時(shí)間的本質(zhì)與衡量

對于每個(gè)人來講，最親近的并非是親戚朋友，也不是影子，而是時(shí)間！時(shí)間伴隨著人的一生，從出生的那一刻起，人們就在時(shí)間的長河里不停地奔跑，直到生命的盡頭。

但是時(shí)間到底是什么？我們總感覺時(shí)間無處不在，但時(shí)間看不見摸不著，它到底是什么呢？

(資料圖)

沒有人知道！

人類對時(shí)間的研究是永遠(yuǎn)沒有盡頭的，從古至今，人類一直試圖揭開時(shí)間神秘的面紗，我們也一步步努力接近時(shí)間的本質(zhì)。

相當(dāng)長的一段時(shí)間里，很多人認(rèn)為時(shí)間是一個(gè)獨(dú)立的維度，時(shí)間是絕對的，每個(gè)人對時(shí)間的感受都是一樣的，你的一秒與我的一秒并沒有什么不同。時(shí)間就像長度，質(zhì)量一樣，都是一種標(biāo)量而已。

同時(shí)，宇宙中到處充滿了一種叫做“以太”的東西，以太處于絕對靜止?fàn)顟B(tài)，而時(shí)間也是絕對的。這也是牛頓的絕對時(shí)空觀。

按照牛頓的絕對時(shí)空觀，如果太陽突然消失，地球離開就會(huì)感應(yīng)到然后瞬間被甩出去。牛頓認(rèn)為引力是一種超距作用，無論相距多遠(yuǎn)，都能瞬間起作用，沒有任何時(shí)間延遲。

當(dāng)然，也有相當(dāng)一部分人認(rèn)為時(shí)間根本就不存在，所謂的時(shí)間只不過是人為定義罷了，時(shí)間也不是維度，更不是物質(zhì)，它只是一種虛幻概念，只是萬物運(yùn)動(dòng)變化的外在體現(xiàn)罷了。

從上述人們對時(shí)間的傳統(tǒng)認(rèn)知來看，不管是哪種觀點(diǎn)，對時(shí)間的定義都離不開變化。

而熱力學(xué)第二定律，也被稱為“熵增定律”表明，在一個(gè)孤立的系統(tǒng)里，萬物總是趨于混亂無序，一直到徹底的無序，這個(gè)過程是不可逆的。

“熵增原理”中的熵就是衡量萬物混亂程度的物理量，熵越大代表萬物越混亂，越小越有序。

宇宙萬物總是無情地走向無序，沒有什么是絕對靜止的。你一動(dòng)不動(dòng)地坐在那里，但組成你身體的微觀粒子時(shí)刻都在運(yùn)動(dòng)，都在走向混亂，熵在不斷變大，只有這樣才能不斷從外界獲取能量維持身體的有序運(yùn)行。

當(dāng)孤立系統(tǒng)的混亂程度達(dá)到最大，就再也沒有任何變化，萬物終于陷入了絕對的靜止，時(shí)間也失去了意義。其實(shí)這時(shí)候也宣告了宇宙的死亡。沒有了時(shí)間，空間也沒有意義，那時(shí)候的宇宙完全無法描述，只能說一片混沌。

熵不斷變大的過程，體現(xiàn)出來的就是時(shí)間不斷向前，而且只有一個(gè)方向。

由此來看，時(shí)間，空間和物質(zhì)并不是孤立存在的，三者相輔相成，必須同時(shí)存在。無論是單獨(dú)討論時(shí)間，空間還是物質(zhì)，都是沒有意義的。

而在宇宙大爆炸之前，對于我們來講完全就是未知領(lǐng)域，因?yàn)槟鞘且粋€(gè)沒有時(shí)間空間和物質(zhì)的絕對虛無狀態(tài)，我們或許永遠(yuǎn)無法理解的狀態(tài)。

下面來看看愛因斯坦的時(shí)空觀。

按照狹義相對論的詮釋，時(shí)間空間是有機(jī)的整體，兩者不可分割，也被稱為“時(shí)空”。同時(shí)，愛因斯坦認(rèn)為，時(shí)間和空間并不是絕對的，不是一成不變的，而是相對的，時(shí)空的相對性與光速存在著必然聯(lián)系。

狹義相對論是在光速不變原理的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來的，在光速不變原理的基礎(chǔ)上，可以推導(dǎo)出鐘慢效應(yīng)，也就是時(shí)間膨脹。高速運(yùn)動(dòng)的物體，時(shí)間會(huì)變慢。

比如說，你呆在地球上，我以亞光速離開地球，我們兩個(gè)人的時(shí)鐘流逝速度就不一樣，在你眼里，我的時(shí)鐘變慢了。

當(dāng)然，在我眼里，你的時(shí)鐘也變慢了。兩者并不矛盾，這其實(shí)就是雙生子佯謬講述的內(nèi)容。因?yàn)闊o論是你和我，只對自己的時(shí)間，也就是本征時(shí)間負(fù)責(zé)。因?yàn)槲覀儍扇颂幵趦蓚€(gè)不同的參照系，我的時(shí)間對你來講是沒有意義的。只有我們再次相遇，唯一同一個(gè)參照系再去對比時(shí)間的快慢，才有意義。

而在廣義相對論中，引力被認(rèn)為只是時(shí)空扭曲的幾何效應(yīng)。質(zhì)量會(huì)影響周圍時(shí)空，而扭曲的時(shí)空會(huì)告訴物體如何運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量越大的天體對時(shí)空的扭曲程度越大，時(shí)間的流逝速度就會(huì)越慢。

相比我們的太陽，中子星和黑洞等天體對時(shí)空的扭曲程度更大，尤其是黑洞對無限扭曲時(shí)空，所以當(dāng)我們靠近黑洞時(shí)，時(shí)間就會(huì)變得非常慢，甚至完全停止。

注意，無論是狹義相對論還是廣義相對論，所謂的“時(shí)間變慢”并不是絕對的，而是相對的。只有通過不同的參照系對比，才能體現(xiàn)出變慢。

如果只有一個(gè)參照系，就無所謂時(shí)間變慢或者變快。比如說，即便是你以亞光速飛行，對于你自己而言，你是感受不到時(shí)間有任何變化的，與你在地球上的感受沒有什么不同。你感受到的一秒與在地球上感受到的一秒是一樣的。

只有你亞光速飛行一段時(shí)間后返回地球，才會(huì)發(fā)現(xiàn)你的時(shí)間變慢了，因?yàn)槟銜?huì)看到地球時(shí)間加快了，你兒時(shí)的伙伴變老了，而你依然年輕。相當(dāng)于你穿越到了未來！

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