时间真的存在吗

灵异屋 | 发表时间 2015-08-15
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  在传统的经典物理学中,大家对四维空间的概念都是非常熟悉的(在这里我们不讨论超弦理论中的多维空间),空间的三维–长、宽、高,加上时间这一维。时间是永恒的,无头无尾,无始无终,它像河中水流均匀地不紧不慢地流淌。时间无处不在地显示着,时钟、手表、计算机、手机、录象机、汽车内的仪表板、自动恒温器等,对于任何人来说,时间都是一样的,或者说时间间隔是相同的。

  但是爱因斯坦对此提出了疑问,他在狭义相对论中提出了“同时的相对性”的观点。也就是说,两个发生在不同地点的事件,对于某个参考系是同时的,对于其他的参考系就不一定是同时的。由此推断长度的测量也是相对的,因为测量一个物体的长度意味着同时确定该物体两个端点的位置,而“同时”具有相对的意义,所以长度的测量也将与参考系有关,长度测量也是相对的。此外,还发现时钟运转的快慢也与参考系有关,也就是说时间测量也具有相对性。因此出现了这样有趣的现象:一个星际宇航员在宇宙深处旅行了50年后,当他回到地球时,发现比一直留在地球上的人们年轻了10岁。

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时间真的存在吗
时间真的存在吗
 

  但美国著名理论物理学家朱利安·巴伯对时间的本质提出了不同凡响的见解。他认为:一个人一生的每一时刻–从出生直至死亡以及期间的每一件事–都是永远存在的。我们生活的每一瞬间,在本质上是永远不变的,这意味着我们的每件事和每个人都是永生不灭的。“这一时刻与它所拥有的全部都将永远不变,没有过去,没有将来。实际上时间和运动都只不过是虚幻的错觉而已。”

  巴伯现年64岁,1968年毕业于美国科洛格内大学,获物理学博士学位。之后,并未从事传统物理学的学术研究,而是一边翻译俄罗斯的科学作品和抚育四个孩子,一边研究他感兴趣的“时间”概念。

  巴伯的中心论点是,现实中错误的“时间”观念,妨碍了物理学家将量子力学的微观原子世界与广义相对论的浩瀚宇宙世界统一起来。主要是因为各个理论以完全不同的“时间”概念为前提,而物理学家却不知道如何去协调这两种观点,因而无法得到一个无懈可击的将极小的物质与极大的物体相统一的宇宙理论。

  在微观领域中时间没有被赋予任何特殊的性质。在量子力学理论中,虽然时间概念理所当然是重要的,但它是作为一个无形的框架,时间单调而有规律地流逝,如我们日常生活中那样。

  而在爱因斯坦的广义相对论中,却不是这样。为了在最大范围内描述宇宙,爱因斯坦不得不将时间与空间相互交织构成一个特殊的宇宙组织。因此,在广义相对论中,在宇宙之外不存在这无形的框架,也没有滴滴答答永远流逝的时间来衡量任何事件。由于将时间和空间相互交织在一起,就获得了奇异的结果,时间和空间围绕着恒星和其他巨大星体发生弯曲,致使沿直线运动的光线也弯曲了,在接近黑洞处,时间减慢,甚至停滞不前了。

  广义相对论与量子力学中对时间的描述的矛盾,并非只有巴伯认识到这一点。可以说全世界的理论物理学家们,受诺贝尔奖的激励,都在致力于研究这一问题。而巴伯可能采用了最有违传统的方法。后来巴伯从一位年轻的美国物理学家德威特那里了解到,德威特在美国杰出物理学家约翰·惠勒的帮助下,于1967年提出一个方程式,可以明显地将量子力学与广义相对论合并起来,描述整个宇宙可能的不同形状和其中每个物体的位置,但完全把时间排除在外。

  虽然大多数物理学家不能接受这种解决问题的方式,认为它不可能描述真正的宇宙。但巴伯准备对每个怀疑论者作长篇大论的解释。他说通常的感觉在认识宇宙方面从来都不是可靠的指南,自从哥白尼第一次提出太阳并不绕着地球转动以来,物理学家的研究就一直使人们的直觉感受受到冲击,因为我们毕竟不能感受到地球的一丁点运动,更不用说感受地球在宇宙中的飞速转动。我们对时间的感受,正如中世纪的人们认为地面是平坦的而太阳绕着地球转动那样固执和偏信。

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