时间是什么?
19世纪作家查理斯·兰姆写道:“世间万物没有东西像时间那样使我困惑。然而因为我从来不去思考时间和空间,所以他们带来给我的烦恼比任何其他东西都少。”我们感觉到时间存在,时间让我们在春天里享鸟语花香,在夏天里品菡萏满塘,在秋天里醉稻谷甘醇,在冬天里赏雪飘万里。时间让我们成长,衰老,慢慢走向死亡。时间也让我们感叹:物是人非,伊人不再。西方有古老的赞歌也这样写道:“时间是把我们所有梦想一卷而空的东流逝波。”
我们感觉时间是再自然不过的事了,几乎不去思考时间是什么,然而我们又都想知道时间是什么。
牛顿在1687年出版的《数学原理》一书中给出了时间和空间的第一个模型。他认为时间和空间是事件发生的背景,但这种背景不受事件影响,时间和空间也是相互分离,时间被认为是一根单独的线。或一根两端无限延伸的铁轨,它是永恒的。他给出的模型可以理解为,时间是事件发生的背景之一,它和另一个背景相互独立,它从无限久远一直延伸到现在,并一直延伸到无限久远的未来。
这个模型应该跟我们常识相符,但问题在于由这个模型产生了很多悖论,特别是”纯理性的二律背反”是这个模型不能克服的矛盾。
1915年,爱因斯坦提出了一个新的模型:广义相对论。广义相对论指出时间和空间是复杂地相互纠缠在一起的。它们是相对的而不是单独存在,把空间我们能感受到三维和时间合并就形成我们熟知的四维时空。时间只能从一个方向走,就是说现在很火的穿越剧的作用只有一个,骗人。构成这种模型的广义相对论方程能很好地解释有关时间的很多难题。关于相对论方程,爱因斯坦在拒接担任以色列总统时说过:“政治只为当前,而方程是永恒的。”然而爱因斯坦不认可量子理论,他说:“上帝从不会投骰子。”他的方程与量子理论不和谐。
现在时间理论认为,时间像一个不倒翁。光以有限的速度传播,当我们看遥远的星系时,我们看到的是古老的宇宙和大爆炸是残余的绝对温标2.7°背景辐射。以时间为Z轴,空间的二维为XY轴,就得到光锥,在大爆炸时,由于时空弯曲,空间收缩成一点。
去年,科学家发现了比光速快的中微子。若结果可靠,那将对现有的物理体系带来困难,可以称之为“中微子灾难了”。那对时间将有两种定义,一种是时间旅行是可行的,人们可以到达时空的任意一点。另一种就是相对论在一定条件下会失效,新的物理理论体系将被构造,更好地去描述这个奇妙的世界。
仰望星空,来自遥远的星系的星光闪烁不定,哦,那就是时间!古老的时间! |