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宇宙的第四个维度,时间是什么?

2024-06-28科学

我们生活在一个具有三个维度的宇宙中,可以用感官来感知。但是,实际上我们的宇宙由四个维度组成,时间,就是第四个维度。我们把时间看作一条河流,从过去流向现在,再流向未来。有了时间的概念,我们就可以知道某件事什么时候发生。根据广义相对论,时间和空间不是独立的事物,而是构成一个整体——时空。

诸如黑洞之类的重物体,能够扭曲周围的空间和时间结构。因此,时间并不是一个简单的滴答作响的时钟,而是这个宇宙整体系统的一个关键组成部分,它可以因为周围物体的存在和质量而发生变化。

这让人感到疯狂,对吧?

艾萨克·牛顿如何感知时间?

牛顿认为时间是看不见的、连续的线,无论如何都会继续前进,且与周围空间是分开的。

时间有自己的生命,宇宙也有自己的三维空间。

他相信,在这条看不见的时间线上的任何时刻,宇宙中发生的一切都是同时发生的。

爱因斯坦何看待时间?

爱因斯坦不认为时间是绝对的,也就是说,它不是固定不变的。他认为,时间流逝的快慢取决于观察者的相对位置和相对运动。简单来说,如果两个观察者一个站着不动,另一个在快速移动,或者他们之间的距离很远,那么他们感受到的时间流逝速度就会不同。

麦克塔格特则说,时间并不是一个独立存在的东西,而是我们用来理解事物发生顺序的一种方式。这就好像我们看一部电影,虽然电影里的时间是连续的,但其实是我们的大脑在理解和组织这些画面。

这引发了很多关于时间的哲学思考,比如A理论(即持续存在论)和B理论(即事件存在论)等。这些理论主要探讨了时间的本质,而不是基于科学实验的结果。

总的来说,它们试图回答「时间到底是什么」这样的哲学问题。

相对论和量子理论告诉我们一些疯狂的东西:我们看到的现实就像冰山一角,下面隐藏着更深层次的现实。

关于时间,我们不得不质疑:某件事发生在过去、现在或未来,是否就意味着它是真实的?

时间是真实的还是只是一个幻象?

时间看起来很简单,它总是在那里,滴答作响,一个时刻接着另一个时刻。我们可以衡量它,并且有一种特殊的当下感。

但是,如果我们对时间的感知方式与现实的本质不完全吻合呢?这就是有趣之处。

哲学家休·普莱斯认为,我们平时对时间的认知,比如「现在」是什么、事情是怎么一个接一个发生的、时间为什么总是从过去到未来这样流动——这些可能更多是我们自己大脑里想出来的,而不是真实世界的本来面貌。

时间可能并不像我们感受到的那样稳定和有规律,它更像是一个大舞台,上面上演着各种事件,而我们自己的思考和感受则决定了我们如何看待和理解这个时间舞台。

块状宇宙

休·普莱斯提出了一个让人深思的观点:物理学中有个叫做「块状宇宙」的理论,它认为宇宙其实是一个四维的结构,时间就像我们平时说的上下左右的空间一样,是其中一个维度。我们之所以会觉得时间有方向,像水流一样不断前进,其实是因为我们的大脑给现实加上了自己的理解和感觉。

换句话说,我们对时间的感知其实是我们自己想象出来的,是我们主观感受的一种体现。

那么,这是不是说我们对时间流逝和方向的感觉都是大脑制造的幻觉呢?也许我们过于看重「现在」这个概念,但在块状宇宙的理论里,所有的时刻都是同样真实存在的,没有哪个时刻比另一个时刻更重要或更特别。

这样的思考确实令人感到震撼,不是吗?

DVD般的时空

马克斯·泰格马克有一个有趣的比喻:想象一下,时空就像一张DVD,而我们的生活就像播放在这张DVD上的电影。在电影中,我们可以看到各种各样的情节和动作,但那张DVD本身却始终保持原样,没有变化。

同样地,我们每天经历的生活就像电影中的情节,虽然感觉上时间在流逝,事情在变化,但实际上,时空本身就像那张DVD一样,是静态的。我们的感知有时候会产生错觉,让我们觉得过去已经不可追回,未来还没到来,一切都在不断地变动。但实际上,真正属于我们自己的,只有现在的这一瞬间——也就是我们当前的精神状态。那些储存在我们大脑中的记忆,让我们感觉像是生活在过去,但实际上,我们真正能把握的,只有现在。

安德烈亚斯·阿尔布雷希特提出了一个新颖的时间观念。他认为时间是宇宙中一个独立存在的东西。在相对论中,科学家们不再认为时间是绝对的,也就是说,它不再是一个固定的、不变的概念。

在宇宙中,所有的事物和事件都存在于一个特定的环境中,这个环境会影响时间的流逝。

当讨论宇宙中的时间时,我们需要选择一个特定的物体或现象作为我们的「时钟」,来帮助我们衡量时间。这个「时钟」与其他宇宙中的物体之间的关系,决定了我们如何感知和理解时间的流逝和变化。

简言之,时间的流逝和变化并不是完全独立的,而是受到宇宙中各种物体和事件的影响。

时间是一系列变化的快照

物理学家朱利安·巴伯对时间有不同的看法。

他认为时间就像是一系列连续变化的照片组成的集合,如果没有这些变化,时间的概念就没有意义了。这与艾萨克·牛顿的看法不同,牛顿认为即使没有任何事情发生,时间也依然在流逝。但巴伯觉得变化是真实存在的,而时间更像是一个为了描述这些变化而虚构出来的概念。

我们的大脑在尝试理解这些变化时,实际上也在改变我们对时间流逝的感知。简单来说,我们觉得时间是一条不断向前的直线,但这只是我们的大脑在努力把不断变化的瞬间拼凑在一起形成的印象。实际上,时间可能并不是我们想象的那样。

量子物理学家约翰·波尔金霍恩对时间的看法也很特别。

他认为时间是真实存在的,它像河水一样不断向前流淌,而且有一个明确的方向。他并不认同有些人说时间是虚幻的、只是人们想象出来的观点。

波尔金霍恩认为,即使我们暂时无法准确知道某些事件在何时发生,这并不能说明时间就不存在。他还指出,虽然我们根据过去的事情来推测未来,但这并不意味着未来就不存在了。

波尔金霍恩觉得宇宙不是一个静止的画面,而是充满了不断发生和变化的事物。所以,尽管有些科学家觉得时间像是一种幻觉,但波尔金霍恩坚信时间是真实存在的,并且一直在动态地变化着。

理论物理学家福蒂尼·马科普卢-卡拉马拉觉得否认时间的存在很难让人理解。

她相信时间是真实存在的,因为就像她拍手时会有声音一样,事件的发生就证明了时间的存在。她担心时间可能不是真实存在的这个想法,并且她宁愿认为我们对时间的理解还不够完整,也不愿意完全接受广义相对论作为时间的唯一解释。

她主张我们应该承认时间是流逝的,并努力去更深入地了解它。