時間到底是什麼?

今天起,我們來說說宇宙間的最大謎團——時間

為啥如此抬舉時間呢?看過本文之後你就懂了。

你我先自問一下,時間是什麼?

有人說了,時間就是一秒一秒的時光流逝。在這一秒鐘里——

  • 你的指甲能夠長出1.2納米;
  • 你的頭髮能夠長出4.5納米;
  • 你上小學的兒子能夠長高1.8納米;
  • 你能夠走出1.2米;
  • 你的神經元信號能夠傳導1.6米~600米;
  • 菲爾普斯能游出2.3米;
  • 博爾特能跑出12米;
  • 高爾夫球能飛出60米;
  • 子彈能夠飛出400米;
  • 黑鳥偵察機能飛出987米;
  • 北美X-15火箭動力飛機能飛出2020米;
  • 國際空間站飛行了7743米;
  • 地球繞著太陽飛行了30公里;
  • 太陽系繞著銀河系飛行了216公里;
  • 銀河系朝著仙女座星系飛行了550公里;
  • 光飛行了300000公里……

有人反駁說,這些秒速度,大部分我都感覺不到,我只能感覺到跟自己有關的時間軸。時間軸穿越的世界,就是命運,構成了我們整個世界。

有人畫龍點晴補充說,時間塞滿了一切。整個世界都運行在一個時間框架里。

恭喜你,你對時間的看法,跟偉大的牛頓一樣。這就是牛頓的絕對時間論。

牛老爵爺早就說過:時間是宇宙一個基本結構,就是一個單向的維度。

更多人對時間的感受可能更主觀,更個體化,還是人文大神說得好——

康德說過:時間只是一種意識上的概念,是一種人為規定的有先後次序的規則。

博爾赫斯寫過:時間是組成我的物質,是一條載著我向前的河流,可我就是這條河流。時間是一頭吞噬我的老虎,可我就是這隻老虎。時間是一團把我燒成灰燼的火焰,可我就是這團火焰。

不管怎麼說,時間對於每個人每個界,定義都是不同的。

時間——這是個哲學問題、宗教問題、文學問題,當然,更是個科學問題。

以上這些人對時間的所思所想,都是來自直觀感受,基於常識的判斷,但在當代物理學界眼裡,這些認識都是?錯的。

先別怪我,要怪就怪一個叫愛因斯坦的老革命。早在一百年前,一下子就革掉了牛頓的命。

在老愛眼裡,牛頓從身邊那點事兒——蘋果往下掉,鐘擺來回晃,推導出——時間是絕對的、單向的,儘管跟常識貼得近乎,但並不靠譜。

實際上應該是這樣的:蘋果樹頂上的時鐘會比樹底下的快,牛頓的腦袋會比他的腳趾頭老得快。

???此時此刻,牛頓跟大多數人都會蒙圈。老愛你到底在胡說八道些什麼?!

  • 愛因斯坦面帶微笑、侃侃而談:老牛啊,請聽我說。世界的本質不是像你想得那樣,時間是絕對的,獨立存在的。而是時間和空間攪合在一起了,物體的引力和速度都會影響時空,也就是時間+空間。

  • 簡單點說,速度越快,時間越慢。引力越大,時間越慢。為此我創造了兩個相對論:狹義的和廣義的,要看公式的話,都在這裡……
  • 牛頓正色直言道:別在我面前玩套路好嘛,尤其玩的還是微積分的套路。我要的是實驗證據!

  • 老愛一看有戲,連忙說:當然有啦,漫天飛舞的衛星、每人手裡的手機就是明證。現在人類使用的手機導航,大都是利用天上的32顆GPS衛星,它們圍繞地球跑,線速度是14000公里/小時,按照狹義相對論原理:速度越快,時間越慢,因此衛星上的時鐘要比地面上的慢,每天慢7微妙;同時呢,GPS衛星又遠離地面20000公里,根據廣義相對論原理:引力越小,時間越快,因此衛星上的時鐘要比地面上的快,每天快45微秒。

  • 這樣的話,兩個相對論效應相減,得出GPS衛星每天比地面快38微秒。如果不把這個時差校正的話,就會導致手機導航出現100多米的位置偏差,那幫路盲們肯定會拿手機撒氣的。
  • 此時老牛已經聽傻了,老愛早已說完,他還在念叨著:狹義相對論告訴我們:速度越快,時間越慢;廣義相對論告訴我們:引力越大,時間越慢……

不過呢,時間——這個宇宙間的巨大神秘之物,似乎不太高興,不久指使一幫量子物理學派,往愛因斯坦的時間機器里扔了一把扳手,結果……

時間,從最確定的東西,一下子變成宇宙間的最大謎團。

時間到底是什麼?且看續集。


推薦閱讀:

你覺得最美的化學實驗是什麼?
你個人最想向大眾普法的是哪個法學知識點?
怎樣安慰被Alpha Go嚇到的老爸?
為什麼水的密度剛好是 1.0×103 千克/米3?它是怎麼規定的?
如何向親戚朋友同學解釋「力學不屬於物理」?

TAG:科普 | 时间 | 相对论 |