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长期以来 , 人们认为时间是客观存在 , 一成不变的 , 每个人的时间流逝速度都是一样的 。 这与人们的日常认识和经验非常相符 , 毕竟每个人经历的一分一秒看起来没有任何区别 。
但是也有不少人认为时间就是一种虚幻的概念 , 是人为定义的 , 所谓的时间根本就不存在 , 而人们感知到的时间不过是地球自转公转的错觉 , 比如说 , 黑夜白天 , 一年四季变化 , 都与地球的运动有关 。
之后 , 随着人类科学不断发展 , 对于时间本质的认知有了很大的提升 , 这都得益于热力学第二定律的发现 。
热力学第二定律 , 也可以表述为“熵增原理” , 讲述的是 , 在一个孤立系统 , 熵不会自动减少 , 只会不断增加 , 也就是从有序到无序 。
而这种不可逆的熵增 , 表现出来的就是时间箭头 , 无情地走向未来 , 而且只有一个方向 。 从此 , 人们对时间的认知有了根本变化 。
而到了爱因斯坦时期 , 对时间的定义又有了全新的认知 。
爱因斯坦的相对论彻底打破了人们传统的时空观 , 认为时间并不是绝对不变的 , 而是相对的 。 同时相对论把时间(还有空间)与光速紧紧地联系在一起 , 彻底颠覆了人们对时间概念的固有认知 。
基于闵可夫斯基提出的四维时空观 , 爱因斯坦把时间和空间看做同等的事物 , 并且两者是一体的 , 不可分割的 , 任何把时间和空间分割开来讨论的行为都没有意义 。
说白了时间和空间都不能单独存在 , 必须同时存在 。
更深层的认知是 , 空间也是一种物质 。 由于时间和空间是一体的 , 所以时间也是如此 , 宇宙万物是不断运动的 , 这种绝对运动性表达出来就是时间 。
时空的本质就是不断运动变化 , 而且这个过程不可逆 。 时间的本质就是运动 。 同时 , 物质的运动也会影响到时间 , 直接体现出来就是相对论中的“时间膨胀效应”(
时间膨胀效应其实就是观察者效应 , 相对于自己所在的参照系时间是没有变化的(本证时间) , 这也叫做“固有时” , 相对静止于任何参照系的“固有时”都是等价的 。
不过在不同的参照系下 , 固有时是不同的 , 就会出现时间膨胀效应 。
最著名的一个例子就是双生子佯谬 。 哥哥乘坐亚光速飞船离开地球然后返回 , 到地球之后发现弟弟已经老去 , 而自己仍然年轻 。
速度让哥哥的时间出现“膨胀” , 变慢了 , 速度越快时间就越慢 。 有人说在哥哥眼里 , 弟弟也以亚光速飞行 , 弟弟的时间不也变慢了吗?
确实如此 。 不过这是建立在“哥哥永远不返回地球”的基础上 , 如果不返回地球 , 哥哥和弟弟在两个不同的参照系 , 对比他们的时间就没有任何意义 。 在哥哥眼里 , 弟弟的时间变慢了 。 在弟弟眼里 , 哥哥的时间变慢了 , 他们都没有错 。 因为他们都是以自己的参照系来衡量对方的 。
而想要确定到底谁变得更年轻 , 必须把他们放在同一个参照系下对比才可以 , 也就是说哥哥必须返回地球 。 返回地球意味着哥哥所在的飞船必须经过减速再加速 , 相当于哥哥已经变换了时空 , 而弟弟的时空一直没变 。
从广义相对论角度更好理解 , 哥哥经历了减速加速 , 而加速度意味着受到强大力作用 , 而力同样会影响时间流逝速度 , 比如说黑洞周围强大引力会使时间变慢 。
所以说 , 时间本质其实就是运动的一种体现 , 是客观存在的 , 就像我们平时描述颜色 , 形状 , 大小等是一样的 , 虽然看起来都比较虚幻 , 看不见摸不着 , 但是实实在在存在的 。
【时间的本质到底是什么?是虚幻还是现实的存在?】同时 , 由于熵增原理 , 时间只要一个方向 , 永远向前 , 这就是时间箭头 。
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