時間的本質是什麼?時間能倒流嗎?時間為何永遠測不準?深度思考

2020-11-25 超哥的科學世界

當人類發現身邊的一切都在變化,自身也好像被無形的力量拉著不得不往前走的時候,人類開始意識到世間存在著一種神奇的,難以描述的東西,那就是時間。而人類對時間的思考和探索從來沒有停止過,也許永遠也不會停止,因為人類可能永遠都無法知曉時間的本質是什麼。那麼我們該如何用我們有限的想像力去發現時間的本質呢?讓我從時間的起源說起。

不同的時間

心理時間到物理時間

創造力,是人類最偉大,最與眾不同的能力。我們可以將所有想像到的事物,無論是有形的還是無形的,是存在的還是不存在的都給予定義並加以解釋。當我們發現人會死的時候,我們就定義了靈魂,試圖尋找並解釋靈魂這個我們從來沒有見過的東西。同樣當我們發現一切都有始有終的時候,我們就定義了時間。而這個時間只有一個方向,同時也可以被我們清晰地感知,這就是心理時間。顯然每個人所感知的時間是不同的,比如同樣是一天,繁忙的人會覺得時間過得飛快,而無聊的人卻覺得時間像停止了一樣。於是我們創造了物理時間,簡稱時間。但這個時間與心理時間顯然是有區別的。下面我們看看時間是如何測量的。

測量質量的天平

永遠無法測準的時間

為了理解為何時間永遠無法測準,我們先看看其他的物理量是如何測量的。質量的測量是最好理解的,人類強行定義(類似於公理)法國國際計量局中的一塊鉑銥合金為一公斤,然後你找一個天平就可以測量了。如果你要測量的物體與這塊鉑銥合金一樣重,那麼就可以說,被測量的物體質量為一公斤。這裡的關鍵是對比,你用一個定義了的質量去對比未知的質量。好了,現在我們開始測量時間,首先如何去定義一段時間呢?

測量晝夜時長的日晷

我先用最簡單的方式來定義,假如我們定義一個晝夜為24小時。但是問題來了,你如何確定昨天的一個晝夜和今天的一個晝夜是一樣的呢?實際上你無法確定,因為昨天的一晝夜和今天的一晝夜是兩個不同的晝夜。所以當你定義之後,這個定義也隨著時間的流逝,而消失了。如果沒有明白咱們可以舉例說明,假如10月5日的一晝夜為24小時(認為是絕對正確的時間),10月6日的一晝夜為25小時,10月7日的一晝夜為26小時。好了,我們在10月5日的時候定義一晝夜為24小時,那麼10月7日經過的一個晝夜也只能是24小時,但如果實際上是26小時(認為是絕對正確的時間)的話你能夠發現嗎?顯然是無法發現的。

現用於定義時間的原子鐘

正是由於我們永遠無法與過去的一段時間進行比較,所以我們永遠無法得到真正準確的時間,退而求其次,我們必須再一次強行規定,每一個晝夜的時間是不變的。我們必須強行規定,鐘擺每一次擺動,石英每一次震動,原子每一次釋放電磁波的時間間隔都是不變的,這樣我們才有了擺鐘、石英鐘和原子鐘。這裡提一句,時間誤差是什麼?沒有絕對準確的時間何來誤差呢?其實時間誤差與絕對準確的時間沒有關係。以擺鐘為例,我們拿來一千個擺鐘,放在世界各地去測量時間,發現有的走得快,有的走得慢,這個差異就是時間誤差,是指當前時間測量造成的誤差,跟時間本質無關。

數學的世界完美的世界

唯一準確的時間

通過上面的描述,你可能覺得世間沒有絕對準確的時間了,但實際上是有的。這個時間就是數學世界中的時間。為什麼說是數學世界?因為數學世界是人類創造的完美世界,無論1+1是否等於2,但在數學的世界中1+1必須等於2。無論虛數是否有實際含義,但在數學的世界中虛數必須有實際含義。這裡的1+1=2和虛數i是公理,是強行定義,與真實世界無關。顯然在數學的世界裡時間是準確的,而且可正可負,甚至可左可右。

阿爾伯特·愛因斯坦

此時你一定想到了阿爾伯特·愛因斯坦的相對論,它就是數學的產物,難道愛因斯坦所說的時間變化都是假的嗎?這個小編可不敢下定論。但是我們可以去簡單思考一下,如果想知道兩個時間的快慢,我們該如何比較呢?沒錯只能用時鐘,假如用擺鐘,我們知道擺鐘的擺動周期與重力加速度有關,也就是說你拿著一個擺鐘在不同重力加速度下測量出的時間是不同的,那麼我們如何知道是時間本身發生了變化還是測量變化了?

光速不變

可能你覺得擺鐘太落後了,現在咱們換上先進的時鐘,直接上光鍾。但是你會發現,由於光速不變,你在任何地方測量的時間是一樣的,難道相對論錯了嗎?咱們繼續想,絕對零度時,一切微觀運動將停止,那麼任何時鐘在絕對零度或者接近絕對零度的時候,所測量的時間一定會變慢,難道溫度也會造成時間膨脹嗎?

時間是什麼

時間是人類定義但實際上可能並不存在的東西,也正因如此,我們無法準確的測量時間。由於無法準確的測量時間,才讓我們無法驗證時間的變化。愛因斯坦的時間膨脹和時間倒流(蟲洞)是存在於數學世界中的,它並不能完全代表心理時間以及我們現實中的絕對準確的時間。也正因如此,在愛因斯坦的相對論中,提到最多的是時空而不是時間本身。那麼時間究竟是什麼呢?這個問題太過深奧,以小編的智商只能分析到這裡了。但我想你已經有了自己的答案,不妨說出來,我們共同探討。

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