“時(shí)間”是個(gè)大話題，歷代哲學(xué)家科學(xué)家都對(duì)這個(gè)概念進(jìn)行過不斷思考，但是直到愛因斯坦的出現(xiàn)，“時(shí)間”這個(gè)概念才煥發(fā)出不一樣的光彩，也正是他讓人類以從未有過的視角思考著過去、現(xiàn)在和將來！
“時(shí)間”是什么？這對(duì)我們來說，是一個(gè)極為抽象的概念，因?yàn)槲覀冎辉谑录l(fā)生的持續(xù)變化過程中、事件發(fā)生的先后順序中看到樂時(shí)間的痕跡，比如物種的產(chǎn)生、發(fā)展和滅絕。但是我們又無(wú)法捕捉到“時(shí)間”的具體形象。我們只知道時(shí)間有很多特性，比如方向性，時(shí)間只直往前走不會(huì)倒退，時(shí)間是矢量；時(shí)間的相對(duì)均等性，地球上的你和我擁有的時(shí)間，并不會(huì)因?yàn)槟惚任矣绣X、有勢(shì)，我倆擁有的時(shí)間就有差別，我們擁有的“一天”都是24小時(shí)。但是，不得不提，這種均等性是相對(duì)來說的，因?yàn)樵谙嗤瑫r(shí)空結(jié)構(gòu)和相對(duì)速度里時(shí)間才有均等性，對(duì)處于不同時(shí)空結(jié)構(gòu)和不同相對(duì)速度的兩個(gè)事物，時(shí)間是不具有均等性的。為什么不具有均等性？這是因?yàn)闀r(shí)間和世間萬(wàn)物一樣，也會(huì)受到其他因素的影響，比如，質(zhì)量和速度！
按照愛因斯坦在相對(duì)論中的描述：時(shí)間是不能和空間、物質(zhì)二者分開解釋的。當(dāng)下意思就是，沒有空間就時(shí)間沒有意義，同理沒有物質(zhì)時(shí)間也沒有意義。當(dāng)然，沒了空間，物質(zhì)也是沒有意義的。愛因斯坦認(rèn)為時(shí)間與空間一起組成了我們現(xiàn)在的四維（長(zhǎng)、寬、高、時(shí)間）時(shí)空，這個(gè)四維時(shí)空是構(gòu)成了我們宇宙的基本結(jié)構(gòu)。此外，在測(cè)量上，時(shí)間與空間并不是絕對(duì)的。在不同的相對(duì)速度或不同時(shí)空結(jié)構(gòu)里進(jìn)行的測(cè)量，會(huì)觀察到時(shí)間流逝情況的不一樣。影響時(shí)間流逝有兩大因素，那就是質(zhì)量和速度！
首先，我們先來了解一下質(zhì)量對(duì)時(shí)間的影響。我們知道，每個(gè)不同質(zhì)量的物體都會(huì)在其周圍時(shí)空產(chǎn)生重力場(chǎng)，這些產(chǎn)生的重力場(chǎng)能夠?qū)r(shí)空結(jié)構(gòu)進(jìn)行扭曲。重力場(chǎng)因物體的質(zhì)量的大小不一而強(qiáng)度，自然對(duì)周圍時(shí)空結(jié)構(gòu)的扭曲程度不一。言外之意，宇宙的時(shí)空分布并不像水面一樣是平的，而是類似一個(gè)放了重物的織網(wǎng)，在重力的作用下而變得凹陷不平，這些重物就是宇宙中的那些天體。根據(jù)相對(duì)論中的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，大質(zhì)量物體（比如：黑洞）附近的時(shí)間流逝要比距離大質(zhì)量物體較遠(yuǎn)地方的時(shí)間流逝慢。你可能會(huì)覺得這有點(diǎn)不可思議，但是質(zhì)量對(duì)時(shí)間的影響其實(shí)已經(jīng)不是秘密了，而且已經(jīng)得到了證實(shí)和應(yīng)用。例如，我們現(xiàn)在用的全球定位系統(tǒng)ＧＰＳ。在ＧＰＳ的研發(fā)和使用過程中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，他們的定位系統(tǒng)無(wú)論怎么進(jìn)行系統(tǒng)修正都無(wú)法避免幾公里的定位誤差。這種誤差并不是偶然存在的，是不能通過提高儀器精度來消滅的。開始科學(xué)家困惑不已，直到科學(xué)家們將愛因斯坦相對(duì)論中質(zhì)量對(duì)時(shí)間的影響考慮其中，這種系統(tǒng)誤差才得以避免。我們知道衛(wèi)星距地球表面很遠(yuǎn)，根據(jù)萬(wàn)有引力定律，地球表面處的重力場(chǎng)要大于衛(wèi)星現(xiàn)在所處軌道的重力場(chǎng)，在這兩種不同重力場(chǎng)的影響下，地球表面處時(shí)間的流逝要比衛(wèi)星所處軌道處時(shí)間的流逝要慢，雖然這種時(shí)間差別很小，是小數(shù)點(diǎn)后好幾位，但是這種誤差會(huì)在反饋的過程中會(huì)被大程度的放大，從而導(dǎo)致定位失準(zhǔn)。
其次，除了質(zhì)量能影響時(shí)間的流逝，速度也可以。根據(jù)愛因斯坦的狹義相對(duì)論，時(shí)間具有 “膨脹”效應(yīng)：假設(shè)有兩個(gè)觀察者，一個(gè)觀察者處于靜止位置，一個(gè)觀察者朝靜止?fàn)顟B(tài)的觀察者做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，那么觀察者就可以發(fā)現(xiàn)，做相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的觀察者觀察到的時(shí)鐘時(shí)間流逝速度要比處于靜止?fàn)顟B(tài)的觀察者附近的時(shí)鐘時(shí)間流逝速度要慢。當(dāng)然，現(xiàn)實(shí)狀態(tài)下的我們無(wú)法察覺這種差別，因?yàn)橄鄬?duì)運(yùn)動(dòng)的速度太小，時(shí)間的流逝的差別幾乎可以忽略。那么接下來問題出現(xiàn)了，怎么樣的速度能夠?qū)r(shí)間產(chǎn)生明顯的影響作用呢？于是科學(xué)家們想到了光，他們對(duì)光進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，他們讓光以光速朝各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)（相對(duì)運(yùn)動(dòng)、相離運(yùn)動(dòng)），但是他們發(fā)現(xiàn)光以光速的行進(jìn)的過程中，時(shí)間并沒有對(duì)它發(fā)生任何改變。這種現(xiàn)象一時(shí)困惑著大部分科學(xué)家，因?yàn)楣庖怨馑賮硇羞M(jìn)時(shí)速度并沒有對(duì)時(shí)間產(chǎn)生影響。這是不是就說相對(duì)論錯(cuò)了呢？當(dāng)然不是！愛因斯坦認(rèn)為，光速是宇宙中速度的極限，任何一種物體的運(yùn)動(dòng)速度都無(wú)法超越光速。根據(jù)愛因斯坦的公式推導(dǎo)，一旦物質(zhì)的速度達(dá)到光速，時(shí)間就失去意義，時(shí)間也就不存在了。這就是速度對(duì)時(shí)間的影響！
關(guān)于這一點(diǎn)，我們知道速度達(dá)到光速之后時(shí)間便失去意義，那作為時(shí)間的另一個(gè)影響因素：質(zhì)量，達(dá)到何種狀態(tài)時(shí)時(shí)間也會(huì)失去意義呢？對(duì)于這個(gè)問題，其實(shí)現(xiàn)代物理學(xué)還是給了很好的答案的，但是我們必須先得想象一下，如果要達(dá)到對(duì)時(shí)間的這種影響程度，那就需要非常大的質(zhì)量。一講到大質(zhì)量，我們就得講到黑洞。我們對(duì)黑洞的了解一般是知道黑洞質(zhì)量很大，黑洞會(huì)將周邊所有能吸引進(jìn)去的東西吞噬，甚至連光都無(wú)法逃脫?；谶@種認(rèn)識(shí)，我們就會(huì)十分好奇，黑洞的最里面是什么？為何有如此大的吸引力？當(dāng)然，根據(jù)科學(xué)家的推測(cè)，我們現(xiàn)在知道，黑洞的最里面是一個(gè)奇點(diǎn)！那奇點(diǎn)又為何物？這就得從黑洞的形成說起。我們知道大質(zhì)量恒星產(chǎn)生光和熱的原因是因?yàn)楹阈亲顑?nèi)部產(chǎn)生核聚變，核聚變產(chǎn)生是因?yàn)楹阈亲陨淼膹?qiáng)大萬(wàn)有引力（重力、巨大的重力）對(duì)恒星處于最內(nèi)部的物質(zhì)（原子）進(jìn)行擠壓所致。核聚變產(chǎn)生的同時(shí)釋放出能量（光和熱），當(dāng)核聚變產(chǎn)生的爆炸（向外的力）和恒星自身坍塌的重力（向內(nèi)的力）達(dá)到平衡時(shí)，恒星維持穩(wěn)態(tài)，我們的太陽(yáng)就處于這種狀態(tài)。但是，這種穩(wěn)態(tài)最終會(huì)因?yàn)楹司圩兊脑牧舷拇M而進(jìn)入下一個(gè)階段，下一個(gè)階段叫做超紅巨星，因?yàn)楹司圩儾辉侔l(fā)生，恒星的重力會(huì)將內(nèi)部結(jié)構(gòu)無(wú)限壓縮，最終將內(nèi)部原子結(jié)構(gòu)擠壓成一個(gè)以原子核為主要物質(zhì)的天體，我們稱之為中子星，同時(shí)這個(gè)過程釋放出大量能量，同理，在這個(gè)過程中天體又可以存活一段時(shí)間，但是隨著這段時(shí)間也花完了，天體的重力又會(huì)占據(jù)優(yōu)勢(shì)，又會(huì)繼續(xù)對(duì)內(nèi)部的物質(zhì)進(jìn)行壓縮，如果天體的質(zhì)量足夠大的話，這種壓縮就可以將物質(zhì)壓縮到空間為0的狀態(tài)，也就是奇點(diǎn)，這個(gè)時(shí)候黑洞就形成了。如果一個(gè)物質(zhì)的空間沒有了，自然時(shí)間、物質(zhì)都失去了意義，這就是質(zhì)量對(duì)時(shí)間的終極影響。
英國(guó)科學(xué)家霍金對(duì)愛因斯坦的廣義相對(duì)論中的愛因斯坦方程式進(jìn)行了逆向計(jì)算和推導(dǎo)，最終得出結(jié)論：宇宙的時(shí)間是有一個(gè)起始點(diǎn)的，是由一場(chǎng)“大爆炸”開始的，這就是聞名世界的“宇宙大爆炸”理論?；艚鹪诳捶ㄉ掀鋵?shí)是基本繼承了愛因斯坦的觀點(diǎn)。他同樣認(rèn)為，物質(zhì)與時(shí)空并存，只要物質(zhì)存在，時(shí)間便有意義。時(shí)間需要能量維持，沒有能量的時(shí)間也是沒有意義的。
人類有一個(gè)很好的愿望和憧憬，就是希望能夠通過“時(shí)間旅行”回到過去，并希望在這個(gè)過程中改變?nèi)祟悮v史。不得不說，這種思想在當(dāng)下的電視劇，尤其是中國(guó)的穿越劇中經(jīng)常出現(xiàn)，這是人們的一種期待，期待時(shí)美好的，但是，這種期待卻是人們對(duì)愛因斯坦關(guān)于時(shí)間解釋的誤解和偏見。
對(duì)此，愛因斯坦是這么認(rèn)為的：
1、“”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>
2、“現(xiàn)在、過去和將來之間的差別只是一種錯(cuò)覺?！?/p>
第一點(diǎn)，解釋來說，大致意思就是說，電視劇中關(guān)于“回到過去”的想法都是不切實(shí)際的，是不符合邏輯的，一方面時(shí)間只會(huì)朝一個(gè)方向流動(dòng)這是確定無(wú)疑的，而回到過去更是違背自然規(guī)律的。按照霍金的解釋，因?yàn)檫@違背了“時(shí)間悖論”，霍金假設(shè)人類能夠回到過去，現(xiàn)在有一個(gè)人他通過時(shí)光隧道回到過去，這是他能夠看到之前的自己，這時(shí)他朝之前的自己開槍把之前的自己打死，那問題就產(chǎn)生了，如果之前的自己已經(jīng)死在過去了，那么怎么可能會(huì)有后來穿越時(shí)光隧道并開槍打死之前自己的事情呢？這顯然在邏輯上是行不通的！
既然回到過去不切實(shí)際，那去往將來是否也不切實(shí)際呢？不是的，去往將來從理論上來說是行的通的。因?yàn)檫@個(gè)假定并不違背時(shí)間的方向性，試想你通過搭乘一個(gè)航天器來到黑洞邊緣，然后繞著黑洞航行，我們知道黑洞周邊的時(shí)間流逝速度要比地球上慢很多，假如你在黑洞周邊航行了一小時(shí)，可能回到地球上已經(jīng)過去了１０多年。同理，如果你能夠搭乘一種能夠接近光速的航行器，快速行進(jìn)，那么你在這個(gè)航行器上呆上１小時(shí)，回到地球時(shí)，地球也已經(jīng)是從你搭乘航行器開始的１０多年之后了。所以，通過時(shí)間旅行回到過去是行不通的，但是我們可以穿越到未來，這是完完全全可以的。
第二點(diǎn)，“現(xiàn)在、過去和將來之間的差別只是一種錯(cuò)覺”，這個(gè)論斷的大致意思就是說，時(shí)間是個(gè)矢量，他有自己的方向性，雖然回到過去、時(shí)光倒流是行不通的，但是時(shí)間的流逝是一脈相承的，而且我們知道，物質(zhì)在時(shí)間的過程中產(chǎn)生、發(fā)展、消亡，那是不是有可能時(shí)間作為一種計(jì)量單位和記錄方式，類似“攝像機(jī)”一樣，記錄著宇宙中所有事件的發(fā)生、發(fā)展和消亡，而我們的宇宙發(fā)生的過去、現(xiàn)在和將來發(fā)生的所有一切其實(shí)早已發(fā)生，只不過在時(shí)間這臺(tái)攝像機(jī)里，只不過這臺(tái)攝像機(jī)一直在反反復(fù)復(fù)的放映著呢？什么意思呢？大致就是說，現(xiàn)在的你，你感覺無(wú)比真實(shí)存在的你，其實(shí)只不過是時(shí)間這臺(tái)放映機(jī)在宇宙中的錄像帶中的鏡像，你之前的人生、現(xiàn)在的人生和將來的人生其實(shí)都早已刻錄在這臺(tái)放映機(jī)的錄像帶中，只不過是在宇宙中簡(jiǎn)單和重復(fù)的放映而已！你可能會(huì)說，這完全是謬論，我下一刻要做的事情有無(wú)數(shù)種可能怎么可能只是錯(cuò)覺。這不是謬論，因?yàn)橐呀?jīng)有科學(xué)家根據(jù)愛因斯坦的理論提出了“平行宇宙”這個(gè)概念，意思就是說，你的所有下一刻可能都被“平行宇宙”所包含，在這里我們看到兩個(gè)“無(wú)限”，你下一刻的無(wú)限種可能，和平行宇宙的“無(wú)限”，顯然你的“無(wú)限”要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于“平行宇宙”的無(wú)限，這就類似（但不是），數(shù)字1到數(shù)字2之間有無(wú)限個(gè)數(shù)字，比如1.11、1.2、……，但是你這種無(wú)限被包含在數(shù)字1到數(shù)字10之中，而且平行宇宙包含關(guān)系要比這種比喻夸張的多。
以上兩點(diǎn)的觀點(diǎn)不是我個(gè)人的，確確實(shí)實(shí)是愛因斯坦他老人家以及他的繼承者們的看法，尤其是第二點(diǎn)，請(qǐng)記住，“現(xiàn)在、過去和將來之間的差別只是一種錯(cuò)覺”，當(dāng)然上面的所有理論都沒有被證實(shí)，大家也就當(dāng)一種了解吧。我們?nèi)松谔斓亻g，總是要知道自己為什么而來，為什么而去的，宇宙這個(gè)話題目前看來幾乎無(wú)窮無(wú)盡，我們一起學(xué)習(xí)一起成長(zhǎng)！歡迎訂閱我的頭條號(hào)，我們一起前行一起成長(zhǎng)！
（完）
2016/5/22
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