時間到底是什么 時間的本質深度解析


時間到底是什么 時間的本質深度解析

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據英國《新科學家》周刊網站6月15日報道,我們呱呱墜地;我們活著;在某個時刻 , 我們等待死亡降臨 。認為我們的存在受到時間限制的觀念是人類經驗的根本 。我們無法與之抗爭——說實話,我們根本不知道自己在與什么抗爭 。時間是一個普遍性,我們所有人——尤其是物理學家——都未能抓住它的本質 。但時間為何如此讓人捉摸不透?南丹麥大學理論物理學家阿斯特麗德·艾?;舳髡f:“如果我們能夠很好地回答這一問題,那么它就算不上什么問題了 。”
從某種角度來看,時間很簡單:因為有了它,事情才不會一股腦兒地在同一時間發生 ?;蛟S說來輕巧,但至少在這一點上大家都能達成共識 。艾希霍恩說:“時間,其實就是事情的因果關系 ?!?br />
時間到底是什么 時間的本質深度解析

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宇宙擴張的想象圖(資料圖片)
【時間到底是什么 時間的本質深度解析】 這樣看來,時間的存在可以被解釋為某種宇宙的先決條件 , 在這其中,一些事情導致其他事情發生 。而生活在其中的智慧生物則可以提出“時間是什么”這類問題 。除此之外,時間的本質是神秘的 。例如,為什么事物只能沿著時間的一個方向行進發展,但在三維空間中可以在多個方向移動 。
從牛頓的運動定律到量子力學,大多數物理學理論回避了這類問題 。在這些理論中,時間是一個“獨立變量”,其他事物會改變 , 但任何東西都不能改變時間 。從這個意義上說,時間存在于物理學范疇之外,就像獨立于宇宙之外一個節拍器,而宇宙中的一切則依照節拍徐徐展開 。
愛因斯坦在20世紀初提出的相對論則拿捏住了這一虛無縹緲的問題 。在相對論中,時間是一種物理的、動態的東西,與空間融合形成時空——即宇宙架構本身 。時空不是絕對的,而是相對的,因運動和重力而扭曲 。如果你的速度夠快,或者你處在一個強大的引力場中,時間就會放慢速度 。
時間的相對論帶來了廣泛的結果 。由于沒有專門的方式定義時間的流逝,因而也就沒有專門的方式來定義“當下” 。愛因斯坦的結論是,所有的“當下”——過去、現在和未來——必須同時存在 , 這種被稱為“四維塊狀宇宙”的圖景與人類的感官直覺可以說完全相悖 。
之所以會出現這種不匹配,是因為在我們的宇宙中,光速是有限的 。我們只能局限于某種速度來感受周圍 。因而人類注定無法以神的角度來觀測到這種固體塊狀宇宙 。
北卡羅來納州立大學的宇宙學家凱蒂·馬克說:“實際上,因果關系牢牢地禁錮了我們的感知 。我們的經驗以及任何影響我們的東西都受到了因果關系的強烈限制 ?!?br /> 時間的神秘不止于此 。據我們所知,宇宙始于138億年前的一次大爆炸 。愛因斯坦的廣義相對論把時間作為宇宙物理結構的一部分,它還暗示,時間本身是有開始的——或許也是有結束的 。正如量子理論所暗示的,宇宙之外不可能存在永恒的節拍器在不斷地滴答作響,因為這樣的來源必須獨立于空間與時間之外 。這在相對論和量子理論之間形成了一個當下無法逾越的鴻溝 。艾?;舳鞯妊芯咳藛T希望能夠跨越這一鴻溝 , 朝著更加統一的物理學圖景——一幅對時間擁有完全不同構想的圖景邁進 。
許多“量子引力”理論提出,如果你能放大到非常接近愛因斯坦時空結構 , 即放大到最細微的程度,也就是所謂的“普朗克尺度”,你就會發現一個子結構——一種量子像素化 。這將打開全新可能性的大門 。艾希霍恩說:“很可能,物質世界中空間和時間的量子結構,與僅僅存在于頭腦想象中的只包含空間和時間的宇宙有所不同 ?!?/p>

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