光阴如箭,日月如梭,像这样形容时间的语句有很多,这就可以知道,在古人眼里就已经有了时间概念了。
可时间是个摸不着看不见的物质,古人一共把时间划分为12个时辰,然后用地支为每个时辰命名,最初人们用圭表观察时间变化,后来用水滴滴漏产生的液体变化作为计量时间的标准。
直到北宋时期,人们把时辰又分为了初和正两类,于是12个时辰又变成了24个小时。
那么时间究竟有多神秘呢,导致爱因斯坦和牛顿对其都有不同的理解。
时间的真相又为什么不被人类接受?
有物理学家认为,时间并不是单向流动和恒定不变的,如果发生了宇宙大挤压,时间甚至会逆转,宇宙里面的所有物质发生的变化,都会像倒放镜头一样。
也有物理学家认为,有单元宇宙的存在。单元宇宙是指时间和空间纬度绑定在一起,这样的空间可以用时空来描述,时空里的过去,现在和未来都是同时存在的,它们只是组成整个世界的不同单元。
牛顿的绝对时空
17世纪,牛顿的多项研究结果为人类物理学进步做出了巨大的贡献,其中最瞩目的研究之一就是绝对时空。
在牛顿眼里,绝对时间和绝对空间是两个独立的概念。
绝对时间不会因为外力或者人类的观察发生改变,而相对时间会因为外力作用或者观察者发生改变,绝对时间是无法用任何工具或者仪器能够测量的,人类也无法感知绝对时间的具体节点。
比如一个人用15秒时间跑了100米,我们用计时器认为开始时间是0,结束时间是15,但在绝对时间里,我们既不知道他在绝对时间的哪个节点开始,也不知道会在哪个节点结束。
我们所观察到的15秒,只是绝对时间里的一段时间差,绝对空间不会因为外界作用或者观察者发生改变,而相对空间会因为外界作用或者观察者发生改变。
牛顿还借此引申出了绝对运动的概念,他认为绝对时空中的物体都有一个对应的绝对时空的运动状态,在这样的状态下所有物体不是绝对的静止状态,就是有着绝对的速度存在。
爱因斯坦的时间相对论
十九世纪,爱因斯坦提出了时间相对论,他认为在两个物体同时运动的状态下,一个运动速度快,一个运动速度慢,对于时间快的速度而言时间就变慢了。
比如两个在跑步的人,对时间变化的感知是不一样的,跑得快的人觉得时间变慢了,而跑得慢的人则觉得时间太快了。
在时间相对论的基础上,爱因斯坦还提出著名的双生子佯谬,这是他做过的一个思想实验。
如果有一对双胞胎,弟弟坐上了速度接近光速的飞船去了太空,哥哥继续在地球生活,等弟弟从太空回来,他会比地球上的哥哥年轻得多。
假如双胞胎中的哥哥在地球上待了五十年,那么接近光速运动的飞船上生活的弟弟则是过了三十年,因为弟弟运动速度太快了,在相对的时间里,弟弟的时间就过得更慢。
后来科学家通过实验说明了这个说法的正确性,科学家发现,地球的大气层中有渺子存在,但是因为时间膨胀,渺子的时间变慢了,所以在到达地球的时候还没有发生衰变。
闵可夫斯基时空
一直以来,我们都觉得时间的流逝对每个人而言都是公平的,但是爱因斯坦和牛顿竟然运用绝对和相对的概念,重新定义了时间对于人类的意义。
世人并不愿意接受真相。
所以很多科学家继续对时间概念加以探索,1909年俄裔德国数学家闵可夫斯基提出了一种新的观点。在他的概念里,光速不论在任何参考体系里,都是一个恒定不变的数值,但时间和空间紧密地结合在一起。
1912年,爱因斯坦构思广义相对论的时候,因为引力作用无法纳入论据而纠结不已,直到这个时候他才发现,闵可夫斯基时空的巧妙之处,发现了数学公式中可以将引力纳入其中。
于是爱因斯坦对闵可夫斯基的时空发生了巨大的改观,高度评价这个唯一而绝对的时空。
时间只是幻觉
1963年,一篇刊登在科学美国人上的文章引起了朱利安·巴倍的注意。
他认为,时间只是一种幻觉,如果在宇宙如何运行这个领域谈论时间,根本毫无意义。
对于这个说法可谓是褒贬不一,但创造出黑洞一词的物理学家,对这个说法给予了肯定。
2020年年底,朱利安·巴倍出版了一本关于时间的书籍。
他认为宇宙大爆炸可以看做是雅努斯点,以宇宙大爆炸中心,时间既在向过去流动,也在向未来流动,所以时间并不是一个单一的方向。
在大多数人眼里,时间是一个一个单向流逝的事物。俗话说得好:“花有重开日,人无再少年”。
时间过去了,就不会再回来了。
但从物理学的角度来说,时间只是过去、现在以及未来的结合体。
人类感知和理解的时间只是一个错觉,产生这种错觉,是因为人类对时间的认知停留在观察到表象上,再加上人类有一定的记忆和固化的思维模式。
所以总的来说,人类对时间的感知和评价并不客观。
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