?,F(xiàn)在才是真的。
可是文學(xué)和藝術(shù)作品都來(lái)源于生活,我們成人一定希望孩子們了解真實(shí)的時(shí)間是什么,時(shí)間的本質(zhì)是什么?
顯然關(guān)于“時(shí)間不存在”的眾多篇章,在青少年的學(xué)習(xí)中無(wú)形做了一個(gè)誘導(dǎo),我認(rèn)為是不夠負(fù)責(zé)的誘導(dǎo),因?yàn)檫@些文章的觀點(diǎn)和論述都過(guò)于表面。
一個(gè)人從小到老的過(guò)程是時(shí)間過(guò)程,頭發(fā)從黑到白是時(shí)間過(guò)程,太陽(yáng)升起到落下是時(shí)間過(guò)程,可是這是時(shí)間的本質(zhì)嗎?
不是的,有人很快就變老了,有人經(jīng)歷打擊一下子就頭發(fā)白了,有的星球上沒(méi)有太陽(yáng)的東升西落,這是我們共知的。但以此否定時(shí)間的存在,就太表面了。
時(shí)間是客觀存在的,這是一個(gè)事實(shí)。在前面的第十八章節(jié)中我寫(xiě)過(guò)題為“時(shí)間,空間,物質(zhì)的一體性說(shuō)明!”的文章。其實(shí)就是承認(rèn)了時(shí)間客觀存在的理念。現(xiàn)在有必要單獨(dú)把時(shí)間拿出來(lái)做一個(gè)說(shuō)明,來(lái)告訴大家什么是時(shí)間。
在“時(shí)間,空間,物質(zhì)的一體性說(shuō)明!”的文章結(jié)尾我寫(xiě)道:“在這里我們要把時(shí)間拿出來(lái)說(shuō)了,而說(shuō)到時(shí)間,就要把運(yùn)動(dòng)拿出來(lái)說(shuō)了。但運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的運(yùn)動(dòng),時(shí)間和運(yùn)動(dòng)分不開(kāi),就意味著時(shí)間和物質(zhì)分不開(kāi)。離開(kāi)時(shí)間談物質(zhì),物質(zhì)是沒(méi)有變化的!”
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(kāi)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(ài)氏的相對(duì)論。
我們從正反兩個(gè)面來(lái)論述,假設(shè)時(shí)間不存在,你如何證明它不存在?顯然這是不可能證明的。有聰明的小伙會(huì)揪住我說(shuō)的這句話說(shuō):“你要我證明一個(gè)不存在的東西,我當(dāng)然不可能證明!它不能證明,就說(shuō)明它不存在。”
早100多年前,以太理論很流行,電磁波被認(rèn)為是虛無(wú)縹緲的東西?,F(xiàn)在呢?以太理論徹底被否定,反而以太理論是光速恒定的佐證。電磁波我們雖然看不見(jiàn),但它是存在的。后來(lái)還證實(shí)了光也是一種電磁波,我們看到了!
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?lèi)的責(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。
這里引用一個(gè)已知的事實(shí),關(guān)于GPS時(shí)間與地球上時(shí)間的不同。
“這就是愛(ài)氏的想對(duì)時(shí)空理論,他不僅僅將物質(zhì)和空間看做一體,把時(shí)間也納入到這一體系中。GPS衛(wèi)星以每小時(shí)14000千米的速度繞地球飛行。根據(jù)狹義相對(duì)論,當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)時(shí),時(shí)間會(huì)變慢,運(yùn)動(dòng)速度越快,時(shí)間就越慢。因此在地球上看GPS衛(wèi)星,它們攜帶的時(shí)鐘要走得比較慢,用狹義相對(duì)論的公式可以計(jì)算出,每天慢大約7微秒。
GPS衛(wèi)星位于距離地面大約2萬(wàn)千米的太空中。根據(jù)廣義相對(duì)論,物質(zhì)質(zhì)量的存在會(huì)造成時(shí)空的彎曲,質(zhì)量越大,距離越近,就彎曲得越厲害,時(shí)間則會(huì)越慢。受地球質(zhì)量的影響,在地球表面的時(shí)空要比GPS衛(wèi)星所在的時(shí)空更加彎曲,這樣,從地球上看,GPS衛(wèi)星上的時(shí)鐘就要走得比較快,用廣義相對(duì)論的公式可以計(jì)算出,每天快大約45微秒。
在同時(shí)考慮了狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論后,GPS衛(wèi)星時(shí)鐘每天還要快上大約38微秒?!?br>
由此愛(ài)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(guò)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(méi)有錯(cuò),但對(duì)于專(zhuān)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)。
所以時(shí)間的定義應(yīng)該修正為: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(guò)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(guò)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,指的是時(shí)間受“引力場(chǎng)位置”和“運(yùn)動(dòng)速度”影響而作出的反應(yīng)。
這種應(yīng)變是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的,它是客觀的??墒菫槭裁催B有些科學(xué)家都不愿意相信時(shí)間是存在的。就在它的抽象性和意識(shí)干擾性。
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(ài)因斯坦的話:“現(xiàn)在、過(guò)去和將來(lái)之間的差別只是一種錯(cuò)覺(jué)。時(shí)間倒流或回到過(guò)去,其實(shí)是建立在一個(gè)不存在的邏輯基礎(chǔ)上的?!?br>
相對(duì)論本身就是時(shí)空理論,怎么可能沒(méi)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(ài)氏所說(shuō)的話:“現(xiàn)在、過(guò)去和將來(lái)之間的差別只是一種錯(cuò)覺(jué)?!?br>
這是從意識(shí)層面來(lái)說(shuō)的,愛(ài)氏的本意應(yīng)該是要強(qiáng)調(diào)時(shí)間是沒(méi)有方向的!所以現(xiàn)在,過(guò)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。
從這點(diǎn)來(lái)說(shuō),時(shí)間是個(gè)標(biāo)量的認(rèn)定是對(duì)的。只有大小,沒(méi)有方向??梢詾槭裁磿r(shí)間是向前的?為什么時(shí)間是不會(huì)停止的?
時(shí)間不會(huì)停止的原因是時(shí)空,時(shí)空存在,時(shí)間就存在!別忘了時(shí)間是組成時(shí)空的一個(gè)維度! 更別忘了能量守恒定律!這些都指明了時(shí)間是一個(gè)永恒的存在!
這里可能有的人會(huì)反駁說(shuō)在黑洞附近,大質(zhì)量會(huì)使得時(shí)間變慢甚至停止。但時(shí)間停止不是時(shí)間不存在!這是兩個(gè)概念。
就好比說(shuō)光子是物質(zhì),但光子沒(méi)有靜止質(zhì)量。但我們不能說(shuō)光子沒(méi)有靜止質(zhì)量,它就不是物質(zhì)!
現(xiàn)在來(lái)回到時(shí)間為什么總是向前的?“前”才是個(gè)經(jīng)驗(yàn)性的字!哪里是前,哪里是后。都要有參考。你看著的方向是前,你后腦勺的方向是后,這是我的經(jīng)驗(yàn)。
上面的關(guān)于時(shí)間的定義,已經(jīng)說(shuō)明了,時(shí)間是一種的“應(yīng)變度量過(guò)程?!?一個(gè)事件從開(kāi)始到結(jié)束,成為過(guò)去時(shí)。這時(shí)我們說(shuō)現(xiàn)在是新的開(kāi)始。時(shí)間是前進(jìn)的! 這其實(shí)是經(jīng)驗(yàn)性的。
一個(gè)人賽跑,剛跑完100米,他剛才跑完的100米,成為過(guò)去??墒撬F(xiàn)在還在跑第二個(gè)項(xiàng)目,他的運(yùn)動(dòng)過(guò)程沒(méi)有停止。直到他又開(kāi)始第三項(xiàng)賽跑時(shí)候,我們說(shuō)他前兩個(gè)項(xiàng)目成為過(guò)去時(shí)。你會(huì)發(fā)現(xiàn)一件事情的開(kāi)始和結(jié)束都是人為的。 但這種“人為”的時(shí)間觀念是正確的,卻不是真理的!真理上的時(shí)間的箭頭是沒(méi)有的。我們不能將一個(gè)個(gè)事件“應(yīng)變度量過(guò)程”人為的區(qū)別方向!是沒(méi)有未來(lái)這個(gè)方向的,但未來(lái)是存在的!
我不知道我這樣來(lái)說(shuō),大家能否理解。再舉一個(gè)例子,有一個(gè)電影叫《返老還童》,拍的非常不錯(cuò)。關(guān)于的時(shí)間的探索和疑問(wèn)在電影中其實(shí)發(fā)揮到淋漓盡致了。
我們是從小到老,可電影中的主人公是從老到小。 那么我們說(shuō)希望慢慢長(zhǎng)大,就是期待未來(lái)??墒请娪爸械闹魅斯诖冃。彩瞧诖磥?lái)。所以從小到老是時(shí)間是一直向前?還是從老到小時(shí)間是一直向前?
所以說(shuō)一塊石頭不會(huì)有時(shí)間的前后感知,人會(huì)有! 把人的思想從人的腦海中拿出去確實(shí)很困難,但只有這樣,你才能客觀認(rèn)識(shí)時(shí)間是什么。
也就是說(shuō)你要大膽的突破想象,想象不是你的思想在影響你的認(rèn)知!是你的思想在反應(yīng)世界的現(xiàn)象和行為!
如果你以為寫(xiě)到這里就該寫(xiě)結(jié)尾了,那就錯(cuò)了。因?yàn)檎嬲P(guān)于時(shí)間的本質(zhì)描述才剛剛開(kāi)始。
關(guān)于對(duì)時(shí)間的本質(zhì)認(rèn)識(shí),我也非常贊同人們要“珍惜現(xiàn)在”,也鼓勵(lì)珍惜當(dāng)下的時(shí)間進(jìn)程,因?yàn)槟憔驮谄渲小?br>
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(guò)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。【引力不是時(shí)空彎曲產(chǎn)生的。這是我前面很多章節(jié)強(qiáng)調(diào)的,可以參考“引力的本源”文章?!?br>
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(guò)于微小,我們根本無(wú)法察覺(jué)。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(huà),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(huà),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(méi)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(méi)有明顯的間隔點(diǎn),沒(méi)有明顯的間隙!更沒(méi)有明顯的界限!這意味著時(shí)間量子化是一個(gè)值得高度懷疑的課題,不應(yīng)該是研究的主要方向! 引力量子化比時(shí)間量子化可靠的多。
在這里還可以回答一個(gè)被多次提問(wèn)的問(wèn)題:時(shí)間有起點(diǎn)嗎?
我的答案是沒(méi)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。
霍金說(shuō)奇點(diǎn)之前談?wù)摃r(shí)間沒(méi)有意義。就算有奇點(diǎn),起點(diǎn)之前時(shí)間是存在的。談?wù)摃r(shí)間只是沒(méi)有生活意義,不代表沒(méi)有物理意義。生命沒(méi)有出現(xiàn)之前就沒(méi)有“生活”! 生活意義和物理意義是不同的!
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(guò)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?chē)臅r(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?!?br>
在我的書(shū)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(guò)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(méi)有方向!這是時(shí)空使然,這是有深意的。
如果你以為關(guān)于時(shí)間的推理到此結(jié)束,那么你又錯(cuò)了。我們還有更多關(guān)于時(shí)間的認(rèn)識(shí)需要深入。
通過(guò)上面所有的論述,我們應(yīng)該知道了時(shí)間是普遍存在的,但不是普遍一致的。這個(gè)觀點(diǎn)很重要。
這個(gè)觀點(diǎn)說(shuō)明,我們要測(cè)得精準(zhǔn)的“時(shí)間”是很困難的。時(shí)間沒(méi)有界限的,也沒(méi)有間隙的。而且測(cè)量者本身也會(huì)影響到“時(shí)間”的準(zhǔn)確性。雖然這種影響很小。
就好像是薛定諤的貓一樣,測(cè)不準(zhǔn)原理和互補(bǔ)原理在更高層次上是統(tǒng)一表象就是“波粒二象性?!?br>
所以說(shuō)現(xiàn)在所規(guī)定的一秒是銫-133的原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能階間躍遷對(duì)應(yīng)輻射的9,192,631,770個(gè)周期的持續(xù)時(shí)間,不代表時(shí)間的準(zhǔn)確性,反而說(shuō)明了時(shí)間的相對(duì)性。
不過(guò)作為人類(lèi)來(lái)說(shuō),不必困惑。因?yàn)榫偷厍騺?lái)說(shuō),太陽(yáng)系來(lái)說(shuō),它的引力場(chǎng)是有一個(gè)強(qiáng)弱范圍,不是忽高忽低。否則重力加速度就不會(huì)是大致相同了。所以我們所處的時(shí)間系統(tǒng)起碼在引力場(chǎng)位置中來(lái)說(shuō),基本還是均勻的。
最后說(shuō)過(guò)一句,關(guān)注當(dāng)下是我們了解時(shí)間本質(zhì)的意義!
2017年4月19日
摘自獨(dú)立學(xué)者,詩(shī)人,作家,國(guó)學(xué)起名師靈遁者物理宇宙科普書(shū)籍《變化》第三十五章。
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