如今，我们有太多东西值得珍惜，爱情，友情，亲情，还有各种物质等等，我们需要珍惜的有很多，但是其实我们最容易忽视的就是珍惜时间。我们不能让时间停下来，也不能拖延时间进度，无论我们是否愿意，时间都在一分一秒流逝着。我们每个人都生活在有限的时间中，无论他在这个社会拥有多么高的地位。时间对所有人而言都是公平的，在一生之中我们需要尽自己所能，抓住每一个机会，并尽可能多地利用自己的时间，做一些有意义的事情。
时间对我们来说实在太重要了，不过时间到底是什么呢？是努力与回报？还是生命的意义，又或是如白驹过隙般的短暂时光？没有人能说明白时间到底是什么。古往今来，有很多数学家，科学家和哲学家等大才都想要了解时间的真正意义，但是他们总是各执一词，或许每个人心中的时间定义都不一样吧。接下来，我们将以科学角度分析，从微观到宏观，来看看时间到底是什么，首先我们将从一个时间单位开始说起。
一秒钟，这个时间听起来实在是太短了，不过以科学角度来看，一秒钟也会发生很多事情，比如指甲和头发会生长约一纳米，也就是十亿分之一米。只需要不到一秒钟，我们大脑的反射弧就可以产生肌肉反射，比如我们碰到一些灼热的物体，只需不到一秒时间，手臂就会立即缩回来。在一秒内，全球大约有4个婴儿出生，有2人死亡，一秒钟内，地球可以绕太阳公转近30公里，一秒内光可以绕地球约7圈。说到最后，按照80岁计算，我们的一生可以生活25亿秒，每过一秒，人生就会减少25亿分之一……
无论是一秒，还是一分，还是一年万年，这些都是时间单位。我们可以把时间看做是一种非常不可思议的科学单位，我们也可以把时间看做是任何事物变化的本质，人类社会，所有星球，所有星系甚至是宇宙，每一分每一秒都在发生变化。一秒，这个单位听起来太短了，不过一秒在科学领域中是一个很大的单位，尤其是对于物理学来说。
这是铯原子钟的嵌入式面板，其中有显示控件和调整控件等结构
物理学是唯一明确研究时间的科学，但是到底多长时间才算是一秒，一秒这个单位该如何计算，或者说日常生活中，一秒如何界定，这对物理学来说是一个难题，因为看似最简单的问题往往最难解答。
我们知道，古代文明使用日晷等方法来判断时间，每个文明确定时间的方式都不一样，但是原理几乎都一样，那就是基于地球每天的自转运动。其实地球的这种轮换周期并不规律，完全不能作为现代时间来定义。现代卫星经常会利用原子的跃迁能来计时，它彻底改变了科学计时的工作。NPL在1955年开发了第一个可运行的铯原子钟，这个时钟非常精确，每三百年的误差只有一秒钟。而现代原子钟的精度比之前的铯原子钟高出百万倍，是卫星技术的基础。
科学家们去年制造了一种锶晶格时钟，这是目前世界上最精密、最稳定的时钟，之前科学家们不满足于量子时钟的误差，量子时钟每37亿年有一秒的误差，而锶晶格时钟是每50亿年有一秒的误差
我们可以把原子看做是一个微型太阳系，原子核被各种不同轨道的电子包围。轨道与能级相对应，电子只有在吸收或释放适量的能量时才可以在能级之间移动。这种能量会以电磁辐射的形式被吸收或释放，电磁辐射的频率取决于两个能级之间的能量差。通过测量电磁辐射的频率，我们可以确定时间单位。
时间单位是日常生活的一个基本部分，对于大多数人来说，精确到最近的一分钟或几秒钟就足够了，但是高度精确的计时在现代社会的许多方面起着至关重要的作用。比如北斗卫星导航系统就携带了高度精确的原子钟，船上的原子钟会定时广播信号，使陆地车辆、船只和飞机能够准确定位等等。
该时钟是由德国物理学家制造的，也被称为光学单离子时钟，它的原理是测量离子在两种不同能级之间的振动频率
科学家们目前正在开发基于单个冷阱离子或原子集合的时钟，这是未来时钟的一个方向。离子是带电的原子，几乎可以无限制地被电磁场俘获，并被接近绝对零度的激光束冷却。在这种情况下，光离子会表现出某个特定的频率。英国国家物理实验室NPL现在正在开发光学时钟，其目标精度比目前最好的微波频率原子钟高100倍左右，这相当于在过去130亿年中，误差不超过一秒钟。现在普通的原子钟可以精确到大约10的负15次方秒，这相当于大约3000万年有1秒误差。
看到这里大家好像明白了，在科学领域中，时间通常是由它的测量值来定义的，换句话说它只是一个时钟读数，一个时间单位。尤其是在物理学领域，时间往往需要极高的精度，这就要求时间必须是一个无限可分割的线性连续系统，而不是量子化的由离散和不可分割的单位组成的系统。
牛顿
但是在非相对论或非经典物理学中，通常使用的时间概念是绝对时间，也被称为牛顿时间，时间独立于任何感知者，不会被除黑洞外的任何物质，任何生命使用的任何方式所改变。也就是说时间就是时间，它在地球上的任何地方乃至宇宙中的每一个角落，都是不变的，我们从本质上也无法察觉其数学性质，这其实符合大多数人对时间的日常经验。
不过自相对论出现以来，相对论时间成为了物理学界的规范之一，对于时间这个概念来说又多了一个宇宙膨胀参数。相对论在理论上考虑到了时间旅行的问题，科学家们想用时间旅行这个概念，推断时间的本质，比如是否可逆。那么时间旅行有没有可能实现呢，其实在时间旅行概念实现之前，已经有很多科学家提出了时间旅行的一些悖论，它的可能性和物理实用性受到许多科学家的质疑。所以说时间旅行可否实现，还有待考究，这也从侧面证明了牛顿时间的合理性。
时空隧道想象图
在绝大多数情况下，我们都在看着时间做事，时间只是几个数字，告诉我们几点该做什么，这是一个规律，各种形式的现实都取决于时间。其实在科学不断发展的今天，我们应该仔细思考时间的意义，分析时间和万物变化之间的必然联系。
无论我们在宇宙的哪个地方，宇宙微波辐射背景CMB均可见，CMB并不是宇宙的尽头，而是我们所能看到的极限，无论是距离层面还是时间层面。但是从理论上讲，我们有希望可以看的更远
我们知道，宇宙大爆炸是一切的开始，也可以被认为是时间的起点。大爆炸之前的奇点是一个难以想象的炽热的，密度近乎无限大的点。当宇宙的年龄只有10的负34次方秒左右时，它经历了一次难以置信的剧烈膨胀，或者说是一种爆发。在这个过程中，空间本身的膨胀速度比光速还要快。就在这个时间，宇宙的大小至少大了90倍。
宇宙的起源其实就是万物变化的开始，也是时间的起源，了解宇宙的起源是我们了解时间的科学本质和起源的一个重要参考因素，这是现今天文学家观测和理论物理学工作相结合所得出的结果。那么我们应该如何理解宇宙起源理论呢？根据宇宙微波辐射背景数据，短暂膨胀之后，宇宙继续膨胀，但速度变慢了。随着空间的膨胀，宇宙开始冷却，物质形成了。大爆炸后的一秒钟，宇宙充满了中子、质子、电子、反电子、光子和中微子。
这张图片为我们展示了自宇宙大爆炸以来，宇宙从第1秒到35万年经历的四个主要阶段，在此期间，宇宙不断膨胀，温度也逐渐冷却下来
在宇宙最初的三分钟里，氢元素是在一个类似核聚变的过程中诞生的。之后宇宙的温度逐渐冷却下来，质子和中子碰撞形成了氘，氘是氢的同位素，很多氘在一起形成氦，还生成了微量的锂。在最初的38万年左右的时间里，宇宙温度还是太热，没有光。宇宙环境的高热足以将原子揉和在一起，形成一个稠密的等离子体，这是一个由质子、中子和电子组成的不透明结构，像雾一样飘散在宇宙中。
之后，宇宙的温度继续下降，这形成了一种透明的电中性气体。这是宇宙的第一道光芒，现在可以在宇宙微波背景辐射探测到。然而在这之后，宇宙又陷入了黑暗，因为这时候还没有恒星或任何其他发光的天体形成。
宇宙演化时间图，这张图片为我们展示了宇宙的再电离时代，再电离时代之后的二十亿年，宇宙的氦离子化时代来临
宇宙大爆炸后约4亿年，在再电离时期，宇宙中的第一批恒星开始出现，又过了5亿年的时间，气团坍缩到足以形成第一批恒星和星系，其高能紫外线离子化并摧毁了大部分中性氢。宇宙的进化，时间的演变，开始了。
按照标准理论，宇宙中发生的一切都是由规律决定的，规律是绝对的，它们不会随着时间而改变，但是正是时间这个单位使我们可以预测未来人类乃至宇宙的种种变化。
想要了解时间和宇宙的真相，离不开太空望远镜等其他观测行为的帮助
时间对于人类来说有什么意义？这个话题讨论了数百年，而一部分科学家们甚至坚持认定一个理论，那就是时间根本不存在，他们还说物理学中最成功的理论就是证明时间不存在。如果这些科学家们的理论是对的，那意味着所有一切都将无关紧要。其实时间对于解释我们的生存乃至宇宙如何运作有至关重要的作用，也就是说关于时间的论证的核心取决于我们对物理定律的理解，一些科学家没有完全反对“时间谬论”，只是说这些科学家可能不了解时间的起源。
其实刚才我们刚才谈到的，无论是天文观测活动，宇宙起源，还是物理学领域等等……它们的规律也许已经揭示了时间的本质，时间不是不存在，时间只是一种我们方便计算的单位，可以用其他计算形式或者其他任何单位代替，换句话说，时间是让各种方程式吐出正确答案的关键。相比于之前的“时间谬论”，很多科学家们都认同新的时间定律和时间本质概念，科学家们一直都在试图寻求宇宙万物的特性，包括整个宇宙的工作原理。虽然，失败了一次又一次，遇到了很多问题，但是宇宙一直就在那里，时间就在那里，规律从未改变，遵循时间发展，遵循客观发展规律，这是我们唯一能做的。
在1960年代中期，理论物理学家John Wheeler和Bryce DeWitt决定看看将量子理论应用于整个宇宙会产生什么效果。量子理论最常应用于亚原子领域，当时这两位理论物理学家想量子理论上可以应用于所有事物，甚至是整个宇宙。
惠勒德维特方程
结果Wheeler和DeWitt成功地推算出了一个噩梦般的复杂方程，根据量子理论，该方程可以阐释宇宙的真实本质。但是这个方程式催生了很令人震惊的解释，那就是时间为零，也就是说根据惠勒德维特方程，宇宙的量子态是冻结的，量子宇宙是一个没有变化的宇宙。与宏观宇宙学相较而言，宇宙起源于大爆炸，并且仍在不断扩展和膨胀，这与量子态宇宙理论的结论完全相悖。
宇宙演化历史
许多理论物理学家试图找到方法，解释永恒的宇宙到底是否存在，时间到底是永恒的，还是流动的，惠勒德威特方程式又给了我们什么启示。后来，科学家们解释惠勒德威特方程式的意思不是说宇宙是静态的，宇宙是一个非常巨大的结构，就局部结构而言，宇宙是被定格的，也就是拥有过去，现在和未来之分。在任何给定的时刻，比如说现在，就不需要考虑时间来解释宇宙的工作原理。时间的流逝感取决于我们的大脑如何理解万物或者宇宙的不断变化，这并不代表宇宙中的时间不存在。
不论是宇宙，还是任何物质，不论是一秒还是数十亿年，所有的一切都在变化，甚至是在进化，这就是时间存在的力证。比如我们自己，宇宙中的恒星是产生生命所需的碳，氧和其他元素的根本来源。换句话说如果没有恒星，就不会有我们，也不会有思考宇宙的意识。所以这也说明了我们的存在很可能是宇宙进化的证据，而且由于进化只能随着时间而发生，这反过来就意味着时间是真实的。
哈勃超深场
如果这个证明时间的理论是正确的，那么我们的意识或者说人类生命本身就是无尽宇宙的最新作品。随着时间的推移，物理学定律不会改变，在未来的宇宙中，也许还会有新的生命，现在的我们不变，但是未来的我们会有无数种可能。换句话说，时间告诉我们说我们非常幸运，时间帮助我们诞生在这个宇宙中，时间塑造了人类文明，即我们的宇宙恰好具有适当的条件组合在一起，以允许我们生存。
时间的本质，时间是否存在，恐怕只能让时间来证明一切。
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