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2023-07-07 20:46:39
時間的本質與衡量
2023-07-07 20:46:39 來源: 宇宙探索
對于每個人來講，最親近的并非是親戚朋友，也不是影子，而是時間！時間伴隨著人的一生，從出生的那一刻起，人們就在時間的長河里不停地奔跑，直到生命的盡頭。
但是時間到底是什么？我們總感覺時間無處不在，但時間看不見摸不著，它到底是什么呢？
(資料圖)
沒有人知道！
人類對時間的研究是永遠沒有盡頭的，從古至今，人類一直試圖揭開時間神秘的面紗，我們也一步步努力接近時間的本質。
相當長的一段時間里，很多人認為時間是一個獨立的維度，時間是絕對的，每個人對時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。時間就像長度，質量一樣，都是一種標量而已。
同時，宇宙中到處充滿了一種叫做“以太”的東西，以太處于絕對靜止狀態，而時間也是絕對的。這也是牛頓的絕對時空觀。
按照牛頓的絕對時空觀，如果太陽突然消失，地球離開就會感應到然后瞬間被甩出去。牛頓認為引力是一種超距作用，無論相距多遠，都能瞬間起作用，沒有任何時間延遲。
當然，也有相當一部分人認為時間根本就不存在，所謂的時間只不過是人為定義罷了，時間也不是維度，更不是物質，它只是一種虛幻概念，只是萬物運動變化的外在體現罷了。
從上述人們對時間的傳統認知來看，不管是哪種觀點，對時間的定義都離不開變化。
而熱力學第二定律，也被稱為“熵增定律”表明，在一個孤立的系統里，萬物總是趨于混亂無序，一直到徹底的無序，這個過程是不可逆的。
“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。你一動不動地坐在那里，但組成你身體的微觀粒子時刻都在運動，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行。
當孤立系統的混亂程度達到最大，就再也沒有任何變化，萬物終于陷入了絕對的靜止，時間也失去了意義。其實這時候也宣告了宇宙的死亡。沒有了時間，空間也沒有意義，那時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，體現出來的就是時間不斷向前，而且只有一個方向。
由此來看，時間，空間和物質并不是孤立存在的，三者相輔相成，必須同時存在。無論是單獨討論時間，空間還是物質，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域，因為那是一個沒有時間空間和物質的絕對虛無狀態，我們或許永遠無法理解的狀態。
下面來看看愛因斯坦的時空觀。
按照狹義相對論的詮釋，時間空間是有機的整體，兩者不可分割，也被稱為“時空”。同時，愛因斯坦認為，時間和空間并不是絕對的，不是一成不變的，而是相對的，時空的相對性與光速存在著必然聯系。
狹義相對論是在光速不變原理的基礎上推導出來的，在光速不變原理的基礎上，可以推導出鐘慢效應，也就是時間膨脹。高速運動的物體，時間會變慢。
比如說，你呆在地球上，我以亞光速離開地球，我們兩個人的時鐘流逝速度就不一樣，在你眼里，我的時鐘變慢了。
當然，在我眼里，你的時鐘也變慢了。兩者并不矛盾，這其實就是雙生子佯謬講述的內容。因為無論是你和我，只對自己的時間，也就是本征時間負責。因為我們兩人處在兩個不同的參照系，我的時間對你來講是沒有意義的。只有我們再次相遇，唯一同一個參照系再去對比時間的快慢，才有意義。
而在廣義相對論中，引力被認為只是時空扭曲的幾何效應。質量會影響周圍時空，而扭曲的時空會告訴物體如何運動。質量越大的天體對時空的扭曲程度越大，時間的流逝速度就會越慢。
相比我們的太陽，中子星和黑洞等天體對時空的扭曲程度更大，尤其是黑洞對無限扭曲時空，所以當我們靠近黑洞時，時間就會變得非常慢，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，才能體現出變慢。
如果只有一個參照系，就無所謂時間變慢或者變快。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間后返回地球，才會發現你的時間變慢了，因為你會看到地球時間加快了，你兒時的伙伴變老了，而你依然年輕。相當于你穿越到了未來！
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