我今天沒有時(shí)間,改天再聯(lián)系吧!
時(shí)間過得太快了,一轉(zhuǎn)眼又要過年了!
你這樣做簡(jiǎn)直是在浪費(fèi)時(shí)間。
好想回到過去,重溫那些美好時(shí)光,彌補(bǔ)那些當(dāng)年因?yàn)樽约旱臒o知留下的遺憾!
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相比每個(gè)人生活中都會(huì)有上面類似的經(jīng)歷,時(shí)間無時(shí)無刻不在影響著我們的日常生活。
但你有沒有想過:
時(shí)間到底是?
時(shí)間是真實(shí)的客觀存在還是虛幻的概念?
為什么時(shí)間只會(huì)一直向前?
時(shí)間會(huì)停止或者逆轉(zhuǎn)嗎?
時(shí)間和熵有些怎樣的關(guān)系?
在宇宙的演化史上,時(shí)間扮演著怎樣的角色?
關(guān)于時(shí)間的本質(zhì),有太多未解之謎等著我們?nèi)ソ獯稹?/p>
但或許是因?yàn)槲覀儗?duì)時(shí)間太“熟悉”了,“熟悉”到認(rèn)為它是理所當(dāng)然的存在,所以忽視了時(shí)間的本質(zhì),也不愿意去探索它的本質(zhì)。
接下來一起探索時(shí)間的本質(zhì),它是真實(shí)的存在嗎?
“現(xiàn)在是什么時(shí)間?”
我們經(jīng)常會(huì)這樣問。得到的答案一般都是這樣的:下午兩點(diǎn)鐘等等。
這里的時(shí)間到底是什么呢?是像物質(zhì)這樣的客觀實(shí)體,還是我們憑借經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)造出來的虛幻概念呢?
時(shí)間到底是什么?
4歲的小孩會(huì)問這樣的問題,最偉大的科學(xué)家也同樣比追尋問題的答案。
首先我們來看一下古人對(duì)時(shí)間這個(gè)概念的定義。
古代哲學(xué)家柏拉圖認(rèn)為時(shí)間是天體運(yùn)動(dòng)周期的變化,他的學(xué)生亞里士多德認(rèn)為時(shí)間是前后變化的次數(shù)。
古人對(duì)時(shí)間的定義中最核心的是“變化”兩字。
而如果你問身邊的人,恐怕也很可能離不開“變化”字。
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即便是偉大的愛因斯坦,對(duì)時(shí)間的定義給人感覺也像是在逃避。
時(shí)間是鐘表測(cè)量的東西!
這就是他給出的答案。
為什么連最偉大的科學(xué)家也不能給出讓我們滿意的答案?
莫要苛求科學(xué)家。事實(shí)上出現(xiàn)這種問題太正常了。
有太多最基本的問題擺在我們面前,看似簡(jiǎn)單,其實(shí)不然。
比如說生命和意識(shí)的本質(zhì),宇宙的大小和起源等等。
所以,給時(shí)間一個(gè)準(zhǔn)確的定義,真的很難。因?yàn)槲覀儗?duì)時(shí)間的感知早已經(jīng)根深蒂固,時(shí)間將我們的過去,現(xiàn)在和將來聯(lián)系起來,而我們一直在時(shí)間的長(zhǎng)河中奔向未來。
而對(duì)于物理學(xué)來講,時(shí)間只是一種元素而已。物理學(xué)中的“運(yùn)動(dòng)”概念也包含著時(shí)間的概念。
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說了這么多,時(shí)間到底是什么?是一個(gè)維度嗎?
目前的物理學(xué)告訴我們,時(shí)間的確是一個(gè)維度,就像空間維度一樣。
因?yàn)闀r(shí)間維度的存在,我們可以而且必須從過去穿越到未來。
過去的每個(gè)瞬間就像一張照片,每一張照片都是靜止的,而正因?yàn)橛辛藭r(shí)間的存在,很多靜止的照片才能連接起來形成動(dòng)態(tài)的畫面,就像我們每天觀看的電影那樣。
每一張照片的存在都依賴于前一張照片,而每一張照片意味著每一個(gè)時(shí)刻,所以每一個(gè)時(shí)刻的存在都依賴于前一時(shí)刻發(fā)生了什么,這就是因果關(guān)系。
同時(shí),科學(xué)家也可以根據(jù)目前的時(shí)刻推測(cè)接下來的時(shí)刻會(huì)發(fā)生什么,這也是大自然法則的工作原理。
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作為一個(gè)維度,時(shí)間和另一個(gè)維度“空間”有些驚人的相似之處。
時(shí)間和空間統(tǒng)一起來簡(jiǎn)稱“時(shí)空”,時(shí)空很有可能是更大的統(tǒng)一體的一部分而已。
也就是說,時(shí)空并不是維度的全部,很可能存在其他我們不得而知的維度。
物體可以在空間維度來回移動(dòng),同樣地,也可以在時(shí)間維度移動(dòng),而且必須在時(shí)間維度移動(dòng)。
因?yàn)闀r(shí)間和空間是有機(jī)的整體,不可分割,時(shí)間和空間都不可能孤立存在。
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甚至你可以把時(shí)間看作是空間的一個(gè)維度。反之,你也可以把空間看作時(shí)間的一個(gè)維度。
在愛因斯坦的時(shí)空觀里,時(shí)間和空間就像兩個(gè)不同的矢量,兩者合成之后是永恒的光速(具體為什么會(huì)這樣,可以參照我之前的文章,這里不再詳述)。
在四維時(shí)空里,萬事萬物其實(shí)都在以光速飛行(注意是“四維時(shí)空”,而不是“三維空間”,這很重要)!
關(guān)于時(shí)間的第二個(gè)問題,時(shí)間只能一直向前嗎?它會(huì)停止甚至逆轉(zhuǎn)嗎?
回到過去,是很多人夢(mèng)寐以求的事。在很多科幻小說和電影當(dāng)中,都有穿越過去的故事情節(jié),讓人看起來熱血沸騰。
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但大自然似乎有它的偏好,它只喜歡時(shí)間一直向前。
但問題來了,“時(shí)間向前”到底是什么意思?為什么只會(huì)?
一百多年前,科學(xué)家玻爾茲曼提出“熵”的概念,解決了上面的問題。
熵,是事物混亂程度的度量。熵越大意味著越混亂無序,熵越小越有序。
而縱觀整個(gè)宇宙,熵總是無情地變大,也就是說,宇宙萬事萬物總是朝著無序的方向發(fā)展。這在熱力學(xué)第二定律中體現(xiàn)得淋漓盡致。
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舉個(gè)通俗的例子,房間幾天不打掃,肯定是會(huì)變混亂的,因?yàn)殪卦龃罅耍?/p>
你可能會(huì)說,打掃完房間不就干凈了嗎?這時(shí)候房間的熵不是變小了嗎?
確實(shí)如此!但事實(shí)上你在打掃房間的過程中釋放了大量熱能,這會(huì)造成更大的無序(當(dāng)然不是房間的無序)!
還有,如果有人不小心打碎了你的杯子,也不必生氣,因?yàn)檫@個(gè)行為也只是遵循了大自然法則,只是讓大自然法則進(jìn)程加快了而已!
熵的這種無情地增大,另一個(gè)表現(xiàn)形式就是時(shí)間的無情流逝。
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在宇宙形成之初,也就是宇宙大爆炸瞬間,熵最低,也就是說,當(dāng)時(shí)的宇宙最有序。
很難想象宇宙誕生之處無數(shù)個(gè)信息文件如此整齊有序地堆積在無限小的奇點(diǎn)里!
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這聽起來太不可思議了,到底是怎么實(shí)現(xiàn)的呢?
科學(xué)家們提出了多元宇宙的概念,我們的宇宙只是多元宇宙的一部分,宇宙大爆炸也不是開始。
舉個(gè)通俗的例子。你的房間打掃得很干凈(熵低),但整個(gè)小區(qū)的環(huán)境非常混亂無序(熵高),兩者并不矛盾。
而你的房間就相當(dāng)于“我們的宇宙”,小區(qū)就相當(dāng)于“多元宇宙”。
關(guān)于多元宇宙,科學(xué)家們還提出一種更具顛覆性的思想。
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認(rèn)為多元宇宙其實(shí)是“靜態(tài)宇宙”,那里根本不存在所謂的時(shí)間,一切都是平等靜止的,沒有過去現(xiàn)在和將來。
但是問題來了,沒有時(shí)間的靜態(tài)宇宙中如何誕生一個(gè)有時(shí)間流動(dòng)的宇宙呢?(比如我們的宇宙)
科學(xué)家們的解釋是這樣的,宇宙中發(fā)生的任何事件都沒有因果關(guān)系,一切都只是隨機(jī)的波動(dòng),就像在量子世界里那樣,一切都只是偶爾發(fā)生,而且從概率上分析,一切又都必然會(huì)發(fā)生!在將來遙遠(yuǎn)的某天,或許人類真的飛出我們的宇宙,或許只有等到那個(gè)時(shí)候,猛然回首,才會(huì)突然頓悟:原來時(shí)間是這么回事,也太簡(jiǎn)單了!
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但對(duì)于目前的我們來講,無論如何都逃脫不了時(shí)間無情地向前流逝的客觀事實(shí),宇宙萬物都會(huì)朝著無序邁進(jìn)。
當(dāng)熵值達(dá)到最大時(shí),意味著宇宙的終結(jié),那那個(gè)時(shí)候,時(shí)間將不復(fù)存在,一切將變得毫無意義可言!
人們對(duì)時(shí)間本質(zhì)的研究不會(huì)停止,因?yàn)樗拖瘛澳Ч怼币话憷p繞著每個(gè)人。
如果世間存在著永恒,那就是時(shí)間!
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