宇宙中的一切都在發(fā)生變化,時間是少數(shù)擁有規(guī)律,而且難以改變的事物之一。
時間具有穩(wěn)定向前發(fā)展的特性,因此時間可以幫助我們探索過去、體驗現(xiàn)在、預測未來,時間的本質(zhì)非常復雜,但是時間的作用非常簡單。
在17世紀,牛頓提出“時間不變,光速可變”的假設,因為每天都有24小時,每一秒鐘的時長都沒有任何差異;但是在1905年,愛因斯坦的相對論,提出“時間可變,光速不變”的理論,該理論在1971年,通過銫原子鐘的實驗得到證實。
時間的基礎,就是一秒,目前我們使用的一秒,是銫原子內(nèi)躍遷周期的9192631770倍,愛因斯坦將時間定義為宇宙維度的一種,并且時間在宇宙中的運作,只能向前發(fā)展,不能出現(xiàn)時光倒流。
什么是時間?
時間是宇宙的一種客觀規(guī)律,由于地球生命的壽命有限,因此人類定義了時間。
我們在生活中感受到的事物變化,讓我們對時間有一個直觀的感受,從而形成了時間的概念。
最初的一秒鐘,是通過地球自轉(zhuǎn)周期進行定義,但是地球的自轉(zhuǎn)周期一直在發(fā)生變化,大約每10000年增加30秒,因此科學家開始通過原子內(nèi)的能量躍遷周期,來定義一秒鐘,精準的原子鐘,可以在4億年時間里,將誤差控制在1秒內(nèi)。
從物理學的角度來看,時間并非是我們定義的一秒鐘、一分鐘、一小時,而是宇宙的第四維度。
愛因斯坦將宇宙定義為三維空間加一維時間的四維時空,因此時間和空間是密不可分的一部分。時間決定了物體的空間狀態(tài),隨著時間的流動,宇宙萬物開始運轉(zhuǎn),當時間停止,宇宙的一切都會同時停止。
時間對應著我們當前的狀態(tài)和位置,如果科學家可以找到時間和空間的公式,或許就可以預測未來,但是量子力學暗示未來存在概率性,因此宇宙可能存在無數(shù)個平行宇宙,時間對應著平行宇宙的不同狀態(tài),預測未來也會變得沒有意義。
時間的運轉(zhuǎn),為何只能向前?
牛頓和愛因斯坦雖然在光速上存在偏見,但是兩位學者都認為時間只能向前發(fā)展,不能出現(xiàn)時間倒流,也不能出現(xiàn)時間的跳躍。
通過愛因斯坦的公式,我們可以得到速度越快,相對時間越慢的結(jié)論,如果到達光速,相對時間的流逝就會趨于靜止,但是愛因斯坦也提出了光速不可超越的結(jié)論——隨著速度的增加,質(zhì)能守恒會讓物體質(zhì)量呈現(xiàn)指數(shù)上升,如果到達光速,物體質(zhì)量會變?yōu)闊o窮大。
很多人認為,如果超越光速,時間或許就會出現(xiàn)倒流,這一結(jié)論沒有任何的物理依據(jù)。愛因斯坦的公式中,如果速度大于光速,公式就會突破極限,得到一個毫無意義的結(jié)果,并沒有暗示時光倒流的出現(xiàn)。
因此愛因斯坦認為光速無法超越,并且時間只能向前。人類想要超越光速,只能通過空間搭建類似“蟲洞”的空間捷徑,而無法通過速度的提高去超越光速。
時間只能向前運轉(zhuǎn),科學家對此有兩種解釋:
總結(jié):
時間是壽命有限的人類,創(chuàng)造出的一個概念,對于宇宙來說,時間只是一個獨特的物理維度。
我們能夠感受到時間的流逝,才能學會珍惜時間,珍惜身邊的一切;我們知道時間無法倒流,才會謹慎進行每一個選擇。在了解宇宙規(guī)律的同時,我們也可以清楚認識到時間的珍貴!
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