人类对于时间的理解非常模糊,从任何角度出发都无法给出一个精确的定义。 从科学的角度来说,时间更是从未被看作某种实质存在的东西。 即便是《相对论》中的“闵可夫斯基四维空间”理论,也仅仅只是将时间描述为一个能够反映和测量物体在三维坐标轴“x、y、z”中运动的另一个坐标轴“t”。 在《狭义相对论》里,爱因斯坦在“经典力学中的空间和时间”一节中,对时间作出了这样的描述: 我们必须补充一个关于时间的定义,借助这个定义,时间值在本质上可以看作是可观测的量,既测量的结果。 意思不言而喻:在牛顿体系中,时间仅仅只是一个“值”,一个对“运动”进行测量之后,所得出的关键值。 注意:本文所指的“运动”不能狭隘地理解成物体的位移,也包括物体状态的变化,例如能量转化、热能辐射、原子衰变等等。 同样在《狭义相对论》里,爱因斯坦又在“相对性的同时性”一节中,对时间作了如下描述: 相对于路基同时发生的事件,相对于火车并不同时,反之亦然。每一个参考系都有自己的特殊时间,除非我们能够明确表述关于时间的相对参考系,否则这一事件对时间的陈述就没有任何意义。 可见无论曾经的牛顿体系,亦或是今天的相对论体系,均认为时间本质上只是“记录物体运动过程的一种可量化的轨迹”而已;而“时间”或者“time”这类词语,则是用来称呼这一轨迹的专用词汇。 也就是说,从科学的角度而言,时间并非某种实际存在的物质或能量。一旦宇宙中所有的运动全部停止了,时间这一概念也就不复存在了。 反过来说,由于宇宙中充满了各种各样的运动,为了更好地理解和描述这些运动,“时间”这一概念也就应运而生了。 并且“运动”处于不同参考系下时,其轨迹也会有所不同,当同一运动在两个参考系下的轨迹差异过大时,就会直接影响到人类对于时间的测量结果。 举个例子来说明: 我们假设有一对双胞胎姐妹,在她们30岁时,姐姐去了太空,妹妹留在地球。 当妹妹长到了50岁时,姐姐由于引力场不同而处于另一个参考系里,“成长”这一运动轨迹相对于地球而言也不同了,因而只长到了40岁。 此时姐姐回到了地球,妹妹会使用地球参考系的时间来进行衡量,认为姐姐在20年里只长了十岁;而姐姐会使用太空参考系的时间来进行衡量,认为妹妹在10年里长了二十岁。 同样的一件事情,由于姐姐和妹妹各自处于不同参考系下,因而对于时间的测量结果也就完全变了。 显而易见的是,像这样来叙述这件事情十分麻烦,并且很难理解,所以我们通常倾向于用一种更简单的方式来叙述:太空中的时间流速变慢了。 看,其实这件事本质上是两个参考系下的“运动轨迹”不同,可是一旦引入时间的概念,叙述和理解起来就非常容易了。 从科学的角度而言,这就是时间的本质,也是“时间”这一概念所存在的使命。 |
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