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【科普】時間到底是什麼?為什麼我們會下意識地看手錶?| 科學趣聞

時間到底是什麼?這看起來是一個物理學問題,但其實也是一個哲學問題。在人們的日常生活裡,時間的概念其實很簡單,它就是一連串不斷變化的事件,按下某種大自然法則執行的具有因果關係的事件。

當我們說“現在幾點了?”然後我們會下意識地看手錶(鐘錶),在我們固有思維裡,時鐘的嘀嗒聲就是時間在不斷的流逝。

但你有沒有想過,時鐘也只是我們衡量時間的工具罷了,如果沒有時鐘,沒有可以衡量時間的工具和方法,難道時間就不存在了嗎?

顯然不是的,並不是說我們不去測量或者不去衡量時間,時間就不存在。時間的存在是客觀的,並不會因為我們如何測量它而有任何改變,我們製造出來時鐘這種東西只是人為地定義時間的流逝而已。

在浩瀚的宇宙中,時間充滿著宇宙每個角落,宇宙中總是有各種事件不斷上演著,而事件存在的一個重要前提條件就是時間,沒有時間就不會有任何事件的發生。

世界上最準的時鐘是原子鐘,利用原子的振動來衡量時間流速的速度,而原子的振動一直上演著,永遠不會停止。

時間是固有的,客觀存在的,但時間流逝速度也是固有的嗎?或者說時間流逝速度是一樣的嗎?

在我們的日常生活中,時間流逝速度是相同的。比如說你的一小時與我的一小時是完全相同的,不存在你的一小時比我的一小時更長或更短,這對於任何人來講是絕對公平的,每個人的人生經歷會有很大不同,但一天的時間就是24小時。

不過20世紀初愛因斯坦的狹義相對論橫空出世,徹底打破了我們對時間的傳統認知。按照相對論的詮釋,時間的流逝速度並不會完全一樣,會受到速度和引力的影響。只不過對於生活在地球上的我們來講,速度和引力實在太小了,對時間的影響可以忽略不計。

但是當速度提升到亞光速或者說引力非常大(比如說在黑洞附近),時間的流速速度就會明顯減慢。如果能達到光速,時間就會停止(當然是相對的)。

如果你乘坐亞光速飛船離開地球一段時間然後再返回,會發現地球上的時間過去了更久,你在飛船上的一年可能地球已經過去了十幾年時間甚至更久,這取決於你的速度到底有多接近光速。

說了這麼多,再回到宇宙大爆炸瞬間和宇宙大爆炸“之前”。宇宙大爆炸瞬間到底發生了什麼?大爆炸之前又是怎麼一個存在方式呢?

按照大爆炸理論的詮釋,宇宙大爆炸之前,宇宙的全部都集中在一個體積無限小,密度溫度無限大的奇點上。

體積無限小的奇點?這讓人很難理解,到底有多小?

這牽扯到極限的概念,並不存在“無限小”的數,它只是一種概念,你永遠找不到比零大的最小的數,它就像我們學數學時“點”的概念,沒有大小。

那麼,很自然肯定會有人這樣問:這個體積無限小的奇點存在於哪裡呢?這個奇點又是如何形成的呢?

這種問題總是會讓人頭大,不僅僅是我們普通人,最頂尖的科學家也會頭大。

準確來講,沒有誰能肯定地回答這種問題,因為目前人類已知的所有大自然法則在奇點面前都會失效,必須用可能存在的更高階的物理定律才能詮釋奇點,所以我們只能去猜測。

奇點本身就是“空間”,就是“地方”,所以奇點不存在於“任何地方”。也可以這樣通俗理解,奇點只有內沒有外,所有的東西都在“裡面”,奇點本身也是沒有時間的。

在奇點突然發生大爆炸(膨脹)的瞬間,時間和空間也同時出現了,宇宙中的所有故事在這一刻開始上演了,時間的“滴答聲”一直持續到現在。宇宙大爆炸發生前是沒有“時間”,或者說“宇宙大爆炸之前”的說法是沒有意義的。

但是很多人對於這種觀點並不買賬,因為這種觀點有點“趕鴨子上架”的味道,不讓人討論“宇宙大爆炸之前”,總是讓人感覺到不舒服,也與我們的日常生活認知相差太大:萬事萬物總是有因果因果,總是有更早的“之前”,但奇點卻如此特殊!

於是很多人提出自己的詮釋,不僅僅是普通人,不少科學家也提出了自己的觀點。

其中被提到最多的就是“多元宇宙”理論,認為我們的宇宙(奇點)其實存在於一個更大的空間中,那裡有無數個宇宙,或者說奇點存在於一個多維度空間中,這種觀點也被稱為“泡泡宇宙”,每個宇宙就像一個“泡泡”漂浮在無限的空間中。

換一種思維方式,其實“多元宇宙”的觀點本質上就是“宇宙是無限的”。如果宇宙是有限的,意味著宇宙總是會有一個開端,那麼開端之前是什麼?總不會真的憑空出現。這意味著宇宙必然有一個起點,起點之前是什麼呢?如此迴圈下去必然會走進死衚衕。

但如果宇宙是無限的,意味著有無限多的物質和能量,這麼多物質和能量又是怎麼來的?“無限”的概念總是讓人感覺太虛無縹緲。同時,如果宇宙是無限的,會引起不少的悖論(比如不會有夜晚),這也是為什麼“宇宙無限論”沒有被廣泛接受的主要原因。

無論宇宙是有限還是無限的,總會有一個是正確的,而另一個是錯誤的。不管是有限還是無限,對於我們生活的宇宙來講,時間一直在流逝著,而且不會停止,一直到無限想象的遙遠未來。

最後一個終極問題:時間會停止嗎?

宇宙死亡之際,或者就是時間停止的時刻。

面對如此多的宇宙終極之謎,或許有一個非常簡單的方式來解答:如果一切的一切都是“神”所為,“神”創造了一切,那麼我們就不用絞盡腦汁地思考這些終極之謎了。

但如此一來,更大的問題會立刻呈現出來:“神”又是誰?“神”從哪裡來?

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