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宇宙的第四個維度,時間是什麽?

2024-06-28科學

我們生活在一個具有三個維度的宇宙中,可以用感官來感知。但是,實際上我們的宇宙由四個維度組成,時間,就是第四個維度。我們把時間看作一條河流,從過去流向現在,再流向未來。有了時間的概念,我們就可以知道某件事什麽時候發生。根據廣義相對論,時間和空間不是獨立的事物,而是構成一個整體——時空。

諸如黑洞之類的重物體,能夠扭曲周圍的空間和時間結構。因此,時間並不是一個簡單的滴答作響的時鐘,而是這個宇宙整體系統的一個關鍵組成部份,它可以因為周圍物體的存在和質素而發生變化。

這讓人感到瘋狂,對吧?

艾薩克·牛頓如何感知時間?

牛頓認為時間是看不見的、連續的線,無論如何都會繼續前進,且與周圍空間是分開的。

時間有自己的生命,宇宙也有自己的三維空間。

他相信,在這條看不見的時間線上的任何時刻,宇宙中發生的一切都是同時發生的。

愛因斯坦何看待時間?

愛因斯坦不認為時間是絕對的,也就是說,它不是固定不變的。他認為,時間流逝的快慢取決於觀察者的相對位置和相對運動。簡單來說,如果兩個觀察者一個站著不動,另一個在快速移動,或者他們之間的距離很遠,那麽他們感受到的時間流逝速度就會不同。

麥克塔格特則說,時間並不是一個獨立存在的東西,而是我們用來理解事物發生順序的一種方式。這就好像我們看一部電影,雖然電影裏的時間是連續的,但其實是我們的大腦在理解和組織這些畫面。

這引發了很多關於時間的哲學思考,比如A理論(即持續存在論)和B理論(即事件存在論)等。這些理論主要探討了時間的本質,而不是基於科學實驗的結果。

總的來說,它們試圖回答「時間到底是什麽」這樣的哲學問題。

相對論和量子理論告訴我們一些瘋狂的東西:我們看到的現實就像冰山一角,下面隱藏著更深層次的現實。

關於時間,我們不得不質疑:某件事發生在過去、現在或未來,是否就意味著它是真實的?

時間是真實的還是只是一個幻象?

時間看起來很簡單,它總是在那裏,滴答作響,一個時刻接著另一個時刻。我們可以衡量它,並且有一種特殊的當下感。

但是,如果我們對時間的感知方式與現實的本質不完全吻合呢?這就是有趣之處。

哲學家休·普萊斯認為,我們平時對時間的認知,比如「現在」是什麽、事情是怎麽一個接一個發生的、時間為什麽總是從過去到未來這樣流動——這些可能更多是我們自己大腦裏想出來的,而不是真實世界的本來面貌。

時間可能並不像我們感受到的那樣穩定和有規律,它更像是一個大舞台,上面上演著各種事件,而我們自己的思考和感受則決定了我們如何看待和理解這個時間舞台。

塊狀宇宙

休·普萊斯提出了一個讓人深思的觀點:物理學中有個叫做「塊狀宇宙」的理論,它認為宇宙其實是一個四維的結構,時間就像我們平時說的上下左右的空間一樣,是其中一個維度。我們之所以會覺得時間有方向,像水流一樣不斷前進,其實是因為我們的大腦給現實加上了自己的理解和感覺。

換句話說,我們對時間的感知其實是我們自己想象出來的,是我們主觀感受的一種體現。

那麽,這是不是說我們對時間流逝和方向的感覺都是大腦制造的幻覺呢?也許我們過於看重「現在」這個概念,但在塊狀宇宙的理論裏,所有的時刻都是同樣真實存在的,沒有哪個時刻比另一個時刻更重要或更特別。

這樣的思考確實令人感到震撼,不是嗎?

DVD般的時空

馬克斯·泰格馬克有一個有趣的比喻:想象一下,時空就像一張DVD,而我們的生活就像播放在這張DVD上的電影。在電影中,我們可以看到各種各樣的情節和動作,但那張DVD本身卻始終保持原樣,沒有變化。

同樣地,我們每天經歷的生活就像電影中的情節,雖然感覺上時間在流逝,事情在變化,但實際上,時空本身就像那張DVD一樣,是靜態的。我們的感知有時候會產生錯覺,讓我們覺得過去已經不可追回,未來還沒到來,一切都在不斷地變動。但實際上,真正屬於我們自己的,只有現在的這一瞬間——也就是我們當前的精神狀態。那些儲存在我們大腦中的記憶,讓我們感覺像是生活在過去,但實際上,我們真正能把握的,只有現在。

安德烈亞斯·阿爾布雷希特提出了一個新穎的時間觀念。他認為時間是宇宙中一個獨立存在的東西。在相對論中,科學家們不再認為時間是絕對的,也就是說,它不再是一個固定的、不變的概念。

在宇宙中,所有的事物和事件都存在於一個特定的環境中,這個環境會影響時間的流逝。

當討論宇宙中的時間時,我們需要選擇一個特定的物體或現象作為我們的「時鐘」,來幫助我們衡量時間。這個「時鐘」與其他宇宙中的物體之間的關系,決定了我們如何感知和理解時間的流逝和變化。

簡言之,時間的流逝和變化並不是完全獨立的,而是受到宇宙中各種物體和事件的影響。

時間是一系列變化的快照

物理學家朱利安·巴伯對時間有不同的看法。

他認為時間就像是一系列連續變化的照片組成的集合,如果沒有這些變化,時間的概念就沒有意義了。這與艾薩克·牛頓的看法不同,牛頓認為即使沒有任何事情發生,時間也依然在流逝。但巴伯覺得變化是真實存在的,而時間更像是一個為了描述這些變化而虛構出來的概念。

我們的大腦在嘗試理解這些變化時,實際上也在改變我們對時間流逝的感知。簡單來說,我們覺得時間是一條不斷向前的直線,但這只是我們的大腦在努力把不斷變化的瞬間拼湊在一起形成的印象。實際上,時間可能並不是我們想象的那樣。

量子物理學家約翰·波爾金霍恩對時間的看法也很特別。

他認為時間是真實存在的,它像河水一樣不斷向前流淌,而且有一個明確的方向。他並不認同有些人說時間是虛幻的、只是人們想象出來的觀點。

波爾金霍恩認為,即使我們暫時無法準確知道某些事件在何時發生,這並不能說明時間就不存在。他還指出,雖然我們根據過去的事情來推測未來,但這並不意味著未來就不存在了。

波爾金霍恩覺得宇宙不是一個靜止的畫面,而是充滿了不斷發生和變化的事物。所以,盡管有些科學家覺得時間像是一種幻覺,但波爾金霍恩堅信時間是真實存在的,並且一直在動態地變化著。

理論物理學家福蒂尼·馬科普盧-卡拉馬拉覺得否認時間的存在很難讓人理解。

她相信時間是真實存在的,因為就像她拍手時會有聲音一樣,事件的發生就證明了時間的存在。她擔心時間可能不是真實存在的這個想法,並且她寧願認為我們對時間的理解還不夠完整,也不願意完全接受廣義相對論作為時間的唯一解釋。

她主張我們應該承認時間是流逝的,並努力去更深入地了解它。