时间的秘密:时间是人类的错觉吗?
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“敕勒川,阴山下, 天似穹庐,笼盖四野。天苍苍,野茫茫,风吹草低见牛羊。”这首南北朝的《刺勒歌》描述了在广袤的草原上,人们所见到的天地样子。
其实这首古代民歌中,还隐藏着一个事实:空间是弯的!这看起来有点匪夷所思,但这确实被现代科学所证明了的。
光子先生在《世界边缘的秘密》一书中,对弯曲的空间有所论述。
既然空间是弯曲的,那么在时空框架中,除了弯曲的空间,时间的秘密有哪些?它有终点吗?
时间是什么?
说起时间,有一样东西我们不得不提:光。其实在我们的生活中,一直把时间叫作“光阴”。所谓光阴,也就是光的影子。在爱因斯坦的相对论方程中,光速C是时间逻辑的最基本常数。也因此,“光”成了解释时间的关键物质。
围绕对光的研究,科学家们做了很多实验。最后得出两条结论:一是光具有波粒二象性;二是静止的光质量为零。但是,这些结论的前提是科学家提出的两个假设:一是世界上没有超光束的东西,二是光速是绝对的。
有了这些对光的认识,科学家们开始探讨宇宙的大小,于是出现了一个表示距离的概念“光年”(光速行驶一年的行程)。既然光速是一个绝对常数,宇宙星球之间的距离,也就是说空间的大少也就是和时间产生了关系。
由此,我们可以给时间作一个初步定义:所谓时间,就是用来表示宇宙中空间大小的尺度。或许有人会问:“描述空间大小,不是用长度单位吗?”如果你也有这样的疑问,我相信你一定是被眼见的一切束缚了思维。
相对论发明者爱因斯坦面对人们的茫然不解,不得不用“时间是人的错觉”来解释。
是的,时间是不存的,它只是宇宙空间大小的一个参数。
空间是什么?
对熟悉的环境,一旦用科学的态度去求证,我们会发挥自己多么无知!无论我们用多少经验和常识,似乎都说明不了“空间”是个怎样的存在,以至于“空间”被人们广泛应用,对它的本质却一无所知。
那么空间是什么呢?我们先看看大科学家牛顿是如何用他的方法来解释空间的,众所周知,牛顿被一个苹果砸住头后,受到启发,发现了万有引力。牛顿设想,宇宙是一部精密运转的机器,他认为空间是万有引力场。
在牛顿的宇宙或时空框架中,空间是三维的。而到了爱因斯坦这里,他发现了时间对于空间的意义,于是爱因斯坦提出了“四维空间”。四维空间与三维空间的最大区别在于,三维空间是静止的,而四维空间是运动的、变化的!
科学有时候会颠覆我们的认知!爱因斯坦的四维空间揭示了空间的本质:即空间是物质的运动属性。它有两种形式:一是相对空间,即我们所认为的那样;二是绝对空间,也即宇宙中的时空。
两千多年前,古希腊哲学家赫拉克利特说“人不能两次踏进同一条河流”,真实的宇宙,在爱因斯坦看来,每一个瞬间人所处的空间都不是同一个空间。
时间是什么时候开始的?
既然时间与宇宙息息相关,那么时间有起点吗?在历史纪元中,我们把公元前841年,作为历史的端口。人类的历史相比于时间的起点,可谓是沧海中的一粟。比起茫茫的宇宙,人类太过于渺小。围绕时间的起点,科学家们从来没有停止过争论。
人类社会进入“四维空间”科学时代以来,科学家们纷纷猜测时间起点,一定与宇宙的起源有关。因为爱因斯坦的相对论表明,时间作为空间参数,它的变化与空间移动速度有关。同样,如果在宇宙中能找到那么一个绝对静止的地方,使得每一个瞬间都是同一个空间,这个地方就不会存在时间变化。
科学家们早就按照这样的思路,开始了寻找“静止的空间”,它就是“奇点”。用宇宙大爆炸理论来说,“奇点”是宇宙开始的地方,也是时间开始的地方,如果存在的话,这里边一定藏着时间的秘密!
时间有终点吗?
时间和空间如同一对孪生兄弟,不同的是,空间是弯曲的,而时间是弯曲空间变化的影子。光子先生在《世界边缘的秘密》中,用“正在逃走的边缘”来描述时空中正在发生的事。这看起来很恐怖,其实,如果我们假想自己坐在飞机上,或者高铁上,我们离开的只是原来的位置,目的是要达到我们想去的地方!
宇宙也是一样,它有自己的行驶规律。在现实生活中,我们习惯了某种速度或者某种节奏,一旦有所改变,就会觉得不舒服。好在宇宙总是温馨的,它让人类生活在一个稳定的空间里。
当然宇宙的节奏或速度也会变化,人类或许只是宇宙变化过程中的一个过客。但有一点可以肯定,不管人类的命运如何,只要宇宙还在变化,时间的脚步也不会停下来。正像爱因斯坦说的那样“时间是人类的错觉”,我们无论如何感觉时间,都改变不了它的本质。
如果宇宙中真的存在“奇点”的话,时间一定可以分为三个区间:(1)奇点时间,也就是宇宙开端;(2)光速以内的时间,即相对论所描述的时间;(3)超光束系统内的时间,如果彼时相对论仍然成立,就会出现“时光倒流”。
只要给人类机会,科学家们就会继续探索。当时间的三个区间全部被发现时,不但可以实现“两次同时踏进同一条河流”,还可以实现从“奇点”出发,穿越光速空间,继续前行时,人类又会见到曾经的世界。
正如光子先生在《世界边缘的秘密》提到“宇宙能量总和是零”的伽莫夫观点,关于时间的最终谜底,或许就是起点与终点重合的虚幻旅行!