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时间及其本质

 见青黄 2017-10-04


时间到底是什么呢?它有开始和结束吗?时间的本质又是什么?为什么过去的东西我们可以记得一清二楚,却不能再回到过去呢?为何记不住将来?

1.时间到底是什么

时间天天和我们在一起,好像每天都没什么变化,显得平常而简单,它似乎可以单独存在,和其他事物没有必然联系。但是,我们一点也离不开时间,任何事物都需要时间。

人们对时间的好奇与探求一直没有停止过,对时间的概念和认识也在不断发生变化。

万有引力发现者牛顿提出了“时间绝对”的概念。他认为:时间、空间是绝对的,是与外界任何事物无关的,是永远相同和不动的。

相对论思想家爱因斯坦则提出了“时间相对”的概念。他认为:时间和空间是相对的,不同的参照系统观察(测)的时间和空间是不同的;时间和空间的性质与物体的运动存在相关性,提出了著名的质能关系公式,即

。质能关系实际上是初步隐约地阐述了时间和空间可以相互转化的思想。

量子理论思想家们提出了“时间动态变化”的观点。他们认为时间具有“波粒二象性”,时间的因果序在于选择,用时间来描述事件发生的顺序,可能并不总是适用的。空间和时间是事物之间的一种次序,但并不一定是最基本的次序。

英国科学家霍金写了一本书叫《时间简史》,对时间进行了专题的、深入的研究和分析,他探讨了从微观到宏观物质发展变化的时间过程,阐述了时间不可往复的特性。但是,并没有正面回答时间的本质问题。

时间到底是什么?它是怎样产生和消失的?没有人能说得清,甚至给时间下个确切的定义也不容易。时间离我们感觉如此之近,实际上却又那么遥远。

时间的概念是人类在长期的生产生活中形成的。自从人类诞生起,人们就感受着日月轮回、昼夜交替的现象,追问着时间的因由。他们看到,日升日落中,物影长短不断变化,慢慢移动,各种生命不断地生长与衰老,万物荣枯,沧海桑田等各种事物的现象和变化过程。因此,人们逐步认识到这就是时间,逐步形成和建立起了时间的概念。根据生产和生活的需要,古人把一个昼夜轮回定义为一天的时间,把四季的轮回定义为一年的时间,把月圆月缺的轮回定义为一个月的时间;进而,又把一年分成12个月,把1月分成30天,把1天划分为12个时辰或24小时等,从而建立起了年、月、日、时等具体的时间标准和时间尺度,形成了完整的时间概念。

如果我们问一个人:什么是时间?你的时间在哪里?

他会说:这不就是时间吗,1小时、30分、一天、一个月、一年等,这就是时间,就是我们的时间呐。实际上,他并不知道,这里的一天一夜、24小时、一月、一年等,并不是他的时间,而是地球绕太阳自转和公转的时间,是地球和太阳系的时间。你只是依靠这些时间来生活。那么,你的时间又在哪里呢?

2.时间的不同表现

所以,时间尺度和时间标准就是对事物运动过程的划分。就是说,人们就是把事物运动及其变化的过程认定为时间的。因此,人们给时间的一个简单定义就是:时间就是运动,即时间=运动。

比如,在日常生活中,人们计量时间的各种仪器,如机械表、石英钟、原子钟等,都是以事物的周期性运动来表达和计量的。在这里,时间的确就是运动。

可是,什么是运动?运动又是怎么来的呢?

我们知道,能量之差产生运动,即运动的本质是能量之间的相互作用,运动只是能量作用的表现形式。那么,我们可以进一步推导出:运动=能量(能量之差)

因为,时间=运动

所以,时间=能量

即,时间就是一种能量。

那么,时间是一种什么能量?是一般概念的能量吗?

前面,我们阐明了:物质的本质是能量,即能量=物质;就是说,任何物质都是能量的不同存在和表现形式;任何物质体不断深究,细分到最后,都是属性不同的能量体(粒)。

因此,我们进一步可以推导出:

因为,时间=能量

能量=物质

所以,时间=物质,即,时间是一种物质。

但时间不是我们通常所指的那种物质,时间是一种特殊的物质,是构成我们通常意义上物质(体)的一种能量物质。

这里,我们先给出时间一个完整定义:

时间是构成一般物质(系统体)的一种特殊能量物质。

时间这种物质随着物质(系统体)的产生而产生,并以物质(系统体)的终结为目的,即只有到该物质(系统体)结束或崩溃的时候,才能确定它的极性长短和大小。时间这种特殊能量具有矢量属性,其矢量方向一直指向物质系统完成责任使命后的终结方向。而在这一过程中,时间这种能量的分布也不是均匀和平滑的。

3.“时”和“间”构成一个完整的时间

时间是一个完整的概念,但细分起来,“时”和“间”也是有区别的。“时”指的是某个点位或时刻,是对整个过程的描述。“间”指的是时间段或时间部分,是对时间整个过程的不同区别和划分。生活中,问几点了,指的是“时”,问需要多长时间指的是“间”。但人们常常将“时”和“间”混同起来使用。

时间的概念在物质世界上还表现为两种具体形式,即顺序的概念和秩序的概念。

顺序的概念主要体现时间的“时”的特性,即先与后的连续性和持续性。同一事件的运动变化主要是顺序性特征;如果不是同一事物,顺序性就不能满足其有序的要求。如果我们用S1S2……Sn代表同一事物的各种顺序,用T代表顺序关系,则该事物的时间t=T(S1S2……Sn)

秩序的概念主要体现时间的“间”的特性,即上与下,前与后等空间位置的顺序,即不同事物的时间关系。不同事物间的运动变化适合秩序的概念,即不同事件间要先建立秩序,然后才能形成顺序性。秩序是顺序的前提和基础。就是说,这个世界没有孤立存在的事物,任何事物必须首先确定自己在世界参照系中的位置和角度,然后,才是自身的存在和运行。物理学研究时,总是先建立参照系,就是这种道理。如果我们用S1S2……Sn代表不同事件,则事物所在的系统时间t=T[T1(S1)T2(S2)……Tn(Sn)]

4.时间的种类

时间是属于具体事物的,每项事物都依靠自己的时间而存在,依赖整个系统的时间而生存。因为,任何具体事物生来都具有两种身份:一是作为独立的主体,二是与所在系统对应的客体。所以,构成事物的时间,就分为主体时间和客体时间。

主体时间就是构造形成物质(系统)本身的时间,即物质主体所拥有的时间。主体时间决定了物质的生存期限,即物质体存在的寿命长短。每样事物,每项物质,每个人所拥有的时间都是不一样的。时间绝不是公平地分配给每个人或每项事物。时间是不自由的,时间也不是均匀和平滑的。两个人,同一天出生,同一天去世,他们所拥有的时间也是不一样的。因为,两个人生命运动的节律不一样。我们所说的每个人一天24小时,时间对每个人都是公平的,指的是第三方地球的客体时间,而不是我们自己的时间。

客体时间就是物质体所在的生存系统所拥有的时间。这是系统的主体时间,对于环境中的物质个体来说,这就是它们的客体时间。如我们通常所指的年、月、日、一天24小时等,这都是地球的时间,是太阳系的时间,而不是我们自己的时间。它只是我们自身之外的东西,是我们的客体。我们以客体时间为标准建立了关于我们自身时间的价值尺度,因此,从表面上看,任何人,任何事物的时间都是一天24小时,似乎时间是平等的,是均匀无差别的,对每个人都是公平的。实际上,这是第三方参照系标准,是大家共同拥有的客体时间,当然是一样的,没有人产生异议。然而,我们每个人的时间却是属于每个人个体的,和客体时间是两回事。我们在时间的构造上是千差万别的。每项事物存在的生命长短就是它所拥有的自己的时间。时间并不是公平的,如何利用时间才是公平的。

主体时间与客体时间的关系。主体时间和客体时间在不同系统内是相对的,如我们自身的主体时间对于身体内的各种微生物系统来说,就是他们的客体时间。而太阳和地球的主体时间又成为世界万物(包括我们人类在内)的客体时间。每项物质,包括我们每个人虽然都是由主体时间构成,但是,我们的生存和生活却都必须依靠客体时间(地球和太阳的时间)。

主体时间与客体时间的关系是由物质的依赖法则决定的,即任何物质都必须依赖它的客体或客体环境而存在,客体是主体存在的前提和基础。客体时间独立于主体之外而存在,主体时间依赖客体时间而存在。因此,小时间必须以大时间为参照标准,小物质必须依靠大物质而生存。

5.时间的不均衡性

时间的不均衡性又叫时间的相对性,指的是每个事物的主体时间及其分布都不是均匀的、衡定的,而是相对的,有差异的。就是说,每个人、每项事物的时间都不一样。例如一个人一生的时间,在小时候、成年和老年之间并不是平均相等分布的。即使两个人从生到死,同时同岁,也因各自的运动速度和效率的不同,而拥有不同的生命时间。时间是连续的,但不一定是均匀的。物质系统一生的时间并不平坦,其过去、现在和将来并不都一样。氢元素和氧元素的运行时间、地球和木星的运行时间及其标准体系都是不同的。时间的不均衡性导致了其相互之间无法相互比较。所以,相对于事物主体来说,客体时间是绝对的,均匀无差别分布的。对于一个事物系统内各个个体来说,共同的客体时间不具有相对性,而具有绝对性。大家都把客体时间作为共同的时间价值尺度。

时间的相对性告诉我们,事物的时间并不都是一致的。度量事件的发生和发展,时间就不能作为唯一的标准或尺度。例如,我们以自己的生活时间来指导卫星导航的话,就会出现较大偏差;因为,我们在地球上的一小时和卫星上的一小时并不相等。同样,时间从远处到达我们这里也会“消耗”时间,正如我们看到远处的恒星闪耀,实际上那是恒星很久以前发生的事了。

时间的相对性也决定了事物的时间不是永恒的,任何事物都有自己的寿命期限,从生物到非生物,从微观到宏观莫不如此。当物质及其系统终结的时候,物质的时间也一并消失了,即使客体时间还一如既往的存在,但作为事物个体的时间已经没有了,不存在了。

6.时间公式及时间的可变性

由于时间的本质是一种能量,所以,在外部温度、压力等能量的作用和影响下,原有的时间就会发生变化,时间(物质)的密度也会发生改变。

爱因斯坦有一个著名的质能关系公式,即E=mc^2。由于时间的本质就是能量,我们用T代替E,就可得到时间与质量的关系,即T=mc^2,这就是时间的公式

但是,这是狭义上的时间,或者说是小尺度时间

由于时间和空间必须相互结合才会有真实的世界,所以,广义上的时间或者说大尺度时间,其公式是T=1\2mv^2

由公式可以看出,一个物质系统时间的多少,与它的质量和运动速度的平方成正比。具体有以下规律:

一是时间随主体运动的加快而变慢。最明显的例子就是运动的钟会比相对于静止的钟变慢。一对双胞胎,如果其中一位乘坐以近于光速运动的飞船在空间旅行,几年后,当他回来时,他会比留在地球上的另一位年轻很多。同样,当光的运动时间穿过星球凝聚空间时,由于空间弯曲产生的巨大压力,时间会显得流逝得更慢一些。这是因为光能和它的频率(每秒钟里光振动的次数)有一定的关系,能量越大,振动频率越高。当光从星球或星系的引力场向外穿行的时候,它会因引力的作用失去一些能量,导致其振动频率下降,波峰间的时间间隔变大,使得时间变慢。世间万物皆要竞争而生存,人们也不断追求各种比赛,说到底是对时间的追求,谁的效率高,谁就拥有更多的时间,拥有更久远的存在。所以,节省时间或增加时间的途径有两个:其一,提升自己的运行效率,其二,使自己内心宁静平和,减少质量损耗。进一步说,就是高效率的人或物比低效率的人或物拥有更多的时间。就好比做一项工作,有的人只须几小时,有人却要几十小时,还有人需要很多天才能完成。谁的效率高,谁才是真正的王者。企业的效率高,才能在激烈的市场竞争中获胜。个人的效率高,才能夺得冠军。我们每一个人的生命都是有限的、短暂的,因为,我们的时间是一定的。鲁迅

说:“时间就是生命,无端的空耗别人的时间,其实是无异于谋财害命的。”这句话确实是有科学道理的。

二是时间随物质质量的增加而增加。从时间的公式是T=1\2mv^2,可以看出,一个物质系统质量越大,运动速度越快,它存在和拥有的时间就越多,即它存活得就越久远。反之,质量越小,运动越慢,它存在和拥有的时间就越少,即它存活得就越短暂。从细菌、昆虫、蚂蚁、蜜蜂,到老鼠、狼、狮子、大象等,不难发现这样的规律。对于许多微小的生物来说,我们的一天可能就是它们的一年,我们度过的一季,可能就是它们的一生。许多细菌只有几天、几个月的生命时间,老鼠的寿命2-3年,一只狗可以活到10年左右,老虎能够活到15年左右,而一只大象可以拥有70年左右的生命,当然,这只是合乎规则的一般情形。人的寿命有很多社会性因素的影响,可以到80-100年,但是,一个人过胖或过瘦导致生命时间的变化是一种特殊情况。

三是时间随主体内部质量损耗的减少而增加。如一个人经常内心焦虑或充满矛盾,被痛苦所熬煎,或者是经常加班加点,废寝忘食,因工作透支自己,就会增大对身体内部质量的损耗,就会多生病或英年早逝,就是减少了自己的时间(寿命)。那些经常睡眠不足的人会缩短自己的寿命。相反,那些内心宁静平和,善德安详的人,就会少患病,而健康长寿。许多专注于某项科学研究的人,那些打坐冥想,禅定入静的人,都会因减少生命盛衰带来的的影响和损耗,相对增加了自己的时间,都能长寿。植物们冬季到来落叶,一些动物冬季冬眠等,都是为了将内部能量损耗降到最低,所以,它们赢得了较多的时间,获得了更长久的生命存在。生命如此,宇宙一样。时间表现为运动,又因为运动,变得更加不确定。

四是时间随压力或引力的增加而增加。即物质系统时间的变化与与其所受的压力、引力大小成正比。当压力或引力增加时,物质系统的物质密度会增大,时间密度也会增大,运动速度加快,从而使时间变得更多。从某种意义上讲,大洋深处的生物比我们要拥有更多的时间,因为,它们承担了巨大的海水压力,它们的寿命一定比较长久。对于非生命生物系统也是如此,例如,当氢原子系统(H)失去电子,变成氢离子(H+)时,会因失去电子能量(的约束),使氢的球形物质空间变得稍大一点,时间密度变疏,氢原子的自旋速度也会稍微变慢一点。这样,它的时间就会减少一些。这一过程就使得氢元素的空间增加,时间减少,即在压力与引力的作用下,时空会相互转化。这在宏观天体上也有很多例子,如白矮星、中子星、红巨星等都是这种情形。

7.时间的不可逆性

时间的不可逆性又称时间的矢量性,即时间的存在发展是有方向的。时间的矢量方向是以事物的整个存在为能量分布期,以事物的最后终结为唯一目的性。

时间的不可逆性又称为“时间之矢”,意思是说时间就像射出的箭,不会回头。因此,事物总是表现为运动的特征,运动就是时间的表现形式和存在特征。故而,任何物质都天生具有运动的属性。相对论就是把运动定义为时间的。他们说:物体在空间的运动,在另一物体看来,就是时间。时间就是运动。时间不是静止的,时间是一个动量。运动的距离就是时间的间隔,运动的速度就是时间流动的快慢,即速率(V)。物理学中,物体运动的距离与其运动的速度和所用的时间成正比,用公式表示为:

距离=时间×速度,即s=tv

导入时间的概念就变成:

总时间=时间间隔*时间(间隔)变动率,也即s=tv

这时,你会发现,所有和运动有关的关系量,实际都是时间的关系量,距离也是时间,速度也是时间。因此,天体物理学中常常用光年,即光在一年中通过的距离,作为一个度量,既能表示时间,也能表示距离。

时间之矢为物质(系统)提供了方向和目标,所以,宇宙世界的进化发展才会不断地从无序走向有序,从凌乱走向整体。这个过程中,每个片段或环节,都是物质世界系统的一部分,都有基因意识的参与,这正是我们能记住过去的基础,而未来,这一切还没有发生,因而也就无从记住未来。

时间之矢决定了事物的生死顺序热力学上有一种熵理论,认为热能的增加会使孤立的物质体系朝混乱的方向发展,因而,物质系统的过程是不可逆的。实际上,覆水难收,破碎的不能自动恢复等,和热能没什么关系,熵只是系统内部能量相对于环境的一种状态或一种变化程度,它无法决定整个物质系统的存在顺序。时间之矢才是物质系统走向有序的根本。宇宙内各种星系不断从混沌走向有序、物质的热胀冷缩的变化等都是时间之矢的表现,和其系统内部的熵没有关系。热胀冷缩是物质系统在外部能量和条件作用下的一种时空变化状态。一个杯子生产制造的过程,就是物质从无序到有序的发展过程,这里面有有时间之矢的意识和基础。而杯子破碎的过程是从有序到无序的过程。时间之矢不可逆,更何况杯子原有的时间之矢,在杯子破碎时已经结束。

时间的不可逆性决定了许多科学的东西都是唯一的,是不可重复的,也是不能多次证明和检验的。正像中药医病,一人一方,一病一治。这正是中医的科学性所在。能够反复验证和重复的东西只是事物的一种对称性稳定存在,是事物存在的状态之一。准确的讲,“科学”这一概念并不准确,因为,它只是事物的状态之一。

时间的不可逆性让时间一去不返,永不回头,总让人们生出无数的感慨。席慕容曾写过一首诗叫做《悲歌》,诗曰:“今生将不再见你,只为再见的已不是你,心中的你已永不再现,再现的只是,沧桑的日月和流年。”这是对时间之矢的感叹,也是对时间不可逆性的真实写照。

8.时间的生死

时间是属于具体事物的,因此,时间随着具体事物的诞生而产生,随着具体事物的消亡而消亡。物质系统的时间也是有生死的。当物质体系统消失之后,它所具有的整个系统的时间机能没有了,事物的目的也就没有了。这不像一架机器拆散之后,可以重装起来;物质系统的存在是有时间之矢的规定,不可能再一次重装起来。就像小孩长成大人,变成老人,你不可能再倒回去,回到少年时代。时间之矢决定了事物生命过程的唯一性。覆水难收,破镜怎能重圆。


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